JP2654715B2

JP2654715B2 - 無電解錫及び錫・鉛合金めっき浴並びにめっき方法

Info

Publication number: JP2654715B2
Application number: JP2184488A
Authority: JP
Inventors: 雅之木曽; 元伸久保; 広記内田
Original assignee: Uemera Kogyo Co Ltd
Current assignee: Uemera Kogyo Co Ltd
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1990-07-12
Publication date: 1997-09-17
Anticipated expiration: 2012-09-17
Also published as: JPH0472071A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電子部品における銅回路を形成するための
エッチングレジスト、半田付けを行う場合などに好適に
用いられる酸性の無電解錫・無電解錫・鉛合金めっき浴
及無電解錫、無電解錫・鉛合金めっき方法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

従来より、電子部品等に半田付け性などの点から無電
解錫めっきを施すことが行われているが、この場合電子
部品等のめっき不要箇所をマスキングし、必要箇所のみ
をめっきする部分めっきがなされることが多い。かかる
部分めっきを行う場合、特に電子部品のめっきにおいて
はマスキング精度が強く要求され、これに対応して種々
のマスキング剤、マスキング方法が開発されているが、
一般にマスキング剤はアルカリ性に弱く、アルカリ性の
めっき浴でめっきを行うとマスキング膜が剥離を起こす
ことがあり、また電子部品等の素材が多様化しているこ
とにより、耐アルカリ性の悪い素材も増え、このためか
かる部分めっき用のめっき浴として酸性タイプのものが
望まれている。

従来、酸性の無電解錫めっき浴としては、錫イオン
と、錫を溶解するための酸と、チオ尿素から構成される
が、錫は両性金属であるという性質から、不均化反応等
により金属錫、水酸化錫等の不溶性化合物が経時的に形
成され、沈殿を生成する問題があり、浴の安定性が悪い
という欠点を有している。また、従来の酸性無電解錫・
銅合金めっき浴は、同様の問題があり、更にこれら従来
浴は析出膜厚が薄いという問題もある。

以上の点に鑑み、本出願人は先に、均一で微細な粒子
の錫析出物を与え、かつ良好な析出速度を有する酸性の
無電解錫めっき浴として、置換又は未置換のアルカンス
ルホン酸，ヒドロキシアルカンスルホン酸，ベンゼンス
ルホン酸及びナルタレンスルホン酸から選ばれる１種以
上の有機スルホン酸、これらスルホン酸の２価の錫塩、
チオ尿素、水溶性ジルコニウム塩を含有してなることを
特徴とする無電解錫めっき浴を提案し（特願昭63−2118
47号）、また、経時による錫の不溶性化合物の生成が可
及的に防止され、かつ良好な析出速度を有する酸性の無
電解錫めっき浴として、２価の錫イオンと、有機スルホ
ン酸，有機カルボン酸及びホウフッ酸から選ばれる１種
以上の酸と、チオ尿素と、過塩素酸及び過塩素酸化合物
から選ばれる１種以上の化合物とを含有してなることを
特徴とする無電解錫めっき浴を提案し（特願平１−3753
8号）。

しかし、これらの錫めっき浴は厚付けが困難で、めっ
き最大膜厚が約３μｍ程度であった。また、錫・鉛合金
めっき浴も同様な事情にあった。

ところが、半田付け性の信頼性を高めるには、めっき
膜厚が６μｍ以上であることが要求され、このため厚付
けの容易な無電解錫めっき浴、錫・鉛合金めっき浴が望
まれた。

〔課題が解決するための手段及び作用〕

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重
ねた結果、２価の錫イオン10〜50g/又は２価の錫イオ
ン10〜50g/と鉛イオン１〜20g/をリン酸又は縮合リ
ン酸50〜600g/に溶解し、チオ尿素を30〜130g/添加
すると共に、次亜リン酸又は次亜リン酸塩50〜600g/
を添加し、pHが1.5以下とすることにより、析出速度が
高く、しかも厚付けが容易であり、かつ得られるめっき
皮膜も良好であることを知見し、本発明をなすに至った
ものである。

従って、本発明は、２価の錫イオン又はこれに加えて
鉛イオンと、チオ尿素と、リン酸又は縮合リン酸と、次
亜リン酸又は次亜リン酸塩とをそれぞれ上記量で含有し
てなるpH1.5以下の無電解錫及び錫・鉛合金めっき浴、
並びにこれらの浴を用いて被めっき物をめっきする無電
解錫及び錫・鉛合金めっき方法を提供する。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。

本発明の錫及び錫・鉛合金めっき浴において、２価の
錫イオンを提供する錫源としては種々選択し得、例えば
酸化錫，塩化錫，硫酸錫、更に有機スルホン酸錫，有機
カルボン酸錫，ホウフツ化錫等を挙げることができる。
なお、浴中の２価の錫イオン量は10〜50g/、特に10〜
30g/とすることが好ましい。

また、鉛イオンとしては、塩化鉛，硫酸鉛，スルホン
酸鉛，ホウフッ化鉛，酸化鉛を用いることができる。こ
れらの鉛イオンの量は合金量等に応じて選定し得るが、
通常１〜20g/、特に３〜9g/とすることができる。

更に、本発明浴にはチオ尿素が添加され、チオ尿素の
添加により、錫、錫・鉛合金の析出が可能になる。

なお、チオ尿素の使用量はめっき浴１当り30〜130
g、特に50〜110gとすることが好ましい。

また、本発明のめっき浴はリン酸又は縮合リン酸を用
いるもので、リン酸、縮合リン酸の使用により、錫，チ
オ尿素を安定に溶解することができる。

ここで、縮合リン酸としてはピロリン酸、ポリリン酸
等が使用し得、これらリン酸、縮合リン酸はその１種を
単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる
が、その使用量は50〜600g/、特に50〜300g/である
ことが好ましい。また、金属イオンとの割合は1:10〜1:
30、特に1:15〜1:30が好ましい。

なお、上記リン酸，縮合リン酸に加え、本発明では更
に酸として有機スルホン酸、有機カルボン酸、過塩素
酸、ホウフッ酸の１種又は２種以上を併用することがで
き、これら酸の使用により素材との密着性を向上させる
ことができる。

この場合、有機スルホン酸としては、アルカンスルホ
ン酸，ヒドロキシアルカンスルホン酸，ベンゼンスルホ
ン酸，ナフタレンスルホン酸やこれらの水素原子の一部
が水酸基、ハロゲン原子、アルキル基、カルボキシル
基、ニトロ基、メルカプト基、アミノ基、スルホン酸基
などで置換されたものが使用できる。具体的には、本発
明で好適に使用し得る有機スルホン酸として、メタンス
ルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、２
−プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、２−ブタン
スルホン酸、ペンタンスルホン酸、クロルプロパンスル
ホン酸、２−ヒドロキシエタン−１−スルホン酸、２−
ヒドロキシプロパン−１−スルホン酸、２−ヒドロキシ
ブタン−１−スルホン酸、２−ヒドロキシペンタンスル
ホン酸、アリルスルホン酸、２−スルホ酢酸、２−又は
３−スルホプロピオン酸、スルホコハク酸、スルホマレ
イン酸、スルホフマル酸、ベンゼンスルホン酸、トルエ
ンスルホン酸、キシレンスルホン酸、ニトロベンゼンス
ルホン酸、スルホ安息香酸、スルホサリチル酸、ベンズ
アルデヒドスルホン酸、ｐ−フェノールスルホン酸など
を挙げることができる。また有機カルボン酸としては、
酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、コハク酸、グルコン酸な
どが使用される。

これら酸の使用量は、特に制限されないが、20〜300g
/、特に50〜150g/とすることが好ましく、また酸と
２価の錫イオンとの割合は１〜10:1、特に３〜7:1とす
ることが好適である。

本発明浴は、上記成分に加え、次亜リン酸又は次亜リ
ン酸ナトリウム，次亜リン酸カリウム等の次亜リン酸塩
を好ましくは10〜150g/、より好ましくは30〜70g/
添加する。これによりめっき浴の酸化による劣化を防止
する。

なお、本発明のめっき浴はpH1.5以下である。

上述しためっき浴を用いて無電解錫又は錫・鉛合金め
っきを行う場合、その温度は40〜75℃、特に65〜70℃が
好ましい。この場合、被めっき物は適宜選定され、例え
ば銅、銅合金などの無電解めっきに好適に用いられる。
なお、めっきに際し、必要により攪拌を行うこともでき
る。

次に、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。

〔実施例１〕下記組成の無電解錫・鉛合金めっき浴を調製した。

ホウフッ化錫（Sn²⁺として） 20 g/ ホウフッ化鉛（Pb²⁺として）８ g/ チオ尿素 80 g/ ピロリン酸 200 g/ 次亜リン酸ナトリウム 50 g/ pH 0.8 〔比較例１〕下記組成の無電解錫・鉛合金めっき浴を調製した。

ホウフッ化錫 20 g/ ホウフッ化鉛８ g/ ホウフッ酸 200 g/ 次亜リン酸ナトリウム 50 g/ チオ尿素 80 g/ pH 0.1 次に、上記めっき浴を用いて銅板上に温度70℃でめっ
きを施し、めっき時間と析出膜厚との関係を調べた。結
果を第１図に示す。

〔実施例２〕下記組成の無電解錫めっき浴を調製した。

ホウフッ化錫 20 g/ チオ尿素 80 g/ ピロリン酸 200 g/ 次亜リン酸ナトリウム 50 g/ pH 0.2 〔比較例２〕下記組成の無電解錫めっき浴を調製した。

ホウフッ化錫 20 g/ ホウフッ酸 200 g/ 次亜リン酸ナトリウム 50 g/ pH 0.1 次に、上記めっき浴を用いて実施例１と同様にめっき
を行い、めっき時間と析出速度との関係を調べた。結果
を第２図に示す。

〔発明の効果〕

本発明の酸性無電解錫、錫・鉛合金めっき浴は析出速
度が大きく、また厚付けが容易であり、本発明浴を用い
た無電解錫、錫・鉛合金めっき方法は効率のよいめっき
が可能なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例と比較例の錫・鉛合金めっき浴の析出速
度とめっき時間との関係を示すグラフ、第２図は実施例
と比較例の錫めっき浴の析出速度とめっき時間との関係
を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者内田広記大阪府枚方市出口１丁目５番１号上村工業株式会社中央研究所内 (56)参考文献特開昭54−141341（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−134334（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２価の錫イオン10〜50g/と、チオ尿素30
〜130g/と、リン酸又は縮合リン酸50〜600g/と、次
亜リン酸又は次亜リン酸塩10〜150g/とを含有してな
り、pHが1.5以下であることを特徴とする無電解錫めっ
き浴。
【請求項２】２価の錫イオン10〜50g/と、鉛イオン１
〜20g/と、チオ尿素30〜130g/と、リン酸又は縮合
リン酸50〜600g/と、次亜リン酸又は次亜リン酸塩10
〜150g/とを含有してなり、pHが1.5以下であることを
特徴とする無電解錫・鉛合金めっき浴。
【請求項３】請求項１に記載の無電解錫めっき浴に被め
っき物を浸漬して、該被めっき物上に錫めっき膜を形成
する無電解錫めっき方法。
【請求項４】請求項２に記載の無電解錫・鉛合金めっき
浴に被めっき物を浸漬して、該被めっき物上に錫・鉛合
金めっき膜を形成する無電解錫・鉛合金めっき方法。