CN1311103C - 电镀陶瓷片电子元件的电极的方法 - Google Patents
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Abstract
一种电镀陶瓷片电子元件的电极的方法,它包括在电镀浴中进行电镀。电镀浴包含氨基磺酸锡(II)作为锡(II)盐;配合剂,它包括选自柠檬酸、葡糖酸、焦磷酸、庚酸、丙二酸、苹果酸、这些酸的盐和葡糖酸内酯中的至少一种;和增亮剂,它包括至少一种HLB值约为10或更大的表面活性剂。可以将所得陶瓷片电子元件的镀锡粘结限于某一程度。
Description
技术领域
本发明涉及制造陶瓷片(ceramic chip)电子元件的电极的方法。具体地说,本发明涉及一种电镀陶瓷片电子元件的电极的方法和具有由该方法电镀的电极的陶瓷片电子元件。
背景技术
通常用锡-铅合金电镀由陶瓷、玻璃、塑料等制成的电子元件的电极,以改进其焊接附着性(solder wettability)。由于非常希望无铅电镀,所以用锡代替锡-铅合金用于电镀电极。然而,锡的固有物理性能在电镀时会引起各种问题。
尤其是,当对包含陶瓷和玻璃的陶瓷片电子元件(芯片)镀锡时,芯片易于相互粘结。这种粘结,例如,是使用众所周知的包含硫酸亚锡的弱酸性电镀浴进行镀锡造成的。
如图1A-1C所示,这种粘结是指在镀锡过程中至少两块芯片1的镀锡部分(锡沉积部分)5相互粘结。据认为,粘结是由于比镀锡-铅膜软的镀锡膜的硬度造成的。
尤其是,当对芯片进行滚筒镀时,在电镀筒中各不相同地搅动各芯片。例如,在芯片很难搅动的区域中,芯片与相邻的芯片接触很长的一段时间。结果,这些相邻的芯片相互粘结。
当在某一时间增加电镀芯片的数目,则这种粘结问题变得尤其显著。若发生粘结,则粘结的芯片本身是有缺陷的。另外,某些弱粘结的芯片在电镀或干燥的过程中很有可能发生分离。在这些芯片分离部分上的电镀膜的厚度是非常薄的,因此这些芯片是有缺陷的。这样,有缺陷的芯片很有可能混在正常的芯片中。
尤其是,如图1A所示,当相互粘结的两块芯片1分开时,在相互粘结的电镀膜部分(分开部分5a)上的厚度会变得小得多,如图2所示。例如,实际上测得的分开部分5a的厚度为0.1μm,这个厚度比正常镀锡膜5的厚度(5μm)小得多。
具有这种非常薄的电镀膜的芯片的安装特性(如焊接性)退化。当芯片元件变得较小时,估计这种粘结问题会变得更为严重。
为了防止粘结问题,曾改进了芯片的加工条件。例如,减少在某一时间电镀芯片的数目,以减少粘结。然而,为了防止工作效率下降并开发无铅镀锡,需要一种根本的解决方法。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一种电镀陶瓷片电子元件的电极的方法,此方法将镀锡粘结限制在一定的程度,本发明还提供一种具有由该方法电镀的电极的陶瓷片电子元件。
为此,一方面,本发明提供一种电镀陶瓷片电子元件的电极的方法。该方法包括一个在电镀浴中进行电镀的步骤。电镀浴包含氨基磺酸锡(II)作为锡(II)盐;配合剂,它包括选自柠檬酸、葡糖酸、焦磷酸、庚酸、丙二酸、苹果酸、这些酸的盐和葡糖酸内酯(gluconic lactone)中的至少一种;和增亮剂,它包括至少一种HLB值为10或更大的表面活性剂。
使用氨基磺酸锡(II)作为锡盐,就可以对陶瓷片电子元件进行无铅镀锡,获得镀锡的电极,同时能明显减少粘结破坏。这是因为氨基磺酸锡(II)能形成这样的电镀膜,该电镀膜由于氨基磺酸根离子的作用,即使电镀膜不含铅,也难以相互粘结。
镀锡浴较好包含抗氧化剂,它包括选自氢醌、抗坏血酸、焦儿茶酚和间苯二酚中的至少一种。
将抗氧化剂加到镀锡浴中,就可以防止电镀浴中的锡(II)离子氧化成锡(IV)。这样,就可以延长电镀浴的寿命。
氨基磺酸锡(II)的浓度较好约为0.05-1.0mol/L。单位L代表103cm3。将氨基磺酸锡(II)的浓度设置在此范围内,就可以获得焊接附着性优良的光滑电镀膜。
配合剂的浓度较好约为0.05-10mol/L。将配合剂的浓度设置在此范围内,就可以从锡和配合剂制得稳定的配合物,这样就可以在很宽的电流密度范围内制得焊接附着性优良的光滑电镀膜。
增亮剂的浓度较好约为0.01-100g/L。
将增亮剂的浓度设置在此范围内,增亮剂的表面活性剂就形成胶体凝聚,从而显著地改变溶液的特性。当表面活性剂遍及阴极(电镀表面)并过量存在于电镀浴中时,就会形成这种胶体凝聚。换句话说,形成胶体凝聚意味着在电镀浴中存在足够量的表面活性剂。因而,在电镀浴中存在胶体凝聚就暗示阴极(电镀表面)吸附了足够量的表面活性剂,这样就形成了光滑的电镀膜。
抗氧化剂的浓度较好约为0.01-100g/L。
表面活性剂较好是在其分子结构中含至少一个苯环的非离子型表面活性剂。这样,就可以在很宽的电流密度范围内制得焊接附着性优良的镀锡膜。非离子型表面活性剂较好包括选自聚氧乙烯烷基苯基醚、α-萘酚乙氧基化物和β-萘酚乙氧基化物中的至少一种。
电镀浴的pH值较好约为3-8。这样就可以防止陶瓷片元件的陶瓷元件组件溶解在电镀浴中。同样,在电镀后的清洗过程中也可以防止使电镀浴变混浊的氢氧化锡的形成。
电镀较好是采用使用电镀筒的滚筒镀进行,所述电镀筒选自水平式滚光筒(horizontal-rolling barrel)、倾斜式滚光筒、振动筒和摇动筒。
陶瓷片电子元件的大小较好约为5.7mm×5.0mm×4.0mm或更小。
另一方面,本发明提供一种包含用上述方法电镀的电极的陶瓷片电子元件。所得的陶瓷片电子元件不会显示出粘结破坏,而且具有优良的焊接附着性。
附图说明
图1A-1C是说明电镀膜粘结性的透视图;
图2是说明如图1A所示的电镀膜粘结时各分开部分的陶瓷片电子元件的截面图;
图3A是本发明一个实施方案中的陶瓷片电子元件的平面图,图3B是图3A所示陶瓷片电子元件的截面图。
具体实施方式
现在参考附图说明本发明电镀陶瓷片电子元件的电极的方法。
如图3A所示,陶瓷片电子元件1包含基本上是平行六面体的陶瓷元件组件2和在陶瓷元件组件2纵向两端的外电极3。陶瓷片电子元件1的大小,举例来说,是宽度为5.0或5.7毫米,长度为5.7或5.0毫米,厚度为4.0毫米。如图3B所示,在陶瓷元件组件2的内部,在内电极4之间交替地沉积有陶瓷层。内电极的数目是任意的。在这个实施方案中,使用镀锡浴电镀外电极3,在其表面上形成电镀膜。在镀锡前可以用镍电镀外电极3,形成下层。
镀锡浴包含锡(II)盐、配合剂和增亮剂。在此实施方案中,使用氨基磺酸锡(II)作为锡(II)盐。
电镀浴中氨基磺酸锡(II)的浓度较好至少约为0.05mol/L,更好约为0.1mol/L或更大。电镀浴中氨基磺酸锡(II)的浓度较好限于约1mol/L,更好限于约0.7mol/L。这是因为当电流密度高时小于约0.05mol/L的氨基磺酸锡(II)会提高电镀膜的表面粗糙度,而当电流密度低时大于约1mol/L的氨基磺酸锡(II)会提高表面粗糙度。这些电镀膜的焊接附着性也会明显变差。
配合剂包括选自柠檬酸、葡糖酸、焦磷酸、庚酸、丙二酸、苹果酸、这些酸的盐和葡糖酸内酯中的至少一种。
配合剂的浓度较好至少约为0.05mol/L,更好约为0.1mol/L或更大。配合剂的浓度较好限于约10mol/L,更好限于约4.5mol/L。这是因为,若配合剂与锡的摩尔比小于1,则无法从锡和配合剂制成稳定的配合物。若无法形成稳定的配合物,则在宽的电流密度范围内无法制成焊接附着性优良的电镀膜。因此,配合剂与锡的浓度比较好至少约为1。然而,大于约10mol/L的配合剂将不溶解在电镀浴中。
增亮剂包括至少一种亲水-亲油平衡(HLB)值约为10或更大的表面活性剂。HLB值代表表面活性剂在亲水性和亲油性之间的平衡。HLB由美国AtlasPowder Co.的研究员设计出来,现在它用作表面活性剂亲水性的一个指标。
HLB值小于约10的表面活性剂,即增亮剂,不溶解在具有上述组成的电镀浴中。表面活性剂的HLB值必须为10或更大。
增亮剂更好包含至少一种在其分子结构中含至少一个苯环的非离子型表面活性剂。由于苯环对电镀中的阴极(电镀表面)具有可测的吸附性,所以预计增亮剂局部集中在电镀区域中。这样就可以获得焊接附着性更为提高并且难以相互粘结的镀锡膜。
非离子型表面活性剂较好包括选自聚氧乙烯烷基苯基醚、α-萘酚乙氧基化物和β-萘酚乙氧基化物中的至少一种。
增亮剂的浓度较好至少约为0.01g/L,更好约为0.1g/L或更大。增亮剂的浓度较好限于约100g/L,更好限于约10g/L。
增亮剂浓度约为0.01g/L是增亮剂表面活性剂的临界胶束浓度。溶液中某些浓度的表面活性剂会形成胶体凝聚,从而显著地改变溶液的特性。这种胶体凝聚称为胶束,形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。另一方面,大于约10g/L的增亮剂是过多和浪费的。由于过多的增亮剂不会影响电镀特性,所以可以加入大于约10g/L的增亮剂,但大于约100g/L的增亮剂不溶解在电镀浴中。当表面活性剂遍及阴极(电镀表面)并过量存在于电镀浴中时,就形成胶束。换句话说,形成胶束意味着在电镀浴中存在足够量的表面活性剂。因而,在电镀浴中存在胶束就暗示阴极(电镀表面)吸附了足够量的表面活性剂,这样就形成了光滑的电镀膜。
电镀浴可以包含抗氧化剂。抗氧化剂包含选自氢醌、抗坏血酸、焦儿茶酚和间苯二酚中的至少一种。将抗氧化剂加到镀锡浴中,就可以防止电镀浴中的锡(II)离子氧化成锡(IV)。这样,就可以延长电镀浴的寿命。
抗氧化剂的浓度较好至少约为0.01g/L,更好约为0.1g/L或更大。这是因为小于约0.01g/L的抗氧化剂不能充分地抑制锡的氧化。电镀浴中抗氧化剂的浓度较好限于约100g/L,更好限于约10g/L。这是因为大于约10g/L的抗氧化剂是过多和浪费的。由于过多的抗氧化剂不会影响电镀特性,所以可以加入大于约10g/L的抗氧化剂,但大于100g/L的抗氧化剂不溶解在电镀浴中。
电镀浴的pH值下限较好约为3,更好约为3.5。这是因为pH值为2或更小的电镀浴很有可能提高陶瓷元件组件2的溶解度,从而溶解陶瓷元件组件2。电镀浴的pH值上限较好约为8,更好约为7。这是因为在电镀后的清洗中,pH值大于9的电镀浴会产生使电镀浴变混浊的氢氧化锡。这样,pH值必须限制在上述范围内。为了控制电镀浴的pH值,使用pH调节剂。当pH值下降时,宜使用氨基磺酸、酰氨基磺酸(amidosulfonic acid)或硫酸作为pH调节剂。当pH值提高时,可以使用任何pH调节剂。
较好是将诸如氨基磺酸、氨基磺酸盐、硫酸或硫酸盐等导电剂(conductingagent)加到电镀浴中,但并不局限于这些物质。
电镀可以使用电镀筒进行,所述电镀筒选自滚光筒、水平式滚光筒、倾斜式滚光筒、振动筒和摇动筒。
陶瓷片电子元件的大小较好约为5.7mm×5.0mm×4.0mm或更小。当陶瓷片的大小比约5.7mm×5.0mm×4.0mm大时,粘结是不显著的。
实施例
现将参考实施例对本发明作进一步说明。然而,本发明并不局限于这些实施例,并且电镀浴的组成和电镀条件可以根据上述目的进行变动。
按下述方法评价实施例和对比例中制得的电镀膜的焊接附着性和粘结性。
电镀膜(具体是镀元素锡的膜)的焊接附着性与电镀膜的表面状态相关,所述表面状态可以通过Hull电池试验用肉眼观察。具体来说,通过形成具有光滑表面的层状镀锡膜来确保芯片电子元件所需的附着性。
因此,在实施例中,在Hull电池中形成电镀膜,用肉眼观察以确定电镀膜是否满足芯片电子元件的要求。Hull电池试验使用黄铜板。
在不搅拌的情况下,在电流为0.2A时进行Hull电池试验25分钟。在电流密度为0.1-1.0A/dm2的范围内,当在100%的阴极区域上形成有光泽的电镀膜时,确定该电镀膜是非常好的;当在80%或更多的阴极区域上形成有光泽的电镀膜时,确定该膜是良好的;而当在小于80%的阴极区域上形成有光泽的电镀膜时,确定该膜是不好的。
通过电镀钢球来评价粘结性。用作为下层的镍电镀钢球,而后使用滚光筒在下述条件下用锡电镀。所设置的电流密度比通常的高,因为评价是以加速试验的方式在短时间内进行的。
钢球的直径为1.2mm,将30mL的钢球放在体积为100mL的滚光筒中以12rpm的旋转速度进行电镀。
在温度为60℃并且电流密度为3A/dm2的Watt浴中镀镍60分钟;在温度为25℃并且电流密度为0.4A/dm2下镀锡120分钟。
按下述公式从电镀钢球的重量获得评价值:粘结率(%)=(粘结钢球的重量(g)/钢球的总重量(g))×100。根据这个评价值,确定粘结率小于10%是良好的,确定粘结率为10%或更大是不好的。评价时粘结率小于10%表明在成批生产线(mass production line)上的粘结率为0%。
(实施例1)
参考下述实施例和对比例具体说明本发明电镀陶瓷片电子元件的电极的方法。
表1列出了实施例1-1至1-5所用电镀浴的组成和在这些电镀浴中制得的电镀膜的评价结果。
表1 | ||||||||
电镀浴 | 评价 | |||||||
实施例 | 锡盐 | 配合剂 | 导电剂 | 增亮剂 | 抗氧化剂 | pH值 | 粘结率 | Hull电池试验 |
1-1 | 氨基磺酸锡(II)0.20mol/L | 柠檬酸氢二铵1.50mol/L | 氨基磺酸钠1.00mol/L | 二甲基烷基月桂基甜菜碱0.3g/L | 焦儿茶酚1.0g/L | 3.5 | 良好(7%) | 良好 |
1-2 | 氨基磺酸锡(II)0.40mol/L | 丙二酸1.20mol/L | 氨基磺酸钠1.00mol/L | β-萘酚乙氧基化物0.1g/L | 氢醌1.0g/L | 4.0 | 良好(5%) | 非常好 |
1-3 | 氨基磺酸锡(II)0.10mol/L | 庚酸1.00mol/L | 氨基磺酸钠2.00mol/L | 聚氧乙烯辛基苯基醚0.5g/L | 抗坏血酸1.0g/L | 5.0 | 良好(6%) | 非常好 |
1-4 | 氨基磺酸锡(II)0.70mol/L | 葡糖酸4.50mol/L | 氨基磺酸0.50mol/L | 苯酚磺酸0.3g/L | 抗坏血酸0.5g/L | 7.0 | 良好(6%) | 良好 |
1-5 | 氨基磺酸锡(II)0.15mol/L | 葡糖酸1.0mol/L | 氨基磺酸0.50mol/L | 聚氧乙烯壬基苯基醚1g/L | 氢醌0.5g/L | 4.0 | 良好(4%) | 非常好 |
表1表明实施例1-1至1-5中的各电镀浴在粘结率和Hull电池试验中具有良好或非常好的结果,这样它们可以制成优良的电镀膜。
表2列出了对比例1-1至1-5所用电镀浴的组成和在这些电镀浴中制得的电镀膜的评价结果。
表2 | ||||||||
电镀浴 | 评价 | |||||||
对比例 | 锡盐 | 配合剂 | 导电剂 | 增亮剂 | 抗氧化剂 | pH值 | 粘结率 | Hull电池试验 |
1-1 | 硫酸锡(II)0.20mol/L | 柠檬酸氢二铵1.50mol/L | 氨基磺酸钠1.00mol/L | 二甲基烷基月桂基甜菜碱0.3g/L | 焦儿茶酚1.0g/L | 3.5 | 不好(55%) | 良好 |
1-2 | 硫酸锡(II)0.40mol/L | 丙二酸1.20mol/L | 氨基磺酸钠1.00mol/L | β-萘酚乙氧基化物0.1g/L | 氢醌1.0g/L | 4.0 | 不好(49) | 非常好 |
1-3 | 氟化锡(II)0.10mol/L | 庚酸1.00mol/L | 氨基磺酸钠2.00mol/L | 聚氧乙烯辛基苯基醚0.5g/L | 抗坏血酸1.0g/L | 5.0 | 不好(48%) | 非常好 |
14 | 氧化锡(II)0.70mol/L | 葡糖酸4.50mol/L | 氨基磺酸0.50mol/L | 苯酚磺酸0.3g/L | 抗坏血酸0.5g/L | 7.0 | 不好(38%) | 良好 |
1-5 | 硫酸锡(II)0.15mol/L | 葡糖酸1.0mol/L | 氨基磺酸0.50mol/L | 聚氧乙烯壬基苯基醚1g/L | 氢醌0.5g/L | 4.0 | 不好(50%) | 非常好 |
如表2所示,在各对比例1-1至1-5中,用另一种锡盐代替氨基磺酸锡(II)(对比例的数目与实施例的数目相对应)。
表2表明,与实施例1-1至1-5一样,对比例1-1至1-5在Hull电池试验中显示出良好的结果,但粘结率大,因此认为它不好。换句话说,在对比例1-1至1-5中会发生粘结破坏。
实施例1-1至1-5和对比例1-1至1-5的结果,表明使用氨基磺酸锡(II)作为锡盐会减少粘结破坏。这是因为氨基磺酸锡(II)能形成这样的电镀膜,该电镀膜由于氨基磺酸根离子的作用而难以相互粘结。
在实施例1-1至1-5中氨基磺酸锡(II)的浓度为0.1-0.7mol/L,此范围会获得较好的结果。然而,氨基磺酸锡(II)的浓度较好约为0.05-1mol/L。这是因为,当电流密度高时小于约0.05mol/L的氨基磺酸锡(II)会提高电镀膜的表面粗糙度,而当电流密度低时大于约1mol/L的氨基磺酸锡(II)会提高表面粗糙度。这些电镀膜的焊接附着性也会明显变差。
配合剂的浓度为1.00-4.50mol/L,此范围会获得较好的结果。然而,配合剂的浓度较好约为0.05-10mol/L。这是因为配合剂与锡的摩尔比若小于约1,则无法获得稳定的配合物,因而在宽的电流密度范围内无法获得焊接附着性优良的较好电镀膜。因此,配合剂与锡的浓度比较好至少约为1。然而,大于约10mol/L的配合剂将不溶解在电镀浴中。
增亮剂的浓度为0.1-0.5g/L,此范围会获得较好的结果。然而,增亮剂的浓度较好至少约为0.01g/L。增亮剂的浓度较好限于约100g/L,更好限于约10g/L。增亮剂浓度约为0.01g/L是增亮剂表面活性剂的临界胶束浓度。溶液中某些浓度的表面活性剂会形成胶体凝聚,从而明显改变溶液的特性。这种胶体凝聚称为胶束,形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。然而,大于约10g/L的增亮剂是过多和浪费的。由于过多的增亮剂不会影响电镀特性,所以可以加入大于约10g/L的增亮剂,但大于约100g/L的增亮剂不溶解在电镀浴中。
抗氧化剂的浓度为0.5-1.0g/L,此范围会获得较好的结果。然而,抗氧化剂的浓度较好至少约为0.01g/L。这是因为小于约0.01g/L的抗氧化剂不能充分地抑制锡的氧化。抗氧化剂的浓度较好限于约100g/L,更好限于约10g/L。这是因为大于约10g/L的抗氧化剂是过多和浪费的。由于过多的抗氧化剂不会影响电镀特性,所以可以加入大于约10g/L的抗氧化剂。然而,大于约100g/L的抗氧化剂不溶解在电镀浴中。
电镀浴的pH值为3.5-7,此范围会获得较好的结果。然而,电镀浴的pH值较好约为3-8。这是因为pH值为2或更小的电镀浴很有可能提高陶瓷元件组件的溶解度,从而溶解陶瓷元件组件。同样,pH值大于9的电镀浴在电镀后的清洗过程中会产生使电镀浴变混浊的氢氧化锡。因此,pH值必须限制在上述范围内。为了控制电镀浴的pH值,使用pH调节剂。当pH值下降时,宜使用氨基磺酸、酰氨基磺酸或硫酸作为pH调节剂。当pH值提高时,可以使用任何pH调节剂。
较好是将诸如氨基磺酸、氨基磺酸盐、硫酸或硫酸盐等导电剂加到电镀浴中,但并不局限于这些物质。
电镀可以使用电镀筒进行,所述电镀筒选自滚光筒、水平式滚光筒、倾斜式滚光筒、振动筒和摇动筒。
陶瓷片电子元件的大小较好约为5.7mm×5.0mm×4.0mm或更小。当陶瓷片的大小比约5.7mm×5.0mm×4.0mm大时,粘结是不显著的。
(实施例2)
为了获得有光泽的电镀膜,改变增亮剂的种类,按上述标准评价。由于已经知道表1所列的组成会获得较好的结果,所以基于实施例1-1对增亮剂进行评价。具体来说,用表3所列实施例2-1至2-5的增亮剂代替实施例1-1的增亮剂,制备实施例2-1至2-5的电镀浴。pH值设置为5。
表3 | ||||||||
电镀浴 | 评价 | |||||||
实施例 | 锡盐 | 配合剂 | 导电剂 | 增亮剂 | 抗氧化剂 | pH值 | 粘结率 | Hull电池试验 |
2-1 | 氨基磺酸锡(II)0.20mol/L | 柠檬酸氢二铵1.50mol/L | 氨基磺酸钠1.00mo1/L | 聚氧乙烯烷基丙邻二胺0.3g/L | 焦儿茶酚1.0g/L | 5.0 | 良好(4%) | 良好 |
2-2 | α-萘酚乙氧基化物0.1g/L | 良好(6%) | 非常好 | |||||
2-3 | 聚氧乙烯壬基苯基醚0.3g/L | 良好(7%) | 非常好 | |||||
2-4 | α-萘酚乙氧基化物0.3g/L | 良好(3%) | 良好 | |||||
2-5 | 聚氧乙烯十二烷胺0.3g/L | 良好(5%) | 良好 |
表3表明在实施例2-1至2-5中的各电镀浴在粘结率和Hull电池试验上都具有良好或非常好的结果。尤其是,实施例2-2和2-3被认为是非常好的。这两个实施例的增亮剂都是在其分子结构中含有至少一个苯环的非离子型表面活性剂。对在电镀浴中形成的电镀膜来说需要焊接附着性和抗粘结性。因此,宜使用表3中所示确定为在Hull电池试验中是非常好的电镀浴。具体来说,增亮剂较好包括在其分子结构中含有至少一个苯环的非离子型表面活性剂。
在实施例2-1至2-5中,氨基磺酸锡(II)的浓度为0.2mol/L。然而,氨基磺酸锡(II)的浓度较好约为0.05mol/L或更大,更好约为0.1mol/L或更大。这是因为当电流密度高时小于约0.05mol/L的氨基磺酸锡(II)会提高电镀膜的表面粗糙度,而当电流密度低时大于约1mol/L的氨基磺酸锡(II)会提高表面粗糙度。这些电镀膜的焊接附着性也会明显变差。
电镀浴中配合剂的浓度为1.50mol/L。然而,配合剂的浓度较好约为0.05-10mol/L。这是因为配合剂与锡的摩尔比若小于约1,则无法获得稳定的配合物,因而在宽的电流密度范围内无法获得焊接附着性优良的较好电镀膜。因此,配合剂与锡的浓度比较好至少约为1。然而,大于约10mol/L的配合剂将不溶解在电镀浴中。
电镀浴中增亮剂的浓度为0.3g/L。然而,增亮剂的浓度较好至少约为0.01g/L。增亮剂的浓度较好限于约100g/L,更好限于约10g/L。增亮剂浓度约为0.01g/L是增亮剂的临界胶束浓度,也可用作表面活性剂。溶液中特定浓度或更高浓度的增亮剂会形成胶体凝聚,从而明显改变溶液的特性。这种胶体凝聚称为胶束,形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。大于约10g/L的增亮剂是过多和浪费的。由于过多的增亮剂不会影响电镀特性,所以可以加入大于约10g/L的增亮剂,但大于约100g/L的增亮剂不溶解在电镀浴中。
电镀浴中抗氧化剂的浓度为1.0g/L。然而,抗氧化剂的浓度较好至少约为0.01g/L。这是因为小于约0.01g/L的抗氧化剂不能充分地抑制锡的氧化。抗氧化剂的浓度较好限于约100g/L,更好限于约10g/L。这是因为大于约10g/L的抗氧化剂是过多和浪费的。由于过多的抗氧化剂不会影响电镀特性,所以可以加入大于约10g/L的抗氧化剂。然而,大于约100g/L的抗氧化剂不溶解在电镀浴中。
电镀浴的pH值设置为5.0。然而,电镀浴的pH值较好约为3-8。这是因为pH值为2或更小的电镀浴很有可能提高陶瓷元件组件的溶解度,从而溶解陶瓷元件组件。同样,pH值大于9的电镀浴在电镀后的清洗过程中会产生使电镀浴变混浊的氢氧化锡。因此,pH值必须限制在上述范围内。为了控制电镀浴的pH值,使用pH调节剂。当pH值下降时,宜使用氨基磺酸、酰氨基磺酸或硫酸作为pH调节剂。当pH值提高时,可以使用任何pH调节剂。
较好是将诸如氨基磺酸、氨基磺酸盐、硫酸或硫酸盐等导电剂加到电镀浴中,但并不局限于这些物质。
电镀可以使用电镀筒进行,所述电镀筒选自滚光筒、水平式滚光筒、倾斜式滚光筒、振动筒和摇动筒。
陶瓷片电子元件的大小较好约为5.7mm×5.0mm×4.0mm或更小。当陶瓷片的大小比约5.7mm×5.0mm×4.0mm大时,粘结是不显著的。
按本发明,通过使用氨基磺酸锡(II)作为锡盐电镀陶瓷片元件,在该芯片元件的电极上可以形成电镀膜,同时显著地减少粘结破坏,而不管片的大小如何。这是因为氨基磺酸锡(II)能形成这样的电镀膜,该电镀膜由于氨基磺酸根离子的作用而难以相互粘结。同样,通过使用在其分子结构中含有至少一个苯环的非离子型表面活性剂作为增亮剂,可以在宽的电流密度范围内制得焊接附着性优良的镀锡膜。
Claims (11)
1.一种制造陶瓷片电子元件的电极的方法,它包括在电镀浴中电镀芯片元件,所述电镀浴包含氨基磺酸锡(II)作为锡(II)盐;配合剂,它包括选自柠檬酸、葡糖酸、焦磷酸、庚酸、丙二酸、苹果酸、这些酸的盐和葡糖酸内酯中的至少一种;和增亮剂,它包括至少一种非离子表面活性剂,其分子结构中至少具有一个苯环并且HLB值为10或更大。
2.如权利要求1所述的制造陶瓷片电子元件的电极的方法,其中电镀浴包含抗氧化剂,它包括选自氢醌、抗坏血酸、焦儿茶酚和间苯二酚中的至少一种。
3.如权利要求1所述的制造陶瓷片电子元件的电极的方法,其中氨基磺酸锡(II)的浓度为0.05-1.0mol/L。
4.如权利要求1所述的制造陶瓷片电子元件的电极的方法,其中配合剂的浓度为0.05-10mol/L。
5.如权利要求1所述的制造陶瓷片电子元件的电极的方法,其中增亮剂的浓度为0.01-100g/L。
6.如权利要求1所述的制造陶瓷片电子元件的电极的方法,其中抗氧化剂的浓度为0.01-100g/L。
7.如权利要求1所述的制造陶瓷片电子元件的电极的方法,其中非离子型表面活性剂包括选自聚氧乙烯烷基苯基醚、α-萘酚乙氧基化物和β-萘酚乙氧基化物中的至少一种。
8.如权利要求1所述的制造陶瓷片电子元件的电极的方法,其中电镀浴的pH值为3-8。
9.如权利要求1所述的制造陶瓷片电子元件的电极的方法,其中电镀是采用滚筒镀进行的,所述电镀筒选自水平式滚光筒、倾斜式滚光筒、振动筒和摇动筒。
10.如权利要求1所述的制造陶瓷片电子元件的电极的方法,其中陶瓷片电子元件的大小为5.7mm×5.0mm×4.0mm或更小。
11.如权利要求1所述的制造陶瓷片电子元件的电极的方法,其中氨基磺酸锡(II)的浓度为0.1-0.7mol/L;配合剂的浓度为0.1-4.5mol/L;增亮剂的浓度为0.1-10g/L;抗氧化剂的浓度为0.1-10g/L;和pH值为3.5-7。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104109885A (zh) * | 2013-04-22 | 2014-10-22 | 广东致卓精密金属科技有限公司 | 一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液及工艺 |
CN108070885A (zh) * | 2016-11-11 | 2018-05-25 | 罗门哈斯电子材料有限责任公司 | 使用中性镀锡液的滚镀或高速旋转电镀 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005060822A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 複合基体の電気メッキ |
US20050211564A1 (en) * | 2004-03-29 | 2005-09-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method and composition to enhance wetting of ECP electrolyte to copper seed |
CN100370062C (zh) * | 2005-03-24 | 2008-02-20 | 广东风华高新科技集团有限公司 | 镀纯锡溶液组合物及采用该组合物制得的电子元器件 |
US7765661B2 (en) * | 2006-02-01 | 2010-08-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing ceramic electronic component and planting bath |
US7923425B2 (en) * | 2006-08-21 | 2011-04-12 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Low-foaming, acidic low-temperature cleaner and process for cleaning surfaces |
JP4632186B2 (ja) | 2007-08-01 | 2011-02-16 | 太陽化学工業株式会社 | 電子部品用錫電解めっき液、電子部品の錫電解めっき方法及び錫電解めっき電子部品 |
JP5583894B2 (ja) | 2008-06-12 | 2014-09-03 | ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ,エル.エル.シー. | 電気錫めっき液および電気錫めっき方法 |
EP2740820A1 (de) | 2012-12-04 | 2014-06-11 | Dr.Ing. Max Schlötter GmbH & Co. KG | Elektrolyt und Verfahren zur Abscheidung von lötbaren Schichten |
KR102233334B1 (ko) * | 2014-04-28 | 2021-03-29 | 삼성전자주식회사 | 주석 도금액, 주석 도금 장치 및 상기 주석 도금액을 이용한 반도체 장치 제조 방법 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08109492A (ja) * | 1994-10-11 | 1996-04-30 | Yuken Kogyo Kk | スズ−アンチモン合金用電気めっき浴 |
JPH10306396A (ja) * | 1997-03-03 | 1998-11-17 | Murata Mfg Co Ltd | 錫又は錫合金電気メッキ浴、およびそれを用いた電気メッキ方法 |
JPH11181589A (ja) * | 1997-12-18 | 1999-07-06 | Japan Energy Corp | 錫合金電気めっき液およびめっき方法 |
JP2000080493A (ja) * | 1998-09-02 | 2000-03-21 | Daiwa Kasei Kenkyusho:Kk | 錫又は錫合金めっき浴 |
CN1268586A (zh) * | 1999-02-12 | 2000-10-04 | 株式会社村田制作所 | 锡-铋合金镀浴及使用该镀浴的电镀方法 |
US6176996B1 (en) * | 1997-10-30 | 2001-01-23 | Sungsoo Moon | Tin alloy plating compositions |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4806159A (en) * | 1987-07-16 | 1989-02-21 | Sprague Electric Company | Electro-nickel plating activator composition, a method for using and a capacitor made therewith |
JP3479702B2 (ja) * | 1996-08-30 | 2003-12-15 | 石原薬品株式会社 | スズ及びスズ―鉛合金メッキによる表面被覆材料、並びに当該被覆材料を利用した電子部品 |
JP3334594B2 (ja) * | 1998-02-16 | 2002-10-15 | 三菱マテリアル株式会社 | 半導体ウエハの突起電極形成用めっき浴およびめっき方法 |
JP3341725B2 (ja) | 1999-07-21 | 2002-11-05 | 株式会社村田製作所 | 電子部品の製造方法及びバレルメッキ装置 |
JP2001110666A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-04-20 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品、および電子部品の製造方法 |
JP2001234387A (ja) * | 2000-02-17 | 2001-08-31 | Yuken Industry Co Ltd | 錫系電気めっきのウィスカー発生防止剤および防止方法 |
JP4728462B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2011-07-20 | 日本リーロナール有限会社 | 錫電気めっき液及びめっき方法 |
US7345868B2 (en) * | 2002-10-07 | 2008-03-18 | Presidio Components, Inc. | Multilayer ceramic capacitor with terminal formed by electroless plating |
-
2001
- 2001-09-13 JP JP2001277817A patent/JP3910028B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-09-12 KR KR10-2002-0055378A patent/KR100502733B1/ko active IP Right Grant
- 2002-09-13 US US10/243,183 patent/US6911138B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-09-13 CN CNB021427232A patent/CN1311103C/zh not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08109492A (ja) * | 1994-10-11 | 1996-04-30 | Yuken Kogyo Kk | スズ−アンチモン合金用電気めっき浴 |
JPH10306396A (ja) * | 1997-03-03 | 1998-11-17 | Murata Mfg Co Ltd | 錫又は錫合金電気メッキ浴、およびそれを用いた電気メッキ方法 |
US6176996B1 (en) * | 1997-10-30 | 2001-01-23 | Sungsoo Moon | Tin alloy plating compositions |
JPH11181589A (ja) * | 1997-12-18 | 1999-07-06 | Japan Energy Corp | 錫合金電気めっき液およびめっき方法 |
JP2000080493A (ja) * | 1998-09-02 | 2000-03-21 | Daiwa Kasei Kenkyusho:Kk | 錫又は錫合金めっき浴 |
CN1268586A (zh) * | 1999-02-12 | 2000-10-04 | 株式会社村田制作所 | 锡-铋合金镀浴及使用该镀浴的电镀方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104109885A (zh) * | 2013-04-22 | 2014-10-22 | 广东致卓精密金属科技有限公司 | 一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液及工艺 |
CN104109885B (zh) * | 2013-04-22 | 2017-02-01 | 广东致卓精密金属科技有限公司 | 一种弱碱性焦磷酸盐电镀光亮锡溶液及工艺 |
CN108070885A (zh) * | 2016-11-11 | 2018-05-25 | 罗门哈斯电子材料有限责任公司 | 使用中性镀锡液的滚镀或高速旋转电镀 |
CN108070885B (zh) * | 2016-11-11 | 2020-09-15 | 罗门哈斯电子材料有限责任公司 | 使用中性镀锡液的滚镀或高速旋转电镀 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20030052014A1 (en) | 2003-03-20 |
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US6911138B2 (en) | 2005-06-28 |
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JP3910028B2 (ja) | 2007-04-25 |
KR100502733B1 (ko) | 2005-07-22 |
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