KR20130041031A - 금속의 표면처리용 수용액 및 금속표면의 변색방지방법 - Google Patents

금속의 표면처리용 수용액 및 금속표면의 변색방지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 땜납 젖음성이 양호하고 열처리 후의 도금피막의 변색 및 트위스팅이 방지되는 땜납도금피막을 제공하기 위한 것으로, 주석피막의 표면처리방법 및 그 수용액이 개시되어 있다. 상기 수용액은 특정 화합물을 함유하고 주석피막의 리플로우 처리 전에 주석도금피막과 접촉하게 된다.

Description

금속의 표면처리용 수용액 및 금속표면의 변색방지방법{AQUEOUS SOLUTION FOR SURFACE TREATMENT OF METAL AND METHOD FOR PREVENTING DISCOLORATION OF METAL SURFACE}
본 발명은 금속, 특히 주석도금 피막의 표면처리용액에 관한 것이고; 또한, 주석도금 피막의 표면처리방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 주석도금방법을 이용해서 주석 피막을 형성할 경우, 리플로우 처리(reflow treatment)를 수행하기 전에 표면처리용액을 주석도금 피막의 표면에 적용하는 방법; 및 이것에 이용되는 처리용액에 관한 것이다.
주석 및 주석합금 피막은 우수한 접착성, 저비용, 전기특성 및 땜납성을 지니므로, 칩, 결정 진동자, 리드 프레임(lead frame), 인쇄회로 및 기타 전자 부품 등의 전기접촉을 필요로 하는 부분에, 또한, 반도체나 인쇄 기판의 제조에 포함되는 공정에 있어서의 에칭 레지스트로서 널리 사용된다.
위스커(whisker)라 불리는 머리카락 같은 금속 침착물은 미처리 주석 및 주석합금 도금의 표면에 시간이 지남에 따라 형성된다. 전자부품 등에 이용되는 기판의 표면상에 형성되는 주석 혹은 주석합금 피막의 표면상에 위스커가 형성될 경우 전기적 단락의 가능성이 있다. 고온처리, 특히 리플로우 처리는 이러한 위스커의 형성을 방지하는 동시에 광택있는 주석 혹은 주석합금 피막 표면을 형성하기 위해 주석 혹은 주석합금 피막이 형성된 후 수행되는 것은 잘 알려져 있다. 그러나, 리플로우 처리는 위스커 발생을 방지하는 효과를 보일지라도, 가열후의 피막표면의 변색 및 산화가 일어나는 경향이 있다고 하는 문제가 있다. 피막 표면의 산화는 도금피막 표면의 변색의 인자로서 간주되며; 산화된 피막이 두꺼워질수록 피막변성이 진행되고; 도금피막의 산화가 납땜 젖음성을 감소시키는 원인으로도 된다. 주석-납 합금 도금은 종래 산화되는 경향이 있는 금속인 주석 피막이 지닌 이러한 문제에 응하여 이용되어 왔다. 납은 주석의 산화 및 위스커의 성장을 억제하는 효과를 지닌다. 그러나, 전자 부품에 납을 이용하는 것은 납의 독성에 대한 최근의 관심에 의해 규제되고 있다. 따라서, 납-무첨가(lead-free) 주석 혹은 주석 합금 도금에 대한 요구가 있고, 그 도금피막의 산화 및 위스커 형성을 방지하기 위한 대책이 필요하게 되었다.
한편, 주석-납 합금도금 피막과 달리, 리플로우 처리의 결과로서 주석도금피막의 표면상에 트위스팅(twisting)이 일어나는 경향이 있는 것은 알려져 있다. 여기서 "트위스팅"이란 주석 피막에 나타나는 요철형상의 돌출부를 의미하며, 이 트위스팅은 목질 입자 패턴을 형성가능한 경우도 있다. 피막표면상의 이 트위스팅은 주석피막의 두께를 불균일하게 하고, 경우에 따라, 기재(예를 들어, 니켈)가 노출되어 땜납성을 보증하기 곤란하다고 하는 문제도 초래한다. 따라서, 도금피막의 트위스팅을 방지할 필요가 있다.
각종 주석피막의 표면처리용액 및 그 표면처리방법이 수년 동안 주석도금강판의 표면처리방법으로서 이용되어 왔다. 예를 들어, 일본국 공개특허 소52-53739호 공보에는 유리산으로서 인산 또는 인산과 아인산 혹은 차아인산과의 조합물을 5 내지 50 g/L의 양으로 첨가한 수용액을 이용한 주석도금강판의 표면처리에 대해 개시되어 있다. 게다가, 이 특허 문헌에 의하면, 처리조의 pH는 4 이하로 조정된다. 그러나, 이 특허 문헌에는 본 발명의 표면처리화합물 혹은 용액을 리플로우 처리전에 이용하는 것에 대해서는 개시되어 있지 않다.
또, 일본국 공고특허 소 58-1085호 공보에는 주석전기도금 강철 스트립을 리플로우 처리에 적용하기 전에 융점이 170 내지 300℃이고 리플로우에 의해 분해되는 유기산 혹은 그의 염의 수용액을 상기 스트립의 표면에 적용하는, 주석도금표면상에 목질 입자패턴의 형성을 방지하는 방법이 개시되어 있다. 이 특허문헌에 있어서 유기산 혹은 그의 염으로서는 글루콘산 나트륨, 글루탐산 일나트륨, EDTA(sodium ethylenediamine tetraacetate) 등이 열거되어 있다. 또, 이 특허문헌에 의하면, 주석도금표면상의 목질입자패턴은 인산나트륨에 의해 제거되지 않아, 이 화합물은 부적절하는 것을 알 수 있다. 또, 상기 특허문헌에는 본 발명에 이용되는 혹은 전자부품에 이용되는 화합물의 우수한 효과는 개시되어 있지 않다.
또한, 일본국 공개특허 소 7-286285호 공보에는 인산 이온, 유기인산 및 주석이온을 함유하는 pH 5.0 이하이고; 주석도금강판의 표면에 이용되는 화학변환처리용의 수용액이 개시되어 있다. 이 특허문헌에는 주성분이 유기인산화합물인 화학변성수용액이 개시되어 있으나, 본 발명의 화합물 또는 그의 유리한 효과에 대해서는 개시되어 있지 않다.
본 발명의 목적은 땜납 젖음성이 양호한 도금피막; 및 전자부품에 이용되는 주석 혹은 주석합금도금피막의 리플로우 처리 후에도 상기 도금피막의 트위스팅이 없고, 변색이 억제되는 해당 도금피막의 형성방법을 제공하는 데 있다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 도금피막의 리플로우 처리 전에 이용되는 주석도금피막의 표면처리용 수용액에 대한 집중적인 연구를 행한 결과, 인산 암모늄 염과 같은 특정 화합물이 마찬가지 구성을 지닌 다른 화합물을 함유하는 수용액에 비해서 선택적인 유용성을 지니는 것을 발견하여 본 발명을 수행하였다. 본 발명의 표면처리용 수용액은 변색이 일어나지 않고 도금피막의 트위스팅이 방지되는 양호한 땜납 젖음성을 지닌 도금피막을 얻을 수 있다.
본 발명의 제 1측면은 pH 3 내지 5를 지닌 인산 암모늄염을 함유하는 주석도금피막의 표면처리용 수용액; pH 2 내지 10을 지닌 폴리인산염을 함유하는 주석도금피막의 표면처리용 수용액; pH 4.5 내지 8.5를 지닌 말레산염을 함유하는 주석도금피막의 표면처리용 수용액; pH 7 내지 12를 지닌 L-아르기닌을 함유하는 주석도금피막의 표면처리용 수용액; pH 4 내지 7을 지닌 글리신을 함유하는 주석도금피막의 표면처리용 수용액; 또는 인산 암모늄염과 폴리인산염의 혼합물, 글리신과 인산 암모늄염의 혼합물 혹은 글리신과 폴리인산염의 혼합물로 이루어진 주석도금피막의 표면처리용 수용액이다.
본 발명의 제 2측면은 상기 주석도금피막의 표면처리용 수용액으로 주석피막을 처리하는 주석도금피막의 표면처리방법이다.
본 발명의 제 3측면은 기판의 표면상에 주석도금을 수행하여 주석피막을 형성하고, 이어서, 이 주석피막의 표면을 상기 주석도금피막의 표면처리용 수용액으로 처리하는, 주석도금피막의 표면처리방법이다.
본 발명의 제 4측면은 표면상에 금속을 지닌 기판을 준비하는 단계; 상기 기판을 산으로 활성화시키는 단계; 상기 활성화된 기판에 주석도금하는 단계; 얻어진 주석도금피막을 상기 표면처리용 수용액으로 처리하는 단계; 및 상기 주석피막을 리플로우처리하는 단계를 포함하고, 이때 상기 표면처리용 수용액은 상기 주석도금피막의 표면처리용 수용액인 것을 특징으로 하는, 금속상에 주석도금피막을 형성하는 방법이다.
본 발명의 제 5측면은 기판에 주석도금하는 단계와 주석피막을 지닌 기판에 리플로우 처리하는 단계 사이에 상기 표면처리용 수용액으로 주석피막의 표면을 처리하는 단계를 포함하는, 주석피막을 지닌 전자부품의 제조 방법이다.
본 발명의 주석도금피막 표면처리용액에 의하면, 내부식성 및 내트위스트성이 우수한 피막을 형성하는 것이 가능하다. 즉, 주석도금피막에 리플로우 처리를 실시하기 전에 본 발명의 표면처리용액을 이용함으로써 가열후 주석피막의 변색이 저감되고 또한 양호한 땜납성을 지닌 주석피막을 형성하는 것이 가능해진다.
본 명세서 전체를 통해서 이용되는 약호는 다른 언급이 없는 한 다음과 같은 정의를 지닌다: g = 그램, ㎎ = 밀리그램; ℃ = 섭씨온도; V = 볼트, A = 암페어; m = 미터, ㎝ = 센티미터, ㎛ = 마이크로미터; L = 리터, ㎖ = 밀리리터; dm2 = 제곱 데시미터. 수치의 범위는 모두 경계값을 포함하며 어떠한 순서로든 조합될 수 있다.
본 명세서에 있어서 용어 "도금용액" 및 "도금조"는 호환가능하게 이용되는 동일한 의미를 지닌다.
주석도금피막의 표면처리용 수용액은 물; 및 인산 암모늄염, 폴리인산염 및, 글리신, L-아르기닌 및 말레산의 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 함유한다.
본 발명의 폴리인산염과 말레산염의 예로서는, 이들로 제한되는 것은 아니지만, 암모늄염과, 나트륨, 칼륨 및 기타 알칼리 금속염이 있다.
인산 암모늄염, 폴리인산염 및, 글리신, L-아르기닌 및 말레산의 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물은 표면처리용 수용액중에 화합물로서 5 내지 100 g/L, 바람직하게는 10 내지 80 g/L, 특히 30 내지 60 g/L의 범위내의 양으로 존재한다.
본 발명의 주석도금피막의 표면처리용 수용액은 그의 성분에 따라 미리 정해지는 최적의 pH 범위를 지닌다. 예를 들어, 상기 용액이 인산 암모늄염을 함유하는 경우 pH의 범위는 3 내지 5, 바람직하게는 4 초과 4.5까지이고; L-아르기닌이 사용될 경우 pH의 범위는 7 내지 12이며; 말레산인 경우 pH의 범위는 6 내지 9이고; 폴리인산인 경우, pH의 범위는 2 내지 10, 바람직하게는 6 내지 10이며; 글리신인 경우 pH의 범위는 4 내지 7이다. 또, 인산 암모늄염과 폴리인산염의 혼합물을 함유할 경우 상기 수용액의 pH는 4 내지 7, 바람직하게는 5 내지 6이고; 인산 암모늄염과 글리신의 혼합물을 함유할 경우 상기 수용액의 pH는 4 내지 6, 바람직하게는 4 내지 5이며; 폴리인산염과 글리신의 혼합물을 함유할 경우, 상기 수용액의 pH는 바람직하게는 7 내지 9, 특히 7 내지 8이다. 통상의 pH 조정자는 pH를 조정하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 인산 또는 아세트산은 pH를 낮추는 데 이용될 수 있는 반면, 암모니아수, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨은 pH를 올리는 데 첨가될 수 있다. 바람직한 실시형태에 있어서, 수용액의 pH는 해당 수용액 중에 함유된 성분을 구성하는 산 또는 알칼리에 의해 조정된다. 예를 들어, 상기 수용액이 인산 암모니아염을 함유할 경우, 해당 수용액의 pH는 인산 또는 암모니아에 의해 조정되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 수용액이 폴리인산염을 함유할 경우, 해당 수용액의 pH는 해당 염을 구성하는 폴리인산 혹은 알칼리성분에 의해 조정된다. 또, 상기 수용액이 말레산을 함유할 경우, 상기 수용액의 pH는 해당 염을 구성하는 말레산 혹은 알칼리성분에 의해 조정된다.
본 발명의 표면처리용 수용액은 일반적으로 10 ℃ 내지 100 ℃, 바람직하게는 실온(25 ℃) 내지 70 ℃, 이상적으로는 40 ℃ 내지 70 ℃의 조(bath) 온도 범위에서 이용된다.
계면활성제, 항균제 등의 통상의 첨가제 및 용매는 필요에 따라 본 발명에 첨가될 수 있지만 필수는 아니다.
본 발명의 주석도금피막의 표면처리용 제제는 침지 처리 또는 분사 처리 등의 통상의 방법에 의해 기판에 적용될 수 있다. 일반적으로, 주석피막의 표면은 물로 세정되고, 이어서 본 발명의 주석도금피막의 표면처리용 수용액이 침지 혹은 분사에 의해 적용된다. 처리시간은 일반적으로 5 내지 120초, 바람직하게는 10 내지 60초이다. 다음에, 상기 산물은 일반적으로 순수로 헹굼 및 세정되고, 계속해서 건조된다.
본 발명의 처리용 수용액은 전자부품 등의 주석도금피막의 처리에 대해서 이상적이다. 이러한 성분의 예로는 칩 레지스터, 칩 커패시터 등의 기타 칩 부품; 커넥터 핀; 범퍼; 인쇄기판; 리드 프레임; 및 기타 전자부품을 포함한다.
이하의 실시예로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 이용되는 화합물; 특히 인산, 폴리인산염, 및 글리신, L-아르기닌 및 말레산의 염은 기타 유사한 화합물과 비교할 때 명백한 효과를 지닌다. 즉, 주석도금피막이 리플로우 처리 전에 본 발명의 표면처리용 수용액으로 표면처리될 경우, 피막 표면의 변색 및 트위스팅이 억제될 수 있고, 또한, 주석도금피막은 리플로우 처리후에도 양호한 땝납 젖음성을 지니도록 형성될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 이용해서 특정 조건에 대해서 설명한다.
외관, 변색 및 트위스팅은 실시예 및 비교예에 있어서 다음과 같이 평가하였다.
(1) 외관
표면처리용 용액으로 처리된 주석도금피막을 리플로우 처리하고, 건조시켰다. 이어서, 주석도금피막의 표면의 광택에 대해서 현미경으로 검사하고, 도금외관의 균일성(외관의 불균일성)을 이하의 4가지 등급에 따라 평가하였다.
1: 광택있고 균일함: 광택있고, 균일한 피막
2: 광택있고, 불균일함: 광택은 있지만 불균일한 피막
3: 흐리고 균일함: 흐리지만 균일한 피막
4: 흐리고 불균일함: 흐리고 불균일한 피막
(2) 변색
표면처리용 용액으로 처리된 주석도금피막을 리플로우 처리하고 건조시켰다. 이어서, 주석도금피막의 표면의 변색에 대해 현미경으로 검사하고 이하의 4가지 등급에 따라 평가하였다.
우수: 변색 없음
양호: 사실상 변색없음(매우 광택있음)
평균: 약간 흰색, 회색, 황색 또는 기타 변색
불량: 갈색 혹은 자주색 변색
(3) 트위스팅
표면처리용 용액으로 처리된 주석도금피막을 리플로우 처리하고 건조시켰다. 이어서, 주석도금피막의 표면의 트위스팅에 대해 현미경으로 검사하고 이하의 4가지 등급에 따라 평가하였다.
우수: 트위스팅 없음
양호: 사실상 트위스팅 없음
평균: 약간 트위스팅 있음
불량: 트위스팅 있음
실시예 1 내지 4 및 비교예 0 내지 38
알칼리 전해 탈지제(Cleaner 160P, Meltex Inc.) 용액중 조 온도 60℃에서 1분간 4V의 전압하에 구리 리드프레임에 대해 캐소드 전해 탈지를 행하고; 얻어진 산물을 수세하고; 과황산 화학 침식제(Actronal 55) 용액 중 실온에서 30초간 침지함으로써 화학적 침식을 행하고; 이 산물을 수세, 10% 황산 용액 중에서의 산세정 및 수세를 행하고; 첨가제-무첨가 와트조 속에서 온도 55℃, 전류 밀도 3 A/dm2 × 2분의 조건하에 니켈 도금을 행하여 두께 1 ㎛의 니켈피막을 형성하고; 이 산물을 수세하고; 통상의 메탄 황산 주석도금조(SOLDERONTM TMBT-280 주석도금)에 의해 두께 3 ㎛의 주석도금피막을 형성하고; 얻어진 산물을 수세하고, 하기 표 1에 표시된 조성 및 pH를 지닌 수용액 중에 25℃에서 30초간 침지하고, 수세후 건조시켰다. 폴리인산나트륨은 일본의 칸토카가구사(Kanto Chemical Co., Inc.) 제품이었다. 건조후, 리플로우 장치(일본 펄스 라보라토리사(Pulse Laboratories, Inc.) 제품 RF-330)에 의해 260℃, 1분의 조건하에 리플로우 처리를 행하고, 각 부분에서의 주석 피막의 외관, 변색 및 트위스팅을 평가하였다. 그 평가결과는 하기 표 1에 표시되어 있다.
실시예 화합물 함유량 pH 외관 변색 트위스팅
1 인산 일암모늄 50 4.21 1 양호 양호
2 폴리인산 나트륨 50 7.95 1 평균 양호
3 L-아르기닌 50 11.67 1 평균 양호
4 글리신 50 6.17 1 평균 양호
비교예
0 무처리 n/a 1 불량 불량
1 인산 이암모늄 50 7.95 4 평균 평균
2 인산 삼암모늄 50 9.68 1 평균 불량
3 인산암모늄나트륨 이염기성 사수화물 50 8.13 1 평균 평균
4 인산수소칼륨 50 4.63 4 평균 불량
5 인산수소이칼륨 50 9.18 4 평균 평균
6 인산 삼나트륨 50 ≥12 1 평균 평균
7 인산 50 1.07 4 평균 평균
8 메탄설폰산 50 1 1 평균 불량
9 트리폴리인산나트륨 50 9.28 4 평균 평균
10 포스핀산 50 1.04 4 불량 불량
11 피로인산나트륨 50 10.95 1 평균 평균
12 메타인산나트륨 50 6.06 1 평균 평균
13 헥사메타인산나트륨 50 5.96 1 불량 불량
14 락트산 50 2 1 불량 불량
15 구연산 50 1.82 4 불량 불량
16 구연산 일수화물 50 1.81 4 평균 평균
17 구연산 이칼륨 50 4.94 1 불량 불량
18 구연산 삼칼륨 50 8.25 1 불량 불량
19 구연산 암모늄 50 4.89 4 평균 불량
20 말론산 50 2.27 4 평균 평균
21 이타콘산 50 2.27 4 평균 평균
22 알라닌 50 6.17 1 평균 불량
23 L-아스파르트산 50 ≥12 1 불량 평균
24 니코틴산 50 5.89 1 평균 불량
25 말산 50 1.18 4 불량 불량
26 니트릴로트리아세트산 50 3.89 1 불량 불량
27 주석산 50 1.67 1 불량 불량
28 이미노디아세트산 50 3.06 1 불량 불량
29 숙신산 50 2.27 4 평균 불량
3 소르브산 칼륨 50 8.25 1 평균 평균
31 글루콘산 나트륨 50 6.82 1 평균 불량
32 아세트산 50 2.36 4 불량 평균
33 암모니아 50 ≥12 1 평균 불량
34 피콜린산 50 3.17 1 불량 불량
35 붕산 50 3.65 1 불량 불량
36 암모늄 티오시아네이트 50 4.98 1 불량 불량
37 L-아스코르빈산 50 2.34 1 불량 불량
38 아황산 암모늄 50 8.19 1 불량 불량
본 실시예에 있어서 사용된 화합물로부터 제조된 표면처리용 수용액은 비교예의 수용액에 비해서 리플로우 처리가 실시된 주석도금피막의 변색 및 트위스팅을 저감시키는 것이 확인되었다.
실시예 1 내지 4의 화합물, 또는 말레산염을 이용해서 제조된 표면처리용 수용액은 표 2에 표시한 처리조건하에서 실시예 1에 있어서와 마찬가지로 평가되었다. 실시예 1 내지 4에서의 화합물 또는 말레산 50 g/L는 물에 첨가되었고; pH는 인산 일암모늄 수용액에 대해서는 인산 또는 암모니아를 이용해서, 폴리인산 나트륨수용액에 대해서는 인산 또는 수산화나트륨을 이용해서, 말레산 또는 L-아르기닌 수용액에 대해서는 아세트산 또는 수산화나트륨을 이용해서, 그리고, 글리신수용액에 대해서는 아세트산 또는 암모니아를 이용해서 조정하였고; 최적의 pH 시험은 각각의 표면처리용 수용액에 대해서 수행하였다. 이때, 조 온도는 해당 조 온도에 대해서 통상 이용되는 온도범위를 반영한 것으로 여겨지는 25℃ 내지 60℃ 사이에서 변경하였고, 이에 따라 온도의 영향도 조사하였다.
그 평가결과는 하기 표 2에 표시되어 있다.
실시예 화합물 pH 조 온도 ℃ 외관 변색 트위스팅
5 인산 일암모늄 4.3 25 1 양호 양호
6 인산 일암모늄 4.3 40 1 우수 양호
7 인산 일암모늄 4.3 60 1 우수 우수
비교예 39 인산 일암모늄 2 25 4 평균 평균
비교예 40 인산 일암모늄 6 25 1 평균 불량
8 폴리인산 나트륨 2 25 1 평균 양호
9 폴리인산 나트륨 6 25 1 우수 우수
10 폴리인산 나트륨 8 40 1 우수 양호
11 폴리인산 나트륨 8 60 1 우수 양호
12 폴리인산 나트륨 10 25 1 우수 양호
13 폴리인산 나트륨 10 40 1 우수 우수
14 글리신 6.2 40 1 우수 우수
15 글리신 6.2 60 1 우수 우수
16 글리신 4 25 1 우수 양호
17 글리신 9 25 1 평균 양호
18 L-아르기닌 12 40 1 우수 우수
19 L-아르기닌 12 60 1 우수 양호
비교예 41 말레산 4 25 1 우수 평균
20 말레산 6 25 1 우수 양호
비교예 42 말레산 9 25 1 우수 평균
인산 암모늄염은 pH 2 및 6(비교예 39 및 40)일 경우 "트위스팅"에 있어서 양호한 결과를 제공하지만, pH 4.21 내지 4.3일 경우에는 실시예 1 및 5 내지 7에 표시된 바와 같이 외관, 변색 및 트위스팅에 있어서 양호한 결과를 나타내었다. 게다가, 25 ℃ 내지 60 ℃의 온도범위 내에서 양호한 결과를 보였다.
또, 폴리인산나트륨은 실시예 2 및 8 내지 13에 표시된 바와 같이 pH 2 내지 10일 경우 외관, 변색 및 트위스팅의 점에서 양호한 결과를 제공하였다. 이들 양호한 결과는 25 ℃ 내지 60 ℃의 온도범위 내에서 보였다.
글리신은 실시예 4 및 14 내지 17에 표시된 바와 같이 pH 4 내지 9일 경우 외관, 변색 및 트위스팅의 점에서 양호한 결과를 제공하였다. 이들 양호한 결과는 25 ℃ 내지 60 ℃의 온도범위 내에서 보였다.
L-아르기닌은 실시예 3[sic], 18 및 19에 표시된 바와 같이 pH 4 내지 9일 경우 외관, 변색 및 트위스팅의 점에서 양호한 결과를 제공하였다.
말레산은 비교예 41 및 42에 표시된 바와 같이 pH 4 또는 9일 경우 "트위스팅"의 점에서 양호한 결과를 제공하지 않았지만, 실시예 20에 있어서 pH 6하에서 각 특성의 점에서 양호한 결과를 제공하였다.
본 발명의 주석피막의 표면처리용 수용액은 2종의 화합물을 사용해서 하기 표 3에 있어서와 같이 제조하고, 실시예 1과 마찬가지로 평가하였다. 표면처리용 수용액의 조 온도는 40℃였다.
실시예 pH 외관 변색 트위스팅
24 인산 일암모늄 25 g/L 글리신 25 g/L 4.65 1 우수 우수
25 인산 일암모늄 25 g/L 폴리인산 나트륨 25 g/L 5.86 1 우수 우수
26 글리신 25 g/L 폴리인산 나트륨 25 g/L 7.81 1 우수 양호
실시예 27 내지 28(땜납 젖음성 시험)
주석피막 표면처리를 실시한 리드 프레임을, 실시예 1 및 5에 있어서의 표면처리용 수용액의 처리온도를 60℃로 사용한 이외에는 실시예 1 및 5와 마찬가지 조건하에서 준비하였다. 얻어진 리드 프레임에 대해 105 ℃ 및 100 %RH에서 4시간 및 8시간(PCT(105 ℃, 100 %RH 4 또는 8시간))에서의 내습성 시험을 행하고, 내습성 시험후의 도금피막의 땜납 젖음성은 SAT-5000 솔더 체커(RHESCA Co., Ltd.)를 이용해서 메니스코그래프법(Meniscograph method)에 의해 제로 크로스 타임(zero cross time)을 측정함으로써 평가하였다. 그 측정조건은 다음과 같다.
제로 크로스 타임 측정조건
땝납조: Sn/Pb = 63/37
조 온도: 235℃
침지 깊이: 1 ㎜
침지속도: 10 ㎜/초
침지시간: 5초
플럭스: 불활성화 로진
표 4는 상기 시험에 의해 얻어진 결과를 표시한다.
주석도금 전류밀도
A/dm2 		처리용액 내습성 시험 후의 땜납 젖음성
처리후 PCT 4시간 PCT 8시간
5 실시예 1 0.2초 0.3초 1초
5 실시예 5 0.2초 0.3초 1.1초
15 실시예 1 0.2초 0.3초 0.3초
15 실시예 5 0.2초 0.3초 0.3초
20 실시예 1 0.2초 0.3초 0.4초
20 실시예 5 0.2초 0.3초 0.3초
주석도금시간은 도금피막두께가 일정하게 되도록 각각의 전류 밀도에 대해서 조정하였다. 실시예 1 및 5에 있어서의 표면처리용 수용액은 양호한 땜납 젖음성을 제공하였다.

Claims (5)

  1. a) 기판의 표면상에 주석 피막을 도금하는 단계;
    b) 상기 기판 표면상의 주석 피막을, 리플로우 처리 전에, 글리신 및 L-아르기닌으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 아미노산을 포함하는 수성 용액으로 처리하는 단계; 및
    c) 상기 주석 피막을 리플로우 처리하는 단계를 포함하는,
    주석-도금 피막을 표면 처리하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 기판상에 주석 피막을 도금하기 전에, 상기 기판을 산으로 활성화시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 아미노산 글리신 또는 아미노산 L-아르기닌이 상기 수성 용액 내에 5 내지 100 g/L의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 아미노산 글리신 또는 아미노산 L-아르기닌이 상기 수성 용액 내에 10 내지 80 g/L의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 기판이 전자 부품인 것을 특징으로 하는 방법.
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