JPS6115992A - 金−錫合金メツキ浴及びメツキ方法 - Google Patents
金−錫合金メツキ浴及びメツキ方法Info
- Publication number
- JPS6115992A JPS6115992A JP13417084A JP13417084A JPS6115992A JP S6115992 A JPS6115992 A JP S6115992A JP 13417084 A JP13417084 A JP 13417084A JP 13417084 A JP13417084 A JP 13417084A JP S6115992 A JPS6115992 A JP S6115992A
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- JP
- Japan
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- gold
- plating
- tin
- plating bath
- tin alloy
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- Pending
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
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。
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）
本発明は金−吻合金メッキ浴及びこれを用いるメッキ方
法に関するものである。
法に関するものである。
（従来の技術）
一般に、金−錫合金、中でも金８０重ｔ％、錫２ｏｏｍ
ｓの共晶合金は、融点が２８０℃と低いこと、耐食性が
侵れていることから、信頼性な侠する半導体装Ｕの組立
用ろ５材として用いられている。この用途は具体的には
半導体素子の接着とセラミックパッケージにおけるシー
ルカバーの接着である。
ｓの共晶合金は、融点が２８０℃と低いこと、耐食性が
侵れていることから、信頼性な侠する半導体装Ｕの組立
用ろ５材として用いられている。この用途は具体的には
半導体素子の接着とセラミックパッケージにおけるシー
ルカバーの接着である。
従来、上記ろ５１は、合金インゴットを熱間圧延して薄
板状とし、この薄板をスリッティングして所要の幅のテ
ープを得、これを一端から切り取りながら接着に供した
り、打抜き加工して所要の形状に成形した後、接着に供
するなどの方法で使用されてきた。
板状とし、この薄板をスリッティングして所要の幅のテ
ープを得、これを一端から切り取りながら接着に供した
り、打抜き加工して所要の形状に成形した後、接着に供
するなどの方法で使用されてきた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、この組立方法にあっては接着を必要とす
る部品１個に句ぎ、ろう材片を１飼ずつ用いるものであ
るため、組立装置が複雑になると共にろう材片の成形コ
ストも加わり、組立コスト節減のネックになっていた。
る部品１個に句ぎ、ろう材片を１飼ずつ用いるものであ
るため、組立装置が複雑になると共にろう材片の成形コ
ストも加わり、組立コスト節減のネックになっていた。
この欠点は各部品の裏面に所要の組成の合金をメッキし
ておくことにより解消し得る。例えば半導体ウェハーの
主面に複数の半導体素子を形成し。
ておくことにより解消し得る。例えば半導体ウェハーの
主面に複数の半導体素子を形成し。
裏面に金−錫合金メッキを施し、然る後このウエバーを
１個ずつ素子に分割して半導体装置の組立に供すれば、
素子の接着はろう材の熔融に要する温度に加熱するだけ
で揖し、大幅に組立コストを節減できる。ところが、こ
のような金−錫合金メッキを施すためのメッキ浴として
ピリジン酸浴。
１個ずつ素子に分割して半導体装置の組立に供すれば、
素子の接着はろう材の熔融に要する温度に加熱するだけ
で揖し、大幅に組立コストを節減できる。ところが、こ
のような金−錫合金メッキを施すためのメッキ浴として
ピリジン酸浴。
クエス酸浴等いくつか報告されているが、いずれも浴の
安定性に欠け、実用されるに至っていない。
安定性に欠け、実用されるに至っていない。
このため安定した金−錫合金メッキ浴の開発が強く要請
されていた。
されていた。
（問題点な解決するための手段）
本発明者らは上記要請に鑑み、安定な金−錫合金メッキ
浴を得るべく鋭意研究した結果、金イオン及び錫イオン
をクエン酸三アンモニウムで錯化したメッキ浴が安定性
に優れていることを見出して本発明に到達した。即ち本
発明のメッキ浴は金を２〜５０１）／ｌ 、錫を２〜５
０ｇ／ｌ、クエン酸三アンモニウムを５０〜５００１）
／を含有せしめた点に特徴がある。
浴を得るべく鋭意研究した結果、金イオン及び錫イオン
をクエン酸三アンモニウムで錯化したメッキ浴が安定性
に優れていることを見出して本発明に到達した。即ち本
発明のメッキ浴は金を２〜５０１）／ｌ 、錫を２〜５
０ｇ／ｌ、クエン酸三アンモニウムを５０〜５００１）
／を含有せしめた点に特徴がある。
本発明のメッキ浴中の金は、シアン化金、塩化金酸、塩
化金酸カリウム、亜硫酸金ナトリウムとして添加し得る
が、シアン化金カリウムが最も安定な浴となる。また錫
は、錫酸カリウム、錫酸ナトリウムとして添加し得るが
、恒酸第１錫、塩化第１鯛か安定な浴のために好ましい
。次に本発明のメッキ浴を購成するには上記金化合物、
錫化合物をクエン酸三アンモニウム水溶液に溶解すれば
よい。しかし金及び錫の濃度があまり小さいと電着速度
が遅く能率的でない。またメッキ操作にお 、いてメッ
キ液の一部が被メッキ物に付着してメッキ浴から持ち出
されるが、メッキ濃度が高いと、この持出し量も多くな
り、回収コストが増加することになる。このためそれぞ
れ２〜５０１）／ｌの範囲とするのが好ましい。クエン
酸三アンモニウムは金イオン及び錫イオンを錯化し、こ
の錯体な安定に保持するに足る量であればよく、５０〜
５００Ｖｔとするのが好ましい。しかしあまり磯度が高
いとメッキ浴の粘度が増加し、均一なｔ着性が悪くなる
。
化金酸カリウム、亜硫酸金ナトリウムとして添加し得る
が、シアン化金カリウムが最も安定な浴となる。また錫
は、錫酸カリウム、錫酸ナトリウムとして添加し得るが
、恒酸第１錫、塩化第１鯛か安定な浴のために好ましい
。次に本発明のメッキ浴を購成するには上記金化合物、
錫化合物をクエン酸三アンモニウム水溶液に溶解すれば
よい。しかし金及び錫の濃度があまり小さいと電着速度
が遅く能率的でない。またメッキ操作にお 、いてメッ
キ液の一部が被メッキ物に付着してメッキ浴から持ち出
されるが、メッキ濃度が高いと、この持出し量も多くな
り、回収コストが増加することになる。このためそれぞ
れ２〜５０１）／ｌの範囲とするのが好ましい。クエン
酸三アンモニウムは金イオン及び錫イオンを錯化し、こ
の錯体な安定に保持するに足る量であればよく、５０〜
５００Ｖｔとするのが好ましい。しかしあまり磯度が高
いとメッキ浴の粘度が増加し、均一なｔ着性が悪くなる
。
合金メッキに２いて、−着物の組成はメッキ浴の金跣組
成、ＰＨ１温度及び陰極電流密度に依存することが知ら
れている。本発明のメッキ浴の場合も同様であり、メッ
キ浴中の金及び錫の濃度に応じて電沼物の組成も変化す
る。またＰＨが低くなるにつれて電着物の錫が減少する
。メッキ浴のＰＨが７を越え、又は３未満ではメッキの
外観が悪くなるので、ＰＨ３〜７の範囲でメッキする必
要がある。ＰＨの調整には通常の酸、アルカリを用いる
ことができる。より好ましいＰＨ範囲は３．５〜４，５
である。
成、ＰＨ１温度及び陰極電流密度に依存することが知ら
れている。本発明のメッキ浴の場合も同様であり、メッ
キ浴中の金及び錫の濃度に応じて電沼物の組成も変化す
る。またＰＨが低くなるにつれて電着物の錫が減少する
。メッキ浴のＰＨが７を越え、又は３未満ではメッキの
外観が悪くなるので、ＰＨ３〜７の範囲でメッキする必
要がある。ＰＨの調整には通常の酸、アルカリを用いる
ことができる。より好ましいＰＨ範囲は３．５〜４，５
である。
次に、陰極電流密度Ｄｋによっても電着物の組成が変化
し、］）ｋが上昇するに従って錫品位が増し、Ｄｋ ７
！１″−０，８Ａ／ｄｍ”を超えると逆に錫品位が減少
する。従って上記のメッキ浴組成、ＰＨ及びＤｋを選ぶ
ことにより任意の組成の金−錫合金を電液せしめること
ができ、メッキ浴組成が一定であってもＰ １）及びＤ
ｋにより電着物の組成を変えることができる。そこでＤ
ｋはα４〜ｌ Ａ／ｄｍ”とする昼餐があるっなおりｋ
の値が低いと析出速度が遅く、能率的でない。また、高
過ぎるとメッキ外観が不良となる。
し、］）ｋが上昇するに従って錫品位が増し、Ｄｋ ７
！１″−０，８Ａ／ｄｍ”を超えると逆に錫品位が減少
する。従って上記のメッキ浴組成、ＰＨ及びＤｋを選ぶ
ことにより任意の組成の金−錫合金を電液せしめること
ができ、メッキ浴組成が一定であってもＰ １）及びＤ
ｋにより電着物の組成を変えることができる。そこでＤ
ｋはα４〜ｌ Ａ／ｄｍ”とする昼餐があるっなおりｋ
の値が低いと析出速度が遅く、能率的でない。また、高
過ぎるとメッキ外観が不良となる。
メッキの温匿は１５〜２５℃とするのが望ましい。２５
℃を超えると錫の酸化が多くなり、浴の安定性からみて
好ましくなく、また１５℃未満では析出速度が低下し能
率的でないからである。
℃を超えると錫の酸化が多くなり、浴の安定性からみて
好ましくなく、また１５℃未満では析出速度が低下し能
率的でないからである。
なお、本発明のメッキ浴に種々の光沢剤を添加しても差
支えない。例えば塩化コバルト、塩化ニッケル等の無機
質光沢剤、ペプトン、ゼラチン、トルイジン等の有機質
光沢剤が使用できる。また錫の酸化防止剤として、Ｌ−
アスコルビン酸、硫酸ヒドラジン、抱水ヒドラジン等を
添加するとより良好なメッキ皮膜を得ることができる。
支えない。例えば塩化コバルト、塩化ニッケル等の無機
質光沢剤、ペプトン、ゼラチン、トルイジン等の有機質
光沢剤が使用できる。また錫の酸化防止剤として、Ｌ−
アスコルビン酸、硫酸ヒドラジン、抱水ヒドラジン等を
添加するとより良好なメッキ皮膜を得ることができる。
（発明の効果）
以上説明したよ５に、本発明のメッキ浴開発により金−
錫合金メッキが実用的になり、部品接着の組立コスト低
減に寄与することが可能になる等の効果がある。
錫合金メッキが実用的になり、部品接着の組立コスト低
減に寄与することが可能になる等の効果がある。
以下実施例により説明する。
実施例
クエン酸三アンモニウム２００９μの水溶液にシアン化
金カリウム２０１／ｌ 、塩化第１錫１３ルｔを溶解し
、Ｌ−アスコルビン酸を３０ＩＩ／ｌ、塩化ニッケルを
１ｙ７ｔ、ペプトンを５９／ｌとなるように添加してメ
ッキ浴を得た。このメッキ浴を用い、直（４５０ｉｎの
シリコンウェハーを陰極に、チタン白金電極を陽極とし
、Ｐ Ｈ４，０、温度２０℃、陰極祉流冨度０．６ Ａ
／ｄｍ”で陰極を揺動しながら３０分間メッキを行った
所、シリコンウェハー上に金−錫合金が７μ厚に電着し
た。電着物を螢光Ｘ線分析装置で調べた所、錫品位は２
０重量％であり、バラツキは±２％であった。
金カリウム２０１／ｌ 、塩化第１錫１３ルｔを溶解し
、Ｌ−アスコルビン酸を３０ＩＩ／ｌ、塩化ニッケルを
１ｙ７ｔ、ペプトンを５９／ｌとなるように添加してメ
ッキ浴を得た。このメッキ浴を用い、直（４５０ｉｎの
シリコンウェハーを陰極に、チタン白金電極を陽極とし
、Ｐ Ｈ４，０、温度２０℃、陰極祉流冨度０．６ Ａ
／ｄｍ”で陰極を揺動しながら３０分間メッキを行った
所、シリコンウェハー上に金−錫合金が７μ厚に電着し
た。電着物を螢光Ｘ線分析装置で調べた所、錫品位は２
０重量％であり、バラツキは±２％であった。
特許出願人 住友金片鉱山株式会社
Ｃ６年）
Claims (2)
- （１）金を２〜５０ｇ／ｌ、錫を２〜５０ｇ／ｌ、クエ
ン酸三アンモニウムを５０〜５００ｇ／ｌ含有せしめた
ことを特徴とする金−錫合金メッキ浴。 - （２）金を２〜５０ｇ／ｌ、錫を２〜５０ｇ／ｌ、クエ
ン酸三アンモニウムを５０〜５００ｇ／ｌ含有するメッ
キ浴を用い、ＰＨ３〜７、陰極電流密度０．４〜１Ａ／
ｄｍ＾２、温度１５〜２５℃でメッキすることを特徴と
する金−錫合金メッキ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13417084A JPS6115992A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 金−錫合金メツキ浴及びメツキ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13417084A JPS6115992A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 金−錫合金メツキ浴及びメツキ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6115992A true JPS6115992A (ja) | 1986-01-24 |
Family
ID=15122082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13417084A Pending JPS6115992A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 金−錫合金メツキ浴及びメツキ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6115992A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006332415A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Sharp Corp | 半導体装置 |
| WO2015002691A1 (en) * | 2013-07-05 | 2015-01-08 | The Boeing Company | Methods and apparatuses for mitigating tin whisker growth on tin and tin-plated surfaces by doping tin with gold |
| US9721913B2 (en) * | 2015-04-17 | 2017-08-01 | Chipmos Technologies Inc | Semiconductor package and method of manufacturing thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4965940A (ja) * | 1972-10-30 | 1974-06-26 | ||
| JPS5363227A (en) * | 1976-11-17 | 1978-06-06 | Amp Inc | Electroplating method of golddcobalt alloy |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP13417084A patent/JPS6115992A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4965940A (ja) * | 1972-10-30 | 1974-06-26 | ||
| JPS5363227A (en) * | 1976-11-17 | 1978-06-06 | Amp Inc | Electroplating method of golddcobalt alloy |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105378151A (zh) * | 2013-07-05 | 2016-03-02 | 波音公司 | 通过将锡与金掺杂减轻锡和镀锡表面上的锡须生长的方法和装置 |
| JP2016524048A (ja) * | 2013-07-05 | 2016-08-12 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | スズを金でドープすることによりスズ表面及びスズめっき表面上でのスズウィスカの成長を軽減するための方法及び装置 |
| US10260159B2 (en) | 2013-07-05 | 2019-04-16 | The Boeing Company | Methods and apparatuses for mitigating tin whisker growth on tin and tin-plated surfaces by doping tin with gold |
| CN105378151B (zh) * | 2013-07-05 | 2020-08-28 | 波音公司 | 通过将锡与金掺杂减轻锡和镀锡表面上的锡须生长的方法和装置 |
| US9721913B2 (en) * | 2015-04-17 | 2017-08-01 | Chipmos Technologies Inc | Semiconductor package and method of manufacturing thereof |
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