JP2001240993A - 錫電気めっき液及びめっき方法 - Google Patents
錫電気めっき液及びめっき方法Info
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- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
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Abstract
く、錫−鉛合金(はんだ)と同等以上の良好なはんだぬ
れ性を有する錫電気めっき液、及びそのような錫電気め
っき液を使用して、電子部品等を錫めっきする方法を提
供する。 【解決手段】 1.5〜6.0のpHを有する錫電気めっ
き液中に、以下の成分を含有する。 (1)5〜60g/Lの第一錫イオン。 (2)錯化剤。 (3)界面活性剤。 (4)0.01〜0.5g/Lのビスマスイオン(3
価)。
Description
電気めっき方法に関し、詳しく述べれば、鉛を含まない
錫電気めっき液、及び電子部品の接合のために使用さ
れ、かつはんだぬれ性の良好な錫電気めっき皮膜の形成
できる錫電気めっき処理方法に関する。
であり、電気特性や、はんだ付け性に優れているので、
電子部品等の用途におけるはんだとして広く利用されて
いる。セラミック、ガラス、プラスチック等を素材とし
た電子部品にも、その電極のはんだぬれ性の向上を目的
として錫もしくははんだめっきが施されている。しかし
ながら、はんだには、鉛が多量に(例えば、5〜40質
量%)含まれており、作業環境や、自然環境の保全等の
観点から問題視されている。
っき皮膜として、錫−鉛合金に代わる錫−銀合金や、錫
―銅合金、錫−ビスマス合金等のめっき液を使用する方
法が知られている。しかしながら、錫−銀合金めっき液
は、錫に対して銀が貴な金属であるため、錫イオンの酸
化により銀イオンが還元され、金属化した銀の沈殿物を
生じ、めっき液の長期使用は困難となる。また、析出電
位が大きく異なる錫と銀とを合金として析出させるため
に錯化剤を添加し、銀の析出電位を卑なる方向に移して
錫との共析を可能とする方法があるが、低電流密度部に
おいては、銀の含有率が上昇する傾向にあり、銀3.5
重量%以上では銀の含有率が高いほど皮膜の融点が高く
なり、はんだぬれ性が低下する問題がある。一方、錫−
銅合金めっき液では、銅が、錫−ビスマス合金めっき液
では、ビスマスが、錫に対する析出電位が銀よりも近
く、錫−銀合金めっき液よりも液の安定性に優れてお
り、各電流密度における含有率も変動が少ない。しかし
ながら、錫−銅合金めっき皮膜では、銅の含有率が高く
なると融点が高くなり、はんだぬれ性が低下する問題が
ある。更に、錫−ビスマス合金めっき皮膜は低融点であ
り、はんだぬれ性に優位性があるが、非常に脆いという
欠点があり、接続信頼性からもビスマスの共析率(通
常、2〜10質量%)は低くなければならない。
まっている。しかしながら、錫−鉛合金では、錫と比較
して融点が低く、また、電気めっきにおいては鉛が光沢
剤として作用し、析出が緻密になり、経時での皮膜特性
の変化が少なく、良好なはんだぬれ性が維持されるとい
う利点が依然としてある。一方、錫めっきでは、析出が
粗く、はんだぬれ性において、劣性であるという問題点
があると言われている。また、アルデヒド系の化合物等
の有機光沢剤や、アンモニウム塩を代表とするアミン系
の光沢剤を使用することで析出が緻密になり、めっき直
後のはんだぬれ性を向上させることが可能であるが、皮
膜中の有機物の共析量が増加し、経時でのはんだぬれ性
の低下を促すこととなる。セラミックや、ガラス、プラ
スチック等を素材とした電子部品の電極への錫又ははん
だめっきは、部品の形態が1005タイプよりも大きい
チップ部品ではいずれのめっき皮膜においてもはんだぬ
れ性の違いの影響はないが、1005タイプ以下の小型
のチップ部品においては、錫めっき皮膜では接合におい
て問題が生じる場合がある。また、セラミックや、ガラ
ス等を素材として用いたチップ部品では、その素材を浸
食したり、素材上に金属が析出したりする問題が生じる
ため、弱酸性から中性のめっき液を用いる必要がある。
特に、アンモニウム塩では素材の浸食性が強く、使用は
好ましくなく、浸食性が少なく、はんだぬれ性が錫−鉛
合金と同等の錫めっき液の技術が求められている。
害な鉛や、有機光沢剤を使用することなく、錫−鉛合金
(はんだ)と同等以上の良好なはんだぬれ性を有する錫
電気めっき液及び錫電気めっき方法を提供することを目
的とする。
成するため鋭意研究した結果、以下の構成により、上記
目的を効果的に達成できることを見出し、本発明に到達
したものである。即ち、本発明は、以下の構成を有する
発明からなる。 1.1.5〜6.0のpHを有し、かつ以下の成分を含有
することを特徴とする錫電気めっき液。 (1)5〜60g/Lの第一錫イオン、(2)錯化剤、
(3)界面活性剤、及び(4)0.01〜0.5g/Lの
ビスマスイオン(3価) 2.上記1に記載の錫電気めっき液により、電子部品に
電気めっきすることを特徴とする錫電気めっき処理方
法。
する。本発明の錫めっき液は、第一錫イオン、錯化剤、
界面活性剤及びビスマスイオンから構成されている。第
一錫イオンは、2価のイオンである。液中にそのような
イオンを供給できる化合物であれば、各種の化合物を使
用することができる。このような化合物としては、例え
ば、硫酸や、塩酸、メタンスルホン酸や、クエン酸、リ
ンゴ酸、酒石酸等の有機酸の第一錫塩等が挙げられる。
第一錫イオン濃度は、5〜60g/L、好ましくは、1
0〜30g/Lの濃度で使用される。
っき液中に保持するために使用する。無機酸としては、
ピロリン酸等を使用することができる。また、有機酸と
しては、例えば、グルコン酸や、クエン酸、リンゴ酸、
酒石酸等を挙げることができる。これらの錯化剤は、塩
として配合することができる。塩としては、例えば、ナ
トリウムやカリウム等のアルカリ金属塩等を使用するこ
とができる。錯化剤は、本発明の錫電気めっき液におい
て、例えば、第一錫イオンの2〜10倍モル/L、好ま
しくは、4〜6倍モル/Lで使用することが適当であ
る。従って、錯化剤の濃度は、例えば、40〜300g
/L、好ましくは、80〜200g/Lが適当である。
活性剤は、めっき外観を均一化するために使用されるも
のである。このような界面活性剤としては、各種の界面
活性剤を使用することができる。このような界面活性剤
の例としては、例えば、ノニオン界面活性剤、アニオン
界面活性剤、カチオン界面活性剤等を使用することがで
きる。特に界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤を
使用することが適当である。具体的には、ノニオン界面
活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリル
エーテルや、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン
グリコール(例としてエチレンオキサイド:平均10モ
ル付加、プロピレンオキサイド:平均4モル付加)、ポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテル(例としてエ
チレンオキサイド:平均9モル付加)等を使用すること
ができる。これらの界面活性剤は、単独でも、組合せて
使用してもよい。
において、0.1〜20g/L、好ましくは、0.5〜
5.0g/Lであることが適当である。ビスマスイオン
は、めっき層のはんだぬれ性を改善するために使用され
る。但し、ビスマスが多量に錫電気めっき液中に存在す
る場合には、錫−ビスマスめっき液の問題点であるめっ
き層の脆さが生じるので、その存在濃度を0.01〜0.
5g/L、好ましくは、0.02〜0.2g/Lとするこ
とが必要である。ビスマスイオンは、例えば、めっき液
中に、その塩として導入することができる。そのような
塩は、ビスマスイオンを3価の形態で錫電気めっき液中
に導入できるものであれば、特に制限されるものではな
い。例えば、メタンスルホン酸ビスマスや、硫酸ビスマ
ス、酒石酸ビスマス等が挙げられる。
〜6.0、好ましくは、3.5〜4.5である。pHがこ
の範囲にあることにより、セラミックやガラス等を素材
とした部品でも、その素材を浸食したり、素材上に金属
が析出することなく、良好なめっき皮膜を得ることがで
きる。本発明においては、必要に応じて、酸化防止剤
や、電導剤、陽極溶解剤等を配合してもよい。酸化防止
剤は、錫が2価から4価イオンに変化し、水酸化物等と
して沈殿を生じることを防止するのに有用である。酸化
防止剤としては、例えば、ヒドロキノンや、カテコー
ル、レゾルシン、アスコルビン酸等を使用することがで
きる。酸化防止剤は、錫電気めっき液中において、例え
ば、0.2〜5.0g/L、好ましくは、0.5〜2.
0g/Lの濃度で使用することが適当である。
使用されるものであり、この機能を達成できるものであ
れば、各種の電導剤を使用することができる。このよう
な電導剤としては、例えば、メタンスルホン酸や、硫
酸、グルコン酸等の各種の化合物を使用することができ
る。電導剤は、錫電気めっき液中において、例えば、2
0〜200g/L、好ましくは、50〜150g/Lの
濃度で使用することが適当である。陽極溶解剤は、陽極
溶解をスムースに起こし、金属濃度を一定に維持する連
続稼働を可能とするものである。このような機能を有す
る限り、各種の化合物を使用することができる。このよ
うな陽極溶解剤としては、例えば、メタンスルホン酸、
硫酸、グルコン酸等を使用することができる。
て、例えば、20〜200g/L、好ましくは、50〜
150g/Lの量で添加することが好ましい。本発明の
錫電気めっき液は、例えば、電子部品にめっき処理する
のに好適である。このような電子部品としては、例え
ば、チップ抵抗や、チップコンデンサー、チップサーミ
スター等の各種の電子部品がある。本発明の錫電気めっ
き液は、以下のめっき条件によって、電子部品等に錫電
気めっきを形成することができる。 電流密度 0.05〜0.5A/dm2 温度 20〜30℃ 時間 240〜24分 (5μm)
ス含有量0.1質量%以下であり、錫−ビスマス合金め
っきの場合の共析率2〜10質量%に比べてかなり低い
量であるため、めっき皮膜の脆さはなく、皮膜特性は極
めて錫めっき皮膜に近い。その上、析出皮膜は緻密であ
り、はんだぬれ性において錫−鉛合金めっき皮膜と同等
である。はんだが使用されている分野においてははんだ
に代替するものである。このめっき皮膜には、例えば、
ニッケルめっき皮膜を更に形成することが行われる。
はこれら数例に限定されるものではなく、目的に応じて
組成及び条件を任意に変更することができる。実施例1
一な無光沢又は微光沢外観を有していた。これらのめっ
き皮膜のはんだぬれ性について、ソルダーチェッカーを
用いたメニスコグラフ法によりゼロクロスタイムを測定
し評価した。測定条件は以下の通りである。 ゼロクロスタイム測定条件 はんだ槽 ;Sn/Pb=60/40 浴温 ;230℃ 浸漬深さ ;0.1mm 浸漬速度 ;1mm/秒 浸漬時間 ;5秒 フラックス ;ロジン系不活性タイプ 耐湿試験 ;60℃、90%、96Hr 以上の試験により得られた結果を以下の表10に示す。
この結果から実施例で得られた錫めっき皮膜の耐湿試験
後のゼロクロスタイムは1秒以内であり、錫−鉛合金め
っき皮膜と同等のはんだぬれ性を示した。
ある鉛を使用しないため、安全性が高い。また、合金め
っきではないため、めっき液の管理が容易であり、更に
含有率の変動による皮膜特性の変化がなく、均一な特性
のめっっき皮膜が得られる。形成された錫めっき皮膜
は、はんだぬれ性に優れているため、接合材料として有
用性の高いものである。
Claims (4)
- 【請求項1】 1.5〜6.0のpHを有し、かつ以下の
成分を含有することを特徴とする錫電気めっき液。 (1)5〜60g/Lの第一錫イオン、(2)錯化剤、
(3)界面活性剤、及び(4)0.01〜0.5g/Lの
ビスマスイオン(3価) - 【請求項2】 更に、電導塩、陽極溶解剤又は酸化防止
剤を含有する請求項1に記載の錫電気めっき液。 - 【請求項3】 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性
剤である請求項1に記載の錫電気めっき液。 - 【請求項4】 請求項1に記載の錫電気めっき液によ
り、電子部品に電気めっきすることを特徴とする錫電気
めっき処理方法。
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JP2009035768A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Taiyo Kagaku Kogyo Kk | 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 |
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US3360446A (en) * | 1964-05-08 | 1967-12-26 | M & T Chemicals Inc | Electrodepositing a tin-bismuth alloy and additives therefor |
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US4252618A (en) * | 1980-02-11 | 1981-02-24 | Pitt Metals & Chemicals, Inc. | Method of electroplating tin and alkaline electroplating bath therefor |
US4331518A (en) * | 1981-01-09 | 1982-05-25 | Vulcan Materials Company | Bismuth composition, method of electroplating a tin-bismuth alloy and electroplating bath therefor |
US4717460A (en) * | 1983-12-22 | 1988-01-05 | Learonal, Inc. | Tin lead electroplating solutions |
JPH0781196B2 (ja) * | 1986-07-04 | 1995-08-30 | 株式会社大和化成研究所 | 有機スルホン酸塩からのビスマス及びビスマス合金めつき浴 |
SE460880B (sv) * | 1989-01-24 | 1989-11-27 | Saab Scania Ab | Taendstift foer foerbraenningsmotor |
JP3324844B2 (ja) * | 1993-11-18 | 2002-09-17 | ディップソール株式会社 | Sn−Bi合金めっき浴及び該めっき浴を用いためっき方法 |
JP3274766B2 (ja) * | 1994-06-28 | 2002-04-15 | 荏原ユージライト株式会社 | 低融点錫合金めっき浴 |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6911138B2 (en) | 2001-09-13 | 2005-06-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for plating electrodes of ceramic chip electronic components |
KR100502733B1 (ko) * | 2001-09-13 | 2005-07-22 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 세라믹 칩형 전자 부품의 전극 형성 방법 |
JP2009035768A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Taiyo Kagaku Kogyo Kk | 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 |
KR101004037B1 (ko) * | 2007-08-01 | 2010-12-31 | 다이요 가가쿠 고교 가부시키가이샤 | 전자부품용 주석전해도금액, 전자부품의 주석전해도금방법및 주석전해도금 전자부품 |
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 |
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