KR100215331B1 - 침지주석/납합금도금욕 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 침지 주석/납 합금 도금욕은 유기 술폰산, 상기 유기술폰산의 2가 주석염 및 납염, 티오우레아로 이루어진 기본 조성물에 추가로 티오시안산 또는 그의 유도체, 필요에 따라서 수화히드라진을 포함한다. 이 도금욕으로, 특히 원하는 60%/40% 비율의 Sn/Pb를 갖고, 밀착성과 균일성을 개선시킨 합금 피막이 비교적 낮은 온도 영역에서 단시간내에 구리 또는 합금의 표면상에서 안정되게 얻어질 수 있다.

Description

침지 주석/납 합금 도금욕
제 1도는 티오시안산칼륨이 첨가된 실시예 1과 첨가제를 전혀 첨가하지 않은 비교실시예 1에서 도금욕의 전체 금속중 Sn의 비율과 Sn의 석출 속도와의 관계를 나타낸 그래프이고,
제 2도는 실시예 2에서 도금 시간, 석출 두께 및 석출 속도와의 관계를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 신규한 침지(侵漬) 주석/납 합금 도금욕에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 구리와 구리 합금물을 도금하는데 바람직하게 사용되는 침지 주석/납 도금욕에 관한 것이다.
침지 주석/납 합금 도금은 전자 부품들과 형상이 복잡한 부품 또는 인쇄 회로 등과 같이 도금하고자 하는 부위를 전기적으로 도전성이 있게 만들기가 어려운 독립된 회로 패턴의 구리에 적용시킬 수 있다.
이 기술분야에서 지금까지 알려져 있는 통상적인 침지 주석/납 합금 도금욕(鍍金浴)의 조성은 금속염으로서 염화제일주석과 염화납, 키레이트제로서 티오우레아, 환원제로서 염산히드라진(일본특허공개공보 제 64527/1974호) 또는, 금속염으로서 보로플로오르화 주석과 보로플로오르화 납, 킬레이트제로서 티오우레아, 환원제로서 하이포아인산나트륨 및 첨가제로서 계면활성제, 보로플로오르산(일본특허공개공보 제 2115665/1984호 및 동제 211566/1984호)들을 포함하고 있다. 그 외에, 금속염으로서 유기술폰산과 그의 2가 주석염 및 납염, 환원제로서 하이포 아인산나트륨, 킬레이트제로서 티오우레아를 함유하고, 여기에 히드록시카르복실산, 각종 계면 활성제(일본특허공개공보 제 194279호/1989)등을 포함하는 다른 도금욕이 이용될 수 있다.
상기한 바와 같이, 지금까지 여러가지 조성들이 침지 주석/납 합금 도금욕으로 개발되어 왔으나, 주석/납의 석출 속도가 너무 지연되어 충분한 석출 두께를 얻을 수 없었다. 즉, 얻어진 석출 두께는 1μm정도 이었다.
그외에, 이런 유형의 주석/납 합금 도금은, 이 기술 분야에서 잘 알려져 있는 바와 같이, 주석/납의 여러가지 비율로서 성취할 수 있으나, 이중에서 융점이 상당히 낮음에 따라 저온에서 납땜이 용이한 60%/40% 정도의 Sn/Pb 비율을 갖는 피막을 얻는 것이 바람직하지만, 종래의 도금욕을 사용해서, 특히 상기 Sn/Pb 비율에서 피박을 안정하게 얻는 것이 어렵다. 더우기, 도금욕의 온도는 비교적 고온 영역, 즉 60° 내지 80℃에 놓여 있게 된다.
그러므로, 본 발명은, 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위해, 구리 또는 구리 합금 표면 상에 여러 가지 주석/납 비율, 특히 60%/40% 또는 이에 가까운 주석/납 비율로 충분한 두께를 갖고, 밀착성과 균일성이 개선된 주석/납 합금 피막을 비교적 저온 영역에서 단시간 내에 형성시킬 수 있는 침지 주석/납 합금 도금욕을 제공하는데 그 목적이 있다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
이에 본 발명자들은 연구와 실험을 거듭한 결과, 유기술폰산, 유기술폰산의 2가 주석염 및 납염과 티오우레아를 포함하고 있는 도금욕에 티오시안산 또는 그의 유도체를 첨가하거나, 필요에 따라선, 수화히드라진을 첨가함으로써 상기 목적을 달성될 수 있음을 알게 되었다.
본 발명의 한 태양에 따르면, 알칸 술폰산, 알칸올 술폰산 및 방향족 술폰산으로 부터 선택된 적어도 하나의 유기 술폰산, 상기 유기 술폰산의 2가 주석염 및 납염, 킬레이트재로서 티오우레아를 기본 조성으로 하고, 여기에 첨가제로서 적어도 하나의 티오시안산 및 그의 유도체를 함유하는 것을 특징으로 하는 침지 주석/납 합금 도금욕인 것이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 침지 주석/납 합금 도금욕에 임의로 주석용 산화 방지제로서 수화히드라진을 첨가하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 도금욕은 유기술폰산, 금속염으로 작용하는 유기술폰산의 2가 주석염 및 납염과 킬레이트제로서 작용하는 티오우레아로 이루어지는 기본 조성을 갖는다.
본 발명에서 사용되는 유기 술폰산으로는 알칸술폰산, 알칸올 술폰산 및 방향족 술폰산으로부터 선택된 적어도 하나를 사용한다.
본 발명에서 사용되는 알칸 술포산은 다음 일반식(1)로 표시된다.
R1SO3H-------------------(1)
윗 식에서, R1은 1~6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이다.
예를 들면, 메탄 술폰산, 에탄 술포산, 프로판 술폰산, 2-프로판 술폰산, 부탄 술폰산, 2-부탄 술폰산, 펜탄 술폰산 및 헥산 술폰산 등이 있다.
본 발명에 사용되는 알칸올 술폰산은 다음 일반식(2)로 표시된다.

Claims (11)

  1. 알칸 술폰산, 알칸올 술폰산 및 방향족 술폰산으로 부터 선택된 적어도 하나의 유기 술폰산, 상기 유기 술폰산의 2가 주석염 및 납염, 킬레이트제로서 티오우레아로 이루어진 기본 조성에 첨가제로서 티오시안산과 그의 유도체중 적어도 하나를 함유하는 침지 주석/납 합금 도금욕.
  2. 제 1항에 있어서, 수화히드라진이 주석의 산화 방지제로서 추가로 첨가되는 침지 주석/납 합금 도금욕.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 알칸 술폰산은 다음 일반식을 갖는 침지 주석/납 합금 도금욕.
    R1SO3H
    윗 식에서, R1은 1~6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이다.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 알칸올 술폰산은 다음 일반식을 갖는 침지 주석/납 합금 도금욕.
    윗 식에서, R은 1~3개의 탄소 원자를 갖는 알킬기이고, R2는 R의 임의의 위치에 놓일 수 있고, 1~3개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 수산기 또는 술폰산기이며, n은 0 내지 3의 정수이다.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 방향족 술폰산은 다음 일반식을 갖는 침지 주석/납 합금 도금욕.
    윗 식에서, R3는 1~3개의 탄소원자를 갖는 알킬기, C0-3의 알킬기를 갖는 알킬아릴기, 카르복실기 또는 술폰산기이고, m은 0 내지 3의 정수를 나타낸다.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 유기 술폰산의 사용량은 5 내지 300g/ℓ인 침지 주석/납 합금 도금욕.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 유기 술폰산의 2가 주석염 및 납염의 사용량은 5 내지 200g/ℓ인 침지 주석/납 합금 도금욕.
  8. 제 1항에 있어서, 티오우레아의 사용량은 30 내지 200g/ℓ인 침지 주석/납 합금 도금욕.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 티오시안산 유도체는 티오시안산염, 티오시아네이토 착화합물, (이소)티오시안산 에스테르, 티오시안산알킬렌 및 티오시안산 폴리머로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 침지 주석/납 합금 도금욕.
  10. 제 1항에 있어서, 티오시안산 또는 그의 유도체의 사용량은 0.2 내지 20g/ℓ인 침지 주석/납 합금 도금욕.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 수화히드라진의 사용량은 0.1 내지 50g/ℓ인 침지 주석/납 합금 도금욕.
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