JPH0472071A - 無電解錫及び錫・鉛合金めっき浴並びにめっき方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子部品における銅回路を形成するためのエ
ツチングレジスト、半田付けを行う場合などに好適に用
いられる酸性の無電解錫、無電解錫・鉛合金めっき浴及
び無電解錫、無電解錫・鉛合金めっき方法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来よ
り、電子部品等に半田付は性などの点から無電解錫めっ
きを施すことが行われているが、この場合電子部品等の
めっき不要箇所をマスキングし、必要箇所のみをめっき
する部分めっきがなされることが多い。かかる部分めっ
きを行う場合、特に電子部品のめっきにおいてはマスキ
ング精度が強く要求され、これに対応して種々のマスキ
ング剤、マスキング方法が開発されているが、一般にマ
スキング剤はアルカリ性に弱く、アルカリ性のめっき浴
でめっきを行うとマスキング膵が剥離を起こすことがあ
り、また電子部品等の素材が多様化していることにより
、耐アルカリ性の悪い素材も増え、このためかかる部分
めっき用のめつき浴として酸性タイプのものが望まれて
いる。

従来、酸性の無電解錫めっき浴としては、錫イオンと、
錫を溶解するための酸と、チオ尿素から構成されるが、
錫は両性金属であるという性質から、不均化反応等によ
り金属錫、水酸化錫等の不溶性化合物が経時的に形成さ
れ、沈殿を生成する問題があり、浴の安定性が悪いとい
う欠点を有している。また、従来の酸性無電解錫・銅合
金めっき浴は、同様の問題があり、更にこれら従来浴は
析出膜厚が薄いという問題もある。

以上の点に鑑み、本出願人は先に、均一で微細な粒子の
錫板出物を与え、かつ良好な析出速度を有する酸性の無
電解錫めっき浴として、置換又は未置換のアルカンスル
ホン酸、ヒドロキシアルカンスルホン酸、ベンゼンスル
ホン酸及びナルタレンスルホン酸から選ばれる１種以上
の有機スルホン酸、これらスルホン酸の２価の錫塩、チ
オ尿素、水溶性ジルコニウム塩を含有してなることを特
徴とする無電解錫めっき浴を提案しく特願昭６３−２１
１８４７号）、また、経時による錫の不溶性化合物の生
成が可及的に防止され、かつ良好な析出速度を有する酸
性の無電解錫めっき浴として、２価の錫イオンと、有機
スルホン酸、有機カルボン酸及びホウフッ酸から選ばれ
る１種以上の酸と、チオ尿素と、過塩素酸及び過塩素酸
化合物から選ばれる１種以上の化合物とを含有してなる
ことを特徴とする無電解錫めっき浴を提案し　（特願平
１−３７５３８号）。

しかし、これらの錫めっき浴では厚付けが困難で、めっ
き最大膜厚が約３μｍ程度であった。また、錫・鉛合金
めっき浴も同様な事情にあった。

ところが、半田付は性の信頼性を高めるには、めっき膜
厚が６μｍ以上であることが要求され、このため厚付け
の容易な無電解錫めっき浴、錫・鉛合金めっき浴が望ま
れた。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明者らは、
上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、２価の
錫イオン又は２価の錫イオンと鉛イオンをリン酸又は縮
合リン酸に溶解し、チオ尿素を添加すると共に、還元剤
として次亜リン酸又は次亜リン酸塩を使用することによ
り、析出速度が高く、しかも厚付けが容易であり、かつ
得られるめっき皮膜も良好であることを知見し、本発明
をなすに至ったものである。

従って、本発明は、２価の錫イオン又はこれに加えて釦
イオンと、チオ尿素と、リン酸又は縮合リン酸と、次亜
リン酸又は次亜リン酸塩とを含有してなる酸性の無電解
錫及び錫・鉛合金めっき浴、並びにこれらの浴を用いて
被めっき物をめっきする無電解錫及び錫・鉛合金めっき
方法を提供する。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。

本発明の錫及び錫・鉛合金めっき浴において、２価の錫
イオンを提供する錫源としては種々選択し得、例えば酸
化錫、塩化錫、硫酸錫、更に有機スルホン酸錫、有機カ
ルボン酸錫、ホウフッ化錫等を挙げることができる。な
お、浴中の２価の錫イオン量は１０〜５０ｇ／Ｒ１特に
１０−４０ｇ／Ｑとすることが好ましい。

また、釦イオンとしては、塩化鉛、硫酸鉛、スルホン酸
鉛、ホウフッ化鉛、酸化鉛を用いることができる。これ
らの鉛イオンの量は合金量等に応じて選定し得るが、通
常１〜２０　ｇ　／　Ｑ、特に３〜９ｇ／Ωとすること
ができる。

更に、本発明浴にはチオ尿素が添加され、チオ尿素の添
加により、錫、錫・鉛合金の析出が可能になる。

なお、チオ尿素の使用量はめっき浴ＩＱ当り３ｏ〜１３
ｏｇ、特ニ５０−１１０　ｇとすることが好ましい。

また、本発明のめっき浴はリン酸又は縮合リン酸を用い
るもので、リン酸、縮合リン酸の使用により、錫、チオ
尿素を安定に溶解することができる。

ここで、縮合リン酸としてはピロリン酸、ポリリン酸等
が使用し得、これらリン酸、縮合リン酸はその１種を単
独で又は２種以上を組み合わせて用いることができるが
、その使用量は５〜６００ｇ　／　Ｑ、特に５０〜３ｏ
ｏｇ／Ｑであることが好ましい。また、金属イオンとの
割合は１：１ｏ〜］：３０、特に１：コ−５〜１：３０
が好ましい。

なお、上記リン酸、縮合リン酸に加え、本発明では更に
酸として有機スルホン酸、有機カルボン酸、過塩素酸、
ホウフッ酸の１種又は２種以上を併用することができ、
これら酸の使用により素材との密着性を向上させること
ができる。

この場合、有機スルホン酸としては、アルカンスルホン
酸、ヒドロキシアルカンスルホン酸、ベンゼンスルホン
酸、ナフタレンスルホン酸やこれらの水素原子の一部が
水酸基、ハロゲン原子、アルキル基、カルボキシル基、
ニトロ基、メルカプト基、アミノ基、スルホン酸基など
で置換されたものが使用できる。具体的には、本発明で
好適に使用し得る有機スルホン酸として、メタンスルホ
ン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、２−プ
ロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、２−ブタンスル
ホン酸、ペンタンスルホン酸、クロルプロパンスルホン
酸、２−ヒドロキシエタン−１−スルホン酸、２−ヒド
ロキシプロパン−１−スルホン酸、２−ヒドロキシブタ
ン−１−スルホン酸、２−ヒドロキシペンタンスルホン
酸、アリルスルホン酸、２−スルホ酢酸、２−又は３−
スルホプロピオン酸、スルホコハク酸、スルホマレイン
酸、スルホフマル酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンス
ルホン酸、キシレンスルホン酸、ニトロベンゼンスルホ
ン酸、スルホ安息香酸、スルホサリチル酸、ベンズアル
デヒドスルホン酸、ｐ　−フェノールスルホン酸などを
挙げることができる。

また有機カルボン酸としては、酒石酸、リンゴ酸、クエ
ン酸、コハク酸、グルコン酸などが使用される。

これら酸の使用量は、特に制限されないが、２０〜３０
０ｇ／Ｑ、特に５０〜１５０ｇ／Ｑとすることが好まし
く、また酸と２価の錫イオンとの割合は１〜１０：１、
特に３〜７：１とすることが好適である。

本発明浴は、上記成分に加え、次亜リン酸又は次亜リン
酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム等の次亜リン酸塩を
好ましくは１０〜１５０　ｇ　／　１２、より好ましく
は３０〜７０　ｇ　／　Ｑ添加する。これによりめっき
浴の酸化による劣化を防止する。

なお、本発明のめっき浴は酸性であり、特にｐＨ１，５
以下であることが好ましい。

上述しためっき浴を用いて無電解錫又は錫・鉛合金めっ
きを行う場合、その温度は４０〜７５℃、特に６５・−
７０’Ｃが好ましい。この場合、被めっき物は適宜選定
され、例えば銅、銅合金などの無電解めっきに好適に用
いられる。なお、めっきに際し、必要により撹拌を行う
こともできる。

次に、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない
。

〔実施例１〕 下記組成の無電解錫・鉛合金めっき浴を調製した。

ホウフッ化錫（Ｓｎ２＋とじて）　　　　　２０ｇ／氾
ホウフッ化鉛（ｐ　ｂ”＋とじて）　　　　　５０　ｇ
　／　Ｑチオ尿素　　　　　　　　　　　　　　８０　
ｇ　／　Ｑピロリン酸　　　　　　　　　　　　２００
　ｇ　／　Ｑ次亜リン酸ナトリウム　　　　　　　５０
　ｇ　／　ＱｐＨ０，８ 〔比較例１〕 下記組成の無電解錫・鉛合金めっき浴を調製した。

ホウフッ化錫　　　　　　　　　　　２０　ｇ　／　（
ｌホウフッ化釦　　　　　　　　　　　　８ｇ／Ｑホウ
フッ酸　　　　　　　　　　　２００ｇ／Ｑ次亜リン酸
ナトリウム　　　　　　　５０ｇ／Ｑチオ尿素　　　　
　　　　　　　　　８０　ｇ　／　ＱＰＨ０，１ 次に、上記めっき浴を用いて銅板上に温度７０℃でめっ
きを施し、めっき時間と析出膜厚との関係を調へた。結
果を第１図に示す。

〔実施例２〕 下記組成の無電解錫めっき浴を調製した。

ホウフッ化８　　　　　　　　　　　２０　ｇ　／　Ｄ
。

チオ尿素　　　　　　　　　　　　　８０　ｇ　／　Ｑ
ピロリン酸　　　　　　　　　　　　２００　ｇ　／　
Ｑ次亜リン酸ナトリウム　　　　　　　５０　ｇ　／　
Ｑｐ）（ｏ、２ 〔比較例２〕 下記組成の無電解錫めつき浴を調製した。

ホウフッ化錫　　　　　　　　　　　２０　ｇ　／　Ｑ
ホウワラ酸　　　　　　　　　　　　２００　ｇ　／　
Ｑ次亜リン酸ナトリウム　　　　　　　５０　ｇ　／　
ｎＰ）（ｏ、１ 次に、上記めっき浴を用いて実施例１と同様にめっきを
行い、めっき時間と析出速度との関係を調べた。結果を
第２図に示す。

〔発明の効果〕

本発明の酸性無電解錫、錫・鉛合金めっき争は析出速度
が大きく、また厚付けが容易であり、本発明浴を用いた
無電解錫、錫・鉛合金めっき方法は効率のよいめっきが
可能なものである。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２価の錫イオンと、チオ尿素と、リン酸又は縮合リ
   ン酸と、次亜リン酸又は次亜リン酸塩とを含有してなる
   ことを特徴とする酸性の無電解錫めっき浴。 ２．２価の錫イオンと、鉛イオンと、チオ尿素と、リン
   酸又は縮合リン酸と、次亜リン酸又は次亜リン酸塩とを
   含有してなることを特徴とする酸性の無電解錫・鉛合金
   めっき浴。３．請求項１に記載の無電解錫めっき浴に被
   めっき物を浸漬して、該被めっき物上に錫めっき膜を形
   成する無電解錫・鉛めっき方法。 ４．請求項２に記載の無電解錫合金めっき浴に被めっき
   物を浸漬して、該被めっき物上に錫・鉛合金めっき膜を
   形成する無電解錫・鉛合金めっき方法。