JPH01290774A - 無電解はんだめつき浴 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、錫および鉛の共通可溶性塩として有機スルホ
ン最塩、チオ尿素、イミノニ酢酸、酸化防止剤並びに過
激の界面活性剤を用いることを特徴とする銅及び銅合金
上の無電解はんだめつき浴に関する。

〔従来技術とその問題点〕

銅及び銅合金は好適な鬼気伝導材料として弱電工業及び
電子工業用部品に広く利用されている。

しかしながら、銅は空気中において酸化され易く、はん
だ付は性が劣化し、ある場合には腐食によって断線も生
ずることがあるため、予めはんだめっきが施される。銅
及び鋼合金上にはんだめっきを施すには電気めっき法と
無１！解めっき法がある。

電気めっき法では複雑な形状の被めっき体への電流分布
が均一とならず、曲折部や遮蔽部を有する部品の内部に
まではめっきを施すことはできないが、無電解めっき法
は化学反応を利用するものであり、複雑な形状の部品内
部までめっきを施すことができる。

従来の無電解めっき浴の多くは、塩化第−錫一塩化鉛−
チオ尿素又はホウフッ化第−錫−ホウフッ化鉛−チオ尿
素の混合溶液を主成分とし、これに還元剤、錯化剤等が
配合されている。しかし、塩化浴は常温で塩化鉛−チオ
尿素錯体の沈澱が形成されるので、めっき浴を＠製する
場合は温度を７０°Ｃ以上に上げて十分な攪はんを行わ
ないと透明液とならない欠点を有している。また、この
糧の無電解はんだめつき浴はめつき速度が小さく、高温
にしてめっき速度を大にすると、得られるめつき層は粗
大結晶又はムラのあるめっき皮膜となシ、密着性も悪い
という欠点を有していた。一方、ホウ７ツ化浴は低温域
でも透明溶液を調製でき、塩化浴に比べて外観の向上に
ついてもかなシの成果を上げている。しかし、ホウフッ
化浴は腐食性、毒性が激しく、めっき設備や作業に大き
な負担となるばかシでなく、排水処理が非常に困難であ
る。

ホウ７ツ化物は高度の処理技術を用いれば一応解決でき
るが、処理に多額の出費を伴い、経済的損失は少なくな
い。また、電子部品がこれらハロダン化物と接触すると
、腐食のみならす電気特性にも悪影會を及ぼすのでハロ
ゲンフリーなめつき浴が要望されている。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点に鑑み発明されたもので、塩化浴
やホウフッ化浴に代えて環境及び公害対策上問題の少な
い有機スルホン酸基を用いることによって、上述した間
層を生じることなしに、ハロゲンフリーであって、外観
及び密層性良好な、しかも膜厚が大なめつき皮膜の得ら
れる無電解はんだめつき浴を提供することを目的とする
。

以下本発明の構成について述べる。

本発明において使用するめつき浴は下記の（ａ）及び（
ｂ）からなる群よシ選ばれた有機スルホン酸、それらの
有機スルホン酸の２価の錫塩及び鉛塩、チオ尿素、イミ
ノニ酢酸、醸化防止剤、並びに適量の界面活性剤を含有
するものである。

（ａ）　　一般式 ％式％ 〔ここでＲは自〜Ｓ　のアルキル基を表し、Ｒ目ま水酸
基、アリール基、アルキルアリール基、カルボキシル基
またはスルホン酸基を表し、そしてアルキル基の任意の
位置にあってよく、ｎは０〜５の整数を表す〕 で示される脂肪族有機スルホン酸。

（ｂ）　　一般式 〔ここでＲ１は水酸基、アルキル基、アリール基、アル
キルアリール基、カルボキシル基またはスルホン酸基を
表し、ｍは０〜５の１Ｍ数を表す〕で示される芳香族ス
ルホン酸。

本発明の無電解めっき浴に用いられる上記（ａ）及び（
ｂ）の有機スルホン酸の中でも特に重要なものを次表に
掲げる。

これら有機スルホン酸とそれらの錫及び鉛塩は、同一　
（７）　スルホン磨でモ又は異種のスルホン醜に由来す
るものでもよい。錫塩及び鉛塩の濃度は金属イオンに換
算して５〜２００１１／ｌ　％好ましくは１０〜１００
１／ｌである。錫及び鉛の配合比率は用途に応じて任意
に変更することができる。また、遊離の有機スルホン酸
の濃度は２〜２５０　ｇ／ｌ、好ましくは５〜１　ｓ　
ｏ　Ｉ／ｌである。

錯化剤としてのチオ尿素の濃度は１０〜２００１！／Ｉ
。

好ましくは５０〜１５０　ｉ／ｌである。

チオ尿素は、従来の塩化物、ホウフッ化物浴においては
錯化剤として用いられているが、本発明のめつき浴にお
いても同様の目的で用いられる。

本発明のめつき浴ではさらにイミノニ酢墜を添加するこ
とによって、得られるめっき被膜の厚さが増大すること
がわかった。本発明のめつき浴におけるイミノニ酢酸の
濃度はα５〜５０９／ｌ　、好ましくは１〜１０１／ｌ
である。また、酸化防止剤としては、レゾルシノール、
ヒロカテコール、ハイドロキノン、フロログリシツール
、ピロガロールなどであシ、添加濃度は１ｌＬ１〜１０
１１／ｌ　、好ましくはｒｌ、５〜５　ｉ／ｌである。

界面活性剤は非イオン系界面活性剤が有効であり、例え
ばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリエチレン
グリコールノニルフェノールエーテル、ホリオキシエチ
レンポリオキシゾロビレンエーテル、スチレン化フェノ
ールのエチレンオキシドおよびプロピレンオキシド付加
物等があげられる。界面活性剤の添加濃度としてはα１
〜１０ｔＩ／ノ、好ましくは１５〜２１／ｌである。

〔実施例〕

つぎに本発明を実施例について説明するが、本発明はこ
れら数例によって限定されるものではない・ 実施例　１ 下記組成を有する無電解はんだめっき浴をＭ４表した。

２−ヒドロキシプロパンスルホンｍ　　　　　　　５０
　　＃チオ尿素　　　　　　　　　　　　　　　　　　
８０　　ｒイミノニ酢酸　　　　　　　　　　　　　　
　　　２　〃ハイドロキノン　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（Ｌ　５１１／１ポリエチレングリコール
ノニルフエノ−１１ルエーテル 得られためつき浴を７５°Ｃに加温し、脱脂、酸洗した
銅板を２０分間浸せきした。得られためつき層のはんだ
合金組成は５ｎ５２．９％、Ｐｂ４７．１％であシ、そ
の厚みは＆１Ｐｎであった。

得られためつき皮膜は微細結晶であシ、１８０゜折り曲
げてもめつき層は剥離しなかった。

実施例　２ 下記組成を有する無電解はんだめっき浴を調製した。

メタンスルホン酸　　　　　　　　　　　　　　３０＃
チオ尿素　　　　　　　　　　　　　　　　１００１イ
ミノニ酢酩　　　　　　　　　　　　　　　　５１ピロ
カテフール　　　　　　　　　　　　　　　　１　′ス
チレン化フェノールのエチレンオキサイド　　α５Ｎ７
モル付加物 得られためつき浴を６０℃に加温し、脱脂、酸洗した黄
銅板を３０分間浸せきした。得られためつき層のはんだ
合金組成は５ｎ４３．８％、ＰｂＳ４２％であυ、その
厚みは＆８ｐｒｎであった。得られためつき皮膜は実施
例１と同様良好な外観を呈していたＯ 比較例　１ 下記組成を有する無電解はんだめっき浴をｎ製した。

塩化第一錫　　　　　　　　　　　１ｏｇ／ｌ塩化鉛　
　　　　　　　　　　　　　５Ｉチオ尿素　　　　　　
　　　　　　１２０１次亜リン酸ナトリウム　　　　　
　　　　２０１ｇＤＴＡ　　　　　　　　　　　　　　
　　　５０　　Ｎゼラチン　　　　　　　　　　　　１
１Ｅ）Ｈ（ＭＣＩ）　　　　　　　　　　　　　１２ｇ
得られためつき浴を７５℃に加温し、脱脂、酸洗した黄
銅板を１５分間浸せきした。しかし、めっき浴からは塩
化鉛−チオ尿素錯体が沈澱し、得られたはんだめっきは
非常に不均一であり、薄いめっき層しか得られなかった
。

実施例　３ 下記組成を有する無電解はんだめっき浴を調製した。

２−カルボキシエタンスルホン酸５０　１チオ尿素　　
　　　　　　　　　　　　　　１００　１イミノニ酢酸
　　　　　　　　　　　　　　　　　２１ピロカテコー
ル　　　　　　　　　　　　　　　　（１５Ｉ得られた
めつき浴を７５℃に加温し、脱脂、酸洗した銅板を２０
分間浸せきした。得られためつき層のはんだ合金組成は
５ｎ７Ｂ、６％、Ｐｂ２ｔ４％であル、その１みは５．
３μｍであった。

実施例　４ 下記組成を有する無電解はんだめっき浴を真実した。

ｐ−フェノールスルホン酸　　　　　　　　　　　２０
　ｌチオ尿素　　　　　　　　　　　　　　　　　８０
１イミ／二酢酸　　　　　　　　　　　　　　　　　２
１レゾルシノール　　　　　　　　　　　　　　　　０
．５１得られためつき浴を７０°Ｃに加温し、脱脂、酸
洗した銅板を１５分間浸せきした。得られためつき層の
はんだ合金組成は８ｎ６４．７％、ＰｂＳ５．５％であ
シ、その厚みは４．８μｍであった。

実施例　５ 下記組成を有する無電解はんだめっき浴を調製した。

２−ヒトレキシプロパンスルホン酸５０　１チオ尿素　
　　　　　　　　　　　　　　　　　８０７７／１１イ
ミノニ酢酸　　　　　　　　　　　　　　　　　５ｐ）
ｐログリシノール　　　　　　　　　　　　　　１１ポ
リオキシエチレンステアリルエーテル　　　　１１得ら
れためつき浴を６０℃に加温し、脱脂、酸洗した黄銅パ
イプ（φＩＺ５Ｘ１００１１１１）を１５分間浸せきし
た。パイプを切断して検査した結果、パイプ内外面とも
均一にめっきされておシ、得られためつき層の厚みは４
２μｍであった。めっき層の組成は５ｎ６８．４％、’
　Ｐｂ　５　ｔ　６％であシ、めっき表面はｌｉｋ′＆
ｊで外観も良好であった。

比較例　２ 下記組成を有する無′＃Ｌ解はんだめっき浴を調製した
。

２−ヒドロキシフリパンスルホン酸５０　　ｌチオ尿素
　　　　　　　　　　　　　　　　　８０１八イドロキ
ノン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　α５１得
られためつき浴を７５℃に加温し、脱脂、酸洗した銅板
を２０分間浸せきした。得られためっき層のはんだ合金
組成は８ｎ７４．７％、ｐｂ２５．３％であり、その厚
みは１６４μｍであった。実施例１と比較して膜厚は薄
く、イミノニ酢酸の添加は増膜に効果のあることが認め
られた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明はハロゲンフリーの浴を
用いているので電子部品の寿命を著しくのばし、しかも
容易にはんだ付けができる効果がある。

・こ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記の（ａ）及び（ｂ）からなる群より選ばれた
   有機スルホン酸、それらの有機スルホン酸の２価の錫塩
   及び鉛塩、チオ尿素、イミノ二酢酸、酸化防止剤、並び
   に界面活性剤を含むことを特徴とする無電解はんだめつ
   き浴。 記 （ａ）一般式 （Ｒ＿１）＿ｎ−Ｒ−ＳＯ＿３Ｈ 〔ここでＲはＣ＿１＿〜＿５のアルキル基を表し、Ｒ＿
   １は水酸基、アリール基、アルキルアリール基、カルボ
   キシル基またはスルホン酸基を表し、そしてアルキル基
   の任意の位置にあつてよく、ｎは０〜３の整数を表す〕 で示される脂肪族有機スルホン酸。 （ｂ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔ここでＲ＿２は水酸基、アルキル基、アリール基、ア
   ルキルアリール基、カルボキシル基またはスルホン酸基
   を表し、ｍは０〜３の整数を表す〕 で示される芳香族スルホン酸。