JPS6379993A - 電解ニツケル−ホウ素合金めつき浴 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高速性が達成され、かつ均一・電着性に優れる
電解ニッケル−ホウ素合金めっき浴に関する。

（背景技術） 従来のニッケル−ホウ素合金めっきは、専ら無電解めっ
きによって行われでいる。しかしながらごの無重量：め
っきによるときは、１μｍ程度の股Ｐｆを１１？るのに
１０分前後の長時間のめっき時間を要する。したがって
、例えば半導体装置に用いるリードフレーム等の長尺物
に、金、銀等の電解めっきとニソう−ルーホウ素合金の
無電解めっきとを同一めっきラインで連続的に行おうと
しても、電解めっきが短時間で済むのに対し、無電解め
っきし、１上記のように長時間を要するから、この両者
のめっき時間の差が大きすぎること、および無電解めっ
き浴が不安定で浴寿命が短いことから事実上不−ｒ＋Ｊ
　ｆｉピてあった。

したがって、ニッケル−ホウ素合金めっきを電解で行え
るめっき浴が要望されている。

このような電解ニッケル−ホウ素合金めっき浴とし゛（
特願昭Ｇｏ−１９０２６９号に示されるものがある。

このめっき浴はワット浴あるいはスルファミン酸浴を−
、−スとしている。

しかしながらごのようなワット浴やスルファミン酸浴を
ヘースとする浴は、めっきのつきまわり、均一電着性に
劣るという問題点がある。

近年特に電子部品等は、小型で複雑な形状を自する製品
が多いが、被めっき物がこのような製品の場合には、膜
厚が厚い所とン）髪い所とでは１０数倍もハラ゛ンキが
でてしまうごと力（ある。ま）こｌ′ｊ４体装置用パノ
ケーンであるり一トレスヂノプギ士リア（ＬＣＣ）のめ
っき工程においては、細径のスルーポール内壁にもめっ
きを必要とするが、ワット浴やスルファミン酸浴をヘー
スとするものでｉＪこのようなスルーボール内壁にはほ
とんどめっきがつかない問題点がある。

本発明はト記事情に泥みてなされたものであり、その目
的とするところは、高速セＩかｉ！Ｉられ、がっ均一電
着性に優れる電解ニソう“ルーホウ素合金めっき浴を提
供するにある。

（発明の概要） 」−記目的による本発明の電解ニッケル−ホウ素合金め
っき浴は、ニッケル源および陽極／８解促進剤として塩
化ニッケル、臭化ニッケル等のハ１−Ｉリーン化ニッケ
ル、もしくは二、ケル源として硫ＩＷニッケルまたはス
ルファミン酸ニッケルおよび陽極？６　ｈｉｉ促進剤と
して塩化すＩ・リウＪえ、臭化カリウム等のハロゲン化
物と、電気伝導度塩として硫酸、スルファミン酸または
メタンスルホン酸のアルカリ塩と、緩衝剤と、さらにホ
ウ素源として第２もしくは第３アミ７ボランとを含むこ
とを特徴とする。

本発明ではニッケル源および陽極溶解促進剤として塩化
ニッケル、臭化ニッケル等のハロゲン化ニッケルを用い
るのが好適であるが、ニッケル源を硫酸ニッケルまたは
スルフ１ミン酸ニツケルとし、塩化ナトリウム、臭化カ
リウム等のハロゲン化物とを合わせて用いてもよい。

ニッケル塩濃度は金属ニッケルとして０．１〜０．４Ｍ
／ｌ程度が好適である。これは前述のワット浴、スルフ
１ミン酸浴をヘースとするものが金属ニッケルとして］
、７Ｍ／　７！前後であるのに比してかなりイーシい。

電気伝導度塩としては硫酸ナトリウム等の硫酸のアルカ
リ塩、スルファミン酸ナトリウム、スルファミン酸カリ
ウム等のスルファミン酸のアルカリ塩またはメタンスル
ホン酸ナトリウムなどのメタンスルポン酸のアルカリ塩
が好適である。

ホウ素源としてはトリメチルアミンポラン、シメヂルア
ミンボラン、メチルモルポリンボラン等の第２または第
３アミンホランを用いる。

第２または第３アミンポランはニッケルイオンの強力な
還元剤として作用する。そして通電により金属ニッケル
の析出が起こり、同時に？？Ｉ１．ｆｆｌのホウ素が共
析するのである。

このようにしてニッケル−ホウ素合金めっき股を得る。

この第２または第３アミンボランの安定剤として、千オ
シグリコール酸、１．２工タンジ羽−ル、ジエチルジチ
オカルバミン酸ナトリウム等の２価のイオウを含む化合
物、ヨード酢酸、Ｙ）−田−Ｉ−アニリン等のヨード置
換化合物、硫酸タリウム、酢酸鉛等が有効であり、これ
らの安定剤をＯ，１ｍＨ／ｌ２以上単独または併用して
ｌＫ’＝　ＩＪＩＩ−Ｊ−ることで第２または第３７ミ
ンボランの自己分解を抑制できる。

緩衝剤としてはホウ酸を用い、その含有量は０．１Ｍ／
７！〜飽和が有効である。

（実施例） 実施例１ 塩化ニッケル　　　　　　０．２５Ｍ／　１硫酸−ノ・
トリウム　　　　　　０．５Ｍ＃！ホウ酸　　　　　　
　　　　　０．７５Ｍ／　ｐトリメチルアミンホラン　
１．０　ｇ／β上記浴記音い、円１５．３．４５“Ｃ１
ＩＡ、１５分のハルセル試験を行ったところ全面光沢の
ニッケル−ホウ素合金めっきが得られた。また第１図に
示す試験片に′ＩδＬＪる４点の膜厚をケイ光Ｘ線欣厚
測１定器（セイコー電子工業製５Ｉｉ７１５７）を用い
、測定したところ表１のようになった。

なお、それぞれ４Ｊ応する点の電流密度は寺門、長板の
式より求めた。

表　　　１ 上記の値をフィールドの式に入れ、均一電着性を求めた
ところ均一電着性は５４％であった。同様にワット浴ヘ
ースのニッケル−ホウ素合金めっき浴の均一電着性を求
めたところ、均一電着性は一１Ｏ％であっノこ。

このように上記音はずくれた均・電着性を有することが
わかる。また得られたニソう一ルーホウ素合金めっき膜
も空気中４５０°Ｃ１２分加熱しても変色せず、優れた
耐熱性を有していた。

また」、記音を用い、第２図に示すような半導体装置用
セラミックパッケージに、２Δ／　ｄ　ｒｒｆで４μｍ
ねらいでニッケル−ホウ素合金めっきを施した。ステー
ジ部１０、インナーリード部１２、ソールリング部１４
のめっき厚はそれぞれ３．２　μｍ、５．１　μｍ、４
．８　ＩＩｍとなり、１３０％以内に入っていた。同様
にワット浴・＼−スの場合には、２．７ｘ１ｍ、９．３
μｍ、７．９μｍであった。

得られためっき膜も、空気中４５０°Ｃ８２分加熱して
も変色せず無電解ニッケル−ホウ素合金めっき膜と同程
度の耐タハ性を有するめっき脱力叶１られまたニッケル
塩として臭化ニッケル、電気伝導度塩としてスルファミ
ン酸ナトリウムを使用した場合も、ステージ部１０、イ
ンナーリード部１２、シールリング部１４のめっき厚バ
ラツキは１３０％以内に納まり、空気中４５０°Ｃ１２
分加熱しても変色−１ず無電解二、ケルーホウ素合金め
っき膜と同程度の耐熱性を有するめっき膜が得られた。

実施例２ １Ａ化ニツケル　　　　　　　　　０．２５Ｍ／　１ス
ルフアミン酸ナトリウム　　　　０．５Ｍ／７！ホウ酸
　　　　　　　　　　　　０．７５Ｍ／　ｐメチルモル
ボリンポラン　　　　５　　ｇ／βチオ尿素（安定剤）
　　　　　　　　０．０５ｇ／ＡＬ記浴を用い記音ＩＩ
５．３．４０’Ｃで電流密度３Ａ／ｄ　ｒｌで２ｐｍの
ニッケル−ホウ素合金めっきを施した。得られためっき
膜は４５０°Ｃ３２分加熱しても変色せず、またロジン
系の弱いフラックスを使用しても十分なはんだ付＆ノ惺
が得られた。

安定剤としては他にシエヂルジチオ力ルハミン酸ナトリ
ウム、ヂオシグリコール酸、１．２−エタンジオール等
の２価のイオウを含む化合物、ニー１−１酢酸、Ｐ−ヨ
ードアニリン等のヨー１置換化合物、硫酸タリウム、酢
酸鉛について検削した結果いずれもその有効性が確認で
きた。

（発明の効果） 以上のように本発明に係るめっき浴によれば均一電着性
に優れ、電子部品等の小型かつ複雑な形状の製品にもニ
ッケル−ホウ素合金めっきを均・に施ずことができる。

また無電解めっきによればめっき厚がｌ　ｐ　ｍ当番 り約１０分の時間を要したのに対し、本発明に係る浴に
よれば１μｍ当り約１分のめっき時１ｊｊｊとなり、高
速性を達成し得た。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは
もちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

第１図はハルセル試験片のめっき膜厚測定点を示す説明
図、第２図は半導体装置用セラミックパッケージの平面
説明図を示す。 １０・・・ステージ部、　　１２・・・インナーリード
部、　　１４・・・シールリング部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ニッケル源および陽極溶解促進剤として塩化ニッケ
   ル、臭化ニッケル等のハロゲン化ニッケル、もしくはニ
   ッケル源として硫酸ニッケルまたはスルファミン酸ニッ
   ケルおよび陽極溶解促進剤として塩化ナトリウム、臭化
   カリウム等のハロゲン化物と、電気伝導度塩として硫酸
   、スルファミン酸またはメタンスルホン酸のアルカリ塩
   と、緩衝剤と、さらにホウ素源として第２もしくは第３
   アミンボランとを含む電解ニッケル−ホウ素合金めっき
   浴。 ２、浴中の金属ニッケルの含有量が０．０１Ｍ／ｌ〜１
   ．０Ｍ／ｌである特許請求の範囲第１項記載の電解ニッ
   ケル−ホウ素合金めっき浴。 ３、浴中の金属ニッケルと電気伝導度塩のモル比が１：
   ２以上である特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   電解ニッケル−ホウ素合金めっき浴。 ４、緩衝剤としてホウ酸を用い、その含有量が０．１Ｍ
   ／ｌ〜飽和である特許請求の範囲第１項、第２項または
   第３項記載の電解ニッケル−ホウ素合金めっき浴。 ５、第２または第３アミンボランの安定剤として２価の
   イオウを含む有機化合物、ヨード置換化合物、タリウム
   塩、鉛塩のうちより選択された化合物を０．１ｍｇ／ｌ
   以上単独または併用して添加して成る特許請求の範囲第
   １項、第２項、第３項または第４項記載の電解ニッケル
   −ホウ素合金めっき浴。