CN1314501A - 锡－铟合金电镀液及其制备方法 - Google Patents

锡－铟合金电镀液及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1314501A
CN1314501A CN01100096A CN01100096A CN1314501A CN 1314501 A CN1314501 A CN 1314501A CN 01100096 A CN01100096 A CN 01100096A CN 01100096 A CN01100096 A CN 01100096A CN 1314501 A CN1314501 A CN 1314501A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tin
acid
sequestrant
liquid
organic sulfonic
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.)
Granted
Application number
CN01100096A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1165639C (zh
Inventor
田村隆昭
角田京子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JAPAN MCDEMIDE CO Ltd
Original Assignee
JAPAN MCDEMIDE CO Ltd
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 JAPAN MCDEMIDE CO Ltd filed Critical JAPAN MCDEMIDE CO Ltd
Publication of CN1314501A publication Critical patent/CN1314501A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1165639C publication Critical patent/CN1165639C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/30—Electroplating: Baths therefor from solutions of tin
    • C25D3/32—Electroplating: Baths therefor from solutions of tin characterised by the organic bath constituents used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/60—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of tin

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)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于取代锡/铅合金的无氰锡/铟合金电镀液及其制备方法。锡/铟合金电镀液为一种用于锡/铟合金电镀的弱碱性水溶液,它是通过以下过程制备的,添加作为金属盐的偏锡(Ⅳ)酸盐、有机磺酸的三价铟盐,再加入一种螯合剂,用苛性碱将水溶液的pH值调节至7～11。

Description

锡-铟合金电镀液及其制备方法
本发明涉及一种锡/铟合金电镀液及其制备方法。
土壤和地下水的污染近年来已成为人们关注的话题，这种污染是因从用于废家用电器的锡/铅合金中经酸雨洗脱铅引起的。这是因为，锡/铅合金广泛用于装配电子元件。因而，人们寄希望于开发出不含铅的装配焊接合金或焊接电镀。作为一种不会引起上述问题的电镀方法，锡/铟合金电镀被认为是有希望的。迄今，锡/铟合金电镀被用来进行低熔点电镀，在许多常规的锡/铟合金电镀方法中，铟的含量为40～60wt％。例如，在下述文献中公开了作为铟合金电镀液的“铟-锡合金电镀”溶液，其中，铟含量大约为50wt％，酒石酸钾钠用作螯合剂：金属表面修饰(Metal Surface Finishing)(日文)16卷，6期，246～250页(1965)。
在“金属表面修饰(Metal Surface Finishing)(日文)”15卷，8期，283～288页(1964)中公开了“铟-锡合金电镀”，但是，其中采用氰化物和碱金属氰化物作为基本组份。
本发明的目的是提供一种无氰的锡/铟合金电镀液，其能够在宽范围的电流密度下形成具有优异光滑性和亮度的锡/铟合金电镀膜，并能在工业化生产中应用。
经过深入研究，本发明的发明人发现，下述不含氰化物的电镀液可在宽电流密度范围内提供一种均匀的电镀膜。基于此发现，完成了本发明。
本发明涉及一种锡/铟合金无氰电镀液，其包含一种水溶液，所述水溶液包含偏锡(Ⅳ)酸盐、有机磺酸的三价铟盐、一种螯合剂和苛性碱，pH值为7～11。
在优选的实施例1中，本发明涉及上述的锡/铟合金电镀液，其中，螯合剂为选自下述的至少一种：柠檬酸、酒石酸、葡糖酸、庚酸、苹果酸和抗坏血酸的锂、钠和钾盐，螯合剂的总浓度为20～500g/L。
在优选的实施例2中，本发明涉及上述的锡/铟合金电镀液，其中，用来作为pH值调节剂的苛性碱为选自下述中的至少一种：氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾，其总浓度为8～400g/L。
在优选的实施例3中，本发明涉及上述的锡/铟合金电镀液，其包含0～300g/L的有机磺酸作为导电成盐剂。
以下更详细地说明本发明的锡/铟合金电镀液。
用作本发明电镀液第一种基本组份的金属盐为偏锡(Ⅳ)酸盐，如偏锡(Ⅳ)酸的锂、钠或钾盐，有机磺酸的三价铟盐，如三价铟的锂、钠或钾盐。有机磺酸优选烷磺酸，如甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸和2-丙磺酸、丁磺酸、2-丁磺酸、戊磺酸、己磺酸和癸磺酸。一种或多种这些有机磺酸可用作三价铟盐和用于本发明的导电成盐剂。
在本发明的电镀液中用作第二种基本组份的螯合剂可采用选自下述中的一种或多种：柠檬酸、酒石酸、葡糖酸、庚酸、苹果酸和抗坏血酸的锂、钠和钾盐。
螯合剂与锡和铟形成螯合键，用来优先沉淀锡和铟，并用于防止沉积阻碍现象，以及用于使锡和铟以所需的沉积比例进行沉积。螯合剂在电镀液中的浓度为20～500g/L。
在本发明的电镀液中用作第三种基本组份的苛性碱为锂，钠，钾的氢氧化物。将至少一种苛性碱加至电镀液中，加入的浓度为8～400g/L，优选50～150g/L。苛性碱作为pH调节剂加入。有必要调节电镀液的pH值在7～11范围内，优选pH在8～10范围内。
采用本发明的锡/铟合金电镀液的工作条件如下：适宜的电流密度范围为0.1～30A/dm2，适宜的溶液温度范围为10～60℃。使用本发明的电镀液可以形成均匀和光滑的锡/铟合金电镀膜，电镀可在比采用相同类型的常规电镀液高的电流密度下进行，从而改善了电镀效率，其中一个原因就是电镀液不包含氰化物。
按照本发明的不含氰化物的锡/铟合金电镀液，可在宽电流密度范围内形成具有优异光滑性和宏观均镀能力的锡/铟合金电镀膜。因此，本发明的锡/铟合金电镀液适宜在工业化生产中应用。
通过下述实施例进一步详细说明本发明，但这些实施例并非对本发明范围的限定。在每一实施例中的电镀外观通过赫尔电池实验进行评价。
实施例1和比较例1
制备一种电镀液(pH9)，其包含27g/L的偏锡酸钾(Sn4+)、3g/L的甲磺酸铟(In3+)、100g/L的甲磺酸、150g/L的葡糖酸和100g/L作为pH调节剂的氢氧化钾。采用这种电镀液，在2A的电流下电镀5分钟。以比较的方式来评价形成的电镀膜的外观。作为比较，制备一种用硫酸铟代替甲磺酸铟的电镀液，采用罗谢尔盐作为螯合剂，不用甲磺酸作为导电成盐剂。然后，采用这种比较用电镀液，在与如上相同的条件下进行赫尔电池实验。表1列出了基于赫尔电池实验的评价结果。
实施例2～12和比较例2
分别制备包含一种水溶液和各种螯合剂的电镀液，如实施例1，所述水溶液包含偏锡酸钾或钠(含四价锡的盐)和甲磺酸的三价铟盐。然后，在电流密度为2A下进行赫尔电池实验5分钟。为了进行比较，在比较列1中，制备一种采用柠檬酸钠代替罗谢尔盐的电镀液，然后在与如上相同的条件下用这种比较电镀液进行赫尔电池实验。表1列出了基于赫尔电池实验的评价结果。
                                   表1
组份(g/L)                                               实施例     比较例
1    2 3    4 5     6 7     8 9      10 11    12 1    2
偏锡酸钾(Sn4+)偏锡酸钠(Sn4+)甲磺酸铟(In3+)硫酸铟(In3+)甲磺酸葡糖酸庚酸抗坏血酸罗谢尔盐柠檬酸钠KOHNaOH 27     27-      -3      3-      -100    100150    --      150-      --      --      -100    100-      - 27    --    273    3-    -100  100-    150-    -150  --    --    -100  --    70 -    -27   273    3-    -100  100-    -150  --    150-    --    --    -70   70 27    27-     -6     6-     -100   100150   --     150-     --     --     -100   100-     - 27     --      276      6-     -100   100-     150-     -150   --     --     -100   --     70 -     -27    276     6-     -100   100-     -150   --     150-     --     --     -70    70 27   --    27-    -3    3-    --    --    --    -300  --    300-    --    -
赫尔电池外观高电流部分中电流部分低电流部分 ○    △○    ○○    ○ ○    ○○    ○○    ○ ○    ○○    ○△    △ ○    △○    ○○    ○ ○    ○○    ○○    ○ ○    ○○    ○△    △ ×    ××    ××    ×
赫尔电池外观○：均匀、光滑；△：均匀、粗糙；×：不均匀、粗糙
按照本发明，如以上结果所示，可以获得在从高至低的电流部分下均具有均匀且光滑外观的锡/铟合金电镀膜。与此相对照，比较例的锡/铟合金电镀膜则不均匀并具有粗糙的颗粒物，反映出抑制了铟的共沉积。进而，在阳极侧形成了钝态膜。

Claims (15)

1．一种不含氰化物的锡/铟合金电镀液，其包含一种水溶液，所述水溶液包含偏锡(Ⅳ)酸盐、有机磺酸的三价铟盐、一种螯合剂和pH值为7～11的苛性碱。
2．根据权利要求1所述的不含氰化物的锡/铟合金电镀液，其中，螯合剂为选自下述的至少一种：柠檬酸、酒石酸、葡糖酸、庚酸、苹果酸和抗坏血酸的锂、钠和钾盐，螯合剂的总浓度为20～500g/L。
3．根据权利要求1所述的不含氰化物的锡/铟合金电镀液，其中，苛性碱为选自下述中的至少一种：氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾，其总浓度为8～400g/L。
4．根据权利要求1所述的不含氰化物的锡/铟合金电镀液，其包含0～300g/L的有机磺酸作为导电成盐剂。
5．一种不含氰化物的锡/铟合金电镀液的制备方法，该方法包括：将一种螯合剂加至一种水溶液中，所述水溶液包含作为金属盐的偏锡(Ⅳ)酸盐、有机磺酸的三价铟盐，用苛性碱将水溶液的pH值调节至7～11。
6．一种在底物上镀锡/铟的方法，该方法包括：
a．使底物接触电镀液，所述电镀液包括：
(1)锡(Ⅳ)以偏锡酸根形式存在的四价锡盐；
(2)有机磺酸的三价铟盐；
(3)螯合剂；和
(4)碱源；及
b．在底物上加一个电势，使之成为阴极，从而使锡/铟镀在所述电极上；
其中，所述电镀液为无氰电镀液，其pH值在7～11范围内。
7．根据权利要求6所述的方法，其中所述螯合剂选自于一个含有柠檬酸、酒石酸、葡糖酸、庚酸、苹果酸和抗坏血酸的锂、钠或钾盐，及其混合物的试剂组，其中电镀液中的螯合剂的总浓度为20～500g/L。
8．根据权利要求6所述的方法，其中所述碱源选自于含氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾的试剂组，其中电镀液中的碱的总浓度为8～400g/L。
9．根据权利要求6所述的方法，另外包括有机磺酸。
10．根据权利要求7所述的方法，另外包括有机磺酸。
11．根据权利要求8所述的方法，另外包括有机磺酸。
12．锡/铟合金电镀液包括：
a．锡(Ⅳ)以偏锡酸根形式存在的四价锡盐；
b．有机磺酸的三价铟盐；
c．螯合剂；和
d．碱源；
其中，所述电镀液为无氰电镀液，其pH值在7～11范围内。
13．根据权利要求12所述的方法，其中所述螯合剂选自于柠檬酸、酒石酸、葡糖酸、庚酸、苹果酸和抗坏血酸的锂、钠或钾盐，及其混合物的试剂组，其中电镀液中的螯合剂的总浓度为20～500g/L。
14．根据权利要求12所述的方法，其中所述碱源选自于含氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾的试剂组，其中电镀液中的碱的总浓度为8～400g/L。
15．根据权利要求12所述的方法，另外包括有机磺酸。
CNB011000961A 2000-01-17 2001-01-10 锡-铟合金电镀液及其制备方法 Expired - Fee Related CN1165639C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP010288/2000 2000-01-17
JP2000010288A JP2001200387A (ja) 2000-01-17 2000-01-17 錫−インジウム合金電気めっき浴

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1314501A true CN1314501A (zh) 2001-09-26
CN1165639C CN1165639C (zh) 2004-09-08

Family

ID=18538325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB011000961A Expired - Fee Related CN1165639C (zh) 2000-01-17 2001-01-10 锡-铟合金电镀液及其制备方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6331240B1 (zh)
EP (1) EP1116804B1 (zh)
JP (1) JP2001200387A (zh)
CN (1) CN1165639C (zh)
AT (1) ATE291650T1 (zh)
DE (1) DE60018893T2 (zh)
ES (1) ES2235790T3 (zh)
TW (1) TW538144B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102424995A (zh) * 2011-12-17 2012-04-25 张家港舒马克电梯安装维修服务有限公司镀锌分公司 一种锡-铟合金电镀液

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005060822A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Rohm & Haas Electronic Materials Llc 複合基体の電気メッキ
JP5497261B2 (ja) 2006-12-15 2014-05-21 ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ，エル．エル．シー． インジウム組成物
US20090188808A1 (en) * 2008-01-29 2009-07-30 Jiaxiong Wang Indium electroplating baths for thin layer deposition
EP2123799B1 (en) * 2008-04-22 2015-04-22 Rohm and Haas Electronic Materials LLC Method of replenishing indium ions in indium electroplating compositions
RU2458188C1 (ru) * 2011-06-16 2012-08-10 Георгий Иосифович Медведев Способ электроосаждения сплава олово-индий
US10879156B2 (en) 2016-03-08 2020-12-29 Washington State University Mitigation of whisker growth in tin coatings by alloying with indium
US9809892B1 (en) 2016-07-18 2017-11-07 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Indium electroplating compositions containing 1,10-phenanthroline compounds and methods of electroplating indium
US11686007B2 (en) 2017-12-18 2023-06-27 New Mexico Tech University Research Park Corporation Tin-indium alloy electroplating solution
RU2768620C1 (ru) * 2021-06-30 2022-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Способ получения медной проволоки с покрытием на основе сплава олово-индий
RU2769855C1 (ru) * 2021-06-30 2022-04-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Безфлюсовый способ получения луженой медной проволоки с покрытием сплавом на основе олова и индия

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1176787A (en) * 1968-04-08 1970-01-07 Vandervell Products Ltd Improvements in or relating to Methods of Electrolytically Plating a Substrate With Indium.
JP3279353B2 (ja) * 1992-09-25 2002-04-30 ディップソール株式会社 錫−亜鉛合金電気めっき浴
US6210556B1 (en) * 1998-02-12 2001-04-03 Learonal, Inc. Electrolyte and tin-silver electroplating process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102424995A (zh) * 2011-12-17 2012-04-25 张家港舒马克电梯安装维修服务有限公司镀锌分公司 一种锡-铟合金电镀液

Also Published As

Publication number Publication date
DE60018893D1 (de) 2005-04-28
EP1116804A3 (en) 2004-01-28
TW538144B (en) 2003-06-21
EP1116804A2 (en) 2001-07-18
ES2235790T3 (es) 2005-07-16
DE60018893T2 (de) 2005-07-28
CN1165639C (zh) 2004-09-08
EP1116804B1 (en) 2005-03-23
JP2001200387A (ja) 2001-07-24
ATE291650T1 (de) 2005-04-15
US6331240B1 (en) 2001-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101838830B (zh) 一种电镀钯镍合金的电解液
CN1928164B (zh) 锡电镀液及锡电镀方法
CN102021613B (zh) 电解质组合物
CN1165639C (zh) 锡-铟合金电镀液及其制备方法
JP6370380B2 (ja) 銀−パラジウム合金の電着のための電解質、及びその析出方法
US4076598A (en) Method, electrolyte and additive for electroplating a cobalt brightened gold alloy
TWI507571B (zh) 藉由電鑄法但不使用有毒金屬或類金屬而獲致黃金合金沉積的方法
CN102220610B (zh) 一种无氰型铜锡合金电镀液
Kazimierczak et al. Electrodeposition of tin-zinc-bismuth alloys from aqueous citrate-EDTA baths
CN103540978A (zh) 一种碱性无氰电镀Ag-Ni合金的方法
CN116690031A (zh) 一种低共熔溶剂中电沉积制备Sn-Ag-Cu三元合金焊料的方法
KR930006103B1 (ko) 인쇄회로용 전해동박 및 그 제조방법
TWI490376B (zh) 高速銅鍍敷之方法
WO1990004048A1 (en) A method, bath and cell for the electrodeposition of tin-bismuth alloys
CN110129842A (zh) 一种复合无氰电镀金镀液制备及使用其电镀金工艺
Heong et al. Effects of Sn concentration and current density on Sn-Bi electrodeposition in additive free plating bath
US11643742B2 (en) Silver/tin electroplating bath and method of using the same
CN106835214A (zh) 一种Sn‑Bi系无铅低温焊料的电沉积方法
CN104962959A (zh) 电镀液
CN105018984A (zh) 一种新型非水体系电化学镀铅锡的方法
Sun et al. Study on the coordination agent system of Sn-Ag-Cu ternary alloy co-deposition
CN113930814A (zh) 一种银合金镀液、电刷镀工艺、银合金镀层及应用
WO2022112379A1 (de) Rutheniumlegierungsschicht und deren schichtkombinationen
CN101381885A (zh) 一种碱性无氰镀锌阳极材料的选择方法
Hirsch et al. Tin, lead, and tin-lead plating

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20040908

Termination date: 20190110