JPS61194196A - 電気錫−鉛合金メツキ法 - 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、有機スルホン酸浴を用いる錫−鉛合金メッキ
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は性を
目的に電気錫メッキが施されていたが、このメッキはボ
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パッケージの７ウターリード等
においてはホイスカーの発生が少ない錫−鉛合金メッキ
が施されている。このような錫−鉛合金メッキの浴とし
て従来量も多く用いられているのはホウフ・ン化物浴で
あるが、この浴を用いた場合排水中のホウフッ化イオン
を除去する必要がある。しかし、ホウフッ化イオンを十
分に除去することは困難であるため、ホウフッ化物浴に
代わるメッキ浴が求められ、そのような錫−鉛合金メッ
キ浴として有機スルホン酸浴が発表され、実用化される
に至っている。

ところでこの有機スルホン酸浴を用いた場合、メッキ被
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っ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
出は前記した錫メッ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北からも、
又メッキ製品歩留り南北のためからも強イ要請されてい
た。

従来、に記のような有機スルホン酸浴を用いる錫−鉛合
金メッキにおける異常析出を防止するために、被メッキ
物の酸浸漬、電解脱脂又は化学研磨等の１ｉｊ処理を施
したり、下地メッ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、モ滑化剤をメ
ッキ浴に添加して活性へ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
やメッキ浴の管理などが厳しく要求されるため・Ｋ　”
Ｌ＜　１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、Ｊ：述の従来技術が有する。前処理や
下地メッ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−鉛合金メッキ法
における上記異常析出発生のトラブルを、前処理、下地
メッ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−鉛合金メッキを行ない得る方
法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前記問題点を解決するものとして。

錫−鉛合金メッキ用有機スルホン酸浴を用いる電気錫−
鉛合金メッキ法において、通電を間欠的に停止又は逆転
することを特徴とする電気錫−鉛合金メッキ法を提供す
るものである。

本発明の方法においては、メッキ形成の順方向の通電と
該通電の停止もしくは逆転（逆方向への通電）を間欠的
に行う０通電および停止もしくは逆転の好ましい時間は
被メッキ物の材質、メッキ浴組成、電流密度等により影
響されるので一律には言えないが、通常の電流密度であ
る２Ａ／ｄｒｎ’においては、それぞれの実用的に好ま
しい時間は１通電が約８０秒以下、より好ましくは２０
〜６０秒を一単位とし、通電の停止もしくは逆転は３秒
以上、より好ましくは５〜２０秒を一単位とする範囲で
ある。異常析出防止の効果の点からすると通電の時間は
短かい程、停止時間は長い程よいが、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ンキ形成の能率が
低下し好ましくない。また、＋１１！電時間が８０秒を
超えたり、停止時間が３秒未満と短か過ぎると、異常析
出を十分に防ＩＦすることが困難である０通電を停止さ
せないで間欠的に逆転させる場合には、停止の場合より
も短かい逆転時間で同等の効果が得られるが、逆転時に
は析出したメッキ層の溶解が起るので順方向の通電時間
に比し長過ぎないように適宜の時間を選択する必要があ
る。

上記のように通電を間欠的に停止又は逆転させることに
よる電流の波形は特に限定されず１例えば矩形波、ステ
ップ波、三角波、調波など何れであっても良い。

本発明の方法に用いられる錫−鉛合金メッキ用有機スル
ホン酸浴は、錫および鉛の、アルカノールスルホン酸、
フェノールスルホン酸等の有機スルホン酸の塩を主成分
とするメッキ浴として知られ、例えば石原薬品■製のア
ルカノールスルホン酸はんだメッキ浴（ＡＳ浴）、フェ
ノールスルホン酸はんだメッキ浴（ＰＳ浴）；西独マッ
クスシュレッター社製のスロットレットに浴等を挙げる
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ト
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０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ヘカオチ
ンの移動が起って拡故−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か抑制されるものと考
えられる。間欠的に通電を逆転させた場合には濃度勾配
の緩和が一部速やかに行われるものと考えられる。

［実施例］ 以下１本発明の方法を実施例により具体的に説明する。

実施例１ 揺動カソードラックを備えたメッキ装置にＡＳ−Ｓ（ア
ルカノールスルホン酸第１錫）　２００　ｇ／１．ＡＳ
−Ｐ　（アルカノールスルホン酸鉛）　２０ｇ１Ｑ、Ｍ
Ｓ−Ａ（アルカンスルホン酸）７０ｇ／ｌを主成分とし
て含有するメッキ浴（石原ＡＳ浴、商品名）を充填し、
錫−鉛合金板を陽極に用い５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／ｄゴ、温度２０℃で１２分前、カソードラ
ックに取付けた４２アロイテストピースにメッキしたが
、異常析出は認められなかった。

実施例２ スロントレットＳＮ（錫）１８０ｇ／立、スロ、、トレ
、トＰＢ（鉛）７ｇ／立、スロットレットＡ（酸）１５
０ｇ／ｉを主成分として含胸するメッキ浴（スロットレ
ントに浴、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と同様にメッキした結
果、異常析出は認められなかった。

実施例３ 通電の停也の代りにその間逆方向の通電を行なう以外は
実施例１と同様にメッキを行なったが、異常析出は認め
られなかった。

比較例 実施例２と同じメッキ浴を用い、通常の直流電源により
１２分間メッキを行なった。テストピース上に長さ約１
００ル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−鉛メー、キにおける針状。

糸状の異常析出が効果的に防止され、メッキ物のイご頼
性向上、製品歩留向上に太きく寄与できた。

また１本発明によれば、メッキのメッキ厚、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ッキ物の前処理や下地メｉ
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、紙庫でかつ安定した実
用性の高い方法である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、錫−鉛合金メッキ用有機スルホン酸浴を用いる電気
   錫−鉛合金メッキ法において、通電を間欠的に停止又は
   逆転することを特徴とする電気錫−鉛合金メッキ法。