KR20070055612A - 전기주석 및 주석합금 도금액 - Google Patents

전기주석 및 주석합금 도금액 Download PDF

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KR20070055612A
KR20070055612A KR1020077009035A KR20077009035A KR20070055612A KR 20070055612 A KR20070055612 A KR 20070055612A KR 1020077009035 A KR1020077009035 A KR 1020077009035A KR 20077009035 A KR20077009035 A KR 20077009035A KR 20070055612 A KR20070055612 A KR 20070055612A
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hydrogen
alkyl group
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KR1020077009035A
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도루 이모리
요시아키 쓰치타니
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닛코킨조쿠 가부시키가이샤
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Abstract

전기주석 도금 및 전기주석합금 도금의 땜납 젖음성을 양호하게 하여, 납땜후의 신뢰성을 높게 하는 데에 있다. 또한, 도금 속도 및 도금후의 외관을 향상시키는 데에 있다.
이미다졸기와 수산기를 1분자중에 가진 화합물을 1종 또는 2종류 이상 포함한 전기주석 및 주석 합금 도금액이다. 상기 화합물로서는, 하기 식(1)로 표시되는 이미다졸 알코올화합물이 바람직하다.
[화학식 1]
Figure 112007030083791-PCT00007
(일반식(1) 중, R1, R2, R3는 각각 수소, 비닐기, 또는 탄소수 1∼20의 알킬기로서, R2와 R3로 방향환을 형성하고 있어도 좋고, R4는 수소, 비닐기, 탄소수 1∼20의 알킬기, 페닐기, 혹은 -(CH2CH(R5)O)kH, R5는 수소, 탄소수 1∼20의 알킬기, X는 수소, 탄소수 1∼6의 알킬기, 또는 N, O를 포함하고 있어도 좋은 치환기를 나타내고, m은 0∼20의 정수, n, l는 1∼3의 정수, k는 1∼20의 정수를 나타낸다.)

Description

전기주석 및 주석합금 도금액{TIN AND TIN ALLOY ELECTROPLATING SOLUTIONS}
본 발명은, 전기주석 도금액 및 전기주석합금 도금액에 관한 것이다.
종래, 전기주석 도금이나 전기주석합금 도금, 특히 주석아연합금 도금은, 땜납 젖음성에 어려움이 있기 때문에, 납땜후의 신뢰성이 낮아서, 실용화되어 있지 않았다. 또한, 도금 공정에서도, 음극 전류 효율이 나쁘고, 도금 속도가 늦어, 얻어진 도금막의 입자가 엉성하고 무광택과 같은 외관상의 문제도 안고 있었다.
이러한 사정하에서, 본 발명의 제1의 목적은, 전기주석도금 및 전기주석합금도금의 땜납 젖음성을 양호하게 하여, 납땜후의 신뢰성을 높게 하는 데에 있다. 또한, 종래 문제가 되어 있던, 도금 속도 및 도금후의 외관을 향상시키는 데에 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명자들은, 상기 문제를 예의 검토한 결과, 종래의 전기주석 또는 주석합금 도금액에 대해서, 이미다졸기와 수산(水酸)기의 양자를 1분자중에 가진 화합물을 첨가한 도금액을 사용함으로써, 상기 문제를 해결할 수 있는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명은,
[1]이미다졸기와 수산기를 1분자중에 가진 화합물을 1종 또는 2종류 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전기주석 및 주석합금 도금액.
[2] 상기 이미다졸기와 수산기를 1분자중에 가진 화합물이, 하기 일반식(1)로 표시되는 이미다졸알코올화합물인 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 전기주석 및 주석합금 도금액.
[화학식 1]
Figure 112007030083791-PCT00001
(일반식(1) 중, R1, R2, R3는 각각 수소, 비닐기, 또는 탄소수 1∼20의 알킬기로서, R2와 R3로 방향환을 형성하고 있어도 좋고, R4는 수소, 비닐기, 탄소수 1∼20의 알킬기, 페닐기, 혹은 -(CH2CH(R5)O)kH, R5는 수소, 탄소수 1∼20의 알킬기, X는 수소, 탄소수 1∼6의 알킬기, 또는 N, O을 포함하고 있어도 좋은 치환기를 나타내고, m은 0∼20의 정수, n, l은 1∼3의 정수, k는 1∼20의 정수를 나타낸다.)
[3] 상기 일반식(1)로 표시되는 화합물이, 하기 일반식(2)로 표시되는 이미다졸 화합물과 하기 일반식(3)으로 표시되는 에폭시 화합물을 반응시켜 얻어진 이미다졸알코올화합물인 것을 특징으로 하는 상기 [2]에 기재된 전기주석 및 주석 합금 도금액.
[화학식 2]
Figure 112007030083791-PCT00002
(일반식(2), (3)중에서, R1, R2, R3는 각각 수소, 비닐기, 또는 탄소수 1∼ 20의 알킬기로서, R2와 R3로 방향환을 형성하고 있어도 좋고, R4는 수소, 비닐기, 탄소수 1∼20의 알킬기, 페닐기, 혹은 -(CH2CH(R5)O)kH, R5는 수소, 탄소수 1∼20의 알킬기, X는 수소, 탄소수 1∼6의 알킬기, 또는 N, O를 포함하고 있어도 좋은 치환기를 나타내고, m은 0∼20의 정수, n, l은 1∼3의 정수, k는 1∼20의 정수를 나타낸다.)
[발명의 효과]
본 발명의 전기주석 도금액 및 전기주석합금 도금액을 사용함으로써, 도금된 도금물의 땜납 젖음성 및 외관을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 도금액을 사용함으로써 도금 속도도 향상시킬 수 있다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
본 발명의 전기주석 도금액 및 전기주석합금 도금액은, 기본적으로는, 종래 검토되어 온 전기주석 도금액이나 전기주석합금 도금액을 이용할 수 있으며, 여기에 상기 특정의 이미다졸 알코올화합물을 첨가하는 것이다.
전기주석 도금액, 전기주석합금 도금액이란, 도금 피막 금속 성분이 되는 주석염 또는 주석염과 주석과 합금을 형성하는 금속염, 금속염의 안정제(주석이 2가에서 4가가 되는 것을 막는 안정제), 광택제(평활화제, 이상 석출 방지), 전도염( conductive salts), pH조정제 등으로 구성되어 있다.
구체적으로는, 도금 피막 금속 성분이 되는 주석염 및 주석과 합금을 형성하는 금속염으로서, 예를 들면, 주석염으로서는, 황산주석, 염화주석, 술파민산주석, 메탄술폰산주석 등을 예시할 수 있다. 또한, 주석과 합금을 형성하는 금속으로서는, 예를 들면, 아연, 인듐, 비스무스, 금, 은, 동, 니켈 등을 예시할 수 있고, 염으로서는 주석과 같은 염을 이용할 수 있다.
전기주석 도금액중에서, 주석염의 농도로서는, 금속으로서 1∼60g/L가 바람직하고, 또한, 전기주석합금 도금액의 경우는, 상기 농도의 주석염과, 주석과 합금을 형성하는 금속염을 금속으로서 0.01∼50g/L 함유하는 것이 바람직하다.
금속염의 안정제로서는, 기본적으로 주석의 산화 방지의 기능을 가진 것으로, 아스코르빈산, 에리소르빈산, 다가(多價)페놀, 차아(次亞)인산염 등을 이용할 수 있다.
도금액중에서, 금속염의 안정제는, 차아인산염을 이용할 경우는 1∼50g/L, 그 외의 경우는 0.05∼10g/L 함유하는 것이 바람직하다.
광택제로서는, 폴리아크릴아미드 및 그 유도체, 폴리에틸렌글리콜, 트리에탄올아민 및 그 유도체 등을 이용할 수 있다.
도금액중에서, 광택제는 0.01∼10g/L 함유하는 것이 바람직하다.
전도염으로서는, 메탄술폰산 및 그 염, 술파민산 및 그 염, 염산 및 그 염, 황산 및 그 염 등을 예시할 수 있다.
도금액중에서, 전도염은 5∼300g/L 함유하는 것이 바람직하다.
pH조정제로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아, 염산, 황산 등을 예시할 수 있다.
착화제로서는, 사과산, 구연산, 글루콘산, 유산(乳酸), 호박산, 에탄티올, 티오요소, 에틸렌디아민4초산 등을 예시할 수 있다.
도금액중, 착화제는 0.05∼100g/L 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상기 전기주석도금 기본액 또는 전기주석합금 도금 기본액에, 이미다졸기와 수산기를 1분자중에 가진 화합물을 1종 또는 2종류 이상 첨가한다. 상기 착화제와 이미다졸기와 수산기를 1분자중에 가진 화합물을 미리 혼합하여 첨가해도 좋다.
본 발명은, 상기한 종래로부터의 전기주석 도금액, 전기주석합금 도금액에 대해서, 이미다졸기와 수산기를 1분자중에 가진 화합물을 1종 또는 2종류 이상 첨가한 도금액을 사용하는 것이 중요하다. 이에 따라 전기주석 도금물 및 전기주석합금 도금물의 땜납 젖음성 및 외관을 향상할 수 있고, 또한, 도금 속도도 향상할 수 있다.
본 발명에 사용하는 이미다졸기와 수산기를 1분자중에 가진 화합물로서는, 바람직하게는, 아래와 같이 반응식(4)로 표시되는 반응에 의해 합성된다.
[화학식 3]
Figure 112007030083791-PCT00003
(식중, R1, R2, R3, R4, X, l, m 및 n은 상기 정의와 동일하다.)
상기 일반식(1)∼(3)에 있어서, R1, R2, R3, R4는, 수소, 비닐기, 또는 탄소수 1∼20의 알킬기이면 본 발명의 효과를 충분히 발휘한다. 알킬기로서는, 탄소수 1∼20이지만, 1∼9가 바람직하다. 또한, R2와 R3 로 방향환을 형성하는 경우는, 형성하는 방향환은, 벤젠환이 바람직하다. X는, 수소, 탄소수 1∼6의 알킬기 , 또는 N, O를 포함하고 있어도 좋은 치환기로서, 탄소수 1∼6의 알킬기로서는 , 탄소수 1∼4의 알킬기가 바람직하고, N, O를 포함한 치환기로서는, 수산기, 카르복실기, 아미노기 등을 들 수 있다. 또한, R4는 상기 외에, 페닐기, -(CH2CH(R5)O)kH, (R5는 수소, 탄소수 1∼20의 알킬기, k는 1∼20의 정수를 나타낸다)도 바람직하다.
상기 일반식(2)로 표시되는 이미다졸 화합물로서 바람직한 것은, 이미다졸, 2-알킬이미다졸, 2,4-디알킬이미다졸, 4-비닐이미다졸 등이다. 이미다졸기에 결합한 R1∼R3이 알킬기인 경우, 탄소수 10이상이 되면, 소수성이 강해지기 때문에 오히려 피도금재가 젖음성이 저하하여 특성이 저하하는 경우가 있으므로, 이러한 경우 바람직한 탄소수는 1∼9이다. 이들 중에서, 특히 바람직한 것은 이미다졸, 2-메틸이미다졸을 예시할 수 있다.
일반식(3)으로 표시되는 에폭시 화합물로서는, 에폭시프로판올, 에폭시부탄올, 에폭시펜타놀, 에폭시헥사놀, 메톡시글리시돌, n-부톡시글리시돌, tert-부톡시글리시돌, 페녹시글리시돌, 예를 들면 글리시돌의 에틸렌옥사이드 부가물 등의 알킬렌옥사이드를 가진 에폭시 화합물을 열거할 수 있다.
상기 반응은, 80∼200℃의 온도로 가열한 이미다졸 화합물에 0.1∼10몰 배량(倍量)의 에폭시 화합물을 적하시키면서 실시하면 되고, 반응 시간은 5분∼3시간 정도로 충분하다. 이 반응은 특별히 용매를 필요로 하지 않지만, 클로로포름, 디옥산, 메탄올, 에탄올 등의 유기용제를 반응 용매로서 이용해도 좋다. 한편, 이 반응은 수분을 꺼리므로, 수분이 혼입하지 않도록, 건조한 질소, 아르곤 등의 수분을 포함하지 않는 기체의 분위기하에서 실시하는 것이 바람직하다.
이미다졸기와 수산기를 1분자중에 가진 화합물을 1종 또는 2종류 이상을 도금액에 첨가하는 양으로서는, 0.01g/L∼10g/L가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1g/L∼5g/L이다.
첨가량이 너무 적으면, 도금이 반(半)광택이 되지 않고, 엉성한 도금이 된다. 또한, 음극 전류 효율의 개선을 볼 수 없기 때문에 도금 속도가 늦고, 납땜성의 개선 효과를 볼 수 없는 등 기대한 효과를 얻을 수 없다. 또한, 첨가량이 과잉이 되면, 도금 속도의 저하, 피막으로의 첨가제 혼입에 의한 물성(내산화성, 납땜성, 납땜 강도 외) 열화가 일어나고, 크게 과잉이면, 무(無)도금 부분이 발생한다.
다음에, 본 발명의 도금액을 사용하는 전기주석 도금 및 전기주석합금 도금의 도금 조건에 대하여 설명한다.
도금 온도는 10℃에서 50℃, 바람직하게는, 20℃에서 45℃이다. 또한, 도금액의 pH로서는, 강산성으로부터 중성의 범위에서 이용할 수 있다. 특히 주석-아연 도금에 관해서는, pH2로부터 pH6.5의 범위가 이용되지만, 특히 이것에 한정되는 것은 아니다. 전기 도금의 전류 밀도로서는, 0.1A/dm2로부터 30A/dm2, 특별히 1A/dm2에서 15A/dm2의 조건으로 전기 도금을 할 수 있다.
도금의 방법으로서는, 배럴 도금(barrel plating), 랙식 도금(rack plating), 후프식 도금(hoop plating) 등의 모두가 적용될 수 있다.
[도 1] 실시예 2 및 비교예 2에서 얻어진 도금 피막의 전자현미경 사진이다.
[도 2] 실시예 5 및 비교예 5에서 얻어진 도금 피막의 전자현미경 사진이다.
다음에 실시예에 의해 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
합성예
이미다졸 알코올화합물 1∼3의 합성
이미다졸 9.2g를 120℃로 가열하고, 2,3-에폭시프로판올 10g를 적하한 후, 150℃에서 3시간 반응시켜, 이미다졸 알코올 1을 얻었다.
이하에 나타내는 이미다졸알코올 2, 및 3도 상기 합성 방법과 같이 하여, 이미다졸 화합물과 에폭시화합물의 첨가 몰비가 1:1가 되도록 하여 합성했다.
[화학식 4]
Figure 112007030083791-PCT00004
주석도금 기본액, 또는 주석합금도금 기본액에 대해서 상기 구조의 이미다졸알코올화합물을 첨가하여, 도금 시험을 실시했다.
실시예 1
전기주석합금 도금액의 기본액은 이하의 조성의 액을 이용했다.
[표 1]
조성물 첨가량
주석 15g/L(술폰산염으로서 첨가, 다만 첨가량은 주석금속으로서의 값)
아연 15g/L(술폰산염으로서 첨가, 다만 첨가량은 아연금속으로서의 값)
트리에탄올아민 7.5g/L
구아야콜(Guaiacol) 0.5g/L
술파민산암모늄 100g/L
폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜블록공중합체(소수기부(疎水基部) 15%, 평균분자량 20000) 3.0g/L
폴리아크릴아미드(평균분자량 3000) 1.0g/L
암모니아수 pH4.5로 조정
상기 조성물에 상기 이미다졸알코올화합물 1을 1g/L 첨가한 도금액을 사용하 고 도금을 실시하여, 도금 속도, 납땜성을 확인하였다.
도금은 3dm3 비커에 애노드백 부착 주석판(150×150×두께10mm)을 애노드로 하고, 스터러(stirrer) 교반(회전자 50mm, 300rpm)를 실시하였다. 음극은 10×25mm 동판을 이용하고 스트로크길이 60mm, 24rpm로 음극을 요동시켰다. 도금 온도는 35℃이다.
도금 속도는, 음극 전류 밀도 2, 3, 5, 10A/dm2로 도금을 실시하여, 중량법 및 형광 X선 막두께 측정법으로 측정하였다.
납땜성의 평가는, 음극 전류 밀도는 5A/dm2로 도금을 실시하여, 막두께를 5㎛로 일정하게 하여 실시하였다.
납땜 시험 전처리로서 오토 클레이브로 온도 105℃, 습도 100% 조건(이하 PCT)으로 4, 16시간 처리, 혹은 리플로우 처리로서, 전체 처리 시간 3분, 예비가열 160℃, 본가열 230℃의 리플로우를 실시한다. 납땜 시험은 메니스코그래프(meniscograph)법을 실시하였다.
플럭스로 NA-200(타무라카겐(주) 제조)을 이용하고, 주석-3은(銀)-0.5 구리 납 프리(lead-free) 땜납, 온도 240℃, 침지 깊이 2mm, 침지 속도 2mm/초에서의 제로 크로스 타임을 측정하였다.
결과는 도금 속도를 표 5, 납땜성을 표 7에 나타낸다.
실시예 2
[표 2]
조성물 첨가량
주석 20g/L(술폰산염으로서 첨가, 다만 첨가량은 주석금속으로서의 값)
아연 10g/L(술폰산염으로서 첨가, 다만 첨가량은 아연금속으로서의 값)
트리에탄올아민 7.5g/L
히드로퀴논 0.5g/L
글루콘산(50% 수용액) 100g/L
유산(50% 수용액) 60g/L
폴리에틸렌글리콜(평균분자량 6000) 5.0g/L
폴리아크릴산(평균분자량 6000) 1.0g/L
수산화칼륨 pH2.15로 조정
상기 표 2에 나타내는 조성물에 상기 이미다졸 알코올화합물 2를 3g/L첨가한 도금액을 사용하여 실시예 1과 동일하게 하여 도금을 실시하여, 도금 속도, 납땜성, 리플로우성을 확인하였다. 또한, 전자현미경에 있어서의 도금 피막의 결정의 치밀함을 측정하였다.
리플로우성의 평가는, 주석 아연 도금을 실시한 시험편을 알루미늄판(0.3mm두께, 1020재)에 실어, 핫 플레이트 상에서, 리플로우를 실시하였다. 리플로우 온도는 230℃±5℃, 리플로우 1시간 30초로 실시하였다.
결과는 도금 속도를 표 5, 납땜성을 표 7, 리플로우성을 표 9, 도금 후 및 리플로우후 외관을 도 1에 나타낸다.
실시예 3
[표 3]
조성물 첨가량
주석 15g/L(술폰산염으로서 첨가, 다만 첨가량은 주석금속으로서의 값)
아연 15g/L(술폰산염으로서 첨가, 다만 첨가량은 아연금속으로서의 값)
구연산 50g/L
호박산 50g/L
히드로퀴논 0.2g/L
폴리에틸렌글리콜-1-나프톨에테르(평균분자량 600) 5.0g/L
폴리아크릴아미드(평균분자량 3000) 1.0g/L
암모니아수 pH4.0, 6.0으로 조정
상기 표 3에 나타내는 조성물(pH4.0)에 상기 이미다졸알코올화합물 1을 1g/L 첨가한 도금액을 사용하여 도금을 실시하고, 도금 속도, 납땜성을 확인하였다. 도금은, 기초 니켈 도금 두께 1㎛를 가진 커넥터 부품(황동제)에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로, 음극 전류 밀도 2, 3, 5, 10A/dm2로 도금을 실시하여, 도금 속도를 측정하였다. 또한, 음극 전류 밀도 10A/dm2, 도금 막후 2㎛로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 납땜성의 측정, 평가를 실시하였다.
결과는 도금 속도를 표 5, 납땜성을 표 8에 나타낸다.
실시예 4
상기 표 3에 나타내는 조성물(pH6.0)에 이미다졸알코올화합물 1을 3g/L 첨가한 도금액을 사용하고 도금을 실시하여, 도금 속도, 납땜성을 확인하였다. 도금은 배럴(미니배럴:주식회사 야마모토 도금 시험기 제조)로 실시하고, 소재는 동판(10×25mm)을 사용하였다.
도금 조건은 액량 3L, 도금 온도 35℃, 도금 시간 50분, 회전수 10rpm로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하였다. 또한, 도금 속도, 납땜성은 실시예 1과 동일하게 측정, 평가하였다.
결과는 도금 속도를 표 5, 납땜성을 표7에 나타낸다.
실시예 5
[표 4-1]
조성물 첨가량
주석 15g/L(술폰산염으로서 첨가, 다만 첨가량은 주석금속으로서의 값)
아연 15g/L(술폰산염으로서 첨가, 다만 첨가량은 아연금속으로서의 값)
구연산 50g/L
호박산 50g/L
히드로퀴논 0.2g/L
폴리에틸렌글리콜-1-나프톨에테르(평균분자량 600) 5.0g/L
폴리아크릴산-폴리술폰산공중합체(평균분자량 10000) 1.0g/L
암모니아수 pH4.0으로 조정
상기 표 4-1에 나타내는 조성물(pH4.0)에 이미다졸 알코올화합물 1을 1g/L 첨가한 도금액을 사용하여 실시예 3과 동일하게 도금을 실시하여, 도금 속도, 납땜성을 확인하였다. 또한, 전자현미경에 있어서의 결정의 치밀함을 측정하였다.
결과는 도금 속도를 표 5, 납땜성을 표 8, 도금 피막의 결정 상태를 도 2에 나타낸다.
실시예 6
상기 표 4-1에 나타내는 조성물(pH4.0)에 이미다졸 알코올화합물 2를 0.5g/L를 첨가한 도금액을 사용하여 실시예 3과 동일하게 도금을 실시하여, 도금 속도, 납땜성을 확인하였다.
결과는 도금 속도를 표 5, 납땜성을 표 8에 나타낸다.
실시예 7
상기 표 4-1에 나타내는 조성물(pH4.0)에 이미다졸알코올 화합물 3을 0.5g/L 첨가한 도금액을 사용하여 실시예 3과 동일하게 도금을 실시하여, 도금 속도, 납땜성을 확인하였다.
결과는 도금 속도를 표 5, 납땜성을 표 8에 나타낸다.
실시예 8
상기 표 4-1에 나타내는 조성물(pH4.0)에 이미다졸 알코올화합물 2를 5g/L 첨가한 도금액을 사용하여 실시예 3과 동일하게 도금을 실시하여, 도금 속도, 납땜성을 확인하였다.
결과는 도금 속도를 표 5, 납땜성을 표 8에 나타낸다.
실시예 9
상기 표 4-1에 나타내는 조성물(pH4.0)에 이미다졸 알코올화합물 1과 구연산의 등몰(equimolar) 혼합물 0.5g/L를 첨가한 도금액을 사용하여 실시예 3과 동일하게 도금을 실시하여, 도금 속도, 납땜성을 확인하였다.
결과는 도금 속도를 표 5, 납땜성을 표 8에 나타낸다.
실시예 10
상기 표 4-1에 나타내는 조성물에 이미다졸 알코올화합물 1을 3g/L첨가한 도금액을 사용하여 실시예 1과 동일하게 도금을 실시하여, 도금 속도, 납땜성을 확인하였다.
그 결과는 도금 속도를 표 5, 납땜성을 표 7에 나타낸다.
실시예 11
[표 4-2]
조성물 첨가량
주석 25g/L
구연산 50g/L
호박산 50g/L
히드로퀴논 0.2g/L
폴리에틸렌글리콜-1-나프톨에테르(평균분자량 600) 5.0g/L
폴리아크릴산-폴리술폰산공중합체(평균분자량 10000) 1.0g/L
암모니아수 pH3.6으로 조정
상기 표 4-2에 나타내는 조성물에 이미다졸 알코올화합물 1을 0.5g/L첨가한 도금액을 사용하는 것 외에는, 실시예 1 및 실시예 3과 동일하게 하여, 각각 도금을 실시하고, 도금 속도, 납땜성을 확인하였다.
그 결과는 도금 속도를 표 5, 납땜성을 표 7에 나타낸다.
비교예 1∼5, 10, 11
표 1∼4에 나타내는 도금액을 사용하여, 즉, 이미다졸 알코올화합물 무첨가의 도금액을 사용한 것 이외에는, 상기의 실시예 1∼5, 10 및 11과 동일하게 도금을 실시하고, 또한 동일한 측정, 평가를 실시하였다. 그 결과는 도금 속도를 표 6, 납땜성을 표 7, 8, 리플로우성을 표 9, 비교예 2, 5에서 얻어진 도금 피막의 결정 상태를 도 1, 2 에 나타낸다.
한편, 비교예 1∼5, 10, 및 11은, 각각 실시예 1∼5, 10 및 11에 대응하는 것이다.
[표 5]
도금 속도 단위:㎛/분
음극전류밀도 (A/dm2) 실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2 0.89 0.97 0.87 0.62 0.87 0.92 0.85 0.70 0.82 0.84 0.92
3 1.30 1.35 1.21 1.32 1.21 1.31 1.26 1.05 1.10 1.44 1.32
5 1.89 1.74 1.63 1.78 1.63 1.83 1.68 1.45 1.51 1.96 1.95
10 2.69 2.31 2.12 2.71 2.12 2.22 2.19 1.98 1.90 2.80 2.48
[표 6]
도금 속도(비교예) 단위:㎛/분
음극전류밀도 (A/dm2) 실시예
1 2 3 4 5 10 11
2 1.82 0.49 0.52 0.44 0.51 0.62 0.48
3 0.97 0.61 0.65 0.73 0.52 0.71 0.68
5 × 0.85 0.87 0.98 0.53 0.70 ×
10 × × × × × × ×
×표시 …도금 불가능 영역(이상 석출, 눌러붙음(burning)의 발생).
[표 7]
납땜성(메니스코그래프법)
동판의 데이터
제로크로스타임(초)
도금직후 PCT4hr PCT16hr 리플로우처리
실시예1 2.23 2.67 2.76 2.63
실시예2 1.29 2.23 2.48 1.92
실시예4 1.51 2.25 2.83 1.09
실시예10 1.68 2.32 2.74 1.53
실시예11 1.26 2.22 2.47 1.66
비교예1 2.82 4.28 5초 이상 2.99
비교예2 3.17 4.55 5초 이상 3.21
비교예4 3.28 땜납 젖지 않음 (no solder wetting) 땜납 젖지 않음 5초 이상
비교예10 2.58 땜납 젖지 않음 땜납 젖지 않음 5초 이상
[표 8]
납땜성(메니스코그래프법)
커넥터 핀의 데이터
제로크로스타임(초)
도금직후 PCT4hr PCT16hr 리플로우처리
실시예3 1.08 1.28 1.83 0.86
실시예5 1.00 1.28 1.58 1.01
실시예6 0.98 1.33 1.65 1.18
실시예7 1.02 1.36 1.62 1.09
실시예8 1.20 1.45 1.86 1.36
실시예9 0.98 1.19 1.52 1.05
실시예11 0.65 1.01 1.11 0.56
비교예3 1.68 땜납 젖지 않음 땜납 젖지 않음 5초 이상
비교예5 1.50 3.26 4.09 3.59
실시예 11은 주석도금
[표 9]
리플로우성
도금직후 도금 2주간후
플럭스 없음 NA-200 플럭스 없음 NA-200
실시예2
비교예2 × × × ×
◎:균일하게 리플로우, ○:약간 불균일 있음 ×:용융되지 않고, 처리 전후에 변화 없음

Claims (3)

  1. 이미다졸기와 수산기를 1분자중에 가진 화합물을 1종 또는 2종류 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전기주석 및 주석합금 도금액.
  2. 상기 이미다졸기와 수산기를 1분자중에 가진 화합물이, 하기 일반식(1)로 표시되는 이미다졸 알코올화합물인 것을 특징으로 하는 제 1 항에 기재된 전기주석 및 전기주석합금 도금액.
    [화학식 1]
    Figure 112007030083791-PCT00005
    (일반식(1) 중, R1, R2, R3는 각각 수소, 비닐기, 또는 탄소수 1∼20의 알킬기로서, R2와 R3로 방향환을 형성하고 있어도 좋고, R4는 수소, 비닐기, 탄소수 1∼20의 알킬기, 페닐기, 혹은 -(CH2CH(R5)O)kH, R5는 수소, 탄소수 1∼20의 알킬기, X는 수소, 탄소수 1∼6의 알킬기, 또는 N, O를 포함하고 있어도 좋은 치환기를 나타내고, m은 0∼20의 정수, n, l는 1∼3의 정수, k는 1∼20의 정수를 나타낸다.)
  3. 상기 일반식(1)로 표시되는 화합물이, 하기 일반식(2)로 표시되는 이미다졸 화합물과 하기 일반식(3)으로 표시되는 에폭시 화합물을 반응시켜 얻어지는 이미다졸 알코올화합물인 것을 특징으로 하는 제 2 항에 기재된 전기주석 및 주석합금 도금액.
    [화학식 2]
    Figure 112007030083791-PCT00006
    (일반식(2), (3)중에서, R1, R2, R3는 각각 수소, 비닐기, 또는 탄소수 1∼20의 알킬기로서, R2와 R3로 방향환을 형성하고 있어도 좋고, R4는 수소, 비닐기, 탄소수 1∼20의 알킬기, 페닐기, 혹은 -(CH2CH(R5)O)kH, R5는 수소, 탄소수 1∼20의 알킬기, X는 수소, 탄소수 1∼6의 알킬기, 또는 N, O를 포함하고 있어도 좋은 치환기를 나타내며, m은 0∼20의 정수, n, l은 1∼3의 정수, k는 1∼20의 정수를 나타낸다.)
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