JP3513709B2 - 前処理によるスズホイスカーの防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスズホイスカーの防
止方法に関し、銅系素地を初めとする被メッキ物を湿式
又は乾式で前処理した後にスズ系メッキ皮膜を被覆する
ことにより、簡便な操作で、スズホイスカーの発生を有
効に防止できるものを提供する。

【０００２】

【発明の背景】スズメッキは、ハンダ付け性向上用皮
膜、エッチングレジスト用皮膜などとして、弱電工業並
びに電子工業部品などに広く利用されているが、スズメ
ッキ皮膜にはいわゆる真正スズホイスカーが発生するこ
とが知られており、リードの線幅がきわめて狭い高密度
実装用の微細パターンなどでは、このホイスカーが短絡
の原因となり、プリント回路基板やフィルムキャリアな
どの各種電子部品の信頼性を低下させるという問題があ
る。

【０００３】

【従来の技術】スズホイスカーの防止方法としては、メ
ッキ後にアニール処理或はリフロー処理を行ったり、ス
ズメッキ皮膜を金やスズ−鉛合金などの他のメッキ皮膜
で代替する方法などが知られている。例えば、特開平５
−３３１８７号公報(以下、従来技術１という)には、銅
又は銅合金の微細パターンの上にスズメッキを施し、こ
のスズ層を加熱処理によりすべて銅−スズ拡散層とした
後、この拡散層の上に純スズ層を被覆するホイスカー防
止方法が開示されている(請求の範囲及び実施例１〜２
参照)。

【０００４】また、特開平５−２４７６８３号公報(以
下、従来技術２という)には、フィルムキャリアのイン
ナーリードに、スズ−鉛合金メッキを施した後、スズ−
鉛合金皮膜の上にスズメッキを施し、両メッキ層を加熱
処理することが開示されている(請求の範囲及び実施例
１参照)。ちなみに、上記従来技術１では、スズメッキ
は無電解メッキと電気メッキを問わないが、メッキ厚の
バラツキを低減する見地から無電解メッキが好ましいこ
とが記載され(同公報の段落１０参照)、従来技術２の実
施例１では、無電解メッキによりスズ−鉛合金皮膜及び
スズ皮膜を形成している(同公報の段落１２参照)。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術２では、
上層のスズメッキ層にも加熱処理を施すため、加熱の制
御が適正でないと、純スズ層が低減して銅拡散スズ層が
主要形成層になったり、スズ層が酸化されたりして、表
面のスズメッキ層のハンダ付け性を損なって、電子部品
の信頼性を低下させる問題がある。また、当該従来技術
２では下地メッキ層がスズ−鉛合金であって鉛を使用し
ているため、近年の環境保全の見地から好ましくない。

【０００６】一方、上記従来技術１では、上層の純スズ
層は加熱をしないため、従来技術２のようなハンダ付け
性を損なう問題はなく、また、鉛を使用しないために環
境を損なう問題もないが、下地のスズメッキ層を加熱し
て銅−スズ拡散層とする工程があるため、スズホイスカ
ーの防止操作が煩雑になる。また、上層がスズメッキ皮
膜である２層メッキの先行技術として、特開平８−１９
９３８６号公報(発明の名称：はんだ付下地用ビスマス
／スズ２層めっき皮膜)、特開昭５１−１４３５３３号
公報(ホイスカの発生を防止した光沢スズめっき法)、特
開平１１−２７９７９２号公報(錫−銀はんだ合金めっ
き層の形成方法)がある。本発明は、銅系素地を初めと
する被メッキ物の表面上にハンダ付け性などを良好に確
保する目的で形成するスズ系皮膜において、上記従来技
術１〜２のような加熱処理を必要とせず、簡便な操作で
スズホイスカーを確実に防止することを技術的課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術１〜２のアニール処理、或はそれ以外のホイスカー
防止方法を鋭意研究した結果、加熱とは異なる簡便な前
処理を被メッキ物に施してからスズ系メッキ皮膜を形成
することにより、初期の目的を達成できることを見い出
した。即ち、銀、ビスマス、チタンなどの特定金属の薄
膜を銅系素地を初めとする被メッキ物上に予め形成した
後、この下地用の金属薄膜上にスズ系メッキ皮膜を被覆
すると、スズ系皮膜面のホイスカーの発生を良好に防止
できること、特に、この下地層は０ . ００５〜５ . ０μｍ
の薄い膜厚でも充分に防止効果があること、また、この
前処理による薄膜形成は、上記特定金属の可溶性塩を含
有する前処理液に被メッキ物を浸漬するだけの簡便な方
式で充分に実効性があり、この他、電気メッキや乾式処
理で薄膜形成しても有効であること、さらには、この下
地層が銀、ビスマスのいずれかであると、上層のスズ系
皮膜のハンダ付け性が良好に向上することを見い出し、
本発明を完成した。

【０００８】即ち、本発明１は、(ａ)白金、パラジウ
ム、銀、ビスマス、チタン、ジルコニウム、アルミニウ
ム、アンチモンよりなる群から選ばれた下地用金属の可
溶性塩を含有する前処理液に被メッキ物を浸漬した後、 (ｂ)上記下地用金属の０ . ００５〜５ . ０μｍの薄膜上に
スズ又はスズ−銅合金、スズ−銀合金、スズ−亜鉛合
金、スズ−ニッケル合金よりなる群から選ばれたスズ合
金のメッキ皮膜を形成することを特徴とする前処理によ
るスズホイスカーの防止方法である。

【０００９】本発明２は、(ａ)白金、パラジウム、銀、
チタン、ジルコニウム、アルミニウム、アン チモンより
なる群から選ばれた下地用金属の可溶性塩を含有する前
処理液を用いて被メッキ物に電気メッキを施した後、 (ｂ)上記下地用金属の０ . ００５〜５ . ０μｍの薄膜上に
スズ又はスズ−銅合金、スズ−銀合金、スズ−亜鉛合
金、スズ−ニッケル合金よりなる群から選ばれたスズ合
金のメッキ皮膜を形成することを特徴とする前処理によ
るスズホイスカーの防止方法である。

【００１０】本発明３は、(ａ)白金、パラジウム、銀、
ビスマス、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、アン
チモンよりなる群から選ばれた下地用金属の薄膜を、ス
パッタリング、イオン注入、或は蒸着などの乾式処理に
より被メッキ物上に形成した後、 (ｂ)上記下地用金属の０ . ００５〜５ . ０μｍの薄膜上に
スズ又はスズ−銅合金、スズ−銀合金、スズ−亜鉛合
金、スズ−ニッケル合金よりなる群から選ばれたスズ合
金のメッキ皮膜を形成することを特徴とする前処理によ
るスズホイスカーの防止方法である。

【００１１】本発明４は、上記本発明１〜３のいずれか
において、下地用の金属が銀、ビスマスのいずれかであ
ることを特徴とする前処理によるスズホイスカーの防止
方法である。

【００１２】本発明５は、上記本発明１〜４のいずれか
において、被メッキ物が銅又は銅合金であることを特徴
とする前処理によるスズホイスカーの防止方法である。

【００１３】本発明６は、上記本発明１〜５のいずれか
において、被メッキ物がＩＣ、コネクタ、チップ部品、
プリント回路基板、ウエハーのパッド、フィルムキャリ
ア、電池用電極材料などであることを特徴とする前処理
によるスズホイスカーの防止方法である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、良好なハンダ付け性な
どを確保するために、銅系素地を初めとする被メッキ物
にスズ又はスズ−銅合金、スズ−銀合金、スズ−亜鉛合
金、スズ−ニッケル合金よりなる群から選ばれたスズ合
金のメッキ皮膜を形成するに際して、第一に、上記特定
金属の可溶性塩を含有する前処理液に被メッキ物を浸漬
して、被メッキ物上に予め下地用の特定金属の薄膜を形
成した後、この金属薄膜上にスズ系メッキを施してスズ
ホイスカーを防止しようとする方法であり、第二に、浸
漬処理に替えて、前処理液で被メッキ物を電気メッキす
る方法であり、第三に、浸漬や電気メッキからなる湿式
方式に替えて、スパッタリング、イオン注入、蒸着など
の乾式方式で金属薄膜形成の前処理をする方法である。
上記第一の浸漬処理で薄膜形成する特定金属は、白金、
パラジウム、銀、ビスマス、チタン、ジルコニウム、ア
ルミニウム、アンチモンよりなる群から選ばれたいずれ
かの単一金属である。上記第二の電気メッキで薄膜形成
する特定金属は、白金、パラジウム、銀、チタン、ジル
コニウム、アルミニウム、アンチモンよりなる群から選
ばれたいずれかの単一金属である。上記第三の乾式処理
で薄膜形成する特定金属は、上記浸漬処理の場合と同様
である。

【００１５】本発明では、下地用の金属薄膜を形成する
前処理は湿式又は乾式のいずれの方式で行っても良く、
湿式方式はさらに浸漬処理と通電処理に分類できる。本
発明１の浸漬処理は、被メッキ物を前処理液に浸漬する
だけの本発明における最も簡便な方式であり、この浸漬
処理に用いる前処理液は対応する下地用の特定金属の可
溶性塩を含有しているならば任意の液が使用でき、実用
上、公知の無電解又は電気メッキ用の液が使用可能であ
る。この浸漬処理による薄膜形成機構としては、被メッ
キ物(例えば、銅系素地)と前処理液中に含有される可溶
性塩の金属との間の酸化還元電位の差異を推進力とする
化学置換が主に推定され、副次的に、パラジウム、白金
などの可溶性塩を含有する前処理液では、これらの貴金
属の物理吸着なども推定されるため、基本的に、上記前
処理液は化学置換反応が期待できるメッキ液であれば、
任意のものが使用できるのである。従って、上記特定金
属のメッキ液としては、耐食用又は装飾用などのメッキ
皮膜を形成するのに用いられて来た従来公知のメッキ液
が使用可能であり、具体的には、無電解メッキ液の組成
を具備するものが使用でき、さらに、この無電解メッキ
液では還元剤の含有の有無は問わず(従って、本発明で
は、無電解メッキは置換メッキと自己触媒メッキの両方
を包含する概念である)、また、電気メッキ液でも多少
改変することなどにより使用できることは勿論である。

【００１６】そこで、上記浸漬処理による前処理液の組
成を一般論として詳述すると、先ず、特定金属の可溶性
塩が必須成分として含有され、これに浴ベースとしての
酸又はその塩などに加えて、錯化剤、界面活性剤、光沢
剤などの各種添加剤が含有されても良い。銀、パラジウ
ム、白金、ビスマスなどの上記特定金属の可溶性塩と
は、前処理液中でＡｇ⁺、Ｐｔ²⁺、Ｐｄ ²⁺ 、Ｂｉ ³⁺ など
の各種金属イオンを生成する任意の無機又は有機の塩を
意味し、難溶性塩であってもこれらのイオンを生成する
ものであれば排除するものではない。例えば、可溶性銀
塩は、メタンスルホン酸銀、エタンスルホン酸銀、２−
プロパノールスルホン酸銀などの有機スルホン酸銀を初
め、シアン化銀、ホウフッ化銀、硫酸銀、亜硫酸銀、炭
酸銀、スルホコハク酸銀、硝酸銀、クエン酸銀、酒石酸
銀、グルコン酸銀、シュウ酸銀、酸化銀、酢酸銀などで
ある。可溶性ビスマス塩は、硫酸ビスマス、酸化ビスマ
ス、塩化ビスマス、臭化ビスマス、硝酸ビスマス、有機
スルホン酸のビスマス塩、スルホコハク酸のビスマス塩
などである。また、他の上記特定金属の可溶性塩も、こ
れらと同様に、酸化物、ハロゲン化物、無機酸又は有機
酸の塩などが挙げられる。

【００１７】上記浴ベースとしての酸は、有機酸、無機
酸、或はそのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、ア
ンモニウム塩、アミン塩などを単用又は併用できる。上
記有機酸としては有機スルホン酸、脂肪族カルボン酸な
どが挙げられ、有機スルホン酸は排水処理が容易という
利点がある。無機酸としては、硫酸、塩酸、ホウフッ化
水素酸、ケイフッ化水素酸、スルファミン酸、リン酸、
ホウ酸などが挙げられる。

【００１８】一方、前述したように、上記浸漬処理によ
る金属薄膜形成では主に化学置換機構が推定されるた
め、例えば、被メッキ物が銅又は銅合金の銅系素地であ
る場合、前処理液に含有される可溶性塩の金属が、素地
としての銅より酸化還元電位が貴な金属(白金、パラジ
ウム、銀など)では、これらの貴な金属は化学置換で被
メッキ物上に円滑に析出するが、その反面、銅より酸化
還元電位が卑な金属(ビスマス、アルミニウムなど)で
は、化学置換の推進力が働かないため、錯化剤を前処理
液に含有させて銅を錯イオン化し、銅の電極電位を卑の
方向に遷移させることにより、銅と可溶性塩の金属との
化学置換を促進してやることが重要である。

【００１９】被メッキ物が銅系素地である場合、上記錯
化剤としては、下記の(1)〜(4)などを単用又は併用する
ことができる。 (1)チオ尿素、或は、１,３―ジメチルチオ尿素、トリメ
チルチオ尿素、ジエチルチオ尿素(例えば、１,３―ジエ
チル―２―チオ尿素)、Ｎ,Ｎ′―ジイソプロピルチオ尿
素、アリルチオ尿素、アセチルチオ尿素、エチレンチオ
尿素、１,３―ジフェニルチオ尿素、二酸化チオ尿素、
チオセミカルバジド等のチオ尿素誘導体。 (2)各種チ
オ硫酸塩など。 (3)エチレンジアミン四酢酸(ＥＤＴＡ)、エチレンジア
ミン四酢酸二ナトリウム塩(ＥＤＴＡ・２Ｎａ)、ヒドロ
キシエチルエチレンジアミン三酢酸(ＨＥＤＴＡ)、ジエ
チレントリアミン五酢酸(ＤＴＰＡ)、トリエチレンテト
ラミン六酢酸(ＴＴＨＡ)、エチレンジアミンテトラプロ
ピオン酸、エチレンジアミンテトラメチレンリン酸、ジ
エチレントリアミンペンタメチレンリン酸など。 (4)ニトリロ三酢酸(ＮＴＡ)、イミノジ酢酸(ＩＤＡ)、
イミノジプロピオン酸(ＩＤＰ)、アミノトリメチレンリ
ン酸、アミノトリメチレンリン酸五ナトリウム塩、ベン
ジルアミン、２―ナフチルアミン、イソブチルアミン、
イソアミルアミン、メチレンジアミン、エチレンジアミ
ン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、
テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミ
ン、ヘキサエチレンヘプタミン、シンナミルアミン、ｐ
―メトキシシンナミルアミンなど。

【００１９】また、前述したように、上記前処理液に
は、必要に応じて、安定剤、界面活性剤、光沢剤、半光
沢剤、ｐＨ調整剤、防腐剤などの各種添加剤を混合する
ことができる。上記安定剤は液の安定又は分解防止を目
的として含有され、前処理液が特に銀、白金、パラジウ
ムなどの貴金属の可溶性塩を含有する場合、シアン化合
物、チオ尿素類、チオ硫酸塩、亜硫酸塩、アセチルシス
テインなどの含イオウ化合物、クエン酸等のオキシカル
ボン酸類などの公知の安定剤の含有が有効である。ま
た、前記錯化剤も安定剤として有用である。

【００２０】上記界面活性剤には通常のノニオン系、ア
ニオン系、両性、或はカチオン系などの各種界面活性剤
が挙げられ、メッキ皮膜の外観、緻密性、平滑性、密着
性などの改善に寄与する。上記アニオン系界面活性剤と
しては、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニル
エーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アル
キルナフタレンスルホン酸塩などが挙げられる。カチオ
ン系界面活性剤としては、モノ〜トリアルキルアミン
塩、ジメチルジアルキルアンモニウム塩、トリメチルア
ルキルアンモニウム塩などが挙げられる。ノニオン系界
面活性剤としては、Ｃ₁〜Ｃ₂₀アルカノール、フェノー
ル、ナフトール、ビスフェノール類、Ｃ₁〜Ｃ₂₅アルキ
ルフェノール、アリールアルキルフェノール、Ｃ₁〜Ｃ
₂₅アルキルナフトール、Ｃ₁〜Ｃ₂₅アルコキシルリン酸
(塩)、ソルビタンエステル、ポリアルキレングリコー
ル、Ｃ₁〜Ｃ₂₂脂肪族アミドなどにエチレンオキシド(Ｅ
Ｏ)及び／又はプロピレンオキシド(ＰＯ)を２〜３００
モル付加縮合させたものなどが挙げられる。両性界面活
性剤としては、カルボキシベタイン、イミダゾリンベタ
イン、アミノカルボン酸などが挙げられる。

【００２１】上記光沢剤、或は半光沢剤としては、ベン
ズアルデヒド、ｏ−クロロベンズアルデヒド、２,４,６
−トリクロロベンズアルデヒド、ｍ−クロロベンズアル
デヒド、ｐ−ニトロベンズアルデヒド、ｐ−ヒドロキシ
ベンズアルデヒド、フルフラール、１−ナフトアルデヒ
ド、２−ナフトアルデヒド、２−ヒドロキシ−１−ナフ
トアルデヒド、３−アセナフトアルデヒド、ベンジリデ
ンアセトン、ピリジデンアセトン、フルフリリデンアセ
トン、シンナムアルデヒド、アニスアルデヒド、サリチ
ルアルデヒド、クロトンアルデヒド、アクロレイン、グ
ルタルアルデヒド、パラアルデヒド、バニリンなどの各
種アルデヒド、トリアジン、イミダゾール、インドー
ル、キノリン、２−ビニルピリジン、アニリン、フェナ
ントロリン、ネオクプロイン、ピコリン酸、チオ尿素
類、Ｎ―(３―ヒドロキシブチリデン)―ｐ―スルファニ
ル酸、Ｎ―ブチリデンスルファニル酸、Ｎ―シンナモイ
リデンスルファニル酸、２,４―ジアミノ―６―(２′―
メチルイミダゾリル(１′))エチル―１,３,５―トリア
ジン、２,４―ジアミノ―６―(２′―エチル―４―メチ
ルイミダゾリル(１′))エチル―１,３,５―トリアジ
ン、２,４―ジアミノ―６―(２′―ウンデシルイミダゾ
リル(１′))エチル―１,３,５―トリアジン、サリチル
酸フェニル、或は、ベンゾチアゾール、２―メチルベン
ゾチアゾール、２―アミノベンゾチアゾール、２―アミ
ノ―６―メトキシベンゾチアゾール、２―メチル―５―
クロロベンゾチアゾール、２―ヒドロキシベンゾチアゾ
ール、２―アミノ―６―メチルベンゾチアゾール、２―
クロロベンゾチアゾール、２,５―ジメチルベンゾチア
ゾール、５―ヒドロキシ―２―メチルベンゾチアゾール
等のベンゾチアゾール類などが挙げられる。

【００２２】上記ｐＨ調整剤としては、塩酸、硫酸等の
各種の酸、アンモニア水、水酸化カリウム、水酸化ナト
リウム等の各種の塩基などが挙げられるが、ギ酸、酢
酸、プロピオン酸などのモノカルボン酸類、ホウ酸類、
リン酸類、シュウ酸、コハク酸などのジカルボン酸類、
乳酸、酒石酸などのオキシカルボン酸類などが有効であ
る。上記防腐剤としては、ホウ酸、５−クロロ−２−メ
チル−４−イソチアゾリン−３−オン、塩化ベンザルコ
ニウム、フェノール、フェノールポリエトキシレート、
チモール、レゾルシン、イソプロピルアミン、グアヤコ
ールなどが挙げられる。

【００２３】上記前処理液による浸漬処理においては、
上記置換メッキ方式に限らず、前処理液に還元剤を含有
させて、いわば自己触媒メッキにより金属薄膜を形成す
ることもできる。この還元方式の浸漬処理では、被メッ
キ物と前処理液中の可溶性塩の金属との酸化還元電位差
を考慮する必要はなく、前処理液中のビスマス、ニッケ
ル、銀などの特定金属のイオンは還元剤から電子が供給
されて被メッキ物上に円滑に析出する。上記還元剤とし
ては、次亜リン酸、亜リン酸或はこれらの塩などの次亜
リン酸類、アミンボラン類、水素化ホウ素化合物、ヒド
ラジン類、アスコルビン酸類、ギ酸類などを初め、公知
の還元剤を単用又は併用することができる。また、後述
する酸化防止剤も還元剤として有効である。

【００２４】以上は本発明１に示す浸漬処理による下地
用金属の薄膜形成方法を述べたが、本発明の第二の薄膜
形成方法としては、本発明２に示すように、前処理液を
用いて被メッキ物を電気メッキする方式(通電方式)があ
る。通電処理では、前記浸漬処理の場合の前処理液を基
本として、可溶性塩の金属に照らして、陰極電流密度、
メッキ時間、液温を調整し、所定の膜厚で下地皮膜を形
成すれば良く、また、導電性塩などの添加剤を前処理液
に含有することもできる。電気メッキ用の前処理液とし
ては、析出させるべき下地用の特定金属に対応して、銀
などの特定金属の公知の電気メッキ液を初め、任意の電
気メッキ可能な液が使用できることはいうまでもない。
例えば、公知の電気メッキ液を挙げると、特定金属が銀
では、シアン系のストライク浴や普通浴などの公知の銀
メッキ浴が、特定金属が白金では、リン酸塩浴、ジアミ
ノ亜硝酸塩浴などの公知の白金メッキ浴などが夫々使用
できる。そこで、湿式で薄膜形成する際の処理条件を簡
単に述べると、湿式が浸漬処理の場合、前処理液の液温
は常温〜９０℃であり、浸漬時間は下地皮膜の膜厚にも
よるが概ね０.５〜１０分程度である。また、湿式が電
気メッキの場合には、液温は常温〜５０℃、陰極電流密
度とメッキ時間は下地皮膜の膜厚にもよるが、陰極電流
密度は０.５〜２５Ａ／ｄｍ²、メッキ時間は１０秒〜５
分程度である。

【００２５】以上は、下地用の金属薄膜形成を上記浸漬
又は通電による湿式処理で行う場合を述べたが、当該金
属薄膜形成は、本発明３に示すように、湿式処理に限ら
ず、乾式処理で行うことができる。上記乾式処理は、ス
パッタリング、イオン注入、蒸着などで行われる。アル
ミニウム、亜鉛、チタン、クロムなどの金属では、耐
食、硬化、装飾などを目的とする金属表面加工をスパッ
タリングやイオン注入法などで行う場合が多いことか
ら、これらの金属を薄膜形成する場合には、当該乾式処
理の技術を適用するのが好ましい。

【００２６】本発明においては、被メッキ物上に湿式或
は乾式法により特定金属の下地用薄膜が形成されるが、
前述したように、湿式のうちの浸漬処理と乾式処理で薄
膜形成される特定金属は、白金、パラジウム、銀、ビス
マス、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、アンチモ
ンのいずれかであり、湿式のうちの通電処理で薄膜形成
される特定金属は、白金、パラジウム、銀、チタン、ジ
ルコニウム、アルミニウム、アンチモンのいずれかであ
る。本発明のメカニズムとしては、被メッキ物の素地と
上層のスズ系皮膜との間への下地用の金属薄膜の介在が
スズホイスカーの防止に寄与することから、薄膜の厚み
が増すほどホイスカー防止機能も高まることが容易に推
定できるが、本発明は、特定金属の種類を問わ ず、この
金属膜厚を０ . ００５〜５ . ０μｍの領域で薄く形成する
ことにより、ホイスカー防止機能を充分に発揮させよう
とするものであり、さらには生産性や作業性の見地か
ら、膜厚は０ . ００５〜２ . ０μｍ程度が好ましい。以上
のように、本発明の下地用金属は、銀、パラジウム、白
金、ビスマス、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、
アンチモンの中から任意に選択でき、クラック生成を回
避する点でも有効であるが、後述するハンダ付け性改善
の見地からは、銀、ビスマスが好ましい。

【００２７】本発明は、前処理により形成した下地用の
金属薄膜を介して、被メッキ物上にスズ又はスズ合金メ
ッキ皮膜を形成し、良好なハンダ付け性などを確保する
ことを目的とする。上記スズ系メッキ皮膜は、電気メッ
キ又は無電解メッキ(即ち、前記置換メッキと自己触媒
メッキのいずれか)で形成できるが、厚付けする場合に
は電気メッキが有利である。上記スズ合金は、スズ−銅
合金、スズ−銀合金、スズ−亜鉛合金、スズ−ニッケル
合金よりなる群から選ばれたものに特定される。従っ
て、それ以外のスズ合金、例えば、スズ−ビスマス合金
などは排除される。また、このスズ合金は、上記スズ−
銅合金、スズ−銀合金などの２元合金に限らず、スズ
と、銅、銀、亜鉛、ニッケルとを組み合わせた３元合金
（例えば、スズ−銅−銀合金）、或は、その他の多元合
金であっても良い。

【００２８】上層のスズメッキ又はスズ合金メッキを行
う際のメッキ液は、基本的に前記前処理液と同様に、可
溶性第一スズ塩と、液ベースとしての酸又はその塩と、
錯化剤、安定剤、界面活性剤、光沢剤などの各種添加剤
を含有し、或は、さらに、スズ合金メッキ浴では、スズ
合金を構成するスズ以外の特定金属の可溶性塩を含有す
る。上記可溶性第一スズ塩には、メタンスルホン酸、エ
タンスルホン酸、２−プロパノールスルホン酸、スルホ
コハク酸、ｐ−フェノールスルホン酸などの有機スルホ
ン酸の第一スズ塩を初め、ホウフッ化第一スズ、硫酸第
一スズ、酸化第一スズ、塩化第一スズ、スズ酸ナトリウ
ム、スズ酸カリウムなどが使用できる。また、上記メッ
キ液には、浴中のＳｎ²⁺の酸化防止を目的として、アス
コルビン酸又はその塩、ハイドロキノン、カテコール、
レゾルシン、フロログルシン、クレゾールスルホン酸又
はその塩、フェノールスルホン酸又はその塩、カテコー
ルスルホン酸又はその塩、ハイドロキノンスルホン酸又
はその塩、ヒドラジンなどの公知の酸化防止剤を含有す
ることが有効である。また、前記自己触媒メッキで使用
される次亜リン酸類などの還元剤も有用である。

【００２９】上記スズ又はスズ合金皮膜はハンダ付け性
などを良好に確保するためなので、例えば、一般的な表
面被覆用としては１〜１０μｍ程度で良いが、本発明の
スズ系上層皮膜の膜厚はこれに限定されるものではな
い。本発明では、冒述の従来技術２とは異なり、このス
ズ系皮膜を加熱処理することはなく、従って加熱に伴う
スズ系皮膜の酸化がないため、この点ではハンダ付け性
などを損なう恐れはないが、下地用の薄膜が硬い金属な
どの場合に、上層のスズ系皮膜が薄過ぎると衝撃吸収作
用が低下して、プリント回路基板などの被メッキ物上に
各種電子部品をうまくハンダ付けできない恐れなどがあ
るため、注意を要する。

【００３０】本発明では、前述したように、良好なハン
ダ付け性を確保するために、下地用の金属薄膜を介して
被メッキ物上にスズ系皮膜を形成しているが、下地用の
薄膜に銀、ビスマスのいずれかの金属を選択すると、上
層のスズ系皮膜のハンダ付け性の向上に寄与する。その
詳しいメカニズムはなお不明であるが、中間の薄膜金属
と上層のスズ系皮膜の間で拡散などの相互作用が常温下
でも進行すると推定され、このため、下地金属が銀又は
ビスマスであると、上層皮膜のハンダ濡れ性が向上し、
また、ハンダ付けの際の融点を下地層がない場合よりも
低下させることができ、ハンダ付けの操作性を容易化で
きる。尚、最近では、環境保全の見地から鉛を含まない
ハンダの開発要請が強いが、上記銀又 はビスマスの各金
属に着目すると、これらの金属とスズとの合金は、この
鉛フリーの実用ハンダの有力候補になっている。

【００３１】本発明の被メッキ物の代表例は、本発明５
に示すように、銅又は黄銅などの銅合金を素地とするも
のであるが、この外にも電子部品に常用される４２合
金、鋼などの鉄系素地、或は、チタン、亜鉛などの任意
の金属を素地とするものに適用できる。ちなみに、上記
銅系素地の被メッキ物に浸漬方式で形成した下地用の金
属薄膜を介してスズ系メッキ皮膜を被覆することによ
り、スズホイスカーを防止する方法は、本発明の各種防
止方法の中では最も代表的で、有効且つ簡便な方法でも
ある。また、本発明６は、本発明１〜５の前処理による
スズホイスカーの防止方法を適用した被メッキ物の好ま
しい例示であり、具体的には、ＩＣ、コネクタ、プリン
ト回路基板、ウエハーのパッド、フィルムキャリア、電
池用電池材料などである。

【００３２】

【作用】銅系素地が被メッキ物である場合を代表例とし
て説明すると、銅系素地と上層のスズ又はスズ合金皮膜
の間にビスマス、銀などの特定金属の薄膜を下地皮膜と
して介在させるため、上層皮膜に銅が拡散せず、もっ
て、スズと銅の金属間化合物が形成されず、スズホイス
カーを有効に防止できるものと推定される。また、詳細
なメカニズムはいまだ不明であるが、銅系素地以外の４
２合金などの被メッキ物に適用した場合にも、この下地
用の金属薄膜の介在によりスズホイスカーを円滑に防止
できる。

【００３３】

【発明の効果】本発明では、被メッキ物と上層のスズ又
は、スズ−銅合金、スズ−銀合金、スズ−亜鉛合金、ス
ズ−ニッケル合金よりなる群から選ばれたスズ合金の皮
膜の間に、ビスマス、銀などの特定金属の下地用薄膜を
介在させるため、上層のスズ系皮膜からスズホイスカー
が発生するのを有効に防止できる。本発明のホイスカー
防止方法は、冒述の従来技術１〜２とは異なり、下地用
の金属薄膜や上層皮膜を加熱処理する必要がないため、
スズホイスカーの防止操作を簡略にできる。特に、浸漬
方式の金属薄膜形成では、前処理液に被メッキ物を浸漬
するだけなので、電気メッキやスパッタリングなどとは
異なり、電源や煩雑な装置を必要とせず、前処理が一層
簡便になる。しかも、本発明は、下地用の金属薄膜の介
在作用によるスズホイスカーの防止を基本原理とするた
め、金属薄膜の膜厚が厚いほどホイスカーの防止機能も
増すが、本発明では、特定金属の種類を問わず、下地皮
膜を０ . ００５〜５ . ０μｍ、好ましくは０ . ００５〜２ .
０μｍに薄く形成するにも拘わらず、ホイスカー防止機
能を充分に発揮できる。従って、前処理の時間を短縮で
き、各種の被メッキ物に本発明のスズホイスカーの防止
方法を適用する場合の生産性が向上する。さらには、前
述したように、下地の薄膜金属と上層のスズ系皮膜とは
常温でもなんらかの相互作用が進行することが推定され
ることから、後述の試験例に示すように、下地用の薄膜
金属にビスマス、銀のいずれかを使用すると、下地の薄
膜金属がない場合に比べて、上層のスズ系皮膜のハンダ
付け性を良好に向上でき、本発明の所期の目的であるハ
ンダ付け性にも好影響を及ぼすことができる。

【００３４】

【実施例】以下、前処理によるホイスカー防止方法の実
施例を順次述べるとともに、当該実施例で得られたスズ
系メッキ皮膜についてのホイスカーの防止評価試験例、
ハンダ付け性試験例を説明する。尚、本発明は下記の実
施例、試験例に拘束されるものではなく、本発明の技術
的思想の範囲内で任意の変形をなし得ることは勿論であ
る。

【００３５】下記の実施例１〜１３のうち、実施例１〜
３、１２は膜厚を変化させながら下地用のビスマス薄膜
を浸漬処理で形成し、その上層にスズ皮膜を形成した例
である。実施例４〜９、１１、１３は膜厚を変化させな
がら下地用の銀薄膜を形成した例であり、これらの銀薄
膜のうち、実施例４〜６、８、１３は浸漬処理で形成し
た例、実施例７、９、１１は電気メッキでの形成例であ
る。これらの銀形成例のうち、実施例８は上層皮膜がス
ズ−銅合金皮膜の例、それ以外はスズ皮膜の例である。
実施例１０はスパッタリングで下地用のチタン薄膜を形
成し、上層にスズ皮膜を形成した例である。また、実施
例１〜１３において、実施例９は４２合金材を素地金属
とした例、それ以外は銅材を素地金属とした例であり、
実施例１２〜１３は上層のスズ系皮膜を置換メッキ方式
で形成した例、それ以外は電気メッキで形成した例であ
る。一方、比較例１〜４は湿式又は乾式での前処理を行
わないで、銅材又は４２合金材の素地上に直接的にスズ
又はスズ合金を電気メッキ或は置換メッキしたもので、
いわば下地用の金属のないブランク例である。尚、図１
には、実施例及び比較例における素地の種類、前処理の
種類、下地金属の種類と膜厚、上層スズ系皮膜の種類と
膜厚を夫々まとめた。

【００３６】《実施例１（下地金属がビスマスの例）》 銅材のリードフレームを素地として、下記(1)の前処理
でビスマスを薄膜形成したのち、下記(2)のスズメッキ
を施した。 (1)前処理 前処理液として下記(ａ)の置換ビスマスメッキ液を建浴
し、下記(ｂ)の液温で同欄の膜厚に達するまで浸漬処理
を行った。 (ｂ)浸漬条件 液温 ：４０℃ ビスマス膜厚：０.５μｍ (2)上層のスズメッキ処理 下記の(ｃ)の電気スズメッキ液を建浴して、(ｄ)の液温
で同欄の膜厚になるまで電気メッキを行った。 (ｄ)電気メッキ条件 液温 ：２０℃ 陰極電流密度：４Ａ／ｄｍ² スズ膜厚 ：１μｍ

【００３７】《実施例２（下地金属がビスマスの例）》 上記実施例１を基本として、下地用のビスマス皮膜の膜
厚を０.１μｍとした以外は、この実施例１と同様の条
件に設定して、素地金属の銅材の上に前処理でビスマス
を薄膜形成したのち、スズメッキを施した。

【００３８】《実施例３（下地金属がビスマスの例）》 上記実施例１を基本として、下地用のビスマス皮膜の膜
厚を０.０５μｍとした以外は、この実施例１と同様の
条件に設定して、素地金属の銅材の上に前処理でビスマ
スを薄膜形成したのち、スズメッキを施した。

【００３９】《実施例４（下地金属が銀の例）》 銅材のリードフレームを素地として、下記(1)の前処理
で銀を薄膜形成したのち、下記(2)のスズメッキを施し
た。 (1)前処理 前処理液として下記(ａ)の置換銀メッキ液を建浴し、下
記(ｂ)の液温で同欄の膜厚に達するまで浸漬処理を行っ
た。 (ｂ)浸漬条件 液温 ：２５℃ 銀膜厚：０.５μｍ (2)上層のスズメッキ処理 下記の(ｃ)の電気スズメッキ液を建浴して、(ｄ)の液温
で同欄の膜厚になるまで電気メッキを行った。 (ｄ)電気メッキ条件 液温 ：２０℃ 陰極電流密度：４Ａ／ｄｍ² スズ膜厚 ：１μｍ

【００４０】《実施例５（下地金属が銀の例）》 上記実施例４を基本として、下地用の銀皮膜の膜厚を
０.１μｍとした以外は、この実施例４と同様の条件に
設定して、素地金属の銅材の上に前処理で銀を薄膜形成
したのち、スズメッキを施した。

【００４１】《実施例６（下地金属が銀の例）》 上記実施例４を基本として、下地用の銀皮膜の膜厚を
０.０５μｍとした以外は、この実施例４と同様の条件
に設定して、素地金属の銅材の上に前処理で銀を薄膜形
成したのち、スズメッキを施した。

【００４２】《実施例７（下地金属が銀の例）》 銅材のリードフレームを素地として、下記(1)の前処理
で銀を薄膜形成したのち、下記(2)のスズメッキを施し
た。 (1)前処理 前処理液として下記(ａ)の電気銀メッキ液を建浴し、下
記(ｂ)の液温で同欄の膜厚に達するまで通電処理を行っ
た。 (ｂ)浸漬条件 液温 ：２５℃ 陰極電流密度：２Ａ／ｄｍ² 銀膜厚 ：０.１μｍ (2)上層のスズメッキ処理 上記実施例４と同様の条件に設定して、１０μｍの膜厚
になるまで電気メッキを行った。

【００４３】《実施例８（下地金属が銀の例）》 銅材のリードフレームを素地として、下記(1)の前処理
で銀を薄膜形成したのち、下記(2)のスズメッキを施し
た。 (1)前処理 上記実施例４を基本とし、銀皮膜の膜厚を０.１μｍと
した以外は、この実施例４と同様の条件に設定して、浸
漬処理を行った。 (2)上層のスズ−銅合金メッキ処理 下記の(ｃ)の電気スズ−銅合金メッキ液を建浴して、
(ｄ)の液温で同欄の膜厚になるまで電気メッキを行っ
た。 (ｄ)電気メッキ条件 液温 ：２０℃ 陰極電流密度 ：３Ａ／ｄｍ² スズ−銅合金膜厚：１０μｍ

【００４４】《実施例９（下地金属が銀の例）》 ４２合金材のリードフレームを素地として、下記(1)の
前処理で銀を薄膜形成したのち、下記(2)のスズメッキ
を施した。 (1)前処理 前記実施例７と同様の条件に設定して通電処理を行い、
０.１μｍの銀薄膜を形成した。 (2)上層のスズメッキ処理 上記実施例７を基本として、スズ皮膜の膜厚を１μｍと
した以外は、この実施例７と同様の条件に設定して、素
地金属の銅材の上に前処理で銀を薄膜形成したのち、ス
ズメッキを施した。

【００４５】《実施例１０（下地金属がチタンの例）》 銅材のリードフレームを素地として、下記(1)の前処理
でチタンを薄膜形成したのち、下記(2)のスズメッキを
施した。 (1)前処理 高周波スパッタ装置を用いて、高周波電力５００Ｗ、ス
パッタ時間１５秒、アルゴンガス使用の条件下でスパッ
タリングを行い、０.００５μｍの薄膜チタンを形成し
た。 (2)上層のスズメッキ処理 前記実施例１と同様の条件に設定して、１μｍの膜厚に
なるまで電気メッキを行った。

【００４６】《実施例１１（下地金属が銀の例）》 前記実施例７を基本として、下地用の銀皮膜の膜厚を
０.２５μｍとし、上層のスズ皮膜の膜厚を９.７５μｍ
とした以外は、この実施例７と同様の条件に設定して、
素地金属の銅材の上に前処理で銀を薄膜形成したのち、
スズメッキを施した。尚、本実施例では、リードフレー
ム上へのチップ部品などのハンダ付け操作、或はリード
フレーム自体での独自操作により、この下地層と上層が
溶融すると、スズ−銀の共晶組成になるように膜厚が調
整されている。

【００４７】《実施例１２（下地金属がビスマスの
例）》 銅材のリードフレームを素地として、下記(1)の前処理
でビスマスを薄膜形成したのち、下記(2)のスズメッキ
を施した。 (1)前処理 前記実施例２と同様の条件に設定して、ビスマス皮膜の
膜厚が０.１μｍになるまで浸漬処理を行った。 (2)上層のスズメッキ処理 下記の(ｃ)の置換スズメッキ液を建浴して、(ｄ)の液温
で同欄の膜厚になるまで置換メッキを行った。尚、下記
のメッキ液中の次亜リン酸は、第一スズイオンの酸化防
止やメッキ皮膜の整膜効果を目的として含有され、還元
剤としての含有ではない。 (ｄ)置換メッキ条件 液温 ：６０℃ スズ膜厚：１μｍ

【００４８】《実施例１３（下地金属が銀の例）》 銅材のリードフレームを素地として、下記(1)の前処理
で銀を薄膜形成したのち、下記(2)のスズメッキを施し
た。 (1)前処理 前記実施例５と同様の条件に設定して、銀皮膜の膜厚が
０.１μｍになるまで浸漬処理を行った。 (2)上層のスズメッキ処理 上記実施例１２の置換スズメッキ液を用いて、この実施
例１２と同様の条件に設定して、スズ皮膜の膜厚が１μ
ｍになるまで置換メッキを施した。

【００４９】《比較例１》 銅材のリードフレームを素材として、その素地上に前処
理をしないで、前記実施例１と同様の条件により、スズ
メッキ液を用いて電気メッキを行い、１μｍのスズメッ
キ皮膜を形成した。

【００５０】《比較例２》 銅材のリードフレームを素材として、その素地上に前処
理をしないで、前記実施例８と同様の条件により、スズ
−銅合金メッキ液を用いて電気メッキを行い、１０μｍ
のスズ−銅合金メッキ皮膜を形成した。

【００５１】《比較例３》 銅材のリードフレームを素材として、その素地上に前処
理をしないで、前記実施例１６と同様の条件により、ス
ズ−銀合金メッキ液を用いて電気メッキを行い、１μｍ
のスズ−銀合金メッキ皮膜を形成した。

【００５２】《比較例４》 銅材のリードフレームを素材として、その素地上に前処
理をしないで、前記実施例１２と同様の条件により、ス
ズメッキ液を用いて置換メッキを行い、１μｍのスズメ
ッキ皮膜を形成した。

【００５３】以上のように、上記実施例１〜１３は、銅
製又は４２合金製のリードフレームの素地上に下地用の
各種特定金属の薄膜を介してスズ系皮膜を夫々形成した
ものであり、比較例１〜４は、下地金属なしで素地上に
スズ系皮膜を形成したものである。そこで、以下では、
当該実施例１〜１３で得られた各リードフレームを試料
として、比較例１〜４との対比においてホイスカーの発
生防止評価を行った。 《スズホイスカーの発生防止評価試験例》 走査型電子顕微鏡を用いて、上記実施例１〜１３及び比
較例１〜４の各試料の形成直後のスズ系皮膜表面を観察
してホイスカーが発生していない状況を確認してから、
室温下で２００時間放置した後、試料の同一視認部位を
観察して、ホイスカーの発生状況を調べた。ホイスカー
発生防止の評価基準は次の通りである。 ○：同一視認部位でのホイスカーの発生本数はゼロであ
った。 △：同視認部位にホイスカーは見い出されたが、その長
さは２０μｍ未満であった。 ×：同視認部位にホイスカーが見い出され、長さ２０μ
ｍ以上に達するものがあった。

【００５４】図１の最右欄はその試験結果を示すもので
ある。同図１によると、実施例１〜１３では下地用の金
属の種類や膜厚を問わず、全てホイスカーの発生はなく
○の評価であった。これに対して、比較例１〜４では、
表面のスズ系皮膜の種類や膜厚を問わず、全てホイスカ
ーが発生して△〜×の評価であった。基本的に、ホイス
カーはスズ膜厚が薄い方が発生し易く、厚い方が発生し
にくいといわれるが、実施例では、スズ系皮膜の膜厚が
厚い場合は勿論のこと、スズ系皮膜の膜厚が１μｍと薄
い場合(例えば、実施例３、６、１０、１２〜１３など
参照)でもホイスカーの発生はなかったが、比較例で
は、スズ系皮膜の膜厚が薄い場合は勿論のこと、１０μ
ｍと厚い場合でもホイスカーは発生した(比較例２参
照)。また、スズホイスカーが発生し易いという点で
は、スズ−銅合金やスズ−銀合金などのスズ合金は金属
スズと共通するが、上層皮膜がスズ又はこれらのスズ合
金の種類を問わず、下地用の金属が薄膜形成された実施
例では、全てホイスカーは発生しなかった。

【００５５】そこで、例えば、下地用の金属がビスマス
である実施例を抽出して相対評価を行うと、ビスマスの
上層に１μｍのスズ皮膜を形成した実施例１〜３を比べ
ると、ビスマス皮膜の膜厚は０.５μｍと厚い場合(実施
例１参照)は勿論のこと、０.０５μｍと薄い場合(実施
例３参照)にも有効にホイスカー防止効果を発揮した。
また、同様のビスマス形成例である実施例１２を見る
と、ビスマスの薄膜はその膜厚を問わず、また、上層の
スズ皮膜はその膜厚や電気メッキ又は置換メッキの形成
方法を問わず、夫々スズホイスカーを有効に防止できる
ことが判明した。下地用の金属が銀の場合、銀の上層に
１μｍのスズ皮膜を形成した実施例４〜６を比べると、
銀皮膜の膜厚は０.５μｍと厚い場合(実施例４参照)に
限らず、０.０５μｍと薄い場合(実施例６参照)でも有
効にスズホイスカーを防止できることが判った。また、
同様の銀形成例である実施例７〜９、１１、１３を見る
と、素地は銅材と４２合金材を問わず、銀の薄膜形成は
浸漬処理と通電処理を問わず、上層のスズ皮膜形成は電
気メッキ又は置換メッキを問わず、夫々スズホイスカー
を有効に防止できることが判明した。特に、実施例８と
比較例２を比較すると、上層をスズ皮膜から同様にホイ
スカーが発生し易いスズ−銅合金皮膜に代替しても、銀
薄膜を介在させた場合のホイスカー防止の有効性は明ら
かである。さらに、チタンを下地金属とする場合を見て
も、同様に、下地金属の膜厚を問わず、また、その薄膜
形成方法を問わずに、夫々スズホイスカーを有効に防止
できることが判った。

【００５６】以上のことを総合すると、銅又は４２合金
の素地上に下地用の特定金属を薄膜形成してからスズ系
皮膜を形成すると、下地金属の膜厚と種類と形成方法を
問わず、上層のスズ系皮膜の膜厚と種類と形成方法を問
わず、また、素地の種類を問わずに、夫々スズホイスカ
ーを防止できることから、特定金属の下地用皮膜の介在
によるホイスカー防止の有効性は明らかである。特に、
ビスマス、銀などを初めとする下地用の各種金属は、
０.１μｍ以下に薄く形成しても充分に効果を発揮で
き、このことは、スパッタリングで下地金属をきわめて
薄い０.００５μｍに形成した場合(実施例１０参照)
を、同様のブランク例である比較例１と対比すると、そ
のホイスカー防止効果の顕著性が一層明らかになる。

【００５７】一方、上記実施例では、被メッキ物に各種
の金属薄膜を介してスズ系皮膜を形成したが、以下で
は、この薄膜金属の種類の変化と、これに伴う上層のス
ズ皮膜のハンダ付け性への影響を確認するための試験を
行った。この場合、前述したように、下地の金属薄膜と
上層のスズ層の間には常温でも相互作用が進行すると推
定されるため、鉛を含まない実用ハンダの有力候補とし
てスズと合金を形成するビスマス、銀に着目し、上記実
施例群の中からこれら２種類の金属薄膜を介在させた実
施例を抽出して、下地金属を介さない比較例との対比に
おいて、ハンダ付け性のレベルを確認試験した。

【００５８】《ハンダ付け性試験例》 銅製のリードピンを被メッキ物とし、上記実施例の方式
で前処理をして、当該リードピンにビスマスなどの下地
金属薄膜を形成した後、この薄膜上にスズ皮膜を形成し
たものを試験片とした。この場合、ビスマスの下地メッ
キは実施例２、銀は実施例５に夫々準拠して(即ち、被
メッキ物を置き換えた以外の条件は全て対応する実施例
と同様に設定して)形成した。また、下地金属のないブ
ランク例は比較例１に準拠した。次いで、厳しい外部環
境を付与する目的で、上記実施例２、５及び比較例１で
得られた各試験片に、温度１０５℃、湿度１００％、４
時間の条件でＰＣＴ(プレッシャークッカ試験)による加
速経時試験を施した後、下記の条件で鉛フリーのハンダ
材を用いてハンダ濡れ性試験を行った。 ハンダのバス温度：２４５℃ ハンダ材 ：スズ−銀−銅 浸漬深さ ：２ｍｍ フラックス ：２５％ロジンフラックス また、本ハンダ付け性試験における評価基準は次の通り
である。 Ａ：濡れ面積は９５％以上であった。 Ｂ：濡れ面積は８５〜９５％であった。 Ｃ：濡れ面積は７０〜８５％であった。 Ｄ：濡れ面積は７０％以下であった。

【００５９】図２はその試験結果を示す。同図を見る
と、下地メッキを介さずに銅素地にスズ皮膜を被覆した
比較例１ではハンダ付け性はＢの評価であったが、ビス
マス、銀を夫々下地メッキした実施例２、５ではハンダ
付け性の評価は共にＡであった。従って、厳しいＰＣＴ
試験を経た後でも、前処理によりビスマス、銀のいずれ
かを下地メッキすると、この下地メッキがない場合に比
べて、上層のスズ皮膜のハンダ付け性を良好に改善でき
るという注目すべき結果が得られた。しかも、下地メッ
キがビスマス又は銀の場合には、０.１μｍのごく薄い
膜厚でも充分に有効であることが明らかになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１〜１３及び比較例１〜４の試料におけ
る素地の種類、前処理の種類、下地金属の種類と膜厚、
上層スズ系皮膜の種類と膜厚、並びにホイスカー発生試
験結果を示す図表である。

【図２】実施例２、５、比較例１に準拠した試料におけ
る金属薄膜の種類と膜厚、上層のスズ皮膜の膜厚、並び
に当該試料についてのハンダ付け性試験結果を示す図表
である。

フロントページの続き (72)発明者 田中 薫 兵庫県神戸市兵庫区西柳原町５番26号 石原薬品株式会社内 (72)発明者 縄舟 秀美 大阪府高槻市真上町５丁目38−34 (72)発明者 小幡 惠吾 兵庫県明石市二見町南二見21番地の８ 株式会社大和化成研究所内 (72)発明者 吉本 雅一 兵庫県明石市二見町南二見21番地の８ 株式会社大和化成研究所内 (56)参考文献 特開2003−49293（ＪＰ，Ａ) 特開2002−302790（ＪＰ，Ａ) 特開2000−109981（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−229178（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−4984（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C25D 5/34 C25D 7/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (ａ)白金、パラジウム、銀、ビスマス、
   チタン、ジルコニウム、アルミニウム、アンチモンより
   なる群から選ばれた下地用金属の可溶性塩を含有する前
   処理液に被メッキ物を浸漬した後、 (ｂ)上記下地用金属の０ . ００５〜５ . ０μｍの薄膜上に
   スズ又はスズ−銅合金、スズ−銀合金、スズ−亜鉛合
   金、スズ−ニッケル合金よりなる群から選ばれたスズ合
   金のメッキ皮膜を形成することを特徴とする前処理によ
   るスズホイスカーの防止方法。
2. 【請求項２】 (ａ)白金、パラジウム、銀、チタン、ジ
   ルコニウム、アルミニウム、アンチモンよりなる群から
   選ばれた下地用金属の可溶性塩を含有する前処理液を用
   いて被メッキ物に電気メッキを施した後、 (ｂ)上記下地用金属の０ . ００５〜５ . ０μｍの薄膜上に
   スズ又はスズ−銅合金、スズ−銀合金、スズ−亜鉛合
   金、スズ−ニッケル合金よりなる群から選ばれたスズ合
   金のメッキ皮膜を形成することを特徴とする前処理によ
   るスズホイスカーの防止方法。
3. 【請求項３】 (ａ)白金、パラジウム、銀、ビスマス、
   チタン、ジルコニウム、アルミニウム、アンチモンより
   なる群から選ばれた下地用金属の薄膜を、スパッタリン
   グ、イオン注入、或は蒸着などの乾式処理により被メッ
   キ物上に形成した後、 (ｂ)上記下地用金属の０ . ００５〜５ . ０μｍの薄膜上に
   スズ又はスズ−銅合金、スズ−銀合金、スズ−亜鉛合
   金、スズ−ニッケル合金よりなる群から選ばれたスズ合
   金のメッキ皮膜を形成することを特徴とする前処理によ
   るスズホイスカーの防止方法。
4. 【請求項４】 下地用の金属が銀、ビスマスのいずれか
   であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に
   記載の前処理によるスズホイスカーの防止方法。
5. 【請求項５】 被メッキ物が銅又は銅合金であることを
   特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の前処理
   によるスズホイスカーの防止方法。
6. 【請求項６】 被メッキ物がＩＣ、コネクタ、チップ部
   品、プリント回路基板、ウエハーのパッド、フィルムキ
   ャリア、電池用電極材料などであることを特徴とする請
   求項１〜５のいずれか１項に記載の前処理によるスズホ
   イスカーの防止方法。