JPH05311483A - 錫またははんだめっき浴 - Google Patents

錫またははんだめっき浴

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JPH05311483A
JPH05311483A JP34088291A JP34088291A JPH05311483A JP H05311483 A JPH05311483 A JP H05311483A JP 34088291 A JP34088291 A JP 34088291A JP 34088291 A JP34088291 A JP 34088291A JP H05311483 A JPH05311483 A JP H05311483A
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Nikko Kinzoku KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 不溶性アノードを用い、界面活性剤を添加し
た酸性錫またははんだめっき浴における有機化合物の電
解生成物の量を抑制すること。 【構成】 ナフトールにエチレンオキサイドまたはプロ
ピレンオキサイドの重合体を付加した界面活性剤の一種
または二種以上を添加した酸性錫またははんだめっき浴
において、上記界面活性剤がβ異性体であることを特徴
とする錫またははんだめっき浴。酸としてフェノールス
ルフォン酸を用いたものが特に好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、錫及びはんだめっき浴
に関するもので、特に不溶性アノードを用いた時に発生
する添加剤の電解生成物がめっき皮膜に及ぼす影響を軽
減するものである。
【0002】
【従来の技術】錫およびはんだめっき浴には酸として、
ほうふっ酸や硫酸を用いることが多かった。しかし、ほ
うふっ酸は毒性が高く廃水処理にコストがかかるという
欠点があり、硫酸では浴を高温にすると錫が酸化し多量
のスライムが発生するという欠点を有している。そのた
め近年、より毒性が低く、高温にしても錫が酸化されに
くい有機酸を用いることが多くなってきた。有機酸には
アルカンスルホン酸やアルカノールスルホン酸、フェノ
ールスルホン酸等が用いられることが多い。
【0003】とくにフェノールスルホン酸は高温にして
も浴中の錫が酸化されにくいため、高温にする必要のあ
る浴として広く使用されている。
【0004】また、錫およびはんだめっき浴では、酸及
び金属塩の他に界面活性剤をめっき浴中に添加する。こ
れは、界面活性剤を添加しないとめっきがデンドライト
状に成長してしまい、健全なめっき皮膜を形成しないた
めである。フェノールスルホン酸浴では界面活性剤にE
NSA(エトキシレートナフトールスルフォニックアッ
シド)を用いたフェロスタン浴が有名である。最近はフ
ェロスタン浴を改良して、界面活性剤に非イオン性の界
面活性剤が用いられることが多く、ナフトールにエチレ
ンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合体を付
加した界面活性剤がその代表である。
【0005】電気めっきでは通常、被めっき材を陰極
(カソード)、めっき金属を陽極(アノード)として電
解し、めっきを行なう。この方法では、陽極の金属を補
給する必要がある。また、金属の溶解により極間距離が
変化する。極間距離が変動することにより、めっき厚分
布が悪化する。これは、高電流密度になるほど顕著であ
る。また、高電流密度では金属の表面が不導体化して電
圧が上昇し、めっきが不可能になることもある。
【0006】これを、改善するために不溶性アノードを
使用することがある。不溶性アノードはチタンに白金を
被覆したような、貴な金属をアノードに使用すること
で、金属の溶出をなくすものである。そのかわりに、ア
ノード表面では酸素が発生する。この酸素の発生によ
り、めっき浴中の錫の酸化は促進される。
【0007】また、液中の金属イオンが電解により減少
するため、補給をする必要がある。これには、金属を空
気もしくは酸素で酸化溶解する溶金属槽が用いられるこ
とが多い。すず、および錫合金の場合は、酸化溶解する
ために純酸素を高圧で溶存させる方法が用いられる。こ
こでも、浴中の錫の酸化が促進される。この不溶性アノ
ードと溶金属槽の組合せで、安定した極間距離でめっき
できるようになる。また、アノード補給のためにライン
を停止する必要もないため、ライン稼働率が向上する。
この様に利点が多い不溶性アノードシステムであるが、
浴中の錫の酸化が激しいため、使用する浴は耐酸化性に
優れたものである必要がある。現状では、フェノールス
ルホン酸浴が最も適する。
【0008】しかし、不溶性アノードを用いた場合、浴
中の有機物が電解することがある。とくにフェノールス
ルホン酸を使用し、ナフトールにエチレンオキサイドま
たはプロピレンオキサイドの重合物を付加した界面活性
剤を用いている場合、その電解生成物のめっき液への溶
解度が低く、タール状に分離する。これが発生すると、
材料に付着し、汚れ異常となることがある。これを除去
するには、活性炭濾過等で電解生成物を吸着する方法が
ある。しかし、活性炭濾過はコストが高いため、常時も
ちいるには問題がある。通常の濾過では、溶解している
電解生成物を除去できないため、効果的な除去は難し
い。
【0009】また、タール状物質が錫酸化物であるスラ
ッジにまざるとスラッジの粘性が高くなり、スラッジ除
去作業が困難になる。さらに、このスラッジが液中にけ
ん濁すると、やはり材料に付着して汚れ異常の原因とな
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、酸性
錫及びはんだめっき浴において不溶性アノードを使用す
る場合に発生する浴中有機化合物の電解生成物の量を減
少させることに関するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者は以上の状況に
鑑み、研究を行なってきた。その結果、ナフトールにエ
チレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの重合物
を付加した界面活性剤の1種もしくは2種以上を添加し
た酸性錫またははんだめっき浴において不溶性アノード
を使用する場合に、添加剤として該界面活性剤にβ異性
体を用いることで、電解生成するタール状物質を軽減で
きることを見いだした。
【0012】通常、酸性錫およびはんだめっき浴に用い
られるナフトールのエチレンオキサイドまたはプロピレ
ンオキサイドを付加した界面活性剤はα異性体のもので
ある。これは、βナフトールが若干の有害性を有するた
め、その誘導体である界面活性剤を用いないことが理由
である。下記式1にα異性体、式2にβ異性体の構造式
を示す。ここでエチレンオキサイドあるいは、プロピレ
ンオキサイドの付加数や、付加順番等は任意に設定でき
る。通常は、エチレンオキサイドが5〜50モル付加し
たエトキシレートナフトールや、エトキシレートナフト
ールの末端にプロピレンオキサイドをさらに1〜20モ
ル付加したものや、最初にプロピレンオキサイドを付加
し、その後エチレンオキサイドを付加したもの等が用い
られるが、本発明ではこれを規定しない。
【0013】
【化1】
【0014】しかし、めっき液中での電解に関しては、
α異性体のナフトールにエチレンオキサイドまたはプロ
ピレンオキサイドの重合物を付加した界面活性剤の反応
性が高く、速く電解生成物が生成する。これに対し、β
異性体のナフトールにエチレンオキサイドまたはプロピ
レンオキサイドの重合物を付加した界面活性剤は反応性
がα異性体のものに比較して低いため、電解生成物の生
成速度が低い。
【0015】つまり、酸性錫およびはんだめっき浴にお
いてナフトールにエチレンオキサイドまたはプロピレン
オキサイドの重合物を付加した界面活性剤を添加する場
合にはβ異性体を用いることにより、電解生成で発生す
るタール状物質の量を抑制することが可能になる。
【0016】本発明のめっき液では、その他の組成、特
に界面活性剤の混合や、光沢剤である有機化合物の混合
は、それらの物質が電解により有害物を生成しない限
り、とくに限定しない。また、被めっき材の種類や下地
めっきの種類も限定しない。
【0017】
【実施例】以下に本発明を実施例を用いて説明する。
【0018】実施例1 不溶性アノードとしてチタンに白金を被覆したものを用
い、溶錫システムを用いたラインにおいて、実際にめっ
きを行い、めっき液電解生成物の発生および汚れ異常の
発生を確認した。
【0019】めっき浴組成およびめっき条件は以下の通
りである。
【0020】めっき浴組成 フリー酸:フェノールスルホン酸 70g/1 金属イオン:錫 30g/1 界面活性剤:β異性体エトキシレートナフトール、エチレンオキサイド 10モル付加物 5g/1 めっき条件 浴 温 : 50℃ 電流密度: 20A/dm2 この条件で5,000,000Ahr電解した。めっき
液電解生成物が原因と考えられる汚れ異常での歩留り低
下は0.1%であった。また、電解生成物のタール状物
質は循環タンク内には観察されなかった。
【0021】比較例1 めっき浴に添加する界面活性剤をα異性体エトキシレー
トナフトール、エチレンオキサイド10モル付加物5g
/1とした以外はすべて実施例1と同様にめっきを行っ
た。
【0022】この条件で5,000,000Ahr電解
した後、めっき液電解生成物が原因と考えられる汚れ異
常での歩留り低下は3%であった。また、電解生成物の
タール状物質が循環タンク壁面に多量付着しているのが
観察された。
【0023】比較例2 めっき浴に添加する界面活性剤をα異性体エトキシレー
トナフトール、エチレンオキサイド10モル付加物5g
/1とENSA1g/1の混合添加とした以外はすべて
実施例1と同様にめっきを行った。
【0024】この条件で5,000,000Ahr電解
した後、めっき液電解生成物が原因と考えられる汚れ異
常での歩留り低下は1%であった。また、電解生成物の
タール状物質が循環タンク壁面に多量付着しているのが
観察された。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の組成の電
解浴を用いることによって電解生成物のタール状物質の
生成量を抑制することができ、タール状物質による製品
の歩留り低下が防止できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ナフトールにエチレンオキサイドまたは
    プロプレンオキサイドの重合体を付加した界面活性剤の
    1種もしくは2種以上を添加した酸性錫またははんだめ
    っき浴において、該界面活性剤がβ異性体であることを
    特徴とする錫またははんだめっき浴。
  2. 【請求項2】 酸としてフェノールスルホン酸を用いた
    請求項1記載の錫またははんだめっき浴。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105696033A (zh) * 2016-03-04 2016-06-22 昆山艾森半导体材料有限公司 一种电镀锡添加剂及其制备方法和使用方法
KR101722704B1 (ko) * 2015-12-16 2017-04-11 엘티씨에이엠 주식회사 주석-은 솔더 범프 고속 도금액 및 이를 이용한 도금 방법
WO2021153160A1 (ja) * 2020-01-27 2021-08-05 三菱マテリアル株式会社 錫又は錫合金電解めっき液、バンプの形成方法、及び回路基板の製造方法

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