KR101319863B1 - 주석 전기도금액 및 주석 전기도금 방법 - Google Patents

주석 전기도금액 및 주석 전기도금 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101319863B1
KR101319863B1 KR1020060078335A KR20060078335A KR101319863B1 KR 101319863 B1 KR101319863 B1 KR 101319863B1 KR 1020060078335 A KR1020060078335 A KR 1020060078335A KR 20060078335 A KR20060078335 A KR 20060078335A KR 101319863 B1 KR101319863 B1 KR 101319863B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tin
salts
acid
plating
naphthol
Prior art date
Application number
KR1020060078335A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070021972A (ko
Inventor
야스시 다키자와
마사아키 이마나리
Original Assignee
롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈, 엘.엘.씨.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈, 엘.엘.씨. filed Critical 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머트어리얼즈, 엘.엘.씨.
Publication of KR20070021972A publication Critical patent/KR20070021972A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101319863B1 publication Critical patent/KR101319863B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/30Electroplating: Baths therefor from solutions of tin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/30Electroplating: Baths therefor from solutions of tin
    • C25D3/32Electroplating: Baths therefor from solutions of tin characterised by the organic bath constituents used
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24Reinforcing the conductive pattern
    • H05K3/244Finish plating of conductors, especially of copper conductors, e.g. for pads or lands

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

유해 납을 함유하지 않으며 솔더 젖음성(solder wettability)이 우수한 주석 전기도금액, 및 이 주석 전기도금액을 사용하여 전자 부품상에 주석 막을 침착시키는 방법이 개시된다. 주석 전기도금액은 유기산, 나프톨설폰산 및, 필요에 따라, 항산화제 및 계면활성제를 포함한다.

Description

주석 전기도금액 및 주석 전기도금 방법{TIN ELECTROPLATING SOLUTION AND TIN ELECTROPLATING METHOD}
본 발명은 주석 도금액 및 주석 전기도금법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 전자 부품 등을 연결시키는데 사용되는 사실상 무연 주석 전기도금액 및 주석 막의 형성방법에 관한 것이다.
주석-납 합금 도금은 결합 특성, 전기적 특성 및 납땜성이 우수하고 비용이 저렴하기 때문에 칩(chip), 수정 진동자(crystal oscillator), 리드 프레임, 인쇄회로판 및 전기적 접촉이 필요한 다른 전자 부품에 두루 사용되고 있다. 또한, 반도체 장치 및 인쇄 기판의 제조에 사용되는 단계에서 에칭 레지스트(etching resist)로도 사용된다.
그러나, 납의 사용은 최근 작업 환경 및 자연 환경을 보호하기 위해 제한되고 있으며, 무연 도금조가 주석-납 합금 도금 물질에 대한 바람직한 대체물로 간주되고 있다. 주석-은 합금 도금, 주석-구리 합금 도금 및 주석-비스무스 합금 도금이 대체 물질로 제시되었다. 그럼에도 불구하고, 주석-은 도금액은 금속 은의 전 자 치환 및 다른 문제들로 인해 취급이 어려운 점이 있다. 주석-구리 합금 도금은 융점이 오르고, 솔더 젖음성(solder wettability)이 감소하는 단점이 있으며 주석-비스무스 합금 도금액은 생성된 막이 깨지기 쉽다는 단점이 있다.
주석 도금액이 또한 연구되어 왔지만, 생성된 침전물이 거칠고, 솔더 젖음성에 문제가 있다. 과거에는 글로스 도금(gloss plating)이 사용되었으나, 광택 도금 막의 증백제(brightener)로부터 유발된 유기 물질 침전물은 명백히 솔더 결합력의 감소 및 균열을 야기한다. 다시 말해, 알데하이드 화합물이나 다른 유기 증백제 또는 암모늄염 또는 다른 아민계 증백제의 사용은 미세한 주석 침전물을 형성하고, 솔더성(solderability)을 향상시키나, 솔더 젖음성은 막의 유기 침전물의 양이 증가함으로 인해 시간이 지날수록 나빠진다. 또한, 광택 도금 막은 일반적으로 깨지기 쉽고 리드 프레임 및 도금 막이 구부러지는 것이 요구되는 다른 응용에 사용하기에 적합하지 않다. 결과적으로, 광택이 요구되지 않는 반광택성(semi-glossy) 도금이 요망된다.
나프토설폰산이 수년간 주석 전기도금액의 첨가제로 사용되어 왔다. 예를 들면, 미국 특허 제 2,407,579호는 2-나프톨-6-설폰산, 2-나프톨-7-설폰산 및 1-나프톨-4-설폰산과 같은 나프토설폰산 또는 그의 염이 알칼리 플루오라이드 및 염화 주석으로 구성된 pH 1 내지 5의 불소화된 염화주석조에 가해질 수 있다는 것을 기재하고 있다. 이 특허는 유기산 조 및 나프토설폰산의 조합에 대해서는 기술하지 않았다.
JP(Kokoku) 49-16176에 β-나프토설폰산으로 구성된 방향족 설폰산 및 금속 화합물의 복합염이 베이스로 사용되는 전착조를 포함한 전착법(electrodeposition method)이 개시되었다. 이 특허는 β-나프토설폰산을 유기 산조에 첨가제로서 첨가하는 것에 대해서는 기재하지 않았다.
JP(Kokai) 2002-17478에는 가용성 주석염, 가용성 납염 및 하나 이상의 특정 나프토설폰산으로 구성된 주석-납 합급 도금조가 기재되어 있다. 이 특허는 주석 도금조에 2-나프톨-7-설폰산을 사용하는 것에 대해서는 기재하지 않았다.
본 발명의 목적은 납을 사용하지 않고, 외양이 균일한 막을 양산하며, 전기적 접촉이 요구되는 부분에 우수한 젖음성을 제공하는 주석 전기도금액 및 주석 전기도금법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 이루기 위해 유기 첨가제로 구성된 무연 주석 전기도금액을 심층 조사한 결과, 본 발명의 발명자들은 2-나프톨-7-설폰산 및 그의 알칼리염이 다른 나프톨설폰산에 비해 선택적인 능력을 갖는다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다. 본 발명의 도금액은 외양이 우수한 주석 막을 형성할 수 있고, 특히 압력솥(pressure cooker) 처리 후에도 침착된 주석 막의 우수한 솔더 젖음성이 저하되지 않는 우수한 반광택성 막을 제공할 수 있다.
제 1 측면으로, 본 발명은 주석 이온, 유기산 및 2-나프톨-7-설폰산 또는 그 의 염으로 구성된 그룹중에서 선택된 하나 이상의 성분으로 구성되며, 실질적으로 납 이온을 함유하지 않는 주석 전기도금액을 제공한다.
제 2 측면으로, 본 발명은 유기산이 알칸 설폰산 및 알칸올 설폰산으로 구성된 그룹중에서 선택된 하나 이상의 산인 상기 언급된 주석 전기도금액을 제공한다.
제 3 측면으로, 본 발명은 주석 이온으로서 유기산의 주석 염; 알칸 설폰산중에서 선택된 하나 이상의 산; 2-나프톨-7-설폰산 및 그의 염으로 구성된 그룹중에서 선택된 하나 이상의 화합물; 치환되거나 비치환된 디하이드록시벤젠 화합물로 구성된 그룹중에서 선택된 하나 이상의 항산화제; 및 하나 이상의 비이온성 계면활성제를 포함하고; 실질적으로 납 이온을 함유하지 않는 도금액을 제공한다.
제 4 측면으로, 본 발명은 유기산의 주석 염; 하나 이상의 알칸 설폰산; 2-나프톨-7-설폰산 및 그의 알칼리 염으로 구성된 그룹중에서 선택된 하나 이상의 화합물; 치환되거나 비치환된 디하이드록시벤젠 화합물중에서 선택된 하나 이상의 항산화제; 하나 이상의 비이온성 계면활성제; 및 물로 구성된 주석 전기도금액을 제공한다.
제 5 측면으로, 본 발명은 상술된 임의의 주석 전기도금액을 사용하여 기판상에 주석 막을 전기도금하는 방법을 제공한다.
제 6 측면으로, 본 발명은 유기산의 주석 염; 하나 이상의 알칸 설폰산; 2-나프톨-7-설폰산 및 그의 알칼리 염으로 구성된 그룹중에서 선택된 하나 이상의 화합물; 치환되거나 비치환된 디하이드록시벤젠 화합물중에서 선택된 하나 이상의 항산화제; 하나 이상의 비이온성 계면활성제; 및 물로 구성된 산성 주석 전기도금액 을 사용하여 기판을 전기도금하는 단계를 포함하는, 기판상에 주석 막을 가지는 전자 소자를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 주석 전기도금액은 주석 이온, 유기산, 및 2-나프톨-7-설폰산 또는 그의 염으로 구성된다.
본 명세서에 사용된 약어들은 달리 언급이 없으면 다음과 같은 의미를 가진다: g = 그램, mg = 밀리그램; ℃ = 섭씨 온도; min = 분, m = 미터; cm = 센티미터; L = 리터; mL = 밀리리터; A = 암페어 및 dm2 = 제곱 데시미터. 모든 수치 범위는 경계값을 포함하며, 임의의 순서로 조합될 수 있다.
본 발명에서 용어 "도금액" 및 "도금조"는 동일한 의미를 가지며, 상호 호환적으로 사용된다. 용어 "알칸" 및 "알칸올"은 선형 또는 측쇄 알칸 또는 알칸올을 의미한다.
유기산의 일례는 알칸 설폰산 및 알칸올 설폰산 또는 그의 염으로부터 선택된 산이다. 바람직한 알칸 설폰산 또는 알칸올 설폰산은 치환되거나 비치환된 알칸 설폰산 및 알칸올 설폰산을 포함한다. 예로서 메탄설폰산, 에탄설폰산, 프로판설폰산, 2-하이드록시에탄-1-설폰산, 2-하이드록시프로판-1-설폰산 및 1-하이드록시프로판-2-설폰산이 포함된다. 메탄설폰산이 특히 바람직하다. 이들 산중 하나 또는 2 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
도금액의 유기산 함량은 적어도 도금조에 존재하는 2가 주석 이온과 화학양론적 등가량이다. 예를 들어, 도금조내 유리산 함량은 30 g/L 내지 500 g/L, 특히 50 g/L 내지 300 g/L 및 이상적으로 70 g/L 내지 250 g/L이다.
주석 이온은 2가 이온이다. 도금조에 상기 이온을 제공할 수 있는 한, 각종 화합물이 사용될 수 있다. 예로서 황산, 염산, 메탄설폰산, 시트르산, 말산 또는 다른 유기산의 주석 염이 포함된다. 주석 이온의 바람직한 공급원은 상기 언급된 유기산중에서 선택된 주석 염이다. 특히 바람직한 예는 알칸 설폰산 주석 염 및 알칸올 설폰산 주석 염중에서 선택된 화합물이다. 일반적으로 유기산의 주석 염이 도금액에 사용되는 것이 바람직하다. 이들 주석 염중 하나 또는 2 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
도금조내 주석 이온 함량은 주석 이온으로 환산하여 예를 들어, 10 g/L 내지 150 g/L, 바람직하게는 30 g/L 내지 120 g/L, 및 특히 50 g/L 내지 100 g/L이다.
2-나프톨-7-설폰산이 유리산 또는 염 형태로 사용될 수 있다. 이상적인 염의 예는 포타슘, 소듐, 암모늄, 주석 등이다. 포타슘 및 소듐염이 바람직하고, 소듐 2-나프톨-7-설포네이트가 특히 바람직하다. 이들 염중 하나 또는 2 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
도금조에 함유된 2-나프톨-7-설폰산 또는 그의 염의 양은 예컨대 0.01 g/L 내지 20 g/L, 바람직하게는 0.2 g/L 내지 10 g/L, 및 특히 0.3 g/L 내지 5 g/L이다.
필요에 따라, 계면활성제가 본 발명의 도금액에 사용될 수 있다. 다양한 계면활성제가 사용될 수 있으나, 비이온성 계면활성제가 보다 적합하다. 바람직한 비이온성 계면활성제의 예로서 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬아민 및 에틸렌 디아민의 폴리옥시알킬렌 부가물이 포함되며, 테트라키스(폴리옥시알킬렌)에틸렌 디아민 또는 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 (C8-C18) 알킬 아민이 특히 바람직하다. 이러한 계면활성제는 Lion Akzo Co., Ltd.로부터 Ethopropomeen C18/18의 브랜드명, 또는 Asahi Denka Co., Ltd.로부터 Adekanol TR-704 브랜드명으로 입수할 수 있다.
도금조의 적절한 계면활성제 농도는 예를 들어 0.01 g/L 내지 50 g/L, 바람직하게는 0.1 g/L 내지 20 g/L 및 특히 1 g/L 내지 15 g/L이다.
필요에 따라, 본 발명의 도금액에 항산화제 사용될 수 있다. 항산화제는 주석 이온이 2가 형태로부터 4가 형태로 산화하는 것을 방지하기 위하여 사용되며, 예로서 하이드로퀴논, 카테놀, 레소시놀, 플루오로글리신, 피로갈롤 및 하이드로퀴논 설폰산 뿐 아니라 이들의 염이 있다.
도금조는 예컨대 0.01 g/L 내지 10 g/L, 바람직하게는 0.1 g/L 내지 5.0 g/L, 및 특히 0.5 g/L 내지 2.0 g/L의 항산화제 농도를 가져야 한다.
본 발명의 주석 도금액은 산성 범위로 조정된다. 도금조의 바람직한 pH는 예를 들어 7 미만, 및 바람직하게는 3 또는 그 미만이다. 증백제, 윤활제, 컨덕터, 어노드 용해제 또는 다른 통상의 첨가제들이 필요에 따라 본 발명에 첨가될 수 있다.
본 발명의 주석 전기도금액에 특히 바람직한 조성물의 일례는 유기산의 주석 염; 하나 이상의 알칸 설폰산; 2-나프톨-7-설폰산 및 알칼리 그의 염으로 구성된 그룹중에서 선택된 하나 이상의 화합물; 치환되거나 비치환된 디하이드록시벤젠 화합물중에서 선택된 하나 이상의 항산화제; 하나 이상의 비이온성 계면활성제; 및 물로 구성된 산성 주석 전기도금액이다.
본 발명의 조성물은 실질적으로 납을 함유하지 않는다. "실질적으로 납을 함유하지 않는다"는 것은 도금조에 납이 추가의 성분으로 첨가되지 않지만, 화합물 성분에 납 성분이 존재할 가능성이 배제되지 않음을 의미한다. 또한, 본 발명의 조성물은 바람직하게는 비스무스와 같은 금속 안정화제를 함유하지 않는다.
본 발명의 도금액을 사용하여 전기도금하는 방법은 통상의 방법일 수 있다. 도금액중 각 성분의 농도는 도금법, 예를 들어 배럴 도금, 홀-관통 도금, 랙(rack) 도금 또는 고속 연속 도금에 따라 임의로 선택된다.
본 발명의 전기도금액을 사용한 전기도금은 예를 들어 10 내지 65 ℃ 및 바람직하게는 실온 내지 50 ℃의 도금조 온도에서 수행될 수 있다.
캐소드 전류밀도는 일정 범위, 예를 들어 0.01 내지 100 A/dm2 및 바람직하게는 0.05 내지 70 A/dm2 내에서 선택될 수 있다.
도금동안 도금조를 교반하는 것은 필요치 않으나, 교반기-보조 교반 또는 펌프-보조 순환과 같은 방법이 또한 선택될 수 있다.
실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 나프탈렌 환에서 특정 위치에 하이드록실 그룹 및 설폰산 그룹이 결합되어 있는 특정 나프톨설폰산, 구체적으로 2-나프톨-7-설폰산 또는 그의 알칼리 염은 다른 나프톨설폰산 또는 그의 염에 비해 뚜렷한 효과를 나타낸다. 환언하면, 미세하지만 깨지지 않는 주석 막이 본 발명의 도금액으로부터 침전될 것이며, 침전된 막은 솔더 젖음성이 우수할 것이다.
본 발명의 도금액은 통상적인 주석 도금 및 솔더링 또는 에칭 레지스트용 주석-납 합금 도금의 대용으로 각종 도금 물품에 사용될 수 있다. 도금 물품은 전기도금될 수 있는 전도 성분을 가져야 하며, 세라믹, 유리, 플라스틱, 페라이트 등과 같은 절연 재료 및 구리 또는 니켈과 같은 전도 재료로 만들어진 복합물을 포함한다. 전기도금전에, 물품은 사용 물질에 따라 통상의 방법으로 예비처리될 수 있다. 본 발명의 전기도금에 따라, 주석 막은 기판 또는 칩 캐패시터, 칩 레지스터 및 다른 칩 부품, 수정 진동자, 펌프, 커넥터 핀, 리드 프레임, 인쇄회로판 등을 비롯한 각종 전자 부품상의 전도 재료 표면상에 침착될 수 있다.
실시예 1
하기 조성을 사용하여 주석 도금액을 제조하였다:
주석 메탄설포네이트 (주석 이온으로서) 70 g/L
메탄설폰산 (유리산으로) 175
소듐 2-나프톨-7-설포네이트 0.5
폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 (C8-C18) 알킬 아민 10
포타슘 하이드로퀴논 설포네이트 2
증류수 잔량
상기 언급된 조성물 및 6.7 cm × 10 cm 구리 시트를 구비한 도금조를 사용하여 Hull 셀 시험을 수행하였는 바, 5 A × 1 분 및 50 ℃의 조 온도에서 4 내지 6 m/분의 속도의 캐소드 진동에 의한 교반으로 전기분해를 실시하였다. 표 1은 도금막의 외양, 즉 침전 이상, 균일성 및 광택을 육안 평가하여 얻은 결과를 나타낸다.
용어 "침전 이상"은 일반적으로 전류가 낮을 때 형성되기 쉬운 비도금 영역 및 전류가 너무 높을 때 형성되기 쉬운 "소착(burn)" 또는 "탄 도금(burnt deposits)"으로 알려진 침전 영역을 의미한다. "균일성"은 전기도금 방법에 의해 일반적으로 사용되는 전류밀도에서 관찰된 침전 막 표면 상태를 의미한다.
비교예 1
실시예 1에서의 0.5 g/L의 소듐 2-나프톨-7-설포네이트 대신 0.5 g/L의 소듐 2-나프톨-6-설포네이트를 사용한 도금조를 이용하여 실시예 1과 동일한 조건하에서 Hull 셀 시험을 수행하였다. 도금 막의 외양을 육안적으로 관찰하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 2
실시예 1에서의 0.5 g/L의 소듐 2-나프톨-7-설포네이트 대신 0.5 g/L의 디소듐 2-나프톨-3,6-설포네이트를 사용한 도금조를 이용하여 실시예 1과 동일한 조건 하에서 Hull 셀 시험을 수행하였다. 도금 막의 외양을 육안적으로 관찰하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 3
실시예 1에서의 0.5 g/L의 소듐 2-나프톨-7-설포네이트 대신 0.5 g/L의 디소듐 1-나프톨-3,6-설포네이트를 사용한 도금조를 이용하여 실시예 1과 동일한 조건하에서 Hull 셀 시험을 수행하였다. 도금 막의 외양을 육안적으로 관찰하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
실시예 1에서의 소듐 2-나프톨-7-설포네이트의 양을 0.5 g/L에서 0.2 g/L으로 변화시킨 도금조를 이용하여 실시예 1과 동일한 조건하에서 Hull 셀 시험을 수행하였다. 도금 막의 외양을 육안적으로 관찰하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
실시예 1에서의 소듐 2-나프톨-7-설포네이트의 양을 0.5 g/L에서 0.3 g/L으로 변화시킨 도금조를 이용하여 실시예 1과 동일한 조건하에서 Hull 셀 시험을 수행하였다. 도금 막의 외양을 육안적으로 관찰하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 4
비교예 2에서 첨가된 디소듐 2-나프톨-3,6-디설포네이트의 양을 0.5 g/L에서 1.0 g/L으로 변화시킨 도금조를 이용하여 실시예 1과 동일한 조건하에서 Hull 셀 시험을 수행하였다. 도금 막의 외양을 육안적으로 관찰하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 5
실시예 1에서의 0.5 g/L의 소듐 2-나프톨-7-설포네이트를 0.2 g/L의 2-나프톨로 대체한 도금조를 이용하여 실시예 1과 동일한 조건하에서 Hull 셀 시험을 수행하였다. 도금 막의 외양을 육안적으로 관찰하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 6
실시예 1에서의 0.5 g/L의 소듐 2-나프톨-7-설포네이트를 10 mg/L의 살리실 알데하이드로 대체한 도금조를 이용하여 실시예 1과 동일한 조건하에서 Hull 셀 시험을 수행하였다. 도금 막의 외양을 육안적으로 관찰하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
도금 막 외양
실시예 1 약간의 침전 이상, 표면 균일, 반광택
비교예 1 약간의 침전 이상, 불규칙 표면, 반광택
비교예 2 약간의 침전 이상, 불규칙 표면, 반광택
비교예 3 약간의 침전 이상, 불규칙 표면, 반광택
실시예 2 약간의 침전 이상, 실질적으로 표면 균일, 반광택
실시예 3 약간의 침전 이상, 표면 균일, 반광택
비교예 4 약간의 침전 이상, 표면 균일, 무광 내지 반광택
비교예 5 약간의 침전 이상, 불규칙 표면, 반광택
비교예 6 상당한 침전 이상, 불규칙 표면, 불규칙 광택
실시예에서 얻은 도금 막은 모두 약간의 침전 이상을 나타내나, 균일하고 반광택성 외양을 나타낸다. 이에 비해, 비교예 4에서 얻은 막은 약간의 침전 이상 및 균일한 외양을 나타내나, 그의 광택은 실시예의 것보다 감소되었다. 다른 비교예에서는 균일한 막이 얻어지지 않았다.
전기분해 시험
실시예 1 및 비교예 4의 각 도금조를 2L로 준비하고, 각각의 도금조에서 10 A의 전류로 4 시간동안 전기분해를 실시하였다. 전기분해 전 및 후에 도금조를 사용하여 실시예 1에서와 같이 주석 도금 막을 형성하고, 그의 외양을 육안적으로 평가하였다.
실시예 1에서의 도금조가 사용된 경우, 전기분해 전 및 후에 도금조로부터 형성된 도금 막은 외양의 변화가 없었으나, 비교예 4에서의 도금조를 사용하여 얻은 도금 막은 전기분해후 광택이 없었다.
솔더 젖음성 시험
실시예 1 및 비교예 4의 각 도금조를 2L로 준비하고, 10 ㎛의 주석 도금 막을 구리-납 프레임상에 침착시켰다. 조 온도는 27 ℃이고, 4 m/분의 속도로 캐소드를 진동시킴과 동시에 교반기를 사용하여 교반하였으며, 전류밀도는 5 내지 40 A/dm2이었다.
생성된 각 주석 도금 막을 105℃ 및 100% RH에서 8 시간동안 내습성에 대해 시험하고(PCT 처리(105℃, 100% RH, 8 시간)), 및 내습성 시험후, 솔더 체커(checker)를 사용하여 매니스코그래프에 따라 영교차점을 측정하여 도금 막의 솔더 젖음성을 평가하였다. 측정 조건은 다음과 같다:
영교차점 측정
솔더 셀: Sn/Pb = 63/37
조 온도: 235 ℃
침지 깊이: 1 mm
침지 속도: 10 mm/초
침지 시간: 5 초
플럭스: 불활성 로진
표 2는 상기 언급된 시험에서 얻은 결과를 나타낸다.
도금 전류밀도
(A/dm2)
내습성 시험후 솔더 젖음성
실시예 1 비교예 4
5 1.6 초 5 초 또는 그 이상
10 1.4 초 5 초 또는 그 이상
15 - 5 초 또는 그 이상
20 1.2 초 5 초 또는 그 이상
25 - 5 초 또는 그 이상
30 1.1 초 5 초 또는 그 이상
35 - 비측정
40 1.7 초 비측정
주석 도금 시간을 10 ㎛의 도금 막 두께가 얻어지도록 각 전류 밀도에 대해 조정하였다. 비교예 4의 도금액을 사용하여서는 35 A/dm2 또는 40 A/dm2의 전류밀도에서 균일한 막을 얻을 수 없었으며; 따라서 시험이 수행되지 않았다.
실시예 1에서 얻은 도금 막은 내습성 시험후 그의 솔더 젖음성을 실시예 4의 것과 비교하였을 때 결과가 더 우수하였다. 이들 데이터는 명백히 본 발명의 도금액의 솔더 젖음성이 우수하다는 것을 나타낸다.
문제의 소지가 있는 납이 사용되지 않으며, 따라서 본 발명의 주석 전기도금액은 매우 안전하다. 또한, 도금이 합금으로 행해지지 않기 때문에 도금액은 취급이 용이하며, 균일한 도금 막을 얻을 수 있었다. 생성된 주석 도금 막은 균일한 반광택이며, 우수한 솔더 젖음성을 나타내고; 따라서 연결 재료로 유용하다.

Claims (8)

  1. 황산의 주석 염, 염산의 주석 염, 메탄설폰산의 주석 염 및 유기산의 주석 염으로부터 선택되는, 주석 이온을 공급하기 위한 하나 이상의 화합물;
    알칸 설폰산 및 알칸올 설폰산으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 설폰산; 및
    2-나프톨-7-설폰산 및 그의 염 중 하나 이상;을 포함하며,
    납이 추가의 성분으로 첨가되지 않은,
    주석 전기도금액.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 항산화제 및 계면활성제 중 하나 이상을 추가로 포함하는 주석 전기도금액.
  4. 제1항에 있어서, 상기 2-나프톨-7-설폰산 및 그의 염 중 하나 이상이 전기도금액에 0.01 g/L 내지 20 g/L의 양으로 포함되는 주석 전기도금액.
  5. 삭제
  6. a) 황산의 주석 염, 염산의 주석 염, 메탄설폰산의 주석 염 및 유기산의 주석 염으로부터 선택되는, 주석 이온을 공급하기 위한 하나 이상의 화합물; 알칸 설폰산 및 알칸올 설폰산으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 설폰산; 및 2-나프톨-7-설폰산 및 그의 염 중 하나 이상;을 포함하며, 납이 추가의 성분으로 첨가되지 않은, 주석 전기도금액을 제공하는 단계,
    b) 기판을 상기 주석 전기도금액과 접촉시키는 단계, 및
    c) 기판상에 주석 막을 도금하는 단계를 포함하는,
    기판상에 주석 막을 전기도금하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 2-나프톨-7-설폰산 및 그의 염 중 하나 이상이 전기도금액에 0.01 g/L 내지 20 g/L의 양으로 포함되는 방법.
  8. a) 기판을 활성 처리하여 활성화 기판을 형성하는 단계,
    b) 황산의 주석 염, 염산의 주석 염, 메탄설폰산의 주석 염 및 유기산의 주석 염으로부터 선택되는, 주석 이온을 공급하기 위한 하나 이상의 화합물; 알칸 설폰산 및 알칸올 설폰산으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 설폰산; 및 2-나프톨-7-설폰산 및 그의 염 중 하나 이상;을 포함하며, 납이 추가의 성분으로 첨가되지 않은, 주석 전기도금액과 상기 활성화 기판을 접촉시키는 단계, 및
    c) 활성화 기판을 주석 막으로 도금하는 단계를 포함하는,
    기판상에 주석 막을 전기도금하는 방법.
KR1020060078335A 2005-08-19 2006-08-18 주석 전기도금액 및 주석 전기도금 방법 KR101319863B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005238921A JP4812365B2 (ja) 2005-08-19 2005-08-19 錫電気めっき液および錫電気めっき方法
JPJP-P-2005-00238921 2005-08-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070021972A KR20070021972A (ko) 2007-02-23
KR101319863B1 true KR101319863B1 (ko) 2013-10-18

Family

ID=37459566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060078335A KR101319863B1 (ko) 2005-08-19 2006-08-18 주석 전기도금액 및 주석 전기도금 방법

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20070068823A1 (ko)
EP (1) EP1754805B1 (ko)
JP (1) JP4812365B2 (ko)
KR (1) KR101319863B1 (ko)
CN (1) CN1928164B (ko)
DE (1) DE602006020961D1 (ko)
TW (1) TWI328621B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102408207B1 (ko) 2022-01-11 2022-06-14 설필수 주석 과용해를 제어할 수 있는 주석도금 방법
KR20240053836A (ko) 2022-10-18 2024-04-25 설필수 주석도금액 재생장치

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8114264B2 (en) * 2005-02-10 2012-02-14 Brookhaven Science Associates Method of electroplating a conversion electron emitting source on implant
US8834338B2 (en) 2005-02-10 2014-09-16 Snip Holdings, Inc. Dosimetry implant for treating restenosis and hyperplasia
JP5583894B2 (ja) * 2008-06-12 2014-09-03 ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ,エル.エル.シー. 電気錫めっき液および電気錫めっき方法
JP5715748B2 (ja) 2008-10-31 2015-05-13 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーRohm and Haas Electronic Materials LLC 無電解めっき用コンディショナー
GB2497520A (en) * 2011-12-09 2013-06-19 Mahle Int Gmbh Method of electroplating a bearing surface
JP5876767B2 (ja) * 2012-05-15 2016-03-02 株式会社荏原製作所 めっき装置及びめっき液管理方法
KR101636361B1 (ko) * 2014-07-31 2016-07-06 주식회사 에이피씨티 과불소화알킬 계면활성제를 함유하는 솔더범프용 주석합금 전기도금액
JP6834070B2 (ja) * 2016-06-13 2021-02-24 石原ケミカル株式会社 電気スズ及びスズ合金メッキ浴、当該メッキ浴を用いて電着物を形成した電子部品の製造方法
JP6818520B2 (ja) * 2016-11-11 2021-01-20 ローム・アンド・ハース電子材料株式会社 中性スズめっき液を用いたバレルめっきまたは高速回転めっき方法
JP6620858B2 (ja) * 2017-10-24 2019-12-18 三菱マテリアル株式会社 錫又は錫合金めっき堆積層の形成方法
WO2019082885A1 (ja) 2017-10-24 2019-05-02 三菱マテリアル株式会社 錫又は錫合金めっき液

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2407579A (en) 1942-07-04 1946-09-10 Du Pont Electrodeposition of tin
JP2000017478A (ja) 1998-07-07 2000-01-18 Ishihara Chem Co Ltd 電着皮膜組成比安定用の錫―鉛合金めっき浴
JP2001011687A (ja) 1999-06-30 2001-01-16 Ne Chemcat Corp 錫−ビスマス合金電気めっき浴およびめっき方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3616291A (en) * 1969-09-16 1971-10-26 Vulcan Materials Co Stannous solutions containing hydroxy carboxylic acid ions their preparation and their use in plating tin on conductive surfaces particularly on aluminum
JPS4916176B1 (ko) 1970-11-16 1974-04-20
AR205914A1 (es) * 1974-03-25 1976-06-15 Uss Eng & Consult Bano para el recubrimiento electrolitico de substratos ferrosos y metodo para la preparacion de un acido sulfonico de naftol etoxilado utilizado en el misma
JPS529638A (en) * 1975-07-15 1977-01-25 Sumitomo Electric Industries Tinnelectroplating solution
US4662999A (en) * 1985-06-26 1987-05-05 Mcgean-Rohco, Inc. Plating bath and method for electroplating tin and/or lead
GB9026747D0 (en) * 1990-12-08 1991-01-30 Yorkshire Chemicals Plc Electrolyte compositions
JP3425642B2 (ja) * 1995-10-02 2003-07-14 石原薬品株式会社 皮膜物性改質用スズ、及びスズ―鉛合金メッキ浴
TW412602B (en) * 1996-02-29 2000-11-21 Nippon Steel Corp High-speed continuous method for tin plating
DE19905981C1 (de) * 1999-02-12 2001-05-17 Schloetter Fa Dr Ing Max Elektrolytlösung und Verfahren zur Herstellung von Bleizinnschichten sowie Verwendung
JP2000265294A (ja) * 1999-03-15 2000-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 錫及び錫合金めっき浴、めっき皮膜及び半導体装置用のリードフレーム
JP4359907B2 (ja) * 1999-08-11 2009-11-11 石原薬品株式会社 スズ−銅合金メッキ浴
JP2002017478A (ja) 2000-07-12 2002-01-22 Matsushita Electric Works Ltd 水切り棚付き流し台
JP4880138B2 (ja) * 2001-07-13 2012-02-22 石原薬品株式会社 スズメッキ浴、スズメッキ方法及び当該メッキ浴を用いてスズメッキを施した電子部品
JP3858241B2 (ja) * 2002-04-09 2006-12-13 石原薬品株式会社 中性スズメッキ浴を用いたバレルメッキ方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2407579A (en) 1942-07-04 1946-09-10 Du Pont Electrodeposition of tin
JP2000017478A (ja) 1998-07-07 2000-01-18 Ishihara Chem Co Ltd 電着皮膜組成比安定用の錫―鉛合金めっき浴
JP2001011687A (ja) 1999-06-30 2001-01-16 Ne Chemcat Corp 錫−ビスマス合金電気めっき浴およびめっき方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102408207B1 (ko) 2022-01-11 2022-06-14 설필수 주석 과용해를 제어할 수 있는 주석도금 방법
KR20240053836A (ko) 2022-10-18 2024-04-25 설필수 주석도금액 재생장치

Also Published As

Publication number Publication date
TW200712267A (en) 2007-04-01
CN1928164A (zh) 2007-03-14
US20100038254A1 (en) 2010-02-18
DE602006020961D1 (de) 2011-05-12
US20070068823A1 (en) 2007-03-29
JP4812365B2 (ja) 2011-11-09
EP1754805B1 (en) 2011-03-30
CN1928164B (zh) 2010-05-12
TWI328621B (en) 2010-08-11
KR20070021972A (ko) 2007-02-23
JP2007051358A (ja) 2007-03-01
EP1754805A1 (en) 2007-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101319863B1 (ko) 주석 전기도금액 및 주석 전기도금 방법
EP1167582B1 (en) Metal alloy compositions and plating method related thereto
JP4603812B2 (ja) 改良されたスズめっき方法
EP1716949B1 (en) Immersion method
KR101593475B1 (ko) 전해 주석 도금액 및 전해 주석 도금 방법
US6176996B1 (en) Tin alloy plating compositions
KR20140085369A (ko) 주석 또는 주석 합금 도금액
JP2009041097A (ja) 銅めっき方法
US20060065538A1 (en) Alloy composition and plating method
JP2012087393A (ja) スズめっき液
US20040251143A1 (en) Electrolytic tin-plating solution and method for plating
WO2013046731A1 (ja) スズめっき用酸性水系組成物
CN107406999B (zh) 使用了铵盐的电镀液
KR20000057911A (ko) 납과 납/주석 합금의 전기 도금용 전해액
JP2009191335A (ja) めっき液及び電子部品
EP1091023A2 (en) Alloy composition and plating method
US3850765A (en) Bright solder plating
CN107429415A (zh) 使用了磷盐的电镀液
US6726827B2 (en) Electroplating solution for high speed plating of tin-bismuth solder
JP2001040497A (ja) 錫−ビスマス合金めっき皮膜で被覆された電子部品
JPS63161186A (ja) リフロ−処理錫−鉛合金めつき材の製造方法
CN107406998A (zh) 使用了硫鎓盐的电镀液
JP2009019226A (ja) 錫−銀−銅−ニッケル含有めっき液及びこれを用いて形成された錫−銀−銅−ニッケル含有めっき被膜
JP2001240993A (ja) 錫電気めっき液及びめっき方法
JP2002060990A (ja) すず−ビスマス合金めっき浴

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160921

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180918

Year of fee payment: 6