JP7243002B2 - 錫めっき液及び錫合金めっき液 - Google Patents
錫めっき液及び錫合金めっき液 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7243002B2 JP7243002B2 JP2019130823A JP2019130823A JP7243002B2 JP 7243002 B2 JP7243002 B2 JP 7243002B2 JP 2019130823 A JP2019130823 A JP 2019130823A JP 2019130823 A JP2019130823 A JP 2019130823A JP 7243002 B2 JP7243002 B2 JP 7243002B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating solution
- tin
- surfactant
- naphthalene
- carbonyl compound
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
第1の実施形態のめっき液は、錫めっき液であって、可溶性錫塩(A)と、ナフタレン系カルボニル化合物(B)と、不飽和カルボン酸(C)と、界面活性剤(D)とを含む。
この錫めっき液の特徴ある点は、上記界面活性剤(D)がポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミン(以下、POE・POPアルキルアミンという。)であり、上記ナフタレン系カルボニル化合物(B)に対する前記界面活性剤(D)のモル比率(D/B)が0.5以上であり、上記POE・POPアルキルアミンのポリオキシプロピレン(PO)に対するポリオキシエチレン(EO)の比(EO/PO比)が2~4であり、上記POE・POPアルキルアミンのアルキル鎖における炭素数が16~18であり、上記POE・POPアルキルアミンの質量平均分子量が2000~4000であることにある。
R-N-(EO)ae+bf-(PO)ce+df-H (2)
R-N-(PO)ae+bf-(EO)ce+df-H (3)
R-N-(EO)p-ran-(PO)q-H (6)
R-N-(PO)q-ran-(EO)p-H (7)
上記界面活性剤(D)の配合量は、好ましくは0.0001mol/L以上0.01mol/L以下、更に好ましくは0.0002mol/L以上0.005mol/L以下である。ここで、界面活性剤(D)の好ましい配合量を0.0001mol/L以上0.01mol/L以下の範囲内に限定したのは、0.0001mol/L未満では緻密なめっき皮膜が形成し難くなり、0.01mol/Lを超えるとめっき皮膜の膜厚の均一性が低下するおそれがあるからである。
第2の実施形態のめっき液は、錫合金めっき液であって、可溶性錫塩(A)と、ナフタレン系カルボニル化合物(B)と、不飽和カルボン酸(C)と、界面活性剤(D)と、錫より貴な金属の可溶性塩(E)と、スルフィド化合物(F)を含む。この錫合金めっき液の特徴ある点は、上記界面活性剤(D)がPOE・POPアルキルアミンであり、上記ナフタレン系カルボニル化合物(B)に対する上記界面活性剤(D)のモル比率(D/B)が0.5以上であり、上記アルキルアミンのポリオキシプロピレン(PO)に対するポリオキシエチレン(EO)の比(EO/PO比)が2~4であり、上記アルキルアミンのアルキル鎖における炭素数が16~18であり、上記アルキルアミンの質量平均分子量が2000~4000であり、上記スルフィド化合物(F)が上述した一般式(1)で示されることにある。
実施例1~17及び比較例1~11において使用される可溶性錫塩(A)を表1に示す。
実施例1~17及び比較例1~11において使用されるナフタレン系カルボニル化合物(B)を表2に示す。
実施例1~17及び比較例1~11において使用される不飽和カルボン酸(C)を表3に示す。
実施例1~17及び比較例1~11において使用される界面活性剤(D)を表4に示す。
実施例1~17及び比較例1~11において使用される錫より貴な金属の可溶性錫塩(E)を表5に示す。
<実施例1>
可溶性錫塩(A)としてのメタンスルホン酸Sn水溶液に、遊離酸としてのメタンスルホン酸と、不飽和カルボン酸(C)としてのメタクリル酸とを混合して、均一な溶液を調製した。一方、イソプロパノールと界面活性剤(D)としてのPOE・POPアルキルアミン(EO/PO比:2.1、アルキル鎖における炭素数:16、質量平均分子量:2700)とを混合し、この混合液にナフタレン系カルボニル化合物(B)としての1-ナフトアルデヒドを添加混合して、均一な溶液を調製した。2つの溶液を混合して撹拌し、最後にイオン交換水を加えて下記組成のSnめっき液を建浴した。なお、メタンスルホン酸Sn水溶液は、金属Sn板をメタンスルホン酸水溶液中で電解させることにより調製した。このSnめっき液では、界面活性剤(D)/ナフタレン系カルボニル化合物(B)のモル比率は5であった。
以下の表6に実施例1と次に述べる実施例2~14及び比較例1~9におけるめっき液の成分(A)、(B)、(C)、(D)及びモル比率(D)/(B)を示す。
メタンスルホン酸Sn(Sn2+として):50g/L
メタンスルホン酸(遊離酸として):100g/L
ナフタレン系カルボニル化合物:0.001mol/L
不飽和カルボン酸:2g/L
界面活性剤:0.005mol/L
イソプロパノール:5g/L
イオン交換水:残部
実施例2~11、14及び比較例1~7では、実施例1と同一の可溶性錫塩(A)としてのメタンスルホン酸Sn水溶液と、ナフタレン系カルボニル化合物(B)としての1-ナフトアルデヒドと、不飽和カルボン酸(C)としてのメタクリル酸をそれぞれ用いた。界面活性剤(D)としてのPOE・POPアルキルアミンは、表6に示す性状の界面活性剤を用いた。また界面活性剤(D)/ナフタレン系カルボニル化合物(B)のモル比率は表6に示すように調整した。具体的には、ナフタレン系カルボニル化合物(B)の含有量を実施例1と同様に0.001mol/Lに固定し、界面活性剤(D)の添加量を表6に示すモル比率となるように調整した。それ以外は、実施例1と同様にして、実施例2~11、14及び比較例1~7のSnめっき液を建浴した。
ナフタレン系カルボニル化合物(B)として1-ナフトエ酸を用いた。それ以外は、実施例1と同様にして、実施例12のSnめっき液を建浴した。
不飽和カルボン酸(C)としてクロトン酸を用いた。それ以外は、実施例1と同様にして、実施例13のSnめっき液を建浴した。
界面活性剤(D)としてPOEアルキルアミン(EO/PO比:算出不能.アルキル鎖における炭素数:16、質量平均分子量:2300)を用いた。それ以外は、実施例1と同様にして、比較例8のSnめっき液を建浴した。
界面活性剤(D)としてPOEアルキルアミン(EO/PO比:算出不能.アルキル鎖における炭素数:12、質量平均分子量:1850)を用いた。それ以外は、実施例1と同様にして、比較例9のSnめっき液を建浴した。
<実施例15>
可溶性錫塩(A)としてのメタンスルホン酸Sn水溶液に、遊離酸としてのメタンスルホン酸と、不飽和カルボン酸(C)としてのメタクリル酸と、錯体化剤としての一般式(1)のn=1のスルフィド化合物を混合して溶解させた。この溶液に更に錫より貴な金属の可溶性錫塩(E)としてのメタンスルホン酸Ag水溶液を加えて混合し、均一な溶液を調製した。一方、イソプロパノールと界面活性剤(D)としてのPOE・POPアルキルアミン(EO/PO比:2.1、アルキル鎖における炭素数:16、質量平均分子量:2700)とを混合し、この混合液にナフタレン系カルボニル化合物(B)としての1-ナフトアルデヒドを添加混合して、均一な溶液を調製した。2つの溶液を混合して撹拌し、最後にイオン交換水を加えて、下記組成のSnAgめっき液を建浴した。なお、メタンスルホン酸Sn水溶液及びメタンスルホン酸Ag水溶液は、金属Sn板及び金属Ag板をメタンスルホン酸水溶液中で電解させることにより調製した。このSnAgめっき液では、界面活性剤(D)/ナフタレン系カルボニル化合物(B)のモル比率は5であった。
以下の表7に実施例15と次に述べる実施例16、17及び比較例10におけるめっき液の成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、モル比率(D)/(B)及びスルフィド化合物のnの数を示す。
メタンスルホン酸Sn(Sn2+として):50g/L
メタンスルホン酸Ag(Ag+として):0.5g/L
メタンスルホン酸(遊離酸として):100g/L
ナフタレン系カルボニル化合物:0.001mol/L
不飽和カルボン酸:2g/L
界面活性剤:0.005mol/L
スルフィド化合物:5g/L
イソプロパノール:5g/L
イオン交換水:残部
<実施例16>
錫より貴な金属の可溶性錫塩(E)としてのメタンスルホン酸Cu水溶液を実施例15と同様に調製した。そして、メタンスルホン酸Ag水溶液の代わりに、調整したメタンスルホン酸Cu水溶液を用いた。上記以外は、実施例15と同様にして、実施例16のめっき液を建浴した。
メタンスルホン酸Sn(Sn2+として):50g/L
メタンスルホン酸Cu(Cu2+として):0.5g/L
メタンスルホン酸(遊離酸として):100g/L
ナフタレン系カルボニル化合物:0.001mol/L
不飽和カルボン酸:2g/L
界面活性剤:0.005mol/L
錯体化剤:5g/L
イソプロパノール:5g/L
イオン交換水:残部
<実施例17>
錫より貴な金属の可溶性錫塩(E)としてのメタンスルホン酸Ag水溶液とメタンスルホン酸Cu水溶液を実施例15と同様に調製した。そして、メタンスルホン酸Ag水溶液の代わりに、調整したメタンスルホン酸Ag水溶液とメタンスルホン酸Cu水溶液を用いた。上記以外は、実施例15と同様にして、実施例17のめっき液を建浴した。
メタンスルホン酸Sn(Sn2+として):50g/L
メタンスルホン酸Ag(Ag+として):0.5g/L
メタンスルホン酸Cu(Cu2+として):0.5g/L
メタンスルホン酸(遊離酸として):100g/L
ナフタレン系カルボニル化合物:0.001mol/L
不飽和カルボン酸:2g/L
界面活性剤:0.005mol/L
錯体化剤:5g/L
イソプロパノール:5g/L
イオン交換水:残部
<比較例10>
錯体化剤として、一般式(1)のnが0であるスルフィド化合物を加えた以外は、実施例15と同様にしてSnAgめっき液を建浴した。
錯体化剤として、一般式(1)のnが4であるスルフィド化合物を加えた以外は、実施例15と同様にしてSnAgめっき液を建浴した。
実施例1~17及び比較例1~11の28種類の建浴しためっき液の液性状の安定性と、消泡性と、基板上のビアへのビアフィリング性を評価した。実施例1~14及び比較例1~9の結果を表8に、実施例15~17及び比較例10、11の結果を表9にそれぞれ示す。
28種類のめっき液を建浴した直後、建浴から一定時間保管した後の経時保管後及び電解後の液の外観を目視で観察した。具体的には、建浴直後のめっき液をガラス製の透明なボトルに密封して液の外観を目視で観察した。またこのボトルをインキュベーター内で40℃で1ヶ月保管した後の液の外観を目視で観察した。更に電解液中にアノードとして金属Sn板を、カソードとしてSUS板をそれぞれ配置し、浴温30℃、カソード電流密度4A/dm2で50Ah/Lまで電解めっきを行った。電解後のめっき液をガラス製の透明なボトルに入れて液の外観を目視で観察した。目視観察で、液が透き通った状態のものを「透明」と判定し、白濁化するものを「白濁」と判定し、液成分が沈殿するものを「沈殿」と判定した。
ロスマイルス試験機を用いて、28種類のめっき液を滴下し、滴下終了直後を初期として5分後の泡の高さを測定した。5分後の泡の高さが初期の1/4未満を「良」と判定し、1/4以上1/3未満を「可」と判定し、1/3以上を「不可」と判定した。
図1に示すように、基板1上にソルダーレジスト(SR)2及びドライフィルムレジスト(DFR)3が形成された凹み付き基板4を用意した。5はCu導通層である。ここで、DFR3の開口径は75μmであり、DFR3の厚さは50μmであった。またSR2の開口径は30μmであり、SR2の厚さは15μmであった。この凹み付き基板4をカソードとして、金属Sn板をアノードとして、図示しない電解液中にそれぞれ配置し、浴温30℃、カソード電流密度2A/dm2で電解めっきを行った。このめっきにより膜厚40μmのSnめっき皮膜(バンプ)6を得た。めっき後のバンプ6の断面SEM像から、図1に示すように、バンプトップの凹み深さdを計測し、深さdが2μm未満を{良}と判定し、2μm以上5μm未満を「可」と判定し、5μm以上を「不可」と判定した。
Claims (4)
- 可溶性錫塩(A)と、ナフタレン系カルボニル化合物(B)と、不飽和カルボン酸(C)と、界面活性剤(D)とを含む錫めっき液であって、
前記界面活性剤(D)がポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミンであり、
前記ナフタレン系カルボニル化合物(B)に対する前記界面活性剤(D)のモル比率(D/B)が0.5以上であり、
前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミンのポリオキシプロピレン(PO)に対するポリオキシエチレン(EO)の比(EO/PO比)が2~4であり、
前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミンのアルキル鎖における炭素数が16~18であり、
前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミンの質量平均分子量が2000~4000である
ことを特徴とする錫めっき液。 - 前記ナフタレン系カルボニル化合物(B)に対する前記界面活性剤(D)のモル比率(D/B)が1以上10以下である請求項1記載の錫めっき液。
- 可溶性錫塩(A)と、ナフタレン系カルボニル化合物(B)と、不飽和カルボン酸(C)と、界面活性剤(D)と、錫より貴な金属の可溶性塩(E)と、スルフィド化合物(F)を含む錫合金めっき液であって、
前記界面活性剤(D)がポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミンであり、
前記ナフタレン系カルボニル化合物(B)に対する前記界面活性剤(D)のモル比率(D/B)が0.5以上であり、
前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミンのポリオキシプロピレン(PO)に対するポリオキシエチレン(EO)の比(EO/PO比)が2~4であり、
前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミンのアルキル鎖における炭素数が16~18であり、
前記ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルアミンの質量平均分子量が2000~4000であり、
前記スルフィド化合物(F)が下記一般式(1)で示される
ことを特徴とする錫合金めっき液。
- 前記ナフタレン系カルボニル化合物(B)に対する前記界面活性剤(D)のモル比率(D/B)が1以上10以下である請求項3記載の錫合金めっき液。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018136599 | 2018-07-20 | ||
JP2018136599 | 2018-07-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020020041A JP2020020041A (ja) | 2020-02-06 |
JP7243002B2 true JP7243002B2 (ja) | 2023-03-22 |
Family
ID=69589541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019130823A Active JP7243002B2 (ja) | 2018-07-20 | 2019-07-16 | 錫めっき液及び錫合金めっき液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7243002B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001234387A (ja) | 2000-02-17 | 2001-08-31 | Yuken Industry Co Ltd | 錫系電気めっきのウィスカー発生防止剤および防止方法 |
JP2016074963A (ja) | 2014-10-08 | 2016-05-12 | 石原ケミカル株式会社 | 電気メッキ式の突起電極形成方法 |
JP2018123421A (ja) | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 三菱マテリアル株式会社 | 錫合金めっき液 |
-
2019
- 2019-07-16 JP JP2019130823A patent/JP7243002B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001234387A (ja) | 2000-02-17 | 2001-08-31 | Yuken Industry Co Ltd | 錫系電気めっきのウィスカー発生防止剤および防止方法 |
JP2016074963A (ja) | 2014-10-08 | 2016-05-12 | 石原ケミカル株式会社 | 電気メッキ式の突起電極形成方法 |
JP2018123421A (ja) | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 三菱マテリアル株式会社 | 錫合金めっき液 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020020041A (ja) | 2020-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101421439B (zh) | 锡电镀浴、镀锡膜、锡电镀方法及电子器件元件 | |
KR100268967B1 (ko) | 금속 착물 형성용 수용액, 주석-은 합금도금욕 및 당해도금욕을 사용하는 도금물의 제조방법 | |
KR101319863B1 (ko) | 주석 전기도금액 및 주석 전기도금 방법 | |
JPH11200088A (ja) | スズ合金めっき組成物及びめっき方法 | |
KR20030048110A (ko) | 전자 디바이스 제조용 금속의 전기화학적 공침착 | |
JP6432667B2 (ja) | 錫合金めっき液 | |
JP6818520B2 (ja) | 中性スズめっき液を用いたバレルめっきまたは高速回転めっき方法 | |
Rajamani et al. | Electrodeposition of tin-bismuth alloys: Additives, morphologies and compositions | |
JP2016183411A (ja) | アンモニウム塩を用いためっき液 | |
JP7243002B2 (ja) | 錫めっき液及び錫合金めっき液 | |
KR100872622B1 (ko) | 기재상에 주석-은-구리 3원합금 박막을 형성하는 방법 | |
JP6631348B2 (ja) | ホスホニウム塩を用いためっき液 | |
EP4230775A1 (en) | Tin alloy plating solution | |
WO2018142776A1 (ja) | 錫合金めっき液 | |
JP2004183091A (ja) | 錫−銀−銅含有めっき液、電解めっき方法、錫−銀−銅含有めっき被膜、並びにこのめっき被膜を使用したはんだ付け方法 | |
WO2006068046A1 (ja) | 電気スズおよびスズ合金めっき液 | |
JP6607106B2 (ja) | スルホニウム塩を用いためっき液 | |
US4586990A (en) | Chelating metals | |
WO2022080191A1 (ja) | 錫又は錫合金めっき液及びそのめっき液を用いたバンプの形成方法 | |
JP2009019226A (ja) | 錫−銀−銅−ニッケル含有めっき液及びこれを用いて形成された錫−銀−銅−ニッケル含有めっき被膜 | |
WO2019082885A1 (ja) | 錫又は錫合金めっき液 | |
JP2001240993A (ja) | 錫電気めっき液及びめっき方法 | |
WO2016152997A1 (ja) | スルホニウム塩を用いためっき液 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220331 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230118 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230131 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7243002 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |