JP2803212B2 - Tin-lead plating solution - Google Patents
Tin-lead plating solutionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速でめっき処理が可能な、錫、鉛および
錫−鉛合金を含む錫−鉛系めっき液に関するものであ
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tin-lead plating solution containing tin, lead and a tin-lead alloy, which can be plated at a high speed.
錫−鉛系めっきの従来技術として、アルカンスルホン
酸またはアルカノールスルホン酸、およびそれらの２価
の錫塩，鉛塩または両者を含有するめっき液に、アルデ
ヒド類やある種のエチレンオキシド縮合物を添加してい
た。As a conventional technique of tin-lead plating, an aldehyde or a certain ethylene oxide condensate is added to a plating solution containing alkanesulfonic acid or alkanolsulfonic acid and their divalent tin salt, lead salt, or both. I was
〔発明の解決しようとする課題〕 近年、半導体用リードフレームの製造工程において、
半導体チップ樹脂封止後の実装を簡略化するために、イ
ンナーリード部に高速部分銀めっきを施した直後に、同
一ライン上でアウターリード部に錫−鉛合金めっきを行
う、通称２色めっきリードフレームの作製が試みられて
いる。この場合、錫−鉛合金めっき工程も高速部分銀め
っき工程と同様に高速化が必要となり、めっき液には、
高い浴温、噴上式等の激しい撹拌おいても成分の分解や
沈殿、発泡が少なく、高電流密度まで安定しためっきの
行なえる特性が要求される。[Problems to be Solved by the Invention] In recent years, in a manufacturing process of a semiconductor lead frame,
In order to simplify mounting after resin sealing of semiconductor chips, immediately after high-speed partial silver plating is applied to the inner leads, tin-lead alloy plating is applied to the outer leads on the same line. Attempts have been made to make frames. In this case, the speed of the tin-lead alloy plating process needs to be increased as in the high-speed partial silver plating process.
Even under a high bath temperature and a vigorous agitation such as a spraying method, it is required that the components are less likely to be decomposed, settled and foamed, and that stable plating can be performed up to a high current density.
しかし、従来用いられた錫−鉛合金めっき液では、分
解，沈殿，発泡が激しく、さらに100A/dm2というような
高電流密度でめっきを行なうことは不可能であるため、
錫−鉛合金めっき工程の高速化は困難であった。However, conventionally used tin-lead alloy plating solutions are severely decomposed, precipitated and foamed, and cannot be plated at a high current density of 100 A / dm 2 .
It has been difficult to increase the speed of the tin-lead alloy plating process.
本発明は、アルカンスルホン酸もしくはアルカノール
スルホン酸、およびそれらの２価の錫塩，鉛塩のうちの
いずれか、または上記の錫塩および鉛塩の両者を含有す
るめっき液に、アニオン界面活性剤であるαナフトール
スルホン酸エチレンオキシド付加物を0.05〜10g/添加
することを特徴とする錫−鉛系めっき液であり、またα
ナフトールスルホン酸エチレンオキシド付加物に代え
て、アニオン界面活性剤であるナフトールスルホン酸ナ
トリウムまたはナフトールスルホン酸カリウムを0.05〜
10g/添加することを特徴とする錫−鉛系めっき液であ
る。The present invention provides an anionic surfactant to a plating solution containing an alkanesulfonic acid or an alkanolsulfonic acid and any one of their divalent tin salts and lead salts, or both of the above tin salts and lead salts. Α-naphtholsulfonic acid ethylene oxide adduct of 0.05 to 10 g / addition is a tin-lead plating solution,
In place of the ethylene oxide adduct of naphthol sulfonic acid, sodium naphthol sulfonate or potassium naphthol sulfonate which is an anionic surfactant is used in an amount of 0.05 to
This is a tin-lead plating solution characterized by being added in an amount of 10 g / addition.
さらに、αナフトールスルホン酸エチレンオキシド付
加物0.05〜10g/と、ナフトールスルホン酸ナトリウム
またはナフトールスルホン酸カリウムを0.05〜10g/添
加することも含まれる。Furthermore, addition of 0.05 to 10 g / α-naphtholsulfonic acid ethylene oxide adduct and 0.05 to 10 g / addition of sodium naphthol sulfonate or potassium naphthol sulfonate is also included.
なお、本発明に用いられるアルカンスルホン酸は下記
の一般式を有するものであって Ｒ−SO3H 式中Ｒはアルキル基CnH2n+1（ｎは１から12）であ
る。Incidentally, alkanesulfonic acid used in the present invention have the general formula be one having a R-SO 3 H wherein R below is an alkyl radical C n H 2n + 1 (n 1 from 12).
具体的には、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，二−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，ヘキサンスルホン酸，デカンスルホン酸，ドデカン
スルホン酸等が挙げられるが、これらのアルカンスルホ
ン酸は、単独または２種以上の混合物として使用でき
る。Specifically, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid,
Examples thereof include propanesulfonic acid, 2-propanesulfonic acid, butanesulfonic acid, 2-butanesulfonic acid, pentanesulfonic acid, hexanesulfonic acid, decanesulfonic acid, and dodecanesulfonic acid. These alkanesulfonic acids may be used alone or in combination. It can be used as a mixture of two or more.
また、アルカノールスルホン酸は下記の一般式を有す
るものであって HO−Ｒ−SO3H 式中Ｒはアルキル基CnH2n+1（ｎは１から12）であ
る。Further, alkanol sulfonic acid has the general formula be one having a HO-R-SO 3 H wherein R below is an alkyl radical C n H 2n + 1 (n 1 from 12).
具体的には、イセチオン酸（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,1−ヒドロキシプロパン−２−スルホン酸,3−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,4−ヒドロキシブタン−１−スルホン
酸,2−ヒドロキシペンタン−１−スルホン酸,2−ヒドロ
キシヘキサン−１−スルホン酸,2−ヒドロキシデカン−
１−スルホン酸,2−ヒドロキシドデカン−１−スルホン
酸等が挙げられるが、これらのアルカノールスルホン酸
は、単独または２種以上の混合物として使用できる。Specifically, isethionic acid (2-hydroxyethane-
1-sulfonic acid), 2-hydroxypropane-1-sulfonic acid, 1-hydroxypropane-2-sulfonic acid, 3-hydroxypropane-1-sulfonic acid, 2-hydroxybutane-1-sulfonic acid, 4-hydroxybutane -1-sulfonic acid, 2-hydroxypentane-1-sulfonic acid, 2-hydroxyhexane-1-sulfonic acid, 2-hydroxydecane-
Examples thereof include 1-sulfonic acid and 2-hydroxydodecane-1-sulfonic acid. These alkanolsulfonic acids can be used alone or as a mixture of two or more.
また、錫塩および鉛塩の総濃度は、金属として、0.1
〜200g/、好ましくは５〜120g/である。また、めっ
き液中遊離酸濃度は、２価の錫および鉛イオンと少なく
とも化学当量以上とする。The total concentration of tin salt and lead salt is 0.1% as metal.
200200 g /, preferably 5-120 g /. The free acid concentration in the plating solution is at least a chemical equivalent to divalent tin and lead ions.
本発明は錫−鉛系めっき液に、低発泡性で高温、激し
い撹拌でも分解の少ない数種のアニオン界面活性剤を単
独もしくは、組合せて添加することにより、過酷な作業
条件においても、液寿命が長く、発泡も少なく、しかも
高電流密度でのめっきが可能となるため高速にてのめっ
きが可能となった。The present invention provides a tin-lead-based plating solution by adding several kinds of anionic surfactants, which have low foaming properties, high temperature, and little decomposition even under vigorous stirring, alone or in combination, to provide a long service life even under severe working conditions. The plating time was long, the foaming was small, and plating at a high current density was possible, so that high-speed plating was possible.
〔実施例１〕 下記の組成の錫−鉛合金めっき液を作製した。[Example 1] A tin-lead alloy plating solution having the following composition was prepared.
Fe−Ni合金からなるリードフレームを前処理として通
常の方法でアルカリ脱脂、酸洗を行った後、上記めっき
液で噴射方式部分めっきを行った。 The lead frame made of an Fe-Ni alloy was subjected to alkali degreasing and pickling by a usual method as a pre-treatment, and then spray-type partial plating was performed with the above plating solution.
めっき条件は以下の通りである。 The plating conditions are as follows.
pH 1.0 浴温 45℃ 陽極 白金めっきされたチタンノズル 電源 直流電源 リップル48％ めっき厚 約７μｍ 流速 5m/sec 以上より得られためっき被膜は、５〜100A/dm2の広範
囲な電流密度にわたって光沢が均一でムラのない外観の
良好なものとなった。pH 1.0 bath temperature 45 ° C. The anode platinized titanium nozzle supply DC supply ripple 48% plating thickness of about 7μm flow rate 5 m / plating film obtained from the above sec is glossy over a wide range of current densities of 5~100A / dm 2 The appearance was uniform and free from unevenness.
また液状態については、発泡はほとんどなく、金属イ
オン濃度（トータルメタル）が50g/になるまでめっき
を行ったが、得られるめっき被膜の形状に変化はなく液
寿命の長いものであった。As for the liquid state, there was almost no foaming, and plating was performed until the metal ion concentration (total metal) became 50 g /. However, the shape of the obtained plating film did not change and the liquid life was long.
〔実施例２〕 下記の組成の錫−鉛合金めっき液を作製した。Example 2 A tin-lead alloy plating solution having the following composition was prepared.
上記めっき液を用いて実施例１と同様の条件でめっき
を行った。 Plating was performed using the above plating solution under the same conditions as in Example 1.
得られためっき被膜は、実施例１より更に高い５〜11
0A/dm2の広範囲な電流密度にわたって光沢が均一な外観
を示す良好なめっき被膜が得られた。The obtained plating film was 5 to 11 higher than that of Example 1.
A good plating film having a uniform appearance with a gloss over a wide range of current densities of 0 A / dm 2 was obtained.
ナフトールスルホン酸ナトリウムは、単独でも添加効
果は大きいが、単独で使用するよりも、むしろエチレン
オキシド付加物との組合せることにより、めっき被膜改
善に対する大きな効果が期待できるものである。つま
り、ナフトールスルホン酸ナトリウムは、主めっき浴に
対する溶解性が極めて良好であり、沈殿等も全く発生し
ないので、αナフトールスルホン酸エチレンオキシド付
加物の添加効果を補う助剤としての使用し得るものであ
る。これは主めっき浴の状態によりエチレンオキシド付
加物を添加すると、懸濁沈殿の激しい場合や使用するめ
っき液が多量で濾過等が困難な場合に効力を発揮するも
のである。Although sodium naphtholsulfonate has a large effect even when used alone, a great effect for improving the plating film can be expected by combining it with an ethylene oxide adduct rather than using it alone. That is, since sodium naphthol sulfonate has extremely good solubility in the main plating bath and does not cause any precipitation, it can be used as an auxiliary agent to supplement the effect of adding the ethylene oxide adduct of α-naphthol sulfonate. . This is effective when an ethylene oxide adduct is added depending on the state of the main plating bath, when suspension precipitation is severe or when a large amount of plating solution is used and filtration is difficult.
従来法の比較例として、アルデヒド類、エチレンオキ
シド縮合物の添加剤を用いて、下記の錫−鉛合金めっき
液を作製した。As a comparative example of the conventional method, the following tin-lead alloy plating solution was prepared using additives of aldehydes and ethylene oxide condensate.
上記めっき液を用いて、実施例1,2と同様の条件でめ
っきを行った。建浴時は電流密度５〜60A/dm2の範囲に
おいて良好なめっき被膜が得られたが、時間が経過する
とめっき被膜の表面状態が悪化した。これは高いめっき
浴温、高い電流密度による電解のためにアルデヒドが分
解したためと考えられる。また発泡も非常に激しく、泡
切れも悪く、被めっき物まで発泡が上昇し、泡のパター
ンがめっき物表面に残るという現象も発生した。これは
界面活性剤として添加したポリオキシエチレンドデシル
エーテルの発泡性が非常に高いためである。 Using the above plating solution, plating was performed under the same conditions as in Examples 1 and 2. At the time of bathing, a good plating film was obtained in the current density range of 5 to 60 A / dm 2 , but the surface condition of the plating film deteriorated over time. This is considered to be because aldehyde was decomposed due to electrolysis due to high plating bath temperature and high current density. In addition, the foaming was very severe, the foaming was poor, and the foaming rose to the plating object, and the phenomenon that the bubble pattern remained on the surface of the plating object occurred. This is because polyoxyethylene dodecyl ether added as a surfactant has a very high foaming property.
以上の様に、本発明のめっき液は、発泡と成分の分解
を抑え、特に80〜110A/d2での高電流密度領域でめっき
を行う際に大きな威力を発揮しうるものである。なお、
本発明の実施例１および実施例２で得られためっき被膜
は、耐熱性，ハンダ濡れ性は良好であり何ら問題は生じ
なかった。錫−鉛合金の組成比は、設定通り実施例１で
は9:1、実施例２では7:3であり、これは電流密度により
大きく変化するものではなく安定していた。As described above, the plating solution of the present invention suppresses foaming and decomposition of components, and can exert great power particularly when plating is performed in a high current density region of 80 to 110 A / d 2 . In addition,
The plating films obtained in Examples 1 and 2 of the present invention had good heat resistance and good solder wettability, and did not cause any problems. The composition ratio of the tin-lead alloy was 9: 1 in Example 1 and 7: 3 in Example 2 as set, which was stable without being largely changed by the current density.
また本発明のアニオン界面活性剤は、錫および鉛の単
独めっき液に適用した場合にも同上の効果がある。The anionic surfactant of the present invention has the same effect when applied to a single plating solution of tin and lead.
Claims (2)
スルホン酸、およびそれらの２価の錫塩，鉛塩のうちの
いずれか、または上記の錫塩および鉛塩の両者を含有す
るめっき液に、下記に示すアニオン界面活性剤であるα
ナフトールスルホン酸エチレンオキシド付加物を0.05〜
10g/添加することを特徴とする錫−鉛系めっき液。 1. A plating solution containing an alkanesulfonic acid or an alkanolsulfonic acid, and either a divalent tin salt or a lead salt thereof, or both of the above tin salt and a lead salt, is shown below. Α which is an anionic surfactant
Naphtholsulfonic acid ethylene oxide adduct 0.05-
A tin-lead plating solution characterized by being added at 10 g / addition.
フトールスルホン酸カリウムを0.05〜10g/添加するこ
とを特徴とする請求項（１）に記載の錫−鉛系めっき
液。2. The tin-lead plating solution according to claim 1, wherein 0.05 to 10 g of sodium naphthol sulfonate or potassium naphthol sulfonate is added.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1230655A JP2803212B2 (en) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | Tin-lead plating solution |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP1230655A JP2803212B2 (en) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | Tin-lead plating solution |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0394093A JPH0394093A (en) | 1991-04-18 |
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| JP1230655A Expired - Fee Related JP2803212B2 (en) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | Tin-lead plating solution |
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| JP (1) | JP2803212B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4381228A (en) * | 1981-06-16 | 1983-04-26 | Occidental Chemical Corporation | Process and composition for the electrodeposition of tin and tin alloys |
| JPS609115A (en) * | 1983-06-29 | 1985-01-18 | 株式会社東芝 | Method of producing eectret |
| JPS624895A (en) * | 1985-06-26 | 1987-01-10 | マツクジ−ン−ロ−コ・インコ−ポレ−テツド | Aqueous plating bath |
-
1989
- 1989-09-06 JP JP1230655A patent/JP2803212B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0394093A (en) | 1991-04-18 |
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