JP3173074B2 - 半田皮膜の形成方法 - Google Patents
半田皮膜の形成方法Info
- Publication number
- JP3173074B2 JP3173074B2 JP29375291A JP29375291A JP3173074B2 JP 3173074 B2 JP3173074 B2 JP 3173074B2 JP 29375291 A JP29375291 A JP 29375291A JP 29375291 A JP29375291 A JP 29375291A JP 3173074 B2 JP3173074 B2 JP 3173074B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- electroless
- plating
- copper
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3473—Plating of solder
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣパッケージの銅又
は銅合金回路に半田皮膜を無電解めっき法により形成す
る半田皮膜の形成方法に関する。
は銅合金回路に半田皮膜を無電解めっき法により形成す
る半田皮膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、ＩＣとＩＣパッケージとの回路接続方法として種々
の工法が提案，実施されているが、近年の細密化に伴っ
てＩＣパッケージの回路素材として銅や銅合金が使用さ
れるようになってきている。このような銅、銅合金素材
からなる回路の表面処理として錫皮膜を形成することが
知られており、このように銅又は銅合金回路上に錫めっ
き皮膜を形成した電子部品が市販されている。
り、ＩＣとＩＣパッケージとの回路接続方法として種々
の工法が提案，実施されているが、近年の細密化に伴っ
てＩＣパッケージの回路素材として銅や銅合金が使用さ
れるようになってきている。このような銅、銅合金素材
からなる回路の表面処理として錫皮膜を形成することが
知られており、このように銅又は銅合金回路上に錫めっ
き皮膜を形成した電子部品が市販されている。
【０００３】しかしながら、錫皮膜は、経時変化によっ
てウィスカーが発生し、このウィスカーにより回路がシ
ョートするおそれがある。そこで、ウィスカーの発生を
防止するため、錫と鉛との合金（半田）を無電解めっき
法により形成する方法もあるが、この場合、無電解法に
より半田めっきを行うと、析出粒度が粗くなり、所望の
特性が得られ難い。
てウィスカーが発生し、このウィスカーにより回路がシ
ョートするおそれがある。そこで、ウィスカーの発生を
防止するため、錫と鉛との合金（半田）を無電解めっき
法により形成する方法もあるが、この場合、無電解法に
より半田めっきを行うと、析出粒度が粗くなり、所望の
特性が得られ難い。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ＩＣパッケージの微細な銅又は銅合金回路にウィス
カーが発生することを確実に防止することができ、しか
も滑らかで良好な特性を有する半田皮膜を形成すること
ができる半田皮膜の形成方法を提供することを目的とす
る。
で、ＩＣパッケージの微細な銅又は銅合金回路にウィス
カーが発生することを確実に防止することができ、しか
も滑らかで良好な特性を有する半田皮膜を形成すること
ができる半田皮膜の形成方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、ＩＣパッ
ケージの銅又は銅合金回路に無電解錫及び無電解鉛めっ
きをそれぞれ別に順次行って、無電解錫めっき皮膜と無
電解鉛めっき皮膜とからなる析出粒子が均一微細な２層
構造の無電解めっき皮膜を得、これを加熱することによ
り、ウィスカーの発生を確実に防止し得、しかも皮膜形
成粒子の非常に細かい半田皮膜が得られることを見出
し、本発明を完成したものである。
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、ＩＣパッ
ケージの銅又は銅合金回路に無電解錫及び無電解鉛めっ
きをそれぞれ別に順次行って、無電解錫めっき皮膜と無
電解鉛めっき皮膜とからなる析出粒子が均一微細な２層
構造の無電解めっき皮膜を得、これを加熱することによ
り、ウィスカーの発生を確実に防止し得、しかも皮膜形
成粒子の非常に細かい半田皮膜が得られることを見出
し、本発明を完成したものである。
【０００６】即ち、本発明者は、無電解錫めっき皮膜及
び無電解鉛めっき皮膜をそれぞれ単独の無電解めっき浴
から形成する場合には、析出粒子の細かい滑らかなめっ
き皮膜が得られることに着目し、無電解錫及び無電解鉛
めっきをそれぞれ別に順次行うことにより、無電解錫め
っき皮膜と無電解鉛めっき皮膜とからなる２層構造の均
一微細な無電解めっき皮膜を得、これを加熱したとこ
ろ、錫及び鉛めっき皮膜同志が互いに拡散して良好に合
金化し、ＩＣパッケージの回路にウィスカーが発生する
ことのない良好な半田皮膜が得られたものである。
び無電解鉛めっき皮膜をそれぞれ単独の無電解めっき浴
から形成する場合には、析出粒子の細かい滑らかなめっ
き皮膜が得られることに着目し、無電解錫及び無電解鉛
めっきをそれぞれ別に順次行うことにより、無電解錫め
っき皮膜と無電解鉛めっき皮膜とからなる２層構造の均
一微細な無電解めっき皮膜を得、これを加熱したとこ
ろ、錫及び鉛めっき皮膜同志が互いに拡散して良好に合
金化し、ＩＣパッケージの回路にウィスカーが発生する
ことのない良好な半田皮膜が得られたものである。
【０００７】従って、本発明は、ＩＣパッケージの銅又
は銅合金回路上に０．５〜５μｍ厚さの無電解錫めっき
皮膜及び０．１〜３μｍ厚さの無電解鉛めっき皮膜を順
次形成した後、これらめっき皮膜を加熱することによ
り、両皮膜を構成する金属を互いに拡散させて、半田皮
膜を得ることを特徴とする半田皮膜の形成方法を提供す
る。
は銅合金回路上に０．５〜５μｍ厚さの無電解錫めっき
皮膜及び０．１〜３μｍ厚さの無電解鉛めっき皮膜を順
次形成した後、これらめっき皮膜を加熱することによ
り、両皮膜を構成する金属を互いに拡散させて、半田皮
膜を得ることを特徴とする半田皮膜の形成方法を提供す
る。
【０００８】以下、本発明ついて更に詳しく説明する。
本発明の半田皮膜の形成方法は、図１に示すように、無
電解錫めっき及び無電解鉛めっきを別々に順次行って、
ＩＣパッケージの銅又は銅合金回路１上に無電解錫めっ
き層２と無電解鉛めっき層３とを積層状態に形成し、こ
れらめっき皮膜２，３からなる２層構造の処理皮膜４を
加熱することにより、これらめっき皮膜２，３を構成す
る金属を互いに拡散させて、上記銅又は銅合金回路１上
に半田めっき皮膜を形成するものである。
本発明の半田皮膜の形成方法は、図１に示すように、無
電解錫めっき及び無電解鉛めっきを別々に順次行って、
ＩＣパッケージの銅又は銅合金回路１上に無電解錫めっ
き層２と無電解鉛めっき層３とを積層状態に形成し、こ
れらめっき皮膜２，３からなる２層構造の処理皮膜４を
加熱することにより、これらめっき皮膜２，３を構成す
る金属を互いに拡散させて、上記銅又は銅合金回路１上
に半田めっき皮膜を形成するものである。
【０００９】この場合、上記無電解錫めっきは、第一錫
塩と、酸と、チオ尿素とを含む通常の無電解錫めっき浴
用いて通常のめっき条件で行うことができ、また上記無
電解鉛めっきも鉛塩と、酸と、チオ尿素とを含む通常の
無電解鉛めっき浴を用いて通常のめっき条件で行うこと
ができる。
塩と、酸と、チオ尿素とを含む通常の無電解錫めっき浴
用いて通常のめっき条件で行うことができ、また上記無
電解鉛めっきも鉛塩と、酸と、チオ尿素とを含む通常の
無電解鉛めっき浴を用いて通常のめっき条件で行うこと
ができる。
【００１０】ここで、この無電解めっき法による皮膜形
成は、まず無電解錫めっきを行って銅又は銅合金回路上
に錫めっき皮膜を形成した後、無電解鉛めっきを行って
錫めっき皮膜が下層、鉛めっき皮膜が上層である積層め
っき皮膜を形成する。これによりウィスカーの発生を確
実に防止した半田皮膜が得られるものである。
成は、まず無電解錫めっきを行って銅又は銅合金回路上
に錫めっき皮膜を形成した後、無電解鉛めっきを行って
錫めっき皮膜が下層、鉛めっき皮膜が上層である積層め
っき皮膜を形成する。これによりウィスカーの発生を確
実に防止した半田皮膜が得られるものである。
【００１１】なお、上記無電解錫めっき又は無電解鉛め
っきを行う前に、必要に応じて銅又は銅合金回路１に脱
脂、酸洗、エッチング等の前処理を行うことができる。
っきを行う前に、必要に応じて銅又は銅合金回路１に脱
脂、酸洗、エッチング等の前処理を行うことができる。
【００１２】また、上記無電解錫めっき皮膜２及び無電
解鉛めっき皮膜３の厚さは、無電解錫めっき皮膜２の厚
さは０．５〜５μｍ、特に０．７〜３μｍであり、無電
解鉛めっき皮膜３の厚さは０．１〜３μｍである。
解鉛めっき皮膜３の厚さは、無電解錫めっき皮膜２の厚
さは０．５〜５μｍ、特に０．７〜３μｍであり、無電
解鉛めっき皮膜３の厚さは０．１〜３μｍである。
【００１３】ここで、半田皮膜４の錫−鉛合金化比率
は、上記無電解錫めっき皮膜２及び無電解鉛めっき皮膜
３の膜厚比を調節することにより容易にコントロールす
ることができる。従って、無電解錫めっき及び無電解鉛
めっきを行う際、それぞれのめっき時間を調節すること
により、容易に半田皮膜の錫−鉛合金化比率を調節する
ことができ、金属イオン濃度等を調節しなければならな
い一液型の無電解半田めっき浴を用いた場合に比べて極
めて容易にその合金化比率をコントロールすることがで
きる。
は、上記無電解錫めっき皮膜２及び無電解鉛めっき皮膜
３の膜厚比を調節することにより容易にコントロールす
ることができる。従って、無電解錫めっき及び無電解鉛
めっきを行う際、それぞれのめっき時間を調節すること
により、容易に半田皮膜の錫−鉛合金化比率を調節する
ことができ、金属イオン濃度等を調節しなければならな
い一液型の無電解半田めっき浴を用いた場合に比べて極
めて容易にその合金化比率をコントロールすることがで
きる。
【００１４】本発明方法においては、上記無電解錫めっ
き皮膜２と無電解鉛めっき皮膜３とからなる２層構造の
処理皮膜４を加熱して、上記無電解錫めっき皮膜２及び
無電解鉛めっき皮膜３中の金属を互いに拡散させること
により、半田めっき皮膜が形成される。この場合、加熱
温度は得ようとする半田皮膜の合金化比率に応じて適宜
選定される。また、この加熱拡散処理は、非酸化性雰囲
気下で行うことが好ましい。なお、後に加熱処理される
ＩＣパッケージに対して半田皮膜の形成を行う場合に
は、各無電解めっき皮膜２，３を形成した後に必ずしも
加熱拡散処理を行う必要はなく、電子部品等の接続加熱
処理時に両めっき皮膜２，３の拡散を行うようにするこ
ともできる。
き皮膜２と無電解鉛めっき皮膜３とからなる２層構造の
処理皮膜４を加熱して、上記無電解錫めっき皮膜２及び
無電解鉛めっき皮膜３中の金属を互いに拡散させること
により、半田めっき皮膜が形成される。この場合、加熱
温度は得ようとする半田皮膜の合金化比率に応じて適宜
選定される。また、この加熱拡散処理は、非酸化性雰囲
気下で行うことが好ましい。なお、後に加熱処理される
ＩＣパッケージに対して半田皮膜の形成を行う場合に
は、各無電解めっき皮膜２，３を形成した後に必ずしも
加熱拡散処理を行う必要はなく、電子部品等の接続加熱
処理時に両めっき皮膜２，３の拡散を行うようにするこ
ともできる。
【００１５】本発明の半田皮膜の形成方法は、銅又は銅
合金で形成されたＩＣパッケージの回路の表面処理に採
用される。
合金で形成されたＩＣパッケージの回路の表面処理に採
用される。
【００１６】
【実施例】以下、実施例，比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。
【００１７】［実施例，比較例］樹脂基板上に形成した
銅回路を脱脂し、水洗し、酸洗し、水洗した後、エッチ
ングを施し、これを酸洗し、水洗した後下記組成の無電
解錫めっき浴中に２分間浸漬して銅回路上に厚さ１μｍ
の無電解錫めっき皮膜を形成した。
銅回路を脱脂し、水洗し、酸洗し、水洗した後、エッチ
ングを施し、これを酸洗し、水洗した後下記組成の無電
解錫めっき浴中に２分間浸漬して銅回路上に厚さ１μｍ
の無電解錫めっき皮膜を形成した。
【００１８】次いで、この錫めっき皮膜を水洗した後、
下記組成の無電解鉛めっき浴に基板を１分間浸漬して上
記無電解錫めっき皮膜上に厚さ０．２μｍの無電解鉛め
っき皮膜を形成し、水洗して乾燥した。無電解錫めっき浴 ホウフッ化錫 ２０ｇ／Ｌ ホウフッ酸 ２００ｇ／Ｌ 次亜リン酸ナトリウム ５０ｇ／Ｌ チオ尿素 ８０ｇ／Ｌ 非イオン性活性剤 １ｇ／Ｌ 温度 ７０℃無電解鉛めっき浴 ホウフッ化鉛 ２０ｇ／Ｌ ホウフッ酸 ２００ｇ／Ｌ 次亜リン酸ナトリウム ５０ｇ／Ｌ チオ尿素 ８０ｇ／Ｌ 非イオン性活性剤 １ｇ／Ｌ 温度 ７０℃
下記組成の無電解鉛めっき浴に基板を１分間浸漬して上
記無電解錫めっき皮膜上に厚さ０．２μｍの無電解鉛め
っき皮膜を形成し、水洗して乾燥した。無電解錫めっき浴 ホウフッ化錫 ２０ｇ／Ｌ ホウフッ酸 ２００ｇ／Ｌ 次亜リン酸ナトリウム ５０ｇ／Ｌ チオ尿素 ８０ｇ／Ｌ 非イオン性活性剤 １ｇ／Ｌ 温度 ７０℃無電解鉛めっき浴 ホウフッ化鉛 ２０ｇ／Ｌ ホウフッ酸 ２００ｇ／Ｌ 次亜リン酸ナトリウム ５０ｇ／Ｌ チオ尿素 ８０ｇ／Ｌ 非イオン性活性剤 １ｇ／Ｌ 温度 ７０℃
【００１９】得られた無電解錫めっき皮膜と、無電解鉛
めっき皮膜との２層からなる均一微細な表面処理皮膜を
２３０℃で１０秒間加熱し、各層の金属を互いに拡散さ
せて錫−鉛合金化比率６：４、厚さ１μｍの半田皮膜を
形成した。得られた半田皮膜は、光沢のある均一な皮膜
であった。
めっき皮膜との２層からなる均一微細な表面処理皮膜を
２３０℃で１０秒間加熱し、各層の金属を互いに拡散さ
せて錫−鉛合金化比率６：４、厚さ１μｍの半田皮膜を
形成した。得られた半田皮膜は、光沢のある均一な皮膜
であった。
【００２０】上記処理により半田皮膜を形成した回路部
品を温度２５℃に保持した室内に放置し、ウィスカー発
生を調べた。結果を表１に示す。またこの場合、比較と
して厚さ０．７μｍの無電解錫めっき皮膜を銅回路上に
形成した回路部品について同様にウィスカーの発生を調
べた。結果を表１に併記する。
品を温度２５℃に保持した室内に放置し、ウィスカー発
生を調べた。結果を表１に示す。またこの場合、比較と
して厚さ０．７μｍの無電解錫めっき皮膜を銅回路上に
形成した回路部品について同様にウィスカーの発生を調
べた。結果を表１に併記する。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１の結果から明らかなように、無電解錫
めっき皮膜は、７２時間経過後にウィスカーの発生が見
られ、その後もウィスカーの成長が確認された。これに
対し、本発明法による半田皮膜は３３６時間経過した後
もウィスカーの発生は見られなかった。
めっき皮膜は、７２時間経過後にウィスカーの発生が見
られ、その後もウィスカーの成長が確認された。これに
対し、本発明法による半田皮膜は３３６時間経過した後
もウィスカーの発生は見られなかった。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半田皮膜
の形成方法によれば、ＩＣパッケージの微細な銅又は銅
合金回路にウィスカーの発生を確実に防止することがで
き、しかも細かい析出粒度で良好な特性を有する半田皮
膜を形成することができる。
の形成方法によれば、ＩＣパッケージの微細な銅又は銅
合金回路にウィスカーの発生を確実に防止することがで
き、しかも細かい析出粒度で良好な特性を有する半田皮
膜を形成することができる。
【図１】本発明の半田皮膜の形成方法を説明する断面図
である。
である。
１ 銅又は銅合金素材 ２ 無電解錫めっき皮膜 ３ 無電解鉛めっき皮膜
フロントページの続き (72)発明者 久保 元伸 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 (72)発明者 堀田 輝幸 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 (72)発明者 上玉利 徹 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 平２−101190（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−4266（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】 ＩＣパッケージの銅又は銅合金回路上に
０．５〜５μｍ厚さの無電解錫めっき皮膜及び０．１〜
３μｍ厚さの無電解鉛めっき皮膜を順次形成した後、こ
れらめっき皮膜を加熱することにより、両皮膜を構成す
る金属を互いに拡散させて、半田皮膜を得ることを特徴
とする半田皮膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29375291A JP3173074B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 半田皮膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29375291A JP3173074B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 半田皮膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05106018A JPH05106018A (ja) | 1993-04-27 |
| JP3173074B2 true JP3173074B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=17798771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29375291A Expired - Fee Related JP3173074B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 半田皮膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3173074B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1488865A1 (en) * | 2003-06-18 | 2004-12-22 | Hille & Müller GmbH | Double walled metal tube, metal band and strip, and method of coating a metal strip |
| DE102012017520A1 (de) | 2012-09-05 | 2014-03-06 | Feindrahtwerk Adolf Edelhoff Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Zinnbeschichtung eines metallischen Substrats,Verfahren zur Härtung einer Zinnschicht, sowie Draht mit einer Zinnbeschichtung |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP29375291A patent/JP3173074B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05106018A (ja) | 1993-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4749626A (en) | Whisker resistant tin coatings and baths and methods for making such coatings | |
| US4840820A (en) | Electroless nickel plating of aluminum | |
| JPH06128757A (ja) | アルミニウムおよびアルミニウム合金の処理の為の改良された亜鉛酸塩溶液およびその処理方法 | |
| JPS59104499A (ja) | 銅箔を処理する方法及び該方法によつて製造された積層板 | |
| JP3014814B2 (ja) | スズメッキホイスカーの抑制方法 | |
| WO1991002110A1 (en) | Treatment to reduce solder plating whisker formation | |
| US5437887A (en) | Method of preparing aluminum memory disks | |
| JP6340053B2 (ja) | 無電解パラジウム／金めっきプロセス | |
| US4670312A (en) | Method for preparing aluminum for plating | |
| JP3173074B2 (ja) | 半田皮膜の形成方法 | |
| JPH03236476A (ja) | アルミニウム基板上に平滑な無電解金属めっきを析出する方法 | |
| JP3247517B2 (ja) | チタン材料のめっき方法 | |
| JP3660777B2 (ja) | 錫合金膜の形成方法およびその錫合金めっき浴 | |
| JP3371072B2 (ja) | 銅または銅合金の変色防止液並びに変色防止方法 | |
| JPH0466695A (ja) | 耐熱銀被覆銅線とその製造方法 | |
| JPS6277481A (ja) | スズホイスカ−の成長防止方法 | |
| JPH02145794A (ja) | 耐熱剥離性に優れたリフロー錫またははんだめっき銅または銅合金材料 | |
| JPH05331587A (ja) | メッキ性と化成処理性に優れたＡｌ合金 | |
| JPH02213004A (ja) | アルミニウム合金製電子電気機器導電部品 | |
| JP3567539B2 (ja) | 電子部品用基板及びその製造方法 | |
| JPH0621621A (ja) | 回路パターンの形成方法 | |
| JP3206630B2 (ja) | すず−鉛合金無電解めっき銅系材料の製造方法 | |
| JPS63168043A (ja) | リ−ドフレ−ム | |
| JPS60502057A (ja) | アルミニウムの無電解ニッケルめっき | |
| JP2002016111A (ja) | Ｔａｂ用テープキャリアに用いる銅箔並びにこの銅箔を用いたｔａｂ用キャリアテープ及びｔａｂ用テープキャリア |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |