KR20000062466A - 은 합금 도금조 및 이를 이용하여 은 합금 필름을형성하는 방법 - Google Patents

은 합금 도금조 및 이를 이용하여 은 합금 필름을형성하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20000062466A
KR20000062466A KR1020000001641A KR20000001641A KR20000062466A KR 20000062466 A KR20000062466 A KR 20000062466A KR 1020000001641 A KR1020000001641 A KR 1020000001641A KR 20000001641 A KR20000001641 A KR 20000001641A KR 20000062466 A KR20000062466 A KR 20000062466A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silver
ions
silver alloy
plating bath
acid
Prior art date
Application number
KR1020000001641A
Other languages
English (en)
Inventor
이가라시가즈오
히노미야고지
간다다카시
Original Assignee
마티네즈 길러모
쉬플리 캄파니, 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 마티네즈 길러모, 쉬플리 캄파니, 엘.엘.씨. filed Critical 마티네즈 길러모
Publication of KR20000062466A publication Critical patent/KR20000062466A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
    • H05K3/244—Finish plating of conductors, especially of copper conductors, e.g. for pads or lands
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/64—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Abstract

은 합금 도금조 및 이 은 합금 도금조를 이용하고 은 보다 열등한(base) 금속의 표면상에 치환 도금을 수행함으로써 은 합금 필름을 형성하는 방법. 은 합금 도금조는 Ag 이온과 Pd 이온, Pt 이온, Au 이온 및 Rh 이온 중 적어도 한 또는 그 이상의 금속 이온을 포함하며, Ag 이온과 금속 이온 또는 이온들의 농도는 0.001 내지 0.01 mol/l이며, 금속 이온 또는 이온들 대 Ag 이온의 몰비는 1:0.01 내지 0.1이다.

Description

은 합금 도금조 및 이를 이용하여 은 합금 필름을 형성하는 방법{Silver alloy plating bath and a method of forming a silver alloy film by means of the same}
본 발명은 은 합금 도금조 및 이 은 합금 도금조에 의해 은 합금 필름을 형성하는 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 도금조가 납을 함유하지 않으며, 따라서 환경 오염에 대한 불안을 제거하고 또한 작업 위생면에서 우수한 은 합금 도금조, 및 인쇄 배선판(printed wiring board)을 용융 땜납 용기에 침지시키지 않으며 따라서 열로 인한 손상이 없으며, 은 합금 필름이 산화되지 않으며 납땜성이 우수하여 인쇄 배선판과 그 위에 고정되는 부품 사이의 접촉 결함을 제거하며, 얻어진 은 합금 필름이 균일하고 분산(dispersion)이 없어서, 고밀도 설치에 적합한 인쇄 배선판을 제작하는데 적합한 은 합금 도금조에 의해 은 합금 필름을 형성하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전자 부품을 인쇄 배선판상에 패키지화하는 중에 부식으로 인한 인쇄 배선판의 컨덕터(conductor) 표면의 산화 및 컨덕터 표면의 납땜성의 퇴화를 방지하기 위해 인쇄 배선판의 컨덕터 표면상에 금속성 보호 필름을 갖추는데 다양한 표면 처리법이 이용되고 있다. 이들 표면 처리법은 땜납 레벌러 처리(solder leveler treatment)를 포함한다. 땜납 레벨러 처리는 인쇄 배선판에 대해 가장 보편적인 표면 처리법이며, 인쇄 배선판 중에서 납땜된 지역을 제외한 부분에 땜납 레지스트를 코팅한 다음, 인쇄 회로를 용융된 주석/납 합금이 수용되어 있는 땜납 용기에 침지시켜 땜납 레지스트에 의해 피복되지 않은 지역 부분에 땜납을 접착시키는 것을 포함한다. 접착된 땜납의 양이 너무 많고, 땜납이 고드름(icicle) 형태를 취하며, 브리지(bridge)를 형성하므로, 인쇄 배선판상에 적당량의 땜납을 남겨 두도록 인쇄 배선판의 제거시 과잉량의 땜납을 불어 내는데 핫 블래스트(hot blast)를 이용한다.
그러나, 핫 블래스트가 과잉량의 땜납을 불어 내는데 사용되므로, 핫 블래스트의 압력은 땜납 두께가 분산되게 한다. 따라서, 문제점은 표면 처리한 인쇄 배선판이 고밀도 설치에 적합하지 않으며, 열은 인쇄 배선판을 용융 땜납 용기에 침지시킬 때 인쇄 배선판에 해를 끼질 것이며, 땜납에 함유된 납은 환경 오염을 야기시킬 수 있을 것이고 작업 위생이 불확실하여 앞으로 사용이 곤란하다는 것이다.
따라서, 땜납 레벨러(solder leveler) 처리 이외의 다른 처리 방법에 대한 변형이 요구되어 왔고, 이러한 다른 처리법은 예를들어, 금 도금 처리를 포함한다. 이러한 금 도금 처리가 인쇄 배선판의 고밀도 설치에 유용하지만, 제작비가 높다는 문제점이 있다. 따라서, 때로 금 보다 전기 전도도가 높고 비용이 유리한 은 도금 처리를 수행한다. 그러나, 얻어진 은 필름은 불안정하고 산화되기 쉬우며, 산화된 은 필름은 납땜성이 열악하여, 인쇄 배선판과 그 위에 설치되는 부품 사이의 접촉 결함이 있을 수 있다는 문제점을 야기시킨다.
본 출원의 발명자들은 상기 문제점을 해결하도록 예의 연구를 수행하였고, 상기 문제점은 구리 표면상에 하나 이상의 귀금속, 예를들어 팔라듐, 백금, 금 및 로듐으로 구성된 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 금속과 함께 은을 침착시켜 은 합금 필름을 형성함으로써 해결된다는 사실을 알아내어, 본 발명을 발명하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 은 합금 도금조(plating bath) 및 은 합금 도금조에 의해 은 합금 필름을 형성하는 방법을 제공하는 것이며, 여기서 도금조는 납을 함유하지 않아서, 환경 오염의 불안을 제거하고 또한 작업 위생이 우수하며, 상기 방법에서 인쇄 배선판을 용융된 땜납 용기에 침지시키지 않으며 따라서 열로 인한 손상이 없을 것이며, 은 합금 필름은 산화되지 않으며 납땜성이 우수하므로 인쇄 배선판과 그 위에 설치되는 부품 사이의 접촉 결함을 제거하고, 얻어진 은 합금 필름은 분산되지 않아서 인쇄 배선판을 제작하는데 적합하다.
본 발명에 따른 은 합금 도금조는 적어도 은 이온과 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 및 로듐 이온으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속 이온을 포함하며, 은 이온과 적어도 하나의 금속 이온은 0.001 내지 0.01 mol/l의 농도를 갖고, 적어도 하나의 금속 대 은 이온의 비율(몰비)은 1:0.01 내지 0.1이다. 본 발명에 따라, 은 합금 필름을 형성하는 방법은 본 발명의 은 합금 도금조는 치환 도금(dispacement plating)에 의해 은 보다 열등한 금속(base metal)의 표면상에 은 합금 필름을 형성하는데 사용된다는 특징이 있다.
본 발명에 따라 은 합금 도금조에서 사용된 은 이온에 대한 은 이온원은 수용성 은 염이면 충분하며, 예를들어 은 니트레이트, 은 아세테이트, 은 설페이트, 은 락테이트, 은 벤조에이트, 은 니트리트, 은 카보네이트, 은 티오시아네이트, 은 포스페이트, 은 시트레이트 등일 수 있다. 바람직하게는 은 이온원은 은 니트레이트 및 은 설페이트를 포함한다.
본 발명에 따라 은 합금 도금조에서 사용된, 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 또는 로듐 이온에 대한 이온원은 수용성 염이면 충분하며, 예를들어 팔라듐(II) 니트레이트, 팔라듐(II) 설페이트, 팔라듐(II) 아세테이트, 테트라아민팔라듐(II) 니트레이트 등과 같은 수용성 팔라듐 염, 테트라아민 백금(II) 니트레이트, 디아민디니트로백금(II), 비스에탄올 암모늄백금(II) 히드록시드 등과 같은 수용성 백금염, 칼륨 디시아노아우레이트(I), 칼륨 테트라시아노아우레이트(III), 금(I) 시아나이드 등과 같은 수용성 금염, 및 로듐(III) 니트레이트, 로듐(III) 아세테이트 등과 같은 수용성 로듐염일 수 있다. 바람직하게는, 이온원은 백금(II) 니트레이트, 로듐(III) 니트레이트, 테트라아민백금(II) 니트레이트 및 칼륨 테트라시아노아루레이트(III)을 포함한다.
본 발명에 따른 은 합금 백금조에서, 은 이온과 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 및 로듐 이온으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속 이온은 0.001 내지 0.01 mol/l의 농도를 갖는다. 그 이유는 농도가 0.01 mol/l을 초과할 때, 도금조는 불안정하게 되며, 농도가 0.01 mol/l 미만일 때, 은과 팔라듐, 백금, 금 또는 로듐은 침착되기 어려우며 은 합금 필름이 형성되지 않는다는 것이다. 농도는 바람직하게는 0.003 내지 0.009 mol/l이며 가장 바람직하게는 0.005 내지 0.007 mol/l이다.
본 발명에 따른 은 합금 도금조에서 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 및 로듐 이온으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속 이온 대 은 이온의 비율(몰비)은 1: 0.01 내지 0.1이다. 그 이유는 적어도 하나의 금속 이온 대 은 이온의 비율(몰비)이 0.1을 초과할 때, 본 발명에 따른 은 합금 도금조를 이용한 방법에 의해 은 보다 열등한 금속의 표면상에 형성된 은 합금 필름의 조성이 이후 설명할 조성 범위를 벗어나며, 은 합금 필름 표면상의 팔라듐, 백금, 금, 로듐 등의 비율이 크게 되어 금속 표면의 톤(tone)과 납땜성을 나쁘게 하며 비용을 증가시키고, 비율(몰비)이 0.01 미만일 때, 팔라듐, 백금, 금 또는 로튬이 침착되기 어렵다는 것이다. 비율(몰비)은 바람직하게는 1:0.02 내지 0.08이며 가장 바람직하게는 1:0.03 내지 0.07이다.
치환 반응이 과도하게 그리고 신속히 진행되므로, 금속 표면상에 형성된 은 합금 필름이 다공질, 비편평성 및 접착 특성의 퇴화를 방지하기 위해 본 발명에 따른 은 합금 도금조에 착화제를 함유시킨다. 착화제는 은 이온, 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 및 로듐 이온을 착화할 수 있으면 충분하며, 예를들어 에틸렌디아민테트라아세트산, 디에틸렌트리아민펜타아세트산, 트리에틸렌테트라아민헥사아세트산, N-(2-히드록시에틸)이미노디아세트산, 히드록실에틸 글리신, 니트릴로트리아세트산 또는 N-(2-히드록시에틸)에틸렌디아민트리아세트산과 같은 아미노카복실산; 또는 아미노트리(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 헥사메틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산) 또는 니트릴로트리스(메틸렌포스폰산)과 같은 아미노포스폰산을 포함할 수 있다. 착화제는 이들 케미칼의 하나 또는 두 개 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 착화제는 바람직하게는 디에틸렌트리아민펜타아세트산이다. 본 발명에 따른 도금조는 충분한 양의 착화제를 함유하여 은 합금 도금조에서 은 이온, 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 및 로듐 이온을 착체 화합물로 만든다. 따라서, 착화제는 은 이온과 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 및 로듐 이온으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속 이온의 동일 몰량으로 존재한다. 바람직하게는, 착화제는 은 이온, 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 및 로듐 이온을 완전히 착화하는데 필요한 화학양론적 양 이상의 양으로 존재한다. 따라서 착화제의 농도 대 은 이온과 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 및 로듐 이온으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속 이온의 농도의 비율(몰비)는 1:1 내지 100, 바람직하게는 1:2 내지 80 및 가장 바람직하게는 1:5 내지 50이다.
도금조의 표면 장력을 감소시켜 침착된 필름의 두께가 균일하게 되도록 하기 위해 본 발명에 따른 은 합금 도금조에 계면활성제를 함유시키며, 계면활성제의 종류는 제한되지 않으며, 폴리에틸렌 알킬 에테르 카복실산, 알킬 에테르 설페이트, 알킬벤젠설포네이트 및 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 포스페이트와 같은 음이온성 계면활성제; 고급 알칼아민염 및 사급 알칼암모늄염과 같은 양이온성 계면활성제; 아미노카복실레이트, 이미다졸린 유도체 등과 같은 양쪽성 계면활성제; 및 폴리옥시에틸렌 알킬아민, 폴리옥시에틸렌 글리콜 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 등과 같은 비이온성 계면활성제를 포함할 수 있다. 계면활성제는 이들 케미칼 중 하나 또는 두 개 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 계면활성제는 바람직하게는 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르이다.
본 발명에 따른 은 합금 도금조가 pH 6.0 내지 10.0인 이유는 은 합금 도금조의 pH가 6.0 미만일 때, 도금조가 불안정하게 되며, pH가 10.0을 넘을 때, 은 합금 필름이 형성되기 어렵다는 것이다. 은 합금 도금조의 pH는 바람직하게는 6.0 내지 9.0이며 가장 바람직하게는 6.5 내지 8.0이다. 은 합금 도금조의 pH를 조절하기 위한 pH 조절제는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 수산화나트륨 및 수산화칼륨이다.
본 발명에 따른 은 합금 도금조는 은 합금 도금조의 pH를 원하는 범위내로 유지하는데 필요한 완충액을 함유할 수 있다. 완충액은 은 이온, 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 및 로듐 이온과 반응하여 침전물을 생성하지 않는 것일 수 있으며, 예를들어 카본산과 탄산나트륨, 아세트산과 아세트산나트륨 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 은 합금 도금조는 다음 방식으로 제조될 수 있다. 따라서 상기에 설명한 물, 착화제 및 계면활성제를 처음에 비-금속성 탱크에 넣고 그후 상기에 설명된 수용성 은 염과 팔라듐 염, 백금 염, 금 염 및 로듐 염으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 수용성 염을 수용액 형태로 첨가하여 원하는 농도의 은 이온과 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 및 로듐 이온으로 구성된 그룹에서 선택된 하나의 금속 이온의 원하는 농도, 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 및 로듐 이온으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속 이온 대 은 이온의 원하는 비율(몰비), 착화제의 원하는 몰 농도 및 계면활성제의 원하는 농도를 제공한다. 그후 pH 조절제를 첨가하여 원하는 pH를 제공한다. 이어서 얻어진 은 합금 도금조는 반응 온도, 예를들어 45 내지 50℃로 가열하는데 충분하다.
본 발명의 은 합금 도금조를 이용하여, 은 합금 필름을 형성하는 방법은 치환 도금 전에 탈지액에 의해 은 보다 열등한 금속의 표면에 미리 탈지 처리를 수행하는 것을 포함한다. 탈지 처리에서, 오일과 산화물이 은 보다 열등한 금속의 표면에서 제거되어서 은 보다 열등한 금속의 표면상에 균일한 두께의 은 합금 필름을 얻는다. 탈지 처리의 방식은 본보기로 침지, 분무 또는 코팅에 의해 은 보다 열등한 금속의 표면과 탈지액을 접촉시키는 것으로 충분하다. 탈지액으로서 산성, 중성 또는 염기성 탈지액을 사용할 수 있으며, 산성 탈지액을 사용하는 것이 바람직하다. 산성 탈지액은 쉬플리 파 이스트사(Shipley Far East Company)에 의해 제조된, ACID CEANER 1022-B, ACID CEANER 811-B, PREPOSIT SPRAY CLEANER R742 등을 포함할 수 있다. 탈지액은 상온 내지 70℃이며, 바람직하게는 60℃이다.
본 발명의 방법에 적용된 은 보다 열등한 금속은 예를들어 구리, 황동 및 다른 구리 합금, 알루미늄, 니켈, 주석, 철, 아연 등이며, 형태는 특히 한정되지 않는다.
이어서, 탈지 처리를 수행한 은 보다 열등한 금속을 세척하여 탈지액을 제거한 다음, 거울면(specular) 처리를 위해 화학 광택액을 사용한다. 거울면 처리는 금속 표면의 균일한 거울면 마무리를 수행하기 위한 예비처리이며, 은 보다 열등한 금속의 표면을 침지, 분무 또는 코팅에 의해 화학 광택액과 접촉시킬 수 있다. 거울면 처리에 의해 얻어진 금속 표면은 인쇄 배선판을 위해 1㎛ 이하의 표면 조도를 가질 필요가 있다.
화학 광택액은 예를들어 쉬플리 파 이스트사에 의해 제조된 CHEM-POLISH 151L-2, CHEM-POLISH 152, CHEM-POLISH 153, CHEM-POLISH 14 등을 포함할 수 있다. 화학 광택액은 에칭(etching) 속도에서 농도와 혼합비에 따라 자유롭게 변할 수 있으며, 바람직하게는 황산 500 내지 600 g/l와 질산나트륨 200 내지 280 g/l의 혼합 용액이다. 화학 광택액은 상온 내지 35℃ 및 바람지하게는 23 내지 27℃에 상응하는 액체 온도를 가진다. 화학 광택액에서 처리 시간은 10 초 내지 2 분 및 바람직하게는 10 내지 60 초이다.
이어서, 금속 표면으로부터 산화물 코팅을 제거하고 거울면 마무리를 수행한, 은 보다 열등한 금속의 표면을 세척한 후 세척 시간에 세척액을 도금액으로 혼합되는 것을 방지하기 위하여, 은 보다 열등한 금속을 아미노카복실산 용액 또는 아미노포스폰산 용액 또는 그의 혼합물에 침지시켜 예비침지 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 예비침지 처리에 사용된 아미노카복실산 용액 또는 아미노포스폰산 용액은 아미노카복실산 또는 아미노포스폰산의 하나 또는 두 개 이상의 혼합물일 수 있으며, 그 농도는 통상적으로 0.005 내지 1 mol/l이며, 바람직하게는 0.02 내지 0.5 mol/l이다. 아미노카복실산 용액은 통상적으로 20 내지 50℃의 액체 온도와 1 내지 2 분의 처리 시간을 갖는다.
이어서 은 보다 열등한 금속의 표면을 본 발명에 따른 은 합금 도금조와 침지, 분무 또는 코팅에 의해 원하는 두께를 가진 은 합금 필름이 형성될 때까지 접촉시켜 은 보다 열등한 금속 표면의 치환 도금을 수행하면 충분하다. 이와 같이 얻어진 은 합금 필름의 필름 두께는 통상적으로 0.05 내지 0.2 ㎛, 바람직하게는 0.07 내지 0.15 ㎛이다. 이러한 두께를 갖는 은 합금 필름을 얻는데 필요한 시간은 통상적으로 1 내지 10 분, 바람직하게는 2 내지 7 분이다. 도금조의 온도는 은 합금의 침전 속도와 은 합금 필름의 두께에 영향이 있으며, 통상적으로 20 내지 60℃, 바람직하게는 25 내지 50℃이다.
본 발명에 따른 은 합금 도금조를 이용한 방법에 의해 금속 표면상에 형성된 은 합금 필름은 은 90.0 내지 99.9 중량%와 팔라듐, 백금, 금 및 로듐으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속 0.1 내지 10 중량%로 구성된다. 은 함량이 90.0 중량% 미만일 때, 팔라듐, 백금, 금 및 로듐으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속의 비율이 은 합금 필름의 표면상에서 크게 되어 금속 표면의 톤(tone)과 납땜성을 나쁘게 하며 비용을 증기시킨다. 은 함량이 99.9 중량%를 초과할 때, 은이 산화되기 쉬워서, 금속 표면의 납땜성이 나쁘게 된다. 바람직하게는, 은 합금 필름은 은 95.0 내지 99.5 중량% 및 팔라듐, 백금, 금 및 로듐으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속 0.5 내지 5 중량%로 구성된다.
본 발명에 따른 은 합금 도금조와 이 도금조를 사용한 방법에 의해 형성된 은 합금 필름은 납을 함유하지 않으므로, 환경 오염에 대한 불안감을 제거하며 작업 위생도 우수하다. 또한, 얻어진 은 합금 필름이 치환 도금에 의해 형성되므로, 땜납 레벌러에서와 같이 용융된 땜납 용기에 인쇄 배선판을 침지시킬 필요가 없다. 따라서, 인쇄 배선판은 열로 인한 손상을 입지 않을 것이다. 또한, 얻어진 은 합금 필름은 팔라듐, 백금, 금 및 로듐으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속을 함유하므로, 은 피리름 보다 산화되기 어려우며 납땜성이 우수하다. 따라서, 인쇄 배선판과 그 위에 설치되는 부품 사이의 접촉 결함에 연루되지 않는다. 게다가, 본 발명에 따라, 은 합금 필름을 형성하는 방법은 균일하고, 평편하며 분산되지 않는 은 합금 필름을 제공한다. 그 이유는 탈지액을 이용하는 탈지 처리와 화학 광택액을 이용하는 거울면 처리가 미리 치환 도금 전에 수행되기 때문이다. 따라서, 고밀도 설치에 적합한 인쇄 배선판을 얻을 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 얻어진 은 합금 필름상에 적재 부품을 납땜하기 위하여, 통상적으로 사용된 땜납이 이용될 수 있으나 땜납은 납을 함유하지 않으며, 예를들어 주석/은, 주석/비스무쓰/은/구리 및 주석/비스무쓰/은이 납의 유해성면에서 바람직하다.
본 발명의 구체예를 설명하면 다음과 같으나 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.
〈실시예 1〉
〈은/팔라듐 합금 도금조의 제작〉
폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르와 디에틸렌트리아민펜타아세트산을 탈이온수에 용해시킨 다음, 교반하고 질산은을 첨가하여 용해시키고, 얻어진 용액에 팔라듐(II) 니트레이트를 질산과 순수한 물의 혼합물에 용해시켜 얻어진 용액을 첨가한다. 이어서, 얻어진 용액에 수산화나트륨을 첨가하여 그의 pH를 조절하였다. 얻어진 은 합금 도금조는 은 니트레이트 1 g/l(0.006 mol/l), 팔라듐(II) 니트레이트 0.02 g/l(8.7x10-5mol/l), 디에틸렌트리아민펜타아세트산 20 g/l(0.05 mol/l), 및 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르 1 g/l로 구성된다.
〈은/팔라듐 합금 필름의 형성〉
ACID CLEANER 811-B(상표명, 쉬플리 파 이스트사에 의해 제조됨) 15 중량% 및 진한 황산 5 중량%를 함유한 수용액에 45℃에서 2 분간 IPC 시험 패턴 기판을 침지시키고, 탈지처리하였다. 이어서, 2 분간 세척한 후, 거울면 처리를 위해 기판을 상온에서 30 초간 에칭액 CHEM-POLISH 151L-2(상표명, 쉬플리 파 이스트사에 의해 제조됨)에 침지시킨 다음 2 분간 세척하였다. 얻어진 IPC 시험 패턴 기판의 구리 표면은 0.2㎛의 표면 조도를 갖고 있다. 이어서, 디에틸렌트리아민펜타아세트산 20 g/l를 함유한 수용액에 상온에서 1 분간 기판을 침지시킨 다음, 치환 도금을 위해, 45에서 3 분간 이전 공정에서 제작된, 은/팔라듐 합금 도금조에 침지시켰다. IPC 시험 패턴 기판을 은 합금 도금조에서 꺼내고, 세척하여 건조시켰다. 따라서 IPC 시험 패턴 기판의 컨덕터상에 광택이 있고, 편평한 은/팔라듐 합금 필름이 형성되었다. 얻어진 은/팔라듐 합금 필름은 은 98 중량% 및 팔라듐 2 중량%로 구성되었고, 필름 두께는 1.3 ㎛이었다.
〈은/팔라듐 필름의 변색〉
은/팔라듐 합금 필름에 의해 형성된 IPC 시험 패턴 기판을 상대 습도가 90%인 대기에서 40℃에 24 시간 방치하고, 은/팔라듐 필름의 변색을 외관으로 관찰하고, 그 결과를 표 1에 제시한다.
〈납땜성의 평가〉
은/팔라듐 합금 필름에 의해 형성된 IPC 시험 패턴 기판을 메니스코그래프(Meniscograph)법에 기초하여 납땜성에 대해 평가하였다. 보다 구체적으로는, 은/팔라듐 합금 필름에 의해 형성된 IPC 패턴 기판을 프리플럭스(preflux)에서 3 초간 침지시키고, 5 초간 물을 떨어트렸다. 이어서, 기판을 3℃/초로 가열하고 방치한 다음 150℃에서 80 초간 예열시켰다. 이어서, 기판을 주소 90/비스무쓰 7.5/은 2/구리 0.5로 구성되고 온도가 245℃인, 용융 땜납에 침지시켜 납땜하였다. 기판의 납땜성을 동적 습윤 시간(dynamic wetting time)으로 평가하였다. 그 결과를 표 1에 제시한다. 동적 습윤 시간이 짧은 것이 바람직하다.
〈실시예 2〉
테트라아민백금(II) 니트레이트 0.034 g/l(8.7x10-5mol/l)을 팔라듐(II) 니트레이트 대신에 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 은 합금 도금조를 제작하고, 은 합금 필름을 실시예 1과 동일한 방식으로 IPC 시험 패턴 기판의 컨덕터상에 형성시켰다. 은 합금 필름을 실시예 1과 동일한 방식으로 변색과 납땜성에 대해 평가하였다. 그 결과를 표 1에 제시한다.
〈실시예 3〉
로듐(III) 니트레이트 0.025 g/l(8.7x10-5mol/l)을 팔라듐(II) 니트레이트 대신에 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 은 합금 도금조를 제작하고, 은 합금 필름을 IPC 시험 패턴 기판의 컨덕터상에 형성시켰다. 은 합금 필름을 실시예 1과 동일한 방식으로 변색과 납땜성에 대해 평가하였다. 그 결과를 표 1에 제시한다.
〈비교예 1〉
팔라듐(II) 니트레이트를 첨가하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 은 합금 도금조를 제작하고, 은 합금 필름을 IPC 시험 패턴 기판의 컨덕터상에 형성시켰다. 은 합금 필름을 실시예 1과 동일한 방식으로 변색과 납땜성에 대해 평가하였다. 그 결과를 표 1에 제시한다.
실시예 비교예
1 2 3 1
도금조의조성 은 이온(mol/l) 5.9 x 10-3 5.9 x 10-3 5.9 x 10-3 5.9 x 10-3
팔라듐 이온(mol/l) 8.7 x 10-5 - - -
백금 이온(mol/l) - 8.7 x 10-5 - -
로듐 이온(mol/l) - - 8.7 x 10-5 -
은:(팔라듐, 백금, 금, 로듐) 1:0.015 1:0.015 1:0.015 -
디에틸렌트리아민펜타아세트산(mol/l) 0.05 0.05 0.05 0.05
폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르(g/l) 1 1 1 1
pH 7 7 7 7
조 온도(℃) 45 45 45 45
도금 시간(분) 3 3 3 3
필름조성 은 98 98 99 100
팔라듐(중량%) 2 - - -
백금(중량%) - 2 - -
로듐(중량%) - - 1 -
필름 두께(㎛) 1.3 1.2 1.1 1.3
필름 변색 관찰안됨 관찰안됨 관찰안됨 관찰됨
땜납 특성 0.6 0.6 0.6 0.7
상기 상세한 설명에서 명백하듯이, 본 발명에 따른 은 합금 도금조와 이 도금조를 사용한 방법에 의해 형성된 은 합금 필름은 납을 함유하지 않으므로, 환경 오염의 불안을 제거하고 작업 위생면에서 우수하다. 또한, 얻어진 은 합금 필름은 치환 도금에 의해 형성되므로, 땜납 레벌러에서와 같이 인쇄 배선판을 용융 땜납 용기에 침지시킬 필요가 없다. 따라서, 인쇄 배선판은 열로 인한 손상을 받지 않을 것이다. 추가로, 얻어진 은 합금 필름이 팔라듐, 백금, 금 및 로듐으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속을 함유하므로, 은 필름 보다 산화되기 어렵고 납땜성이 우수하다. 따라서, 인쇄 배선판과 그 위에 설치된 설비 사이의 접촉에 결함이 없다. 게다가, 본 발명에 따라 은 합금 필름을 형성하는 방법은 균일하고, 평편하며 분산되지 않는 은 합금 필름을 제공한다. 그 이유는 탈지액을 이용하는 탈지 처리와 화학 광택액을 이용하는 거울면 처리가 치환 도금 전에 미리 수행되기 때문이다. 따라서, 고밀도 설치에 적합한 인쇄 배선판을 얻을 수 있다.

Claims (8)

  1. 은 이온과 함께 팔라듐 이온, 백금 이온, 금 이온 및 로듐 이온으로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 하나의 금속 이온을 포함하며, 은 이온과 적어도 하나의 금속 이온의 농도가 0.001 내지 0.01 mol/l이고, 적어도 하나의 금속 이온 대 은 이온의 비율(몰비)가 1:0.01 내지 0.1임을 특징으로 하는 은 합금 도금조.
  2. 제 1 항에 있어서, 은 이온과 적어도 하나의 금속 이온의 농도가 0.003 내지 0.009 mol/l이며, 적어도 하나의 금속 이온 대 은 이온의 비율(몰비)가 1:0.03 내지 0.09인 은 합금 도금조.
  3. 제 2 항에 있어서, 은 이온과 적어도 하나의 금속 이온의 농도가 0.005 내지 0.007 mol/l이며, 적어도 하나의 금속 이온 대 은 이온의 비율(몰비)가 1:0.05 내지 0.07인 은 합금 도금조.
  4. 제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로 착화제(complexing agent)와 계면활성제를 포함하며 pH가 6.0 내지 10.0인 은 합금 도금조.
  5. 제 4 항에 있어서, 착화제가 에틸렌디아민테트라아세트산, 디에틸렌트리아민펜타아세트산, 트리에틸렌테트라아민헥사아세트산, N-(2-히드록실에틸)이미노디아세트산, 히드록실에틸 글리신, 니트릴로트리아세트산 또는 N-(2-히드록실에틸)에틸렌디아민트리아세트산인 은 합금 도금조.
  6. 제 4 항에 있어서, 착화제가 아미노트리(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 헥산메틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산) 또는 니트릴로트리스(메틸렌포스폰산)인 은 합금 도금조.
  7. 치환 도금(displacement plating)을 수행하여 은 보다 열등한(base) 금속의 표면상에 은 합금 필름을 형성하는 것을 특징으로 하는, 제 1 내지 6 항 중 어느 한 항에 따른 은 합금 도금조를 이용하여 은 합금 필름을 형성하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 치환 도금 전에 탈지액에 의해 은 보다 열등한 금속의 표면에 탈지 처리를 미리 수행한 다음, 거울면 처리를 위해 화학 광택액을 사용하는, 은 합금 필름을 형성하는 방법.
KR1020000001641A 1999-01-19 2000-01-14 은 합금 도금조 및 이를 이용하여 은 합금 필름을형성하는 방법 KR20000062466A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11010879A JP2000212763A (ja) 1999-01-19 1999-01-19 銀合金メッキ浴及びそれを用いる銀合金被膜の形成方法
JP10879/1999 1999-01-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000062466A true KR20000062466A (ko) 2000-10-25

Family

ID=11762624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000001641A KR20000062466A (ko) 1999-01-19 2000-01-14 은 합금 도금조 및 이를 이용하여 은 합금 필름을형성하는 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6527840B1 (ko)
EP (1) EP1024211A3 (ko)
JP (1) JP2000212763A (ko)
KR (1) KR20000062466A (ko)
TW (1) TW476814B (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001278794A1 (en) * 2000-08-21 2002-03-04 Learonal Japan Inc. Electroless displacement gold plating solution and additive for preparing said plating solution
JP4463972B2 (ja) * 2000-12-05 2010-05-19 Ｔａｎａｋａホールディングス株式会社 無電解白金めっき液の製造方法及び無電解白金めっき液並びに無電解白金めっき方法
US7122108B2 (en) * 2001-10-24 2006-10-17 Shipley Company, L.L.C. Tin-silver electrolyte
JP3964189B2 (ja) * 2001-11-22 2007-08-22 住友大阪セメント株式会社 無電解メッキ用触媒および金属メッキパターンの形成方法
EP1245697A3 (de) 2002-07-17 2003-02-19 ATOTECH Deutschland GmbH Verfahren zum aussenstromlosen Abscheiden von Silber
JP4758614B2 (ja) * 2003-04-07 2011-08-31 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． 電気めっき組成物および方法
US20070037005A1 (en) * 2003-04-11 2007-02-15 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Tin-silver electrolyte
US8349393B2 (en) 2004-07-29 2013-01-08 Enthone Inc. Silver plating in electronics manufacture
JP4632301B2 (ja) * 2005-02-17 2011-02-16 日本ペイント株式会社 無電解メッキ用触媒及び無電解メッキ方法
JP5311536B2 (ja) * 2008-02-01 2013-10-09 独立行政法人産業技術総合研究所 Ｐｄ−Ａｇの同時メッキによる水素分離用薄膜の作製方法
SG173551A1 (en) * 2009-02-06 2011-09-29 Kenji Dewaki Silver-containing alloy plating bath and electrolytic plating method using the same
CN102482793A (zh) 2009-07-31 2012-05-30 出分伸二 含锡合金电镀浴及使用该电镀浴的电解电镀方法和沉积有该电解镀层的基体
JP5699794B2 (ja) * 2010-06-23 2015-04-15 上村工業株式会社 アルミニウム酸化皮膜用除去液及びアルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法
EP2469992B1 (en) * 2010-12-23 2015-02-11 Atotech Deutschland GmbH Method for obtaining a palladium surface finish for copper wire bonding on printed circuit boards and IC-substrates
EP2581470B1 (en) * 2011-10-12 2016-09-28 ATOTECH Deutschland GmbH Electroless palladium plating bath composition
KR20130120816A (ko) * 2012-04-26 2013-11-05 삼성전기주식회사 무전해 도금장치 및 무전해 도금방법
US9512529B2 (en) 2013-06-04 2016-12-06 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Electroplating baths of silver and tin alloys
CN111778498B (zh) * 2020-07-02 2024-04-26 深圳市化讯半导体材料有限公司 一种镀膜结构及其制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE718252C (de) * 1939-06-01 1942-03-07 Degussa Verfahren zur Erzeugung schwefelwasserstoffbestaendiger galvanischer Silberueberzuege
US3503783A (en) * 1965-07-12 1970-03-31 Minnesota Mining & Mfg Process of forming metal coating on filled microcapsules
US3915718A (en) * 1972-10-04 1975-10-28 Schering Ag Chemical silver bath
BR8001854A (pt) * 1979-04-04 1980-11-18 Engelhard Min & Chem Banho de revestimento de prata ou liga da mesma e respectivo processo de estabilizacao
US5059242A (en) * 1990-04-27 1991-10-22 Firmstone Michael G Seed layer compositions containing organogold and organosilver compounds
US5318621A (en) * 1993-08-11 1994-06-07 Applied Electroless Concepts, Inc. Plating rate improvement for electroless silver and gold plating
DE4406419C1 (de) * 1994-02-28 1995-04-13 Heraeus Gmbh W C Bad zum galvanischen Abscheiden von Silber-Gold-Legierungen
EP0693579B1 (de) * 1994-07-21 1997-08-27 W.C. Heraeus GmbH Bad zum galvanischen Abscheiden von Palladium-Silber-Legierungen
JP3920462B2 (ja) * 1998-07-13 2007-05-30 株式会社大和化成研究所 貴金属を化学的還元析出によって得るための水溶液
JP3816241B2 (ja) * 1998-07-14 2006-08-30 株式会社大和化成研究所 金属を還元析出させるための水溶液
US6387542B1 (en) * 2000-07-06 2002-05-14 Honeywell International Inc. Electroless silver plating

Also Published As

Publication number Publication date
EP1024211A2 (en) 2000-08-02
US6527840B1 (en) 2003-03-04
JP2000212763A (ja) 2000-08-02
TW476814B (en) 2002-02-21
EP1024211A3 (en) 2003-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100382056B1 (ko) 인쇄회로기판의제조
KR20000062466A (ko) 은 합금 도금조 및 이를 이용하여 은 합금 필름을형성하는 방법
KR101298780B1 (ko) 전자제품에 은도금
EP0795043B1 (en) Silver plating
US6869637B2 (en) Bath and method of electroless plating of silver on metal surfaces
JP3314966B2 (ja) 置換すずめっき用錯化剤
JP4194556B2 (ja) 銀の浸漬めっき
CN109457239B (zh) 还原型非氰镀金液、镀金方法以及镀金产品
US6331201B1 (en) Bismuth coating protection for copper
CA2326049A1 (en) Method for coating surfaces of copper or of a copper alloy with a tin or tin alloy layer
JP2005529241A (ja) 銀析出のための酸性溶液、および金属表面上における銀層の析出方法
US3484929A (en) Soldering methods and compositions
JP3206630B2 (ja) すず−鉛合金無電解めっき銅系材料の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid