JP2000328285A - Acidic tin-copper alloy plating bath - Google Patents

Acidic tin-copper alloy plating bath

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JP2000328285A
JP2000328285A JP11134915A JP13491599A JP2000328285A JP 2000328285 A JP2000328285 A JP 2000328285A JP 11134915 A JP11134915 A JP 11134915A JP 13491599 A JP13491599 A JP 13491599A JP 2000328285 A JP2000328285 A JP 2000328285A
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Japan
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acid
plating bath
tin
bath
alloy plating
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Ito
和生 伊藤
Tetsuji Okusu
哲司 大楠
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Yuken Kogyo Co Ltd
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Yuken Kogyo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To impart a plating film having solder wettability equivalent to that of a tin-lead alloy plating bath or higher by incorporating trace eutectoidable different metal ions into Cu. SOLUTION: The plating bath preferably has the following composition: 5 to 100 g/l Sn2+ ions, 0.05 to 20 g/l Cu2+ ions (or Cu+) ions, 0.5 to 30 g/l nonionic interfacial active agent and 0.01 to 10 g/l different metal ions. The different metal ions are preferably Ni2+, Fe2+, Zn2+ and Ag+. Even if the composition in the bath is excessively small or excessively large, the assurance of good solder wettability in the plating film is difficult, and if the bath is excessively large, the crystal grain refining of the plating film progresses further and the film cures, leading to the degradation in the secondary fabricatabiity of the plating film. The plating bath regulated to a pH to <6 is used and for this purpose, alkane sulfonic acid, etc., and inorganic acid, for example, sulfuric acid, etc. are adequately used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、酸性錫−銅合金め
っき浴に関する。特に、めっき膜のはんだ濡れ性が要求
される電子部品の電気めっきに好適な酸性錫−銅合金め
っき浴に関する。
[0001] The present invention relates to an acid tin-copper alloy plating bath. In particular, the present invention relates to an acidic tin-copper alloy plating bath suitable for electroplating electronic components that require solder wettability of a plating film.

【0002】[0002]

【背景技術】はんだ付けを必要とする電子部品等(電気
部品端子やプリント配線基板)においてははんだ付け性
(はんだ濡れ性)を改善するために通常、錫−鉛合金め
っき浴を用いて電気めっきをしていた。錫−鉛合金めっ
き浴は、ウィスカーの問題のない融点の低いめっき膜を
与えるとともに、めっき膜の外観及びはんだ付け性が良
好であり、さらには、浴管理が容易なためである。
2. Description of the Related Art For electronic components and the like that require soldering (electrical component terminals and printed wiring boards), electroplating is usually performed using a tin-lead alloy plating bath to improve solderability (solder wettability). Was doing. This is because the tin-lead alloy plating bath provides a plating film having a low melting point without whisker problems, has good appearance and solderability of the plating film, and is easy for bath management.

【0003】しかし、錫−鉛合金めっき浴は、浴中に鉛
が含まれるため、作業環境・排水の問題があり、鉛フリ
ーの錫系めっき浴の出現が要望されていた。
However, tin-lead alloy plating baths have problems in working environment and drainage because lead is contained in the baths, and there has been a demand for a lead-free tin-based plating bath.

【0004】そこで、鉛を使用することなく、錫−鉛合
金めっき浴と同様のはんだ濡れ性を低融点めっき膜を与
え、浴管理も容易な錫系めっき浴として下記構成のもの
が提案されている(特開平8−13185号公報参
照)。
Accordingly, a tin-based plating bath having the following structure has been proposed as a tin-based plating bath which provides a low melting point plating film having the same solder wettability as that of a tin-lead alloy plating bath without using lead and which is easy to manage. (See JP-A-8-13185).

【0005】「下記3成分(a) 〜(c) (a) Sn2+イオン (b) Ag+ 、Cu+ 、In3+、Tl+ 及びZn2+からな
る群から選ばれた金属イオンの1種又はそれ以上 (c) 非イオン界面活性剤 を含有し、鉛を含まないことを特徴とする低融点錫合金
めっき浴。」
"The following three components (a) to (c) (a) Sn 2+ ions (b) metal ions selected from the group consisting of Ag + , Cu + , In 3+ , Tl + and Zn 2+ A low-melting tin alloy plating bath containing one or more (c) nonionic surfactants and no lead. "

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者ら
が、上記金属イオンとしてCuを選択して酸性錫−銅め
っき浴を調製して電子部品にめっきを行なった場合、は
んだ濡れ性が錫−鉛合金めっき浴より低く、且つ、浴安
定性(浴濁り・沈殿)も十分でないことが分かった。
However, when the present inventors select Cu as the metal ion and prepare an acidic tin-copper plating bath to perform plating on an electronic component, the solder wettability is low. -It was found to be lower than the lead alloy plating bath, and the bath stability (turbidity / precipitation) was not sufficient.

【0007】本発明は、上記にかんがみて、はんだ濡れ
性が錫−鉛合金めっき浴を使用する場合と優るとも劣ら
ないめっき膜を付与できる酸性錫−銅めっき浴を提供す
ることを目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide an acidic tin-copper plating bath capable of providing a plating film having solder wettability not less than or equal to that of using a tin-lead alloy plating bath. .

【0008】本発明の他の目的は、上記に加えて、浴安
定性に優れた酸性錫−銅めっき浴を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide, in addition to the above, an acidic tin-copper plating bath having excellent bath stability.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る酸性錫−銅
合金めっき浴は、上記課題を、下記構成により解決する
ものである。
An acidic tin-copper alloy plating bath according to the present invention solves the above-mentioned problems by the following constitution.

【0010】めっき膜形成成分としてSn2+イオン及び
Cu2+イオン又はCu+ イオンを含有するとともに、非
イオン界面活性剤を含有し、 pH 6未満の酸性に調整さ
れてなる酸性錫−銅合金めっき浴において前記銅に対し
て微量共析可能な異種金属イオンを含有することを特徴
とする。
An acidic tin-copper alloy containing Sn 2+ ion and Cu 2+ ion or Cu + ion as a plating film forming component, containing a nonionic surfactant, and adjusted to an acidity of less than pH 6 It is characterized in that the plating bath contains a foreign metal ion which can be co-deposited in a trace amount with respect to the copper.

【0011】上記異種金属イオンとしては、Ni2+、F
2+、Zn2+及びAg+ の群から選択される1種又は2
種以上とすることが、それらの金属がCuと共析し易く
て望ましい。
The different metal ions include Ni 2+ , F
one or two selected from the group consisting of e 2+ , Zn 2+ and Ag +
It is desirable that the number of the metals be equal to or more than that, since such metals easily coeutect with Cu.

【0012】さらに、還元性有機錯化剤を含む構成とす
ることにより、浴安定性を増大させることが可能とな
る。
Further, by adopting a constitution containing a reducing organic complexing agent, it is possible to increase bath stability.

【0013】[0013]

【手段の詳細な説明】以下、上記手段について、詳細に
説明する。なお、組成比等は、特に断らない限り、重量
単位を意味する。
[Detailed Description of Means] Hereinafter, the above means will be described in detail. In addition, a composition ratio etc. means a weight unit unless there is particular notice.

【0014】本発明の酸性錫−銅合金めっき浴は、めっ
き膜形成成分としてSn2+イオン及びCu2+イオン又は
Cu+ イオンを含有するとともに、非イオン界面活性剤
を含有し、 pH 6未満の酸性に調整されてなるものであ
る。
The acidic tin-copper alloy plating bath of the present invention contains Sn 2+ ions and Cu 2+ ions or Cu + ions as plating film forming components, contains a nonionic surfactant, and has a pH of less than 6. Is adjusted to be acidic.

【0015】ここで、各イオンの浴中組成は、Sn2+
オン:5〜100g/L、望ましくは15〜65g/
L、さらに望ましくは20〜60g/Lとする。
The composition of each ion in the bath is Sn 2+ ion: 5 to 100 g / L, preferably 15 to 65 g / L.
L, more preferably 20 to 60 g / L.

【0016】Cu2+(又はCu+ )イオン:0.05〜
20g/L、望ましくは0.15〜5g/L、さらに望
ましくは0.2〜3g/Lとする。
Cu 2+ (or Cu + ) ion: 0.05 to
20 g / L, preferably 0.15 to 5 g / L, more preferably 0.2 to 3 g / L.

【0017】ここで、Cu2+(又はCu+ )イオンが過
少であると、めっき膜組成中の銅比率が過小で、融点が
高くなり、加工後の製品にウィスカーが発生するおそれ
がある。逆に、Cu2+(又はCu+ )イオンが過多であ
ると、めっき膜組成中の銅比率が過多となって結晶微細
化が進んでめっき膜が硬くなり、めっき膜の二次加工性
が低下する。
Here, if the amount of Cu 2+ (or Cu + ) ions is too small, the copper ratio in the composition of the plating film is too small, the melting point becomes high, and whiskers may be generated in the processed product. Conversely, if the amount of Cu 2+ (or Cu + ) ions is excessive, the proportion of copper in the composition of the plating film becomes excessive, crystal refinement proceeds, the plating film becomes hard, and the secondary workability of the plating film becomes poor. descend.

【0018】なお、上記イオンに対応する金属のめっき
皮膜中の組成は、めっき浴仕様・めっき条件にもよる
が、通常、錫(Sn)/銅(Cu)=99.9/0.1
〜70/30、望ましくは99.5/0.5〜95/5
となる。
The composition of the metal corresponding to the ions in the plating film depends on the plating bath specifications and plating conditions, but usually, tin (Sn) / copper (Cu) = 99.9 / 0.1.
7070/30, desirably 99.5 / 0.5 to 95/5
Becomes

【0019】これらの金属イオンの供給は、溶解性の見
地から、 pH 調節剤である後述の有機酸又は無機酸の塩
化合物の形態で行なう。
The supply of these metal ions is carried out in the form of a salt compound of an organic acid or an inorganic acid described below, which is a pH regulator, from the viewpoint of solubility.

【0020】上記非イオン界面活性剤は、従来の錫およ
び錫・鉛合金めっき浴におけるものと同様に密着性よく
緻密で平滑なめっき膜を得るために添加するものであ
る。
The above-mentioned nonionic surfactant is added to obtain a dense and smooth plating film with good adhesiveness as in the conventional tin and tin-lead alloy plating baths.

【0021】当該非イオン界面活性剤としては、下記例
示のものを好適に使用でき、その浴中組成は、0.5〜
30g/L、望ましくは1〜20g/L、さらに望まし
くは3〜15g/Lとする。
As the nonionic surfactant, those exemplified below can be suitably used.
30 g / L, preferably 1 to 20 g / L, more preferably 3 to 15 g / L.

【0022】非イオン界面活性剤が過少であると、緻密
で平滑なめっき膜を得難く、過多であるとめっき膜が硬
化して、めっき膜の二次加工性が低下する。このめっき
膜の硬化は、めっき膜中の有機炭素含量が増大(特に高
電流仕様において)に起因する。
If the amount of the nonionic surfactant is too small, it is difficult to obtain a dense and smooth plated film. If the amount is too large, the plated film is hardened and the secondary workability of the plated film is reduced. This hardening of the plating film results from an increase in the organic carbon content in the plating film (particularly in high current specifications).

【0023】 一般式 R−O−(A)m −(b)n
−Hで示される化合物群 ただし、Rは炭素数1以上のアルキル基又はアルケン基 A及びBは−CH2 −CH2 −O−又は−CH2 −CH
(CH3 )−O−を表し、存在位置は限定しない m及びnは0〜40の整数を表す m及びnの和は1〜
40の範囲内にある。
Formula RO— (A) m — (b) n
Compounds represented by -H wherein, R is an alkyl group or an alkene group A and B of 1 or more carbon atoms -CH 2 -CH 2 -O- or -CH 2 -CH
(CH 3 ) —O—, wherein the position of occurrence is not limited. M and n each represent an integer of 0 to 40.
It is in the range of 40.

【0024】一般式 R1 −Ar−O−(A)m
(B)n −Hで示される化合物群 ただし、Arはフェニル基、ナフチル基など R1 は炭素数0〜20の整数で、アルキル基又はアルケ
ン基 A及びBは−CH2 −CH2 −O−又は−CH2 −CH
(CH3 )−O−を表し、存在位置は限定しない m及びnは0〜40の整数を表す m及びnの和は1〜
40の範囲内にある。
Formula R 1 -Ar-O- (A) m-
(B) n compounds represented by -H, however, Ar is a phenyl group, R 1 and naphthyl groups is an integer of 0 to 20 carbon atoms, an alkyl group or an alkene group A and B are -CH 2 -CH 2 -O -Or -CH 2 -CH
(CH 3 ) —O—, wherein the position of occurrence is not limited. M and n each represent an integer of 0 to 40.
It is in the range of 40.

【0025】一般式 R3 −COO−(A)m
(B)n −H ただし、R3 は炭素数1以上のアルキル基又はアルケン
基 A及びBは−CH2 −CH2 −O−又は−CH2 −CH
(CH3 )−O−を表し、存在位置は限定しない。
Formula R 3 —COO— (A) m
(B) n- H wherein R 3 is an alkyl group or alkene group having 1 or more carbon atoms A and B are —CH 2 —CH 2 —O— or —CH 2 —CH
Represents (CH 3 ) —O—, and its position is not limited.

【0026】m及びnは0〜40の整数を表す。m及び
nの和は1〜40の範囲内にある。
M and n represent an integer of 0 to 40. The sum of m and n is in the range 1-40.

【0027】一般式 R4 −N−[(A)m −(B)
n −H]2 ただしR4 は炭素数1以上のアルキル基又はアルケン基 A及びBは−CH2 −CH2 −O−又は−CH2 −CH
(CH3 )−O−を表し、存在位置は限定しない。
General formula R 4 -N-[(A) m- (B)
n— H] 2 where R 4 is an alkyl group or alkene group having 1 or more carbon atoms, and A and B are —CH 2 —CH 2 —O— or —CH 2 —CH
Represents (CH 3 ) —O—, and its position is not limited.

【0028】m及びnは0〜40の整数を表す。m及び
nの和は1〜40の範囲内にある。
M and n represent an integer of 0 to 40. The sum of m and n is in the range 1-40.

【0029】これらの非イオン界面活性剤は、いずれも
対応する脂肪族アルコール、置換フェノール、アルキル
で置換β−ナフトール、アルコキシル化リン酸、エステ
ル化したソルビタン、スチレン化フェノール、エチレン
ジアミン、モノアルキルアミン、アルキル置換されてい
ても良いジフェノールにエチレンオキサイドおよび/ま
たはプロピレンオキサイドを所定のモル数付加させるこ
とによって調製できる。
All of these nonionic surfactants include the corresponding aliphatic alcohol, substituted phenol, β-naphthol substituted with alkyl, alkoxylated phosphoric acid, sorbitan esterified, styrenated phenol, ethylenediamine, monoalkylamine, It can be prepared by adding a predetermined number of moles of ethylene oxide and / or propylene oxide to a diphenol which may be alkyl-substituted.

【0030】上記各一般式で示される代表的化合物を下
記に挙げる。
Representative compounds represented by the above general formulas are shown below.

【0031】メチル、エチル、イソプロピル、ブチ
ル、ヘキシル、2−エチルヘキシル等の低級アルコール
のポリエトキシレートやポリエトキシ−ポリプロポキシ
レート。
Polyethoxylates and polyethoxy-polypropoxylates of lower alcohols such as methyl, ethyl, isopropyl, butyl, hexyl and 2-ethylhexyl.

【0032】オクチルフェノール、ノニルフェノー
ル、α−ナフトール、β−ナフトール等のポリエトキシ
レートやポリエトキシ−ポリプロポキシレート。
Polyethoxylates such as octylphenol, nonylphenol, α-naphthol and β-naphthol and polyethoxy-polypropoxylates.

【0033】オレイン酸、ラウリル酸、ステアリン酸
等のポリオキシエチレン脂肪酸エステル。
Polyoxyethylene fatty acid esters such as oleic acid, lauric acid and stearic acid.

【0034】ラルリル、ステアリル、ヤシ油等のアル
キルアミンのポリエトキシレートやポリエトキシ−ポリ
プロポキシレート。
Polyethoxylates and polyethoxy-polypropoxylates of alkylamines such as laryl, stearyl, coconut oil and the like.

【0035】本めっき浴に使用する有機酸としては、ア
ルカンスルホン酸、アルカノールスルホン酸などを好適
に使用でき、無機酸としては、硫酸、塩酸などを好適に
使用できる。
Alkanesulfonic acid, alkanolsulfonic acid and the like can be suitably used as the organic acid used in the present plating bath, and sulfuric acid and hydrochloric acid can be suitably used as the inorganic acid.

【0036】これらの有機酸又は無機酸の浴中組成は、
調整 pH により異なるが、30〜500g/L、望まし
くは80〜200g/Lとする。なお、調整 pH は、通
常、6未満とするが、浴管理の見地からは、 pH 3未
満、望ましくは、 pH 1未満とする。
The composition of these organic or inorganic acids in a bath is as follows:
Although it depends on the adjusted pH, it is 30 to 500 g / L, preferably 80 to 200 g / L. The adjusted pH is usually less than 6, but from the viewpoint of bath management, it should be less than pH 3, preferably less than 1.

【0037】本発明の第一の特徴は、銅に対して微量共
析可能な異種金属イオンを含有させることを特徴とする
ものである。当該異種金属イオンとしては、銅と共析し
て、めっき膜のはんだ濡れ性を改善する作用を奏する。
A first feature of the present invention is that copper contains a foreign metal ion which can be co-deposited in a trace amount with copper. The dissimilar metal ions coeutect with copper to provide an effect of improving the solder wettability of the plating film.

【0038】当該異種金属イオンとしては、銅と共析可
能な金属なら特に限定されず、Bi 3+でもよいが、長周
期型周期表で銅と両側及び下側に隣接してする位置する
金属元素のイオンであるNi2+、Fe2+、Zn2+及びA
+ が銅と共析し易く、はんだ濡れ性の改善効果が大き
いので望ましい。
The heterometallic ion can be co-deposited with copper.
It is not particularly limited as long as it is a functional metal. 3+May be, but long circumference
Is located adjacent to both sides and below copper in the periodic table
Ni which is an ion of a metal element2+, Fe2+, Zn2+And A
g+ Easily eutectoid with copper, greatly improving solder wettability
It is desirable.

【0039】これらの異種金属イオンの浴中組成は、
0.01〜10g/L、望ましくは0.1〜5g/Lと
する。異種金属イオンが過少でも過多でも、めっき膜に
良好なはんだ濡れ性を確保し難く、過多であると、さら
に、めっき膜の結晶微細化が進んでめっき膜が硬化し
て、めっき膜の二次加工性が低下する。
The composition of these different metal ions in the bath is
0.01 to 10 g / L, desirably 0.1 to 5 g / L. Even if the amount of foreign metal ions is too small or too large, it is difficult to ensure good solder wettability in the plating film. If the amount is too large, the crystallinity of the plating film further advances and the plating film hardens, and the secondary Workability decreases.

【0040】なお、めっき膜中の異種金属イオンの組成
は、めっき膜形成金属イオンの合計量(100%)に対
して、0.1〜20%、望ましくは0.5〜10%とな
る。
The composition of the foreign metal ions in the plating film is 0.1 to 20%, preferably 0.5 to 10%, based on the total amount (100%) of the plating film forming metal ions.

【0041】本発明の第二の特徴は、還元性有機錯化剤
を含有する。当該有機錯化剤は、二価の銅イオン(Cu
2+)と一価の銅イオン(Cu+ )として浴中に存在させ
て、二価錫イオンの酸化促進を制御し、めっき浴が濁り
・沈殿が発生し難いものとなる作用、即ち、めっき浴安
定性を改善する作用を奏する。
A second feature of the present invention contains a reducing organic complexing agent. The organic complexing agent is a divalent copper ion (Cu
2+ ) and monovalent copper ions (Cu + ) in the bath to control the promotion of oxidation of divalent tin ions, thereby making the plating bath less turbid and less likely to precipitate, ie, plating. It has the effect of improving bath stability.

【0042】有機錯化剤の浴中組成は0.1〜200g
/L、望ましくは0.5〜50g/Lとする。有機錯化
剤の含有量が過少では、めっき浴安定性増大作用を得難
く、過多であると、電流効率を低下するおそれがある。
The composition of the organic complexing agent in the bath is 0.1 to 200 g.
/ L, preferably 0.5 to 50 g / L. If the content of the organic complexing agent is too small, it is difficult to obtain the effect of increasing the stability of the plating bath, and if it is too large, the current efficiency may be reduced.

【0043】有機錯化剤としては、L−アスコルビン酸
又はその塩、エリソルビン酸又はその塩、ヒドロキシル
アミン化合物やヒドラジン化合物などの含窒素化合物
や、チオ尿素系化合物やチオール化合物などの含イオウ
化合物、その他、ヒドロキシカルボン酸などの有機カル
ボン酸類のうち、一種又は二種以上の化合物を使用でき
る。
Examples of the organic complexing agent include L-ascorbic acid or a salt thereof, erythorbic acid or a salt thereof, a nitrogen-containing compound such as a hydroxylamine compound and a hydrazine compound, and a sulfur-containing compound such as a thiourea compound or a thiol compound. In addition, one or more compounds among organic carboxylic acids such as hydroxycarboxylic acid can be used.

【0044】本発明の酸性錫−銅合金めっき浴は、常法
に従い、酸性浴中にSn2+供給化合物、Cu2+供給化合
物、非イオン界面活性剤、さらには、有機錯化剤を添加
することにより調製する。具体的には、硫酸や、アルカ
ンスルホン酸、アルカノールスルホン酸等で酸性とした
水溶液中に、前記の水溶性錫塩、水溶性銅塩及び水溶性
異種金属塩を加え、十分に溶解させた後、非イオン界面
活性剤を添加することにより本めっき浴を調製する。
The acidic tin-copper alloy plating bath of the present invention is prepared by adding a Sn 2+ supply compound, a Cu 2+ supply compound, a nonionic surfactant, and an organic complexing agent to the acid bath according to a conventional method. To be prepared. Specifically, after adding the water-soluble tin salt, water-soluble copper salt and water-soluble dissimilar metal salt to an aqueous solution acidified with sulfuric acid, alkanesulfonic acid, alkanolsulfonic acid or the like and sufficiently dissolving the same. The plating bath is prepared by adding a nonionic surfactant.

【0045】本発明の鉛不含はんだめっき浴には、上記
した成分の他、光沢付与成分、酸化防止剤、消泡剤等を
必要に応じて添加してもよい。
To the lead-free solder plating bath of the present invention, in addition to the above-mentioned components, a gloss-imparting component, an antioxidant, an antifoaming agent and the like may be added as required.

【0046】光沢タイプの浴の場合は、光沢付与成分と
しては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、パラア
ルデヒド等の低級脂肪族アルデヒド、アクリル酸、メタ
アクリル酸、アクリル酸メチル、メタアクリル酸メチ
ル、アクリルアミド、メタクリルアミド、クロトン酸等
のオレフィン化合物、ベンズアルデヒド、o−クロルベ
ンズアルデヒド、シンナムアルデヒド、アニスアルデヒ
ド、1−ナフトアルデヒド等の芳香族アルデヒド、ベン
ザルアセトン等の芳香族ケトン、o−クロルアニリン等
の芳香族アミンや、酒石酸アンチモニルカリウム、酸化
ビスマス、硝酸ビスマス等の金属化合物を例示できる。
In the case of a gloss type bath, as a gloss-imparting component, lower aliphatic aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, paraaldehyde, acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, acrylamide, methacrylamide Olefin compounds such as crotonic acid, benzaldehyde, o-chlorobenzaldehyde, cinnamaldehyde, anisaldehyde, aromatic aldehydes such as 1-naphthaldehyde, aromatic ketones such as benzalacetone, aromatic amines such as o-chloroaniline and And metal compounds such as antimonyl potassium tartrate, bismuth oxide and bismuth nitrate.

【0047】また、錫の酸化防止剤としては、フェノー
ル、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、ピロガー
ル等のヒドロキシフェニル化合物や、L−アスコルビン
酸、ソルビトール等が例示されるが、本発明において上
記還元性錯化剤を使用する場合は、不要である。
Examples of the antioxidant for tin include hydroxyphenyl compounds such as phenol, catechol, resorcin, hydroquinone and pyrogalle, L-ascorbic acid, sorbitol and the like. It is unnecessary when using an agent.

【0048】こうして調製した酸性錫−銅合金めっき浴
を用い、従来の錫・鉛合金めっき浴を用いる場合とほぼ
同様の条件で電気めっきを行うことができる。
Using the acid tin-copper alloy plating bath thus prepared, electroplating can be performed under substantially the same conditions as in the case of using a conventional tin / lead alloy plating bath.

【0049】例えば、めっき浴の浴温は約10〜60℃
程度、好ましくは約20〜30℃程度、陰極電流密度は
約0.01〜100A/dm2 程度、好ましくは約5〜
20A/dm2 程度でめっきすることができる。また、
陽極としては、不溶解性電極、錫あるいは錫合金を利用
することができる。
For example, the bath temperature of the plating bath is about 10 to 60 ° C.
Degree, preferably about 20-30 ° C., and the cathode current density is about 0.01-100 A / dm 2 , preferably about 5-
Plating can be performed at about 20 A / dm 2 . Also,
As the anode, an insoluble electrode, tin or a tin alloy can be used.

【0050】以上の鉛不含はんだ浴から得られる錫−銅
合金めっき膜は、従来の錫・鉛合金と同等の低融点を有
し、しかも、後述する如く、はんだ濡れ性も良いので、
電気部品端子やプリント配線基板のめっき浴として利用
することができる。
The tin-copper alloy plating film obtained from the above-mentioned lead-free solder bath has a low melting point equivalent to that of a conventional tin-lead alloy, and also has good solder wettability as described later.
It can be used as a plating bath for electrical component terminals and printed wiring boards.

【0051】[0051]

【実施例】以下、実施例、比較例および試験例を挙げ、
本発明を説明するが、本発明はこれら実施例等になんら
制約されるものではない。なお、 pH は、実施例6を p
H約4とした以外は、全て pH 1未満に調整した。
The following examples, comparative examples and test examples are given.
The present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples and the like. The pH was determined by comparing Example 6 with p.
All were adjusted to less than pH 1 except that H was about 4.

【0052】 <実施例1> 70%−メタンスルホン酸 150g/L メタンスルホン酸錫(Sn2+として) 45g/L メタンスルホン酸銅(Cu2+) 0.6g/L メタンスルホン酸ニッケル(Ni2+として) 0.2g/L ブチルアルコールポリエトキシレート −ポリプロポキシレート 5g/L エリソルビン酸ナトリウム 5g/L <実施例2> 70%−メタンスルホン酸 120g/L メタンスルホン酸錫(Sn2+として) 60g/L メタンスルホン酸銅(Cu2+として) 1.5g/L メタンスルホン酸ニッケル(Ni2+として) 0.2g/L ヤシアミンポリプロポキシレート −ポリエトキシレート 10g/L ジエチルチオ尿素 1g/L <実施例3> 70%−メタンスルホン酸 150g/L メタンスルホン酸錫(Sn2+として) 20g/L メタンスルホン酸銅(Cu2+として) 0.2g/L メタンスルホン酸鉄(Fe2+として) 0.1g/L ブチルアルコールポリエトキシレート −ポリプロポキシレート 5g/L Lアスコルビン酸 50g/L <実施例4> 70%−メタンスルホン酸 100g/L メタンスルホン酸錫(Sn2+として) 45g/L メタンスルホン酸銅(Cu2+として) 1g/L メタンスルホン酸ニッケル(Ni2+として) 0.2g/L β−ナフトールポリエトキシレート(EO12) 10g/L エリソルビン酸ナトリウム 5g/L メタクリル酸 0.8g/L 1−ナフトアルデヒド 0.1g/L ベンザルアセトン 0.2g/L <実施例5> 硫酸(d=1.83) 100g/L 硫酸第一錫(Sn2+として) 30g/L 硫酸銅(Cu2+として) 0.5g/L 硫酸第一鉄(Fe2+として) 0.2g/L ステアリルアミンポリエトキシレート− ポリプロピシレート 5g/L エリソルビン酸ナトリウム 50g/L <実施例6> 硫酸アンモニウム 100g/L 硫酸第一錫(Sn2+として) 30g/L 硫酸銅(Cu2+として) 0.5g/L 硫酸ニッケル(Ni2+として) 0.2g/L ヤシアミンポリプロキシレート− ポリエトキシレート 1g/L エリソルビン酸ナトリウム 50g/L クエン酸アンモニウム 150g/L <比較例1> 70%−メタンスルホン酸 135g/L メタンスルホン酸錫(Sn2+として) 45g/L メタンスルホン酸銅(Cu2+として) 0.6g/L ブチルアルコールポリエトキシレート −ポリプロポキシレート 5g/L <比較例2> 70%−メタンスルホン酸 100g/L メタンスルホン酸錫(Sn2+として) 45g/L メタンスルホン酸銅(Cu2+として) 1g/L β−ナフトールポリエトキシレート(EO12) 10g/L メタクリル酸 0.8g/L 1−ナフトアルデヒド 0.1g/L ベンザルアセトン 0.1g/L <比較例3> 70%−メタンスルホン酸 100g/L メタンスルホン酸錫(Sn2+として) 60g/L メタンスルホン酸鉛(Pb2+として) 6g/L ブチルアルコールポリエトキシレート −ポリプロポキシレート 5g/L <比較例4> 硫酸(d=1.83) 100g/L 硫酸第一錫(Sn2+として) 30g/L 硫酸銅(Cu2+として) 0.5g/L ステアリルアミンポリエトキシレート− ポリプロピシレート 5g/L <めっき試験・めっき浴安定性試験>上記の実施例1〜
6、比較例1〜4の各めっき浴を用い、表1に示す条件
でリードフレーム(C7025)に、膜厚約10μmの
めっきを行った。なお、攪拌はカソードブロッカー(4
m/分)を使用した。
Example 1 70% -methanesulfonic acid 150 g / L tin methanesulfonate (as Sn 2+ ) 45 g / L copper methanesulfonate (Cu 2+ ) 0.6 g / L nickel methanesulfonate (Ni 2+ as) 0.2 g / L butyl alcohol polyethoxylates - poly propoxylate 5 g / L sodium erythorbate 5 g / L <example 2> 70% - as methanesulfonic acid 120 g / L methanesulfonic tin (Sn 2+ 60 g / L copper methanesulfonate (as Cu 2+ ) 1.5 g / L nickel methanesulfonate (as Ni 2+ ) 0.2 g / L cocoamine polypropoxylate-polyethoxylate 10 g / L diethylthiourea 1 g / L <example 3> 70% - and methanesulfonic acid 150 g / L methanesulfonic tin (Sn 2+ ) 20 g / of L copper methanesulfonate (Cu 2+) 0.2g / L as methanesulfonic iron (Fe 2+) 0.1g / L butyl alcohol polyethoxylates - poly propoxylate 5 g / L L-ascorbic acid 50g / L <Example 4> 70% -methanesulfonic acid 100 g / L tin methanesulfonate (as Sn 2+ ) 45 g / L copper methanesulfonate (as Cu 2+ ) 1 g / L nickel methanesulfonate (Ni 2+ 0.2 g / L β-naphthol polyethoxylate (EO12) 10 g / L sodium erythorbate 5 g / L methacrylic acid 0.8 g / L 1-naphthaldehyde 0.1 g / L Benzalacetone 0.2 g / L < Example 5> Sulfuric acid (d = 1.83) 100 g / L Stannous sulfate (as Sn 2+ ) 30 g / L Copper sulfate (Cu 2+ as) 0.5 g / L ferrous sulfate (Fe 2+) 0.2g / L stearylamine polyethoxylated - Polypropylene Pishi rate 5 g / L sodium erythorbate 50 g / L <Example 6> ammonium sulfate 100 g / L Stannous sulfate (as Sn 2+ ) 30 g / L Copper sulfate (as Cu 2+ ) 0.5 g / L Nickel sulfate (as Ni 2+ ) 0.2 g / L Coconut amine polyproxylate-polyethoxylate 1 g / L sodium erythorbate 50 g / L ammonium citrate 150 g / L <Comparative example 1> 70% - as methane (as Sn 2+) sulfonic acid 135 g / L methanesulfonic tin 45 g / L copper methanesulfonate (Cu 2+ ) 0.6 g / L butyl alcohol polyethoxylate-polypropoxylate 5 g / L <Comparative Example 2> 0% - methanesulfonamide (as Sn 2+) acid 100 g / L methanesulfonic tin (as Cu 2+) 45g / L copper methanesulfonate 1 g / L beta-naphthol polyethoxylate (EO12) 10g / L methacrylic acid 0 0.8 g / L 1-naphthaldehyde 0.1 g / L benzalacetone 0.1 g / L <Comparative Example 3> 70% -methanesulfonic acid 100 g / L tin methanesulfonate (as Sn 2+ ) 60 g / L methanesulfone Lead acid (as Pb 2+ ) 6 g / L butyl alcohol polyethoxylate-polypropoxylate 5 g / L Comparative Example 4 sulfuric acid (d = 1.83) 100 g / L stannous sulfate (as Sn 2+ ) 30 g / L Copper sulfate (as Cu 2+ ) 0.5 g / L Stearylamine polyethoxylate-polypropicylate 5 g / L <Plating test Plating bath stability test> Examples 1 to above
6. Using the plating baths of Comparative Examples 1 to 4, a lead frame (C7025) was plated with a thickness of about 10 μm under the conditions shown in Table 1. The stirring was performed using a cathode blocker (4
m / min) was used.

【0053】めっきしたリードフレームのアウターリー
ド部の1ピン(寸法:t0.125×0.5mm)を切断
して試験片を調製した。
A test piece was prepared by cutting one pin (dimension: t0.125 × 0.5 mm) of the outer lead portion of the plated lead frame.

【0054】フラックスNS−828A((株)日本ス
ペリア社製)を付着させた各試験片について、ヌレバラ
ステスターを用いて、はんだ濡れ性を測定した。なお、
はんだ槽は、250℃溶融ソルダーSN100C(同社
製)を用いた。
The solder wettability of each test piece to which the flux NS-828A (manufactured by Nippon Superior Co., Ltd.) was adhered was measured using a Nurebara tester. In addition,
The solder bath used was a 250 ° C. melting solder SN100C (manufactured by the company).

【0055】めっき浴の安定性は、建浴直後及び建浴5
日放置後について、浴濁り・沈殿の有無を目視判定し
た。
The stability of the plating bath was determined immediately after the bathing and in the bath 5
After standing for a day, the presence or absence of turbidity / precipitation was visually determined.

【0056】<結果及び評価>本発明の用件を満たす各
実施例は、浴安定性及びはんだ濡れ性において、優れて
いることが分かる。そして、各実施例は、錫−鉛合金浴
を使用した場合と同等のはんだ濡れ性を示すことが分か
る。
<Results and Evaluation> It can be seen that Examples satisfying the requirements of the present invention are excellent in bath stability and solder wettability. And it turns out that each Example shows the same solder wettability as the case where a tin-lead alloy bath is used.

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 めっき膜形成成分としてSn2+イオン及
びCu2+イオン又はCu+ イオンを含有するとともに、
非イオン界面活性剤を含有し、 pH 6未満の酸性に調整
されてなる酸性錫−銅合金めっき浴において前記銅に対
して微量共析可能な異種金属イオンを含有することを特
徴とする酸性錫ー銅合金めっき浴。
1. A plating film-forming component containing Sn 2+ ions and Cu 2+ ions or Cu + ions,
An acid tin containing a nonionic surfactant and containing a different metal ion which can be co-deposited in a trace amount with respect to the copper in an acid tin-copper alloy plating bath adjusted to an acidic pH of less than 6. -Copper alloy plating bath.
【請求項2】 前記異種金属イオンがNi2+、Fe2+
Zn2+及びAg+ の群から選択される1種又は2種以上
であることを特徴とする酸性錫ー銅合金めっき浴。
2. The method according to claim 1, wherein the different metal ions are Ni 2+ , Fe 2+ ,
An acidic tin-copper alloy plating bath, which is one or more selected from the group consisting of Zn 2+ and Ag + .
【請求項3】 下記組成を必須成分とし、有機酸又は無
機酸により pH 6未満に調整されていることを特徴とす
る請求項1又は2記載の酸性錫−銅合金めっき浴。 (a) Sn2+ 5〜100g/L (b) Cu2+(又はCu+ ) 0.05〜20g/L (c) 異種金属イオン 0.01〜10g/L (d) 非イオン界面活性剤 0.5〜30g/L
3. The acidic tin-copper alloy plating bath according to claim 1, wherein the following composition is an essential component, and the pH is adjusted to less than 6 with an organic acid or an inorganic acid. (a) Sn 2+ 5 to 100 g / L (b) Cu 2+ (or Cu + ) 0.05 to 20 g / L (c) Foreign metal ion 0.01 to 10 g / L (d) Nonionic surfactant 0.5-30g / L
【請求項4】 下記組成からなり、有機酸又は無機酸に
より pH 3未満に調整されていることを特徴とする請求
項3記載の酸性錫−銅合金めっき浴。 (a) Sn2+ 15〜65g/L (b) Cu2+(又はCu+ ) 0.15〜5g/L (c) 異種金属イオン 0.1〜5g/L (d) 非イオン界面活性剤 5〜15g/L
4. The acidic tin-copper alloy plating bath according to claim 3, which has the following composition and is adjusted to a pH of less than 3 with an organic acid or an inorganic acid. (a) Sn 2+ 15 to 65 g / L (b) Cu 2+ (or Cu + ) 0.15 to 5 g / L (c) Heterogeneous metal ion 0.1 to 5 g / L (d) Nonionic surfactant 5 to 15 g / L
【請求項5】 スルホン酸浴又は硫酸浴であること特徴
とする請求項4記載の酸性錫−銅合金めっき浴。
5. The acidic tin-copper alloy plating bath according to claim 4, which is a sulfonic acid bath or a sulfuric acid bath.
【請求項6】 さらに、還元性有機錯化剤を含むことを
特徴とする請求項1又は2記載の酸性錫−銅合金めっき
浴。
6. An acidic tin-copper alloy plating bath according to claim 1, further comprising a reducing organic complexing agent.
【請求項7】 下記組成を必須成分とし、有機酸又は無
機酸により pH 6未満に調整されていることを特徴とす
る請求項6記載の酸性錫−銅合金めっき浴。 (a) Sn2+ 5〜100g/L (b) Cu2+(又はCu+ ) 0.1〜20g/L (c) 異種金属イオン 0.01〜10g/L (d) 非イオン界面活性剤 2〜30g/L (e) 還元性有機錯化剤 0.1〜200g/L
7. The acidic tin-copper alloy plating bath according to claim 6, wherein the following composition is an essential component, and the pH is adjusted to less than 6 with an organic acid or an inorganic acid. (a) Sn 2+ 5 to 100 g / L (b) Cu 2+ (or Cu + ) 0.1 to 20 g / L (c) Heterogeneous metal ion 0.01 to 10 g / L (d) Nonionic surfactant 2 to 30 g / L (e) Reducing organic complexing agent 0.1 to 200 g / L
【請求項8】 下記組成からなり、有機酸又は無機酸に
より pH 3未満に調整されていることを特徴とする請求
項7記載の酸性錫−銅合金めっき浴。 (a) Sn2+ 15〜65g/L (b) Cu2+(又はCu+ ) 0.15〜5g/L (c) 異種金属イオン 0.1〜5g/L (d) 非イオン界面活性剤 5〜15g/L (e) 還元性有機錯化剤 0.5〜50g/L
8. An acid tin-copper alloy plating bath according to claim 7, comprising the following composition and adjusted to a pH of less than 3 with an organic acid or an inorganic acid. (a) Sn 2+ 15 to 65 g / L (b) Cu 2+ (or Cu + ) 0.15 to 5 g / L (c) Heterogeneous metal ion 0.1 to 5 g / L (d) Nonionic surfactant 5 to 15 g / L (e) Reducing organic complexing agent 0.5 to 50 g / L
【請求項9】 スルホン酸浴又は硫酸浴であること特徴
とする請求項8記載の酸性錫−銅合金めっき浴。
9. The acidic tin-copper alloy plating bath according to claim 8, which is a sulfonic acid bath or a sulfuric acid bath.
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