JPS622630B2

JPS622630B2 -

Info

Publication number: JPS622630B2
Application number: JP8424783A
Authority: JP
Inventors: Hidekatsu Kotanino
Original assignee: TOKYO METSUKI KK
Current assignee: TOKYO METSUKI KK
Priority date: 1983-05-16
Filing date: 1983-05-16
Publication date: 1987-01-21
Also published as: JPS59211565A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は無電解はんだめつき浴に関するもので
ある。

電子機器、精密機器、自動車等の各構成部品に
は予めはんだめつきが施されていることが組立作
業上著しく能率を向上させ、かつ、その組立てら
れた部品の品質が確実であり信頼性が高いこと、
またはんだ面は耐食性がすぐれていること等の理
由から、前記構成部品に対して近時はんだめつき
が施されるようになつた。

はんだめつきを施すには電気めつき法と無電解
めつき法とが採られるが、電気めつき法によると
複雑な形状の被めつき体への電流分布が均一とな
らず、そのため曲折部や遮蔽部を有する構造部
品、ケース類や曲り管などの内部にまではめつき
を施すことができず、またプリント基板等にみら
れるような電気的に非短絡部分にめつきすること
も不可能であつた。

無電解めつき法は化学反応を利用するものであ
り、曲折や遮蔽部分を有する前記部分、ケースや
曲り管の内部の細部にまでめつきを施すことがで
きる。

従来の無電解はんだめつき浴の多くは塩化第一
錫、塩化鉛、塩酸、チオ尿素の混合溶液を主成分
とし、これに還元剤、錯化剤等が配合されてい
る。しかしこの種の無電解はんだめつき浴では、
常温で難溶性の塩化鉛―チオ尿素錯体の沈殿が形
成されるので、この無電解はんだめつき浴を調製
するにあたつては、原料混合物を高温度（70℃以
上）で長時間十分な撹拌を行なわないと透明溶液
とならず、透明となつても該無電解はんだめつき
浴の温度が若干低下すると塩化鉛―チオ尿素錯体
の沈殿が析出する欠点を有している。

このような事実は被めつき体をこの無電解はん
だめつき浴中に浸漬すると、そのはんだめつき浴
の温度が局部的に低下して被めつき体面に前記塩
化鉛―チオ尿素錯体の沈殿を析出する結果を招き
トラブルを生じていた。

また、この種の無電解はんだめつき浴はめつき
速度が小さく、通常２〜３μｍのめつき厚みを得
るためには約15分を要し、高温にしてめつき速度
を大にすると、得られるめつき層は粗大結晶、あ
るいはむらのあるめつき皮膜となり、密着性も悪
い欠点を有していた。

さらに、この種の無電解はんだめつき浴は寿命
が短く、浴中の金属イオンが約20％消費されると
更新する必要があり、その更新の浴調整の作業は
複雑工程を要する欠点を有している。

本発明者はこれら欠点を排除した無電解はんだ
めつき浴を提供するよう研究した結果、塩化錫―
塩化鉛―チオ尿素に代えてホウフツ化錫―ホウフ
ツ化鉛―チオ尿素を主生成とする無電解はんだめ
つき浴とすることにより、チオ尿素―ホウフツ化
錯体の溶解度が大きいため前記慣用の塩化錫―塩
化鉛―チオ尿素を主成分とする無電解はんだめつ
き浴に比較して遥かに高濃度浴としても低温域で
透明溶液を調製できること、これに伴ない建浴の
作業時間を大巾に短縮できること、かつ、被めつ
き体をめつき浴に浸漬したさい液温低下によるチ
オ尿素―ホウフツ化錯体が被めつき体に沈でんす
るようなトラブルを生じないこと、めつき速度が
大きく、得られるめつき層がち密であること、ま
た浴の寿命が長いこと等の多くの優れた知見を得
て本発明を完成するにいたつた。

本発明の要旨はホウフツ化錫、ホウフツ化鉛、
ホウフツ化水素酸、チオ尿素、還元剤及び必要に
応じて加える界面活性剤、有機化合物の添加剤を
含めてなる無電解はんだめつき浴である。

ホウフツ化錫はホウフツ化第一錫であることが
好ましく、濃度は0.05〜0.2モル/であることが
好ましい。

ホウフツ化鉛は0.01〜0.1モル/であることが
好ましい。ホウフツ化錫及びホウフツ化鉛が前記
濃度を超えると、めつき浴からそれぞれの化合物
が析出し、これにともなう種々のトラブルが生ず
るので好ましくなく、また前記モル濃度より低い
と、めつき速度が遅くなるので好ましくない。

ホウフツ化水素酸は４モル/以下であること
が好ましい。４モル/以上であると析出したは
んだが再溶解するので、めつき速度が遅くなるの
で好ましくない。

チオ尿素は0.5〜３モル/であることが好まし
い。この範囲を逸脱すると本発明の無電解はんだ
めつき浴の主成分であるチオ尿素―ホウフツ化錯
体が生成されないので好ましくない。

還元剤には次亜リン酸ナトリウム、ヒドラジ
ン、EDTAなどが例示される。これらの使用にあ
たつては一種に限定されず、二種以上を適当に配
合して使用することができる。使用量はこの浴の
主成分であるチオ尿素―ホウフツ化錯体の含有量
に対応される。

その他界面活性剤等は必要に応じて使用するこ
とができる。

つぎに本発明を実施例について説明するが、本
発明はこれらによつて限定されるものではない。

実施例１下記表に示すそれぞれ化学薬品を同表に示す濃
度となるように混じて無電解はんだめつき浴を調
製した。

表１ホウフツ化第一錫 0.1モル/ ホウフツ化鉛 0.025モル/ チオ尿素 1.5モル/ 次亜リン酸ナトリウム 0.2モル/ 非イオン活性剤 0.5g/ （ポリエチレングリコールノニルフエノールエーテル）ホウフツ化水素酸 PH1.2 得られた無電解はんだめつき浴を加熱して70℃
とした浴の中に、黄銅板（100×65×0.4mm）を脱
脂、酸洗浄、水洗の前処理を行なつたのち５分間
浸漬した。得られためつき層のはんだ合金組成は
Sn85％Pb15％であり、その厚みは2.1μｍであつ
た。

得られためつき体の仕上面は微細結晶質のはん
だで被覆されており、180゜折り曲げてもめつき
層は剥離しなかつた。

実施例２実施例１において無電解はんだめつき浴の温度
を80℃とした以外は実施例１と同じ条件で黄銅板
試片を５分間浸漬したところ、試片には2.5μｍ
のめつき層がめつきされた。めつき層は微細結晶
質のはんだめつきで構成され、密着性も良好であ
つた。

実施例３実施例１において、黄銅板試片を15分間浸漬し
た以外は実施例１に準じて無電解はんだめつきを
行なつたところ、めつき層の厚みは3.2μｍであ
つた。

実施例４めつき浴の温度を80℃とした以外は実施例１に
準じて黄銅板試片を15分間めつき浴に浸漬した。
試片にめつきされた。めつき層の厚みは3.6μｍ
であつた。

比較例１下記表に示す化学薬品のそれぞれを同表に示す
割合に混じて無電解はんだめつき浴を調製した。

塩化第一錫 10g/ 塩化鉛５g/ チオ尿素 120g/ 次亜リン酸ナトリウム 20g/ EDTA 30g/ ゼラチン１g/ PH（HCl） 1.2 実施例１に用いたのと同じ黄銅板試片を、前記
調製しためつき浴を加熱して90℃とした中に５、
15分間浸漬して無電解めつきを施した。得られた
それぞれの黄銅板試片のめつき厚さは0.9μｍ、
1.5μｍであり、めつき層の組成はSn71％であつ
た。

比較例２比較例１において、めつき浴の温度を75℃とし
た以外は、比較例１と同じ条件で黄銅板試片に無
電解めつきを行なつた。しかし、めつき浴からは
塩化鉛―チオ尿素錯体が沈でんし、めつき工程が
阻害された。得られたはんだめつきは非常に不均
一であり、きわめて薄いめつき層しか得られなか
つた。

実施例５下記組成を有する無電解はんだめつき浴を調製
した。

ホウフツ化第一錫 0.1モル/ ホウフツ化鉛 0.04モル/ ホウフツ化水素酸 0.1モル/ チオ尿素 1.7モル/ ヒドラジンホウフツ素酸塩 0.2モル/ 非イオン界面活性剤 0.5モル/ 上記無電解はんだめつき浴を85℃に加熱し、そ
のめつき浴の中に実施例１に用いたのと同じよう
な黄銅板試片２板を５、15分浸漬した。それぞれ
の試片には1.9μｍ、3.1μｍのめつき厚が得ら
れ、めつき仕上面はち密で密着性も良好であるこ
とが認められた。

比較例３下記組成を有する無電解はんだめつき浴を調製
した。

塩化第一錫 0.1モル/ 塩化鉛 0.1モル/ チオ尿素 0.15モル/ ヒドラジン塩酸塩 0.1モル/ PH（塩酸で調整） 0.4 得られためつき浴を85℃に加熱し、そのめつき
浴中に、実施例５に用いたのと同じような黄銅板
試片２枚をそれぞれ５、15分間浸漬して無電解め
つきを施した。

得られたそれぞれの試片のめつき層の厚みは
1.3μｍ、2.0μｍであつた。５分間浸漬による無
電解めつきした試片は比較的均一にめつきされて
いたが15分間浸漬によつて無電解めつきした試片
は非常にむらがあるのが認められた。

実施例６下記組成を有する無電解はんだめつき浴を調製
した。

ホウフツ化第一錫 0.1モル/ ホウフツ化鉛 0.025モル/ ホウフツ素酸 0.2モル/ チオ尿素 1.7モル/ 次亜リン酸ナトリウム 0.2モル/ ヒドラジンホウフツソ酸塩 0.15モル/ EDTA 0.05モル/ 非イオン界面活性剤 0.5g/ 得られた無電解はんだめつき液を80℃に加熱
し、その浴中に黄銅製の10mmφ長さ100mmのパイ
プを10分間浸漬した。めつき浴からパイプを取り
出しそのパイプを切断して検査した結果、パイプ
の内外面とも均一にめつきされており、得られた
めつき層の厚みは2.7μｍであつた。めつき層の
組成はSn81％、Pb19％であつた。めつき仕上面
はち密であり、また摩耗法により密着性を調べた
ところ、素地が露出しても剥離が認められなかつ
た。

実施例７実施例６に用いた無電解はんだめつき浴を用い
て繰り返し無電解はんだめつきを行なつた。被め
つき体には黄銅板（100×100×1.25mm）を用い
た。

この黄銅板を前記めつき浴を80℃にした中に５
分間浸漬し、ついで前記黄銅板を引きあげ、さら
に別個の黄銅板を前述の方法に準じて処理し、こ
れに無電解はんだめつきを施した。

このようにして無電解はんだめつき浴で黄銅板
を処理し、その処理した黄銅板の面積が50dm²に
達したとき、最後の黄銅板上のめつき層の厚みは
1.7μｍで、めつき浴の全金属イオンの濃度は9.2
g/であつた。

つぎにこの使用済みのめつき浴に、無電解めつ
きによつて失なわれた金属塩成分を補充して実施
例６に用いた成分とした。この再生した無電解は
んだめつき浴を用いて、前述した方法に準じてめ
つき浴当り黄銅板50dm²に相当する黄銅板に無
電解はんだめつきを行なつた。最後にめつき浴か
ら取り出した黄銅板には1.5μｍの厚みのめつき
が施され、最初に取り出した黄銅板には2.5μｍ
の厚みで無電解めつきされた。

実施例４比較例３に用いたと同じ組成を有する無電解は
んだめつき浴を加熱して85℃とし、このめつき浴
の中に実施例７に用いたと同じ黄銅板を５分間浸
漬した。黄銅板の処理面積が25dm²を超すと、黄
銅板には無電解はんだめつきが均一につかなくな
り、処理面積25〜50dm²ではめつき層はたかだか
１μｍであつた。

以上の記載は実施例１〜４と比較例１―２、ま
た実施例５と比較例３、さらに実施例６―７と比
較例４とを対比したものでありこの記載から明ら
かなように本発明の無電解はんだめつき浴は慣用
の塩化錫―塩化鉛―チオ尿素を主成分とする無電
解はんだめつき浴より低温域において調製される
こと、これに伴ない建浴時間を大巾に短縮できる
こと、また、本発明の無電解はんだめつき浴は慣
用のそれよりめつき速度が大きいこと、さらに得
られるめつき層はち密であること、またさらには
んだめつきを施し得る被めつき面積、厚さが大き
く、めつき浴の寿命が長く、かつ再生が簡単であ
ることが認められた。

Claims

【特許請求の範囲】

１ホウフツ化錫、ホウフツ化鉛、チオ尿素、ホ
ウフツ化水素酸及び還元剤を含めたことを特徴と
する無電解はんだめつき浴。