JP3545549B2

JP3545549B2 - Electrical and electronic circuit components

Info

Publication number: JP3545549B2
Application number: JP27395496A
Authority: JP
Inventors: 惠吾小幡; 哲也近藤; 和博青木; 秀美縄舟
Original assignee: Ishihara Chemical Co Ltd; Daiwa Fine Chemicals Co Ltd
Current assignee: Ishihara Chemical Co Ltd; Daiwa Fine Chemicals Co Ltd
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2016-09-26
Also published as: JPH10102283A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気・電子回路のはんだ接合技術に関し、特に、錫−銀系のはんだで電気・電子回路を接合するに適した光沢錫−銀合金めっきを施した電気・電子回路部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子工業において錫−鉛を基本組成とするはんだ（ろう材）による接合は不可欠の技術として広く行われている。はんだ付けを迅速かつ確実に行うために、はんだ付けしようとする部品に予めはんだ付け性の良好な皮膜（はんだ付け性皮膜）を施しておくことが行われるが、このはんだ付け性皮膜として錫−鉛合金めっき皮膜が一般に利用されている。
【０００３】
しかしながら、近年、鉛の健康・環境への影響が懸念され、有害な鉛を含む錫−鉛はんだを規制しようとする考えが急速に広まりつつある。工業的な生産条件並びに使用条件という観点から勘案すると、錫−鉛はんだに代替できる特性を有するような鉛を含まないはんだはいまのところなく、日欧米を中心として研究開発が行われているところである。錫−鉛はんだの代替としては第一元素としては錫が利用されると考えられるが、第二元素としては銀、ビスマス、銅、インジウム、アンチモン、亜鉛などが候補として挙げられており、それらの二元合金あるいはさらに第三元素を添加した多元合金が候補として挙げられている。その中で錫−銀系合金は、最も有力な代替合金候補の一つである。
【０００４】
鉛フリーの代替はんだ（ろう材）に対応して、はんだ付け性めっき皮膜もまた鉛を含有しないものに代替しなければ意味がない。しかしながら、これまで錫−銀系ろう材に対応できる、高信頼性を有し、大量生産に適したはんだ付け性皮膜は十分な検討が行われておらず、錫−銀系ろう材を使用する際に工業的利用に十分な性能を有したはんだ付け性皮膜を施した電気・電子回路部品はなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ろう材の成分管理上からも、ろう材とはんだ付け性皮膜の成分は同じことが望ましく、鉛フリーのろう材として錫−銀系のはんだを使用する場合には、はんだ付け性皮膜としても錫−銀系合金めっき皮膜を使用することが望ましいと考えられる。また、成分濃度も同一に近い方が管理上好都合な点が多い。発明者らは、良好なはんだ付け性を有した電気・電子回路部品を作成するために鋭意めっき皮膜の条件について検討した。
【０００６】
錫−銀系合金めっき皮膜を得るための浴自体は、シアン浴が古くから知られており、１９７１年に松下はシアン−ピロリン酸混合浴（金属表面技術２２，６０（１９７１））から錫−銀合金皮膜を得ている。しかし、シアンを用いることもまた環境衛生・公害・毒劇物管理の観点から好ましくない。
【０００７】
また、シアン浴以外の錫−銀合金めっき浴としては、１９８３年に久保田らは非シアン浴としてピロリン酸浴（金属表面技術３４，３７（１９８３））から錫−銀合金皮膜を得ている。しかし、これらも、銀めっきの代替もしくは銀めっきの性能向上を主たる目的に開発研究されたものであり、銀を主成分とした銀−錫合金電気めっき皮膜を得るための浴であり、錫が主成分となった場合に、平滑で緻密なめっきが得られるものではなく、目的とするはんだ付け性を有する電気・電子回路部品の作成には満足すべきものではなかった。
【０００８】
また、錫を主成分とするようなはんだ付け性皮膜に関して、最近、伊勢らによってスズ酸カリ−硝酸銀浴（表面技術協会第９３回講演大会予講集２０５（１９９６））、また、新井らによってピロリン酸−ヨウ化物浴（表面技術協会第９３回講演大会予講集１９５（１９９６））が報告されており、さらに発明者らはより緻密で平滑ではんだ付け性に優れためっき皮膜を得るため、鋭意研究を重ね、各種有機化合物の添加によって皮膜の平滑性等が改善されることを見出し、特許を出願（特願平８−１４３４８１号、特願平８−２０７６８３号）しており、これらの浴を用いてはんだ付け性皮膜を施した電気・電子回路部品は、従来よりもはんだ付け性に優れたものではあったが、なお不十分な点を残すものであった。
【０００９】
すなわち、めっき皮膜のはんだ付け性は、皮膜の金属組成に影響されるばかりでなく、皮膜の結晶サイズ、平滑性にも大きく依存し、特に濡れの速さは、錫−鉛合金めっき皮膜の場合でも、光沢めっきの方が一般に優れている。すなわち、従来の錫−銀系はんだ付け性皮膜において、はんだ付け性が満足されなかった原因は皮膜の結晶の微細さ、平滑性が不十分であったことであり、これが、代替はんだ問題解決上の課題であった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者は、従来技術では不可能であった非シアン浴からの鏡面光沢錫−銀合金電気めっきを初めて可能ならしめ、これを施すことによって、錫−銀系はんだに対して優れたはんだ付け性を有した電気・電子回路部品を完成し、錫−銀系はんだ（ろう材）と錫−銀系めっき皮膜を組み合わせて利用することを可能にし、よって環境・衛生・公害上問題のある錫−鉛はんだを代替することを可能とし、代替はんだ問題を解決するに至った。
【００１１】
発明の概要
すなわち、本発明は、非シアンの錫−銀合金電気めっき浴から、皮膜中の銀含有量が０．１％〜１０％で、皮膜厚さが０．１〜１００μｍの光沢を有し、錫−銀系はんだを用いてはんだ接合を施す際に優れたはんだ付け性を示す錫−銀合金めっき皮膜を施したことを特徴とする電気・電子回路部品を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の電気・電子部品の作成においては、皮膜中の銀含有量が０．１％〜１０％の錫−銀合金電気めっき皮膜が使用される。はんだ付け性皮膜を施した表面のはんだ付け性は、種々の要因に影響されるが、皮膜組成もその一つである。
【００１３】
錫−銀二元合金系は、銀含有率３．５％が共晶組成であり、この組成のときに最も融点が低い。はんだ付け性は、一般に融点が低い方が良好であるが、必ずしも融点だけに左右されるわけではなく、成分金属の性質にも依存する。
【００１４】
銀は錫への溶解速度が速いために、銀含有率が共晶組成を越えて増加してもはんだ付け性がそれほど低下するわけではない。したがって、銀含有率についての明確な上限はないけれども、１０％を越えると融点も３００℃に近くなるためにはんだ付け性は低下してくる。したがって、めっき皮膜中の銀含有量の上限は、概ね１０％と考えるべきである。
【００１５】
また、工業的に使用するには皮膜コストも重要な検討要素であり、この点からも概ね１０％を限度とするのが望ましい。また、錫単独のめっき皮膜からはウィスカーが発生し、回路短絡の原因となるため、錫以外の金属を含有させることが望ましい。錫−銀合金めっきについて詳細にウィスカーの発生を検討した報告は見当たらないが、発明者が観察した範囲においては、錫単独のめっき皮膜からは多量のウィスカーの発生が認められたのに対して、微量の銀を含有させた場合でも、光沢錫−銀めっきにおいては、明瞭なウィスカーの発生は観察されなかったことから、概ね０．１％以上の銀を含有させることが望ましい。
【００１６】
また、本発明の電気・電子部品の作成においては、光沢を有しためっき皮膜が使用される。前述したようにめっき皮膜のはんだ付け性は、皮膜の金属組成だけではなく、皮膜の結晶サイズ、平滑性にも大きく影響を受ける。
【００１７】
本発明者らは、はんだ付け性を、ゼロクロスタイム、平衡に達するまでの時間、はんだ付け後の表面外観などから評価し、鋭意検討した結果、同一組成を有する合金めっき皮膜を比較した場合、光沢めっき皮膜は無光沢めっき皮膜に比較して、格段に優れたものであることを見出した。
【００１８】
本発明の鏡面光沢の錫−銀めっき皮膜は、錫イオンおよび銀イオンを含み、さらにピロリン酸とヨウ素をそれぞれ錫イオンおよび銀イオンの錯化剤とし、浴中の銀比率が概ね０．２〜５％である浴にトリエタノールアミンとサリチルアルデヒドオキシムを添加し、室温にて２週間熟成させた浴から、電流密度２〜３Ａ／ｄｍ^２で得られる。
【００１９】
さらに、かかるはんだ付け性皮膜を得るためのめっき浴は、鉛の環境、公害、健康への問題を解決するという趣旨に沿って、当該特許において用いたように非シアン浴が用いられるべきである。
【００２０】
かかる条件に限定された錫−銀合金電気めっき皮膜を０．１〜１００μｍの厚さに施しておくことによって、初めて錫−銀系ろう材を使用する際にも良好なはんだ付け性を示す電気・電子回路部品の作成が可能となった。
【００２１】
さらに、本発明では、電気・電子回路部品に錫めっきや錫−鉛めっきを施すに先立って下地めっきが利用されるように、該光沢錫−銀合金めっきの下地めっきとして、電気めっき及び／又は無電解めっきによって銅又はニッケル及びそれらの合金めっきを施すことができる。
【００２２】
このようなはんだ付け性皮膜を適用できる、はんだ接合個所を有した電気・電子回路部品には、例えば、ＩＣ半導体等の電子デバイス等、抵抗器、コンデンサ等の受動部品等、コネクタ、スイッチ、プリント配線板等の接続部品等、などが挙げられる。
【００２３】
該電気・電子回路部品は、錫−銀系ろう材を使用する際に特に良好なはんだ付け性を示すものであるが、その他の系のろう材に対しても使用が可能なものである。
【００２４】
【実施例】
次に実施例によって、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら数例によって限定されるものではなく、前述した目的に沿ってめっき皮膜条件は適宜、任意に変更することができる。
【００２５】
比較例１
はんだ付け性試験に好都合なように、０．３×３０×２５ｍｍに切断した銅板を試料として、バフ研磨→ベンジン脱脂→電解脱脂→水洗→５％硫酸浸漬→水洗、の後、ロジンフラックスを用いてメニスコグラフ法によってはんだ付け性を測定した。
【００２６】
比較例２
比較例１と同一の試料に下記の（Ａ）の浴から概ね５μｍの無光沢錫めっきを施し、比較例１と同様にはんだ付け性を測定した。
【００２７】
浴（Ａ）
硫酸第一錫４０ｇ／ｌ
硫酸５０ｇ／ｌ
フェノールスルホン酸４０ｇ／ｌ
ゼラチン２ｇ／ｌ
β−ナフトール１ｇ／ｌ
電流密度１．５Ａ／ｄｍ^２
【００２８】
比較例３
比較例１と同一の試料に下記の（Ｂ）の浴から概ね５μｍの無光沢錫−銀合金めっきを施し、比較例１と同様にはんだ付け性を測定した。めっき皮膜中の銀含有率は、溶解して原子吸光法で測定した平均値は概ね３％であった。以下の例も実施例５を除き、同様に測定した。
【００２９】
浴（Ｂ）
メタンスルホン酸錫０．２ｍｏｌ／ｌ
メタンスルホン酸銀０．００５ｍｏｌ／ｌ
ヨウ化カルウム１．５ｍｏｌ／ｌ
ピロリン酸カリウム０．８ｍｏｌ／ｌ
トリエタノールアミン０．４ｍｏｌ／ｌ
ｐＨ５
電流密度２．０Ａ／ｄｍ^２
【００３０】
実施例１
比較例１と同一の試料に下記の（Ｃ）の浴から概ね５μｍの光沢錫−銀合金めっきを施し、比較例１と同様にはんだ付け性を測定した。めっき皮膜中の銀含有率は概ね３％であった。
【００３１】
浴（Ｃ）
メタンスルホン酸錫０．２ｍｏｌ／ｌ
メタンスルホン酸銀０．００５ｍｏｌ／ｌ
ヨウ化カルウム１．５ｍｏｌ／ｌ
ピロリン酸カリウム０．８ｍｏｌ／ｌ
トリエタノールアミン０．４ｍｏｌ／ｌ
サリチルアルデヒドオキシム０．０１７５ｍｏｌ／ｌ
ｐＨ５
建浴後２週間の熟成
電流密度２．５Ａ／ｄｍ^２
【００３２】
実施例２
比較例１と同一の試料に下記の（Ｄ）の浴から概ね５μｍの光沢錫−銀合金めっきを施し、比較例１と同様にはんだ付け性を測定した。めっき皮膜中の銀含有率は概ね５％であった。
【００３３】
浴（Ｄ）
メタンスルホン酸錫０．２ｍｏｌ／ｌ
メタンスルホン酸銀０．００７ｍｏｌ／ｌ
ヨウ化カルウム１．５ｍｏｌ／ｌ
ピロリン酸カリウム０．８ｍｏｌ／ｌ
トリエタノールアミン０．４ｍｏｌ／ｌ
サリチルアルデヒドオキシム０．０１７５ｍｏｌ／ｌ
ｐＨ５
建浴後２週間の熟成
電流密度２．０Ａ／ｄｍ^２
【００３４】
実施例３
比較例１と同一の試料に下記の（Ｅ）の浴から概ね５μｍの光沢錫−銀合金めっきを施し、比較例１と同様にはんだ付け性を測定した。めっき皮膜中の銀含有率は概ね９％であった。
【００３５】
浴（Ｅ）
メタンスルホン酸錫０．２ｍｏｌ／ｌ
メタンスルホン酸銀０．０１０ｍｏｌ／ｌ
ヨウ化カルウム１．５ｍｏｌ／ｌ
ピロリン酸カリウム０．８ｍｏｌ／ｌ
トリエタノールアミン０．４ｍｏｌ／ｌ
サリチルアルデヒドオキシム０．０１７５ｍｏｌ／ｌ
ｐＨ５
建浴後２週間の熟成
電流密度３．０Ａ／ｄｍ^２
【００３６】
実施例４
比較例１と同一の試料に下記の（Ｆ）の浴から概ね５μｍの光沢錫−銀合金めっきを施し、比較例１と同様にはんだ付け性を測定した。めっき皮膜中の銀含有率は概ね０．２％であった。
【００３７】
浴（Ｆ）
メタンスルホン酸錫０．２ｍｏｌ／ｌ
メタンスルホン酸銀０．０００５ｍｏｌ／ｌ
ヨウ化カルウム１．５ｍｏｌ／ｌ
ピロリン酸カリウム０．８ｍｏｌ／ｌ
トリエタノールアミン０．４ｍｏｌ／ｌ
サリチルアルデヒドオキシム０．０１７５ｍｏｌ／ｌ
ｐＨ５
建浴後２週間の熟成
電流密度２．０Ａ／ｄｍ^２
【００３８】
実施例５
比較例１と同一の試料に下地ニッケルめっきを施した後、下記の（Ｃ）の浴から概ね０．１μｍの光沢錫−銀合金めっきを施し、比較例１と同様にはんだ付け性を測定した。めっき皮膜中の銀含有率はＥＤＡＸによって測定した結果、概ね３％であった。
【００３９】
浴（Ｃ）
メタンスルホン酸錫０．２ｍｏｌ／ｌ
メタンスルホン酸銀０．００５ｍｏｌ／ｌ
ヨウ化カルウム１．５ｍｏｌ／ｌ
ピロリン酸カリウム０．８ｍｏｌ／ｌ
トリエタノールアミン０．４ｍｏｌ／ｌ
サリチルアルデヒドオキシム０．０１７５ｍｏｌ／ｌ
ｐＨ５
建浴後２週間の熟成
電流密度２．５Ａ／ｄｍ^２
【００４０】
実施例６
比較例１と同一の試料に下記の（Ｃ）の浴から概ね８０μｍの光沢錫−銀合金めっきを施し、比較例１と同様にはんだ付け性を測定した。めっき皮膜中の銀含有率は概ね３％であった。
【００４１】
浴（Ｃ）
メタンスルホン酸錫０．２ｍｏｌ／ｌ
メタンスルホン酸銀０．００５ｍｏｌ／ｌ
ヨウ化カルウム１．５ｍｏｌ／ｌ
ピロリン酸カリウム０．８ｍｏｌ／ｌ
トリエタノールアミン０．４ｍｏｌ／ｌ
サリチルアルデヒドオキシム０．０１７５ｍｏｌ／ｌ
ｐＨ５
建浴後２週間の熟成
電流密度２．５Ａ／ｄｍ^２
【００４２】
上記比較例及び実施例の各めっき浴から得られためっき皮膜のはんだ付け性を測定した結果を表１に示した。
【００４３】
実施例１〜６の浴を用いて光沢合金めっきを施した試料の錫−銀はんだに対するはんだ付け性を、比較例１の銅板、比較例２の錫めっき、比較例３の無光沢錫−銀合金めっきと比較した結果を表１に示した。はんだ付け性は、ゼロクロスタイム、平衡に達するまでの時間、はんだ付け後の表面外観を総合的に評価した。いずれの評価項目も、無光沢錫−銀めっき皮膜を施した試料は、錫めっき試料よりも優れていたが、光沢錫−銀めっき被膜を施した試料は、無光沢錫−銀めっき皮膜を施した試料よりもさらに優れていた。
【００４４】
【表１】

【００４５】
【発明の効果】
この発明に係る電気・電子回路部品は、非シアン浴からこれまで報告例のないきわめてはんだ付け性の良好な光沢錫−銀合金めっきを施しなるものであり、これによって、環境・衛生・毒性問題から使用の削減を求められている錫−鉛系はんだを用いるはんだ接合に代わって、錫−銀系はんだを用いるはんだ接合の利用を可能ならしめるものである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a soldering technique for an electric / electronic circuit, and more particularly to an electric / electronic circuit component plated with a tin-silver alloy suitable for joining an electric / electronic circuit with a tin-silver solder.
[0002]
[Prior art]
In the electronics industry, joining by solder (brazing material) having a basic composition of tin-lead is widely performed as an indispensable technique. In order to carry out soldering quickly and reliably, a film having good solderability (solderability film) is previously applied to a component to be soldered. Lead alloy plating films are generally used.
[0003]
However, in recent years, there has been concern about the effect of lead on health and the environment, and the idea of regulating tin-lead solder containing harmful lead is rapidly spreading. Considering industrial production conditions and usage conditions, there is no lead-free solder that has properties that can be substituted for tin-lead solder, and research and development is being conducted mainly in Japan, Europe, and the United States. is there. It is thought that tin is used as the first element as an alternative to tin-lead solder, but silver, bismuth, copper, indium, antimony, zinc, etc. are listed as candidates for the second element, Binary alloys or multi-element alloys with the addition of a third element are listed as candidates. Among them, tin-silver alloys are one of the most promising alternative alloy candidates.
[0004]
It is meaningless if the solderable plating film is not replaced with a lead-free solder, in response to a lead-free alternative solder (brazing material). However, a solderable film having high reliability and suitable for mass production, which can be used with a tin-silver brazing material, has not been sufficiently studied so far, and a tin-silver brazing material is used. At the time, there was no electric or electronic circuit component provided with a solderable film having sufficient performance for industrial use.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
From the viewpoint of component management of the brazing material, it is desirable that the components of the brazing material and the solderable film are the same. If a tin-silver solder is used as the lead-free brazing material, the tinning of the solderable film is also required. -It is considered desirable to use a silver-based alloy plating film. In addition, it is often advantageous that the component concentrations are close to the same for management. The inventors have studied the conditions of the plated film in order to produce an electric / electronic circuit component having good solderability.
[0006]
Tin - bath itself for obtaining the silver-based alloy plating film, cyanide bath have been known for a long time, Matsushita cyan 1971 - tin pyrophosphate bath mixture (metal surface technology 22, 60 (1971)) - A silver alloy film has been obtained. However, the use of cyan is also not preferable from the viewpoint of environmental hygiene, pollution and poisonous substance management.
[0007]
As a tin-silver alloy plating bath other than the cyan bath, Kubota et al. Obtained a tin-silver alloy film from a pyrophosphate bath (Metal Surface Technology 34 , 37 (1983)) as a non-cyan bath in 1983. However, these were also developed and studied mainly for the purpose of replacing silver plating or improving the performance of silver plating, and are baths for obtaining a silver-tin alloy electroplated film containing silver as a main component. When used as a main component, smooth and dense plating cannot be obtained, and it was not satisfactory for producing an electric / electronic circuit component having a desired solderability.
[0008]
In addition, regarding a solderable film containing tin as a main component, recently, a potash stannate-silver nitrate bath by Ise et al. (Preliminary Collection of the 93rd Conference of Surface Technology Association, 205 (1996)) A pyrophosphoric acid-iodide bath (Preliminary Collection of the 93rd Lecture Meeting of the Surface Technology Association, 195 (1996)) has been reported. After diligent research, they found that the addition of various organic compounds improved the smoothness of the film, and applied for patents (Japanese Patent Application Nos. 8-143481 and 8-207683). Although the electric and electronic circuit parts provided with the solderability coating using the bath described above had better solderability than before, they still left insufficient points.
[0009]
In other words, the solderability of the plating film is not only affected by the metal composition of the film, but also greatly depends on the crystal size and smoothness of the film. However, bright plating is generally superior. That is, in the conventional tin-silver solderable film, the reason why the solderability was not satisfied was that the crystallinity of the film was insufficient and the smoothness was insufficient. Was an issue.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The inventor of the present invention has made possible, for the first time, specular gloss tin-silver alloy electroplating from a non-cyanide bath, which was not possible with the prior art, and by applying this, it is possible to obtain an excellent tin-silver solder. Completion of electrical and electronic circuit parts with solderability, making it possible to use tin-silver solder (brazing material) in combination with tin-silver plating film, thus reducing environmental, sanitary and pollution problems. It has made it possible to replace certain tin-lead solders, and has solved the problem of alternative solders.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION That is, according to the present invention, a non-cyan tin-silver alloy electroplating bath has a silver content in a film of 0.1% to 10% and a film thickness of 0.1 to 100 μm. Provided is an electric / electronic circuit component characterized by having a tin-silver alloy plating film having a high gloss and exhibiting excellent solderability when applying a solder joint using a tin-silver solder. It is.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In producing the electric / electronic component of the present invention, a tin-silver alloy electroplated film having a silver content of 0.1% to 10% in the film is used. The solderability of the surface provided with the solderability film is affected by various factors, and the film composition is one of them.
[0013]
The tin-silver binary alloy system has a eutectic composition with a silver content of 3.5%, and has the lowest melting point at this composition. In general, the lower the melting point, the better the solderability. However, the solderability is not necessarily influenced only by the melting point, but also depends on the properties of the component metals.
[0014]
Since silver dissolves rapidly in tin, increasing the silver content beyond the eutectic composition does not significantly reduce solderability. Therefore, although there is no clear upper limit for the silver content, if it exceeds 10%, the melting point is close to 300 ° C., so that the solderability decreases. Therefore, the upper limit of the silver content in the plating film should be considered to be approximately 10%.
[0015]
In addition, the film cost is also an important factor to be considered for industrial use, and from this point, it is preferable to limit the film cost to approximately 10%. In addition, whiskers are generated from the tin-only plating film, which causes a short circuit. Therefore, it is desirable to include a metal other than tin. Although there is no report examining the occurrence of whiskers in detail with respect to tin-silver alloy plating, in the range observed by the inventor, while a large amount of whiskers were observed from the tin-only plating film, Even when a trace amount of silver is contained, no clear whiskers were observed in the bright tin-silver plating, so it is desirable to contain approximately 0.1% or more of silver.
[0016]
In the production of the electric / electronic component of the present invention, a glossy plating film is used. As described above, the solderability of a plating film is greatly affected not only by the metal composition of the film but also by the crystal size and smoothness of the film.
[0017]
The present inventors evaluated the solderability from zero cross time, time to reach equilibrium, surface appearance after soldering, and the like, and as a result of diligent examination, when comparing alloy plating films having the same composition, glossiness was high. It has been found that the plating film is much better than the matte plating film.
[0018]
The specular gloss tin-silver plating film of the present invention contains tin ions and silver ions, and further uses pyrophosphoric acid and iodine as complexing agents for tin ions and silver ions, respectively, and the silver ratio in the bath is approximately 0.2 to 0.2. Triethanolamine and salicylaldehyde oxime are added to a 5% bath and aged at room temperature for 2 weeks, resulting in a current density of 2-3 A / dm ² .
[0019]
Further, the plating bath for obtaining such a solderable film should be a non-cyanic bath as used in the patent, with the intent of solving the environmental, pollution and health problems of lead. .
[0020]
By applying a tin-silver alloy electroplated film limited to such conditions to a thickness of 0.1 to 100 μm, an electric solder exhibiting good solderability even when a tin-silver brazing material is used for the first time.・ Electronic circuit parts can be created.
[0021]
Furthermore, in the present invention, as the base plating of the bright tin-silver alloy plating, electroplating and / or so as to use the base plating before applying tin plating or tin-lead plating to the electric / electronic circuit component. Copper or nickel and their alloys can be plated by electroless plating.
[0022]
Electrical and electronic circuit components having solder joints to which such solderable coatings can be applied include, for example, electronic devices such as IC semiconductors, passive components such as resistors and capacitors, connectors, switches, and prints. Connection parts such as a wiring board;
[0023]
The electric / electronic circuit component exhibits particularly good solderability when using a tin-silver brazing material, but can be used for other brazing materials.
[0024]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples, and plating film conditions can be arbitrarily changed as appropriate in accordance with the above-described objects.
[0025]
Comparative Example 1
To facilitate the solderability test, a copper plate cut to 0.3 × 30 × 25 mm is used as a sample, and buffing → benzine degreasing → electrolytic degreasing → water washing → 5% sulfuric acid immersion → water washing, and then using rosin flux The solderability was measured by the meniscograph method.
[0026]
Comparative Example 2
The same sample as in Comparative Example 1 was subjected to approximately 5 μm matte tin plating from the bath (A) below, and the solderability was measured as in Comparative Example 1.
[0027]
Bath (A)
Stannous sulfate 40 g / l
Sulfuric acid 50 g / l
Phenolsulfonic acid 40 g / l
Gelatin 2 g / l
β-naphthol 1 g / l
Current density 1.5 A / dm ²
[0028]
Comparative Example 3
The same sample as in Comparative Example 1 was plated with a matte tin-silver alloy of about 5 μm from the bath (B) below, and solderability was measured in the same manner as in Comparative Example 1. The average value of the silver content in the plating film measured by an atomic absorption method after dissolution was approximately 3%. The following examples were measured similarly except for Example 5.
[0029]
Bath (B)
Tin methanesulfonate 0.2 mol / l
Silver methanesulfonate 0.005mol / l
Calium iodide 1.5 mol / l
Potassium pyrophosphate 0.8 mol / l
Triethanolamine 0.4 mol / l
pH 5
Current density 2.0 A / dm ²
[0030]
Example 1
The same sample as in Comparative Example 1 was plated with a bright tin-silver alloy of approximately 5 μm from the bath (C) below, and solderability was measured as in Comparative Example 1. The silver content in the plating film was approximately 3%.
[0031]
Bath (C)
Tin methanesulfonate 0.2 mol / l
Silver methanesulfonate 0.005mol / l
Calium iodide 1.5 mol / l
Potassium pyrophosphate 0.8 mol / l
Triethanolamine 0.4 mol / l
Salicylaldehyde oxime 0.0175 mol / l
pH 5
Aging current density for 2 weeks after bathing 2.5 A / dm ²
[0032]
Example 2
The same sample as in Comparative Example 1 was plated with a bright tin-silver alloy of approximately 5 μm from the bath (D) below, and solderability was measured in the same manner as in Comparative Example 1. The silver content in the plating film was approximately 5%.
[0033]
Bath (D)
Tin methanesulfonate 0.2 mol / l
Silver methanesulfonate 0.007mol / l
Calium iodide 1.5 mol / l
Potassium pyrophosphate 0.8 mol / l
Triethanolamine 0.4 mol / l
Salicylaldehyde oxime 0.0175 mol / l
pH 5
Aging current density for 2 weeks after bathing 2.0 A / dm ²
[0034]
Example 3
The same sample as in Comparative Example 1 was plated with a bright tin-silver alloy of approximately 5 μm from the bath (E) below, and solderability was measured as in Comparative Example 1. The silver content in the plating film was approximately 9%.
[0035]
Bath (E)
Tin methanesulfonate 0.2 mol / l
Silver methanesulfonate 0.010mol / l
Calium iodide 1.5 mol / l
Potassium pyrophosphate 0.8 mol / l
Triethanolamine 0.4 mol / l
Salicylaldehyde oxime 0.0175 mol / l
pH 5
Aging current density for 2 weeks after bathing 3.0 A / dm ²
[0036]
Example 4
The same sample as in Comparative Example 1 was plated with a bright tin-silver alloy of approximately 5 μm from the bath (F) below, and solderability was measured as in Comparative Example 1. The silver content in the plating film was approximately 0.2%.
[0037]
Bath (F)
Tin methanesulfonate 0.2 mol / l
Silver methanesulfonate 0.0005mol / l
Calium iodide 1.5 mol / l
Potassium pyrophosphate 0.8 mol / l
Triethanolamine 0.4 mol / l
Salicylaldehyde oxime 0.0175 mol / l
pH 5
Aging current density for 2 weeks after bathing 2.0 A / dm ²
[0038]
Example 5
After the same sample as in Comparative Example 1 was subjected to nickel plating on the base, a bright tin-silver alloy plating of approximately 0.1 μm was applied from the bath (C) below, and solderability was measured in the same manner as in Comparative Example 1. . The silver content in the plating film was approximately 3% as a result of measurement by EDAX.
[0039]
Bath (C)
Tin methanesulfonate 0.2 mol / l
Silver methanesulfonate 0.005mol / l
Calium iodide 1.5 mol / l
Potassium pyrophosphate 0.8 mol / l
Triethanolamine 0.4 mol / l
Salicylaldehyde oxime 0.0175 mol / l
pH 5
Aging current density for 2 weeks after bathing 2.5 A / dm ²
[0040]
Example 6
The same sample as in Comparative Example 1 was plated with a bright tin-silver alloy of approximately 80 μm from the bath (C) below, and solderability was measured as in Comparative Example 1. The silver content in the plating film was approximately 3%.
[0041]
Bath (C)
Tin methanesulfonate 0.2 mol / l
Silver methanesulfonate 0.005mol / l
Calium iodide 1.5 mol / l
Potassium pyrophosphate 0.8 mol / l
Triethanolamine 0.4 mol / l
Salicylaldehyde oxime 0.0175 mol / l
pH 5
Aging current density for 2 weeks after bathing 2.5 A / dm ²
[0042]
Table 1 shows the results of measuring the solderability of the plating films obtained from the respective plating baths of the comparative example and the example.
[0043]
The solderability of the sample subjected to the bright alloy plating using the baths of Examples 1 to 6 to the tin-silver solder was evaluated by comparing the copper plate of Comparative Example 1, the tin plating of Comparative Example 2, and the matte tin-silver of Comparative Example 3. Table 1 shows the results of comparison with the alloy plating. The solderability was evaluated comprehensively based on the zero cross time, the time required to reach equilibrium, and the surface appearance after soldering. In each of the evaluation items, the sample provided with the matte tin-silver plating film was superior to the tin-plated sample, but the sample provided with the bright tin-silver plating film provided the matte tin-silver plating film. It was even better than the tested sample.
[0044]
[Table 1]

[0045]
【The invention's effect】
The electric / electronic circuit component according to the present invention is obtained by applying a bright tin-silver alloy plating having a very good solderability, which has not been reported so far, from a non-cyanide bath. Thus, a solder joint using a tin-silver-based solder can be used instead of a solder joint using a tin-lead-based solder whose use is required to be reduced.

Claims

It comprises tin ions and silver ions, further pyrophosphate and iodine were respectively complexing agent tin ions and silver ions, silver ratio in the bath 0. A silver content of 0.1% to 10% in a coating formed from a non-cyanide tin-silver alloy electroplating bath obtained by adding triethanolamine and salicylaldehyde oxime to a bath that is 2-5%. An electric / electronic circuit component provided with a tin-silver alloy plating film having a specular gloss having a film thickness of 0.1 to 100 μm.