JPH0339488A - 無電解錫めっき方法 - 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、電子部品に半田付は性を付与するために無電
解錫又は錫合金めっき皮膜を形成する場合などに採用さ
れる無電゛解錫又は錫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、プリント基板、チップ部品等の電子部品に良好な半
田付は牲を付与するために錫又は錫合金めっきを施すこ
とが行なわれている。

この際、電子部品相互がぶつかり合ったりする場合など
に部品に傷が付くことを防止し、強度アップを計るため
に部品に下地めっきとしてニッケルめっきを施すことが
望まれ、電子部品にニッケルめっき皮膜を形成した後、
その上に錫又は錫合金めっきを行なうことが要望される
。

従来、このようにニッケル又はニッケル合金めっき皮膜
が形成された被めっき物に錫又は錫合金皮膜を形成する
方法としては、ペースト法、電気めっき法が採用されて
いる。しかし、電子部品においては、最近の部品の細密
化、微小化に伴い、これらの方法では錫又は錫合金皮膜
を均一に形成することが困難である。

このため、錫又は錫合金皮膜を無電解めっき法により形
成することが望まれているが、従来の無電解錫又は錫合
金めっき浴はニッケル又はニッケル合金上には直接析出
反応が開始しないため、無電解めっき法を採用していな
いのが現状である。

本発明はかかる事情を改善するためになされたもので、
被めっき物に強度アップ等のために形成したニッケル又
はニッケル合金めっき皮膜に対し無電解錫又は錫合金め
っきを施す方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明者は、上
記目的を達成するため種々検討を行なった結果、被めっ
き物にニッケル又はニッケル合金めっき皮膜を形成した
上に銅又は銅合金めっき皮膜を形成して、無電解錫又は
錫合金めっきを行なうことにより１通常の無電解錫又は
錫合金めっき浴は銅又は銅合金めっき皮膜に対してはめ
っき反応がスタートするので、ニッケル又はニッケル合
金めっき皮膜上に支障なく無電解錫又は錫合金めっき皮
膜を形成することができ、従って電子部品の細密化、微
小化にも十分対応して良好な半田付は性を付与すること
ができると共に、ニッケル、ニッケル合金めっき皮膜の
形成により強度アップを計ることができることを知見し
、本発明をなすに至ったものである。

それ故、本発明は、被めっ−き物に直接又は下地めっき
皮膜を介してニッケル又はニッケル合金めっき皮膜を形
成した後、その上に銅又は銅合金めっき皮膜を形成し１
次いで該銅又は銅合金めっき皮膜上に無電解錫又は錫合
金めっきを施すことを特徴とする無電解錫又は錫合金め
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。

本発明は、各種電子部品などに対し適用されるが、その
材質は特に制限されず、めっき可能なものであればよい
。

本発明においては、まず被めっき物をその種類に応じた
前処理を施し、次いで直接又は適宜な下地めっき皮膜を
形成した後、ニッケル又はニッケル合金めっき皮膜を形
成する。この場合、ニッケル、ニッケル合金めっきは電
気めっきでも無電解めっきでもよく、公知のめっき浴を
用いてその通常のめっき条件でめっきを施すことができ
るが、細密、微小部分に対してめっきを行なう場合は無
電解ニッケル又はニッケル合金めっき法を採用すること
が好ましい、なお、ニッケル合金としては。

ニッケルーコバルト、ニッケルー鉄などを挙げることが
でき、またニッケル又はニッケル合金めっき皮膜の膜厚
は通常０．５〜５μである。

次に５本発明は上記ニッケル又はニッケル合金めっき皮
膜上に銅又は銅合金めっき皮膜を形成する。この銅、銅
合金めっき皮膜の形成も、電気めっき、無電解めっきの
いずれの方法でもよく、公知のめっき浴を用いてその通
常のめっき条件でめっきすることができるが、細密、微
小部分に対しては無電解めっき法が好適に採用される。

なお、銅合金としては銅−亜鉛、銅−錫等が挙げられる
。

また、銅、銅合金めっき皮膜の膜厚は１〜５−とするこ
とが好ましい。

本発明においては、このようにニッケル又はニッケル合
金めっき皮膜上に銅又は銅合金めっき皮膜を形成した後
、無電解錫又は錫合金めっきを行なう。

この場合、めっき浴としては公知のもの、特に酸性浴を
使用し、その通常の条件を採用してめっきすることがで
きるが、特に本出願人が先に特願昭６３−２１１８４号
及び特願平１−３７５３８号で提案しためっき浴、即ち
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フタレンス
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無電解錫めっき浴、及び、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
とを含有してなる無電解錫めっき浴が好適に使用される
。

ここで、前者の浴において、有機スルホン酸としては、
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−ｌ−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、スルホこはく酸、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、スルホサルチル酸
、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。

上記有機スルホン酸の使用量は、めっき浴ＩＱ当り２０
〜３００ｇ、特に５０−１５０ｇとすることが好ましく
、また２価の錫塩は錫イオンとして１０〜５０ｇ、特に
１０〜３０ｇとすることが好ましい、この場合、有機ス
ルホン酸と２価の錫イオンとの割合は１〜１０：１、特
に３〜７：１程度とすることが好適である。なお、有機
スルホン酸の２価の錫塩は、過剰の有機スルホン酸を用
い、これに他の２価の錫塩を添加して、めっき浴中で有
機スルホン酸の２価の錫塩を形成することができる。

また、前者の浴において、チオ尿素の使用量はめっき浴
ＩＱ当り３０〜１３０ｇ、特に５０〜１１０ｇとするこ
とが好ましい。更に、該浴には水溶性ジルコニウム塩が
添加されるが、水溶性ジルコニウム塩の添加により均一
で微細な粒子の析出皮膜を形成することができる。この
場合、水溶性ジルコニウム塩としては硝酸ジルコニウム
、ジルコニウムアセチルアセトネート等を用いることが
でき、その使用量はジルコニウムイオンとして１０　”
　１０００　ｍｇ　／　１１、特に５０〜２００ｍｇ／
１１！とすることが有効である。

なお、このめっき浴は酸性であり、特にｐＨ０，２〜１
．５、より望ましくは０．５〜０．９であることが好ま
しい。また、このめっき浴を用いて無電解錫めっきを行
なう場合、その温度は６０〜９０℃、特に６５〜８０℃
が好ましく、このめっき浴を使用することにより、均一
で微密な粒子からなる緻密な皮膜を形成することができ
る。

一方、後者の浴において、有機スルホン酸としては上述
したものと同様のものが使用でき、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
０　ｇ　／　Ｑ、特に５０〜１５０ｇ／氾とすることが
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。なお、
２価の錫イオンを供給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、ホウフッ化錫などを挙げることが
できる。なお、浴中の２価の錫イオン量は１０〜５０ｇ
／Ｑ、特に１０〜３０　ｇ　／　Ｑとすることが好まし
い。

更に、この浴にはチオ尿素が添加されるが、その使用量
はめっき浴１氾当り３０〜１３０ｇ、特に５０〜１１０
ｇとすることが好ましい。また、上記の成分に加え、過
塩素酸又は過塩素酸化合物が添加され、これによりめっ
き浴が安定化されると共に、析出速度がアップするもの
である。この場合、過塩素酸化合物としては、過塩素酸
アンモニウム、過塩素酸ナト′リウム、過塩素酸カリウ
ム、過塩素酸リチウム、過塩素酸テトラエチルアンモニ
ウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム等が用いられ
る。これら過塩素酸、過塩素酸化合物の使用量は１〜３
００ｇ／息、特に１０−１８０ｇ／Ｑとすることが好ま
しい。

なお、このめっき浴は酸性であり、特にｐＨ０，１〜１
．５であることが好ましい。また、このめっき浴を用い
て無電解錫めっきを行なう場合。

その温度は４０〜７５℃、特に６５〜７０℃が好ましい
。この酸性無電解錫めっき浴は安定で、不溶性錫化合物
が生成し難く、また析出速度が大きいものである。

次に、実施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〕 常法により前処理したプリント基板に下記組成の電気ニ
ッケルめっき浴を用いてニッケルめっき皮膜を形成した
後、下記組成の無電解銅めっき浴を用いて銅めっき皮膜
を形威し、更にその上に下記組成の無電解錫めっき浴を
用いて錫めっき皮膜を形成した。

電　二・ケルめっき 組成 硫酸ニッケル　　　　　　　２８０ｇ／Ｑ塩化ニッケル
　　　　　　　　４０　ｇ　／　Ｑホウ酸　　　　　　
　　　　４０　ｇ　／　Ｑ市販−次光沢剤　　　　　　
　工０−／立市販二次光沢剤　　　　　　　　１ｔＱ／
１２ｐＨ４，２ めっき条件 陰極電流密度　　　　２Ａ／ｄａｄ” 温度　　　５０℃ 時間　　　８分 膜厚　　　３μ 朋徊逍４ 組成 硫酸銅　　　　　　　　　　　　５　ｇ　／　Ｑロシェ
ル塩　　　　　　　　　２５　ｇ　／　Ｑ水酸化ナトリ
ウム　　　　　　　５　ｇ／Ｑホルマリン １．１０−フェナントロリン Ｈ めっき条件 温度　　　５０℃ 時間　　　２０分 膜厚　　　３Ｐ 都４眺吐 組成 １０−／氾 １０■／Ｑ 　２ メタンスルホン酸　　　　　１００ｇ／Ｊ２チオ尿素　
　　　　　　　　　８０　ｇ　／　ｎ硝酸ジルコニウム
　　　　　１００■／氾ｐＨ０，８ めっき条件 温度　　　７０℃ 時間　　　１０分 膜厚　　　１μ 以上のめっき工程において、銅めっき皮膜上に無電解錫
めっき皮膜が容易に析出した。これに対し、ニッケルめ
っき皮膜上には直接無電解錫めっき皮膜が析出しなかっ
た。

なお、得られた無電解錫めっき皮膜の外観は均一な銀白
色を示し、顕微鏡で１１察したところ１粒子は微細で均
一であった。

〔実施例２〕 常法により前処理したチップコンデンサに下記ｍ戊の無
電解ニッケルめっき浴を用いてニッケルめっき皮膜を形
成した後、下記組成の無電解銅めっき浴を用いて銅めっ
き皮膜を形成し、更にその上に下記組成の無電解錫めっ
き浴を用いて錫めっき皮膜を形成した。

４！！電　ニッケルめっき 組成 硫酸ニッケル　　　　　　　　３０　ｇ　／　Ｑ次亜リ
ン酸ナトリウム　　　　２０　ｇ　／　ｎクエン酸ナト
リウム　　　　　２０　ｇ　／　Ｑグリシン　　　　　
　　　　　２０　ｇ　／　ＱＰｂ　　　　　　　　　　
　　　　１■／ＱｐＨ４，５ めっき条件 温度　　　９０℃ 時間　　　１０分 膜厚　　　３゜ 鮎も徨４ 組成 硫酸銅 ロシェル塩 水酸化ナトリウム ホルマリン ｌ、１０−フェナントロリン Ｈ めっき条件 温度　　　５０℃ 時間　　　２０分 膜厚　　　３ｐ 魁徊眺址 組成 ホウフッ化錫（Ｓｎ”＋として） ホウフッ酸 ５ｇ／Ｑ ２５ｇ／Ｑ ５ｇ／Ｑ １０ｄ／Ｑ １０ｍｇ／党 ２ ２０　ｇ　／　Ｄ ５０　ｇ　／　Ｑ チオ尿素　　　　　　　　　　８０　ｇ　／　１２過塩
素酸アンモニウム　　　　１０　ｇ　／　ＱｐＨ０，２ めっき条件 温度　　　７０℃ 時間　　　１０分 膜厚　　　１４ 以上のめっき工程において、綱めっき皮膜上に無電解錫
めっき皮膜が容易に析出した。これに対し、ニッケルめ
っき皮膜上には直接無電解錫めっき皮膜が析出しなかっ
た。

なお、得られた無電解錫めっき皮膜の外観は均一な銀白
色を示し、顕微鏡で観察したところ、粒子は微細で均一
であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．被めっき物に直接又は下地めっき皮膜を介してニッ
   ケル又はニッケル合金めっき皮膜を形成した後、その上
   に銅又は銅合金めっき皮膜を形成し、次いで該銅又は銅
   合金めっき皮膜上に無電解錫又は錫合金めっきを施すこ
   とを特徴とする無電解錫又は錫合金めっき方法。