JPH05320930A - 鉛スズの処理法 - Google Patents
鉛スズの処理法Info
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/52—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating using reducing agents for coating with metallic material not provided for in a single one of groups C23C18/32 - C23C18/50
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/48—Coating with alloys
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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
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】浸漬による鉛−スズ付着物の再流動性を改善
し、めっき溶液の有用な全寿命にわたって該付着物の下
地基板に対する接着性を高め、場合によっては、再流動
の必要性を省略する。特に、プリント配線板の製造に利
用する。 【構成】金属基板を鉛−スズ合金で被覆して後、スズめ
っき液に浸漬してスズを付着させる方法。スズを付着さ
せたものを、基板を損わない温度に加熱し再流動させて
合金の密着性をよくする方法。
し、めっき溶液の有用な全寿命にわたって該付着物の下
地基板に対する接着性を高め、場合によっては、再流動
の必要性を省略する。特に、プリント配線板の製造に利
用する。 【構成】金属基板を鉛−スズ合金で被覆して後、スズめ
っき液に浸漬してスズを付着させる方法。スズを付着さ
せたものを、基板を損わない温度に加熱し再流動させて
合金の密着性をよくする方法。
Description
【０００１】本発明は、浸漬式はんだ付着に関し、特
に、浸漬式はんだ付着物を処理してその再流動性を高
め、下地基板に対する接着性を増大し、場合によっては
再流動の必要性を省略することに関する。本発明は、特
にプリント配線板の製造に有用である。
に、浸漬式はんだ付着物を処理してその再流動性を高
め、下地基板に対する接着性を増大し、場合によっては
再流動の必要性を省略することに関する。本発明は、特
にプリント配線板の製造に有用である。
【０００２】プリント配線板の製造では、６０〜６５％
のスズおよび３５〜４０％の鉛の組成を有する鉛−スズ
合金（はんだ）を銅線上に被覆する。合金はエッチング
レジストとして機能し、またプリント配線基板への構成
要素の取り付けを可能にする。後者の用途に対しては、
合金は、基板加熱中に回路を損なうことがないよう、か
なり低温で溶融し、再流動しなければならず、また、構
成要素を表面に固定するのに適切な厚さを有しなければ
ならない。
のスズおよび３５〜４０％の鉛の組成を有する鉛−スズ
合金（はんだ）を銅線上に被覆する。合金はエッチング
レジストとして機能し、またプリント配線基板への構成
要素の取り付けを可能にする。後者の用途に対しては、
合金は、基板加熱中に回路を損なうことがないよう、か
なり低温で溶融し、再流動しなければならず、また、構
成要素を表面に固定するのに適切な厚さを有しなければ
ならない。
【０００３】概念上、プリント配線製造において鉛−ス
ズ合金を銅線上に塗布するための方法は４種類あり、
（１）熱空気レベリング、（２）無電解めっき、（３）
浸漬式めっきおよび（４）電気めっきである。各被覆方
法には長所および短所があり、各方法により得られる金
属付着物は他のめっき法により得られる付着物と異な
る。
ズ合金を銅線上に塗布するための方法は４種類あり、
（１）熱空気レベリング、（２）無電解めっき、（３）
浸漬式めっきおよび（４）電気めっきである。各被覆方
法には長所および短所があり、各方法により得られる金
属付着物は他のめっき法により得られる付着物と異な
る。
【０００４】プリント配線板の製造に適する、銅の回路
線上の鉛−スズ合金付着物は、細孔が無く、かなり厚
く、断面が均一で、後で取り付ける構成要素と接着可能
であり、被覆される基板にしっかり接着すべきであるこ
とは公知である。また、めっき工程において金属を溶液
から基板上に付着すると、めっき反応の性質上、得られ
る付着物は密着性(coherent)でないことが多く、また、
多数の孔を含むかもしれないことも知られている。孔
は、続く工程中に化学物質が板の表面へ移動するのを可
能にするので好ましくない。鉛−スズ合金中の孔の除去
は、合金が付着した板を合金の融点より高い温度に加熱
して付着物を溶融し、その付着物を再集合する（この工
程は「再流動」として知られる。）ことにより行われ
る。鉛−スズ合金を再流動させるためには、かなり高温
に加熱することにより配線が損なわれるのを避けるため
に鉛−スズ合金が比較的低温で溶融すべきであり、付着
物の厚さが適切でなければならない。付着物が薄いと容
易に再流動しないし、特に構成要素を回路板の表面に取
り付ける場合、その板に構成要素を接着させるのに必要
な最小量の金属を含んでいないかもしれない。薄い付着
物を再流動させるのが難しいのは、付着物がその表面上
に金属間化合物を含むことによるかもしれない。融点の
低い鉛−スズ合金を得るには、付着物のスズと鉛の濃度
がスズと鉛の低融点共融混合物の組成（スズおよび鉛が
各々、約６３重量％および３７重量％、すなわち、はん
だ）であるか、またはそれに近いのが好ましい。
線上の鉛−スズ合金付着物は、細孔が無く、かなり厚
く、断面が均一で、後で取り付ける構成要素と接着可能
であり、被覆される基板にしっかり接着すべきであるこ
とは公知である。また、めっき工程において金属を溶液
から基板上に付着すると、めっき反応の性質上、得られ
る付着物は密着性(coherent)でないことが多く、また、
多数の孔を含むかもしれないことも知られている。孔
は、続く工程中に化学物質が板の表面へ移動するのを可
能にするので好ましくない。鉛−スズ合金中の孔の除去
は、合金が付着した板を合金の融点より高い温度に加熱
して付着物を溶融し、その付着物を再集合する（この工
程は「再流動」として知られる。）ことにより行われ
る。鉛−スズ合金を再流動させるためには、かなり高温
に加熱することにより配線が損なわれるのを避けるため
に鉛−スズ合金が比較的低温で溶融すべきであり、付着
物の厚さが適切でなければならない。付着物が薄いと容
易に再流動しないし、特に構成要素を回路板の表面に取
り付ける場合、その板に構成要素を接着させるのに必要
な最小量の金属を含んでいないかもしれない。薄い付着
物を再流動させるのが難しいのは、付着物がその表面上
に金属間化合物を含むことによるかもしれない。融点の
低い鉛−スズ合金を得るには、付着物のスズと鉛の濃度
がスズと鉛の低融点共融混合物の組成（スズおよび鉛が
各々、約６３重量％および３７重量％、すなわち、はん
だ）であるか、またはそれに近いのが好ましい。
【０００５】鉛−スズ合金の電気めっきは、Schlabac a
nd Ryder, Printed and IntegratedCircuitry, McGraw
Hill book Company, Inc., New York, 1963, page 146
に開示されている。鉛−スズ合金の電気めっきは、工業
的に採用される方法の一つであるが、いくつかの欠点が
ある。例えば、電気めっきの場合、回路板を電解セルの
一部として引っ張らなければならないが、これは激しい
仕事である。さらに、鉛−スズ合金を付着すべき回路パ
ターンのために電流密度が均一でなく、その結果、電解
槽の投入電力が所望するような均一のものではなく、厚
さが均一の付着物が得られない。この問題は、回路板に
貫通する穴の面積比が高い場合に一層深刻である。さら
に、６０／４０％の鉛−スズ合金を選んで付着させる場
合は、電解セルの溶液組成物および運転条件を厳重に調
節する必要がある。最後に、いったん鉛−スズ合金を回
路板に被覆し、合金で被覆されていない銅がエッチング
されて不連続な銅の回路線が得られると、不連続な電導
基板には電着が起こりえないので、損傷を受けた回路は
容易には再生されない。
nd Ryder, Printed and IntegratedCircuitry, McGraw
Hill book Company, Inc., New York, 1963, page 146
に開示されている。鉛−スズ合金の電気めっきは、工業
的に採用される方法の一つであるが、いくつかの欠点が
ある。例えば、電気めっきの場合、回路板を電解セルの
一部として引っ張らなければならないが、これは激しい
仕事である。さらに、鉛−スズ合金を付着すべき回路パ
ターンのために電流密度が均一でなく、その結果、電解
槽の投入電力が所望するような均一のものではなく、厚
さが均一の付着物が得られない。この問題は、回路板に
貫通する穴の面積比が高い場合に一層深刻である。さら
に、６０／４０％の鉛−スズ合金を選んで付着させる場
合は、電解セルの溶液組成物および運転条件を厳重に調
節する必要がある。最後に、いったん鉛−スズ合金を回
路板に被覆し、合金で被覆されていない銅がエッチング
されて不連続な銅の回路線が得られると、不連続な電導
基板には電着が起こりえないので、損傷を受けた回路は
容易には再生されない。
【０００６】熱空気レベリングも銅の回路線上に鉛−ス
ズの付着を行うのに通常使用される。この方法では、溶
融した鉛−スズ浴に回路板を浮かべるか浸漬する。得ら
れた溶融被覆の厚さは均一でないので、次いで鉛−スズ
で被覆された板を熱空気流の真下を通して被覆を水平に
することによりさらに均一にする。熱空気流を使用して
も、得られる被覆は穴の端部で薄く、均一でなく、穴の
面積比が高い場合には、穴の中央部が薄い。回路に隠れ
た道がある場合は、その道が工程中に塞がれるので熱空
気レベリングは適さない。
ズの付着を行うのに通常使用される。この方法では、溶
融した鉛−スズ浴に回路板を浮かべるか浸漬する。得ら
れた溶融被覆の厚さは均一でないので、次いで鉛−スズ
で被覆された板を熱空気流の真下を通して被覆を水平に
することによりさらに均一にする。熱空気流を使用して
も、得られる被覆は穴の端部で薄く、均一でなく、穴の
面積比が高い場合には、穴の中央部が薄い。回路に隠れ
た道がある場合は、その道が工程中に塞がれるので熱空
気レベリングは適さない。
【０００７】スズおよび鉛の各々に対する別々の無電解
めっき槽は知られている。例えば、スズの無電解めっき
槽は、Warwick and Shirley, The Autocatalytic Depos
ition of Tin, Trans. Inst. Met. Fin. 58 9 (1980) p
p. 9-14 およびJuergen, Chemical Deposition of Tin
and Tin Lead, European Institute of Printed Circui
ts, Deposition for PCB; Conference: Economics and
CostSavings, Conference location: Munich, West Ger
many, Conference Date: 1983, Monthly number: EIM85
06-033415, 1983 に開示されている。スズおよび鉛の無
電解共付着を示す公知刊行物はない。自触媒溶液がスズ
と鉛との混合物ならびに各々に対する錯化剤および還元
剤を単一のめっき溶液中に含まなければならないので、
はんだの無電解めっき槽は作るのが難しいと考えられ
る。
めっき槽は知られている。例えば、スズの無電解めっき
槽は、Warwick and Shirley, The Autocatalytic Depos
ition of Tin, Trans. Inst. Met. Fin. 58 9 (1980) p
p. 9-14 およびJuergen, Chemical Deposition of Tin
and Tin Lead, European Institute of Printed Circui
ts, Deposition for PCB; Conference: Economics and
CostSavings, Conference location: Munich, West Ger
many, Conference Date: 1983, Monthly number: EIM85
06-033415, 1983 に開示されている。スズおよび鉛の無
電解共付着を示す公知刊行物はない。自触媒溶液がスズ
と鉛との混合物ならびに各々に対する錯化剤および還元
剤を単一のめっき溶液中に含まなければならないので、
はんだの無電解めっき槽は作るのが難しいと考えられ
る。
【０００８】浸漬式めっきは無電解めっき法であるが、
別の分類に属する。浸漬式めっきでは、基板の金属元素
がめっき溶液の金属イオンによって置換されることによ
り付着が行われるが、無電解めっきでは、主に溶液の金
属イオンの自触媒還元によりめっきが行なわれる。
別の分類に属する。浸漬式めっきでは、基板の金属元素
がめっき溶液の金属イオンによって置換されることによ
り付着が行われるが、無電解めっきでは、主に溶液の金
属イオンの自触媒還元によりめっきが行なわれる。
【０００９】浸漬式めっきは置換によるので、基板金属
が溶液から析出する金属に対してイオン化列のどの位置
を占めるかに依存する電気化学反応である。溶解した金
属塩からの金属がその溶液に浸漬したより活性な（化学
変化しやすい）金属で置換されるとめっきが生じる。銅
はスズまたは鉛より化学変化しにくいので、銅が浸漬法
によりめっきされて鉛−スズ付着物を作ることはないは
ずである。しかし、酸性条件下で錯体を作ると鉛−スズ
錯体の銅に対する電位が逆転して浸漬式めっきが可能に
なる。しかし、回路の製造では、浸漬式めっきの使用に
制約がある。例えば、めっき速度が遅い、所望の合金を
得るのが難しい、付着物の厚さが限定されるなどであ
る。厚さの制限は、めっき反応が自ら制限するものであ
ることによる。というのは、めっきが行われると、溶液
から析出した金属が下地金属を覆い、これが還元剤とし
て作用し、置換することが必要となるからである。さら
に、置換された下地金属が溶液に溶解すると、置換速度
を徐々に遅くする汚染物質になる。浸漬式によるスズ付
着物の従来の典型的な厚さは、主として上述した問題の
ため、５０〜１００マイクロインチである。
が溶液から析出する金属に対してイオン化列のどの位置
を占めるかに依存する電気化学反応である。溶解した金
属塩からの金属がその溶液に浸漬したより活性な（化学
変化しやすい）金属で置換されるとめっきが生じる。銅
はスズまたは鉛より化学変化しにくいので、銅が浸漬法
によりめっきされて鉛−スズ付着物を作ることはないは
ずである。しかし、酸性条件下で錯体を作ると鉛−スズ
錯体の銅に対する電位が逆転して浸漬式めっきが可能に
なる。しかし、回路の製造では、浸漬式めっきの使用に
制約がある。例えば、めっき速度が遅い、所望の合金を
得るのが難しい、付着物の厚さが限定されるなどであ
る。厚さの制限は、めっき反応が自ら制限するものであ
ることによる。というのは、めっきが行われると、溶液
から析出した金属が下地金属を覆い、これが還元剤とし
て作用し、置換することが必要となるからである。さら
に、置換された下地金属が溶液に溶解すると、置換速度
を徐々に遅くする汚染物質になる。浸漬式によるスズ付
着物の従来の典型的な厚さは、主として上述した問題の
ため、５０〜１００マイクロインチである。
【００１０】上記問題が無ければ、浸漬式めっきは、回
路製造における鉛−スズ合金の他の付着方法に比べて有
利である。無電解および電気めっきに比べて、めっき工
程中の水素の発生がなく、付着物中に窪または他の不連
続部をともなうこともない。また、浸漬式めっきは、電
気めっき法に見られるような、前処理に用いる洗浄剤に
よる「長時間処理」(drag-over) 、陽極の腐食等による
表面粗化を受けにくい。さらに、無電解槽はめっきすべ
き金属および還元剤の両方を含むので、その槽は電位的
に不安定で、自然めっきを受けやすい。浸漬式めっきで
は、自然めっきの問題はない。また、浸漬式めっきで
は、電気的に連続した回路も接点の取りつけも不要であ
り、電流を正確に維持する必要もない。最後に、浸漬に
よる付着は一般に厚さが均一であり、下地の形状に順応
する。
路製造における鉛−スズ合金の他の付着方法に比べて有
利である。無電解および電気めっきに比べて、めっき工
程中の水素の発生がなく、付着物中に窪または他の不連
続部をともなうこともない。また、浸漬式めっきは、電
気めっき法に見られるような、前処理に用いる洗浄剤に
よる「長時間処理」(drag-over) 、陽極の腐食等による
表面粗化を受けにくい。さらに、無電解槽はめっきすべ
き金属および還元剤の両方を含むので、その槽は電位的
に不安定で、自然めっきを受けやすい。浸漬式めっきで
は、自然めっきの問題はない。また、浸漬式めっきで
は、電気的に連続した回路も接点の取りつけも不要であ
り、電流を正確に維持する必要もない。最後に、浸漬に
よる付着は一般に厚さが均一であり、下地の形状に順応
する。
【００１１】浸漬式めっきが潜在的に有利であるにもか
かわらず、従来は一般に、厚くて接着可能（はんだ付可
能）な付着物は得られないと考えられていたので、プリ
ント配線の製造に対して、浸漬式めっき法は退けられ
た。Printed and Integrated Circuitry, supra, page
138 に述べてあるように、（浸漬による付着物は）「厚
さが制限され、多孔性であり、しばしば接着性に劣るた
め、あまり興味深くない。」 浸漬による鉛−スズめっ
き法の自ら制限する性質および厚さは、はんだ付を不可
能にし、その結果、スズおよび鉛の浸漬式付着物用のめ
っき槽に対する関心は最小であった。
かわらず、従来は一般に、厚くて接着可能（はんだ付可
能）な付着物は得られないと考えられていたので、プリ
ント配線の製造に対して、浸漬式めっき法は退けられ
た。Printed and Integrated Circuitry, supra, page
138 に述べてあるように、（浸漬による付着物は）「厚
さが制限され、多孔性であり、しばしば接着性に劣るた
め、あまり興味深くない。」 浸漬による鉛−スズめっ
き法の自ら制限する性質および厚さは、はんだ付を不可
能にし、その結果、スズおよび鉛の浸漬式付着物用のめ
っき槽に対する関心は最小であった。
【００１２】米国特許第４，１９４，９１３には、鉛−
スズ合金の付着に対する浸漬めっき組成物が開示されて
いる。この特許の開示によれば、浸漬めっき溶液は、１
０〜１５０ｇ／ｌの塩化第一スズ、１〜１２ｇ／ｌの塩
化鉛、１０〜１００ｇ／ｌの次亜リン酸ナトリウム、４
０〜１００ｇ／ｌのチオ尿素、４０〜１００ｍｌ／ｌの
塩酸および０．１〜１０ｇ／ｌのゼラチンを含む。この
特許では、該特許のめっき組成物により、浸漬による鉛
−スズ合金の従来のめっき組成物を使用する場合よりも
めっき速度が速くなり、付着物の厚さも増大すると述べ
られている。該特許の組成物を使用すると、該特許より
も前に公知のものと比較して浸漬による付着物が改善さ
れると考えられるが、該特許の浸漬による付着物は厚さ
が充分でないと考えられ、再流動が容易でなく、従って
プリント配線板の商業的製造には適さない。
スズ合金の付着に対する浸漬めっき組成物が開示されて
いる。この特許の開示によれば、浸漬めっき溶液は、１
０〜１５０ｇ／ｌの塩化第一スズ、１〜１２ｇ／ｌの塩
化鉛、１０〜１００ｇ／ｌの次亜リン酸ナトリウム、４
０〜１００ｇ／ｌのチオ尿素、４０〜１００ｍｌ／ｌの
塩酸および０．１〜１０ｇ／ｌのゼラチンを含む。この
特許では、該特許のめっき組成物により、浸漬による鉛
−スズ合金の従来のめっき組成物を使用する場合よりも
めっき速度が速くなり、付着物の厚さも増大すると述べ
られている。該特許の組成物を使用すると、該特許より
も前に公知のものと比較して浸漬による付着物が改善さ
れると考えられるが、該特許の浸漬による付着物は厚さ
が充分でないと考えられ、再流動が容易でなく、従って
プリント配線板の商業的製造には適さない。
【００１３】欧州特許出願公開第０１６７９４９には、
浸漬によるスズのめっき溶液が開示されており、これは
鉛も含んでいてもよく、フッ素を含む鉱酸のスズ塩１〜
５０ｇ／ｌ、フッ素を含む鉱酸の鉛塩１〜１０ｇ／ｌ、
フッ素を含む鉱酸のｐＨを０〜１にするのに充分な量お
よび硫黄を含む錯化剤１０〜４００ｇ／ｌから成る。該
出願では、主に浸漬によるスズのめっき溶液について説
明しているが、鉛−スズのめっき溶液の例も挙げられて
いる。しかし、厚く、接着性があり、再流動可能なスズ
および鉛の付着物は該特許に開示された組成物からは得
られておらず、その組成物は、プリント配線板の商業的
製造には適さないと考えられる。
浸漬によるスズのめっき溶液が開示されており、これは
鉛も含んでいてもよく、フッ素を含む鉱酸のスズ塩１〜
５０ｇ／ｌ、フッ素を含む鉱酸の鉛塩１〜１０ｇ／ｌ、
フッ素を含む鉱酸のｐＨを０〜１にするのに充分な量お
よび硫黄を含む錯化剤１０〜４００ｇ／ｌから成る。該
出願では、主に浸漬によるスズのめっき溶液について説
明しているが、鉛−スズのめっき溶液の例も挙げられて
いる。しかし、厚く、接着性があり、再流動可能なスズ
および鉛の付着物は該特許に開示された組成物からは得
られておらず、その組成物は、プリント配線板の商業的
製造には適さないと考えられる。
【００１４】本出願人により１９９０年６月４日に出願
された審査中の米国特許出願第０７／５３２，８１９に
は、厚く、多孔性で、接着性があり、典型的には約５０
０°Ｆ以下の温度で再流動可能な鉛−スズ合金の付着物
をめっきできる浸漬式めっき溶液が開示されている。審
査中の該出願に開示された発明は、発見の結合に基づ
く。例えば、発見の一つは、鉛−スズ合金の浸漬式付着
物を再流動するためには、該付着物が厚く、多孔性であ
る、すなわち、付着物の厚さが少なくとも１００マイク
ロインチ、好ましくは少なくとも１５０マイクロインチ
以上であることが必要であるということである。もう一
つの発見は、再流動可能な厚い付着物を得るためには、
従来好ましいと言われていた密な付着物よりもむしろ多
孔性構造を有利とするめっき溶液を使用することが必要
であるということである。再流動に必要な厚くて多孔性
の付着物を得るために、金属含量の比較的高い浸漬式め
っき溶液、すなわち、好ましくは金属の合計が０．１０
モル／ｌ以上で、スズ対鉛の比が少なくとも１：１であ
るものを使用した。さらに、スズ塩および鉛塩の両方な
らびに好ましくは所望のｐＨを得るべく使用する酸の全
てがフッ素含有アニオンを有した。また、置換反応がス
ズに有利であることを認識して、溶液に鉛プロモータを
添加し、スズに対する鉛の濃度を所望の値に維持して厚
い付着物を得た。最後に、できるだけ厚い付着物を得る
ために、促進剤（ｅｘａｌｔａｎｔ）を組成に添加し
た。
された審査中の米国特許出願第０７／５３２，８１９に
は、厚く、多孔性で、接着性があり、典型的には約５０
０°Ｆ以下の温度で再流動可能な鉛−スズ合金の付着物
をめっきできる浸漬式めっき溶液が開示されている。審
査中の該出願に開示された発明は、発見の結合に基づ
く。例えば、発見の一つは、鉛−スズ合金の浸漬式付着
物を再流動するためには、該付着物が厚く、多孔性であ
る、すなわち、付着物の厚さが少なくとも１００マイク
ロインチ、好ましくは少なくとも１５０マイクロインチ
以上であることが必要であるということである。もう一
つの発見は、再流動可能な厚い付着物を得るためには、
従来好ましいと言われていた密な付着物よりもむしろ多
孔性構造を有利とするめっき溶液を使用することが必要
であるということである。再流動に必要な厚くて多孔性
の付着物を得るために、金属含量の比較的高い浸漬式め
っき溶液、すなわち、好ましくは金属の合計が０．１０
モル／ｌ以上で、スズ対鉛の比が少なくとも１：１であ
るものを使用した。さらに、スズ塩および鉛塩の両方な
らびに好ましくは所望のｐＨを得るべく使用する酸の全
てがフッ素含有アニオンを有した。また、置換反応がス
ズに有利であることを認識して、溶液に鉛プロモータを
添加し、スズに対する鉛の濃度を所望の値に維持して厚
い付着物を得た。最後に、できるだけ厚い付着物を得る
ために、促進剤（ｅｘａｌｔａｎｔ）を組成に添加し
た。
【００１５】上述の浸漬式めっき溶液からの鉛−スズ合
金の付着により生成する付着物は、結晶性の多孔性構造
を有し、鉛とスズが交互に層を成し、密で密着性の被覆
を形成するのに充分な時間、付着物の融点より高い温度
に加熱すると再流動可能だった。再流動後の合金は、密
で、光沢があり、スズと鉛との真に均一な合金であると
考えられた。
金の付着により生成する付着物は、結晶性の多孔性構造
を有し、鉛とスズが交互に層を成し、密で密着性の被覆
を形成するのに充分な時間、付着物の融点より高い温度
に加熱すると再流動可能だった。再流動後の合金は、密
で、光沢があり、スズと鉛との真に均一な合金であると
考えられた。
【００１６】審査中の該出願の浸漬による付着組成物
は、プリント配線板の製造に適するはんだ合金を提供す
るものである。しかし、上記説明から明らかなように、
再流動に適する付着物を得るには、溶液を限られた濃度
および条件内で操作する必要があった。さらに、その溶
液を使用すると、溶液からの付着物と下地基板との間の
接着性が減少することがわかった。
は、プリント配線板の製造に適するはんだ合金を提供す
るものである。しかし、上記説明から明らかなように、
再流動に適する付着物を得るには、溶液を限られた濃度
および条件内で操作する必要があった。さらに、その溶
液を使用すると、溶液からの付着物と下地基板との間の
接着性が減少することがわかった。
【００１７】本発明は、浸漬による鉛−スズ付着物の再
流動性を改善し、めっき溶液の有用な全寿命にわたって
該付着物の下地基板に対する接着性を高め、場合によっ
ては、再流動の必要性を省略する方法を提供するもので
ある。従来は、浸漬による鉛−スズ付着物の再流動は、
付着物を限られた種類の被覆組成物からめっきした場合
のみ、および付着物がある物理的・化学的特性を有す
る、すなわち、厚くて多孔性を有する場合のみ達成でき
た。また、そのような付着物は、付着物を長時間使用し
た溶液からめっきすると下地基板に対する接着性が劣る
ことが多かった。これに対して、本発明方法によれば、
浸漬による鉛−スズ付着物はより容易に再流動するか、
あるいは再流動を省略してもよく、付着物はめっき溶液
のエージングに関係なく下地基板に強く接着する。従っ
て、浸漬式付着物および浸漬式付着物を形成するために
使用する組成物は、再流動性を得るために慎重に選択
し、調節する必要がない。
流動性を改善し、めっき溶液の有用な全寿命にわたって
該付着物の下地基板に対する接着性を高め、場合によっ
ては、再流動の必要性を省略する方法を提供するもので
ある。従来は、浸漬による鉛−スズ付着物の再流動は、
付着物を限られた種類の被覆組成物からめっきした場合
のみ、および付着物がある物理的・化学的特性を有す
る、すなわち、厚くて多孔性を有する場合のみ達成でき
た。また、そのような付着物は、付着物を長時間使用し
た溶液からめっきすると下地基板に対する接着性が劣る
ことが多かった。これに対して、本発明方法によれば、
浸漬による鉛−スズ付着物はより容易に再流動するか、
あるいは再流動を省略してもよく、付着物はめっき溶液
のエージングに関係なく下地基板に強く接着する。従っ
て、浸漬式付着物および浸漬式付着物を形成するために
使用する組成物は、再流動性を得るために慎重に選択
し、調節する必要がない。
【００１８】本発明の方法は、鉛−スズの浸漬式付着物
の上にスズを付着するあと処理工程を特徴とする。理論
に縛られたくはないが、再流動は、特に付着物が大気と
接することによる、銅と浸漬式付着物との界面に生じる
酸化または銅とスズとの金属間化合物の生成により妨げ
られると考えられる。さらに、スズの付着は、酸化物の
生成および有害な金属間化合物の生成を妨げると考えら
れる。
の上にスズを付着するあと処理工程を特徴とする。理論
に縛られたくはないが、再流動は、特に付着物が大気と
接することによる、銅と浸漬式付着物との界面に生じる
酸化または銅とスズとの金属間化合物の生成により妨げ
られると考えられる。さらに、スズの付着は、酸化物の
生成および有害な金属間化合物の生成を妨げると考えら
れる。
【００１９】本発明によれば、公知の前処理工程および
付着方法を用いる常法により、または本明細書に開示し
た新規な付着法を用いて、浸漬式鉛−スズ合金を基板に
付着する。浸漬式付着物は、好ましくは１００マイクロ
インチ以上の厚さに付着して、本発明方法に続く再流動
をしやすくする。好ましい浸漬式付着物は、先に挙げた
審査中の米国特許出願第０７／５３２，８１９に開示さ
れているようなめっき溶液からめっきされるが、本発明
方法によれば、浸漬式鉛−スズ付着物を、下記に示す他
の浸漬式めっき溶液から得て、再流動させることができ
る。
付着方法を用いる常法により、または本明細書に開示し
た新規な付着法を用いて、浸漬式鉛−スズ合金を基板に
付着する。浸漬式付着物は、好ましくは１００マイクロ
インチ以上の厚さに付着して、本発明方法に続く再流動
をしやすくする。好ましい浸漬式付着物は、先に挙げた
審査中の米国特許出願第０７／５３２，８１９に開示さ
れているようなめっき溶液からめっきされるが、本発明
方法によれば、浸漬式鉛−スズ付着物を、下記に示す他
の浸漬式めっき溶液から得て、再流動させることができ
る。
【００２０】本発明方法で使用するのに好ましい鉛−ス
ズ合金めっき溶液は、審査中の米国特許出願第０７／５
３２，８１９に開示されており、次の組成を有する。
ズ合金めっき溶液は、審査中の米国特許出願第０７／５
３２，８１９に開示されており、次の組成を有する。
【００２１】
【表１】 スズおよび鉛イオンは、溶液に溶解する塩、好ましくは
フッ素含有酸の塩の形で槽に入れる。適する塩として
は、フッ化スズ、フルオロホウ酸塩またはフルオロケイ
酸塩が挙げられる。両者の好ましい塩は、各々のフルオ
ロホウ酸塩である。溶液中のスズおよび鉛の濃度は表Ｉ
に示す。これらの濃度は、公知のものより高いと考えら
れる。濃度が高いことにより付着速度が速くなり、再流
動前の厚さが少なくとも１００マイクロインチの多孔性
付着物が得られる。付着物が厚いことは再流動を促進
し、回路板の表面に構成要素を取り付けるのに好適であ
る。スズ対鉛の比も表Ｉに示す。この比は、スズが５０
〜８２％で鉛が５０〜１８％の範囲にある合金の付着を
可能にするものである。好ましい溶液では、スズが５６
〜７４％で鉛が４４〜２６％の範囲にある合金が付着す
る。
フッ素含有酸の塩の形で槽に入れる。適する塩として
は、フッ化スズ、フルオロホウ酸塩またはフルオロケイ
酸塩が挙げられる。両者の好ましい塩は、各々のフルオ
ロホウ酸塩である。溶液中のスズおよび鉛の濃度は表Ｉ
に示す。これらの濃度は、公知のものより高いと考えら
れる。濃度が高いことにより付着速度が速くなり、再流
動前の厚さが少なくとも１００マイクロインチの多孔性
付着物が得られる。付着物が厚いことは再流動を促進
し、回路板の表面に構成要素を取り付けるのに好適であ
る。スズ対鉛の比も表Ｉに示す。この比は、スズが５０
〜８２％で鉛が５０〜１８％の範囲にある合金の付着を
可能にするものである。好ましい溶液では、スズが５６
〜７４％で鉛が４４〜２６％の範囲にある合金が付着す
る。
【００２２】めっき溶液は、少なくとも溶液中の金属全
部を錯化するのに充分な量、好ましくは溶液中の金属全
部を完全に錯化するのに必要な量より多い量の錯化剤を
含む。錯化剤濃度の広い範囲および好ましい範囲を表Ｉ
に示す。使用される好ましい錯化剤は、スズおよび鉛の
両方を錯化できるものである。硫黄含有錯化剤が好まし
く、特に、チオ尿素、もしくはアリル置換基または炭素
数１〜４の低級アルキル置換基を有する置換チオ尿素
（テトラメチルチオ尿素など）などの硫黄および窒素を
含む化合物が好ましい。
部を錯化するのに充分な量、好ましくは溶液中の金属全
部を完全に錯化するのに必要な量より多い量の錯化剤を
含む。錯化剤濃度の広い範囲および好ましい範囲を表Ｉ
に示す。使用される好ましい錯化剤は、スズおよび鉛の
両方を錯化できるものである。硫黄含有錯化剤が好まし
く、特に、チオ尿素、もしくはアリル置換基または炭素
数１〜４の低級アルキル置換基を有する置換チオ尿素
（テトラメチルチオ尿素など）などの硫黄および窒素を
含む化合物が好ましい。
【００２３】スズは、鉛よりも優先的に溶液からめっき
する。スズ含量の高い好ましくない合金の付着を避ける
ために、各々の置換能を変えることによりスズに対する
鉛の付着速度を促進する成分をめっき溶液に添加する。
適する鉛プロモータとしては、次亜リン酸、次亜リン酸
ナトリウム、グリセリン、尿素、アミノ酢酸などが挙げ
られる。次亜リン酸および次亜リン酸ナトリウムが好ま
しい。鉛プロモータの濃度を表Ｉに示す。種々の範囲を
示したが、スズおよび鉛の共付着の相対速度は、溶液の
ｐＨ、溶液温度および溶液の全部合わせた金属含量など
によって変動する。
する。スズ含量の高い好ましくない合金の付着を避ける
ために、各々の置換能を変えることによりスズに対する
鉛の付着速度を促進する成分をめっき溶液に添加する。
適する鉛プロモータとしては、次亜リン酸、次亜リン酸
ナトリウム、グリセリン、尿素、アミノ酢酸などが挙げ
られる。次亜リン酸および次亜リン酸ナトリウムが好ま
しい。鉛プロモータの濃度を表Ｉに示す。種々の範囲を
示したが、スズおよび鉛の共付着の相対速度は、溶液の
ｐＨ、溶液温度および溶液の全部合わせた金属含量など
によって変動する。
【００２４】浸漬式めっき溶液は酸性であり、ｐＨは約
０．２〜２．０である。溶液を酸性にするために使用さ
れる酸は溶液と相溶性のあるものであれば何でもよい
が、好ましくは、スズおよび鉛の酸塩に共通するアニオ
ンを含むものである。従って、フッ化水素酸、フルオロ
ホウ酸およびフルオロケイ酸などのフッ素含有酸が好ま
しく、フルオロホウ酸が最も好ましい。
０．２〜２．０である。溶液を酸性にするために使用さ
れる酸は溶液と相溶性のあるものであれば何でもよい
が、好ましくは、スズおよび鉛の酸塩に共通するアニオ
ンを含むものである。従って、フッ化水素酸、フルオロ
ホウ酸およびフルオロケイ酸などのフッ素含有酸が好ま
しく、フルオロホウ酸が最も好ましい。
【００２５】浸漬式めっき溶液には、厚さプロモータを
使用する。元素周期表のＩＶｂ、ＶｂまたはＶＩｂ族の
金属のめっき溶液に溶解する塩が適する。そのような金
属としては、モリブデン、ジルコニウム、チタン、クロ
ム、バナジウムなどが挙げられる。チタンを、塩酸に溶
解した三塩化チタニウムの形で加えると好ましい厚さプ
ロモータになる。チタニウムイオン濃度を表Ｉに示す。
使用する。元素周期表のＩＶｂ、ＶｂまたはＶＩｂ族の
金属のめっき溶液に溶解する塩が適する。そのような金
属としては、モリブデン、ジルコニウム、チタン、クロ
ム、バナジウムなどが挙げられる。チタンを、塩酸に溶
解した三塩化チタニウムの形で加えると好ましい厚さプ
ロモータになる。チタニウムイオン濃度を表Ｉに示す。
【００２６】塩素イオンは、溶液中で、付着物の厚さプ
ロモータとして好ましいもう一つの添加物である。塩素
イオン濃度は、好ましくは０〜０．５モル／ｌ、より好
ましくは０．０００１〜０．２０モル／ｌである。
ロモータとして好ましいもう一つの添加物である。塩素
イオン濃度は、好ましくは０〜０．５モル／ｌ、より好
ましくは０．０００１〜０．２０モル／ｌである。
【００２７】溶液中のもう一つの好ましい成分はフッ素
含有酸、好ましくはフルオロホウ酸であり、表Ｉに示し
たｐＨを満たすのに充分な少量を添加する。
含有酸、好ましくはフルオロホウ酸であり、表Ｉに示し
たｐＨを満たすのに充分な少量を添加する。
【００２８】本発明方法に係る１００マイクロインチ以
上の付着物であって再流動できる別の浸漬式鉛−スズ付
着物が、１９８０年１１月１１日に再発行された再発行
特許第３０，４３４に開示されている。この特許によれ
ば、好ましい浸漬式付着溶液は、２０〜４０ｇ／ｌの塩
化第１スズ、２〜１５ｇ／ｌの塩化鉛、１０〜１００ｇ
／ｌの次亜リン酸ナトリウム、４０〜１００ｇ／ｌのチ
オ尿素、４０〜１００ｇ／ｌの塩酸および１〜４ｇ／ｌ
のゼラチンを含む。
上の付着物であって再流動できる別の浸漬式鉛−スズ付
着物が、１９８０年１１月１１日に再発行された再発行
特許第３０，４３４に開示されている。この特許によれ
ば、好ましい浸漬式付着溶液は、２０〜４０ｇ／ｌの塩
化第１スズ、２〜１５ｇ／ｌの塩化鉛、１０〜１００ｇ
／ｌの次亜リン酸ナトリウム、４０〜１００ｇ／ｌのチ
オ尿素、４０〜１００ｇ／ｌの塩酸および１〜４ｇ／ｌ
のゼラチンを含む。
【００２９】浸漬式めっき溶液は、常法または本明細書
に開示した新規方法にしたがって使用する。銅表面を有
する基板を洗浄し、ペルオクソ硫酸ナトリウム−硫酸エ
ッチング用試薬または重フッ化アンモニウム−過酸化水
素エッチング用試薬などのエッチング用試薬で銅金属を
エッチングすることにより付着できるよう準備する。次
いで、公知でない方法により、基板を、浸漬式めっき溶
液に含まれるものと共通の成分を含む緩衝液で処理して
ｐＨを維持し、ある成分を所望の濃度範囲に維持し、好
ましくない成分が浸漬式めっき溶液に入るのを防ぐ。例
えば、緩衝液には、錯化剤、鉛プロモータ、ｐＨ調整
剤、厚さプロモータ、緩衝剤などが含まれる。緩衝液で
処理した後、基板を浸漬式めっき溶液に接触させる。中
間の水洗浄は行わないのが好ましい。
に開示した新規方法にしたがって使用する。銅表面を有
する基板を洗浄し、ペルオクソ硫酸ナトリウム−硫酸エ
ッチング用試薬または重フッ化アンモニウム−過酸化水
素エッチング用試薬などのエッチング用試薬で銅金属を
エッチングすることにより付着できるよう準備する。次
いで、公知でない方法により、基板を、浸漬式めっき溶
液に含まれるものと共通の成分を含む緩衝液で処理して
ｐＨを維持し、ある成分を所望の濃度範囲に維持し、好
ましくない成分が浸漬式めっき溶液に入るのを防ぐ。例
えば、緩衝液には、錯化剤、鉛プロモータ、ｐＨ調整
剤、厚さプロモータ、緩衝剤などが含まれる。緩衝液で
処理した後、基板を浸漬式めっき溶液に接触させる。中
間の水洗浄は行わないのが好ましい。
【００３０】次いで、基板を浸漬式めっき溶液に充分な
時間浸漬して、厚さが少なくとも１００マイクロイン
チ、好ましくは１５０〜３５０マイクロインチの鉛−ス
ズ付着物を形成する。典型的には、そのような付着物を
得るのに要するめっき時間は、約５〜３０分である。周
知のように、めっき温度は、付着速度および付着厚さに
影響する。典型的なめっき温度は、ほぼ室温からめっき
溶液の沸点付近までの範囲であるが、約１００°Ｆ〜約
１７５°Ｆの温度がよい。
時間浸漬して、厚さが少なくとも１００マイクロイン
チ、好ましくは１５０〜３５０マイクロインチの鉛−ス
ズ付着物を形成する。典型的には、そのような付着物を
得るのに要するめっき時間は、約５〜３０分である。周
知のように、めっき温度は、付着速度および付着厚さに
影響する。典型的なめっき温度は、ほぼ室温からめっき
溶液の沸点付近までの範囲であるが、約１００°Ｆ〜約
１７５°Ｆの温度がよい。
【００３１】上記の審査中の出願のめっき溶液を使用す
ると、形成される付着物は多孔性であり、色はマットグ
レー(mattte gray) であり、付着物全体にわたって光彩
(sparkle) が観察される。目に見える光彩を有する付着
物は容易に再流動する。その付着物は均一でなく、積層
していることがわかっている。
ると、形成される付着物は多孔性であり、色はマットグ
レー(mattte gray) であり、付着物全体にわたって光彩
(sparkle) が観察される。目に見える光彩を有する付着
物は容易に再流動する。その付着物は均一でなく、積層
していることがわかっている。
【００３２】次の工程は、鉛−スズ合金の浸漬式付着物
の上にスズを付着することを含む。スズの付着は、当業
者に周知のどんな方法で行ってもよく、スズの付着用組
成は、文献に開示されている。例えば、スズの浸漬式付
着は、米国特許第３，３０３，０２９；４，２３４，６
３１；４，６５７，６３２；および４，８８２，２０２
に開示されている。スズを付着する無電解方法は、米国
特許第４，２６９，６２５に開示されている。スズを付
着するための電気めっき組成は、鉛−スズ合金とともに
米国特許第４，５９９，１４９に開示されている。スズ
を基板上に付着するための種々の公知方法のうち、浸漬
式付着が好ましく、米国特許第３，３０３，０２９に開
示された浸漬式付着が最も好ましい。スズの典型的な浸
漬式付着用組成（ｇ）を以下に示す。
の上にスズを付着することを含む。スズの付着は、当業
者に周知のどんな方法で行ってもよく、スズの付着用組
成は、文献に開示されている。例えば、スズの浸漬式付
着は、米国特許第３，３０３，０２９；４，２３４，６
３１；４，６５７，６３２；および４，８８２，２０２
に開示されている。スズを付着する無電解方法は、米国
特許第４，２６９，６２５に開示されている。スズを付
着するための電気めっき組成は、鉛−スズ合金とともに
米国特許第４，５９９，１４９に開示されている。スズ
を基板上に付着するための種々の公知方法のうち、浸漬
式付着が好ましく、米国特許第３，３０３，０２９に開
示された浸漬式付着が最も好ましい。スズの典型的な浸
漬式付着用組成（ｇ）を以下に示す。
【００３３】実施例１ フルオロホウ酸第１スズ １４８．２ チオ尿素 １６６．６ 次亜リン酸 ５０．０ フェノールスルホン酸 １６．０ 湿潤剤および界面活性剤 ３２．９ 水 １ｌにする量 上記の組成は、スズ錯体が可溶である温度、例えばほぼ
室温から溶液の沸点までのどんな温度でも使用できる。
好ましい温度範囲は、１３５°Ｆ〜約１６０°Ｆであ
る。処理時間は３０秒から３０分まで可能であるが、よ
り短い方が好ましい。ただし、再流動の省略を所望する
場合は、付着時間を長くして浸漬式付着物を厚くするの
が好ましい。加工工程として再流動の省略を所望する場
合、最も好ましくは、スズの付着を続けて合金の浸漬式
付着物の孔をスズで埋める。
室温から溶液の沸点までのどんな温度でも使用できる。
好ましい温度範囲は、１３５°Ｆ〜約１６０°Ｆであ
る。処理時間は３０秒から３０分まで可能であるが、よ
り短い方が好ましい。ただし、再流動の省略を所望する
場合は、付着時間を長くして浸漬式付着物を厚くするの
が好ましい。加工工程として再流動の省略を所望する場
合、最も好ましくは、スズの付着を続けて合金の浸漬式
付着物の孔をスズで埋める。
【００３４】スズおよび鉛の浸漬式付着物上にスズが浸
漬式にめっきすることは予期せぬことである。これは、
浸漬式めっきが置換をともなうからである。銅の上に鉛
−スズ合金が付着している箇所では、その部分をスズの
浸漬式付着溶液に浸漬しても、銅がさらに置換を受ける
ことはないと予想される。しかし、とくに好ましい鉛−
スズの浸漬式組成物を用いると、付着物は多孔性であ
り、スズは孔に侵入して、空気と基板との界面などの被
覆全体にわたって付着することができると考えられる。
漬式にめっきすることは予期せぬことである。これは、
浸漬式めっきが置換をともなうからである。銅の上に鉛
−スズ合金が付着している箇所では、その部分をスズの
浸漬式付着溶液に浸漬しても、銅がさらに置換を受ける
ことはないと予想される。しかし、とくに好ましい鉛−
スズの浸漬式組成物を用いると、付着物は多孔性であ
り、スズは孔に侵入して、空気と基板との界面などの被
覆全体にわたって付着することができると考えられる。
【００３５】スズを付着する工程は、鉛−スズの浸漬式
付着物の形成後のいつ行ってもよいが、付着の仕方によ
り付着を行うのに好ましい時期を決めることができる。
例えば、１／２サイクル以上使用した老化した浸漬式付
着溶液から浸漬式鉛−スズ合金を付着する場合は、付着
物と下地基板との間の接着性が恐らく劣化しており、ス
ズの付着は浸漬式付着の直後に行うのが好ましい。同様
に、付着物を再流動無しに使用する場合も、スズの付着
は合金の浸漬式付着後すぐに行うのが好ましい。そうで
ない場合は、再流動時近くでスズを付着するのが好まし
い。この点に関して、はんだ付けの後、はんだを再流動
させる前に数日間以上その部分を保管することは工業的
に一般的ではない。
付着物の形成後のいつ行ってもよいが、付着の仕方によ
り付着を行うのに好ましい時期を決めることができる。
例えば、１／２サイクル以上使用した老化した浸漬式付
着溶液から浸漬式鉛−スズ合金を付着する場合は、付着
物と下地基板との間の接着性が恐らく劣化しており、ス
ズの付着は浸漬式付着の直後に行うのが好ましい。同様
に、付着物を再流動無しに使用する場合も、スズの付着
は合金の浸漬式付着後すぐに行うのが好ましい。そうで
ない場合は、再流動時近くでスズを付着するのが好まし
い。この点に関して、はんだ付けの後、はんだを再流動
させる前に数日間以上その部分を保管することは工業的
に一般的ではない。
【００３６】スズを付着した後、鉛−スズの浸漬式付着
物は、常法により再流動させることができる。再流動で
は、合金をその融点以上に加熱し、この温度で短時間、
典型的には１分未満、その合金を保持する。好ましい方
法では、鉛−スズおよびスズの付着物を有する部分を熱
油に浮かべるか浸漬する。好ましくは、常法に従って、
再流動の前にその部分を温め、再流動後にその部分を高
められた温度で流動を停止する。鉛−スズ付着物は、そ
の厚さが約１００マイクロインチ未満であると再流動し
にくいという特徴を有する。また、本発明および上記の
審査中の出願より以前には、再流動可能な鉛およびスズ
の浸漬式付着物は市販されておらず、また公知でもなか
ったと考えられる。
物は、常法により再流動させることができる。再流動で
は、合金をその融点以上に加熱し、この温度で短時間、
典型的には１分未満、その合金を保持する。好ましい方
法では、鉛−スズおよびスズの付着物を有する部分を熱
油に浮かべるか浸漬する。好ましくは、常法に従って、
再流動の前にその部分を温め、再流動後にその部分を高
められた温度で流動を停止する。鉛−スズ付着物は、そ
の厚さが約１００マイクロインチ未満であると再流動し
にくいという特徴を有する。また、本発明および上記の
審査中の出願より以前には、再流動可能な鉛およびスズ
の浸漬式付着物は市販されておらず、また公知でもなか
ったと考えられる。
【００３７】本発明は、以下の実施例を参照すればより
理解しやすいであろう。
理解しやすいであろう。
【００３８】実施例２ 本実施例は比較のためのものである。本実施例では、So
lderposit （登録商標）９０５０（Shipley Company In
c. (Newton, MA) 製) を使用した。この組成は、フルオ
ロホウ酸第１スズ、フルオロホウ酸第１鉛、フルオロホ
ウ酸、チオ尿素、鉛プロモータおよび厚さプロモータを
含み、はんだ共融混合物とほぼ等しい組成のスズおよび
鉛を有する浸漬式合金付着物が得られるように作られて
いる。この付着組成に関しては、先に挙げた審査中の特
許出願に十分記載されている。その組成はｐＨが０．
８、めっき温度７１℃で使用する。
lderposit （登録商標）９０５０（Shipley Company In
c. (Newton, MA) 製) を使用した。この組成は、フルオ
ロホウ酸第１スズ、フルオロホウ酸第１鉛、フルオロホ
ウ酸、チオ尿素、鉛プロモータおよび厚さプロモータを
含み、はんだ共融混合物とほぼ等しい組成のスズおよび
鉛を有する浸漬式合金付着物が得られるように作られて
いる。この付着組成に関しては、先に挙げた審査中の特
許出願に十分記載されている。その組成はｐＨが０．
８、めっき温度７１℃で使用する。
【００３９】銅張エポキシガラス積層板を酸浸漬洗浄剤
に浸漬した後、穏やかな銅エッチング溶液、次いでフル
オロホウ酸浸漬液に浸漬し、フルオロホウ酸浸漬液処理
を除く各処理の後にすすぎを行なうことにより、めっき
を行うための準備をした。次いで、一部を先に述べため
っき溶液に１０分間浸漬した。付着物の厚さを測定し、
その付着物を、２５０°Ｆの油中で２０秒間温め、４０
０°Ｆの熱油中で２０秒間再流動させ、２５０°Ｆの油
中で流動を停止する溶融処理により再流動させた。次い
で、すすぎ、洗浄し、乾燥した。付着物の厚さは約２０
０マイクロインチであり、付着物は明るいマットグレイ
の色であって、わずかに光彩があり、スズおよび鉛の含
量は各々６７％および３３％だった。
に浸漬した後、穏やかな銅エッチング溶液、次いでフル
オロホウ酸浸漬液に浸漬し、フルオロホウ酸浸漬液処理
を除く各処理の後にすすぎを行なうことにより、めっき
を行うための準備をした。次いで、一部を先に述べため
っき溶液に１０分間浸漬した。付着物の厚さを測定し、
その付着物を、２５０°Ｆの油中で２０秒間温め、４０
０°Ｆの熱油中で２０秒間再流動させ、２５０°Ｆの油
中で流動を停止する溶融処理により再流動させた。次い
で、すすぎ、洗浄し、乾燥した。付着物の厚さは約２０
０マイクロインチであり、付着物は明るいマットグレイ
の色であって、わずかに光彩があり、スズおよび鉛の含
量は各々６７％および３３％だった。
【００４０】実施例３ 実施例２の方法を繰り返したが、被覆した基板は、６ケ
月間周囲に開放して保管した。ＩＲ再流動を試みると、
いくらか層間剥離が生じ、再流動した付着物はこぶ状で
あり、ｄｅｗｅｔｔｉｎｇは明らかであり、付着物はむ
らがあった。実施例１のようなスズめっき溶液からのス
ズの浸漬式付着工程（１分間）を含む方法を繰り返す
と、実施例２と同様に付着物の再流動が生じた。
月間周囲に開放して保管した。ＩＲ再流動を試みると、
いくらか層間剥離が生じ、再流動した付着物はこぶ状で
あり、ｄｅｗｅｔｔｉｎｇは明らかであり、付着物はむ
らがあった。実施例１のようなスズめっき溶液からのス
ズの浸漬式付着工程（１分間）を含む方法を繰り返す
と、実施例２と同様に付着物の再流動が生じた。
【００４１】実施例４ 浴を使用して３００平方フィートの銅張積層板を作った
後、実施例２の方法を繰り返した。付着後、付着物は容
易に基板から剥離した。実施例１のようなスズめっき溶
液からのスズの浸漬式付着工程（１分間）を含む方法を
繰り返すと、下地基板にしっかり接着したスズ被覆付着
物が得られた。
後、実施例２の方法を繰り返した。付着後、付着物は容
易に基板から剥離した。実施例１のようなスズめっき溶
液からのスズの浸漬式付着工程（１分間）を含む方法を
繰り返すと、下地基板にしっかり接着したスズ被覆付着
物が得られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチヤード・スタニユナス アメリカ合衆国、マサチユーセツツ・ 01532、ノースボロウ、ライス・アベニユ ー・134
Claims (23)
- 【請求項１】 金属表面を鉛−スズ合金で被覆する工程
および該鉛−スズ合金上にスズを付着する工程を含むこ
とを特徴とする鉛−スズ合金の浸漬式付着物の再流動性
および合金の下地基板に対する接着性を改善するための
方法。 - 【請求項２】 鉛−スズ合金の厚さが少なくとも５０マ
イクロインチであることを特徴とする請求項１に記載の
方法。 - 【請求項３】 鉛−スズ合金の厚さが少なくとも１００
マイクロインチであることを特徴とする請求項１に記載
の方法。 - 【請求項４】 鉛−スズ合金上へのスズの付着をスズめ
っき水溶液により行うことを特徴とする請求項１に記載
の方法。 - 【請求項５】 スズめっき溶液が浸漬式スズめっき溶液
であることを特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項６】 基板をスズイオンおよび鉛イオンを含む
置換めっき溶液に浸漬する工程ならびに、次いで該基板
を、鉛−スズ付着物の上に有効量のスズを付着するのに
充分な時間スズめっき溶液に浸漬する工程を含むことを
特徴とする銅基板上に鉛−スズを付着する方法。 - 【請求項７】 基板をスズめっき溶液に浸漬した後、該
付着物を、形成された合金の融点以上で、銅基板を損な
う温度以下の温度に加熱することにより再流動させて密
着性の合金にする工程を含むことを特徴とする請求項６
に記載の方法。 - 【請求項８】 鉛−スズ合金の厚さが少なくとも５０マ
イクロインチであることを特徴とする請求項７に記載の
方法。 - 【請求項９】 鉛−スズ合金の厚さが少なくとも１００
マイクロインチであり、多孔性構造を有することを特徴
とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項１０】 鉛−スズ合金上へのスズの付着をスズ
めっき水溶液により行うことを特徴とする請求項６に記
載の方法。 - 【請求項１１】 スズめっき溶液が浸漬式スズめっき溶
液であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 第１スズイオンおよび第１鉛イオンを
含む置換めっき溶液が０．０５〜０．５０モル／ｌの第
１スズイオンおよび０．０１〜０．１５モル／ｌの第１
鉛イオンを含み、第１スズイオンおよび第１鉛イオンの
合計が０．０５〜０．６０モル／ｌであり、第１スズイ
オンと第１鉛イオンとの比が約１．０：３．０〜５０．
０：１．０であることを特徴とする請求項６に記載の方
法。 - 【請求項１３】 置換めっき溶液が０．１０〜０．３０
モル／ｌの第１スズイオンおよび０．０２〜０．１０モ
ル／ｌの第１鉛イオンを含み、第１スズイオンおよび第
１鉛イオンの合計が０．１０〜０．３５モル／ｌであ
り、第１スズイオンと第１鉛イオンとの比が約１．０：
１．０〜１０．０：１．０であることを特徴とする請求
項１２に記載の方法。 - 【請求項１４】 置換めっき溶液が第１スズイオンおよ
び第１鉛イオンに対する錯化剤を溶液１ｌに対して０．
５０〜２．５０モル含むことを特徴とする請求項１２に
記載の方法。 - 【請求項１５】 錯化剤がチオ尿素であることを特徴と
する請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１６】 鉛−スズ合金のめっきを老化しためっ
き溶液から行い、該合金の付着後直ちにスズを付着する
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。 - 【請求項１７】 スズを付着する前に鉛−スズ合金を付
着した基板を長時間保管することを特徴とする請求項６
に記載の方法。 - 【請求項１８】 鉛−スズ合金上に充分な量のスズを付
着して付着物の全ての孔を埋めることを特徴とする請求
項６に記載の方法。 - 【請求項１９】 鉛−スズの浸漬式付着物および別のス
ズ付着物でめっきした銅基板を含み、該鉛−スズ付着物
の厚さが少なくとも５０マイクロインチであって多孔性
構造を有し、該スズ付着物の少なくとも一部が鉛−スズ
の浸漬式付着物の孔に含まれ、両方の付着物の全スズの
濃度が少なくとも５０重量％であることを特徴とする製
品。 - 【請求項２０】 スズ付着物が鉛−スズの浸漬式付着物
の全ての孔を埋めるのに充分な量であることを特徴とす
る請求項１９に記載の製品。 - 【請求項２１】 鉛−スズの浸漬式付着物が５６〜７４
重量％のスズおよび４４〜２６重量％の鉛を含むことを
特徴とする請求項１９に記載の製品。 - 【請求項２２】 プリント配線基板を含むことを特徴と
する請求項２１に記載の製品。 - 【請求項２３】 請求項２１に記載の製品を付着物の融
点以上で、銅基板を損なう温度以下の温度に加熱するこ
とにより得られる物質を含むことを特徴とする製品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US73370591A | 1991-07-22 | 1991-07-22 | |
| US733705 | 1996-10-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320930A true JPH05320930A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=24948783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21557492A Pending JPH05320930A (ja) | 1991-07-22 | 1992-07-21 | 鉛スズの処理法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0524422A2 (ja) |
| JP (1) | JPH05320930A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06181381A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-28 | Nec Corp | はんだ膜形成方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3425214A1 (de) * | 1984-07-09 | 1986-02-06 | Riedel-De Haen Ag, 3016 Seelze | Mittel fuer die stromlose abscheidung von zinn und/oder blei |
| JPS63277774A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-15 | Tokyo Mekki:Kk | 無光沢半田メッキの後処理方法 |
-
1992
- 1992-06-15 EP EP92110053A patent/EP0524422A2/en not_active Withdrawn
- 1992-07-21 JP JP21557492A patent/JPH05320930A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06181381A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-28 | Nec Corp | はんだ膜形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0524422A2 (en) | 1993-01-27 |
| EP0524422A3 (ja) | 1994-04-13 |
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