JP2819180B2 - すず―鉛―ビスマス合金めっき浴 - Google Patents
すず―鉛―ビスマス合金めっき浴Info
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Description
ルスルホン酸のすず塩、鉛塩及びビスマス塩を含有する
浴にある種の錯化剤を添加したことを特徴とするすず−
鉛−ビスマス合金電気めっき浴に関する。
上用皮膜及びエッチングレジスト用皮膜として弱電工業
並びに電子工業用部品等に広く利用されてきたが、未だ
改良すべき点が多い。特に半導体、ハイブリッドICの高
集積化が進んだ結果、多ピンICが登場したこと、さらに
各部品にチップ化が増大したことにより、表面実装技術
が著しく発展しつつある。これらの実装技術に対応して
はんだ接合材の面からはSn−Pb−Bi系低融点クリームは
んだが適用せられている。
されている皮膜組成は現状ではSn−Pb共晶はんだが主で
あり、せっかく接合材の溶融温度を低下させても皮膜側
の溶融温度が高いために接合時の信頼性が乏しくなり、
高品質高機能の要求には充分答えられない欠点がある。
少量添加し、電気めっきの低電流密度範囲の外観を改良
した特許(特開昭62−196391号)が開示されているが、
この浴は外観を改善するのが目的で、量的にも低融点合
金皮膜にはなり得ない。添加量を増加しても本願のよう
な錯化剤を含まないため、浴の経時安定性が極めて悪
く、更に得られた合金皮膜組成が浴組成と離れるため組
成管理が非常に難しい欠点がある。
7号)が開示されているが、これも同様に本願の錯化剤
を含まないため組成管理が非常に難しい。
〜5の範囲で長期の経時においてもめっき浴が安定であ
るとともに広い電流密度範囲で外観が良好で、しかも浴
組成に近いすず−鉛−ビスマス合金皮膜が得られるすず
−鉛−ビスマス合金めっき浴を提供することを目的とす
る。得られた三元合金皮膜の融点は従来のすず−鉛共晶
皮膜のそれに比べて低くなり、上述した低融点皮膜とし
て充分対応できるものである。
/又はアルカノールスルホン酸のすず塩、鉛塩及びビス
マス塩を含有する主めっき浴に一般式(a)及び(b) [ここで、R′:直鎖又は分岐アルキレン
(C1〜4)、 X:H、アルキル(C1〜3)、 好ましくはXの少なくとも1個は M:、アルカリ金属、 n:1〜4] [ここで、R″:直鎖又は分岐アルキレン
(C1〜4)、 X:H、アルキル(C1〜3)、 好ましくはXの少なくとも1個は R:H、アルキル(C1〜3)、 M:H、アルカリ金属、 m:1〜3] で表される少なくとも1種の錯化剤及びグルコン酸を添
加し、さらに界面活性剤及び/又は光沢剤の1種以上を
添加してなることを特徴とするすず−鉛−ビスマス合金
電気めっき浴が提供される。
て、すず塩、鉛塩及びビスマス塩を構成する有機スルホ
ン酸としては、特に下記の一般式(c)で表されるもの
があげられる。
基、アリール基、アルキルアリール基、カルボキシル基
又はスルホン酸基を表し、そしてアルキル基の任意の位
置にあってよく、nは0〜3の整数を表す] で示される有機スルホン酸。
る上記(c)の有機スルホン酸の中でも特に重要なもの
は、2−ヒドロキシエタンスルホン酸、2−ヒドロキシ
プロパンスルホン酸、メタンスルホン酸、2−カルボキ
シエタンスルホン酸、スルホコハク酸である。
〜200g/、好ましくは10〜100g/である。
される錯化剤(a)及び(b)の例としては、エチレン
ジアミンテトラ酢酸(略名EDTA)、ジエチレントリアミ
ンペンタ酢酸(略名DTPA)、トリエチレンテトラミンヘ
キサ酢酸(略名TTHA)、エチレンジオキシビス(エチル
アミン)−N、N、N′、N″−テトラ酢酸等があげら
れる。添加濃度は本発明のめっき浴1につき、0.05〜
2モル、好ましくは0.1〜0.5モルである。またグルコン
酸の添加濃度は本発明のめっき浴1につき、0.01〜2
モル、好ましくは0.03〜0.5モルである。(a)又は
(b)とグルコン酸を併用添加することによって浴の経
時安定性が向上し、電着物組成も安定なものが得られ
る。
っき皮膜の粒子を微細化させるために界面活性剤を添加
することができる。例えば、ポリエチレングリコールノ
ニルフェニルエーテル、オキシエチレンラウリルアミ
ン、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエ
チレンアルキルプロピレンジアミン、ニッサンアノンBF
(ジメチルアルキルベタイン)、Texnol−R2(ベタイン
型)、リポミンCH(イミダゾリン系)、ファーミンR86H
(ステアリルアミン塩酸塩)等があげられる。これら1
種又は2種以上をめっき浴1について、0.2〜50g/
、好ましくは1〜10g/添加する。
ヒドとo−トルイジンの反応生成物、アルドール化合
物、1−ナフトアルデヒド、2−メトキシナフトアルデ
ヒド、2−ヒドロキシナフトアルデヒド、ベンザルアセ
トン、ホルマリン、アセトアルデヒド等があげられる。
これらの1種又は2種以上をめっき浴の液1につい
て、0.01〜30g/の範囲で添加する。
に必要なpH調整剤、例えば一般式(c)で示された脂肪
族スルホン酸及びそれらのアンモニウム、モノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエ
チンレンペンタミン、ペンタエチレンテトラミン塩など
があげられる。
ハイドロキノンなどの酸化防止剤を本発明の効果を損な
わない範囲で添加することができる。
条件を示すが、本発明はこれら数例に限定されるもので
はなく、前述した目的に沿ってめっき浴組成及びめっき
条件は任意に変更することができる。
調製した。
溶液ととして添加) 3.1 g/ 鉛(2−ヒドロキシプロパンスルン酸鉛の水溶液として
添加) 6.4 g/ ビスマス(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸ビスマス
の水溶液として添加) 10.5 g/ 2−ヒドロキシプロパンスルホン酸のジエチレントリア
ミン塩 1.5 mol/ DTPA 0.2 mol/ グルコン酸 0.05mol/ ポリオキエチレンラウリルアミンのエチレンオキサイド
2モル付加物 5.0 g/ ハイドロキノン 0.1 g/ pH 2.0 得られためっき浴を用いてハルセル試験を行った。ハ
ルセル試験条件は総電流1A、時間5分、温度25℃で行っ
た。アノードにはビスマス板、カソードには0.3×70×1
00mmの銅板を用い、以下各実施例浴からの外観について
評価した。
調製した。
加) 2.0 g/ メタンスルホン酸のアンモニウム塩 1.0 mol/ DTPA 0.3 mol/ グルコン酸 0.3 mol/ ニッサンアノンBF 5.0 g/ カテコール 0.3 g/ pH 2.2 実施例3 下記組成を有するすず−鉛−ビスマス合金めっき浴を
調製した。
調製した。
加) 6.0g/ スルホコハク酸のジエタノールアミン塩 1.5mol/ DTPA 0.2mol/ グルコン酸 0.2mol/ ポリオキシエチレンアルキルプロピレンジアミン 5.0g/ ハイドロキノン 0.5g/ pH 2.0 実施例5 下記組成を有するすず−鉛−ビスマス合金めっき浴を
調製した。
液として添加) 9.8g/ 鉛(2−カルボキシエタンスルホン酸鉛の水溶液として
添加) 4.2g/ ビスマス(2−カルボキシエタンスルホン酸ビスマスの
水溶液として添加) 6.0g/ 2−カルボキシエタンスルホン酸のジエチレントリアミ
ン塩 1.5mol/ EDTA 0.2mol/ グルコン酸 0.3mol/ リポミンCH 5.0g/ カテコール 0.3g/ pH 3.0 比較例1 下記組成を有するすず−鉛−ビスマス合金めっき浴を
調製した。
ド2モル付加物 5.0 g/ ハイドロキノン 0.1 g/ pH 2.0 各めっき浴から得られた試験片のハルセル試験結果を
表1にまとめた。
m2)、低電流部(0.5A/dm2)に分けて灰白色系で微細な
結晶を◎、やや微細なものを○、暗色系微細なものを
△、暗色系粗大なものを×として肉眼で評価した。
調製した。
加) 2.0 g/ メタンスルホン酸 192.0 g/ DTPA 0.2 mol/ グルコン酸 0.05mol/ ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル 5.0 g/ アセトアルデヒドとo−トルイジンの反応生成物 10.0 ml/ ホルマリン 8.0 ml/ ハイドロキノン 0.5 g/ 実施例7 下記組成を有するすず−鉛−ビスマス合金めっき浴を
調製した。
溶液ととして添加) 14.4 g/ 鉛(2−ヒドロキシプロパンスルン酸鉛の水溶液として
添加) 1.6 g/ ビスマス(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸ビスマス
の水溶液として添加) 4.0 g/ 2−ヒドロキシプロパンスルホン酸 280.0 g/ DTPA 0.2 mol/ グルコン酸 0.05mol/ ポリオキエチレンラウリルアミンのエチレンオキサイド
7モル付加物 5.0 g/ 1−ナフトアルデヒド 0.1 g/ カテコール 0.2 g/ 実施例1と同様にハルセル試験を行った結果、実施例
6、7ともにハルセル全面で鏡面光沢に近い良好な外観
を有するめっき皮膜が得られた。
2×200mmの銅棒を用いて25℃、2m/minのカソードロッ
カーを行い、電流密度を変化させて膜厚約10μmのSn−
Pb−Bi合金めっきを施し、電着物組成はPb、Biは原子吸
光光度計により分析して求め、電流効率はめっき前後の
重量差から算出した。結果を表2に示す。
れたのでめっき浴の管理が非常に容易である。
に約5μmのめっきを行い、オイルフュージング試験を
行った。オイルにシリコーンKF−54(信越化学製)を、
フラックスにスパークルフラックスWF−22を用いた。温
度を110〜120℃に変えて試料を浸漬した結果、115℃で
合金皮膜の融解が認められ、良好な外観を呈した。
剤とグルコン酸とを併用添加することにより浴の経時安
定性が向上し、また組成が安定したすず−鉛−ビスマス
合金皮膜が得られ、外観が良好な三元合金めっきを品物
にめっきすることが出来、しかも融点が従来のはんだ皮
膜に比べて低いので実装技術に対応して信頼性の高いは
んだ付けができる効果がある。
Claims (3)
- 【請求項1】アルカンスルホン酸及び/又はアルカノー
ルスルホン酸のすず塩、鉛塩及びビスマス塩を含有する
主めっき浴に一般式(a)及び(b) [ここで、R′:直鎖又は分岐アルキレン
(C1〜4)、 X:H、アルキル(C1〜3)、 R:H、アルキル(C1〜3)、 M:H、アルカリ金属、 n:1〜4] [ここで、R″:直鎖又は分岐アルキレン
(C1〜4)、 X:H、アルキル(C1〜3)、 R:H、アルキル(C1〜3)、 M:H、アルカリ金属、 m:1〜3] で表される少なくとも1種の錯化剤及びグルコン酸を添
加し、さらに界面活性剤及び/又は光沢剤の1種以上を
添加してなることを特徴とするすず−鉛−ビスマス合金
電気めっき浴。 - 【請求項2】pH調整剤をさらに含有することを特徴とす
る請求項1記載のすず−鉛−ビスマス合金電気めっき
浴。 - 【請求項3】酸化防止剤をさらに含有することを特徴と
する請求項1記載のすず−鉛−ビスマス合金電気めっき
浴。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2039793A JP2819180B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | すず―鉛―ビスマス合金めっき浴 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2039793A JP2819180B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | すず―鉛―ビスマス合金めっき浴 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03243788A JPH03243788A (ja) | 1991-10-30 |
JP2819180B2 true JP2819180B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=12562833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2039793A Expired - Lifetime JP2819180B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | すず―鉛―ビスマス合金めっき浴 |
Country Status (1)
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JPS5910997A (ja) * | 1983-03-26 | 1984-01-20 | カシオ計算機株式会社 | 電子楽器におけるエンベロ−プ制御方式 |
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 |
-
1990
- 1990-02-22 JP JP2039793A patent/JP2819180B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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