[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH079067B2 - 無電解銅メッキ方法 - Google Patents

無電解銅メッキ方法

Info

Publication number
JPH079067B2
JPH079067B2 JP17156489A JP17156489A JPH079067B2 JP H079067 B2 JPH079067 B2 JP H079067B2 JP 17156489 A JP17156489 A JP 17156489A JP 17156489 A JP17156489 A JP 17156489A JP H079067 B2 JPH079067 B2 JP H079067B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cyan
copper plating
electroless copper
plating solution
absorbance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP17156489A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0336281A (ja
Inventor
出 吉澤
昇 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP17156489A priority Critical patent/JPH079067B2/ja
Publication of JPH0336281A publication Critical patent/JPH0336281A/ja
Publication of JPH079067B2 publication Critical patent/JPH079067B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、添加剤などとしてシアンを含み、強アルカ
リ性の無電解銅メッキ液を用いる無電解銅メッキ方法に
関する。
〔従来の技術〕
無電解銅メッキは、被メッキ体の形状を問わず均一な膜
厚の銅被膜が容易に得られることから、電子材料分野を
中心に発展してきた。近年、さらに、被膜の電気的機械
的特性およびメッキ浴の安定性に優れたメッキ液が求め
られるようになってきた。
無電解銅メッキ液の構成要素の中で添加剤は最も重要な
ファクターであり、その添加量(または濃度)の変動に
よって、上記特性に多大な影響を与える。
したがって、メッキ液中の添加剤濃度を連続的に的確に
把握し、その濃度をリアルタイムにコントロールするこ
とが望まれる。
添加剤の中でも、シアンは、メッキ液の安定性向上に優
れた効力を発揮する添加剤として広く用いられている。
すなわち、メッキ液中でCuが析出する前にCu+が形成さ
れるとCuO(I)が生成したりして安定性が悪いが、シ
アンイオン(CN-)を添加しておくことにより、シアン
イオンがCu+と結びついてめっき液の安定性を向上させ
る。また、シオンイオンは、被メッキ体の活性な箇所に
くっついていく傾向があるため、銅が活性な箇所にのみ
析出するのを防いで均一な厚みの被膜を生成させたり、
結晶面の方向を揃わせたりするのである。
従来、無電解銅メッキ液中のシアン濃度は、 イオンクロマトグラフ法、 ポーラログラフ法、 選択性イオン電極法 など方法でモニターされていた。
他方、工場廃水など水質検査においてシアン濃度を測定
するために、連続モニタリングができる上、感度が高
く、しかも、基本的にメンテナンスフリーな方法とし
て、吸光度法が採用されている。吸光度法によるシアン
濃度測定としてJIS規格にあるピリジン−ピラゾロン
法、あるいは、チオシアン酸銅(I)−硫酸鉄(III)
カリウム法、パラジウム−α−ニトロソ−β−ナフトー
ル法などの方法の利用が挙げられる。また、吸光度法に
よるシアンイオンの定量方法として、銅およびフェノー
ルフタリンを用い、フェノールフタリンの酸化により生
成したフェノールフタレインのアルカリ領域での発色を
吸光度測定する方法〔藤沼弘らの「ジャパン・アナリス
ト(JAPAN ANALYST)」Vol.23(1974)、第153〜157
頁〕、p−ニトロベンズアルデヒドとo−ジニトロベン
ゼンとの反応においてシアンイオンが触媒として作用
し、呈色化合物を生成することを利用し、その吸光度を
測定する方法〔奥谷忠雄らの「分析化学(BUNSEKI KAGA
KU」)Vol.26(1977)、第116〜120頁〕が提案されてい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
無電解銅メッキ液中のシアンは、リアルタイムに分析
し、濃度コントロールするのが困難であった。
上記の方法では、ppbオーダーの微量分析は可能であ
るが、装置が高価な上、分離カラム等のメンテナンスに
手間がかかり、さらに、バッチ測定となるため、連続コ
ントロールができないという欠点がある。
上記の方法でも、バッチ測定となるため、連続コント
ロールができず、さらに、水銀回収に手間がかかるとい
う欠点がある。
また、上記の方法は、安価で、連続モニタリングも可
能ではあるが、電極の劣化が激しいため、安定したコン
トロールができないという欠点があった。
この発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもの
であり、シアンを含む無電解銅メッキ液中のシアン濃度
を連続的に的確にモニターし、同シアン濃度をリアルタ
イムにコントロールしながら被メッキ体に銅を析出させ
ることをできる無電解銅メッキ方法を提供することを課
題とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、この発明にかかる無電解銅
メッキ方法は、シアンを含み、強アルカリ性の無電解銅
メッキ液中で被メッキ体に銅を析出させるにあたり、無
電解銅メッキ液のサンプリングされたものに、強アルカ
リ性領域で発色するシアン分析試薬を添加して発色させ
たものの吸光度をモニターし、前記無電解銅メッキ液の
シアン濃度をコントロールすることを特徴とする。
以下に、この発明を詳しく説明する。
通常、無電解銅メッキ液は、シアンイオンが安定して存
在する強アルカリ領域(たとえば、pH12.5などpH12以
上)で使用される。弱アルカリ性以下のpH領域では、シ
アンは、通常の無電解銅メッキ液の還元剤として用いら
れるホルムアルデヒド(HCHO)と付加物を形成するた
め、このpH領域ではシアンイオンの形では存在しない。
また、pH9〜12の領域では、通常の無電解銅メッキ液の
銅源として含まれる銅−エチレンジアミン四酢酸(EDT
A)錯体とシアンイオンとが、混合配位子錯体を形成す
るため、やはり、この領域でもシアンイオンの形では存
在しない。
すなわち、12よりも低いpH領域では、無電解銅メッキ液
中のシアンは、シアンイオンの形ではほとんど存在しな
いのである。
吸光度法は、前述したように、連続モニタリングができ
る上、感度が高く、しかも、基本的にメンテナンスフリ
ーであるため、無電解銅メッキ液の添加剤のモニタリン
グには最適な手法である。
しかし、上述したピリジン−ピラゾロン法、チオシアン
酸銅(I)−硫酸鉄(III)カリウム法、パラジウム−
α−ニトロソ−βナフトール法は、弱アルカリ領域(た
とえば、pH11以下)での発色を利用するため、無電解銅
メッキ液中のシアン濃度の測定に適用すると、ホルムア
ルデヒドの妨害をうけるという問題点があることがわか
った。すなわち、通常、無電解銅メッキ液には還元剤と
してホルムアルデヒドが含まれており、ホルムアルデヒ
ドが弱アルカリ領域においてシアンとの付加物を生成し
て正確な吸光度速度を妨害するため、事実上、シアン濃
度のコントロールができないのである。
したがって、モニタリング手法として有効な吸光度法を
無電解銅メッキ液中のシアン分析に用いるためには、強
アルカリ領域、たとえば、pH12以上の領域で発色作用の
ある分析試薬を用いる必要がある。
そのようなシアン分析試薬としては、特に限定はない
が、たとえば、銅およびフェノールフタリン、または、
p−ニトロベンズアルデヒドおよびo−ジニトロベンゼ
ンが挙げられる。これらを用いることにより、メッキ液
中のシアンの吸光度によるモニタリングが可能となり、
この結果を利用して、必要に応じてシアン濃度のコント
ロールを実施することができる。
添加剤であるシアンの濃度を一定にコントロールできれ
ば、特性の安定した銅被膜が得られるのである。
まず、銅およびフェノールフタリンを分析試薬とする場
合の発色作用は次のようである。
シアンを含む無電解銅メッキ液(たとえば、pH12.5前
後)のサンプリングされたものに銅イオンを添加する
と、銅イオンとシアンイオンが酸化力の強い錯体を形成
する。この状態に、フェノールフタリンを添加すると酸
化力の強い銅−シアン錯体により、フェノールフタリン
が酸化され、アルカリ指示薬として知られるフェノール
フタレインが生成する。サンプリングされたメッキ液
は、たとえばpH12.5前後の高アルカリであるため、赤色
に発色し、メッキ液中に含まれるシアン濃度が高くなる
程、発色度合が強くなるのである。
ここで、銅イオン源としては、特に用いる銅源に指定は
なく、塩化銅、硫酸銅、炭酸銅、酢酸銅などの銅イオン
を供給できるものの溶液であればよく、また、溶媒につ
いても、サンプリングされた無電解銅メッキ液にこの溶
液を添加した際、pHを12よりも低い値に低下させないも
のであれば、特に指定はない。
また、フェノールフタリンも、同様に溶媒に対しては、
特に指定はない。
さらに、サンプリングされたメッキ液への両試薬の添加
方法についても、それぞれ単独に添加しても、両試薬を
共通の溶媒に溶解して添加してもさしつかえない。
試薬の添加量については、メッキ液中のシアン濃度や、
望まれる吸光度出力値(発色度合)などに応じて選択さ
れる。
なお、発色の安定に時間を要する場合は、たとえば、発
色液に温度をかけて、反応を促進させるなどによって、
時間短縮をはかることができる。
また、発色状態は、時間によって変化するので、発色さ
せてから測定するまでの時間を一定にすることが望まれ
る。
次に、p−ニトロベンズアルデヒドおよび、o−ジニト
ロベンゼンを分析試薬とする場合の発色作用について
は、以下のようである。
サンプリングされたシアンを含む無電解銅メッキ液(た
とえば、pH12.5前後)に、p−ニトロベンズアルデヒド
溶液およびo−ジニトロベンゼン溶液を添加すると、p
−ニトロベンズアルデヒドとo−ジニトロベンゼンが、
アルカリ領域中でシアンを触媒として反応し、赤色に発
色するというものであり、触媒となるシアン量が多い
程、強く発色するのである。
p−ニトロベンズアルデヒド溶液、および、o−ジニト
ロベンゼン溶液に用いる溶媒は、水または水溶性のもの
であれば、特に指定はない。
また、サンプリングされたメッキ液への両試薬の添加方
法についても、特に指定はない。
両試薬の添加量は、メッキ液中のシアン濃度や望まれる
吸光度出力値(発色度合)などに応じて選択される。
なお、発色状態は、周囲温度、時間によって変化するの
で、周囲温度、発色させてから測定するまでの時間を一
定にすることが望まれる。
以上、銅−フェノールフタリン法、および、p−ニトロ
ベンズアルデヒド−o−ジニトロベンゼン法の発色作用
について説明したが、両方法とも、発色状態が、発色時
のpH値に大きく影響するため、常時、正確なシアン量を
モニタリングするためには、サンプリングされたシアン
を含む無電解銅メッキ液のpH値を、試薬の添加前に調整
しておくことが好ましい。
pH調整は、たとえば、望まれる無電解銅メッキ液のpH管
理値に等しくなるように、H2SO4やNaOHなどの酸やアル
カリを用いて行ってもよいし、サンプリングされたメッ
キ液のpH値が、管理値から大きくずれていないと判断さ
れる場合はpH管理値に等しいpH値の緩衝液を添加するな
どして、調整を行ってもよい。
以上の発色作用により、基本的に吸光度法によるシアン
濃度のモニタリングが可能となるが、さらに、連続モニ
タリングの要素を付与するには、たとえば、フローイン
ジェクション分析法に用いられているような構成を取る
ことにより構成される。
すなわち、ポンプによりメッキ槽からシアンを含む無電
解銅メッキ液を連続的にまたは断続的にサンプリング
し、その流路に、pH調整液、分析試薬を順に別経路から
ポンプなどで注入して流路内で発色反応を起こさせ、そ
のまま吸光度測定部にフローさせて吸光度測定するとい
うものである。ここで、たとえば、フローの流速を一定
にすることにより、前記発色から吸光度測定までの時間
を一定にすることができる。
この測定結果により、メッキ液中のシアンの増減をリア
ルタイムで検知でき、濃度が低下している場合は、たと
えば、シアン溶液補給用ポンプに信号を発し、メッキ液
槽にシアンを補給するようにしてメッキ液中のシアン濃
度を一定に保持することが可能となる。
このように、メッキ液中のシアン濃度をリアルタイムに
コントロールすることにより、特性の安定した銅被膜を
被メッキ体上に析出させることができるのである。
〔実 施 例〕
以下に、この発明の実施例および比較例を示すが、この
発明は、下記実施例に限定されない。
−実施例1− 第1図に示すような構成の装置を作製し、無電解銅メッ
キ液中のシアン濃度を連続モニターして必要に応じて、
メッキ液中のシアン濃度を一定にコントロールできるよ
うにした。
なお、この実施例に使用したメッキ液の組成を第1表に
示す。
第1図にみるように、まず、無電解銅メッキ槽1から、
ローラーポンプ2によって、シアンを含む無電解銅メッ
キ液3をサンプリングし、吸光度測定部4に至る流路の
途中に設けられた注入口5から、ローラーポンプ6を用
いて、pH調整タンク7より、pH調整液を注入し、ミキシ
ング部8で混合するようにした。ここでpH調整液として
は、メッキ液のpH管理値に等しいpH12.6の緩衝液を用い
た。
続いて、メッキ液と緩衝液との混合液に、吸光度測定部
4に至る流路の途中に設けられた注入口9から、ローラ
ーポンプ10により、分析試薬タンク11より分析試薬を注
入し、恒温水槽12中に入れられたミキシング部13で混
合、発色させるようにした。ここで、分析試薬として
は、第2表に示すような、銅イオンを含むフェノールフ
タリン溶液を用い、また、恒温水槽の温度は、60℃とし
て発色反応を促進した。
発色した液は、吸光度測定部4で波長560nmにおける吸
光度の測定(温度60℃)を受けた後、排液タンク14に送
られるようにした。なお、ポンプによる液の送り速度を
一定にすることにより、発色から吸光度測定までの時間
を一定(10分)にした。
測定された吸光度結果を記録計15でモニタリングすると
共に、演算部16で、予め設定されたシアン濃度管理値と
比較し、シアン濃度が管理値よりも低い場合はポンプ17
を駆動する信号を与えてシアン溶液補給タンク18より、
メッキ槽1にシアンの補給を行うようにしたところ、メ
ッキ液中のシアン濃度を管理値の±2%以内にコントロ
ールすることができた。
この方法および装置を用いて、実際に、ステンレス基板
に無電解銅メッキを施し、得られた銅被膜の伸び率を測
定し、第4表に示した。
−実施例2− 分析試薬として、第3表に示すp−ニトロベンズアルデ
ヒドおよびo−ジニトロベンゼン溶液を用いた他は、実
施例1と同様の装置、方法で無電解銅メッキを行った。
測定波長は560nmであった。
その結果、実施例1と同様、メッキ液中のシアン濃度を
±2%以内にコントロールすることができた。また、実
際に、この方法および装置を用いて、ステンレス基板上
に無電解銅メッキを施し、得られた銅被膜の伸び率を測
定し、第4表に示した。
−比較例− 実施例1において、シアン濃度の測定を選択性イオン電
極を用いて行ったこと以外は実施例1と同様にして無電
解銅メッキを行った。得られた銅被膜の伸び率を測定
し、第4表に示した。
第4表にみるように実施例1,2で得られた銅被膜の方が
比較例のものよりも伸び率が高い。銅被膜の伸び率は、
高い方が良いため、この発明の方法は、従来の選択性イ
オン電極を用いる方法に比べて、優れた銅被膜が安定し
て得られることがわかった。
〔発明の効果〕
この発明にかかる無電解銅メッキ方法は、シアン含む無
電解銅メッキ液に、強アルカリ性領域で発色するシアン
分析試薬を添加して発色させたものの吸光度をモニター
し、前記無電解銅メッキ液のシアン濃度をコントロール
するので、連続的に的確にシアン濃度をモニターでき、
しかもメッキ液中のシアン濃度をリアルタイムにコント
ロールして特性の安定した無電解銅メッキ被膜を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の無電解銅メッキ方法を実施するの
に用いる装置の1例をあらわすブロック図である。 1……無電解メッキ槽、3……シアンを含む無電解銅メ
ッキ液、4……吸光度測定部、11……分析試薬タンク、
13……ミキシング部、18……シアン溶液タンク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シアンを含み、強アルカリ性の無電解銅メ
    ッキ液中で被メッキ体に銅を析出させる無電解銅メッキ
    方法において、前記無電解銅メッキ液のサンプリングさ
    れたものに、強アルカリ性領域で発色するシアン分析試
    薬を添加して発色させたものの吸光度をモニターし、前
    記無電解銅メッキ液のシアン濃度をコントロールするこ
    とを特徴とする無電解銅メッキ方法。
  2. 【請求項2】シアン分析試薬が銅およびフェノールフタ
    リンである請求項1記載の無電解銅メッキ方法。
  3. 【請求項3】シアン分析試薬がp−ニトロベンズアルデ
    ヒドおよびo−ジニトロベンゼンである請求項1記載の
    無電解銅メッキ方法。
JP17156489A 1989-07-03 1989-07-03 無電解銅メッキ方法 Expired - Lifetime JPH079067B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17156489A JPH079067B2 (ja) 1989-07-03 1989-07-03 無電解銅メッキ方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17156489A JPH079067B2 (ja) 1989-07-03 1989-07-03 無電解銅メッキ方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0336281A JPH0336281A (ja) 1991-02-15
JPH079067B2 true JPH079067B2 (ja) 1995-02-01

Family

ID=15925478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17156489A Expired - Lifetime JPH079067B2 (ja) 1989-07-03 1989-07-03 無電解銅メッキ方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH079067B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180049746A (ko) * 2016-11-03 2018-05-11 주식회사에이치티엔씨 용액 관리 시스템
JP2024031708A (ja) * 2022-08-26 2024-03-07 石原ケミカル株式会社 金含有メッキ液中の金濃度測定装置並びに測定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180049746A (ko) * 2016-11-03 2018-05-11 주식회사에이치티엔씨 용액 관리 시스템
JP2024031708A (ja) * 2022-08-26 2024-03-07 石原ケミカル株式会社 金含有メッキ液中の金濃度測定装置並びに測定方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0336281A (ja) 1991-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2787142B2 (ja) 無電解錫、鉛又はそれらの合金めっき方法
Nomura et al. Determination of micromolar concentrations of cyanide in solution with a piezoelectric detector
US5484626A (en) Methods and apparatus for maintaining electroless plating solutions
US5196096A (en) Method for analyzing the addition agents in solutions for electroplating of PbSn alloys
US5182131A (en) Plating solution automatic control
JP2002195983A (ja) めっき浴分析方法
US3951602A (en) Spectrophotometric formaldehyde-copper monitor
CA1112523A (en) Method and apparatus for control of electroless plating solutions
JPH079067B2 (ja) 無電解銅メッキ方法
Scolari et al. Multicomponent determinations in flow-injection systems with square-wave voltammetric detection using the Kalman filter
JPH01172577A (ja) 無電解めっき浴の調整方法
US7205153B2 (en) Analytical reagent for acid copper sulfate solutions
JP2826153B2 (ja) 無電解銅メッキ法
US4534797A (en) Method for providing an electroless copper plating bath in the take mode
US5200047A (en) Plating solution automatic control
JP2822840B2 (ja) 無電解錫、鉛又はそれらの合金めっき方法及びめっき装置
US4707377A (en) Copper plating
JP2742128B2 (ja) めっき液の濃度調整方法およびめっき方法
GB2174207A (en) Continuous determination of nitrite and/or nitrate in an aqueous medium
JP2697544B2 (ja) 無電解錫、鉛又はそれらの合金めっき浴の分析方法
Feldstein et al. Technique for controlling thio compound concentration in electroless plating baths
JP3304878B2 (ja) 流れ分析法によるハロゲン濃度の測定方法と装置
JPH0798296A (ja) 無電解銅めっき液中の添加剤の濃度測定法
JPS5921386B2 (ja) 無電解メツキのメツキ速度自動制御方法
JPH04276082A (ja) 無電解錫、鉛又はそれらの合金めっき浴中の銅イオン濃度の分析方法