JP3662010B2 - モジュール化プリント基板の表面処理用合金メッキ液 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モジュール化プリント基板(modular printed circuit board：以下、「モジュール化ＰＣＢ」という)の部品実装用表面処理に適用される金−銀合金用メッキ液組成物に関し、より具体的にはモジュール化ＰＣＢのパッド部及び端子部上に無電解ニッケルメッキを施した後、金−銀合金メッキ液に浸漬して９０〜９９％の金及び１〜１０％の銀からなる合金メッキ層を形成する金−銀合金用メッキ液組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、モジュール化ＰＣＢは、基板上に回路パターン、電子部品を実装するためのパッド(pad)部、及び着脱方式によって外部デバイスと電気的に連結できるように形成された端子(tap)部を含んでおり、前記回路パターン、パッド部及び端子部は銅材質からなるのが典型的である。これと関連し、図１にはストリップ状のＰＣＢの平面写真が示されている。ところが、外部に露出された銅層が、時間の経過に伴って酸化して半導体及びモジュール化ＰＣＢの実装時に信頼性を低下させるので、これを防止するための表面処理として、パッド部２及び端子部３上に軟質無電解金メッキを施し、端子部３上にのみ硬質電解金メッキ工程をさらに必須的に施している。一方、前記無電解金メッキ工程は当業界で広く知られている。例えば、韓国特許公開第２０００−５３６２１号(特許文献１)には、フォトソルダーレジスト（ＰＳＲ）を用いて金メッキしようとする銅部位上に無電解ニッケル層を形成した後、一つ以上の水溶性金化合物、一つ以上の有機伝導性塩、一つ以上の還元剤及び水を含む金浸漬メッキ液を接触させてプリント基板を製造する方法が開示されている。また、日本国特開平７−７２４３号(特許文献２)には、金メッキしようとする銅部位上に非結晶質の第1の無電解ニッケル皮膜を形成し、次に結晶質の第２の無電解ニッケル被膜を形成した後、置換反応を主反応とする無電解金メッキによって前記第２の無電解ニッケル皮膜の表面に無電解金メッキ膜を形成する無電解金メッキ方法が開示されている。この他にも、銅層上にニッケル−金メッキ層を形成する改良技術が、米国特許第５,１７３,１３０号(特許文献３)及び第５,２３５,１３９号(特許文献４)に開示されている。
【０００３】
モジュールＰＣＢにおいて、端子部上にのみ硬質電解金メッキ工程をさらに行う理由は次の通りである。
【０００４】
無電解ニッケルメッキ層の形成後、軟質金メッキ層のみを形成する場合には、モジュール化ＰＣＢのパッド部及び端子部に対する溶接性は良好であるが、端子部の耐磨耗性が不充分であってスクラッチなどが発生し易く、露出したニッケル層が腐食するという問題点を抱えている。これに反し、無電解ニッケルメッキ層の形成後、硬質金メッキ層のみを形成する場合には、モジュール化ＰＣＢのパッド部及び端子部の耐磨耗性は良好であるが、溶接性が低下してソルダーペーストの広がり性が悪く、且つ実装の際にディウェッティング(dewetting)不良が発生する。
【０００５】
前記モジュール化ＰＣＢの製造において、部品が実装されるパッド部には前述した軟質無電解金メッキ層を形成して溶接性(solderability)を与え、着脱の多い端子部には軟質無電解金メッキ層にさらに硬質電解金メッキ層を形成して耐磨耗性を与えることが一般的である。
【０００６】
これに関し、図２には従来の技術に係るモジュール用ＰＣＢの概略的な金メッキ工程の一具体例が示されている。
【０００７】
まず、当業界で広く知られている方法によって、基板１上にパターン化された回路（図示せず）、パッド部２及び端子部３を形成した後、金メッキされるべき部位（パッド部及び端子部）を除いた残部にフォトソルダーレジスト層４を形成する。その後、パッド部及び端子部上に無電解ニッケルメッキ液を約８５℃で約２０分間処理して、厚さ約３〜６μｍ、リン含有率約５〜８％のニッケルメッキ層５を形成する。
【０００８】
その後、ニッケルメッキ層上にクエン酸を主成分とする浸漬金メッキ液を接触させて厚さ約０.１μｍ内外の軟質無電解金メッキ層６を形成する。
【０００９】
パッド部及び端子部への軟質金メッキ層６の形成段階が終了すると、ドライフィルム（またはフォトレジスト）を用いてパッド部をマスキングすることにより、後続の硬質金メッキ段階でメッキ液に対するレジスタの役割を果たすようにする。その後、端子部に対してのみ厚さ約１μｍ内外の硬質電解金メッキ層7を形成し、パッド部上のドライフィルムを剥離させる。
【００１０】
ところが、前述した従来のモジュール化ＰＣＢの製造工程によれば、追加的な硬質金メッキ段階を行うために、別途の露光及び現像、そしてドライフィルムの剥離段階のような多数の工程が含まなければならないので、経済性及び生産性に悪影響を与えている実状である。
【００１１】
【特許文献１】
韓国特許公開第２０００−５３６２１号公報
【特許文献２】
特開平７−７２４３号公報
【特許文献３】
米国特許第５１７３１３０号明細書
【特許文献４】
米国特許第５２３５１３９号明細書
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の技術の問題点を克服するために研究を重ねた挙句、本発明者は、新規の金−銀合金メッキ液を使用する場合、モジュール化ＰＣＢ上のパッド部及び端子部にそれぞれ要求される物性を同時に与えることができるということを発見した。
【００１３】
従って、本発明の目的は、単一メッキ工程によってモジュール化ＰＣＢのパッド部及び端子部のそれぞれに要求されるメッキ特性を全て満足させる無電解金−銀合金メッキ液を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、従来のモジュール化ＰＣＢ製造の際に行われる軟質無電解金メッキ及び硬質電解金メッキの二重メッキ工程を単一メッキ工程で置き換えることができて、工程の単純化、生産性の向上及びコストの節減に寄与することが可能な無電解金−銀合金メッキ液を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、前記無電解合金メッキ液を用いたモジュール化ＰＣＢのメッキ方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一面によって提供されるモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液は、メッキ液の重量を基準として少なくとも１つのスルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）を有する有機酸１〜３０重量％、錯化剤０.１〜２０重量％、少なくとも１つの−Ｓ−を有するチオ化合物０.１〜１５重量％、水溶性金化合物０.０５〜５重量％、水溶性銀化合物０.００１〜１重量％及び金属イオン封鎖剤０.１〜１０重量％を含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の面によって提供されるモジュール化プリント基板のメッキ方法は、ａ）部品実装のためのパッド部、及び外部デバイスと電気的に連結するための端子部を含み、一定の回路パターンが形成されたモジュール化プリント基板を提供する段階と、ｂ）前記プリント基板のパッド部及び端子部を除いた部分にフォトソルダーレジスト層を形成する段階と、ｃ）前記パッド部及び端子部上に無電解ニッケルメッキ層を形成する段階と、ｄ）前記無電解水性メッキ液を前記プリント基板に接触させて前記ニッケルメッキ層上に金−銀合金メッキ層を形成する段階とを含むことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
前述したように、本発明によれば、従来の軟質無電解金メッキ及び硬質電解金メッキからなる二重メッキ工程を単一メッキ工程で置き換えることが可能な無電解水性金−銀合金メッキ液に関するものである。このように金及び銀の共析層として得られた合金メッキ層は、部品実装のためのパッド部に要求される充分な溶接性を提供することができるうえ、優れた耐磨耗性を端子部に与えて二重メッキの利点を同時に得ることができる。
【００２０】
本発明に係る無電解水性金−銀メッキ液は有機酸、錯化剤、チオ化合物、水溶性金化合物、水溶性銀化合物及び金属イオン封鎖剤を含む。前記メッキ液のメッキ原理を簡略に説明すると、次の通りである。
【００２１】
メッキに先立って、モジュール化ＰＣＢのパッド部及び端子部上に無電解ニッケルメッキ層の形成工程が行われる。メッキ液内の有機酸がニッケル（Ｎｉ）層を溶解させ、錯化剤によって錯化された水溶性金及び銀化合物が電位差によって前記ニッケル層上に析出される原理を用いたものである。
【００２２】
本発明において、前記有機酸は、少なくとも１つのスルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）を有するもので、代表的な例としてはメタンスルホン酸(methane sulfonic acid)、メタンジスルホン酸(methane disulfonic acid)、スルホサリチル酸(sulfo salicylic acid)、フェノールスルホン酸(phenol sulfonic acid)、アミドスルホン酸(amido sulfonic acid)、ドデシルベンゼンスルホン酸(dodecyl benzene sulfonic acid)などがあり、この中から一つまたはそれ以上が選択される。このような有機酸はメッキ液の重量を基準として約１〜３０重量％、好ましくは約３〜１０重量％で含有される。たとえば、１重量％未満の場合にはニッケル層を充分溶解させることができないため、金−銀合金メッキ層を形成し難い反面、３０重量％を超える場合にはニッケル層が過溶解となり、後続の合金メッキ層が緻密でないという問題点が発生する虞がある。
【００２３】
前記錯化剤としては、シアン化ナトリウムやシアン化カリウムなどのアルカリ金属のシアン化物、アルカリ土類金属のシアン化物、フェリシアン化カリウム(potassium ferricyanide)、フェロシアン化カリウム(potassium ferrocyanide)などから１つまたはそれ以上選択されることができ、メッキ液の重量を基準として約０.１〜２０重量％、好ましくは約０.１〜１５重量％で使用される。たとえば、０.１重量％未満の場合には金及び銀化合物に対する錯化力があまり弱くなるため、メッキ層の金−銀合金比率を一定に保ち難い反面、２０重量％を超える場合にはメッキ液内で安定性を増大させることができるため、金及び銀化合物の濃度を高めることはできるが、ある物質に付着されて取り去される金及び銀化合物の損失が多くて好ましくない。また、本発明のメッキ液のうち、金化合物及び銀化合物内の金属と錯化剤のシアン化物とのモル比は約１：１〜１：５の範囲が最も理想的である。
【００２４】
一方、チオ化合物は金及び銀化合物が水性メッキ液内で安定するように添加される成分であって、少なくとも１つの−Ｓ−を有する。前記成分の例としては、チオウレア、アルキルチオウレア、メルカプト化合物、チオグリコール酸、チオシアン化ナトリウム(sodium thiocyanide)、チオシアン化アンモニウム(ammonium thiocyanide)などがあり、この中から１つまたはそれ以上を選択して使用する。前記チオ化合物はメッキ液の重量を基準として約０.１〜１５重量％、好ましくは約０.５〜５重量％範囲で使用する。０.１重量％未満では水性メッキ液の安定性を与え難く、１５重量％を超える場合には自体溶解度によって析出される。
【００２５】
金属イオン封鎖剤は、溶解されたＮｉ及びＣｕの働きを抑えるキレートの役割を果たすもので、ポリカルボキシ酸の誘導体、アミノ酢酸の誘導体、ニトリロ三酢酸の誘導体などを使用することができ、具体的にはエチレンジアミン四酢酸(ethylene diamine tetra acetic acid)、ジエチレントリアミン五酢酸(diethylene triamine penta-acetic acid)、Ｎ−ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(N-hydroxyethylethylene diamine triacetic acid)、１,３−ジアミノ−２−プロパノール−Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ'−五酢酸(1,3-diamino-2-propanol-N,N,N,N'-tetra acetic acid)、ビスヒドロキシフェニル−エチレン(bishydroxyphenyl-ethylene)、ジアミン二酢酸(diamine diacetic acid)、Ｎ,Ｎ−ジ（ヒドロキシエチル）グリシン(N,N-di(hydroxyethyl) glycine)などの中から１つまたはそれ以上選択される。前記金属イオン封鎖剤の含量はメッキ液の重量を基準として約０.１〜１０重量％であり、好ましくは約０.５〜５重量％である。
【００２６】
水溶性金化合物としてはシアン化金カリ、塩化金カリなどが代表的であり、この中から一つまたはそれ以上選択して使用することができるが、必ずこれに限定されるものではない。前記水溶性金化合物の含量はメッキ液の重量を基準として約０.０５〜５重量％、好ましくは約０.１〜１重量％である。
【００２７】
水溶性銀化合物は、硝酸銀やシアン化銀、シアン化銀カリ、酢酸銀、炭酸銀などの中から１つまたはそれ以上選択されるが、必ずこれに限定されるのではない。前記水溶性銀化合物の含量はメッキ液の重量を基準として約０.００１〜１重量％、好ましくは約０.０２〜０.２重量％である。特に、本発明で要求される物性を得るためには、金−銀メッキ層内の金及び銀の含有比が大事なので、水溶性銀化合物の含量が水溶性金化合物含量の約３〜８重量％範囲と調節されることが好ましい。
【００２８】
本発明において、メッキ液のｐＨは約３〜７、好ましくは約４〜５であり、メッキ過程で要求される温度は約６０〜９０℃、好ましくは約７０〜８０℃である。
【００２９】
このように製造される無電解水性金−銀メッキ液を用いてモジュール化プリント基板上の無電解ニッケルメッキ層上に形成された合金メッキ層は、約９０〜９９％の金及び約１〜１０％の銀からなる。金の含量が前記範囲に達していない場合には溶接性が不充分であり、金の含量が前記範囲を超える場合には実装時のはんだ広がり性によって再生性が良くないという問題点がある。
【００３０】
また、一般に、その厚さは約０.０１〜０.２５μｍである。但し、当業者であれば、様々な工程条件の変化によって前記範囲に達しない、或いは前記範囲を超える厚さを有するメッキ層の形成も可能であることを充分理解することができるであろう。本発明において、モジュール化ＰＣＢの製造時に要求される金−銀合金メッキ層の形成のためのメッキ工程は約５〜１５分間行われることが典型的である。
【００３１】
最適の金−銀合金メッキ層を形成するためには、メッキ工程中に選択的に前処理過程を行うことができる。即ち、まず銅材質の端子部及びパッド部に物理的な研磨を行って表面の異物を除去し、化学的に有機物を除去する。また、銅層の表面をエッチングさせた後、ニッケルメッキ層の形成に先立って選択的に触媒の役割を行うパラジウム（Ｐｄ）で処理することが好ましい。
【００３２】
前記メッキ液を用いてモジュール化ＰＣＢをメッキする方法の概略的な工程を図３に示した。
【００３３】
まず、基板１１上に一定の回路パターン（図示せず）、部品実装のためのパッド部１２、及び外部デバイスと電気的に連結するための端子部１３を形成するが、一般に、このような工程は当業界で広く知られているフォトリソグラフィによって行われる。
【００３４】
その後、フォトソルダーレジスト（ＰＳＲ）を前記プリント基板１１に塗布するが、前記ソルダーレジスト層１４は後述するメッキ過程においてメッキに対するレジストの役割を果たす。前記ソルダーレジスト層１４にドライフィルムを適用し、露光及び現像工程を経てパッド部１２及び端子部１３上のソルダーレジスト層部位だけを剥離させる。
【００３５】
前記工程の完了後にはパッド部１２及び端子部１３が外部に露出され、その上に、好ましくは無電解ニッケルメッキ層１５が形成される。このような 導電層上に無電解ニッケルメッキ層を形成するための具体的な工程は前述と同様である。
【００３６】
その後、パッド部及び端子部上のニッケルメッキ層１５の損傷を防止するために、充分な時間に亘って前記ニッケルメッキ層の表面を本発明に係る無電解水性メッキ液に浸漬することにより、所望の金−銀合金メッキ層１６を形成することができる。
【００３７】
本発明は下記実施例によってより明確に理解できる。これらの実施例は本発明の例示に過ぎず、発明の領域を制限するものではない。
【００３８】
下記実施例では、銅材質のパッド部及び端子部を除いた部分にフォトソルダーレジスト層（同和タムラ化研株式会社の商品名ＳＴ−２インク）が形成されたモジュール化ＰＣＢ（基板サイズ：３４０×５１０ｍｍ、基板の厚さ：０.８０±０.０８ｍｍ、銅層の厚さ：３０〜５０μｍ）を５０℃で３分間酸（硫酸濃度：１６０〜２００ｇ／Ｌ）で脱脂し、パラジウム（由一材料技術社の商品名ｃａｔａ １８４５）を用いて触媒処理した後水洗し、無電解ニッケルメッキ液（由一材料技術社の商品名ＥＮ-１８４５）にて８５℃で２０分間メッキした。この際、パッド部及び端子部上の無電解ニッケル層の厚さは４.７μｍであった。
【００３９】
上述したように、ニッケル層が形成されたモジュール化ＰＣＢを水洗した後、３％塩酸溶液を用いて２５℃で１分間活性化処理し、さらに水洗した。その後、次のように前記ニッケル層上に金−銀合金メッキ工程を行った。
（実施例１）
下記表１の組成を有する水性合金メッキ液を製造した後、前記無電解ニッケルメッキ処理されたモジュール化ＰＣＢを３％塩酸溶液にて２５℃で１分間活性化処理した。その後、メッキ液の温度を６０℃、７０℃及び８０℃にそれぞれ変化させながら、前記ＰＣＢをメッキ液に１０分間浸漬してメッキした。この際、メッキ液は攪拌せず、４.５のｐＨを有する。
【００４０】
【表１】
【００４１】
前記メッキ工程後、水洗し、８０℃で１５分間乾燥させた後、下記のような条件及び方法で溶接性及び耐磨耗性を測定した。
【００４２】
溶接性
１）ソルダーペーストサイズ：０.０４ｍｍ（平均粒子サイズ）でパッド部を印刷した。
【００４３】
２）リフロー条件：１６０℃〜１９０℃〜２４５℃〜９０℃(速度：１.０ｍ/ｍｉｎ)
３）評価方法
溶接性を確認するためにＳｎとＰｂの比率が６３：３７のソルダーペースト材質をパッド部に載せた後、前記リフロー条件で熱を加えると、ソルダーペーストの溶融点が１８３℃なので、パッド部にあるソルダーペーストが熱によって溶融されてパッド部に広がる。このようなソルダーペーストの広がり程度によって溶接性を評価することができるが、広がれば広がるほど溶接性が優秀である。
【００４４】
４）評価基準
溶接性（リフロー後）：最初のソルダーペースト粒子サイズの３倍以上（即ち、０.１２ｍｍ以上）であれば、溶接性に異常がないものと判断する。
【００４５】
耐磨耗性
クリップテスト(clip test)：モジュールＰＣＢの端子部に対してクリップの着脱を１００回繰返し行ったとき、合金鍍金層の下部に形成されたニッケル層が出現するか否かを電子顕微鏡で観察した。
【００４６】
前記パッド部の溶接性及び端子部の耐磨耗性に対するテスト結果を下記表２に示す。
【００４７】
【表２】
【００４８】
（実施例２）
下記表３の組成を有する水性合金メッキ液を製造した後、前記無電解ニッケルメッキ処理されたモジュール化ＰＣＢを３％塩酸溶液にて２５℃で１分間活性化処理した。その後、８０℃のメッキ液でメッキ時間を５分、１０分及び１５分にそれぞれ変化させながらメッキ工程を行った。この際、メッキ液は攪拌せず、４.５のｐＨを有する。
【００４９】
【表３】
【００５０】
その後、実施例１と同一の方法で後処理した後、溶接性及び耐磨耗性を測定した。その結果を下記表４に示す。
【００５１】
【表４】
【００５２】
（実施例３）
下記表５の組成を有する水性合金メッキ液を製造した後、前記無電解ニッケルメッキ処理されたモジュール化ＰＣＢを３％塩酸溶液にて２５℃で１分間活性化処理した。その後、メッキ液の温度を８０℃に調節して１０分間メッキ処理した。この際、攪拌条件を０.１ｍ／ｓ、０.２ｍ／ｓ及び０.３ｍ／ｓにそれぞれ変化させながらメッキ工程を行った。
【００５３】
【表５】
【００５４】
その後、実施例１と同一の方法で後処理した後、溶接性及び耐摩耗性を測定した。その結果を下記表６に示す。
【００５５】
【表６】
【００５６】
（実施例４）
実施例１で使用されたモジュール化ＰＣＢ上のパッド部及び端子部を無電解ニッケルメッキ液（由一材料技術社の商品名ＥＮ−１８４５）を用いて８５℃で２０分間メッキ処理した。この際、パッド部及び端子部上の無電解ニッケル層の厚さは４.７μｍであった。その後、実施例３で製造されたメッキ液を用いて前記ニッケルメッキ層上に８０℃で１０分間合金メッキを行った。このようにメッキ処理されたモジュール化ＰＣＢに対する信頼性は、本発明の出願人である三星電気株式会社のＰＣＢ表面処理上の信頼性評価基準によって評価された。
【００５７】
メッキ厚さの測定
金−銀合金メッキされた製品が取引先で要求する厚さを持っているか否かを確認するために、メッキ厚さ測定器（ＣＭＩ社の商品名ＣＭＩ９００）を用いてニッケルメッキ層の厚さ、金−銀合金メッキ層の厚さを測定する。
【００５８】
有孔性テスト
硝酸にメッキ処理されたモジュール化ＰＣＢを浸漬して肉眼で金−銀合金メッキの組織が腐食して気孔が発生するか否かを確認する。
【００５９】
耐熱性テスト
リフローを用いて下記表７に記載の温度条件で３回通過させた後、金−銀合金メッキの熱による表面色相変化有無と、接着テープを用いてニッケルメッキ層と金−銀合金メッキ層の分離如何を確認する。
【００６０】
溶接性テスト
下記表７に記載の２つの条件で処理してパッド部に溶融されたソルダーを浸漬した後、パッド部面積の９５％以上に亘ってソルダーが広がるか否かを確認する。
【００６１】
密着性テスト
リフローを用いて下記表７に記載の温度条件で３回通過させた後、アルミニウムワイヤをパッド部にソルダーで溶接した後、一定の力で引っ張った時、ニッケルメッキ層と金−銀合金メッキ層が分離されるか否か、及びソルダーと金−銀合金メッキ層が分離されるか否かを確認する。
【００６２】
【表７】
【００６３】
○：テスト結果、規格を満足させることを意味する。
【００６４】
前記テスト結果より、本発明の実施例に係る合金メッキ層が前述の項目と関連して要求される物性を全て満足させることが分かる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は、モジュール化ＰＣＢのパッド部及び端子部のそれぞれに要求されるメッキ特性を全て満足させると同時に、従来のモジュール化ＰＣＢ製造の際に行われる軟質無電解金メッキ及び硬質電解金メッキの二重メッキ工程を単一メッキ工程で置き換えることができるため、工程の単純化、生産性の向上及びコストの節減に寄与できるという利点を有する。特に、本発明のメッキ液は半導体の実装に使用されるすべてのモジュール化ＰＣＢに適用可能である。
【００６６】
本発明の単純な変形乃至変更は全て本発明の領域に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は特許請求の範囲によって明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ストリップ状のモジュール化ＰＣＢの構造を概略的に示す平面写真である。
【図２】従来のモジュール化ＰＣＢのメッキ工程を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の一具体例に係るモジュール化ＰＣＢのメッキ工程を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
１、１１ 基板
２、１２ パッド部
３、１３ 端子部
４、１４ ソルダーレジスト層
５、１５ ニッケルメッキ層
６ 軟質金メッキ層
７ 硬質金メッキ層
１６ 金−銀合金メッキ層
【発明の属する技術分野】
本発明は、モジュール化プリント基板(modular printed circuit board：以下、「モジュール化ＰＣＢ」という)の部品実装用表面処理に適用される金−銀合金用メッキ液組成物に関し、より具体的にはモジュール化ＰＣＢのパッド部及び端子部上に無電解ニッケルメッキを施した後、金−銀合金メッキ液に浸漬して９０〜９９％の金及び１〜１０％の銀からなる合金メッキ層を形成する金−銀合金用メッキ液組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、モジュール化ＰＣＢは、基板上に回路パターン、電子部品を実装するためのパッド(pad)部、及び着脱方式によって外部デバイスと電気的に連結できるように形成された端子(tap)部を含んでおり、前記回路パターン、パッド部及び端子部は銅材質からなるのが典型的である。これと関連し、図１にはストリップ状のＰＣＢの平面写真が示されている。ところが、外部に露出された銅層が、時間の経過に伴って酸化して半導体及びモジュール化ＰＣＢの実装時に信頼性を低下させるので、これを防止するための表面処理として、パッド部２及び端子部３上に軟質無電解金メッキを施し、端子部３上にのみ硬質電解金メッキ工程をさらに必須的に施している。一方、前記無電解金メッキ工程は当業界で広く知られている。例えば、韓国特許公開第２０００−５３６２１号(特許文献１)には、フォトソルダーレジスト（ＰＳＲ）を用いて金メッキしようとする銅部位上に無電解ニッケル層を形成した後、一つ以上の水溶性金化合物、一つ以上の有機伝導性塩、一つ以上の還元剤及び水を含む金浸漬メッキ液を接触させてプリント基板を製造する方法が開示されている。また、日本国特開平７−７２４３号(特許文献２)には、金メッキしようとする銅部位上に非結晶質の第1の無電解ニッケル皮膜を形成し、次に結晶質の第２の無電解ニッケル被膜を形成した後、置換反応を主反応とする無電解金メッキによって前記第２の無電解ニッケル皮膜の表面に無電解金メッキ膜を形成する無電解金メッキ方法が開示されている。この他にも、銅層上にニッケル−金メッキ層を形成する改良技術が、米国特許第５,１７３,１３０号(特許文献３)及び第５,２３５,１３９号(特許文献４)に開示されている。
【０００３】
モジュールＰＣＢにおいて、端子部上にのみ硬質電解金メッキ工程をさらに行う理由は次の通りである。
【０００４】
無電解ニッケルメッキ層の形成後、軟質金メッキ層のみを形成する場合には、モジュール化ＰＣＢのパッド部及び端子部に対する溶接性は良好であるが、端子部の耐磨耗性が不充分であってスクラッチなどが発生し易く、露出したニッケル層が腐食するという問題点を抱えている。これに反し、無電解ニッケルメッキ層の形成後、硬質金メッキ層のみを形成する場合には、モジュール化ＰＣＢのパッド部及び端子部の耐磨耗性は良好であるが、溶接性が低下してソルダーペーストの広がり性が悪く、且つ実装の際にディウェッティング(dewetting)不良が発生する。
【０００５】
前記モジュール化ＰＣＢの製造において、部品が実装されるパッド部には前述した軟質無電解金メッキ層を形成して溶接性(solderability)を与え、着脱の多い端子部には軟質無電解金メッキ層にさらに硬質電解金メッキ層を形成して耐磨耗性を与えることが一般的である。
【０００６】
これに関し、図２には従来の技術に係るモジュール用ＰＣＢの概略的な金メッキ工程の一具体例が示されている。
【０００７】
まず、当業界で広く知られている方法によって、基板１上にパターン化された回路（図示せず）、パッド部２及び端子部３を形成した後、金メッキされるべき部位（パッド部及び端子部）を除いた残部にフォトソルダーレジスト層４を形成する。その後、パッド部及び端子部上に無電解ニッケルメッキ液を約８５℃で約２０分間処理して、厚さ約３〜６μｍ、リン含有率約５〜８％のニッケルメッキ層５を形成する。
【０００８】
その後、ニッケルメッキ層上にクエン酸を主成分とする浸漬金メッキ液を接触させて厚さ約０.１μｍ内外の軟質無電解金メッキ層６を形成する。
【０００９】
パッド部及び端子部への軟質金メッキ層６の形成段階が終了すると、ドライフィルム（またはフォトレジスト）を用いてパッド部をマスキングすることにより、後続の硬質金メッキ段階でメッキ液に対するレジスタの役割を果たすようにする。その後、端子部に対してのみ厚さ約１μｍ内外の硬質電解金メッキ層7を形成し、パッド部上のドライフィルムを剥離させる。
【００１０】
ところが、前述した従来のモジュール化ＰＣＢの製造工程によれば、追加的な硬質金メッキ段階を行うために、別途の露光及び現像、そしてドライフィルムの剥離段階のような多数の工程が含まなければならないので、経済性及び生産性に悪影響を与えている実状である。
【００１１】
【特許文献１】
韓国特許公開第２０００−５３６２１号公報
【特許文献２】
特開平７−７２４３号公報
【特許文献３】
米国特許第５１７３１３０号明細書
【特許文献４】
米国特許第５２３５１３９号明細書
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の技術の問題点を克服するために研究を重ねた挙句、本発明者は、新規の金−銀合金メッキ液を使用する場合、モジュール化ＰＣＢ上のパッド部及び端子部にそれぞれ要求される物性を同時に与えることができるということを発見した。
【００１３】
従って、本発明の目的は、単一メッキ工程によってモジュール化ＰＣＢのパッド部及び端子部のそれぞれに要求されるメッキ特性を全て満足させる無電解金−銀合金メッキ液を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、従来のモジュール化ＰＣＢ製造の際に行われる軟質無電解金メッキ及び硬質電解金メッキの二重メッキ工程を単一メッキ工程で置き換えることができて、工程の単純化、生産性の向上及びコストの節減に寄与することが可能な無電解金−銀合金メッキ液を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、前記無電解合金メッキ液を用いたモジュール化ＰＣＢのメッキ方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一面によって提供されるモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液は、メッキ液の重量を基準として少なくとも１つのスルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）を有する有機酸１〜３０重量％、錯化剤０.１〜２０重量％、少なくとも１つの−Ｓ−を有するチオ化合物０.１〜１５重量％、水溶性金化合物０.０５〜５重量％、水溶性銀化合物０.００１〜１重量％及び金属イオン封鎖剤０.１〜１０重量％を含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の面によって提供されるモジュール化プリント基板のメッキ方法は、ａ）部品実装のためのパッド部、及び外部デバイスと電気的に連結するための端子部を含み、一定の回路パターンが形成されたモジュール化プリント基板を提供する段階と、ｂ）前記プリント基板のパッド部及び端子部を除いた部分にフォトソルダーレジスト層を形成する段階と、ｃ）前記パッド部及び端子部上に無電解ニッケルメッキ層を形成する段階と、ｄ）前記無電解水性メッキ液を前記プリント基板に接触させて前記ニッケルメッキ層上に金−銀合金メッキ層を形成する段階とを含むことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
前述したように、本発明によれば、従来の軟質無電解金メッキ及び硬質電解金メッキからなる二重メッキ工程を単一メッキ工程で置き換えることが可能な無電解水性金−銀合金メッキ液に関するものである。このように金及び銀の共析層として得られた合金メッキ層は、部品実装のためのパッド部に要求される充分な溶接性を提供することができるうえ、優れた耐磨耗性を端子部に与えて二重メッキの利点を同時に得ることができる。
【００２０】
本発明に係る無電解水性金−銀メッキ液は有機酸、錯化剤、チオ化合物、水溶性金化合物、水溶性銀化合物及び金属イオン封鎖剤を含む。前記メッキ液のメッキ原理を簡略に説明すると、次の通りである。
【００２１】
メッキに先立って、モジュール化ＰＣＢのパッド部及び端子部上に無電解ニッケルメッキ層の形成工程が行われる。メッキ液内の有機酸がニッケル（Ｎｉ）層を溶解させ、錯化剤によって錯化された水溶性金及び銀化合物が電位差によって前記ニッケル層上に析出される原理を用いたものである。
【００２２】
本発明において、前記有機酸は、少なくとも１つのスルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）を有するもので、代表的な例としてはメタンスルホン酸(methane sulfonic acid)、メタンジスルホン酸(methane disulfonic acid)、スルホサリチル酸(sulfo salicylic acid)、フェノールスルホン酸(phenol sulfonic acid)、アミドスルホン酸(amido sulfonic acid)、ドデシルベンゼンスルホン酸(dodecyl benzene sulfonic acid)などがあり、この中から一つまたはそれ以上が選択される。このような有機酸はメッキ液の重量を基準として約１〜３０重量％、好ましくは約３〜１０重量％で含有される。たとえば、１重量％未満の場合にはニッケル層を充分溶解させることができないため、金−銀合金メッキ層を形成し難い反面、３０重量％を超える場合にはニッケル層が過溶解となり、後続の合金メッキ層が緻密でないという問題点が発生する虞がある。
【００２３】
前記錯化剤としては、シアン化ナトリウムやシアン化カリウムなどのアルカリ金属のシアン化物、アルカリ土類金属のシアン化物、フェリシアン化カリウム(potassium ferricyanide)、フェロシアン化カリウム(potassium ferrocyanide)などから１つまたはそれ以上選択されることができ、メッキ液の重量を基準として約０.１〜２０重量％、好ましくは約０.１〜１５重量％で使用される。たとえば、０.１重量％未満の場合には金及び銀化合物に対する錯化力があまり弱くなるため、メッキ層の金−銀合金比率を一定に保ち難い反面、２０重量％を超える場合にはメッキ液内で安定性を増大させることができるため、金及び銀化合物の濃度を高めることはできるが、ある物質に付着されて取り去される金及び銀化合物の損失が多くて好ましくない。また、本発明のメッキ液のうち、金化合物及び銀化合物内の金属と錯化剤のシアン化物とのモル比は約１：１〜１：５の範囲が最も理想的である。
【００２４】
一方、チオ化合物は金及び銀化合物が水性メッキ液内で安定するように添加される成分であって、少なくとも１つの−Ｓ−を有する。前記成分の例としては、チオウレア、アルキルチオウレア、メルカプト化合物、チオグリコール酸、チオシアン化ナトリウム(sodium thiocyanide)、チオシアン化アンモニウム(ammonium thiocyanide)などがあり、この中から１つまたはそれ以上を選択して使用する。前記チオ化合物はメッキ液の重量を基準として約０.１〜１５重量％、好ましくは約０.５〜５重量％範囲で使用する。０.１重量％未満では水性メッキ液の安定性を与え難く、１５重量％を超える場合には自体溶解度によって析出される。
【００２５】
金属イオン封鎖剤は、溶解されたＮｉ及びＣｕの働きを抑えるキレートの役割を果たすもので、ポリカルボキシ酸の誘導体、アミノ酢酸の誘導体、ニトリロ三酢酸の誘導体などを使用することができ、具体的にはエチレンジアミン四酢酸(ethylene diamine tetra acetic acid)、ジエチレントリアミン五酢酸(diethylene triamine penta-acetic acid)、Ｎ−ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(N-hydroxyethylethylene diamine triacetic acid)、１,３−ジアミノ−２−プロパノール−Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ'−五酢酸(1,3-diamino-2-propanol-N,N,N,N'-tetra acetic acid)、ビスヒドロキシフェニル−エチレン(bishydroxyphenyl-ethylene)、ジアミン二酢酸(diamine diacetic acid)、Ｎ,Ｎ−ジ（ヒドロキシエチル）グリシン(N,N-di(hydroxyethyl) glycine)などの中から１つまたはそれ以上選択される。前記金属イオン封鎖剤の含量はメッキ液の重量を基準として約０.１〜１０重量％であり、好ましくは約０.５〜５重量％である。
【００２６】
水溶性金化合物としてはシアン化金カリ、塩化金カリなどが代表的であり、この中から一つまたはそれ以上選択して使用することができるが、必ずこれに限定されるものではない。前記水溶性金化合物の含量はメッキ液の重量を基準として約０.０５〜５重量％、好ましくは約０.１〜１重量％である。
【００２７】
水溶性銀化合物は、硝酸銀やシアン化銀、シアン化銀カリ、酢酸銀、炭酸銀などの中から１つまたはそれ以上選択されるが、必ずこれに限定されるのではない。前記水溶性銀化合物の含量はメッキ液の重量を基準として約０.００１〜１重量％、好ましくは約０.０２〜０.２重量％である。特に、本発明で要求される物性を得るためには、金−銀メッキ層内の金及び銀の含有比が大事なので、水溶性銀化合物の含量が水溶性金化合物含量の約３〜８重量％範囲と調節されることが好ましい。
【００２８】
本発明において、メッキ液のｐＨは約３〜７、好ましくは約４〜５であり、メッキ過程で要求される温度は約６０〜９０℃、好ましくは約７０〜８０℃である。
【００２９】
このように製造される無電解水性金−銀メッキ液を用いてモジュール化プリント基板上の無電解ニッケルメッキ層上に形成された合金メッキ層は、約９０〜９９％の金及び約１〜１０％の銀からなる。金の含量が前記範囲に達していない場合には溶接性が不充分であり、金の含量が前記範囲を超える場合には実装時のはんだ広がり性によって再生性が良くないという問題点がある。
【００３０】
また、一般に、その厚さは約０.０１〜０.２５μｍである。但し、当業者であれば、様々な工程条件の変化によって前記範囲に達しない、或いは前記範囲を超える厚さを有するメッキ層の形成も可能であることを充分理解することができるであろう。本発明において、モジュール化ＰＣＢの製造時に要求される金−銀合金メッキ層の形成のためのメッキ工程は約５〜１５分間行われることが典型的である。
【００３１】
最適の金−銀合金メッキ層を形成するためには、メッキ工程中に選択的に前処理過程を行うことができる。即ち、まず銅材質の端子部及びパッド部に物理的な研磨を行って表面の異物を除去し、化学的に有機物を除去する。また、銅層の表面をエッチングさせた後、ニッケルメッキ層の形成に先立って選択的に触媒の役割を行うパラジウム（Ｐｄ）で処理することが好ましい。
【００３２】
前記メッキ液を用いてモジュール化ＰＣＢをメッキする方法の概略的な工程を図３に示した。
【００３３】
まず、基板１１上に一定の回路パターン（図示せず）、部品実装のためのパッド部１２、及び外部デバイスと電気的に連結するための端子部１３を形成するが、一般に、このような工程は当業界で広く知られているフォトリソグラフィによって行われる。
【００３４】
その後、フォトソルダーレジスト（ＰＳＲ）を前記プリント基板１１に塗布するが、前記ソルダーレジスト層１４は後述するメッキ過程においてメッキに対するレジストの役割を果たす。前記ソルダーレジスト層１４にドライフィルムを適用し、露光及び現像工程を経てパッド部１２及び端子部１３上のソルダーレジスト層部位だけを剥離させる。
【００３５】
前記工程の完了後にはパッド部１２及び端子部１３が外部に露出され、その上に、好ましくは無電解ニッケルメッキ層１５が形成される。このような 導電層上に無電解ニッケルメッキ層を形成するための具体的な工程は前述と同様である。
【００３６】
その後、パッド部及び端子部上のニッケルメッキ層１５の損傷を防止するために、充分な時間に亘って前記ニッケルメッキ層の表面を本発明に係る無電解水性メッキ液に浸漬することにより、所望の金−銀合金メッキ層１６を形成することができる。
【００３７】
本発明は下記実施例によってより明確に理解できる。これらの実施例は本発明の例示に過ぎず、発明の領域を制限するものではない。
【００３８】
下記実施例では、銅材質のパッド部及び端子部を除いた部分にフォトソルダーレジスト層（同和タムラ化研株式会社の商品名ＳＴ−２インク）が形成されたモジュール化ＰＣＢ（基板サイズ：３４０×５１０ｍｍ、基板の厚さ：０.８０±０.０８ｍｍ、銅層の厚さ：３０〜５０μｍ）を５０℃で３分間酸（硫酸濃度：１６０〜２００ｇ／Ｌ）で脱脂し、パラジウム（由一材料技術社の商品名ｃａｔａ １８４５）を用いて触媒処理した後水洗し、無電解ニッケルメッキ液（由一材料技術社の商品名ＥＮ-１８４５）にて８５℃で２０分間メッキした。この際、パッド部及び端子部上の無電解ニッケル層の厚さは４.７μｍであった。
【００３９】
上述したように、ニッケル層が形成されたモジュール化ＰＣＢを水洗した後、３％塩酸溶液を用いて２５℃で１分間活性化処理し、さらに水洗した。その後、次のように前記ニッケル層上に金−銀合金メッキ工程を行った。
（実施例１）
下記表１の組成を有する水性合金メッキ液を製造した後、前記無電解ニッケルメッキ処理されたモジュール化ＰＣＢを３％塩酸溶液にて２５℃で１分間活性化処理した。その後、メッキ液の温度を６０℃、７０℃及び８０℃にそれぞれ変化させながら、前記ＰＣＢをメッキ液に１０分間浸漬してメッキした。この際、メッキ液は攪拌せず、４.５のｐＨを有する。
【００４０】
【表１】
前記メッキ工程後、水洗し、８０℃で１５分間乾燥させた後、下記のような条件及び方法で溶接性及び耐磨耗性を測定した。
【００４２】
溶接性
１）ソルダーペーストサイズ：０.０４ｍｍ（平均粒子サイズ）でパッド部を印刷した。
【００４３】
２）リフロー条件：１６０℃〜１９０℃〜２４５℃〜９０℃(速度：１.０ｍ/ｍｉｎ)
３）評価方法
溶接性を確認するためにＳｎとＰｂの比率が６３：３７のソルダーペースト材質をパッド部に載せた後、前記リフロー条件で熱を加えると、ソルダーペーストの溶融点が１８３℃なので、パッド部にあるソルダーペーストが熱によって溶融されてパッド部に広がる。このようなソルダーペーストの広がり程度によって溶接性を評価することができるが、広がれば広がるほど溶接性が優秀である。
【００４４】
４）評価基準
溶接性（リフロー後）：最初のソルダーペースト粒子サイズの３倍以上（即ち、０.１２ｍｍ以上）であれば、溶接性に異常がないものと判断する。
【００４５】
耐磨耗性
クリップテスト(clip test)：モジュールＰＣＢの端子部に対してクリップの着脱を１００回繰返し行ったとき、合金鍍金層の下部に形成されたニッケル層が出現するか否かを電子顕微鏡で観察した。
【００４６】
前記パッド部の溶接性及び端子部の耐磨耗性に対するテスト結果を下記表２に示す。
【００４７】
【表２】
（実施例２）
下記表３の組成を有する水性合金メッキ液を製造した後、前記無電解ニッケルメッキ処理されたモジュール化ＰＣＢを３％塩酸溶液にて２５℃で１分間活性化処理した。その後、８０℃のメッキ液でメッキ時間を５分、１０分及び１５分にそれぞれ変化させながらメッキ工程を行った。この際、メッキ液は攪拌せず、４.５のｐＨを有する。
【００４９】
【表３】
その後、実施例１と同一の方法で後処理した後、溶接性及び耐磨耗性を測定した。その結果を下記表４に示す。
【００５１】
【表４】
（実施例３）
下記表５の組成を有する水性合金メッキ液を製造した後、前記無電解ニッケルメッキ処理されたモジュール化ＰＣＢを３％塩酸溶液にて２５℃で１分間活性化処理した。その後、メッキ液の温度を８０℃に調節して１０分間メッキ処理した。この際、攪拌条件を０.１ｍ／ｓ、０.２ｍ／ｓ及び０.３ｍ／ｓにそれぞれ変化させながらメッキ工程を行った。
【００５３】
【表５】
その後、実施例１と同一の方法で後処理した後、溶接性及び耐摩耗性を測定した。その結果を下記表６に示す。
【００５５】
【表６】
（実施例４）
実施例１で使用されたモジュール化ＰＣＢ上のパッド部及び端子部を無電解ニッケルメッキ液（由一材料技術社の商品名ＥＮ−１８４５）を用いて８５℃で２０分間メッキ処理した。この際、パッド部及び端子部上の無電解ニッケル層の厚さは４.７μｍであった。その後、実施例３で製造されたメッキ液を用いて前記ニッケルメッキ層上に８０℃で１０分間合金メッキを行った。このようにメッキ処理されたモジュール化ＰＣＢに対する信頼性は、本発明の出願人である三星電気株式会社のＰＣＢ表面処理上の信頼性評価基準によって評価された。
【００５７】
メッキ厚さの測定
金−銀合金メッキされた製品が取引先で要求する厚さを持っているか否かを確認するために、メッキ厚さ測定器（ＣＭＩ社の商品名ＣＭＩ９００）を用いてニッケルメッキ層の厚さ、金−銀合金メッキ層の厚さを測定する。
【００５８】
有孔性テスト
硝酸にメッキ処理されたモジュール化ＰＣＢを浸漬して肉眼で金−銀合金メッキの組織が腐食して気孔が発生するか否かを確認する。
【００５９】
耐熱性テスト
リフローを用いて下記表７に記載の温度条件で３回通過させた後、金−銀合金メッキの熱による表面色相変化有無と、接着テープを用いてニッケルメッキ層と金−銀合金メッキ層の分離如何を確認する。
【００６０】
溶接性テスト
下記表７に記載の２つの条件で処理してパッド部に溶融されたソルダーを浸漬した後、パッド部面積の９５％以上に亘ってソルダーが広がるか否かを確認する。
【００６１】
密着性テスト
リフローを用いて下記表７に記載の温度条件で３回通過させた後、アルミニウムワイヤをパッド部にソルダーで溶接した後、一定の力で引っ張った時、ニッケルメッキ層と金−銀合金メッキ層が分離されるか否か、及びソルダーと金−銀合金メッキ層が分離されるか否かを確認する。
【００６２】
【表７】
○：テスト結果、規格を満足させることを意味する。
【００６４】
前記テスト結果より、本発明の実施例に係る合金メッキ層が前述の項目と関連して要求される物性を全て満足させることが分かる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は、モジュール化ＰＣＢのパッド部及び端子部のそれぞれに要求されるメッキ特性を全て満足させると同時に、従来のモジュール化ＰＣＢ製造の際に行われる軟質無電解金メッキ及び硬質電解金メッキの二重メッキ工程を単一メッキ工程で置き換えることができるため、工程の単純化、生産性の向上及びコストの節減に寄与できるという利点を有する。特に、本発明のメッキ液は半導体の実装に使用されるすべてのモジュール化ＰＣＢに適用可能である。
【００６６】
本発明の単純な変形乃至変更は全て本発明の領域に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は特許請求の範囲によって明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ストリップ状のモジュール化ＰＣＢの構造を概略的に示す平面写真である。
【図２】従来のモジュール化ＰＣＢのメッキ工程を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の一具体例に係るモジュール化ＰＣＢのメッキ工程を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
１、１１ 基板
２、１２ パッド部
３、１３ 端子部
４、１４ ソルダーレジスト層
５、１５ ニッケルメッキ層
６ 軟質金メッキ層
７ 硬質金メッキ層
１６ 金−銀合金メッキ層
Claims (17)
- メッキ液の重量を基準として、少なくとも１つのスルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）を有する有機酸１〜３０重量％、錯化剤０.１〜２０重量％、少なくとも１つの−Ｓ−を有するチオ化合物０.１〜１５重量％、水溶性金化合物０.０５〜５重量％、水溶性銀化合物０.００１〜１重量％及び金属イオン封鎖剤０.１〜１０重量％を含むことを特徴とするモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液。
- 前記メッキ液が、メッキ液の重量を基準として、少なくとも１つのスルホン酸基（−ＳＯ3Ｈ）を有する有機酸３〜１０重量％、錯化剤０.１〜１５重量％、少なくとも１つの−Ｓ−を有するチオ化合物０.５〜５重量％、水溶性金化合物０.１〜１重量％、水溶性銀化合物０.０２〜０.２重量％及び金属イオン封鎖剤０.５〜５重量％を含むことを特徴とする請求項１記載のモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液。
- 前記有機酸がメタンスルホン酸、メタンジスルホン酸、スルホサリチル酸、フェノールスルホン酸、アミドスルホン酸及びドデシルベンゼンスルホン酸からなる群より選択された一つまたはそれ以上であることを特徴とする請求項１記載のモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液。
- 前記錯化剤がアルカリ金属のシアン化物、アルカリ土類金属のシアン化物、フェリシアン化カリウム(potassium ferricyanide)及びフェロシアン化カリウム(potassium ferrocyanide)からなる群より選択された１つまたはそれ以上であることを特徴とする請求項１記載のモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液。
- 前記チオ化合物がチオウレア、アルキルチオウレア、メルカプト化合物、チオグリコール酸、チオシアン化ナトリウム(sodium thiocyanide)、チオシアン化アンモニウム(ammonium thiocyanide)からなる群より選択された１つまたはそれ以上であることを特徴とする請求項１記載のモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液。
- 前記水溶性金化合物はシアン化金カリ及び塩化金カリからなる群より選択された１つまたはそれ以上であることを特徴とする請求項１記載のモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液。
- 前記水溶性銀化合物は硝酸銀、シアン化銀、シアン化銀カリ、酢酸銀及び炭酸銀からなる群より選択された１つまたはそれ以上であることを特徴とする請求項１記載のモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液。
- 前記金属イオン封鎖剤はポリカルボキシ酸の誘導体、アミノ酢酸の誘導体またはニトリロ三酢酸の誘導体であることを特徴とする請求項１記載のモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液。
- 前記金属イオン封鎖剤はエチレンジアミン四酢酸(ethylene diamine tetra acetic acid)、ジエチレントリアミン五酢酸(diethylene triamine penta-acetic acid)、Ｎ−ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(N-hydroxyethylethylene diamine triacetic acid)、１,３−ジアミノ−２−プロパノール−Ｎ,Ｎ,Ｎ,Ｎ'−五酢酸(1,3-diamino-2-propanol-N,N,N,N'-tetra acetic acid)、ビスヒドロキシフェニル−エチレン(bishydroxyphenyl-ethylene)、ジアミン二酢酸(diamine diacetic acid)及びＮ,Ｎ−ジ（ヒドロキシエチル）グリシン(N,N-di(hydroxyethyl) glycine)からなる群より選択された１つまたはそれ以上であることを特徴とする請求項８記載のモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液。
- 前記水溶性銀化合物の含量が前記水溶性金化合物の含量の３〜８重量％であることを特徴とする請求項１記載のモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液。
- 前記メッキ液中で前記金化合物及び銀化合物内の金属と錯化剤のシアン化物とのモル比が１：１〜１：５の範囲であることを特徴とする請求項１記載のモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液。
- 前記メッキ液のｐＨが３〜７であることを特徴とする請求項１記載のモジュール化プリント基板の表面処理用無電解水性メッキ液。
- ａ）部品実装のためのパッド部、及び外部デバイスと電気的に連結するための端子部を含み、一定の回路パターンが形成されたモジュール化プリント基板を提供する段階と、
ｂ）前記プリント基板のパッド部及び端子部を除いた部分にフォトソルダーレジスト層を形成する段階と、
ｃ）前記パッド部及び端子部上に無電解ニッケルメッキ層を形成する段階と、
ｄ）請求項１乃至請求項１２のいずれか１項による前記無電解水性メッキ液を前記プリント基板に接触させて前記ニッケルメッキ層上に金−銀合金メッキ層を形成する段階とを含むことを特徴とするモジュール化プリント基板のメッキ方法。 - 前記金−銀合金メッキ層が９０〜９９％の金及び１〜１０％の銀からなることを特徴とする請求項１３記載のモジュール化プリント基板のメッキ方法。
- 前記金−銀合金メッキ層の厚さが０.０１〜０.２５μｍであることを特徴とする請求項１３記載のモジュール化プリント基板のメッキ方法。
- 前記ｄ）段階が５〜１５分間行われることを特徴とする請求項１３記載のモジュール化プリント基板のメッキ方法。
- 前記ｄ）段階の無電解水性メッキ液の温度が６０〜９０℃であることを特徴とする請求項１３記載のモジュール化プリント基板のメッキ方法。
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