JPH07173679A - リフローめっき材の表面処理方法 - Google Patents

リフローめっき材の表面処理方法

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JPH07173679A
JPH07173679A JP32183093A JP32183093A JPH07173679A JP H07173679 A JPH07173679 A JP H07173679A JP 32183093 A JP32183093 A JP 32183093A JP 32183093 A JP32183093 A JP 32183093A JP H07173679 A JPH07173679 A JP H07173679A
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tin
surface treatment
plated
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alkyl
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JP32183093A
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Atsushi Kodama
篤志 児玉
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Nikko Kinzoku KK
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Nikko Kinzoku KK
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    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リフロー錫あるいはリフロー錫−鉛合金め
っき材のはんだ付け性の経時劣化を抑制し、耐食性にも
優れる該めっき材用表面処理方法の提供。 【構成】 クエンチ槽内において、インヒビターとし
て特定のベンゾトリアゾール系化合物、特定のメルカプ
トベンゾチアゾール系化合物、特定のトリアジン系化合
物からなる群から選ばれた1種もしくは2種以上含有す
る表面処理水溶液中で、リフローめっき材を陰極として
電解する表面処理法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、錫又は錫−鉛合金リフ
ローめっき材の表面処理法に関する。
【0002】
【従来の技術】銅合金などの表面に、金、銀、ロジウ
ム、ニッケル、錫、および錫/鉛合金めっきなどの表面
処理を施しためっき材は、電子機器用部品であるコネク
ターなどの材料として用いられている。特に錫および錫
−鉛合金めっきは低価格であり、また、軟らかい金属で
あるが、酸化皮膜は硬く剥がれ易いため挿抜により新し
い金属表面が得られ、接点がガスタイトとなるため、耐
環境性が高く民生機器を中心に使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、錫あるいは錫
−鉛合金めっきした材料のはんだ付け性は、経時劣化を
起こすことが知られているが、従来はこの経時劣化を抑
える方法がなかった。また、耐食性が低く、腐食性雰囲
気下では白錆等が発生し、外観及びその他の特性に悪影
響があった。
【0004】本発明はこのような問題点を解決する表面
処理液及びそれを用いる表面処理方法を提供することを
目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明者等が研究を行った結果、以下に示す表面処
理方法を発明するに至った。すなわち、本発明は、(1)
リフロー錫又はリフロー錫−鉛合金めっき製造ライン
の、溶融皮膜の冷却湯洗を行うクエンチ槽内において、
インヒビターとして下記一般式(1) で示されるベンゾト
リアゾール系化合物、下記一般式(2) で示されるメルカ
プトベンゾチアゾール系化合物、及び下記一般式(3) で
示されるトリアジン系化合物からなる群から選ばれた1
種もしくは2種以上含有する表面処理水溶液中でリフロ
ー錫又はリフロー錫−鉛合金めっき材を陰極として電解
することを特徴とする表面処理方法である。
【0006】
【化4】
【0007】(式中、R1は水素、アルキル、置換アル
キルを表わし、R2はアルカリ金属、水素、アルキル、
置換アルキルを表わす)
【0008】
【化5】
【0009】(式中、R3はアルカリ金属又は水素を表
わす)
【0010】
【化6】
【0011】(式中、R4は−SH、アルキル基かアリ
ール基で置換されたアミノ基、又はアルキル置換イミダ
ゾリルアルキル、R5、R6は−NH2、−SH又は−S
M(Mはアルカリ金属を表わす)を表わす) 本発明の表面処理液の必須成分であるインヒビターは以
下に示される化合物、すなわち、ベンゾトリアゾール系
化合物、メルカプトベンゾチアゾール系化合物、トリア
ジン系化合物のなかから1種もしくは2種以上選択さ
れ、処理液に添加され、はんだ付け性劣化防止及び耐食
性向上に寄与する。
【0012】本発明に使用されるベンゾトリアゾール系
化合物は一般式(1)
【0013】
【化7】
【0014】(式中、Rは水素、アルキル、置換アル
キルを表わし、R2はアルカリ金属、水素、アルキル、
置換アルキルを表わす)で表わされる。この一般式(1)
で表わされる化合物のうち好ましいものを挙げると、例
えば、ベンゾトリアゾール(R1、R2ともに水素)、1
−メチルベンゾトリアゾール(R1が水素、R2がメチ
ル)、トリルトリアゾール(R1がメチル、R2が水
素)、1−(N,N−ジオクチルアミノメチル)ベンゾ
トリアゾール(R1が水素、R2がN,N−ジオクチルア
ミノメチル)などである。
【0015】本発明に使用されるメルカプトベンゾチア
ゾール系化合物は一般式(2)
【0016】
【化8】
【0017】(式中R3はアルカリ金属又は水素を表わ
す)で表わされる。この一般式(2) で表わされる化合物
のうち好ましいものを挙げると、例えば、メルカプトベ
ンゾチアゾール、メルカプトベンゾチアゾールのナトリ
ウム塩、メルカプトベンゾチアゾールのカリウム塩など
がある。溶媒が水の場合にはRがアルカリ金属であるこ
とが好ましい。
【0018】トリアジン系化合物は一般式(3)
【0019】
【化9】
【0020】(式中R4は−SH、アルキル基かアリー
ル基で置換されたアミノ基、又はアルキル置換イミダゾ
リルアルキル、R5、R6は−NH2、−SH又は−SM
(Mはアルカリ金属を表わす)を表わす)で表わされ
る。この一般式(3) で表わされる化合物のうち好ましい
ものを挙げると、例えば以下のものがある。
【0021】
【化10】
【0022】
【化11】
【0023】あるいはこれらのNa又はKなどのアルカ
リ金属塩、
【0024】
【化12】
【0025】である。一般式(3)において、R5、R6
−SMである場合にはトリアジン系化合物の水への溶解
が容易となる。
【0026】インヒビター添加量は、0.001〜1w
t%の範囲であり、0.001wt%未満ではんだ付け
性劣化防止効果が得られず、1wt%を超えると接触抵
抗への悪影響が認められる。
【0027】さらに本発明の表面処理液は、はんだ付け
性劣化防止効果を向上させるために、非イオン系界面活
性剤を含有できる。非イオン系界面活性剤は、上記のイ
ンヒビターの作用力を高める効果があり、非イオン系界
面活性剤として好ましいものを具体的に例示すれば、た
とえば、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチ
レンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオ
レイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック
ポリマー、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル等を
挙げることができる。これらの界面活性剤濃度は0.0
1〜2wt%が好ましい。
【0028】表面処理は、めっき品をクエンチ槽内の処
理液中に浸漬させ、材料を陰極として極間に直流または
パルス電流を流して行う。クエンチ槽とはリフロー錫ま
たは錫/鉛めっき製造ラインの一部を構成するものであ
り、加熱溶融されためっき皮膜を、急速に冷却し、また
湯洗するための装置である。クエンチ槽内は通常40〜
70℃の水、または室温の水で満たされている。しかし
本発明において、クエンチ槽内を処理液で満たし、処理
することが、表面処理の各種機能を高める効果が高いこ
とを見いだした。これは冷却直後のめっき品の表面状態
が清浄であり、処理液が材料に対し効率よく作用するた
めである。
【0029】めっき品を陰極にして電解することによ
り、めっき品の表面に水素が発生し、この水素がめっき
品の表面をさらに清浄化させ、また活性化させる。処理
液のインヒビターはめっき品の表面に付着し、はんだ付
け性の劣化を防止する。電解時の極間電圧は1V以上、
好ましくは1V以上5V以下である。極間電圧1V未満
ではめっき品表面の活性化に寄与する水素の発生が少な
く、インヒビターによる表面処理効果が少なくなる。電
流密度は0.1A/m2以上の範囲であり、0.1A/
2未満でははんだ付け性劣化防止効果が得られない。
表面処理時間は1〜10秒が好ましい。
【0030】なお、本発明における、めっき母材となる
金属材料は、銅及び、黄銅、りん青銅、チタン銅等の各
種銅合金、鉄、ステンレス鋼、高ニッケル合金等の各種
鉄系合金であり、適宜選択でき、何等制限されない。下
地めっきについては、銅、ニッケル等を適宜でき、何等
制限されない。錫または錫−鉛合金めっきは、酸性浴、
アルカリ性浴からのリフローめっきを包含するものであ
る。
【0031】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。
【0032】黄銅(C2600)の厚み0.25mmの
板をリール・ツウ・リールの連続電気めっきラインに通
して電気めっきを施した。めっきラインにおいては、脱
脂、酸洗浄後、1.5μm の厚みで錫又ははんだ(90
%Sn−10%Pb又は60%Sn−40%Pb)めっ
きを施し、各種表面処理液中で極間電圧2V、電流密度
0.6A/m2で3秒間表面処理を施した。こうして表
面処理したものを供試材とした。これらの供試材のはん
だ付け性は、155℃、16時間のエージング(JIS
C 0050)を行った後に平衡法(JIS C 0
053)で評価した。また供試材の耐食性は、塩水噴霧
試験(JIS Z 2731,48時間)後の試料外観
で評価した。結果を表1に示す。
【0033】
【表1】
【0034】注1)ただし、表中表面処理液の略号は以
下のとおりである。
【0035】A−1 ベンゾトリアゾール A−2 メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩 A−3 2,4−ジアミノ−6−[2´−ウンデシルイ
ミダゾリル(1´)]−エチル−1,3,5−トリアジ
ンA−4 1,3,5−トリアジンチオールのNa塩 B−1 ポリオキシエチレンナフチルエーテル 注2)試験の判定基準 エージング後のはんだ付け性 ◎:はんだ濡れ時間が1.5秒未満 ○:はんだ濡れ時間が1.5秒以上2秒未満 ×:はんだ濡れ時間が2秒以上 塩水噴霧試験後の外観 ◎:白錆と曇りがない ○:白錆はないが、曇りがある ×:白錆あり
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により表面
処理された錫または錫−鉛合金めっき材は、はんだ付け
性の劣化が少なく、優れた耐食性を有する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リフロー錫又はリフロー錫−鉛合金めっ
    きした製造ラインの、溶融皮膜の冷却湯洗を行うクエン
    チ槽内において、インヒビターとして下記一般式(1) で
    示されるベンゾトリアゾール系化合物、下記一般式(2)
    で示されるメルカプトベンゾチアゾール系化合物、及び
    下記一般式(3) で示されるトリアジン系化合物からなる
    群から選ばれた1種もしくは2種以上を含有する表面処
    理水溶液中でリフロー錫又はリフロー錫−鉛合金めっき
    材を陰極として電解することを特徴とする表面処理方
    法。 【化1】 (式中、R1は水素、アルキル、置換アルキルを表わ
    し、R2はアルカリ金属、水素、アルキル、置換アルキ
    ルを表わす) 【化2】 (式中、R3はアルカリ金属又は水素を表わす) 【化3】 (式中、R4は−SH、アルキル基かアリール基で置換
    されたアミノ基、又はアルキル置換イミダゾリルアルキ
    ル、R5、R6は−NH2、−SH又は−SM(Mはアル
    カリ金属を表わす)を表わす)
  2. 【請求項2】 インヒビターを各0.001〜1wt%
    含有することを特徴とする請求項1記載の表面処理方
    法。
  3. 【請求項3】 電解を極間電圧1V以上、電流密度0.
    1A/m2以上で実施する請求項1又は2に記載の表面
    処理方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6695200B2 (en) * 2000-01-13 2004-02-24 Hitachi, Ltd. Method of producing electronic part with bumps and method of producing electronic part
JP2006241120A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Nippon Steel Chem Co Ltd トリアジン誘導体及びその製造方法並びに金属表面処理剤

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