JPS6277481A - スズホイスカ−の成長防止方法 - 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】 ホイスカー抵抗性スズ　コーティング 本発明は、スズまたはスズ含有物質を加えであるコーテ
ィング金属、または金属合金基体物質に関するものであ
る。本発明には、スズ　コーティングを電気的及び電子
的適用品に使用するための回路はくのような銅及び銅ベ
ース合金基体にスズコーティングを施すときに独特の有
用性がある。

スズまたはスズ含有物質を加えであるコーティング構成
要素は、多くの好ましい利点を備えているために、電子
回路、電子装置、及び電気コネクタを製造するときにま
すます重要になってきた。

例えば、スズ　コーティング金属及び金属合金構成要素
は構成要素の腐食を保護する役に立つ。スズ　コーティ
ングもまたハンダ付けのために化学的に安定な表面を提
供する役に立ち、かつ表面の良好な電気的接触を維持す
る役に立つ。

スズ　コーティングは、種々のメッキ溶液及び方法を使
用する金属基体に施すことができる。例えば、スズ　コ
ーティングは、コーティングしようとする物品をスズ含
有溶液に浸漬して作ることができる。別法としては、ス
ズ　コーティングは、スズ層を基体上に電着することに
よって、あるいはスズ　コーティングを基体上に無電解
メッキすることによって作ることができる。バイナー（
Ｈｙｎｅｒ　）　、その他の米国特許第３．９６６．５
６４号明細店、及びモリセイ（Ｈｏｒｒｉｓｓｅｙ　）
の米国特許第４，０４９，５０８号明細書、特願昭５５
−１１３８９４号明ｍ書、ソ連特許第１８７゜７４６号
明細書、及びジー・ダブルユ・カバノー（Ｇ、　Ｈ，ｃ
ａＶａｎａｕｇｈ　）　、その他による論文、「スズー
鉛電着：溶液中の不純物の影響（Ｔｉｎ−ＬｅｎｄＥＩ
ｅＣｔｒＯｄｅＥＩＯ３ｉｔｉＯｎＳ：　Ｔｈｅ　Ｅｆ
ｆｅＣｔ　ＯｆＩｍｐｕｒ；ｔｔｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　
５ｏｌｕｔｉｏｎ　）　Ｊ　、ブレーティング（Ｐｌａ
ｔｉｎｏ　）　、１９７０年４月、第３６９ページ〜第
３７１ページでは、スズ　コーティングを金ｌ１ＳＸｌ
１体上に作る技法若干を説明している。レスキュア（Ｌ
ｃｓｃｕｒｅ　）の米国特許第３．６６３゜３８４号明
細書、０−ゼンベルク（Ｒｏｓｅｎｂｅｒｇ　）、その
他の米国特許第３．９５６．１２３号明ｉよ、モナ−１
（Ｈｏｎａｃｏ）　、その他の米国特許第４．０２９．
５５６号明！［１ｉ１３、ウィルソン（Ｗｉｌｓｏｎ）
　、その他の米国特許第４．１６２，２０５号明細書、
イガラシの米国特許第４．１６８．２２３Ｎ明細書、フ
スー（Ｈｓｕ　）の米国特許第４．２０７．１４８号明
、１１１ｍ、及びタイヒマン（Ｔｅ１ｃｈｉａｎ）その
他の米国特許第４，３４７．１０７Ｎ明細書、及び特１
１１５４−１２８９４７号明ＩＱ書、及び特願昭５６−
６５９９３号明細四では、スズ含有コーティングを作る
ための種々の溶液を説明している。

使用するコーティング技法のいかんにかかわらず、気孔
率を最小限にするためには、基体上にスズの滑らかな、
平らな析出物を作ることが好ましい。厚さが相対的に一
定しているコーティングを作ることも好ましい。コーテ
ィングの厚さが相対的に一定していることは、特に精密
な許容誤差を包含する場合に、エツチング問題を減じる
のに重要である。

しかしながら、スズ　コーティング、詳細には、銅及び
銅ベース合金基体に施したコーティングを有効に使用す
るためには、典型的に克服しな番ブればならない否定的
な見地が若干ある。スズは、銅ベース基体にかぶせる揚
台には、相互拡散、及び銅−スズ化合物生成の不利を被
る。これらの銅−スズ化合物はもろいことがあり、かつ
スズ　コーチインを流した構成要素の有用性を損なう虞
がある。銅−スズ化合物の存在はまた次のハンダ付（プ
操作に有害な影響を及ぼすこともある。高純度のスズを
、これらの問題を克服するために、コーテイング物質と
してよく使用する。しかしながら、この解決法は、それ
自体の問題がないわけではない。スズ　ホイスカーとし
て公知の金属線条は時峙これらのスズ　コーティングか
ら自然に成長する。最新の回路に必要な非常に細い電線
路の精細度のために、これらの線条は導体の間の絶縁空
間を越えて電気的短絡及び電気的架橋の両方を作ること
がある。

スズ　ホイスカーの力学は明確には解明されていない。

線条はコーティングを施してから数日以内に成長を始め
ることがあり、あるいは、数年後のこともある。文献で
は、ホイスカーは、本来樹脂状性であるスズ押し出し加
工のような、多くの電着技法で作り出されるような応力
集中サイトから成長することが推測される。また、渇匪
及び湿度がホイスカーの成長に影響することも推測され
る。ニス・シー・ブリットン（Ｓ、Ｃ，Ｂｒ１ｔｔｏｎ
＞による論文「スズ　コーティング上のホイスカーの同
時成長：観測２０年（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ　Ｇｒ
ｏｗｔｈ　ｏｆ１閂）旧５ｋａｒｓ　　ｏｎ　　Ｔｉｎ
　　Ｃｏａｔｉｔ＋ｏｓ　二２０　　Ｙｅａｒｓ　　ｏ
ｆＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　）　Ｊ　、トランザクショ
ンズ　オブザ　インステイテユート　オプ　メタル　フ
イニシング（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ
　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＭｅｔａｌ　Ｆｉｎｉｓｈ
ｉｎｇ）　、第５２巻、１９７４年、第９５ページ〜第
１０２ページ、ではスズ　ホイスカーの成長問題を検討
し、かつホイスカー生成の危険を減じるための種々の勧
告を提案している。

スズ　ホイスカー問題を処理する手法の１つは、スズ　
コーティングを施した物質に対して短い貯ｊｉ！時間を
規定することであった。しかしながら、この手法は問題
に十分応対していない、すなわち必然的に避けている。

もう１つの手法はスズ　マトリックスを穏やかに強化し
て、ホイスカーの突出を阻止することであった。金属間
化合物の生成、及び溶質鋼のスズ　メッキ内への拡散は
、この目的の役には立ったが、最終生成物にする作業コ
ストは多大であった。

この問題を処理する他の手法では一般にスズコーティン
グ溶液へのホイスカー阻止添加剤を包含していた。ある
このような処理では、浸漬メッキ　スズ浴組成物への、
可溶性第一鉛塩、及びチオ尿素またはチオ尿素タイプ誘
導体のような硫黄含有錯化剤の配合を包含している。デ
ービス（Ｄａｖｉｓ　）の両米国ｖｉＣ’ｉ第４，０９
３，４６６号明ＩＩｌ寵、及び第４．１’！１４，９１
３号明１ｕりでは、この手法を説明している。もう１つ
の手法では、ラクトン、ラクタム、環式硫酸エステル、
環式イミド及び環式オキサシリノンを包含する種類の有
機化合物から選定する１種類以上の添加剤を含有する水
性酸性浴から、スズ、鉛、またはスズ及び鉛の合金を電
気メッキすることによるコーティング生成を包含してい
る。コール（Ｋｏｈｌ　）の米国特許第４．２６３，１
０６号明細書では、問題に対するこの手法を説明してい
る。更に別の手法では、スズ　イオン、及び酸性硫酸グ
ルコン酸ビスマスを包含するキレート塩を含有する酸性
電気メッキ浴の使用を包含している。ウィルソンの米国
特許第４．３３１，５１８＠明ｉｌｌ書ではこの問題に
対する手法を説明している。

スズ　ホイスカー問題を処理する他の２手法は、ニス中
エム・アーノルド（Ｓ、　Ｈ，へｒ口０１ｄ）の英国特
許第１，１６７．１３８号明細書、及び論文「スズ　ホ
イスカー成長の抑制（Ｒｅｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｔｈｅＧ
ｒｏｗｔｈ　ｏｆ　Ｔｉｎ　Ｗｈｉｓｋｅｒｓ　）　Ｊ
　、ブレーティング、１９６６年１月、第９６ページ〜
第９９ページ、に説明しである。英国特許第１．１６７
．１３８号明細書では、スズ　ホイスカーの成長はメッ
キ金属のｍ造の中に吸収される、すなわち吸蔵される水
素の量を減じることによって、阻止することができるこ
とを示唆している。メッキ中でのメッキ溶液の超音波か
き混ぜ、及び（または）電極の極性交番を使用して、水
素の量を減じる。アーノルドは、ｐ−ティング中に、１
％から２％までの範囲の巳で存在すれば、スズ　ホイス
カーの成長を弱めるアンチモン、コバルト、銅、ゲルマ
ニウム、金、鉛及びニッケルを包含する若干の金属を確
認している。

これらの手法は従来役に立ってはいたが、スズホイスカ
ー問題に対する有効な解決法がまだ必要であると考えら
れる手゛法がある。

従って、スズ　コーティングを施した基体上でのスズ　
ホイスカーの成長を防止するのに有効な手法を提供する
のが本発明の目的である。

コーティングの溶接性、または逆流性に悪影響を及ぼす
ことなく、スズ及びスズ含有コーティングからのスズ　
ホイスカーの成長を防止するための上記のような手法を
提供するのが本発明の別の目的である。

全属地添加をスズ　コーティング溶液に行って、スズ　
ホイスカーの生成を防止する、上記のような手法を提供
するのが、本発明の更に別の目的である。

これら及び他の目的、並びに利点は、下記の説明で更に
明白になるであろう。

本発明によれば、スズまたはスズ含有コーティングのこ
れらのスズ　ホイスカーの成長を、コーティングを作る
スズ含有溶液に金Ｂ塩を添加することによって防止する
。本発明の利点の１つは多種類の標準スズ　コーティン
グ溶液で使用することができることである。もう１つの
利点は、コーティングの品質を低減することなく、スズ
　ホイスカーの成長を防止することができることである
。

実際、本発明の溶液を使用して、高品質のコーティング
を作ることができる。独特の有用性のあることが分った
金属塩添加剤には、パラジウム塩、例えば塩化パラジウ
ム、及び銀塩、例えば硫酸銀を包含する。使用すること
のできる他の塩には、ニッケル、カドミウム、コバルト
、鉄、白金、金、インジウム、及びルテニウムの塩を包
含する。

本発明の第一実施態様では、ホイス７Ｊ−生成抵抗を生
じさせるスズ　コーティング溶液は、第一に、初期、す
なわちベース　スズ含有溶液に、上記の金属塩のうちの
１つを添加して製造することができる。既述のように、
ベース溶液として使用することのできる標準スズ　コー
ティング溶液は多種類ある。この第一の手法では、金属
塩を、溶液の飽和点よりも濃い濃度でベース溶液に添加
する。これで金属塩の飽和したスズ含有溶液ができるゎ
次に、この飽和スズ含有溶液は、これを第二の債のベー
ス溶液に添加して希釈する。この希釈溶液がスズまたは
スズ含有コーティングを基体物質に施すのに使用するス
ズ　コーティング溶液になる。

本発明の第二実施態様では、スズ　コーティング溶液は
各組の塩酸をスズ含有ベース溶液に添加して製造する。

ベース溶″ＩＩｔ＆−添加しようとする金属塩もまた最
初に多Ｒの塩酸に添加する。次に金属塩−塩酸溶液を徐
々にベース溶液に添加して、基体物！１に施そうとする
スズ含有溶液を作る。

パラジウム塩添加剤を使用して、ホイスカー抵抗を与え
る場合には、パラジウム塩をスズ　コーティング溶液中
に約５　ｐｐｍから約１０．０００ｐｐ識まで、好まし
くは約２０　ｌ１ｌ）ＩＩＩから約１１０００ｐｐまで
の範ｍ１内の濃度で存在させるべきである。

若干の有効なコーティング溶液は約５０　ｐｐｍから約
１１０００ｐｐまでの範囲内の濃度のパラジウムを含有
づる。銀塩添加剤を使用して、ホイスカー抵抗を与える
場合には、銀塩をスズ　コーティングＷＪＶＩ中に約５
０　ｐｐｍから約５０．ＯＯＯｐｐｍまで、好ましくは
約５００　ｐｐｍから約５０００　ｐｐｍまでの範囲内
の濃度で存在させるべきである。

本発明のもう１つの利点は、無電解メッキ、電着及び浸
潤を包含する、当業界で公知の適切な適用技法とれでも
を使用して、基体物質にホイスカー抵抗性スズ　コーテ
ィングを作ることができる。

更に別の利点は、優れた溶接性特性のある相対的に細か
い、相対的に滑らかな、高品質のコーティングを作るこ
とができることである。

先に記載したように、本発明は一般的には、スズ及Ｕ含
有コーティングからのスズ　ホイスカーの生成を、コー
ティングを作るための浴溶液に、金属塩添加を行うこと
によって防止することができることの発見に関するもの
である。実際問題として、金属塩を添加するベース溶液
として使用することのできるスズ　コーティング溶液は
多種類ある。適切なベース溶液はスズ酸ナトリウム、フ
ッ化ホウ酸スズ、ピロリン酸スズ、硫酸スズ及び（また
は）塩化スズを含有することができる。これらのベース
溶液中のスズ塩の濃度は広い範囲にわたって変化さゼる
ことができることは言うまでもない。所望によっては、
ベース溶液が所望濃度の可溶性鉛化合物、あるいは銀化
合物を含有していてもよい。このような化合物をスズ溶
液に添加する場合には、スズー鉛あるいはスズー銀コー
ティングを基体上に作る。コーティングのハンダ付ｔプ
、または逆流を必要とする適用にとっては、ベース溶液
並びにコーティング溶液には亜鉛を全くなくするべきで
あることを発見した。

特に有効なスズ含有ベース　メッキ溶液はテインーポシ
ト（ＴＩＮ−ＰＯ３ＩＴ　）及びＬＴ−２６（エルティ
ー２６）と呼び、シブレー（ＳｈｉｐｌｅＶ　）が販売
する溶液を包含することを見い出した。ＬＴ−２６は塩
化第一スズ２０ｇ／ｌ、次亜塩素酸ナトリウム１６９＃
！、チオ尿素７５９／１及び湿潤剤１ｇ／ｌを含有する
水溶液である。７５ｔｄ／１までの塩酸をＬＴ−２６に
添加して、ベース　メッキ溶液を作ることができる。ベ
ース溶液は、所望のどの方法ででも作ることができる。

本発明のコーティング溶液を作るためには、パラジウム
、銀、ニッケル、カドミウム、コバルト、鉄、白金、金
、インジウム及びルテニウムの塩から成る群から選定す
る金属塩を適切なスズ含有ベース溶液に添加する。本発
明のある実Ｒ態様では、ベース溶液の飽和点を超過する
のに十分なｍの金属塩をスズ含有溶液に添加覆る。これ
で金属塩の飽和したスズ含有溶液ができる。ベース溶液
の底部に添加金属塩のあることが分かれば、ベース溶液
の飽和点を過ぎたことを知ることができる。塩化パラジ
ウムのようなパラジウム塩、あるいは硫酸銀のような銀
塩をベース溶液に添加して、飽和溶液を作るのが好まし
い。塩化パラジウムを添加剤として使用する場合には、
塩化パラジウム約１９／ｊ！が飽和点を越えるのに十分
であろう。銀塩を添加剤に使用する場合には、銀塩を、
最初に水に溶解し、かつ飽和させて製造することができ
る。

この第一の手法では、コーティングを作ろうとする溶液
は、別の聞のベース溶液で飽和ベース溶液を希釈して製
造する。飽和溶液を希釈するときには、スズ　ホイスカ
ー生成に対する所望の抵抗をコーティングに生じさせる
ためには、最終コーティング溶液で一定の金属塩水準が
必要であることを心に留めておかなければならない。パ
ラジウム塩添加剤を使用する場合には、最終コーティン
グ溶液中のパラジウム濃度は約５　ｐｐｍ＋から約１０
゜ｏ　ｏ　ｏ　ｐｐｍまで、好ましくは約２０　Ｅｌｆ
）ＩＩＩから約１ｏ　ｏ　ｏ　ｐｐｍまでの範囲内にす
るべきである。有効な若干のコーティング溶液はパラジ
ウムを約５０ｐｐｍから約１０００＋）Ｄｌｌｌまでの
濃度で含有する。

銀塩添加剤を使用覆る場合には、最終コーティング溶液
中の銀濃度は約５０　ｐｐｍから約５０，００ｏ　ｐｐ
＋ｎまで、好ましくは約５００　ｐｐｍから約５０ｏ　
ｏ　ｐｐｍまでの範囲内にするべきである。上記の他の
金属塩を使用する場合には、塩の中の特定金属を、最終
コーティング溶液中に、約１０Ｄ１１ｍから約５０．０
０００＋）Ｉｌｌまで、好ましくは約５０ｐａｎから約
５．０００ｐｐｍまでの範囲内の濃度で存在させるべき
である。

本発明のもう１つの実施態様では、スズ　コーティング
溶液は塩酸を、シブレー製造のＬＴ−２６と称する溶液
のようなスズ含有ベース溶液に添加して製造する。ＬＴ
−２６をベース溶液として使用する場合には、ベース溶
液１ｊ！当たり７５ｄまでのｔ＝ｍを添加することがで
きる。コーティングにホイスカー抵抗を生じさせるため
に溶液に添加しようとする金属塩を、最初に約５容量％
から約３０容量％までの塩酸を含有する塩酸水溶液に溶
解する。パラジウム添加をするためには、パラジウムを
溶８１２１１当たり約１０■／分よりも遅い速度で添加
するように、溶解したパラジウム塩をスズ含有ベース溶
液に添加する。パラジウム塩の添加を行う場合には、最
終コーティング溶液中のパラジウム濃度を、約５１）Ｅ
）Ｉｌｌから約１０．０００ｐｐｍまでの範囲内にする
べきである。ＬＴ−２６のような溶液に対しては、最終
コーティング溶液のパラジウム濃度は約２ｏｐｐｍから
約３０９ＥＩＩまでの範囲内が好ましい。銀塩、あるい
は他の上記金属塩の１つを添加覆る場合には、これらを
、スズ含有ベース溶液に、最終コーティング溶液中で上
記の潤度範囲に達するのに十分な量で添加するべきであ
る。

スズ　コーティング溶液を調製した後には、当業界で公
知の適切な任意の方法を使用して、基体物質上にスズま
たはスズ含有コーティングを作ることができる。本発明
の主要な利点の１つは、こうして作ったコーティング溶
液が、基体物質をスズまたはスズ含有物質でコーティン
グするために広く使用されている３方法、すなわち （１）無電極メッキ、（２）電着、及び（３）浸潤、の
どれとでも−緒に使用することができることである。ど
のコーティング方法を使用するかの選択は、コーティン
グしようとする基体のタイプ、並びに方法間の相対的な
利点及び不利な点の関数である。本発明に従って作るコ
ーティングは一般に、本質的にパラジウムが約０．１重
量％から約２０１１％まで及び残部が本質的にスズから
成っている。コーティングは本質的にパラジウムが約０
．５重間％から約１０重世％まで、及び残部が木質的に
スズから成っているのが好ましい。コーティングは本質
的にパラジウムが約１重量％から約５重量％まで、及び
残部が本質的にスズから成るのが最も好ましい。銅ベー
ス基体にスズ　コーティングをｍ　ｉｔ場合には、コー
ティングは銅及び（または）銅−スズ金属間化合物を含
有していてもよい。同様に、ベース溶液及びコーティン
グ溶液が鉛または銀を含有づる揚台には、コーティング
も鉛または銀を含有していてもよい。

本発明の溶液で作ったコーティングは、比較的細かい粒
子構造と比較的滑らかな表面とが特徴であることを見い
出した。このようなコーティングは、多孔質タイプのコ
ーティングに随伴づる問題を避ける見地から非常に好ま
しい。更に、本発明の溶液で作ったコーティングは溶接
性あるいは逆流特性に悪影響を及ぼすことがなく、コー
ティングを施した物品を何か他の構成要素に溶接あるい
は結合しようとする、電子的及び電気的適用にこれを使
用しようとする場合には非常に好ましい。

本発明のコーティング溶液には、所望の回路構造を完成
させた後に、回路はくのような銅または銅ベース合金基
体上に、溶接性あるいは逆流性スズ　コーティングを作
るときに独特の有用性がある。電気及び電子適用量で使
用するために、コーティングを銅または銅ベース合金基
体に施そうとする場合には、本発明の技法及び従ってス
ズ　コーティング溶液によって施したスズ　コーティン
グには実質的に亜鉛が全くないのが好ましい。本発明の
コーティング溶液を使用して、非電導性のたわみ性プラ
スナック基体上の回路をコーティングすることもできる
。本発明の更にもう１つの利点は、コーティング過程中
にコーティング溶液を特定の濃度に保つ必要が全くない
ことである。しかしながら、溶液を、はぼ室温と約６５
℃との間の濃度に維持するのが好ましいことが分かった
。

本発明の見地からは、基体物質をコーティングするのに
使用する独特のコーティング技法は重要ではないが、施
そうとする液体溶液とコーティングしようとする基体と
の間の混合速度として公知の相対的な流速を設定するの
が好ましいことを見い出した。このような相対的な流速
がない場合には、基体表面に使用することのできる塩添
加剤の供給を急速に過度にすることができる。明らかに
、添加剤を表面コーティングに全く施さない場合には、
ホイスカー抵抗を実質的に全くコーティングに生じさせ
ることができない。有効な混合速度は約２ＣＩＪ／秒か
ら約１００ａＲ／秒までの範囲内の速度であることを見
い出した。好ましい混合速度は約５０１／秒から約３０
ａＲ／秒までの範囲である。

混合速度を設定する特定の機構は、基体物質をコーティ
ングするのに使用しようとする特定の技法に左右される
ことは言うまでもない。当業界で公知の適切な、どの機
構を使用しても、特定のコーティング技法に対する混合
速度を設定することができる。

上記のコーティング溶液を適用する前に、欠かせないこ
とではないが、基体物質を清浄にするのが好ましい。使
用する清浄処理のタイプは、特定の基体の組成及び除去
しようとする汚染物質のタイプの関数であることは言う
までもない。清浄にした後に、基体物質をすすいで、残
留する化学物質及び（または）基体上の固定されていな
い粒子を残らず除去することができる。すすいだ後に、
所望によっては、基体を乾燥してもよい。当業界で公知
の適切などの技法を使用して、基体物質のすすぎ及び（
または）乾燥を行ってもよい。

スズまたはスズ含有コーティングを基体物質に施した後
に、コーティングを施した基体を再びすすいで、残留化
学物質及び固定されていない粒子を残らず除去し、かつ
（または）乾燥してもよい。

もう一度、当業界で公知の適切などんなすすぎ及び（ま
たは）乾燥技法でも使用することができる。

例えば、基体を熱温ですすぎ、続いて冷水ですすいでも
よい。

本発明を証明するために、下記の実施例を行った。

実施例１ シプレー販売のテインーボシト５０＃ｌｌ！をＰｄＣＪ
！、粉末０．０７９Ｔ−ド−１した。５０”Ｃでもよ、
溶液中に、まだ顕著な不溶解物が存在していた。不溶解
物が沈降した後に、上記の溶液１０ｄを、これに新鮮な
ティンーポシト溶液を捺加して希釈し６０ａｉ！にした
。次に、この溶液を、銅合金０１１０００で作った試料
上にスズを析出させるのに使用した。

銅合金試ｒ１を溶液に１０分間浸漬した。溶液に浸漬す
る前に、試料を１０容Ｑ％の硫酸水溶液に浸漬して、コ
ーティングしようとする表面を活性化し、次に洗浄した
。試料を二コーティング溶液に浸漬している間に、混合
速度３０ｒＪＲ／秒を設定した。コーティング溶液から
取り出した後に、試料を最初に熱湯中で２分間、次に冷
水中で２分間すすいだ。

厚さが約０．５μの灰色がかった析出物が試料上にでき
た。析出物は非常に細かい（１μまたはもつと小さい）
粒子構造を示した。析出物はドープさせなかったスズ析
出物よりも、やはり、色が濃かった。溶液に浸潤後、３
週間、試料上でホイスカーの成長は認められなかった。

実施例２ 実施例１で試料のコーティングに使用した溶液１０ａ！
！を、これに新鮮なテインーボシト溶液を添加して更に
希釈して６０ｄにした。硫酸水溶液で清浄にし、その後
すすいだ銅合金Ｃ１１０００試利をコーティング溶液に
１０分間浸漬した。コーティング溶液を５０℃に保ち、
かつ再び混合速度３０ＣＩＲ／秒を設定した。コーティ
ング溶液から取り出した後に、試料を熱湯中で２分間、
次に冷水中で２分間すすいだ。

この溶液で得たスズ析出物は、目視観測では、ずっと明
るい色であったが、なお細かい粒子構造を示した。今度
も、溶液に浸漬後３週間で、スズコーティングを施した
銅合金Ｃ１１０００試料はスズ　ホイスカー成長の形跡
を示さなかった。

実施例３ 室温で硫酸銀を飽和させた（水１００ｇ当たりＡｇ５０
４０．７ｇ）水１０−をティンーポシト溶液６０ｄに添
加した。この混合物を５０℃でスズ析出用に使用した。

今度も、硫酸水溶液中で清浄にし、かつすすいでおいた
銅合金Ｃ１１０００試料を混合物中に浸漬し、かつ混合
速度３０ａＲ／秒を設定した。１２分後に析出物を得た
。溶液から取り出した後に、試料を再び熱湯中で２分間
、次に冷水中で２分間すすいだ。

この溶液を使用した得た析出物は、色合いがスズ析出物
と同様であったが、粒子構造がずっと細く、かつ結晶度
が巽なっていた。４週間後に、これらの析出物はスズ　
ホイスカー成長の形跡を全く示さなかった。

上記の実施例に従って処理した試料すべてが示したハン
ダ湿潤性は、平らなスズ析出物で得たのと同程度である
。

実施例４ 比較のために、銅合金０１１０００試料を、ドープを行
わないテインーボシト溶液中に５０℃で１０分間浸漬し
た。上記のように、銅試料を硫酸水溶液中で清浄にし、
かつすすいだ。ドープを行わない溶液から取り出した後
に、銅試料を熱湯中で２分間、次に冷水中で２分間すす
いだ。各試料上には、厚さが約０．５μのスズ析出物を
生じた。

１６時間の析出過程中に、長さが６μから８μまでのス
ズ　ホイスカーが試料上で認められた。

実施例５ １インチ×１．５インチの電着させた平らな銅はく１片
を曲げて半円形にし、かつシプレーが販売する、ＬＴ−
２６という名称の浸漬スズ　メツで３分間行った。メッ
キが完了した後に、試料を清浄にし、曲がりを戻して平
らな状態にして、テープでスライドガラスに張り付けた
。この機構のために圧縮応力がメッキ層に導入されて、
スズホイスカーの成長を引き起こした。

比較のために、同様な試料を、同一の条件ではあるが、
パラジウム２５　ｐｐｍを含有するＬＴ−２６溶液中で
メッキした。パラジウムは、２０容Ｂ％の塩Ｍ１０ａｅ
中に塩化パラジウム４１．７１１１ｇを溶解して添加し
た。塩化パラジウム−塩酸溶液は、平均速度１ｄ／分で
、ＬＴ−２６溶液浴に添加した。

試Ｆ１２個を空気中に貯蔵した。５日後に、パラジウム
を含有していない溶液中でメッキした試料上では、ホイ
スカーが一見して分かった（表面積ｌｍｍ２当たりの小
イスカーの長さは約２２０μ）。

パラジウムを含有する溶液中でメッキした試料には、ホ
イスカーは全く生じなかった。５５日後には、パラジウ
ムを全く含有していない溶液中でメッキした試料上のホ
イスカーは約９４０μ／　ｍｍ　２であったのに対して
、パラジウムを含有する溶液中でメッキした試料上のホ
イスカーは約１８μ／ｌｌｌ１２であった。

スズ　コーティングはベース溶液中で希釈した飽和溶液
から作ることができるが、同様な高品質のコーティング
は、スズ合有飽和溶液を基体を施すことによって作るこ
とができる。再び、飽和溶液を基体に施すのには、適切
などのコーティング方法でも使用することができる。

前記の目的、方法及び利点を完全に満足させる小イスカ
ー抵抗性コーティングを、本発明によって提供したこと
は明白である。本発明を特定の実施態様と組み合わせて
説明したけれども、多くの選択、変更及び変化は前記の
説明に鑑みて、当業界の熟考にとって明白なことは明ら
かである。従って、特許請求の範囲の理念及び広範な範
囲に収まる選択、変更及び変化をすべて包含しようとす
るものである。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）スズ含有コーティングを施してある基体物質上で
   スズ　ホイスカーの成長を防止するために、パラジウム
   塩、銀塩、ニッケル塩、鉄塩、カドミウム塩、白金塩、
   金塩、インジウム塩、ルテニウム塩及びコバルト塩から
   成る群から選定する金属塩を含有するスズ　コーティン
   グ溶液を調製し、該調製工程では、初期スズ含有溶液を
   準備し、かつ該初期溶液に、該金属塩を、初期溶液の飽
   和点よりも濃い濃度で添加して、金属塩飽和溶液を作り
   、かつ該スズ　コーティング溶液を該基体物質に施す、
   ことを特徴とする方法。
2. （２）更に、 金属塩飽和溶液を初期溶液の追加量に該金属塩飽和溶液
   を添加することによつて希釈し、該希釈溶液をスズ　コ
   ーティング溶液にする、 ことを特徴とする第（１）項に記載の方法。
3. （３）更に、 塩添加工程は、十分な量のパラジウム塩を初期溶液に添
   加して、スズ　コーティング溶液が約５ｐｐｍから約１
   ０，０００ｐｐｍまでの範囲の濃度のパラジウムを含有
   するようにすることを包含する、ことを特徴とする、第
   （２）項に記載の方法。
4. （４）更に、 塩添加工程は、十分な量のパラジウム塩を、初期溶液に
   添加して、スズ　コーティング溶液が約２０ｐｐｍから
   約１０００ｐｐｍまでの範囲の濃度のパラジウムを含有
   するようにすることを包含する、ことを特徴とする第（
   ２）項に記載の方法。
5. （５）更に、 金属塩添加工程は、十分な間の銀塩を初期溶液に添加し
   て、スズ　コーティング溶液が約５０ｐｐｍから約５０
   ，０００ｐｐｍまでの範囲の濃度の銀を含有するように
   することを包含する、 ことを特徴とする第（２）項に記載の方法。
6. （６）更に、 適用工程は、コーティング溶液を基体物質に約２ｃｍ／
   秒から約１００ｃｍ／秒までの範囲の混合速度で施すこ
   とを包含する、 ことを特徴とする、第（１）項に記載の方法。
7. （７）亜鉛が実質的に全くなく、かつ約５ｐｐｍから約
   １０，０００ｐｐｍまでの範囲の濃度のパラジウムを含
   有することを特徴とする、スズ含有物質でコーティング
   を施してある基体物質にスズ　ホイスカー生成抵抗を生
   じさせるスズ　コーティング溶液。
8. （８）更に、パラジウム濃度が約２０ｐｐｍから約１０
   ００ｐｐｍまでの範囲であることを特徴とする第（７）
   項に記載のスズ　コーティング溶液。
9. （９）更に、パラジウム濃度が約２０ｐｐｍから約３０
   ｐｐｍまでの範囲であることを特徴とする第（７）項に
   記載のスズ　コーティング溶液。
10. （１０）約５０ｐｐｍから約５０，０００ｐｐｍまでの
    範囲の硫酸銀濃度を特徴とする、スズ含有物質でコーテ
    ィングを施してある基体物質に対して、スズ　ホイスカ
    ー生成抵抗を生じさせるためのスズコーティング溶液。
11. （１１）約５００ｐｐｍから約５０００ｐｐｍまでの範
    囲の銀塩濃度を特徴とする、スズ含有物質でコーティン
    グを施してある基体物質に対して、スズ　ホイスカー生
    成抵抗を生じさせるためのスズ含有溶液。
12. （１２）基体、及び該基体の少なくとも１つの表面上の
    実質的なホイスカー抵抗性スズ　コーティングが特徴で
    あり、該スズ　コーティングは、スズホイスカーの成長
    を阻止するために約０．１重量％から約２０重量％まで
    のパラジウムを含有する複合物。
13. （１３）更に、約０．５重量％から約１０重量％までの
    パラジウムを含有するコーティングを特徴とする第（１
    ２）項に記載の複合物。
14. （１４）更に、約１重量％から約５重量％までのパラジ
    ウムを含有するコーティングを特徴とする第（１２）項
    に記載の複合物。
15. （１５）更に、基体を銅または銅ベース合金で作ること
    を特徴とする第（１２）項に記載の複合物。
16. （１６）スズ含有コーティングを施してある基体物質上
    でのスズ　ホイスカーの成長を阻止するために、 スズ含有ベース水溶液を準備し、 パラジウム塩を塩酸溶液に溶解し、該溶解工程は、更に
    、十分な量の該パラジウム塩を該塩酸溶液に溶解して、
    スズ　コーティング溶液が約５ｐｐｍから約１０，００
    ０ｐｐｍまでのパラジウムを含有するようにすることを
    包含し、かつ該パラジウム塩及び塩酸溶液を該ベース溶
    液に添加してスズ　コーティング溶液を作る、 ことを特徴とする方法。
17. （１７）更に、ベース溶液を準備する工程は、多量の塩
    酸をスズ含有水溶液に添加することを包含することを特
    徴とする第（１６）項に記載の方法。
18. （１８）更に、 溶解工程は、パラジウム塩を、約５容量％から約３０容
    量％までの塩酸を含有する溶液に溶解することを包含し
    、 パラジウム塩及び塩酸添加工程は、該パラジウム塩及び
    塩酸溶液をベース溶液に、該ベース溶液１ｌ当たり約１
    ０ｍｌ／分よりも遅い速度で添加することを包含し、か
    つスズ　コーティング溶液を基体物質に施す、ことを特
    徴とする第（１６）項に記載の方法。