(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金濃度で０．１〜５ｇ／ｌのビス（１、２−エタンジアミン）金クロライドを必須成分とし、錯化剤として５〜３０ｇ／ｌのエチレンジアミン硫酸塩と、ＰＨ緩衝剤として３〜３０ｇ／ｌのリン酸塩と、を含むことを特徴とする非シアン系置換金めっき液。
【請求項２】
電位調整剤として、ニッケル濃度０．１〜１０ｇ／ｌのニッケルイオンを含む請求項１に記載の非シアン系置換金めっき液。
【請求項３】
電触防止剤として、１〜３０ｍｇ／ｌのベンゾチアゾール化合物の誘導体を含む請求項１又は請求項２に記載の非シアン系置換金めっき液。
【請求項４】
湿潤剤として、ノニオン系界面活性剤を含む請求項１〜３のいずれかに記載の非シアン系置換金めっき液。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の置換金めっき液を用い、液温２５〜６０℃、ＰＨ５〜８で置換金めっき処理することを特徴とする非シアン系置換金めっき方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板等の電気・電子機器部品用の金めっき液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より金めっきは、プリント配線板等の電気・電子機器部品用として広く用いられており、これら部品の導体金属表面に、電気的接続性向上、耐食性向上等を図るために適宜処理されるものである。この金めっき処理には、電気めっき、無電解めっき、置換めっきがある。そのうち置換めっきにおいては、主としてシアン系のめっき液が用いられている。しかし、このシアン系の液では、猛毒のシアン化水素ガスの発生が起こるため液の取り扱いを厳重にしなければならず、さらに、液中の遊離シアンによりプリント配線板の製造工程で電気回路形成に使用される感光性樹脂（フォトレジスト）を侵食したり、高温（８０〜９０℃）めっき処理をするので感光性樹脂の膨張や一部溶解を生じて良好な金めっきが得られないという問題も有している。そのため、非シアン系の置換めっき液が開発されており、例えば特開平６−１７２５８号にある大環状ポリアミン金化合物を用いる置換金めっき液が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大環状ポリアミン金化合物を用いた非シアン系置換金めっき液でも、処理温度が９０℃と高いため感光性樹脂の膨張等を引き起しシアン系の液と同様な不都合を有している。また、他の非シアン系めっき液として、亜硫酸、チオ硫酸等の金化合物を用いたものも開発されているが、液中の亜硫酸、チオ硫酸等の分解が生じ易いため安定性が低く実用性に乏しい。
【０００４】
そこで、本発明は、上記従来技術の有していた課題を解決すべく、感光性樹脂の浸食等を起こすことなく良好な金めっき処理が可能なめっき液を提供し、安定性のある実用的な金めっき処理法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の置換金めっき液は、金濃度で０．１〜５ｇ／ｌのビス（１、２−エタンジアミン）金クロライドを必須成分とし、そのめっき処理条件が、液温２５〜６０℃、ＰＨ５〜８であることを特徴とする。このめっき液は、非シアン系であり、めっき処理温度が低いため上記した問題を起こすことなく置換金めっき処理が行える。金皮膜のめっき外観及び密着性を良好とするには、ビス（１、２−エタンジアミン）金クロライドを金濃度で０．１〜５ｇ／ｌ含むことが好ましい。めっき処理条件として液温が２５〜６０℃の範囲であるのは、感光性樹脂の膨張や溶解などの現象を引き起こさせないためである。また、この液温が６０℃を越えると析出速度は大きくなるが被めっき体の微小面積の部分でのめっきの付きまわりが悪くなり、一方、２５℃未満であると析出速度が遅くなりすぎて実用上適さない。さらに、ビス（１、２−エタンジアミン）金クロライドを金濃度で０．１〜５ｇ／ｌ含む液に、錯化剤、ＰＨ緩衝剤、電位調整剤、電飾防止剤、湿潤剤を少なくとも１種以上含むことが好ましい。具体的には、錯化剤としてはポリアミン化合物のエチレンジアミン硫酸塩を用いるのが好ましく、これを５〜３０ｇ／ｌ濃度で含むことがめっき液の安定性、金めっき皮膜の性状ともに良好となる。ＰＨ緩衝剤としてはリン酸塩がよく、例えばリン酸水素二ナトリウムで３〜３０ｇ／ｌ含むのが好ましい。また、電位調整剤はニッケルイオンがよく、ニッケル濃度として０．１〜１０ｇ／ｌ含むことが好ましい。電触防止剤としてはベンゾチアゾール化合物の誘導体がよく、例えば３アミノベンゾチアゾールを１〜３０ｍｇ／ｌ含むことが好ましい。この電位調整剤と電触防止剤は良好なめっき状態、特に被めっき体の端部のめっき状態を良好に実現する効果がある。さらに、湿潤剤としてはノニオン系界面活性剤を用いると、めっき反応に伴う発生ガスの離脱及び析出した金めっき皮膜のめっき液への濡れ性の改善がなされ、均一な金めっき処理が可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を実施例１〜５により具体的に説明する。各実施例は、表１〜４に示すＮｏ．１〜１８及び実施例５のめっき液組成で示す。そして、各めっき液組成でのめっき外観、密着性等の結果をそれぞれ各表に掲げる。
【０００７】
＜実施例１＞
表１のＮｏ．１〜８に示すめっき液組成で、ビス（１、２−エタンジアミン）金クロライド、エチレンジアミン硫酸塩、りん酸水素二ナトリウムの液組成量を変化した実施例を示す。銅板上に無電解めっきでニッケルを５μｍめっきしたテストピースを被めっき体として使用し、その表面上に置換金めっき処理を行った。また、密着性は、ピールテストにて評価した。
【０００８】
【表１】
0003980712.tif 000002
【０００９】
＜表１の説明＞
表１中の記号は、次に示す薬品を表示する。
Ａ：Ａｕ（ｅｎ）2 Ｃｌ3 
Ｂ：ｅｎＨ2 ＳＯ4 
Ｃ：Ｎａ2 ＨＰＯ4 
（以下、各記号は他表において同じ）
表１中Ｎｏ．３のＢの欄で、「５，１０」とあるのは、５ｇ／ｌと１０ｇ／ｌのそれぞれの濃度でめっき処理した場合の結果を併記している（Ｎｏ. ４〜８も同様であり、以下他表についても同じ）。
表１中「端部」の欄には、被めっき体端部のめっき状態の結果を示しており、「×」は端部が黒くなっている状態で、「△」は端部が黒くはならないがめっき状態が不良の場合を示す。
【００１０】
Ｎｏ．１および２に示す組成液で処理した場合、めっきの外観、密着性は良好であったが、被めっき体端部へ金の析出が集中し黒くなっていた。また、ビス（１、２−エタンジアミン）金クロライドの量を半分にしてもめっき状態に差は見られなかった。エチレンジアミン硫酸塩の量は１０〜１５ｇ／ｌの範囲がめっき外観、密着性ともに最も良く、また、被めっき体端部への金析出の集中も低減された。エチレンジアミン硫酸塩は、５ｇ／ｌ未満であると液寿命が低下し、一方、３０ｇ／ｌを越えるとめっき外観、密着性とも悪くなる傾向を示した。
【００１１】
＜実施例２＞
表２に示すＮｏ．９〜１２は、被めっき体端部のめっき状態を良好にするために添加剤を加えた場合の実施例を示す。添加剤としては３アミノベンゾチアゾール、ノニオン系界面活性剤トリトンＸ−１００（商品名）を用いた。金めっきは実施例１と同様にテストピースに処理した。
【００１２】
【表２】
0003980712.tif 000003
【００１３】
＜表２の説明＞
Ｄ：３アミノベンゾチアゾール  （以下、他表において同じ）
Ｅ：トリトンＸ−１００
表２中外観の欄で、「無」はめっきが付かなっかった状態を、「薄」は薄いめっきしか付かなった状態の結果を示している。
【００１４】
添加剤は、３アミノベンゾチアゾールが最も効果があった。ただし、３０ｍｇ／ｌ以上添加した場合は、金めっき処理がされなくなった（Ｎｏ．９〜１１）。ノニオン系界面活性剤のトリトンＸ−１００も多少の効果を示した（Ｎｏ．１２）。
【００１５】
＜実施例３＞
表３に示すＮｏ．１３〜１５では、被めっき体端部の電触をさらに抑制するため硫酸ニッケルによりニッケルイオンを添加し、ＰＨと液温を変化した場合の実施例を示す。めっきは、実施例１と同様にテストピース上に施した。
【００１６】
【表３】
0003980712.tif 000004
【００１７】
＜表３の説明＞
Ｆ：ＮｉＳＯ４  〔濃度はＮｉ量で表示〕
（表４において同じ）
【００１８】
ニッケル量が０．２ｇ／ｌとなるように硫酸ニッケルを添加し、ＰＨ６．５、液温４０℃にした場合が被めっき体端部の電触が抑制され良好なめっき状態が得られた。
【００１９】
＜実施例４＞
表４には、被めっき体をテスト基板にして実施した場合を示す。テスト基板は、回路パターンが刻まれたプリント基板を用いた。
【００２０】
【表４】
0003980712.tif 000005
【００２１】
テストピースでめっき処理した条件中、最もめっき状態が良好であった条件でテスト基板上に処理を行った（Ｎｏ．１６）。しかし、被めっき面積の微少な部分でめっき外観、密着性がともに悪く、被めっき面積の小さな部分でめっきが厚くなるという結果となった。そこで、液温を下げて析出速度を遅くして実施したが（Ｎｏ．１７）、若干の改善が見られる程度のものであった。さらに、実用性あるめっき状態にするために、エチレンジアミン硫酸と硫酸ニッケルの量を減少させることでめっき処理をしたところ、めっき外観、密着性、端部のめっき状態の全てが最良なものとなった（Ｎｏ．１８）。
【００２２】
＜実施例５＞
以上の実施例をもとに最適な処理条件範囲を示す。
Ａｕ（ｅｎ）2 Ｃｌ3       ０．１〜  ５  ｇ／ｌ
Ｎａ2 ＨＰＯ4                 ３〜３０  ｇ／ｌ
ＮｉＳＯ4                 ０．１〜１０  ｇ／ｌ（Ｎｉとして）
ｅｎＨ2 ＳＯ4                 ５〜３０  ｇ／ｌ
３アミノベンゾチアゾ−ル      １〜３０  ｍｇ／ｌ
ＰＨ                          ５〜８
液温                        ２５〜６０  ℃
【００２３】
上記めっき条件中実施例３表４のＮｏ．１８で示す条件Ａｕ（ｅｎ）2 Ｃｌ3 １ｇ／ｌ、Ｎａ2 ＨＰＯ4   １４ｇ／ｌ、ＮｉＳＯ4   ０．１ｇ／ｌ（Ｎｉとして）、ｅｎＨ2 ＳＯ4   １０ｇ／ｌ、３アミノベンゾチアゾール  ５ｍｇ／ｌ、ＰＨ  ６．５、液温  ４０℃で処理した場合、０．０４μｍ／３０ｍｉｎの析出速度で金めっき処理がなされた。テスト基板上のめっき外観、密着性、被めっき体端部のめっき状態は良好で、さらに、テスト基板上に塗布された感光性樹脂をめっき処理後に観察しても、侵食、膨潤、一部溶解の現象は確認されなかった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の置換金めっき液を用いれば、プリント配線板等の電気・電子部品の製造工程で使用される感光性樹脂の侵食等を起こすことなく、良好な置換金めっき処理が可能となる。また、本発明のめっき方法によれば処理液温が比較的低温であるので液管理も容易であり、感光性樹脂の溶解等によるめっき能力や液寿命の低下を生じないため安定して処理が可能となる。さらに、本発明の置換金めっき液は非シアン系であるためシアン系液で必須とされる保安上の液管理、設備等を要さずに、容易に置換金めっき処理が実施できる。