KR20090034370A - Whisker preventive agent for tin or tin alloy plating, and method of whisker prevention making use of the same - Google Patents

Whisker preventive agent for tin or tin alloy plating, and method of whisker prevention making use of the same Download PDF

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KR20090034370A
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Abstract

Simple means for unfailing prevention of whisker occurrence even when leaving is made at room temperature for 5000 hr after tin or tin alloy plating. There is provided a whisker preventive agent for tin or tin alloy plating, comprising (A) sulfuric acid, an alkanesulfonic acid, an alkanolsulfonic acid and derivative thereof, (B) a peroxide and (C) ions of a metal noble in potential to copper. Further, there is provided a method of whisker prevention for tin or tin alloy plating, characterized in that after immersion of a material to be plated in the above whisker preventive agent for tin or tin alloy plating, tin or tin alloy plating is carried out.

Description

주석 또는 주석 합금 도금용 위스커 방지제 및 그를 이용하는 위스커 방지 방법{WHISKER PREVENTIVE AGENT FOR TIN OR TIN ALLOY PLATING, AND METHOD OF WHISKER PREVENTION MAKING USE OF THE SAME}WHISKER PREVENTIVE AGENT FOR TIN OR TIN ALLOY PLATING, AND METHOD OF WHISKER PREVENTION MAKING USE OF THE SAME}

본 발명은 주석 또는 주석 합금 도금 후의 도금 피막에 발생하는 위스커(whisker)를 유효하게 방지할 수 있는 주석 또는 주석 합금 도금의 위스커 방지제 및 그를 이용하는 위스커 방지방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a whisker preventing agent of tin or tin alloy plating capable of effectively preventing a whisker generated in a plating film after tin or tin alloy plating, and a whisker preventing method using the same.

주석 도금이나 주석 합금 도금(이하, "주석계 도금"이라고 한다)은 그의 유연성 등의 물성 때문에, 전자부품재료에 널리 사용되고 있으나, 이 주석계 도금 피막에는 위스커라 불리는 침상(針狀) 결정이 발생하여 단락 등의 문제를 일으키는 문제가 있었다. 이러한 위스커를 방지하기 위한 방법으로서는 도금 후에 리플로우(reflow)를 행하는 것이 유효하여, 종종 행해지고 있으나, 작업 효율이 저하하는 문제가 있고, 또한, 피막 특성이 변화하기 때문에 사용할 수 없는 경우가 있는 등의 문제도 있었다.Tin plating and tin alloy plating (hereinafter referred to as "tin-based plating") are widely used in electronic component materials because of their flexibility and other properties, but needle-like crystals called whiskers are generated in the tin-based coating film. There was a problem causing problems such as short circuits. As a method for preventing such a whisker, it is effective to perform reflow after plating, which is often performed, but there is a problem that the work efficiency is lowered, and because the film characteristics change, it may not be used. There was a problem.

상기 문제점을 고려하면, 주석계 도금 후에 위스커 방지 처리를 행하는 후처리보다, 주석계 도금 전의 피도금 소재에 대한 사전처리에 의한 대책이 유효한 것으로 생각되며, 위스커를 방지하기 위한 사전 처리 방법이 이미 다수 개시되어 있 다. 그러한 사전 처리 방법으로는 (1) 산화제나 전해(電解) 작용에 의해 표면의 요철을 제거하여 평활하게 하는 방법(특허문헌 1 내지 3) 및 (2) 주석계 도금 피막의 하지로서 얇은 다른 종류의 금속층을 형성하는 방법(특허문헌 4 내지 6)의 2가지로 대별된다.In view of the above problems, it is considered that pretreatment of the material to be plated before tin-based plating is more effective than post-treatment that performs whisker-preventing treatment after tin-based plating, and there are already many pre-treatment methods for preventing whiskers. Is disclosed. As such a pretreatment method, (1) a method of removing surface smoothness by oxidizing agent or electrolytic action (patent documents 1 to 3) and (2) a different type of thin as a base of a tin-based coating film It is divided roughly into two types of methods (patent documents 4-6) of forming a metal layer.

그러나, 방법(1)에서는 피도금 표면 상태는 소재에 따라 다르기 때문에, 어떠한 소재에 대해서도 충분한 효과를 내기 위해서는 2㎛ 이상의 에칭량이 필요하다고 하는 문제점이 있었다. 특히, 전자부품은 미세화·고밀도화가 진행되고 있어 에칭량이 많으면 치수 정밀도에 문제가 생기기 때문에, 에칭량은 1.5㎛ 이하, 바람직하게는 1㎛ 이하로 하는 것이 바람직하지만, 방법(1)에서 이를 만족시키는 것은 곤란하다.However, in the method (1), since the surface to be plated varies depending on the material, there is a problem that an etching amount of 2 µm or more is required to produce a sufficient effect on any material. Particularly, since the electronic parts are becoming finer and denser, and the etching amount is large, there is a problem in the dimensional accuracy. Therefore, the etching amount is preferably 1.5 mu m or less, preferably 1 mu m or less, but the method (1) satisfies this. It is difficult.

한편, 방법(2)의 하지 금속층을 형성하는 방법으로서, 스퍼터 등의 건식법, 치환 도금 및 전기 도금을 들고 있으나, 이들 중, 건식법으로는 코스트나 작업 효율이 문제로 되며, 또한, 치환 도금으로는 욕(浴)의 안정성이나 안전성이, 더욱이 전기 도금으로는 전자부품의 특성에의 영향 등 해결해야 할 문제가 있었다.On the other hand, as a method of forming the base metal layer of the method (2), dry methods such as sputtering, substitution plating, and electroplating have been mentioned. Among these, the dry method causes problems of cost and work efficiency. The stability and safety of the bath, and furthermore, electroplating had a problem to be solved, such as an influence on the characteristics of the electronic component.

더욱이, 방법(1) 및 (2)의 공통 문제점으로서는 위스커 방지 효과가 충분한지가 불확실하다는 점을 들 수 있다. 즉, 위스커 발생 상황을 조사하는 방법은 여러 가지 있지만, 전자부품, 특히 리드 프레임에 대해서는 도금 후 실온 방치하는 방법이 가장 적절한 방법이다. 디바이스 메이커의 상당수는 위스커에 대한 판정기준을 "5000시간 실온 방치 후에 50㎛ 이상의 것이 없는 것"으로 하고 있으나, 상기 문헌 내용에서는 길게는 1000~2000시간, 짧게는 200시간의 관찰 결과 밖에 기재되 어 있지 않지만, 2000시간까지 위스커가 미발생하면, 5000시간까지 위스커가 발생하지 않는다고 말할 수 있는 것이 아니며, 5000시간까지 시험하지 않으면 위스커 방지 효과의 평가방법으로서는 불충분하다.Moreover, a common problem of the methods (1) and (2) is that it is uncertain whether the whisker prevention effect is sufficient. In other words, there are various methods of investigating the occurrence of whiskers, but for electronic components, especially lead frames, the method of leaving room at room temperature after plating is the most appropriate method. Many of the device makers have decided that the criteria for whiskers are "nothing more than 50 µm after being left at room temperature for 5000 hours", but in the above document, only the observation results of 1000 to 2000 hours long and 200 hours short are described. However, if whiskers do not occur for up to 2000 hours, it cannot be said that whiskers do not occur for up to 5000 hours, and it is insufficient as a method for evaluating the effect of whiskers if not tested for up to 5000 hours.

특허문헌 1: 일본특허공개 2004-285417호Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2004-285417

특허문헌 2: 일본특허공개 2004-263291호Patent Document 2: Japanese Patent Publication No. 2004-263291

특허문헌 3: 일본특허공개 평5-148658호Patent Document 3: Japanese Patent Laid-Open No. 5-148658

특허문헌 4: 일본특허공개 2004-91824호Patent Document 4: Japanese Patent Publication No. 2004-91824

특허문헌 5: 일본특허공개 2003-332391호Patent Document 5: Japanese Patent Publication No. 2003-332391

특허문헌 6: 일본특허공개 2003-129278호Patent Document 6: Japanese Patent Publication No. 2003-129278

따라서, 주석계 도금을 행한 후, 실온에서 5000시간 방치했을 경우에도, 확실히 문제가 되는 위스커의 발생을 막을 수 있는 간편한 수단의 제공이 요망되어 왔고, 이러한 수단의 제공이 본 발명의 과제이다.Therefore, even after leaving tin-based plating for 5000 hours at room temperature, it has been desired to provide a simple means for preventing the occurrence of whiskers, which is a problem, and the provision of such means is a problem of the present invention.

본 발명자들은 위스커의 방지에 관하여 예의 검토한 결과, 일반적인 에칭제 조성에, 귀금속 전위를 갖는 금속 이온을 첨가함으로써, 에칭량이 적어도 유효하게 위스커의 발생을 유효하게 방지할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성했다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining prevention of whiskers, it discovered that by adding the metal ion which has a noble metal electric potential to a general etching agent composition, an etching amount can effectively prevent the generation of a whisker, and this invention Completed.

즉, 본 발명은 다음의 성분 (A) 내지 (C)That is, the present invention provides the following components (A) to (C)

(A) 황산, 알칸술폰산, 알칸올술폰산 및 그 유도체 (A) sulfuric acid, alkanesulfonic acid, alkanolsulfonic acid and derivatives thereof

(B) 과산화물(B) peroxide

(c) 동보다 전위가 높은 금속 이온(c) metal ions with higher potential than copper

을 함유하는 주석계 도금용 위스커 방지제이다.It is a whisker prevention agent for tin type plating containing these.

또, 본 발명은 피도금 소재를 상기 주석계 도금용 위스커 방지제에 침지한 후, 주석계 도금을 행함을 특징으로 하는 주석계 도금의 위스커 방지 방법이다.In addition, the present invention is a method for preventing whiskers of tin plating, wherein the plating material is immersed in the tin-based whisker inhibitor, and then tin plating is performed.

본 발명의 주석계 도금용 위스커 방지제(이하, "위스커 방지제"라고 한다)에 있어서, 성분(A)으로서 이용되는 황산, 알칸술폰산 및 알칸올술폰산 및 그 유도체의 예로서는 황산, 메탄술폰산, 메탄올술폰산, 프로판술폰산, 히드록시메탄술폰산, 히드록시에탄술폰산, 히드록시프로판술폰산 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 황산, 메탄술폰산이 바람직하고, 특히 황산이 바람직하다. 또, 본 발명의 위스커 방지제에 있어서의 성분(A)의 양은 사용 시의 농도로서 10~300g/L가 바람직하고, 특히 20~20Og/L가 더욱 바람직하다. 또, 함유량이 10g/L보다 적으면 충분한 위스커 방지효과를 얻을 수 없고, 또, 300g/L 보다 많아도 효과는 변하지 않는다.In the anti-whisker agent for tin plating of the present invention (hereinafter referred to as "whisker inhibitor"), examples of sulfuric acid, alkanesulfonic acid and alkanolsulfonic acid and derivatives thereof used as component (A) include sulfuric acid, methanesulfonic acid, methanol sulfonic acid, Propanesulfonic acid, hydroxymethanesulfonic acid, hydroxyethanesulfonic acid, hydroxypropanesulfonic acid and the like. Among these, sulfuric acid and methanesulfonic acid are preferable, and sulfuric acid is especially preferable. Moreover, 10-300 g / L is preferable as a density | concentration at the time of use, and, as for the quantity of the component (A) in the whisker inhibitor of this invention, 20-20 Og / L is especially preferable. Moreover, when content is less than 10 g / L, sufficient whisker prevention effect will not be acquired, and even if it is more than 300 g / L, an effect will not change.

또한, 본 발명의 성분(B)로서 이용되는 과산화물의 예로서는 과산화수소 및 퍼옥소황산, 퍼옥소황산나트륨, 퍼옥소황산칼륨, 퍼옥소황산암모늄 등의 퍼옥소황산 화합물을 들 수 있다. 이들 중에서도, 과산화수소가 바람직하다. 또, 본 발명의 위스커 방지제에 있어서의 성분(B)의 양은 사용 시의 농도로서 2~100g/L가 바람직하고, 특히 5~50g/L가 더욱 바람직하다. 또한, 함유량이 2g/L 보다 적으면 충분한 위스커 방지 효과를 얻을 수 없고, 100g/L 보다 많으면, 예를 들면 피도금 소재가 동인 경우 에칭이 너무 진행되어 바람직하지 않다.Moreover, as an example of a peroxide used as a component (B) of this invention, a peroxo-sulfuric acid compound, such as hydrogen peroxide and peroxosulfate, sodium peroxosulfate, potassium peroxosulfate, and ammonium peroxosulfate, is mentioned. Among these, hydrogen peroxide is preferable. Moreover, 2-100 g / L is preferable as a density | concentration at the time of use, and, as for the quantity of the component (B) in the whisker inhibitor of this invention, 5-50 g / L is especially preferable. If the content is less than 2 g / L, sufficient whisker prevention effect cannot be obtained. If the content is more than 100 g / L, for example, when the material to be plated is copper, etching proceeds too much, which is not preferable.

더욱이, 본 발명의 성분(C)로서 이용되는 동보다 전위가 높은 금속 이온의 예로서는 은이온, 팔라듐이온, 금이온 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 은이온, 팔라듐이온이 바람직하고, 특히 은이온이 바람직하다. 이들의 금속 이온을 본 발명의 위스커 방지제에 함유시키기 위하여는, 예를 들면 질산은, 메탄술폰산은, 황산은, 산화은 등의 은화합물, 염화팔라듐, 수산화팔라듐, 황산팔라듐, 질산팔라듐 등의 팔라듐화합물, 산화금 등의 금화합물 등의 금속염을 사용하면 좋다. 이들 중에서도, 은화합물이 바람직하고, 특히 황산은, 질산은이 바람직하다. 또, 본 발명의 위스커 방지제에 있어서의 성분(C)의 양은 사용 시의 금속이온농도로서 0.1mg/L~20mg/L가 바람직하고, 특히 0.2~5mg/L가 더욱 바람직하다. 또, 함유량이 O.lmg/L보다 적으면 충분한 위스커 방지 효과를 얻을 수 없고, 20mg/L 보다 많아도 효과는 바뀌지 않는다.Moreover, silver ions, palladium ions, gold ions etc. are mentioned as an example of the metal ion whose potential is higher than copper used as a component (C) of this invention. Among these, silver ions and palladium ions are preferable, and silver ions are particularly preferable. In order to contain these metal ions in the whisker inhibitor of the present invention, for example, silver compounds such as silver nitrate, silver methanesulfonic acid, silver sulfate, silver oxide, palladium compounds such as palladium chloride, palladium hydroxide, palladium sulfate and palladium nitrate, Metal salts, such as gold compounds, such as gold oxide, may be used. Among these, a silver compound is preferable, and sulfuric acid especially silver nitrate is preferable. Moreover, 0.1 mg / L-20 mg / L are preferable as a metal ion concentration at the time of use, and, as for the quantity of the component (C) in the whisker inhibitor of this invention, 0.2-5 mg / L is more preferable especially. Moreover, when content is less than O.lmg / L, sufficient whisker prevention effect will not be acquired, and even if it is more than 20 mg / L, an effect will not change.

본 발명의 위스커 방지제는 상기 3성분을 물 등에 용해한 것이어도 충분한 위스커 방지 작용을 얻어지나, 다시, 성분(D)로서 테트라졸 또는 그들 유도체를 사용할 수도 있다. 이러한 테트라졸 및 그 유도체는 수용성의 것이면 특히 한정되지 않고 사용할 수 있지만, 구체적인 예로서는 테트라졸, 5-아미노테트라졸, 5-메틸테트라졸, 1-메틸-5-에틸테트라졸, 1-메틸-5-아미노테트라졸, 1-에틸-5-아미노테트라졸 등을 들 수가 있다. 이들 중에서도 5-아미노테트라졸이 바람직하다. 또, 본 발명의 위스커 방지제에 있어서의 성분(D)의 양은 그 사용시 위스커 방지제 중의 양으로서 O.05~10g/L가 바람직하고, 특히 0.1~8g/L가 바람직하다.The whisker-preventing agent of the present invention obtains a sufficient whisker-preventing effect even when the above three components are dissolved in water or the like. Again, tetrazole or derivatives thereof may be used as the component (D). Such tetrazole and derivatives thereof can be used without particular limitation as long as they are water-soluble, but specific examples thereof include tetrazole, 5-aminotetrazole, 5-methyltetrazole, 1-methyl-5-ethyltetrazole, and 1-methyl-5. -Amino tetrazole, 1-ethyl-5-amino tetrazole, etc. are mentioned. Among these, 5-amino tetrazole is preferable. In addition, the amount of component (D) in the whisker inhibitor of the present invention is preferably from 0.1 to 10 g / L, particularly preferably from 0.1 to 8 g / L, as the amount in the whisker inhibitor at the time of its use.

본 발명의 위스커 방지제는 상기 성분(A)에서 성분(C) 또는 한층 더 이들과 성분(D)를 적당한 담체와 조합함으로써 조제되지만, 더욱이 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 필요에 따라, 습윤제로서 비이온계 계면활성제나 음이온계 계면활성제 또는 과산화물의 안정화제로서의 수용성 알코올, 디올류 등의 첨가제를 함유시켜도 좋다.The whisker inhibitor of the present invention is prepared by combining the component (C) or the component (D) with a suitable carrier in the component (A), but furthermore, if necessary, within the scope not impairing the effects of the present invention, As a humectant, you may contain additives, such as a water-soluble alcohol and diols, as a nonionic surfactant, anionic surfactant, or a stabilizer of a peroxide.

이상 설명한 본 발명의 위스커 방지제를 이용하여, 주석계 도금 피막에 있어서의 위스커 발생을 방지하기에는 통상적인 방법에 따라서 피도금 소재를 탈지한 후, 이것을 필요에 따라 적당한 용매, 예를 들면, 물에 용해 또는 희석한 위스커 방지제에 침지하고, 그런 다음, 주석 도금을 행하면 좋다. 구체적인 침지 조건으로서는 바람직하게는 10~50℃, 더욱 바람직하게는 20~40℃의 액온으로 하고, 바람직하게는 10초~2분간, 더욱 바람직하게는 20초~1분간 침지하면 좋다.In order to prevent whisker generation in the tin-based coating film by using the whisker inhibitor of the present invention described above, after degreasing the plated material according to a conventional method, it is dissolved in a suitable solvent, for example, water, if necessary. Alternatively, it may be immersed in a diluted whisker inhibitor, and then tin-plated. As specific immersion conditions, Preferably it is 10-50 degreeC, More preferably, you may be liquid temperature of 20-40 degreeC, Preferably you may immerse for 10 second-2 minutes, More preferably, 20 second-1 minute.

본 발명 방법에 따라서, 주석 도금 피막에서의 위스커의 발생을 방지할 수 있는 피도금 소재는 프린트 배선판이나 리드 프레임에 사용할 수 있는 동재료이면 특히 한정되지 않고, 예를 들면, 동금속 자체 이외, 전기 도금이나 무전해도금에 의해 형성되는 동도금 피막, 동을 주재료로 하여 철, 니켈, 주석, 아연, 인, 크롬, 규소 등을 1종 이상 포함하는 합금이 포함된다. 또, 주석 도금은 공지의 어느 조성의 것을 사용해도 좋다. 또, 본 명세서 중의 주석계 도금에 있어서의 주석 합금 도금과, 주석 이외의 합금 성분으로서 동, 은, 비스무트, 아연, 니켈, 납 등의 1종 이상을 도금 피막 중, 0.01% 이상 함유하는 것을 의미한다.According to the method of the present invention, the plated material which can prevent the occurrence of whiskers in the tin-plated film is not particularly limited as long as it is a copper material that can be used for a printed wiring board or a lead frame. Copper plating films formed by plating or electroless plating, and alloys containing at least one of iron, nickel, tin, zinc, phosphorus, chromium, silicon and the like as main materials are included. Moreover, tin plating may use the thing of any well-known composition. In addition, it means that tin alloy plating in tin-based plating in this specification and 0.01% or more of copper, silver, bismuth, zinc, nickel, lead etc. are contained in a plating film as alloy components other than tin. do.

[작용][Action]

본 발명의 위스커 방지제에 의한 위스커 방지의 메커니즘에 대해서는 아직 명백하지 않은 점도 많지만, 현시점에서는 이하와 같이 추측된다.Although the mechanism of whisker prevention by the whisker-proofing agent of this invention is not clear yet, many guesses are as follows at present.

즉, 종래 기술로서 "이종금속에 의한 하지 층의 형성"과 "소재 표면의 가공 변질 층의 제거"가 위스커 방지의 사전 처리로서 효과적인 것이 알려져 있으나, 본 발명의 위스커 방지제에서는 이러한 다른 처리가 동시에 행하여지고, 그의 상승효과로서, 종래보다 우수한 효과가 얻어지는 것이라고 추측된다.That is, it is known that "formation of base layer by dissimilar metal" and "removal of deteriorated layer of material surface" are effective as the pre-treatment of whisker prevention in the prior art. As a synergistic effect thereof, it is estimated that an effect superior to the conventional one is obtained.

이하 실시예 및 시험예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명은 이들 실시예 등에 의해 하등 제약되지 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Test Examples, but the present invention is not limited by these Examples.

실시예 1Example 1

하기 조성에 따라, 주석 도금용 위스커 방지제를 조제했다.According to the following composition, the whisker inhibitor for tin plating was prepared.

(위스커 방지제 조성)(Whisker prevention composition)

황산 1OOg/LSulfuric acid 1OOg / L

과산화수소 10g/LHydrogen peroxide 10g / L

은이온(황산은으로서) 3mg/LSilver ions (as silver sulfate) 3 mg / L

실시예 2Example 2

하기 조성에 따라, 주석 도금용 위스커 방지제를 조제했다.According to the following composition, the whisker inhibitor for tin plating was prepared.

(위스커 방지제 조성)(Whisker prevention composition)

황산 100g/LSulfuric acid 100g / L

과산화수소 10g/LHydrogen peroxide 10g / L

팔라듐 이온(질산팔라듐으로서) 1mg/L1 mg / L palladium ion (as palladium nitrate)

실시예 3Example 3

하기 조성에 따라, 주석 도금용 위스커 방지제를 조제했다.According to the following composition, the whisker inhibitor for tin plating was prepared.

(위스커 방지제 조성)(Whisker prevention composition)

황산 50g/LSulfuric acid 50g / L

과산화수소 15g/LHydrogen Peroxide 15g / L

은이온(질산은으로서) 2mg/LSilver ions (as silver nitrate) 2 mg / L

5-아미노테트라졸 O.5g/L5-aminotetrazole O.5 g / L

실시예 4Example 4

하기 조성에 따라, 주석 도금용 위스커 방지제를 조제했다.According to the following composition, the whisker inhibitor for tin plating was prepared.

(위스커 방지제 조성)(Whisker prevention composition)

메탄술폰산 200g/LMethanesulfonic acid 200g / L

과산화수소 15g/LHydrogen Peroxide 15g / L

팔라듐 이온(질산팔라듐으로서) 2mg/L2 mg / L palladium ion (as palladium nitrate)

테트라졸 O.lg/LTetrazole O.lg / L

시험예 1Test Example 1

실시예 1 내지 4에서 얻은 위스커 방지제에 대하여, 리드 프레임용 구리합금인, EFTEC64T재(Furukawa Electric Co., Ltd.)를 이용하여 침지 시의 에칭량 및 주석 도금 후의 위스커 방지 효과를 하기 평가방법에 따라 조사했다. 주석 도금까지의 공정 및 사용하는 주석 도금액은 이하와 같다. 또한, 비교로서는 위스커 방지제에 대신하여, 하기 비교 에칭제를 사용한 것(비교예 1), 비교 에칭제로의 침지 시간을 30초에서 60초로 늘린 것(비교예 2) 및 위스커 방지 처리를 행하지 않은 것(비교예 3)을 이용했다.With respect to the whisker inhibitor obtained in Examples 1 to 4, the etching amount during immersion and the whisker-preventing effect after tin plating were applied to the following evaluation method using EFTEC64T material (Furukawa Electric Co., Ltd.), a copper alloy for lead frames. Investigated accordingly. The process to tin plating and the tin plating liquid to be used are as follows. As a comparison, the following comparative etchant was used instead of the whisker inhibitor (Comparative Example 1), the immersion time in the comparative etchant was increased from 30 seconds to 60 seconds (Comparative Example 2), and the whisker prevention treatment was not performed. (Comparative Example 3) was used.

(주석 도금액 조성)(Tin plating solution composition)

주석 60g/LTin 60g / L

메탄술폰산 140g/LMethanesulfonic Acid 140g / L

첨가제 UT-55* 40mL/LAdditive UT-55 * 40mL / L

* 에바라유지라이트(주){Ebara-Udylite Co., Ltd.)제* Product made by Ebara Yuji Light Co., Ltd. (Ebara-Udylite Co., Ltd.)

(주석 도금 공정)(Tin plating process)

(1) 음극전해 탈지(50℃, 5A/d㎡, 30초처리)(1) Cathodic Electrolytic Degreasing (50 ° C, 5A / dm 2, 30 Second Treatment)

(2) 위스커 방지처리(35℃, 30초 처리)(2) Whisker prevention treatment (35 ℃, 30 seconds treatment)

(3) 주석 도금(40℃, 10A/d㎡)(3) Tin plating (40 degreeC, 10 A / dm <2>)

도금 막두께: 3㎛(위스커 평가용)Plating film thickness: 3 μm (for whisker evaluation)

10㎛(땜납능 평가용)             10 μm (for solderability evaluation)

(비교 에칭제 조성)(Comparative etchant composition)

황산 100g/LSulfuric acid 100g / L

과산화수소 20g/L Hydrogen Peroxide 20g / L

(평가방법) (Assessment Methods)

1. 에칭량1. Etching amount

에칭량은 하기 식에 의해 산출했다.The etching amount was computed by the following formula.

[수 1][1]

에칭량(㎛) = (△W×10000)/(S×d)Etching Amount (μm) = (ΔW × 10000) / (S × d)

△W: 에칭처리 전후의 중량차이(g)ΔW: difference in weight before and after etching (g)

S: 시험편의 표면적(㎠)S: surface area of the test piece (cm 2)

d: 동의 밀도(8.9g/㎤)d: copper density (8.9 g / cm 3)

2. 위스커 발생상태2. Whisker Condition

주석 도금 후, 실온에 방치하고, 방치 시간 5000시간까지, 1000시간 마다 실체 현미경으로 관찰하고, 하기 평가 기준에 따라서 위스커 발생 상태를 평가했다.After tin plating, it was left to room temperature and observed with a stereomicroscope every 1000 hours until the leaving time 5000 hours, and the whisker generation state was evaluated according to the following evaluation criteria.

평가기준 평가내용Evaluation Criteria Evaluation Content

◎ : 전혀 위스커 없음     ◎: no whiskers at all

○: 위스커 발생하고 있지만, 모두 10㎛ 이하(Circle): Whistle generate | occur | produces, but all are 10 micrometers or less

△: 위스커 발생하고 있지만, 모두 30㎛ 이하(Triangle | delta): Although a whisker has generate | occur | produced, all 30 micrometers or less

×: 50㎛ 이상의 위스커가 조금 발생     X: 50 micrometers or more of whiskers generate | occur | produce a little

××: 50㎛ 이상의 위스커가 다수 발생     ××: A large number of whiskers of 50 μm or more were generated

3. 땜납능(solder ability) 평가3. Solder ability evaluation

이하의 땜납 욕, 땜납 방법에 의해, 하기 기준으로 땜납능을 평가했다.The solderability was evaluated on the following reference | standard by the following solder baths and the soldering method.

땜납 욕:Solder bath:

Sn-Ag3%-Cu O.5%, 245℃Sn-Ag3% -Cu 0.5%, 245 ° C

침지 시간:Immersion time:

5초5 sec

플럭스:Flux:

로진계 플럭스Rosin flux

평가 기준 평가 내용Evaluation criteria Evaluation contents

◎: 땜납으로 습윤되는 시간 2초 이내      ◎: within 2 seconds of wet time with solder

○: 땜납으로 습윤되는 시간 2~3초      ○: 2 to 3 seconds wet with solder

△: 땜납으로 습윤되는 시간 3~5초      △: 3 to 5 seconds of time wet with solder

×: 땜납으로 습윤되는 시간 5초 이상      ×: time of 5 seconds or more wet with solder

(결과)(result)

에칭량 Etching amount 땜납능Solderability 위스커 발생 상태            Whisker occurrence 1000시간1000 hours 2000시간2000 hours 3000시간3000 hours 4000시간4000 hours 5000시간5000 hours 실시예 2Example 2 0.5㎛ 0.5 μm    ◎    ◎    ◎    ◎    ◎    ◎ 실시예 2Example 2 0.5㎛ 0.5 μm    ◎    ◎    ◎    ◎    ◎    ◎ 실시예 3Example 3 0.7㎛ 0.7 μm    ◎    ◎    ◎    ◎    ◎    ◎ 실시예 4Example 4 0.6㎛ 0.6 μm    ◎    ◎    ◎    ◎    ◎    ◎ 비교예 1Comparative Example 1 1.0㎛ 1.0 μm    ◎    ◎    ○    △ ×   × ×   × 비교예 2Comparative Example 2 2.0㎛ 2.0 μm    ◎    ◎    ◎    ○    △    △ 비교예 3Comparative Example 3 -   -    ○    △ ×   × ×   × ××  ×× ××  ××

실시예 1 내지 4의 위스커 방지제를 사용했을 경우, 에칭량이 어느 쪽도 1㎛ 이하인 것에도 불구하고, 방치 5000시간 후에도 위스커가 전혀 발생하지 않고, 또 땜납 습윤성도 양호했다.When the whisker inhibitors of Examples 1 to 4 were used, the whiskers did not occur at all even after 5000 hours of standing, and the solder wettability was good even though the etching amount was 1 µm or less.

한편, 비교예 1, 2의 경우는 1~2㎛의 에칭에 의해 표면의 가공 변질 층을 제거하기 위해, 미처리의 비교예 3보다는 위스커 방지 효과가 인정되지만, 본 발명에 비하면 효과는 상당히 낮았다.On the other hand, in the case of the comparative examples 1 and 2, although the whisker prevention effect was recognized rather than the untreated comparative example 3 in order to remove the surface-processing deterioration layer by the etching of 1-2 micrometers, the effect was considerably low compared with this invention.

본 발명의 주석 도금용 위스커 방지제는 예를 들면, 리드 프레임용 구리합금 등의 피도금 소재를 거의 에칭하지 않고, 주석 도금층에 생기는 위스커의 발생을 방지할 수가 있는 것이다.The whisker prevention agent for tin plating of this invention can prevent generation | occurrence | production of the whisker which arises in a tin plating layer, for example, hardly etching the to-be-plated material, such as a copper alloy for lead frames.

따라서, 전자부품 등에 대한 주석 도금의 사전 처리로서 이 위스커 방지제를 사용함으로써, 위스커의 발생을 유효하게 방지하는 것이 가능하고, 특히, 미세화·고밀도화가 요구되는 전자부품의 위스커 방지 방법으로서 널리 이용하는 것이 가능하다.Therefore, by using this whisker inhibitor as a pretreatment for tin plating on electronic parts, it is possible to effectively prevent the occurrence of whiskers, and in particular, it can be widely used as a whisker prevention method for electronic parts requiring miniaturization and high density. Do.

Claims (6)

다음의 성분(A) 내지 (C)Next component (A) to (C) (A) 황산, 알칸술폰산, 알칸올술폰산 및 그의 유도체 (A) sulfuric acid, alkanesulfonic acid, alkanolsulfonic acid and derivatives thereof (B) 과산화물(B) peroxide (C) 동보다 전위가 높은 금속 이온(C) higher metal ions than copper 을 함유하는 주석 또는 주석 합금 도금용 위스커 방지제.Whisker inhibitor for tin or tin alloy plating containing a. 제 1항에 있어서, 성분(C)가 은 또는 팔라듐인 주석 또는 주석 합금 도금용 위스커 방지제.The whisker inhibitor for tin or tin alloy plating according to claim 1, wherein component (C) is silver or palladium. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 다시 다음의 성분The component according to claim 1 or 2, wherein (D) 테트라졸 또는 그의 유도체(D) tetrazole or derivatives thereof 를 함유하는 주석 또는 주석 합금 도금용 위스커 방지제.Whisker inhibitor for tin or tin alloy plating containing. 제 1항 내지 제 3항의 어느 한 항에 있어서, 리드 프레임용 구리합금에 사용하는 주석 또는 주석 합금 도금용 위스커 방지제.The whisker inhibitor for tin or tin alloy plating according to any one of claims 1 to 3, which is used for a lead alloy copper alloy. 피도금 소재를, 청구항 1항 내지 제 4항의 어느 한 항 기재의 주석 또는 주석 합금용 위스커 방지제에 침지한 후, 주석 또는 주석 합금 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 주석 또는 주석 합금 도금의 위스커 방지 방법.A method for preventing whiskers in tin or tin alloy plating, wherein the material to be plated is immersed in the tin or tin alloy whisker inhibitor according to any one of claims 1 to 4. 제 5항에 있어서, 피도금 소재가 리드 프레임용 구리합금인 주석 또는 주석 합금 도금의 위스커 방지 방법.6. The method for preventing whiskers of tin or tin alloy plating according to claim 5, wherein the material to be plated is a copper alloy for lead frame.
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CN104851496A (en) * 2015-05-08 2015-08-19 芜湖航天特种电缆厂 High-strength super-flexible tin plated copper foil wire anti-electromagnetic wave braided sleeve
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JP3513709B2 (en) 2001-10-16 2004-03-31 石原薬品株式会社 Preventing tin whiskers by pretreatment
US20040040852A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-04 Shipley Company, L.L.C. Plating method
JP2005206859A (en) * 2004-01-21 2005-08-04 Ebara Udylite Kk Method of producing member for electronic component
JP2005264261A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Oriental Mekki Kk Electronic component material
JP4284658B2 (en) * 2004-10-29 2009-06-24 日本ビクター株式会社 Electronic component and manufacturing method thereof

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