JPH0549760B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0549760B2 JPH0549760B2 JP3415685A JP3415685A JPH0549760B2 JP H0549760 B2 JPH0549760 B2 JP H0549760B2 JP 3415685 A JP3415685 A JP 3415685A JP 3415685 A JP3415685 A JP 3415685A JP H0549760 B2 JPH0549760 B2 JP H0549760B2
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- Japan
- Prior art keywords
- plating
- bath
- tin
- seconds
- energization
- Prior art date
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、有機スルホン酸浴を用いる錫−鉛合
金メツキ方法の改善に関する。
金メツキ方法の改善に関する。
［従来の技術］
かつて電子部品の露出金属部には防錆及び半田
付け性を目的に電気錫メツキが施されていたが、
このメツキはホイスカーと称されるひげ状の結晶
が発生するため電気回路の短絡等のトラブルがあ
り、近年小型化、精密化された電子部品、例えば
ICパツケージのアウターリード等においてはホ
イスカーの発生の少ない錫−鉛合金メツキが施さ
れている。このような錫−鉛合金メツキの浴とし
て従来最も多く用いられているのはホウフツ化物
浴であるが、この浴を用いた場合排水中のホウフ
ツ化イオンを除去する必要がある。しかし、ホウ
フツ化イオンを十分に除去することは困難である
ため、ホウフツ化物浴に代わるメツキ浴が求めら
れ、そのような錫−鉛合金メツキ浴として有機ス
ルホン酸浴が発表され、実用化されるに至つてい
る。
付け性を目的に電気錫メツキが施されていたが、
このメツキはホイスカーと称されるひげ状の結晶
が発生するため電気回路の短絡等のトラブルがあ
り、近年小型化、精密化された電子部品、例えば
ICパツケージのアウターリード等においてはホ
イスカーの発生の少ない錫−鉛合金メツキが施さ
れている。このような錫−鉛合金メツキの浴とし
て従来最も多く用いられているのはホウフツ化物
浴であるが、この浴を用いた場合排水中のホウフ
ツ化イオンを除去する必要がある。しかし、ホウ
フツ化イオンを十分に除去することは困難である
ため、ホウフツ化物浴に代わるメツキ浴が求めら
れ、そのような錫−鉛合金メツキ浴として有機ス
ルホン酸浴が発表され、実用化されるに至つてい
る。
ところでこの有機スルホン酸浴を用いた場合、
メツキ被覆表面に針状又は糸状の異常析出が発生
することがある。この異常析出発生のメカニズム
についてはいまだ明らかでないが、カソード表面
の結晶構造、結晶の異方成長性、化学的親和力等
が原因となつてデンドライト前駆体が生成し、こ
の前駆体に局部的に高電流密度の電流が流れ、加
速度的に成長するためと考えられる。この異常析
出は前記した錫メツキの場合のホイスカーと同様
に電気回路の短絡の原因となり電子部品等の信頼
性を損うので、これを確実に防止することが信頼
性確保の上からも、又メツキ製品歩留り向上のた
めからも強く要請されていた。
メツキ被覆表面に針状又は糸状の異常析出が発生
することがある。この異常析出発生のメカニズム
についてはいまだ明らかでないが、カソード表面
の結晶構造、結晶の異方成長性、化学的親和力等
が原因となつてデンドライト前駆体が生成し、こ
の前駆体に局部的に高電流密度の電流が流れ、加
速度的に成長するためと考えられる。この異常析
出は前記した錫メツキの場合のホイスカーと同様
に電気回路の短絡の原因となり電子部品等の信頼
性を損うので、これを確実に防止することが信頼
性確保の上からも、又メツキ製品歩留り向上のた
めからも強く要請されていた。
従来、上記のような有機スルホン酸浴を用いる
錫−鉛合金メツキにおける異常析出を防止するた
めに、被メツキ物の酸浸漬、電解脱脂又は化学研
磨等の前処理を施したり、下地メツキを施したり
する方法があるが作業工程が増して製造工程が煩
雑になる上、異常析出を必ずしも十分に抑制する
ことができない。また、平滑化剤をメツキ浴に添
加して活性点を不活性化する方法も知られている
が異常析出を効果的に防止するには平滑化剤の選
択やメツキ浴の管理などが厳しく要求されるため
事実上実施が困難な方法である。
錫−鉛合金メツキにおける異常析出を防止するた
めに、被メツキ物の酸浸漬、電解脱脂又は化学研
磨等の前処理を施したり、下地メツキを施したり
する方法があるが作業工程が増して製造工程が煩
雑になる上、異常析出を必ずしも十分に抑制する
ことができない。また、平滑化剤をメツキ浴に添
加して活性点を不活性化する方法も知られている
が異常析出を効果的に防止するには平滑化剤の選
択やメツキ浴の管理などが厳しく要求されるため
事実上実施が困難な方法である。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的は、上述の従来技術が有する、前
処理や下地メツキのような追加の工程が必要であ
るという問題、あるいは困難な平滑化剤の選択や
管理が必要であるという問題を解決することであ
る。換言すると、本発明の目的は、有機スルホン
酸浴を用いる錫−鉛合金メツキ法における上記異
常析出発生のトラブルを、前処理、下地メツキ等
の追加工程や添加剤等の手段によらずに解消し、
安定的にかつ廉価に錫−鉛合金メツキを行ない得
る方法を提供することにある。
処理や下地メツキのような追加の工程が必要であ
るという問題、あるいは困難な平滑化剤の選択や
管理が必要であるという問題を解決することであ
る。換言すると、本発明の目的は、有機スルホン
酸浴を用いる錫−鉛合金メツキ法における上記異
常析出発生のトラブルを、前処理、下地メツキ等
の追加工程や添加剤等の手段によらずに解消し、
安定的にかつ廉価に錫−鉛合金メツキを行ない得
る方法を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
本発明によれば、錫−鉛合金メツキ用有機スル
ホン酸浴を用いる電気錫−鉛合金メツキ法におい
て、メツキ形成のための順方向の通電を間欠的に
停止しながら行なうとともに、該通電は、20〜80
秒を一単位として行われ、且つ該通電の間欠的停
止は、３〜20秒を一単位として行われることを特
徴とする電気錫−鉛合金メツキ法が提供される。
ホン酸浴を用いる電気錫−鉛合金メツキ法におい
て、メツキ形成のための順方向の通電を間欠的に
停止しながら行なうとともに、該通電は、20〜80
秒を一単位として行われ、且つ該通電の間欠的停
止は、３〜20秒を一単位として行われることを特
徴とする電気錫−鉛合金メツキ法が提供される。
本発明方法においては、メツキ形成の順方向の
通電と該通電の停止を間欠的に行うことにより、
前述した異常析出の防止を有効に行うことに成功
したものである。この異常析出防止の効果の点か
らは、通電の時間は短い程よく、また停止時間は
長い程よい。例えば、通電時間が80秒を超えた
り、停止時間が３秒未満と短過ぎると、異常析出
を十分に防止することが困難となる。一方、通電
時間が短か過ぎたり、停止時間が長過ぎたりする
と、メツキ形成の能率が低下する。従つて、本発
明においては、前記通電は、20〜80秒を一単位と
して行われ、且つ該通電の間欠的停止は、３〜20
秒を一単位として行われる。また通電及び間欠的
停止の特に好適な時間は、被メツキ物の材質、メ
ツキ浴組成、電流密度等により異なるので一概に
は言えないが、通常の電流密度である2A／ｄm2
においては、通電を20〜60秒を一単位として行
い、通電の停止を５〜20秒を一単位として行うこ
とが好ましい。
通電と該通電の停止を間欠的に行うことにより、
前述した異常析出の防止を有効に行うことに成功
したものである。この異常析出防止の効果の点か
らは、通電の時間は短い程よく、また停止時間は
長い程よい。例えば、通電時間が80秒を超えた
り、停止時間が３秒未満と短過ぎると、異常析出
を十分に防止することが困難となる。一方、通電
時間が短か過ぎたり、停止時間が長過ぎたりする
と、メツキ形成の能率が低下する。従つて、本発
明においては、前記通電は、20〜80秒を一単位と
して行われ、且つ該通電の間欠的停止は、３〜20
秒を一単位として行われる。また通電及び間欠的
停止の特に好適な時間は、被メツキ物の材質、メ
ツキ浴組成、電流密度等により異なるので一概に
は言えないが、通常の電流密度である2A／ｄm2
においては、通電を20〜60秒を一単位として行
い、通電の停止を５〜20秒を一単位として行うこ
とが好ましい。
上記のように通電を間欠的に停止させることに
よる電流の波形は特に限定されず、例えば矩形
波、ステツプ波、三角波、鋸波など何れでもよ
い。
よる電流の波形は特に限定されず、例えば矩形
波、ステツプ波、三角波、鋸波など何れでもよ
い。
本発明の方法に用いられる錫−鉛合金メツキ用
有機スルホン酸浴は、錫および鉛の、アルカノー
ルスルホン酸、フエノールスルホン酸等の有機ス
ルホン酸の塩を主成分とするメツキ浴として知ら
れ、例えば石原薬品(株)製のアルカノールスルホン
酸はんだメツキ浴（AS浴）、フエノールスルホン
酸はんだメツキ浴（PS浴）；西独マツクスシユレ
ツター社製のスロツトレツトＫ浴等を挙げること
ができる。
有機スルホン酸浴は、錫および鉛の、アルカノー
ルスルホン酸、フエノールスルホン酸等の有機ス
ルホン酸の塩を主成分とするメツキ浴として知ら
れ、例えば石原薬品(株)製のアルカノールスルホン
酸はんだメツキ浴（AS浴）、フエノールスルホン
酸はんだメツキ浴（PS浴）；西独マツクスシユレ
ツター社製のスロツトレツトＫ浴等を挙げること
ができる。
［作 用］
本発明の方法により異常析出が効果的に防止さ
れる理由は必ずしも明らかではないが、次のよう
に推定される。前述したように諸要因により形成
されたデンドライト前駆体が異常析出へと成長す
る過程にはカソードの近傍に形成される拡散二重
層が重要な役割を果すと考えられる。即ち、カソ
ード近傍のカチオンが電着により消費されて拡散
二重層の濃度勾配が大きくなる結果デンドライォ
前駆体が突起状に成長し、この突起に高電流密度
の電流が流れて突起が加速度的に成長し異常析出
になるものと推定される。本発明の方法により通
電を間欠的に停止すると停止時間中にカソード沖
合から拡散二重層へカチオンの移動が起つて拡散
二重層の濃度勾配が緩和され、その結果デンドラ
イト前駆体の成長が抑制されるものと考えられ
る。
れる理由は必ずしも明らかではないが、次のよう
に推定される。前述したように諸要因により形成
されたデンドライト前駆体が異常析出へと成長す
る過程にはカソードの近傍に形成される拡散二重
層が重要な役割を果すと考えられる。即ち、カソ
ード近傍のカチオンが電着により消費されて拡散
二重層の濃度勾配が大きくなる結果デンドライォ
前駆体が突起状に成長し、この突起に高電流密度
の電流が流れて突起が加速度的に成長し異常析出
になるものと推定される。本発明の方法により通
電を間欠的に停止すると停止時間中にカソード沖
合から拡散二重層へカチオンの移動が起つて拡散
二重層の濃度勾配が緩和され、その結果デンドラ
イト前駆体の成長が抑制されるものと考えられ
る。
［実施例］
以下、本発明の方法を実施例により具体的に説
明する。
明する。
実施例 １
揺動カソードラツクを備えたメツキ装置にAS
−Ｓ（アルカノールスルホン酸第１錫）200ｇ／
、AS−Ｐ（アルカノールスルホン酸鉛）20ｇ／
、MS−Ａ（アルカンスルホン酸）70ｇ／を
主成分として含有するメツキ浴（石原AS浴、商
品名）を充填し、錫−鉛合金板を陽極に用い、通
電と停止の時間をそれぞれ60秒及び５秒とし、極
間距離200mm、陰極電流密度2A／ｄm2、温度20℃
で12分間、カソードラツクに取付けた42アロイテ
ストピースにメツキしたが、異常析出は認められ
なかつた。
−Ｓ（アルカノールスルホン酸第１錫）200ｇ／
、AS−Ｐ（アルカノールスルホン酸鉛）20ｇ／
、MS−Ａ（アルカンスルホン酸）70ｇ／を
主成分として含有するメツキ浴（石原AS浴、商
品名）を充填し、錫−鉛合金板を陽極に用い、通
電と停止の時間をそれぞれ60秒及び５秒とし、極
間距離200mm、陰極電流密度2A／ｄm2、温度20℃
で12分間、カソードラツクに取付けた42アロイテ
ストピースにメツキしたが、異常析出は認められ
なかつた。
実施例 ２
スロツトレツトSN（錫）180ｇ／、スロツト
レツトPB（鉛）７ｇ／、スロツトレツトＡ（酸）
150ｇ／を主成分として含有するメツキ浴（ス
ロツトレツトＫ浴、商品名）を用い、通電と停止
の時間をそれぞれ20秒及び５秒とし、実施例１と
同様にメツキした結果、異常析出は認められなか
つた。
レツトPB（鉛）７ｇ／、スロツトレツトＡ（酸）
150ｇ／を主成分として含有するメツキ浴（ス
ロツトレツトＫ浴、商品名）を用い、通電と停止
の時間をそれぞれ20秒及び５秒とし、実施例１と
同様にメツキした結果、異常析出は認められなか
つた。
比較例
実施例２と同じメツキ浴を用い、通常の直流電
源により12分間メツキを行なつた。テストピース
上に長さ約100μ程度の針状析出が認められた。
源により12分間メツキを行なつた。テストピース
上に長さ約100μ程度の針状析出が認められた。
［発明の効果］
本発明により電気錫−鉛メツキにおける針状、
糸状の異常析出が効果的に防止され、メツキ物の
信頼性向上、製品歩留向上に大きく寄与できた。
また、本発明によれば、メツキのメツキ厚、組成
等のバラツキも小さくできる利点もある。
糸状の異常析出が効果的に防止され、メツキ物の
信頼性向上、製品歩留向上に大きく寄与できた。
また、本発明によれば、メツキのメツキ厚、組成
等のバラツキも小さくできる利点もある。
さらに、本発明の方法は被メツキ物の前処理や
下地メツキが不要であり、また特別の添加剤を使
用しないのでその管理なども不要であり、簡便、
低廉でかつ安定した実用性の高い方法である。
下地メツキが不要であり、また特別の添加剤を使
用しないのでその管理なども不要であり、簡便、
低廉でかつ安定した実用性の高い方法である。
Claims (1)
- １ 錫−鉛合金メツキ用有機スルホン酸浴を用い
る電気錫−鉛合金メツキ法において、メツキ形成
のための順方向の通電を間欠的に停止しながら行
なうとともに、該通電は、20〜80秒を一単位とし
て行われ、且つ該通電の間欠的停止は、３〜20秒
を１単位として行われることを特徴とする電気錫
−鉛合金メツキ法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3415685A JPS61194196A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 電気錫−鉛合金メツキ法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3415685A JPS61194196A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 電気錫−鉛合金メツキ法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61194196A JPS61194196A (ja) | 1986-08-28 |
| JPH0549760B2 true JPH0549760B2 (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=12406339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3415685A Granted JPS61194196A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 電気錫−鉛合金メツキ法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61194196A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118093A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-23 | Tanaka Electron Ind Co Ltd | 電子部品の錫めつき方法 |
| JP2697773B2 (ja) * | 1991-03-11 | 1998-01-14 | 日本エレクトロプレイテイング・エンジニヤース 株式会社 | メッキ方法 |
| US5750017A (en) * | 1996-08-21 | 1998-05-12 | Lucent Technologies Inc. | Tin electroplating process |
| GB0106131D0 (en) * | 2001-03-13 | 2001-05-02 | Macdermid Plc | Electrolyte media for the deposition of tin alloys and methods for depositing tin alloys |
| JP4725145B2 (ja) * | 2005-03-17 | 2011-07-13 | 日本電気株式会社 | 合金めっき方法および合金めっき装置 |
| JP5168555B2 (ja) * | 2008-04-01 | 2013-03-21 | 三菱マテリアル株式会社 | はんだめっき用アノード材 |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP3415685A patent/JPS61194196A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61194196A (ja) | 1986-08-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |