JP2709511B2 - 錫,鉛,錫一鉛合金電気めっき浴及び電気めっき方法 - Google Patents

錫,鉛,錫一鉛合金電気めっき浴及び電気めっき方法

Info

Publication number
JP2709511B2
JP2709511B2 JP1121345A JP12134589A JP2709511B2 JP 2709511 B2 JP2709511 B2 JP 2709511B2 JP 1121345 A JP1121345 A JP 1121345A JP 12134589 A JP12134589 A JP 12134589A JP 2709511 B2 JP2709511 B2 JP 2709511B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tin
lead
plating
bath
electroplating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1121345A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02301589A (ja
Inventor
透 村上
安男 内甑
太一 仲村
清 浅川
Original Assignee
上村工業 株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 上村工業 株式会社 filed Critical 上村工業 株式会社
Priority to JP1121345A priority Critical patent/JP2709511B2/ja
Publication of JPH02301589A publication Critical patent/JPH02301589A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2709511B2 publication Critical patent/JP2709511B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/60Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of tin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/30Electroplating: Baths therefor from solutions of tin
    • C25D3/32Electroplating: Baths therefor from solutions of tin characterised by the organic bath constituents used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/34Electroplating: Baths therefor from solutions of lead
    • C25D3/36Electroplating: Baths therefor from solutions of lead characterised by the organic bath constituents used

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、新規な錫−鉛合金電気めっき浴及び該浴を
用いた電気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〕
錫,錫−鉛合金電気めっきは、従来より主としてはん
だ付け性を目的として弱電及び電子工業分野に広く用い
られている。
従来、かかる錫,錫−鉛合金電気めっきに使用される
電気めっき浴は、主に硫酸浴、有機スルホン酸浴或いは
ホウフッ酸浴であり、pH1以下の強酸性浴であった。
これら強酸性浴は、被めっき物が銅やスチール等であ
れば使用上特に問題は生じない。しかし、最近は被めっ
き物として金属とセラミック,ガラス,プラスチック等
とを素材とした複合材料からなる電子部品が多くなって
おり、例えば、鉛ガラスを用いて封着したサーディップ
型のICパッケージやチップコンデンサーが使用されるよ
うになっている。更には、セラミック上へアルミニウム
蒸着を行ない、エッチングして回路形成を行なった電子
部品も多くなっている。これらの部品に上記強酸性浴か
ら錫,錫−鉛合金めっきを行なうと、部品中のセラミッ
ク,ガラス或いは蒸着アルミニウム等が侵食され、更に
は絶縁体上にめっきが付くというブリッジの問題が生じ
る欠点があった。
かかる問題点は、めっき浴のpHを2〜9にすることに
より解消され得る。しかし、単にめっき浴のpHを2〜9
にすると、錫イオン、鉛イオンが水酸化物となって沈殿
し、めっきが実施不可能になる。
一方、従来より錫,錫−鉛合金電気めっき浴として、
クエン酸,グルコン酸,ピロリン酸,有機ホスホン酸や
これらの塩等を使用した上記pH範囲で使用可能な浴も種
々提案されている(特開昭49−93236号,同53−5034
号,同54−60230号,同54−69533号,同54−69534号,
同57−63689号,同61−194194号公報等)が、更にpH2〜
9の領域で良好に錫−鉛合金めっきを行なうことができ
るめっき浴が望まれている。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、pH2〜9の
領域で安定であり、電流効率が高く、広い電流密度範囲
で使用可能な錫−鉛合金めっき浴及び該めっき浴を用い
る電気めっき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鋭意検討を行な
った結果、錫イオン及び鉛イオンを含むめっき浴の錯化
剤として下記式(1)及び(2) (但し、Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又は
ヒドロキシアルキル基、Mは水素原子、アルカリ金属原
子又はNH4基を示し、nは2〜7、mは1〜6の整数で
ある) で示され、少なくとも2個のOH基が互いにオルト位にあ
る芳香族ポリヒドロキシスルホン酸類の1種又は2種以
上を使用することにより、pH2〜9の領域で安定であ
り、錫や鉛の水酸化物が生じることがなく、セラミッ
ク,鉛ガラス,蒸着アルミ等を用いた金属との複合素材
からなる電子部品の侵食等もなくめっきし得、しかもこ
れら錯化剤を含むpHが2〜9の浴は電流効率が高く、広
い電流密度範囲で使用できる上、良好なめっき皮膜を得
ることができることを知見し、本発明をなすに至った。
従って、本発明は、錫イオンと鉛イオンとを含有する
錫−鉛合金めっき浴に錯化剤として上記式(1)及び
(2)で示され少なくとも2個のOH基が互いにオルト位
にある化合物の1種又は2種以上を配合してなると共
に、pHが2〜9であることを特徴とする錫,鉛又は錫−
鉛合金電気めっき浴、及び上記めっき浴を用いて被めっ
き物を電気めっきすることを特徴とする錫−鉛合金電気
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。
本発明のめっき浴において、錫イオン及び鉛イオンを
与える金属塩は特に制限されないが、錫塩としては、硫
酸錫,塩化錫,硝酸錫,メタンスルホン酸錫,アルカノ
ールスルホン酸錫,フェノールスルホン酸錫,ホウフッ
化錫,酢酸錫,酸化錫などが挙げられる。この場合、錫
塩は2価の錫塩でも4価の錫塩でもよい。一方、鉛塩と
しては、硝酸鉛,酢酸鉛,ホウフッ化鉛,メタンスルホ
ン酸鉛,塩化鉛,硫酸鉛,酸化鉛等が挙げられる。
上記錫イオン,鉛イオンのめっき浴中の濃度は適宜選
定されるが、通常0.5〜200g/より好ましくは1〜100g
/である。
本発明は、かかる錫イオン及び/又は鉛イオンを含む
めっき浴に錯化剤として下記式(1)及び(2) (但し、Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又は
ヒドロキシアルキル基、Mは水素原子、アルカリ金属原
子又はNH4基を示し、nは2〜7、mは1〜6の整数で
ある) で示され、少なくとも2個のOH基が互いにオルト位にあ
る芳香族ポリヒドロキシスルホン酸類の1種又は2種以
上を配合する。
この場合、これら芳香族ポリヒドロキシスルホン酸類
としては、具体的にカテコールジスルホン酸ナトリウ
ム、1,2−ジヒドロキシ−4,5−ナフタリンジスルホン酸
ナトリウム、1,2,3−トリヒドロキシ−5−ベンゼンス
ルホン酸ナトリウム、1,2−ジヒドロキシ−3−メチル
−4,6−ベンゼンジスルホン酸ナトリウム、等が挙げら
れる。
これら芳香族ポリヒドロキシスルホン酸類の添加量も
種々選定されるが、通常1〜600g/であり、より好ま
しくは20〜200g/である。
なお、本発明のめっき浴には、上記錯化剤に加えて他
の錯化剤、例えばクエン酸,ピロリン酸,グルコン酸や
それらの塩等を添加することは差し支えない。
本発明のめっき浴には必要により更に導電性塩,pH緩
衝剤,界面活性剤,光沢剤などを添加することができ
る。
ここで、導電性塩としては、メタンスルホン酸アンモ
ニウム,硫酸アンモニウム,塩化アンモニウム,硫酸ナ
トリウム,塩化カリウム,酢酸アンモニウム,アスコル
ビン酸アンモニウム,アルカノールスルホン酸ナトリウ
ム,フェノールスルホン酸ナトリウム等が使用でき、導
電性塩の添加によりめっき電圧を低下させることがで
き、均一電着性を向上させることができる。その配合量
は0〜800g/とすることができ、好ましくは10〜800g/
、より好ましくは50〜300g/である。
また、pH緩衝剤としては、ホウ酸,塩化アンモニウ
ム,硫酸アンモニウム,酢酸アンモニウム、リン酸ナト
リウム,リン酸カリウム,ホウ酸ナトリウム,ホウ酸カ
リウム,ギ酸ナトリウム,ギ酸カリウム,クエン酸アン
モニウム,クエン酸ナトリウム等が挙げられる。その添
加量は、0〜100g/、特に10〜50g/とすることが好
ましい。
更に、界面活性剤としてはノニオン系,カチオン系,
両性イオン系,アニオン系の界面活性剤が使用し得る。
この場合、これら界面活性剤としては、特に限定され
ず、種々選択されるが、塩析の点が曇点の高いもの或い
は曇点のないものが好ましい。
より好適には、ノニオン系界面活性剤として、ノニル
フェノールにエチレンオキサイドを15モル付加したも
の、アルキルβ−ナフトール(アルキル基の炭素数1〜
25)にエチレンオキサイドを25モル付加したもの、多核
フェノールエトキシレート(例えば旭電化工業(株)製
アデカトールPC−10,PC−13)等が挙げられる。また、
カチオン系界面活性剤としては、ラウリルアミンにエチ
レンオキサイドを10モル付加したもの、牛脂アルキルア
ミンにエチレンオキサイドを15モル付加したもの等が好
適に用いられる。更に、両性イオン系界面活性剤として
は、イミダゾリン系のもの、特に下記式 (但し、R1は炭素数3〜25のアルキル基、R2は炭素数1
〜18のアルキル基を示す) で示されるもの(例えば第一工業製薬(株)製アモーゲ
ンNo.8)が好適である。
上記ノニオン系,カチオン系,両性イオン系界面活性
剤の添加はめっき皮膜を平滑化し、緻密化するという効
果があるが、これら界面活性剤の添加量は0.01〜30g/
とすることができる。
なお、平滑化剤として、上記界面活性剤と共に或いは
その代りにカーボワックス1500のようなポリエチレング
リコールを添加することもできる。
一方、アニオン系界面活性剤は、特にめっきのガスピ
ットをなくし、ノニオン系界面活性剤の曇点を上げると
いう効果があるが、アニオン系界面活性剤としては、ラ
ウリル硫酸ナトリウム,アルキルベンゼルスルホン酸ナ
トリウム,スルホコハク酸アルキルエステルなどが使用
し得る。なお、アニオン系界面活性剤の添加量は0.1〜5
0g/とすることができる。
光沢めっきを必要とする場合は、光沢剤を添加する
が、光沢剤としては、ホルムアルデヒド,アセトアルデ
ヒド,プロピオンアルデヒド,グリオキサール,スクシ
ンアルデヒド,カプロンアルデヒド,アルドール等の脂
肪族アルデヒド、ベンズアルデヒド,サリチルアルデヒ
ドアリールエーテル,p−トルアルデヒド,1−ナフトアル
デヒド,サリチルアルデヒド,ベラトルアルデヒド,ア
ニスアルデヒド,ピペロナール,バニリン等の芳香族ア
ルデヒドが使用できる。更に、スルファニル酸誘導体、
トリアジン誘導体やアクリル酸,メタアクリル酸,クロ
トン酸,その他のα−不飽和カルボン酸などを用いるこ
ともできる。これら光沢剤の添加量は、0.01〜30g/、
特には0.03〜5g/とすることができる。
本発明のめっき浴のpHは2〜9であるが、より好適に
は3〜8.5、更に好適には5〜8とすることが好まし
い。この場合、pHを調整するため、アンモニア水、苛性
アルカリなどを用いることができる。
上記めっき浴を用いて電気めっきを行なう場合、その
電源としては、無光沢乃至半光沢めっき皮膜を得る際は
めっき皮膜の外観(めっき結晶が大きくなる部分が生
じ、その部分が黒くなる)点から完全直流や3相全波、
3相半波整流よりも単相全波、単相半波整流を用いるこ
とが推奨され、またパルス電源等も使用される。一方、
光沢めっき皮膜を得る際は逆に光沢の点から単相全波、
単相半波整流よりも完全直流、3相全波、3相半波整流
を用いることが推奨される。
本発明のめっき浴は、通常のラックめっきのほか、バ
レルめっきにも使用でき、また高速めっき、スルホール
めっきなどにも適用することができるが、めっき条件は
これらめっきの種類等に応じて選択することができ、本
発明のめっき浴によれば広範囲の電流密度において均質
で緻密なめっき皮膜を得ることができる。具体的には、
めっき温度は5〜90℃、より好ましくは10〜60℃とする
ことができ、陰極電流密度は0.001〜30A/dm2、より好ま
しくは0.1〜10A/dm2とすることができる。また、撹拌
は、バレルの回転、カソードロッキング、ポンプ流、
過機による液流、空気撹拌等によって行なうことがで
き、場合によっては無撹拌でもよい。陽極としては、め
っき浴の種類に応じ金属錫、金属鉛、或いは錫−鉛合金
めっきの場合はそのめっき皮膜の組成に応じて金属錫と
金属鉛とを併用したり錫−鉛合金を用いることができる
が、不溶性陽極を使用してもよい。
本発明において、被めっき物は制限されず、電気めっ
き可能なものであればいずれのものでもよいが、特に本
発明では金属とセラミック、ガラス等との複合材料から
なる電子部品などのめっきに好適である。
以下、実施例を示し、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〕 メタンスルホン酸第1錫(Snとして) 10g/ メタンスルホン酸鉛(Pbとして) 1 〃 1,2−ジヒドロキシ−3,5−ベンゼンジスルホン酸ナト
リウム 50 〃 ホウ酸 30 〃 牛脂アミンのエチレンオキサイド 15モル付加物 1 〃 メタンスルホン酸 100 〃 pH(アンモニア水で調整) 7 上記組成のめっき浴を用い、単相全波整流により銅板
上に40℃,DK1A/dm2の条件で10分間めっきした。
その結果、平滑緻密な白色半光沢の錫−鉛合金めっき
皮膜が得られた。皮膜中のPb含有量は10%であり、また
電流効率は99%であった。
なお。上記めっき浴により鉛ガラス付IC部品にDK1A/d
m2で約7μmのめっきを行なったが、鉛ガラスを侵すこ
となく、良好な白色半光沢の錫−鉛合金めっき皮膜が得
られた。
また、アルミ蒸着膜を有するセラミック板に対し、常
法により亜鉛置換処理を行なった後、上記めっき浴を用
いて10μmの錫−鉛合金めっきを行なったが、蒸着アル
ミを溶解侵食することもなく、蒸着アルミ上に錫−鉛合
金めっき皮膜が密着性よく形成された。
〔実施例2〕 硫酸第1錫(Snとして) 10g/ メタンスルホン酸鉛(Pbとして) 1 〃 1,2,3−トリヒドロキシ−5−ベンゼンジスルホン酸
ナトリウム 50 〃 ホウ酸 30 〃 牛脂アミンのエチレンオキサイド 15モル付加物 1 〃 硫酸アンモニウム 50 〃 pH(アンモニア水で調整) 7 上記組成のめっき浴を用いて実施例1と同様にめっき
を行なったところ、実施例1と同様の結果が得られた。
〔実施例3〕 実施例1のめっき浴において、1,2−ジヒドロキシ−
3,5−ジスルホン酸ナトリウムの代りに1,2−ジヒドロキ
シ−4,5−ナフタリンジスルホン酸ナトリウムを用いて
めっきを行なったところ、実施例1と同様の結果が得ら
れた。
〔実施例4〕 3−ハイドロキシ−1−プロパンスルホン酸第1錫
(Snとして) 20g/ 1,2−ジヒドロキシ−3−メチル−4,6−ベンゼンジス
ルホン酸ナトリウム 100 〃 クエン酸3アンモニウム 30 〃 アデカトールPC−10 3 〃 硫酸ナトリウム 50 〃 ベンザルアセトン 0.1 〃 pH 6 上記めっき浴を用い、完全直流により銅板上に25℃,D
K2A/dm2の条件で5分間めっきを行なった。
その結果、平滑緻密な光沢錫めっき皮膜が得られた。
なお、電流効率は99%であった。
また、上記めっき浴により鉛ガラス付IC部品にDK2A/d
m2で約8μmのめっきを行なったが、鉛ガラスを侵すこ
となく、良好な光沢錫めっき皮膜が得られた。
〔実施例5〕 酢酸鉛(Pbとして) 10g/ フェノールスルホン酸カリウム 50 〃 カテコールジスルホン酸ナトリウム 70 〃 アモーゲンNo.8 3 〃 N−(3−ヒドロキシブチリデン)−p−スルファニ
ル酸 0.2 〃 pH 7.5 上記めっき浴を用い、単相半波整流により銅板上に50
℃,DK3A/dm2の条件で5分間めっきを行なった。
その結果、平滑緻密な半光沢鉛めっき皮膜が得られ
た。なお、電流効率は98%であった。
〔発明の効果〕
本発明によれば、pH2〜9の領域で良好な錫,鉛,又
は錫−鉛合金めっき皮膜を与えると共に、電流効率が高
く、広い電流密度範囲で使用でき、このため電子部品の
めっき等に好適に用いられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲村 太一 大阪府枚方市出口1丁目5番1号 上村 工業株式会社中央研究所内 (72)発明者 浅川 清 大阪府枚方市出口1丁目5番1号 上村 工業株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭49−29240(JP,A) 特開 昭50−118934(JP,A) 特開 昭47−33732(JP,A) 特公 昭49−16176(JP,B2) 特公 昭55−29159(JP,B2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】錫イオンと鉛イオンとを含有する錫−鉛合
    金めっき浴に錯化剤として下記式(1)及び(2) (但し、Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又は
    ヒドロキシアルキル基、Mは水素原子、アルカリ金属原
    子又はNH4基を示し、nは2〜7、mは1〜6の整数で
    ある) で示され、少なくとも2個のOH基が互いにオルト位にあ
    る化合物の1種又は2種以上を配合してなると共に、pH
    が2〜9である錫−鉛合金電気めっき浴。
  2. 【請求項2】請求項1記載の電気めっき浴を用いて被め
    っき物を電気めっきすることを特徴とする錫−鉛合金電
    気めっき方法。
JP1121345A 1989-05-17 1989-05-17 錫,鉛,錫一鉛合金電気めっき浴及び電気めっき方法 Expired - Lifetime JP2709511B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1121345A JP2709511B2 (ja) 1989-05-17 1989-05-17 錫,鉛,錫一鉛合金電気めっき浴及び電気めっき方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1121345A JP2709511B2 (ja) 1989-05-17 1989-05-17 錫,鉛,錫一鉛合金電気めっき浴及び電気めっき方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02301589A JPH02301589A (ja) 1990-12-13
JP2709511B2 true JP2709511B2 (ja) 1998-02-04

Family

ID=14808972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1121345A Expired - Lifetime JP2709511B2 (ja) 1989-05-17 1989-05-17 錫,鉛,錫一鉛合金電気めっき浴及び電気めっき方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2709511B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05125582A (ja) * 1991-10-31 1993-05-21 Kawasaki Steel Corp 鋼板への電気錫めつき方法
CN104388993B (zh) * 2009-07-31 2017-01-18 出分伸二 含锡合金电镀浴及使用该电镀浴的电解电镀方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4916176A (ja) * 1972-06-07 1974-02-13
JPS4929240A (ja) * 1972-07-18 1974-03-15

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02301589A (ja) 1990-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5435898A (en) Alkaline zinc and zinc alloy electroplating baths and processes
US4331518A (en) Bismuth composition, method of electroplating a tin-bismuth alloy and electroplating bath therefor
US4134802A (en) Electrolyte and method for electrodepositing bright metal deposits
US4388160A (en) Zinc-nickel alloy electroplating process
TW581828B (en) Bright tin-copper alloy electroplating solution
US4167460A (en) Trivalent chromium plating bath composition and process
EP1874982A1 (en) Method for electrodeposition of bronzes
JP2001026898A (ja) 錫−銅合金電気めっき浴及びそれを使用するめっき方法
US4699696A (en) Zinc-nickel alloy electrolyte and process
GB2242200A (en) Plating compositions and processes
GB2104920A (en) Electrodeposition of zinc-nickel alloy deposits
JPS60169588A (ja) 亜鉛用または亜鉛合金用酸性電着浴
JP2709510B2 (ja) 錫,鉛,錫―鉛合金電気めっき浴及び電気めっき方法
JPH0791668B2 (ja) 亜鉛−合金改良めっき浴
US3637474A (en) Electrodeposition of palladium
US3879270A (en) Compositions and process for the electrodeposition of metals
JPS5818996B2 (ja) 緻密なめっき被膜を得るための中性錫電気めっき浴
US3926749A (en) Tin-lead alloy plating
US7122108B2 (en) Tin-silver electrolyte
GB2101634A (en) Process and composition for the electrodeposition of tin
JP2586688B2 (ja) ガラス―金属複合物の電気めっき方法
JPH02301589A (ja) 錫,鉛,錫一鉛合金電気めっき浴及び電気めっき方法
JP3324844B2 (ja) Sn−Bi合金めっき浴及び該めっき浴を用いためっき方法
JP3292055B2 (ja) 錫−ビスマス合金電気めっき浴及びそれを使用するめっき方法
JPS5952237B2 (ja) 錫−亜鉛合金めつき浴