JPH059744A - 無電解錫又は錫・鉛合金めつき液及び無電解錫又は錫・鉛合金めつき方法 - Google Patents

無電解錫又は錫・鉛合金めつき液及び無電解錫又は錫・鉛合金めつき方法

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JPH059744A
JPH059744A JP3190768A JP19076891A JPH059744A JP H059744 A JPH059744 A JP H059744A JP 3190768 A JP3190768 A JP 3190768A JP 19076891 A JP19076891 A JP 19076891A JP H059744 A JPH059744 A JP H059744A
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廣記 内田
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雅之 木曽
Teruyuki Hotta
輝幸 堀田
Tooru Kamitamari
徹 上玉利
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 第一錫塩又は第一錫塩と鉛塩との無電解錫又
は錫・鉛合金めっき液に、1種又は2種以上の非イオン
性界面活性剤、より好ましくは、該非イオン性界面活性
剤と共に陽イオン界面活性剤及び窒素原子を環内に有す
る複素環化合物又はその誘導体の1種又は2種以上を添
加してなる無電解錫又は錫・鉛合金めっき液を用いて、
無電解錫又は錫・鉛合金めっきを行う。 【効果】 析出粒子が細かく、均一な無電解錫又は錫・
鉛合金めっき皮膜が得られ、SMT対応のファインピッ
チプリント配線板へのめっきにも良好に対応し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業の利用分野】本発明は、エッチングレジストや半
田付け性等の向上を目的として電子部品の銅回路などに
錫又は錫・鉛合金層を形成するために好適に用いられる
酸性の無電解錫又は無電解錫・鉛合金めっき液及び該め
っき液を用いためっき方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、プリント配線板等の電子部品
の回路を形成する銅又は銅合金部分に半田付け性向上な
どの点から無電解錫又は錫・鉛合金めっきを施すことが
行われているが、電子装置の小型化に伴って部品や回路
等も微小化又は複雑化し、電気めっき法ではめっきでき
ない部分も生じている。そこで、これら部分にもめっき
可能な無電解錫又は錫・鉛合金めっき法が検討されてい
る。例えば、特開平1−184279号公報には、有機
スルホン酸、有機スルホン酸の錫及び鉛塩、次亜リン酸
ナトリウム(還元剤)及びチオ尿素(錯化剤)を主成分
とする無電解錫・鉛合金めっき浴を用いる方法が提案さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】その一方で、最近にお
いては、集積回路パッケージ等の電子部品の実装技術が
DIPタイプパッケージの挿入実装方式(VMT)から
フラットパッケージの表面実装方式(SMT)へと移行
しつつあり、このためプリント配線板としては集積回路
パッケージ等の被実装品との接触面が滑らかなもの、即
ち均一性の高い錫又は錫鉛合金めっき皮膜が形成された
ものが望まれるようになってきている。
【0004】しかしながら、従来の無電解錫又は錫・鉛
合金めっき液によるめっき皮膜は析出粒子が粗く、皮膜
の均一性に劣るもので、このためリフロー性に劣り、半
田付け性,半田供給性が悪く、ファインピッチSMT対
応プリント配線板へのめっきが困難なものであった。
【0005】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、析出粒子が細かく、均一性なめっき皮膜が得られ、
SMT対応のファインピッチプリント配線板へのめっき
にも良好に対応し得る酸性タイプの無電解錫又は錫・鉛
合金めっき液及び無電解錫又は錫・鉛合金めっき方法を
提供することを目的とする。
【0006】
【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、析出粒子の細かい均一なめっき
皮膜を与えることができる無電解錫又は錫・鉛合金めっ
き液の組成について、鋭意検討を重ねた結果、可溶性の
第一錫塩又は第一錫塩と鉛塩との混合物からなる金属塩
成分と、酸と、チオ尿素と、還元剤とを含む無電解錫又
は錫・鉛合金めっき液に、1種又は2種以上の非イオン
性界面活性剤を添加すること、より好ましくは非イオン
性界面活性剤と共に陽イオン界面活性剤及び窒素原子を
環内に有する複素環化合物又はその誘導体の1種又は2
種以上を併用することにより、析出粒子が細かく均一
で、リフロー性の良好なめっき皮膜が得られ、ファイン
ピッチSMT対応プリント配線板へのめっきにも十分に
対応し得ることを見出し、本発明を完成したものであ
る。
【0007】従って、本発明は、可溶性の第一錫塩又は
第一錫塩と鉛塩との混合物からなる金属塩成分と、酸
と、チオ尿素と、還元剤とを含む無電解錫又は錫・鉛合
金めっき液に、1種又は2種以上の非イオン性界面活性
剤、より好ましくはこの非イオン性界面活性剤と共に陽
イオン界面活性剤及び窒素原子を環内に有する複素環化
合物又はその誘導体の1種又は2種以上を添加してなる
ことを特徴とする無電解錫又は錫・鉛合金めっき液、及
び該めっき液に被めっき物を浸漬して、該被めっき物上
に錫又は錫・鉛合金めっき膜を形成することを特徴とす
る無電解錫又は錫・鉛合金めっき方法を提供する。
【0008】以下、本発明について更に詳しく説明する
と、本発明の無電解錫・鉛合金めっき液は、上述したよ
うに、可溶性の第一錫塩又は第一錫塩と鉛塩とを含む
が、この場合めっき液中に第一錫イオン(2価の錫イオ
ン)を提供する錫源としては、特に制限はなく種々選択
し得、例えば酸化錫、塩化錫、硫酸錫、有機スルホン酸
錫、有機カルボン酸錫、ホウフッ化錫等を挙げることが
できる。なお、めっき液中の第一錫イオン量は1〜50
g/L、特に5〜25g/Lとすることが好ましい。
【0009】また、錫・鉛合金めっき液とする場合の鉛
イオン源としては、塩化鉛、硫酸鉛、有機スルホン酸
鉛、ホウフッ化鉛、酸化鉛等を用いることができる。こ
れらの鉛イオンの量は合金比率等に応じて適宜選定され
るが、通常は0.1〜50g/L、特に0.5〜10g
/L程度とすることができる。
【0010】これら金属塩を溶解する酸成分としては、
有機スルホン酸、過塩素酸、ホウフッ酸、リン酸、ピロ
リン酸,ポリリン酸等の縮合リン酸、塩酸、などが挙げ
られ、これらの1種又は2種以上を使用することができ
る。これらのうち有機スルホン酸としては、アルカンス
ルホン酸、ヒドロキシアルカンスルホン酸、ベンゼンス
ルホン酸、ナフタレンスルホン酸やこれらの水素原子の
一部が水酸基、ハロゲン原子、アルキル基、カルボキシ
ル基、ニトロ基、メルカプト基、アミノ基、スルホン酸
基などで置換されたものが使用され、より具体的には、
本発明に好適に使用し得る有機スルホン酸として、メタ
ンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン
酸、2−プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、2−
ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、クロルプロパ
ンスルホン酸、2−ヒドロキシエタン−1−スルホン
酸、2−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸、2−ヒ
ドロキシブタン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシペン
タンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−スルホ酢酸、
2−又は3−スルホプロピオン酸、スルホコハク酸、ス
ルホマレイン酸、スルホフマル酸、ベンゼンスルホン
酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、ニトロ
ベンゼンスルホン酸、スルホ安息香酸、スルホサリチル
酸、ベンズアルデヒドスルホン酸、p−フェノールスル
ホン酸などを挙げることができる。なお、これら酸の使
用量は、特に制限されないが、10〜300g/L、特
に50〜200g/Lとすることが好ましく、また酸と
金属イオンとの割合は1:1〜1:20、特に1:3〜
1:10とすることが好ましい。
【0011】本発明のめっき液にはチオ尿素が配合さ
れ、チオ尿素の存在により錫又は錫・鉛合金の析出が可
能になる。このチオ尿素の配合量は特に制限されるもの
ではないが、通常めっき液1リットル当り10〜200
g、特に50〜150g程度とすることが好ましい。更
に、このチオ尿素と共に酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、
EDTAなどを錯化剤として併用することもできる。
【0012】また、本発明めっき液には還元剤が配合さ
れるが、この還元剤としては、次亜リン酸や次亜リン酸
ナトリウム,次亜リン酸カリウム等の次亜リン酸塩など
が好適に使用される。この還元剤の配合量は、通常量と
することができ、具体的には10〜200g/L、特に
50〜150g/L程度とすることが好ましい。
【0013】なお、上記各成分からなる錫又は錫・鉛合
金めっき液は酸性とされ、特にpH2以下であることが
好ましい。
【0014】本発明のめっき液は、上記各成分を適宜混
合して調製しためっき液に更に1種又は2種以上の非イ
オン性界面活性剤を添加してなるもので、この非イオン
性界面活性剤の添加により、析出めっき皮膜の均一化が
図られたものである。この非イオン性界面活性剤として
は、ポリオキシノニルフェニルエーテル、ポリオキシラ
ウリルフェニルエーテル等のポリオキシアルキルエーテ
ル系界面活性剤、ポリオキシステアリルアミドエーテル
等のポオキシアルキルアミドエーテル系界面活性剤、ポ
リオキシオレイルアミンエーテル等のポリオキシアルキ
ルアミンエーテル系界面活性剤、ポリオキシエチレン・
プロピレンブロックポリマー界面活性剤などが挙げら
れ、その添加量は特に制限されるものではないが、通常
0.01〜50g/L、特に1〜10g/Lとすること
ができる。
【0015】また、本発明のめっき液には、上記非イオ
ン性界面活性剤と共に陽イオン界面活性剤、窒素原子を
環内に有する複素環化合物又はその誘導体から選ばれた
1種又は2種以上の添加剤を併用することが好ましく、
これによってより良好な析出皮膜の均一化を図ることが
できる。この場合、陽イオン界面活性剤としては、アル
キルアミン塩、アルキルトリメチルアミン塩、アルキル
ジメチルベンジルアミン塩などが挙げられ、より具体的
にはステアリルアミン塩酸塩やアルキルプロピレンジア
ミン酢酸塩などが好適に使用される。更に、窒素原子を
環内に有する複素環化合物としては、アルキルピリジン
化合物、アルキルイミダゾール化合物、アルキルキノリ
ン化合物、アルキルプリン化合物などが例示され、より
具体的には2−オキシピリジン、2−オキシイミダゾー
ルなどが好適に使用される。
【0016】これらの添加剤は、陽イオン界面活性剤、
複素環化合物又はその誘導体のそれぞれを2種以上ずつ
添加することもでき、またいずれか一方の添加であって
も良好な効果を得ることができる。これら添加剤の添加
量は、特に制限されるものではないが、通常は陽イオン
界面活性剤、複素環化合物又はその誘導体のいずれも
0.01〜50g/L、特に1〜10g/L程度とされ
る。
【0017】本発明めっき液を用いて無電解錫又は錫・
鉛合金めっきを行う場合、本発明めっき液に銅又は銅合
金等の被めっき物を浸漬することにより行われるが、そ
の際の温度は50〜90℃、特に60〜80℃とするこ
とが好ましい。また、必要により撹拌を行うこともでき
る。なお、本発明のめっき液及びめっき方法は、プリン
ト配線板等の電子部品のめっきに好適に使用されるもの
であるが、その他の銅、銅合金などの無電解めっきにも
好適に使用し得るものである。
【0018】
【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。
【0019】[実施例,比較例]下記組成(1)〜
(5)のめっき液にそれぞれ下記(A)〜(E)の添加
剤を添加して5種類のめっき液を調整した。これらのめ
っき液に銅回路が形成されたプリント配線テスト基板を
70℃で6分間浸漬して、該基板の銅回路上に膜厚5μ
mの錫又は錫・鉛合金めっき層を形成し、めっき終了後
めっき皮膜の半田供給性を評価した。また、この基板を
リフロー装置に仕込み、235℃で15秒間処理し、め
っき皮膜の外観を観察することによりリフロー性を評価
した。結果を表1に示す。なお、比較として(1)〜
(5)のめっき液を(A)〜(E)の添加剤を添加せず
にそのまま用いて、同様にプリント配線テスト基板にめ
っき層を形成し、めっき皮膜層の半田供給性及びリフロ
ー性を評価した。結果を表1に併記する。なお、半田供
給性及びリフロー性の評価基準は下記の通りである。めっき液組成 めっき液(1) メタンスルホン酸 50g/L メタンスルホン酸第一錫 20g/L メタンスルホン酸鉛 13g/L チオ尿素 75g/L 次亜リン酸ナトリウム 80g/L クエン酸 15g/L EDTA 3g/L pH 2.0 めっき液(2) ホウフッ化第一錫 20g/L ホウフッ化鉛 50g/L チオ尿素 80g/L ピロリン酸 200g/L 次亜リン酸ナトリウム 50g/L pH 0.8 めっき液(3) ホウフッ化第一錫 20g/L ホウフッ化鉛 10g/L ホウフッ酸 200g/L チオ尿素 50g/L 次亜リン酸ナトリウム 30g/L pH 0.8 めっき液(4) メタンスルホン酸 90g/L メタンスルホン酸第一錫 20g/L チオ尿素 120g/L 次亜リン酸ナトリウム 80g/L pH 2.0 めっき液(5) ホウフッ化第一錫 50g/L ホウフッ酸 200g/L チオ尿素 50g/L 次亜リン酸ナトリウム 30g/L pH 0.8添加剤 添加剤(A) ポリオキシノニルフェニルエーテル 5g/L (EO 8モル) 2−オキシピリジン 1g/L 添加剤(B) ポリオキシラウリルフェニルエーテル 10g/L ステアリルアミン塩酸塩 5g/L 添加剤(C) ポリオキシノニルフェニルエーテル 5g/L (EO 8モル) ポリオキシステアリルアミドエーテル 5g/L (EO 15モル) 2−メチル−8−ヒドロキシキノリン 3g/L 添加剤(D) ポリオキシエチレン・ポリプロピレン 8g/L ブロックポリマー* アルキルプロピレンジアミン酢酸塩 3g/L (EO 20モル) 2−オキシイミダゾール 1g/L 添加剤(E) ポリオキシノニルフェニルエーテル 5g/L (EO 8モル) ポリオキシオレイルアミンエーテル 3g/L (EO 20モル) ポリオキシエチレン・ポリプロピレン 8g/L ブロックポリマー* * EO 300%,PO MW.1300
【0020】
【表1】 評価基準 リフロー性 ◎ 非常によい ○ よい △ やや不良 × 不良 半田供給性 ◎ 20μm以上の膜厚が得られた ○ 6μm以上、20μm未満の膜厚が得ら
れた △ 3μm以上、6μm未満の膜厚が得られ
た × 膜厚が3μm未満であった
【0021】表1の結果から明らかなように、本発明の
無電解錫又は錫・鉛合金めっき液によれば、析出粒子の
細かい均一なめっき皮膜を形成することができ、本発明
めっき液により、めっきしたプリント配線板はリフロー
性等に優れ、ファインピッチSMTにも十分に対応し得
ることが確認された。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の無電解錫
又は錫・鉛合金めっき液及びめっき方法によれば、析出
粒子が細かく、均一で、半田供給性、リフロー性に優れ
ためっき皮膜が得られ、SMT対応のファインピッチプ
リント配線板へのめっきにも良好に対応し得る。
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 (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可溶性の第一錫塩又は第一錫塩と鉛塩と
    の混合物からなる金属塩成分と、酸と、チオ尿素と、還
    元剤とを含む無電解錫又は錫・鉛合金めっき液に、1種
    又は2種以上の非イオン性界面活性剤を添加してなるこ
    とを特徴とする無電解錫又は錫・鉛合金めっき液。
  2. 【請求項2】 非イオン性界面活性剤と共に、陽イオン
    界面活性剤及び窒素原子を環内に有する複素環化合物又
    はその誘導体から選ばれた1種又は2種以上を併用した
    請求項1記載の無電解錫又は錫・鉛合金めっき液。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の無電解めっき液に
    被めっき物を浸漬して、該被めっき物上に錫又は錫・鉛
    合金めっき膜を形成することを特徴とする無電解錫又は
    錫・鉛合金めっき方法。
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US07/907,038 US5266103A (en) 1991-07-04 1992-07-01 Bath and method for the electroless plating of tin and tin-lead alloy
KR1019920011918A KR100221260B1 (ko) 1991-07-04 1992-07-04 무전해 주석 또는 주석-납 합금 도금액 및 무전해 주석 또는 주석-납 합금 도금방법
EP92306195A EP0521738B1 (en) 1991-07-04 1992-07-06 Bath and method for the electroless plating of tin and tin-lead alloy
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01184279A (ja) * 1988-01-18 1989-07-21 Shinko Electric Ind Co Ltd 無電解スズ一鉛合金めっき浴
JPH02197580A (ja) * 1989-01-24 1990-08-06 Okuno Seiyaku Kogyo Kk 無電解ハンダめっき浴

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