JP6453321B2 - スズをゲルマニウムでドープすることによりスズ表面及びスズめっき表面上でのスズウィスカの成長を軽減するための方法及び装置 - Google Patents

Description

本開示は、概して、スズ電気めっきの分野に関する。より具体的には、本開示は、スズをゲルマニウムでドープすることにより、スズめっきされた膜及びスズめっきされた表面上でのスズウィスカ形成を軽減するための方法に関する。

鉛フリーエレクトロニクスへの世界的な移行により、大手電子部品供給業者は、製品ラインをスズ／鉛含有仕上げから鉛フリー仕上げに転換を強いられている。その結果、ほとんどのエレクトロニクス供給者は、電気めっきされた純スズ仕上げに移行した。しかしながら、電気めっきされた純スズ仕上げには、表面から一定距離に延びるウィスカが形成される傾向にある。そのようなスズウィスカが、広範囲の環境条件下で、多種多様なスズめっきされた部品上に形成されることが分かった。これらのスズウィスカは、ほぼ純粋なスズから成るため導電性であり、例えば、電子部品の短絡などの問題を引き起こす可能性がある。したがって、スズめっきされた表面からスズウィスカが成長することにより、スズでめっきされる部品を使用する電子システムに関する信頼性のみならず、そのシステムに関する他の問題も継続的に生じている。スズめっきされた表面上でのスズウィスカ形成に起因し得るエレクトロニクスへの好ましくない影響から、著しい顧客の不満により、エレクトロニクス製造業者に著しい財政的影響が生じてきた。今まで、スズウィスカが電子システム内で確実に成長しないようにするための唯一の方法は、純スズをそのようなシステムから取り除くことであった。しかしながら、電子産業界のスズ及びスズめっきされた部品への信頼が増すことで、このスズを取り除く戦略は実行不可能となった。１つのスズウィスカを軽減する戦略は、リード線の先端から部品本体まで、すべてのスズめっきされた部品リード線を溶融解したスズ／鉛に浸すことであった。しかしながら、この工程は、不所望に部品に影響を及ぼす可能性があり、製造工程に組み入れるには費用がかかる。

１つのバリエーションによれば、本開示は、基板表面上でのスズウィスカの成長を軽減するための方法に関する。ゲルマニウム含有化合物が、ゲルマニウム含有溶液を作るために溶解される。次いで、水及び錯化剤が、ゲルマニウム含有溶液に加えられる。次いで、水溶性のスズ含有化合物が、ゲルマニウム含有溶液に加えられる。スズ含有化合物がゲルマニウム含有溶液に加えられる前又は後に、オプションの界面活性剤／均染剤が加えられてもよい。電極は、電流を供給可能な電源に接続された状態で、溶液に浸される。電流を溶液に供給し、結果として、ある量のゲルマニウム及びスズを陰極基板表面上に共析出するために、電源を作動させる。１つのバリエーションによれば、陰極基板表面は、銅、電子部品に通常使用される材料、例えば、リード線などを含む。好ましくは、ゲルマニウム及びスズは、約０．５重量％から約５重量％までの量のゲルマニウムと、約９５重量％から約９９．５重量％までの量のスズが基板表面上で共析出された状態で、基板表面上に約１ミクロンから約１０ミクロンまでの厚さに共析出される。

更なるバリエーションによれば、ゲルマニウム含有化合物は、二酸化ゲルマニウム、又は水溶液、好ましくはアルカリ性溶液に可溶化できる他のゲルマニウム含有化合物を含むグループから選択される。好ましくは、二酸化ゲルマニウムは、水酸化ナトリウム溶液に溶解される。また更なるバリエーションによれば、ゲルマニウム含有化合物は、ゲルマニウムフルオロホウ酸塩、又は他の水溶性ゲルマニウム塩、及びそれらの組み合わせとして直接溶液に提供される。スズ含有化合物は、水溶性の塩、好ましくは硫酸スズ（ＩＩ）として溶液に加えられると理解される。

本開示は、更に、ある量のゲルマニウム含有化合物を塩基性溶液に（好ましくは、二酸化ゲルマニウムを水酸化ナトリウム溶液に）溶解させるステップと、ある量の水、好ましくは脱イオン水を、溶液中でゲルマニウム含有化合物に加えるステップと、錯化剤（好ましくは、ｄ，ｌ−酒石酸）を加えるステップと、オプションで界面活性剤／均染剤を加えるステップと、ある量のスズ含有化合物（好ましくは硫酸スズ（ＩＩ））をゲルマニウム含有溶液に溶解させるステップとを含む、基板表面上でのスズウィスカの成長を軽減するための方法に関する。スズ含有陽極電極が、ゲルマニウム含有及びスズ含有溶液に浸され、陰極基板表面が、ゲルマニウム含有及びスズ含有溶液に浸される。電源が、陽極電極、及び陰極基板表面を含む陰極基板（電極として働く）に提供され、次いで、電流を電極に供給し、結果として、ある量のゲルマニウム及びスズを基板表面上に共析出するために、電源が作動される。本開示のシステム、方法及び装置はまた、第３の電極が基準電極として使用される３つの電極システムを使用するシステム及び方法にも使用及び統合されることもできるだろう。

更なるバリエーションでは、本開示は、ある量のゲルマニウム含有化合物を塩基性溶液に（好ましくは、二酸化ゲルマニウムをある量の水酸化ナトリウム溶液に）溶解させるステップと、ある量の水（好ましくは脱イオン水）をゲルマニウム含有溶液に加えるステップと、ある量の錯化剤（好ましくは、ｄ，ｌ−酒石酸）をゲルマニウム含有溶液に加えるステップと、オプションで界面活性剤／均染剤を加えるステップと、ある量の水溶性のスズ含有化合物（好ましくは硫酸スズ（ＩＩ））をゲルマニウム含有溶液に溶解させるステップとを含む、電気めっき漕を作るための方法に関する。加えて、本開示は、先述の方法に従って作られる電気めっき漕を検討する。

更なるバリエーションでは、本開示は、水溶液中のある量のゲルマニウム含有化合物（好ましくは、ある量の水酸化ナトリウム溶液中の二酸化ゲルマニウム）と、溶液に加えられるある量の水と、ある量の錯化剤（好ましくは、ｄ，ｌ−酒石酸）と、ある量のオプションの界面活性剤／均染剤と、ある量のスズ含有化合物（好ましくは硫酸スズ（ＩＩ））とを含む、電気めっき漕に関する。

また更に、本開示は、ある量のゲルマニウム及びスズを基板表面上に共析出することによるスズウィスカの成長を軽減するためのコーティングに関する。好ましいバリエーションによれば、ゲルマニウム及びスズは、基板表面上に、好ましくは約１ミクロンから約１０ミクロンまでの厚さに電着される。好ましくは、基板表面は、銅を含み、ゲルマニウムは、好ましくは、約０．５重量％から約５重量％までのゲルマニウムの濃度で、より好ましくは、約１重量％から約２重量％までのゲルマニウムの濃度で、スズと基板上に共析出される。

本開示は、記載されるコーティングを、電子部品を含むがこれに限定されない任意の物体の有益なコーティングとして検討し、この場合、純スズ含有表面をスズ及びゲルマニウムめっきと交換することにより、スズウィスカの形成を軽減することが所望である。

本開示のバリエーションは一般用語で記載されており、ここから添付の図面を参照することになるが、それらの図面は必ずしも一定の縮尺比で描かれているわけではない。

ゲルマニウム及びスズを含むコーティングを基板表面上にめっきする工程のフローチャートである。 ゲルマニウム及びスズを含むコーティングを基板表面上にめっきする工程のフローチャートである。 ゲルマニウム及びスズのコーティングを基板表面上にめっきするための電気めっき漕の概略図である。 純スズを含むコーティングを基板表面上にめっきする工程用のフローチャートである。 純スズめっきされた基板表面からのスズウィスカ成長の顕微鏡写真である。 純スズめっきされた基板表面からのスズウィスカ成長の顕微鏡写真である。 ゲルマニウム及びスズを含むめっきでコーティングされた表面の顕微鏡写真である。 電子部品本体の外周に沿って配向されるリード線を有する電子部品の概略図である。 図７に示されるリード線の更に拡大された概略図である。

本開示は、さもなければ通常スズめっきされた基板で発生するような、めっきされた基板表面からのスズウィスカ成長を抑制するための、ゲルマニウムでドープされる電気めっきスズ膜の開発に関する。所望されないスズウィスカの成長を著しく抑制するために、約０．５重量％から約５重量％までの量のゲルマニウムをスズへ加えることが、たった今、示された。

図１ａは、１つの好ましい電気めっき方法バリエーション１０ａのフローチャートを示す。ある量のゲルマニウム含有化合物が、水溶液に溶解された（１２ａ）。ある量の水が、ゲルマニウム含有溶液に加えられた（１４ａ）。ある量の錯化剤が、ゲルマニウム溶液に加えられた（１６ａ）。オプションで、ある量の界面活性剤／均染剤が、ゲルマニウム溶液に加えられた（１７ａ）。ある量の水溶性のスズ含有化合物が、溶液に溶解され、ゲルマニウム溶液に加えられた（１８ａ）。次いで、スズ及びゲルマニウム溶液が、基板表面に電気めっきするために使用された（１９ａ）。

図１ｂは、１つの好ましい電気めっき方法バリエーション１０ｂのフローチャートを示す。ある量の二酸化ゲルマニウムが、水酸化ナトリウム溶液に溶解された（１２ｂ）。ある量の脱イオン水が、ゲルマニウム含有溶液に加えられた（１４ｂ）。ある量のｄ，ｌ−酒石酸が、ゲルマニウム溶液に加えられた（１６ｂ）。オプションで、ある量の界面活性剤／均染剤が、ゲルマニウム溶液に加えられた（１７ｂ）。ある量の硫酸スズ（ＩＩ）が、ゲルマニウム溶液に加えられた（１８ｂ）。次いで、スズ及びゲルマニウム溶液が、基板表面に電気めっきするために使用された（１９ｂ）。

図２に示されるように、電気めっき漕２０は、中に陽極２６（例えば、純スズ陽極、スズ及びゲルマニウム陽極など）及び陰極２８（例えば、銅又は他の金属陰極など）が吊るされる、ゲルマニウム及びスズ含有電解質溶液２２を含む容器２４を備える。

０．１４７９ｇの量のＧｅＯ_２（９９．９８％、Ａｌｄｒｉｃｈ）が、２．０８６ｇの１Ｎ ＮａＯＨ溶液（Ｉｎｔｅｇｒａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）中に溶解された。固体は、溶解するまでテフロン棒で細かく砕かれた。６ｍｌの量の脱イオン水が溶液に加えられ、実質的に透明無色の溶液になるまで撹拌された。０．３９１９ｇの量のｄ，ｌ−酒石酸（９９％、Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ）が撹拌することにより溶液に溶解され、実質的に透明無色の溶液を得た。次いで、溶液が検査され、ｐＨ２．２８を有することが分かった。２０ｍｌの脱イオン水中の０．０６１８ｇの量の界面活性剤／均染剤、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）が、撹拌しながら加えられた。０．３４０ｇの量の硫酸スズ（ＩＩ）（９９．６％、Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ）が電解質溶液に溶解され、半透明無色の溶液を得た。次いで、電解質溶液が使用され、基板表面が電気めっきされた。本開示によれば、ゲルマニウムは、約０．５重量％から約５重量％までのゲルマニウムの好ましい量で、より好ましくは、約１重量％から約２重量％までの量で、スズと基板表面上に共析出される。

撹拌しながら、５０ｍｌのビーカーで、１８℃で先ほど記載された３０ｍｌのＧｅＯ_２／Ｓｎ電解質溶液を使用して、めっきされた（図２を参照、撹拌は示されない）。陽極がスズ薄板（９９．９９８％、Ａｌｄｒｉｃｈ）から構成され、およそ２ｃｍ^２の表面積を有していた。２つのクーポンが一度にめっきされた。その２つのクーポンは、ワニ口クリップを使用してそれら双方を一体的に接続することによって、陰極として使用された。その２つのクーポンは、合計２ｃｍ^２の表面積を有していた。０．９９５ボルトかつ１４ミリアンペアで８分間、めっき処理が施され、クーポン上に薄い灰色の光沢のないめっきされた膜を得た。各組のサンプルがめっきされる前に、５００グリットのＳｉＣペーパーを使用して、スズ陽極が洗浄された。

第１及び第７のゲルマニウムでドープされたスズ膜が、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）分光法により分析された。ＩＰＣの結果が、スズ及びゲルマニウムめっき並びに純スズ対照めっきの他の特性と共に表１に示される。

典型的には、小さなビーカー内での８ｍｌの１：１硝酸及び４ｍｌの濃塩酸の混合物を使用して、クーポンから、スズ及びゲルマニウムめっきされた膜を完全に溶解させた。次いで、この溶液を１００ｍｌのメスフラスコに移し、脱イオン水である容量まで希釈し、分析し、ＩＣＰスペクトロメータを使用してめっき内の対象となる元素（Ｇｅ及びＳｎ）の存在を確認した。めっきの表面粗度は、ＫＬＡ−ＴｅｎｃｏｒのＡｌｐｈａ−Ｓｔｅｐ２００ ｐｒｏｆｉｌｏｍｅｔｅｒを使用して測定された。平均表面粗度（Ｒａ）及び谷からピークまでの最大粗度（ＴＩＲ）もまた測定された（表１を参照）。

図３は、比較の対照サンプルとして使用するための純スズでコーティングされたサンプルに電気めっきするための方法３０を示すフローチャートである。これは、Ｙｕｎ Ｚｈａｎｇにより開発された方法（米国特許番号５，７５０，０１７に記載されている）を使用して実現された。０．１２５９ｇの量のＴｒｉｔｏｎ Ｘ−１００（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ）が、８０ｍｌの脱イオン水中で溶解された（３２）。２０ｍｌの量のメタンスルホン酸（７０％）（Ａｌｄｒｉｃｈ）が加えられた（３４）。２．００ｇの量のフェノールフタレイン溶液（０．５％）（Ａｌｄｒｉｃｈ）に、撹拌しながら液滴が加えられた（３６）。１０ｍｌの量のメタンスルホン酸スズ溶液（５０％）（Ａｌｄｒｉｃｈ）が、撹拌しながら加えられた（３８）。撹拌しながら、５０ｍｌのガラスビーカーで、５０℃に維持された先ほどの電解質溶液３０ｍｌを使用して、めっきされた（３９）。陽極は、９９．９９８％のスズ薄板（Ａｌｄｒｉｃｈ）で構成された。０．０４５ボルトかつ１０．９ミリアンペアで８分間、めっき処理が施され、灰色の光沢のあるめっきが得られた。

めっき処理直後に、ウィスカの形成と成長を加速する目的で、試験片を５０℃／５０％の相対湿度チャンバに移した。純スズでめっきした試験片も、対照として使用するために試験チャンバに移した。およそ６か月、１２か月及び１８か月で、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して、試験片が検査された。純スズめっきされた膜は、表面から成長している多くのこぶ状めっき（ｎｏｄｕｌｅ）及びウィスカを有していた。ここで、図４（時効１２０００時間後、３５００倍の倍率）及び図５（時効１２０００時間後、３００倍の倍率）を参照する。対照的に、ゲルマニウムでドープされたスズめっきされた膜は、同じ６か月、１２か月及び１８か月の評価期間にわたって評価された１ｍｍ^２の面積全域で、まったくウィスカの成長がなかった。更に、図６（時効１２０００時間後、１０００倍の倍率）を参照する。

先ほどの実施例で示されたように、ゲルマニウム及びスズを含む電解質溶液に、様々な界面活性剤が加えられ得る。好ましい界面活性剤は、基板上にめっきする際に、実質的に均一のコーティングを獲得する助けとなるように、均染剤として働く非イオンの界面活性剤である。好ましい界面活性剤は、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、Ｉｇｅｐａｌ ＣＡ−６３０、Ｎｏｎｉｄｅｔ Ｐ−４０、Ｃｏｎｃｏ ＮＩ、Ｄｏｗｆａｘ ９Ｎ、Ｉｇｅｐａｌ ＣＯ、Ｍａｋｏｎ、Ｎｅｕｔｒｏｎｙｘ ６００シリーズ、Ｎｏｎｉｐｏｌ ＮＯ、Ｐｌｙｔｅｒｇｅｎｔ Ｂ、Ｒｅｎｅｘ ６００シリーズ、Ｓｏｌａｒ ＮＯ、Ｓｔｅｒｏｘ、Ｓｅｒｆｏｎｉｃ Ｎ、Ｔ−ＤＥＴ−Ｎ、Ｔｅｒｇｉｔｏｌ ＮＰ、Ｔｒｉｔｏｎ Ｎなどを含み、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００が特に好ましい。

特定の理論に縛られずに、ｄ，ｌ−酒石酸は、ゲルマニウムイオンと恐らくスズイオンとを溶液中で錯化させるために働くと考えられる。理論上は、異なる起電電位（ｅｌｅｃｔｒｏｍｏｔｉｖｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を有する２つの金属を、実際、同時にめっきすることはできない。通常、この制限は、１つ又は双方の金属を化学的に錯化させることにより克服され、よって、それらの金属の起電電位は互いに近づき、それらの金属双方を同時にめっきする／堆積させることができる。スズ及びゲルマニウム系に対して有効であり得る他の錯化剤は、クエン酸、コハク酸、アスパラギン酸、ＥＤＴＡ、マンニトール、又はカルボン酸基、若しくは金属イオンを溶液中で錯化させることができる他の基を有する任意の有機化合物などを含むが、これらに限定されない。

本開示に明記される工程を通して影響を受けるゲルマニウムでドープされたスズコーティングは、約０．５重量％から約５重量％までの好ましいゲルマニウム濃度で、より好ましくは、約１重量％から約２重量％までのゲルマニウム濃度で、約１ミクロンから約５０ミクロンまでの好ましい厚さ、より好ましくは、約１ミクロンから約１０ミクロンまでの厚さに選択された基板上に堆積されると理解される。ゲルマニウムは、５％を上回る濃度で存在し得ると理解される。しかしながら、１８か月の観察中に観察されたスズウィスカの軽減は、約１％のみのゲルマニウム濃度で実現された。過度のゲルマニウム濃度は、スズウィスカの軽減に関する性能を上げることなく、開示された方法及びコーティングの経済的な実行可能性に影響を与える可能性があると考えられる。加えて、ゲルマニウム濃度は、例えば、コーティングされた部品のはんだ付けなどに関するスズの物理的性能及び化学的性能の妨げになってはならない。

図７は、スズめっきリード線を有する代表的な電子部品の拡大された概略図を示す。示されるように、部品７０は、外周に、部品７０の本体から延びるスズめっき銅リード線７２を有する。図８は、スズ電気めっき７６によってコーティングされる銅７４を示す、スズめっき銅リード線７２の断面図の更なる拡大図である。本開示の電気めっきコーティングが、銅又は他の金属を含む任意の／すべての電子部品及びパーツに対して効用を見い出すことになり、この場合、例えば、パーツをはんだ付け可能にするために、スズコーティングが必要になろうことが分かる。

条項１． ある量のゲルマニウム含有化合物及び水溶性のスズ含有化合物並びに錯化剤を含む溶液を調製するステップと；陽極電極を溶液に浸すステップと；陰極基板を溶液に浸すステップであって、当該陰極基板は陰極基板表面を含む、浸すステップと；陽極電極及び陰極基板を、電流を供給可能な電源に接続するステップと；電流を陽極電極、陰極基板及び溶液に供給するために、電源を作動させるステップと；ある量のゲルマニウム及びスズを陰極基板表面上に共析出するステップとを含む、基板表面上でのスズウィスカの成長を軽減するための方法。

条項２． ゲルマニウム及びスズは、基板表面上に約１ミクロンから約１０ミクロンまでの厚さに共析出される、条項１に記載の方法。

条項３． ゲルマニウム及びスズは、基板表面上に約０．５重量％から約５重量％までのゲルマニウムの濃度で共析出される、条項１又は２に記載の方法。

条項４． ゲルマニウム含有化合物は、水溶性のゲルマニウム塩を含む、条項１に記載の方法。

条項５． ゲルマニウム含有化合物は、塩基性溶液中で可溶化する、条項１に記載の方法。

条項６． ゲルマニウム含有化合物は、水酸化ナトリウム溶液中で可溶化する二酸化ゲルマニウムである、条項５に記載の方法。

条項７． スズ含有化合物は、水溶性のスズ塩として溶液に加えられる、条項１に記載の方法。

条項８． スズ含有化合物は、硫酸スズ（ＩＩ）である、条項１に記載の方法。

条項９． ゲルマニウム含有溶液を生成するために、ある量の二酸化ゲルマニウムを水酸化ナトリウム含有溶液に溶解させるステップと；ある量の水をゲルマニウム含有溶液に加えるステップと；ある量のｄ，ｌ−酒石酸をゲルマニウム含有溶液に加えるステップと；スズ及びゲルマニウム含有溶液を生成するために、ある量の硫酸スズ（ＩＩ）をゲルマニウム含有溶液に溶解させるステップと；スズ含有陽極電極をスズ及びゲルマニウム含有溶液に浸すステップと；陰極基板をスズ及びゲルマニウム含有溶液に浸すステップであって、当該陰極基板は陰極基板表面を含む、浸すステップと；電源を陽極電極及び陰極基板に接続するステップと；電流を陽極電極及び陰極基板に供給するために、電源を作動させるステップと；ある量のゲルマニウム及びスズを陰極基板表面上に共析出するステップとを含む、基板表面上でのスズウィスカの成長を軽減するための方法。

条項１０． ある量の界面活性剤／均染剤をゲルマニウム含有溶液に加えるステップを更に含む、条項９に記載の方法。

条項１１． ゲルマニウム含有溶液を作るために、ある量のゲルマニウム含有化合物を溶解させるステップと；ある量の水をゲルマニウム含有溶液に加えるステップと；ある量の錯化剤をゲルマニウム含有溶液に加えるステップと；ある量の水溶性のスズ含有化合物をゲルマニウム含有溶液に溶解させるステップとを含む、電気めっき漕を作るための方法。

条項１２． ゲルマニウム含有化合物は、塩基性溶液に溶解するゲルマニウム含有化合物、水溶性のゲルマニウム塩、及びそれらの組み合わせから成るグループから選択される、条項１１に記載の方法。

条項１３． ゲルマニウム含有化合物は、水酸化ナトリウム溶液中で可溶化する二酸化ゲルマニウムである、条項１１に記載の方法。

条項１４． 錯化剤は、ｄ，ｌ−酒石酸である、条項１１に記載の方法。

条項１５． ある量の界面活性剤／均染剤をゲルマニウム含有溶液に加えるステップを更に含む、条項１１に記載の方法。

条項１６． スズ含有化合物は、硫酸スズ（ＩＩ）を含む、条項１１に記載の方法。

条項１７． 条項１１に記載の方法に従って作られる電気めっき漕。

条項１８． 水溶液中のある量のゲルマニウム含有化合物と；ある量の水と；ある量の錯化剤と；ある量の水溶性のスズ含有化合物とを含む、電気めっき漕。

条項１９． ゲルマニウム含有化合物は、塩基性溶液中で可溶化する二酸化ゲルマニウムである、条項１８に記載の電気めっき漕。

条項２０． 錯化剤は、ｄ，ｌ−酒石酸である、条項１８に記載の電気めっき漕。

条項２１． スズ含有化合物は、硫酸スズ（ＩＩ）である、条項１８に記載の電気めっき漕。

条項２２． ある量の界面活性剤／均染剤を更に含む、条項１８から２１の何れか一項に記載の電気めっき漕。

条項２３． 約０．５重量％から約５重量％までのゲルマニウムの共析出量と、約９５重量％から約９９．５重量％までのスズの共析出量とを含む、基板表面上でのスズウィスカの成長を軽減するための電気めっきコーティング。

条項２４． ゲルマニウム及びスズは、基板表面上に約１ミクロンから約１０ミクロンまでの厚さに共析出される、条項２３に記載のコーティング。

条項２５． 条項２３又は２４に記載のコーティングを含む電子部品。

条項２６． 条項２３又は２４に記載のコーティングを含む物体。

条項２７． 条項２６に記載の物体を含む航空機。

本明細書に提示される実施例では、例えば、クワッドフラットパック、プラスチックデュアルインラインパッケージ （ＰＤＩＰ）、スモールアウトライン集積回路（ＳＯＩＣ）、リレーなどの電子部品を含む物体上でのスズ及びゲルマニウムめっきの使用、又はプリント回路基板上のトレース用めっきとしての使用が検討される。更に、本開示のスズ及びゲルマニウムコーティングでめっきされたそのような電子部品が、例えば、静止構造及び静止物体のみならず、任意の航空機、宇宙船、陸上移動体又は陸上以外の移動体において使用される任意の電子システムにおける効用を見い出すことになろうと考えられる。検討される移動体の完全に網羅されていないリストには、有人航空機、無人航空機、宇宙船、衛星、陸上移動体及び陸上以外の移動体並びに水面移動体及び水面下の移動体などが含まれる。

本開示の好ましいバリエーション及び代替方法が例示及び記載されたが、開示の主旨及び範囲から逸脱しなければ、その中で様々な変更及び代用を行うことができると理解される。従って、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれと同等の物によってのみ限定されるべきである。

Claims (18)

1. ある量のゲルマニウム含有化合物及び水溶性のスズ含有化合物並びに錯化剤を含む溶液を調製するステップと、
   陽極電極を前記溶液に浸すステップと、
   陰極基板を前記溶液に浸すステップであって、前記陰極基板は陰極基板表面を含む、浸すステップと、
   前記陽極電極及び前記陰極基板を、電流を供給可能な電源に接続するステップと、
   前記電流を前記陽極電極、前記陰極基板及び前記溶液に供給するために、前記電源を作動させるステップと、
   ある量のゲルマニウム及びスズを前記陰極基板表面上に共析出するステップと
   を含み、前記ゲルマニウム及びスズは、前記基板表面上に０．５重量％から５重量％までのゲルマニウムの濃度で共析出される、基板表面上でのスズウィスカの成長を軽減するための方法。
2. 前記ゲルマニウム及びスズは、前記基板表面上に１ミクロンから１０ミクロンまでの厚さに共析出される、請求項１に記載の方法。
3. 前記ゲルマニウム含有化合物は、水溶性のゲルマニウム塩を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記ゲルマニウム含有化合物は、塩基性溶液中で可溶化する、請求項１に記載の方法。
5. 前記ゲルマニウム含有化合物は、水酸化ナトリウム溶液中で可溶化する二酸化ゲルマニウムである、請求項４に記載の方法。
6. 前記スズ含有化合物は、水溶性のスズ塩として前記溶液に加えられる、請求項１に記載の方法。
7. 前記スズ含有化合物は、硫酸スズ（ＩＩ）である、請求項１に記載の方法。
8. ０．５重量％から５重量％までのゲルマニウムの共析出量と、９５重量％から９９．５重量％までのスズの共析出量と
   を含む、基板表面上でのスズウィスカの成長を軽減するための電気めっきコーティング。
9. 前記ゲルマニウム及びスズは、前記基板表面上に１ミクロンから１０ミクロンまでの厚さに共析出される、請求項８に記載のコーティング。
10. 請求項８又は９に記載のコーティングを含む電子部品。
11. ゲルマニウム含有溶液を生成するために、ある量の二酸化ゲルマニウムを水酸化ナトリウム含有溶液に溶解させるステップと、
    ある量の水を前記ゲルマニウム含有溶液に加えるステップと、
    ある量のｄ，ｌ−酒石酸を前記ゲルマニウム含有溶液に加えるステップと、
    スズ及びゲルマニウム含有溶液を生成するために、ある量の硫酸スズ（ＩＩ）を前記ゲルマニウム含有溶液に溶解させるステップと、
    スズ含有陽極電極を前記スズ及びゲルマニウム含有溶液に浸すステップと、
    陰極基板を前記スズ及びゲルマニウム含有溶液に浸すステップであって、前記陰極基板は陰極基板表面を含む、浸すステップと、
    電源を前記陽極電極及び前記陰極基板に接続するステップと、
    電流を前記陽極電極及び前記陰極基板に供給するために、前記電源を作動させるステップと、
    ある量のゲルマニウム及びスズを前記陰極基板表面上に共析出するステップと
    を含み、前記ゲルマニウム及びスズは、前記基板表面上に０．５重量％から５重量％までのゲルマニウムの濃度で共析出される、基板表面上でのスズウィスカの成長を軽減するための方法。
12. ある量の界面活性剤を前記ゲルマニウム含有溶液に加えるステップを更に含む、請求項１１に記載の方法。
13. ゲルマニウム含有溶液を作るために、ある量のゲルマニウム含有化合物を溶解させるステップと、
    ある量の水を前記ゲルマニウム含有溶液に加えるステップと、
    ある量の錯化剤を前記ゲルマニウム含有溶液に加えるステップと、
    ある量の水溶性のスズ含有化合物を前記ゲルマニウム含有溶液に溶解させるステップと
    を含み、
    ある量のゲルマニウム及びスズを陰極基板表面上に共析出するとき、前記ゲルマニウム及びスズは、前記基板表面上に０．５重量％から５重量％までのゲルマニウムの濃度で共析出される、電気めっき漕を作るための方法。
14. 前記ゲルマニウム含有化合物は、塩基性溶液に溶解するゲルマニウム含有化合物、水溶性のゲルマニウム塩、及びそれらの組み合わせから成るグループから選択される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記ゲルマニウム含有化合物は、水酸化ナトリウム溶液中で可溶化する二酸化ゲルマニウムである、請求項１３に記載の方法。
16. 前記錯化剤は、ｄ，ｌ−酒石酸である、請求項１３に記載の方法。
17. ある量の界面活性剤を前記ゲルマニウム含有溶液に加えるステップを更に含む、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 前記スズ含有化合物は、硫酸スズ（ＩＩ）を含む、請求項１３に記載の方法。