[发明专利]镀铜材料及镀铜方法

说明书

本申请是2004年12月17日提出的申请号为200410101371.5的同名申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及以碱式碳酸铜粉、通过直接湿法得到的氧化铜粉及氢氧化铜粉为原料的氧化铜粉形成的镀铜材料及使用上述氧化铜粉的镀铜方法。

背景技术

对受镀体实施镀铜处理的方法之一是向电解液(主成分含硫酸或硫酸铜的镀液)中加入镀铜材料，在不溶性阳极和形成阴极的受镀体之间通电的电解电镀方法。用于该方法的镀铜材料已知有碱式碳酸铜粉热分解而得的氧化铜粉。为使镀铜材料可适度补充到电解液中，需要具有易溶于硫酸的性质，而碱式碳酸铜粉热分解而得的氧化铜粉满足该条件，因此是适用于该方法的材料。

这类氧化铜粉的制造方法的技术方案有，例如日本特开2000-267018号公报(专利文献1)所示的方法。在该专利文献1中，实施例中记载了碱式碳酸铜粉在非还原环境下，在400℃～800℃的温度下加热60分钟进行热分解，就能以高转化效率制成氧化铜粉的方案。在该温度范围内，处理温度越高，越能保证以短时间达到高转化效率。因此，由于工业上对生产率的要求，通常在例如700℃以上的高温下进行热分解。

另外，为确保镀膜的均匀和光泽，镀液中多溶有添加剂。这类添加剂使用例如SPS(二硫二(3-丙磺酸)钠)、硫脲，詹苏斯绿等有C、S双键的-C＝S-基、有S、S单键的-S-S-基(二硫化物)、有N、N双键的-N＝N-基(重氮化合物)中任一种的有机物。

但是，由上述专利文献1的方案制成的氧化铜粉，对加有由上述有机物构成的添加剂成分的镀液的溶解性相当低。发明人推断，-S-S-基被还原后，变成-S-H-基(硫醇类)，所以，当具有-S-S-基的添加剂溶于镀液中，镀液中将存在-S-H-基，上述氧化铜粉因上述-S-H-基的存在而溶解性降低。当镀铜材料相对于镀液的溶解性变差时，电镀槽中的铜(Cu)补充就会滞后。且因镀液中的铜离子浓度不定，导致镀膜的均匀性变差，或因镀液中存在不溶解的镀铜材料，导致堵塞设在镀槽之间的过滤器的情况，或由通过过滤器的镀铜材料给受镀体带来不良影响。

本发明是针对上述情况作出的发明，目的是提供对含有机物添加剂的电解液溶解性高的高纯度镀铜材料及使用这类镀铜材料的镀铜方法。

发明内容

本发明的镀铜材料设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体，可供给含有机物添加剂的电解液，其特征在于，该镀铜材料为碱式碳酸铜粉在非还原环境下热分解而得的纯度98.5％及以上的氧化铜粉，将该氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1，1，1)面的峰强设为I、结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1，1，1)面的峰强设为Is时，上述氧化铜粉的峰强I与基准氧化铜粉的峰强Is的峰强比I/Is在0.36以下。

上述镀铜材料为碱式碳酸铜粉在非还原环境下热分解而得的纯度98.5％及以上的氧化铜粉，也可使用当该氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1，1，1)面的半峰宽设为F、将结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1，1，1)面的半峰宽设为Fs时，上述氧化铜粉的半峰宽F和基准氧化铜粉的半峰宽Fs的半峰宽比F/Fs为2.9及以上的氧化铜粉。

上述镀铜材料也可使用碱式碳酸铜粉在非还原环境下热分解而得的纯度98.5％以上的比表面积7.3m²/g及以上的氧化铜粉。

本发明的镀铜材料设有不溶性阳极和构成阴极的受镀体，可供给含有机物添加剂的电解液，上述镀铜材料是通过铜盐水溶液与碱溶液反应得到氧化铜粉，再对该氧化铜粉加热而得到的纯度98.5％及以上的氧化铜粉，将该氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1，1，1)面的峰强设为I、结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1，1，1)面的峰强设为Is时，上述氧化铜粉的峰强I与基准氧化铜粉的峰强Is的峰强比I/Is在0.52以下。本发明的铜盐水溶液可举出氯化铜、硫酸铜及硝酸铜等水溶液。

上述镀铜材料是通过铜盐水溶液与碱溶液反应得到氧化铜粉，再对该氧化铜粉加热而得到的纯度98.5％及以上的氧化铜粉，当该氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1，1，1)面的半峰宽设为F、将结晶完成的基准氧化铜粉的X射线衍射光谱(-1，1，1)面的半峰宽设为Fs时，上述氧化铜粉的半峰宽F和基准氧化铜粉的半峰宽Fs的半峰宽比F/Fs为2.9及以上。

上述镀铜材料也可使用通过铜盐水溶液与碱溶液反应得到氧化铜粉，再对该氧化铜粉加热而得到的纯度98.5％及以上，比表面积3.3m²/g及以上的氧化铜粉。