JPH05106018A - 半田皮膜の形成方法 - Google Patents
半田皮膜の形成方法Info
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- JPH05106018A JPH05106018A JP29375291A JP29375291A JPH05106018A JP H05106018 A JPH05106018 A JP H05106018A JP 29375291 A JP29375291 A JP 29375291A JP 29375291 A JP29375291 A JP 29375291A JP H05106018 A JPH05106018 A JP H05106018A
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3473—Plating of solder
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- Chemically Coating (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 銅又は銅合金素材（１）上に無電解錫めっき
皮膜（２）及び無電解鉛めっき皮膜（３）を順次形成し
た後、これらめっき皮膜（４）を加熱することによっ
て、両皮膜（２，３）を構成する金属を互いに拡散させ
て、半田皮膜を得る。 【効果】 ＩＣパッケージ回路など、微細な銅又は銅合
金素材にウィスカーの発生を確実に防止した半田皮膜を
形成することができる。また、得られた皮膜は、均一微
細で良好な特性を有するものである。
皮膜（２）及び無電解鉛めっき皮膜（３）を順次形成し
た後、これらめっき皮膜（４）を加熱することによっ
て、両皮膜（２，３）を構成する金属を互いに拡散させ
て、半田皮膜を得る。 【効果】 ＩＣパッケージ回路など、微細な銅又は銅合
金素材にウィスカーの発生を確実に防止した半田皮膜を
形成することができる。また、得られた皮膜は、均一微
細で良好な特性を有するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品回路などの銅
又は銅合金素材に半田皮膜を無電解めっき法により形成
する半田皮膜の形成方法に関する。
又は銅合金素材に半田皮膜を無電解めっき法により形成
する半田皮膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、ＩＣとＩＣパッケージとの回路接続方法として種々
の工法が提案，実施されているが、近年の細密化に伴っ
てＩＣパッケージの回路素材として銅や銅合金が使用さ
れるようになってきている。このような銅、銅合金素材
からなる回路の表面処理として錫皮膜を形成することが
知られており、このように銅又は銅合金回路上に錫めっ
き皮膜を形成した電子部品が市販されている。
り、ＩＣとＩＣパッケージとの回路接続方法として種々
の工法が提案，実施されているが、近年の細密化に伴っ
てＩＣパッケージの回路素材として銅や銅合金が使用さ
れるようになってきている。このような銅、銅合金素材
からなる回路の表面処理として錫皮膜を形成することが
知られており、このように銅又は銅合金回路上に錫めっ
き皮膜を形成した電子部品が市販されている。
【０００３】しかしながら、錫皮膜は、経時変化によっ
てウィスカーが発生し、このウィスカーにより回路がシ
ョートするおそれがある。そこで、ウィスカーの発生を
防止するため、錫と鉛との合金（半田）を無電解めっき
法により形成する方法もあるが、この場合、無電解法に
より半田めっきを行うと、析出粒度が粗くなり、所望の
特性が得られ難い。
てウィスカーが発生し、このウィスカーにより回路がシ
ョートするおそれがある。そこで、ウィスカーの発生を
防止するため、錫と鉛との合金（半田）を無電解めっき
法により形成する方法もあるが、この場合、無電解法に
より半田めっきを行うと、析出粒度が粗くなり、所望の
特性が得られ難い。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、電子部品回路などの微細な銅又は銅合金素材にウィ
スカーの発生を確実に防止することができ、しかも滑ら
かで良好な特性を有する半田皮膜を形成することができ
る半田皮膜の形成方法を提供することを目的とする。
で、電子部品回路などの微細な銅又は銅合金素材にウィ
スカーの発生を確実に防止することができ、しかも滑ら
かで良好な特性を有する半田皮膜を形成することができ
る半田皮膜の形成方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、上
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、無電解錫
及び無電解鉛めっきをそれぞれ別に順次行って、無電解
錫めっき皮膜と無電解鉛めっき皮膜とからなる析出粒子
が均一微細な２層構造の無電解めっき皮膜を得、これを
加熱することにより、ウィスカーの発生を確実に防止し
得、しかも皮膜形成粒子の非常に細かい半田皮膜が得ら
れることを見出し、本発明を完成したものである。
記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、無電解錫
及び無電解鉛めっきをそれぞれ別に順次行って、無電解
錫めっき皮膜と無電解鉛めっき皮膜とからなる析出粒子
が均一微細な２層構造の無電解めっき皮膜を得、これを
加熱することにより、ウィスカーの発生を確実に防止し
得、しかも皮膜形成粒子の非常に細かい半田皮膜が得ら
れることを見出し、本発明を完成したものである。
【０００６】即ち、本発明者は、無電解錫めっき皮膜及
び無電解鉛めっき皮膜をそれぞれ単独の無電解めっき浴
から形成する場合には、析出粒子の細かい滑らかなめっ
き皮膜が得られることに着目し、無電解錫及び無電解鉛
めっきをそれぞれ別に順次行うことにより、無電解錫め
っき皮膜と無電解鉛めっき皮膜とからなる２層構造の均
一微細な無電解めっき皮膜を得、これを加熱したとこ
ろ、錫及び鉛めっき皮膜同志が互いに拡散して良好に合
金化し、ウィスカーが発生することのない良好な半田皮
膜が得られたものである。
び無電解鉛めっき皮膜をそれぞれ単独の無電解めっき浴
から形成する場合には、析出粒子の細かい滑らかなめっ
き皮膜が得られることに着目し、無電解錫及び無電解鉛
めっきをそれぞれ別に順次行うことにより、無電解錫め
っき皮膜と無電解鉛めっき皮膜とからなる２層構造の均
一微細な無電解めっき皮膜を得、これを加熱したとこ
ろ、錫及び鉛めっき皮膜同志が互いに拡散して良好に合
金化し、ウィスカーが発生することのない良好な半田皮
膜が得られたものである。
【０００７】従って、本発明は、銅又は銅合金素材上に
無電解錫めっき皮膜及び無電解鉛めっき皮膜を順次形成
した後、これらめっき皮膜を加熱することにより、両皮
膜を構成する金属を互いに拡散させて、半田皮膜を得る
ことを特徴とする半田皮膜の形成方法を提供する。
無電解錫めっき皮膜及び無電解鉛めっき皮膜を順次形成
した後、これらめっき皮膜を加熱することにより、両皮
膜を構成する金属を互いに拡散させて、半田皮膜を得る
ことを特徴とする半田皮膜の形成方法を提供する。
【０００８】以下、本発明ついて更に詳しく説明する。
本発明の半田皮膜の形成方法は、図１に示すように、無
電解錫めっき及び無電解鉛めっきを別々に順次行って、
銅又は銅合金素材１上に無電解錫めっき層２と無電解鉛
めっき層３とを積層状態に形成し、これらめっき皮膜
２，３からなる２層構造の処理皮膜４を加熱することに
より、これらめっき皮膜２，３を構成する金属を互いに
拡散させて、上記銅又は銅合金素材１上に半田めっき皮
膜を形成するものである。
本発明の半田皮膜の形成方法は、図１に示すように、無
電解錫めっき及び無電解鉛めっきを別々に順次行って、
銅又は銅合金素材１上に無電解錫めっき層２と無電解鉛
めっき層３とを積層状態に形成し、これらめっき皮膜
２，３からなる２層構造の処理皮膜４を加熱することに
より、これらめっき皮膜２，３を構成する金属を互いに
拡散させて、上記銅又は銅合金素材１上に半田めっき皮
膜を形成するものである。
【０００９】この場合、上記無電解錫めっきは、第一錫
塩と、酸と、チオ尿素とを含む通常の無電解錫めっき浴
用いて通常のめっき条件で行うことができ、また上記無
電解鉛めっきも鉛塩と、酸と、チオ尿素とを含む通常の
無電解鉛めっき浴を用いて通常のめっき条件で行うこと
ができる。
塩と、酸と、チオ尿素とを含む通常の無電解錫めっき浴
用いて通常のめっき条件で行うことができ、また上記無
電解鉛めっきも鉛塩と、酸と、チオ尿素とを含む通常の
無電解鉛めっき浴を用いて通常のめっき条件で行うこと
ができる。
【００１０】ここで、この無電解めっき法による皮膜形
成は、まず無電解錫めっきを行って銅又は銅合金素材上
に錫めっき皮膜を形成した後、無電解鉛めっきを行って
錫めっき皮膜が下層、鉛めっき皮膜が上層である積層め
っき皮膜を形成する。これによりウィスカーの発生を確
実に防止した半田皮膜が得られるものである。
成は、まず無電解錫めっきを行って銅又は銅合金素材上
に錫めっき皮膜を形成した後、無電解鉛めっきを行って
錫めっき皮膜が下層、鉛めっき皮膜が上層である積層め
っき皮膜を形成する。これによりウィスカーの発生を確
実に防止した半田皮膜が得られるものである。
【００１１】なお、上記無電解錫めっき又は無電解鉛め
っきを行う前に、必要に応じて素材１に脱脂、酸洗、エ
ッチング等の前処理を行うことができる。
っきを行う前に、必要に応じて素材１に脱脂、酸洗、エ
ッチング等の前処理を行うことができる。
【００１２】また、上記無電解錫めっき皮膜２及び無電
解鉛めっき皮膜３の厚さは、それぞれ要求される半田皮
膜４の厚さや錫−鉛合金化比率により適宜選定される
が、通常ＩＣ回路等の素材１に半田皮膜４を形成する場
合は、無電解錫めっき皮膜２の厚さは０．５〜５μｍ、
特に０．７〜３μｍとすることが好ましく、無電解鉛め
っき皮膜３の厚さは０．１〜３μｍとすることが好まし
い。
解鉛めっき皮膜３の厚さは、それぞれ要求される半田皮
膜４の厚さや錫−鉛合金化比率により適宜選定される
が、通常ＩＣ回路等の素材１に半田皮膜４を形成する場
合は、無電解錫めっき皮膜２の厚さは０．５〜５μｍ、
特に０．７〜３μｍとすることが好ましく、無電解鉛め
っき皮膜３の厚さは０．１〜３μｍとすることが好まし
い。
【００１３】ここで、半田皮膜４の錫−鉛合金化比率
は、上記無電解錫めっき皮膜２及び無電解鉛めっき皮膜
３の膜厚比を調節することにより容易にコントロールす
ることができる。従って、無電解錫めっき及び無電解鉛
めっきを行う際、それぞれのめっき時間を調節すること
により、容易に半田皮膜の錫−鉛合金化比率を調節する
ことができ、金属イオン濃度等を調節しなければならな
い一液型の無電解半田めっき浴を用いた場合に比べて極
めて容易にその合金化比率をコントロールすることがで
きる。
は、上記無電解錫めっき皮膜２及び無電解鉛めっき皮膜
３の膜厚比を調節することにより容易にコントロールす
ることができる。従って、無電解錫めっき及び無電解鉛
めっきを行う際、それぞれのめっき時間を調節すること
により、容易に半田皮膜の錫−鉛合金化比率を調節する
ことができ、金属イオン濃度等を調節しなければならな
い一液型の無電解半田めっき浴を用いた場合に比べて極
めて容易にその合金化比率をコントロールすることがで
きる。
【００１４】本発明方法においては、上記無電解錫めっ
き皮膜２と無電解鉛めっき皮膜３とからなる２層構造の
処理皮膜４を加熱して、上記無電解錫めっき皮膜２及び
無電解鉛めっき皮膜３中の金属を互いに拡散させること
により、半田めっき皮膜が形成される。この場合、加熱
温度は得ようとする半田皮膜の合金化比率に応じて適宜
選定される。また、この加熱拡散処理は、非酸化性雰囲
気下で行うことが好ましい。なお、電子機器の回路など
の後に加熱処理される素材に対して半田皮膜の形成を行
う場合には、各無電解めっき皮膜２，３を形成した後に
必ずしも加熱拡散処理を行う必要はなく、電子部品等の
接続加熱処理時に両めっき皮膜２，３の拡散を行うよう
にすることもできる。
き皮膜２と無電解鉛めっき皮膜３とからなる２層構造の
処理皮膜４を加熱して、上記無電解錫めっき皮膜２及び
無電解鉛めっき皮膜３中の金属を互いに拡散させること
により、半田めっき皮膜が形成される。この場合、加熱
温度は得ようとする半田皮膜の合金化比率に応じて適宜
選定される。また、この加熱拡散処理は、非酸化性雰囲
気下で行うことが好ましい。なお、電子機器の回路など
の後に加熱処理される素材に対して半田皮膜の形成を行
う場合には、各無電解めっき皮膜２，３を形成した後に
必ずしも加熱拡散処理を行う必要はなく、電子部品等の
接続加熱処理時に両めっき皮膜２，３の拡散を行うよう
にすることもできる。
【００１５】本発明の半田皮膜の形成方法は、銅又は銅
合金で形成されたＩＣの回路など、電子部品用微細回路
の表面処理に好適に採用されるものであるが、プリント
配線板などの他の電子部品やその他の銅、銅合金にも良
好に採用される。
合金で形成されたＩＣの回路など、電子部品用微細回路
の表面処理に好適に採用されるものであるが、プリント
配線板などの他の電子部品やその他の銅、銅合金にも良
好に採用される。
【００１６】
【実施例】以下、実施例，比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。
【００１７】［実施例，比較例］樹脂基板上に形成した
銅回路を脱脂し、水洗し、酸洗し、水洗した後、エッチ
ングを施し、これを酸洗し、水洗した後下記組成の無電
解錫めっき浴中に２分間浸漬して銅回路上に厚さ１μｍ
の無電解錫めっき皮膜を形成した。
銅回路を脱脂し、水洗し、酸洗し、水洗した後、エッチ
ングを施し、これを酸洗し、水洗した後下記組成の無電
解錫めっき浴中に２分間浸漬して銅回路上に厚さ１μｍ
の無電解錫めっき皮膜を形成した。
【００１８】次いで、この錫めっき皮膜を水洗した後、
下記組成の無電解鉛めっき浴に基板を１分間浸漬して上
記無電解錫めっき皮膜上に厚さ０．２μｍの無電解鉛め
っき皮膜を形成し、水洗して乾燥した。無電解錫めっき浴 ホウフッ化錫 ２０ｇ／Ｌ ホウフッ酸 ２００ｇ／Ｌ 次亜リン酸ナトリウム ５０ｇ／Ｌ チオ尿素 ８０ｇ／Ｌ 非イオン性活性剤 １ｇ／Ｌ 温度 ７０℃無電解鉛めっき浴 ホウフッ化鉛 ２０ｇ／Ｌ ホウフッ酸 ２００ｇ／Ｌ 次亜リン酸ナトリウム ５０ｇ／Ｌ チオ尿素 ８０ｇ／Ｌ 非イオン性活性剤 １ｇ／Ｌ 温度 ７０℃
下記組成の無電解鉛めっき浴に基板を１分間浸漬して上
記無電解錫めっき皮膜上に厚さ０．２μｍの無電解鉛め
っき皮膜を形成し、水洗して乾燥した。無電解錫めっき浴 ホウフッ化錫 ２０ｇ／Ｌ ホウフッ酸 ２００ｇ／Ｌ 次亜リン酸ナトリウム ５０ｇ／Ｌ チオ尿素 ８０ｇ／Ｌ 非イオン性活性剤 １ｇ／Ｌ 温度 ７０℃無電解鉛めっき浴 ホウフッ化鉛 ２０ｇ／Ｌ ホウフッ酸 ２００ｇ／Ｌ 次亜リン酸ナトリウム ５０ｇ／Ｌ チオ尿素 ８０ｇ／Ｌ 非イオン性活性剤 １ｇ／Ｌ 温度 ７０℃
【００１９】得られた無電解錫めっき皮膜と、無電解鉛
めっき皮膜との２層からなる均一微細な表面処理皮膜を
２３０℃で１０秒間加熱し、各層の金属を互いに拡散さ
せて錫−鉛合金化比率６：４、厚さ１μｍの半田皮膜を
形成した。得られた半田皮膜は、光沢のある均一な皮膜
であった。
めっき皮膜との２層からなる均一微細な表面処理皮膜を
２３０℃で１０秒間加熱し、各層の金属を互いに拡散さ
せて錫−鉛合金化比率６：４、厚さ１μｍの半田皮膜を
形成した。得られた半田皮膜は、光沢のある均一な皮膜
であった。
【００２０】上記処理により半田皮膜を形成した回路部
品を温度２５℃に保持した室内に放置し、ウィスカー発
生を調べた。結果を表１に示す。またこの場合、比較と
して厚さ０．７μｍの無電解錫めっき皮膜を銅回路上に
形成した回路部品について同様にウィスカーの発生を調
べた。結果を表１に併記する。
品を温度２５℃に保持した室内に放置し、ウィスカー発
生を調べた。結果を表１に示す。またこの場合、比較と
して厚さ０．７μｍの無電解錫めっき皮膜を銅回路上に
形成した回路部品について同様にウィスカーの発生を調
べた。結果を表１に併記する。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１の結果から明らかなように、無電解錫
めっき皮膜は、７２時間経過後にウィスカーの発生が見
られ、その後もウィスカーの成長が確認された。これに
対し、本発明法による半田皮膜は３３６時間経過した後
もウィスカーの発生は見られなかった。
めっき皮膜は、７２時間経過後にウィスカーの発生が見
られ、その後もウィスカーの成長が確認された。これに
対し、本発明法による半田皮膜は３３６時間経過した後
もウィスカーの発生は見られなかった。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半田皮膜
の形成方法によれば、ＩＣパッケージ回路などの微細な
銅又は銅合金素材にウィスカーの発生を確実に防止する
ことができ、しかも細かい析出粒度で良好な特性を有す
る半田皮膜を形成することができる。
の形成方法によれば、ＩＣパッケージ回路などの微細な
銅又は銅合金素材にウィスカーの発生を確実に防止する
ことができ、しかも細かい析出粒度で良好な特性を有す
る半田皮膜を形成することができる。
【図１】本発明の半田皮膜の形成方法を説明する断面図
である。
である。
１ 銅又は銅合金素材 ２ 無電解錫めっき皮膜 ３ 無電解鉛めっき皮膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀田 輝幸 大阪府枚方市出口１丁目５番１号 上村工 業株式会社中央研究所内 (72)発明者 上玉利 徹 大阪府枚方市出口１丁目５番１号 上村工 業株式会社中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 銅又は銅合金素材上に無電解錫めっき皮
膜及び無電解鉛めっき皮膜を順次形成した後、これらめ
っき皮膜を加熱することにより、両皮膜を構成する金属
を互いに拡散させて、半田皮膜を得ることを特徴とする
半田皮膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29375291A JP3173074B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 半田皮膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29375291A JP3173074B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 半田皮膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05106018A true JPH05106018A (ja) | 1993-04-27 |
| JP3173074B2 JP3173074B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=17798771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29375291A Expired - Fee Related JP3173074B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 半田皮膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3173074B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006527660A (ja) * | 2003-06-18 | 2006-12-07 | ヒル・アンド・ミユラー・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 二重壁金属管、金属帯および細片、および金属細片の被覆方法 |
| DE102012017520A1 (de) * | 2012-09-05 | 2014-03-06 | Feindrahtwerk Adolf Edelhoff Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Zinnbeschichtung eines metallischen Substrats,Verfahren zur Härtung einer Zinnschicht, sowie Draht mit einer Zinnbeschichtung |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP29375291A patent/JP3173074B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006527660A (ja) * | 2003-06-18 | 2006-12-07 | ヒル・アンド・ミユラー・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 二重壁金属管、金属帯および細片、および金属細片の被覆方法 |
| DE102012017520A1 (de) * | 2012-09-05 | 2014-03-06 | Feindrahtwerk Adolf Edelhoff Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Zinnbeschichtung eines metallischen Substrats,Verfahren zur Härtung einer Zinnschicht, sowie Draht mit einer Zinnbeschichtung |
| US9592533B2 (en) | 2012-09-05 | 2017-03-14 | Feindrahtwerk Adolf Edelhoff Gmbh & Co. Kg | Process for tin coating a metallic substrate, process for hardening a tin layer and wire having a tin coating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3173074B2 (ja) | 2001-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |