JP2000219993A

JP2000219993A - 電気錫合金めっき方法及び電気錫合金めっき装置

Info

Publication number: JP2000219993A
Application number: JP11023414A
Authority: JP
Inventors: Masanori Tsujimoto; 雅宣辻本; Isamu Yanada; 勇梁田
Original assignee: C Uyemura and Co Ltd
Current assignee: C Uyemura and Co Ltd
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 1999-02-01
Publication date: 2000-08-08
Anticipated expiration: 2019-02-01
Also published as: JP3368860B2

Abstract

(57)【要約】【解決手段】被めっき物を電気めっき槽内に収容した
鉛フリーの電気錫合金めっき浴中に浸漬して、該被めっ
き物を陰極として電気めっきを行うに際し、上記めっき
槽内で陽極をカチオン交換膜で形成されたアノードバッ
ク又はボックスで隔離して電気めっきを行うことを特徴
とする電気錫合金めっき方法、及び、電気錫合金めっき
液を収容し、該めっき液に被めっき物を浸漬する電気錫
合金めっき槽と、該電気めっき槽内の一部を隔離するカ
チオン交換膜で形成されたアノードバック又はボックス
と、上記アノードバック又はボックス内に設置された陽
極とを具備してなることを特徴とする電気錫合金めっき
装置を提供する。【効果】本発明の電気錫合金めっき方法及び装置は、
めっき浴が長期に亘って安定し、効率よくめっきを行う
ことができる上、陽極として可溶性陽極を使用した場合
であっても、金属の置換析出を防ぐことができるもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
や電子工業部品などに電気錫−鉛めっき材料の代替とし
て有効なＳｎ−Ｐｂ以外の電気錫合金めっき皮膜を形成
する電気錫合金めっき方法及びこれに用いられる電気錫
合金めっき装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
半田付けを必要とする部品、例えば、チップ部品、バン
プ、コネクターピン、リードフレーム、各種フープ材、
パッケージ、プリント基板などの電子機器を構成する部
品等に対しては、錫めっきや錫−鉛合金めっきを施すこ
とが行われている。また、プリント基板の製造などにお
いても、錫めっきや錫−鉛合金めっき皮膜はエッチング
レジスト用として広く使用されている。

【０００３】しかし、近年、環境保護問題対策として鉛
の規制が強まり、錫−鉛合金めっき材料の代替として鉛
フリーのめっき浴が望まれるようになっている。

【０００４】この場合、錫めっきでは、半田付け性の劣
化や錫めっき皮膜にひげ状結晶ウイスカーの発生の問題
があり、十分に対処できない。従って、錫を含む合金め
っきの開発が種々行われている。この錫を含む合金めっ
き浴としては、電気錫−銀、錫−ビスマス、錫−銅ある
いは錫−アンチモンめっき液が開発されており、これら
の錫合金めっき液でめっきする場合には、可溶性陽極と
して、錫、錫−銀、錫−ビスマス、錫−銅、錫−アンチ
モンの使用が考えられる。

【０００５】しかしながら、錫と、銀、ビスマス、銅又
はアンチモンとは電位差が大きいため、アノードとして
の錫にめっき液中の銀、ビスマス、銅あるいはアンチモ
ンが置換析出し、この置換析出は無通電時の場合のみな
らず通電中にも進行し、その結果、めっき処理中の液の
組成変化が大きく、要求される皮膜の合金組成を得るこ
とが困難である。そのため、炭素、白金等の不溶性陽極
が使用されているが、不溶性陽極を使用した場合にも通
電中にめっき液中に含まれる成分が酸化され、沈殿物が
発生するなど浴安定性が悪くなり、長期使用ができない
という問題を有している。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、上記不具合を解決し、プリント配線基板や電子工業
部品などに電気錫−鉛めっき材料の代替として有効なＳ
ｎ−Ｐｂ以外の電気錫合金めっき液を安定して長期使用
するための電気錫合金めっき方法及びこれに用いられる
電気錫合金めっき装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った
結果、鉛フリーの電気錫合金めっきを行う際、めっき槽
内に配備される陽極、特に錫陽極をカチオン交換膜で形
成したアノードバック又はボックスで隔離し、この陽極
側のアノードバック又はボックス内と陰極側のめっき槽
内にそれぞれめっき液を導入すること、この場合、特に
上記アノードバック又はボックス内に錫イオン濃度を高
濃度にした錫めっき液を導入することにより、めっき液
中の合金成分、例えば銀、ビスマス、銅あるいはアンチ
モンが陽極に置換析出するのを防止できること、まため
っき液の浴安定性も長期に亘って保持されることを知見
し、本発明をなすに至ったものである。

【０００８】従って、本発明は、（１）被めっき物を電
気めっき槽内に収容した鉛フリーの電気錫合金めっき浴
中に浸漬して、該被めっき物を陰極として電気めっきを
行うに際し、上記めっき槽内で陽極をカチオン交換膜で
形成されたアノードバック又はボックスで隔離して電気
めっきを行うことを特徴とする電気錫合金めっき方法、
（２）錫合金が錫と、銀、ビスマス、銅及びアンチモン
からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属との合金
である（１）記載の電気錫合金めっき方法、（３）上記
めっき槽内に電気錫合金めっき液を収容すると共に、上
記アノードバック又はボックス内に電気錫めっき液を収
容する（１）又は（２）記載の電気錫合金めっき方法、
（４）上記アノードバック又はボックス内のめっき液の
錫濃度をめっき槽内のめっき液の金属濃度より高くした
（１）〜（３）のいずれか１項記載の電気錫合金めっき
方法、（５）陽極を錫にて形成した（１）〜（４）のい
ずれか１項記載の電気錫合金めっき方法、（６）電気錫
合金めっき液を収容し、該めっき液に被めっき物を浸漬
する電気錫合金めっき槽と、該電気めっき槽内の一部を
隔離するカチオン交換膜で形成されたアノードバック又
はボックスと、上記アノードバック又はボックス内に設
置された陽極とを具備してなることを特徴とする電気錫
合金めっき装置、（７）上記アノードバック又はボック
ス内に電気錫めっき液を収容した（６）記載の電気錫合
金めっき装置、及び、（８）上記アノードバック又はボ
ックス内のめっき液の錫濃度をめっき槽内のめっき液の
金属濃度より高くした（６）又は（７）記載の電気錫合
金めっき装置を提供する。

【０００９】以下、本発明につき図面を参照して更に詳
しく説明する。図１は、本発明の電気錫合金めっき装置
の一実施例を示すもので、図中１は、めっき液２（第１
めっき液）を収容する四角箱型の電気錫合金めっき槽で
ある。上記めっき槽１内の一部には、カチオン交換膜で
作製された２個のボックス３，３が配設されている。こ
の２個のボックス３，３の上端部は、めっき液面より高
く、電気錫合金めっき槽１内に収容される電気錫合金め
っき液２（第１めっき液）がオーバーフローしてボック
ス３，３内に入り込まないようになっている。上記ボッ
クス３，３の内部にはそれぞれ陽極４，４が配備されて
いると共に、電気錫めっき液５（第２めっき液）が収容
され、上記陽極４，４がこの第２めっき液に浸漬される
ようになっている。また、図示していないが、上記めっ
き槽１には第１めっき液２を、ボックス３内には第２め
っき液５をそれぞれ導入する導入管が連結されており、
めっき槽１とボックス３とにそれぞれ独立してめっき液
が導入されるようになっている。従って、電気めっきを
行う場合、双方にめっき液を導入すると、ボックス３内
のめっき液の錫イオンが交換膜を通ってめっき槽１に移
動し、錫イオンが安定して供給される。また、陽極とし
て錫等の可溶性陽極を使用した場合において、第２めっ
き液５中に含まれるカチオンの移動により、陽極に対す
る金属析出を防ぐことができる。

【００１０】なお、上記実施例では、陽極をめっき槽で
隔離するカチオン交換膜を四角箱状のボックスとした
が、アノードバックに代表されるような袋状としてもよ
く、また、設置個数は２個に限られず、陽極の使用数、
形状に応じて適宜な個数とすればよい。また、カチオン
交換膜としては、特に制限されるものではないが、スチ
レン−ジビニルベンゼン系高分子の骨格にスルホン酸
基、カルボン酸基等を導入した炭化水素系カチオン交換
膜、パーフルオロカーボン主鎖からエーテル結合を介し
たペンダント側鎖の末端にスルホン酸基、カルボン酸基
等が結合したフッ素系カチオン交換膜を使用することが
できる。

【００１１】本発明のめっき方法は、上述した装置を使
用してめっきを行うものである。即ち、被めっき物６を
配置しためっき槽１に第１めっき液２を導入すると共
に、陽極４が配置されたボックス３内に錫めっき液を導
入し、陽極側に導入された第２めっき液５中のカチオン
（錫イオン）をめっき槽１内の第１めっき液２に移動さ
せながら陰極に通電した被めっき物６に対して電気錫合
金めっきを行うものである。

【００１２】本発明の方法において、錫合金めっき液と
しては、公知の錫塩と、錫合金を形成する金属塩を含有
するめっき液であればよく、鉛フリーの錫合金として、
例えば、錫−ビスマス、錫−銀、錫−銅あるいは錫−ア
ンチモンめっき液を好適に使用することができる。

【００１３】従って、使用するめっき液としては、例え
ば、上記金属の無機酸もしくは有機酸又はその水溶性塩
を含有するめっき液を挙げることができる。

【００１４】ここで、錫塩としては第１錫塩と第２錫塩
とがあり、第１錫塩としては、例えば、メタンスルホン
酸第１錫等の有機スルホン酸錫、硫酸錫、塩化錫、臭化
錫、ヨウ化錫、酸化錫、リン酸錫、ピロリン酸錫、酢酸
錫、クエン酸錫、グルコン酸錫、酒石酸錫、乳酸錫、コ
ハク酸錫、スルファミン酸錫、ホウフッ化錫、ギ酸錫、
ケイフッ化錫等が挙げられ、第２錫塩としては、例え
ば、錫酸ナトリウム、錫酸カリウム等が挙げられる。

【００１５】ビスマス塩としては、メタンスルホン酸ビ
スマス、フェノールスルホン酸ビスマス等の有機スルホ
ン酸ビスマス、硫酸ビスマス、グルコン酸ビスマス等が
挙げられる。

【００１６】銀塩としては、メタンスルホン酸銀等の有
機スルホン酸銀、硫酸銀、塩化銀、グルコン酸銀、クエ
ン酸銀、乳酸銀等が挙げられる。

【００１７】銅塩としては、メタンスルホン酸銅等の有
機スルホン酸銅、硫酸銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅、
リン酸銅、ピロリン酸銅、酢酸銅、クエン酸銅、グルコ
ン酸銅、酒石酸銅、乳酸銅、コハク酸銅、スルファミン
酸銅、ホウフッ化銅、ギ酸銅、ケイフッ化銅等が挙げら
れる。

【００１８】アンチモン塩としては、ホウフッ化アンチ
モン、塩化アンチモン、酒石酸アンチモニウムカリウ
ム、ピロアンチモン酸カリウム、酒石酸アンチモン、メ
タンスルホン酸アンチモン、２−ヒドロキシプロパンス
ルホン酸アンチモン等が挙げられる。

【００１９】上記錫合金めっき液中での錫塩の含有量
は、錫として１〜９９ｇ／Ｌ、特に５〜５６ｇ／Ｌとす
ることが好ましく、ビスマス塩、銀塩、銅塩あるいはア
ンチモン塩の含有量は、金属として０．０１〜９９ｇ／
Ｌ、特に０．０５〜５４ｇ／Ｌとすることが好ましい。
また、錫とその他の金属の混合割合は、所望する錫合金
めっき皮膜の組成比に応じて適宜決定される。

【００２０】これらの組み合わせから錫−ビスマス、錫
−銀、錫−銅、錫−アンチモンの各種めっき液を形成す
ることができる。

【００２１】上記めっき液に対しては、公知のめっき液
に配合される成分を使用でき、例えば、無機酸もしくは
有機酸又はその水溶性塩を挙げることができるが、詳し
くは、硫酸、塩酸、硝酸、フッ化水素酸、ホウフッ化水
素酸、リン酸、ピロリン酸、縮合リン酸、スルファミン
酸、脂肪族スルホン酸、芳香族スルホン酸、脂肪族カル
ボン酸、芳香族カルボン酸、アミノカルボン酸、ホスホ
ン酸等から選ばれる酸又はそれらの塩の１種又は２種以
上が挙げられる。

【００２２】ここで、脂肪族カルボン酸として、具体的
には、ギ酸、酢酸、乳酸、プロピオン酸、酪酸等のモノ
カルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルコン
酸、酒石酸、リンゴ酸等のジカルボン酸、クエン酸、ト
リカルバリル酸等のトリカルボン酸等を挙げることがで
き、芳香族カルボン酸としては、フェニル酢酸、安息香
酸、アニス酸などが挙げられる。

【００２３】また、アミノカルボン酸としては、イミノ
二酢酸、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジ
エチレントリアミン五酢酸等が挙げられ、ホスホン酸と
しては、アミノトリメチレンホスホン酸、ジエチレント
リアミンペンタホスホン酸等が挙げられる。

【００２４】更に、脂肪族スルホン酸又は芳香族スルホ
ン酸としては、例えば、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、ナフタレンスルホン酸等が挙げられる。ここで
未置換アルカンスルホン酸は、Ｃ_nＨ_2n+1ＳＯ₃Ｈ（但
し、ｎは１〜５、好ましくは１又は２である。）で示さ
れるものが使用できる。

【００２５】未置換のヒドロキシアルカンスルホン酸
は、下記式で示されるものが使用できる。

【００２６】

【化１】（但し、ｍは０〜２、ｋは１〜３である。）

【００２７】置換のアルカンスルホン酸及びヒドロキシ
アルカンスルホン酸としては、そのアルキル基の水素原
子の一部がハロゲン原子、アリール基、アルキルアリー
ル基、カルボキシル基、スルホン酸基等で置換されたも
のを使用できる。

【００２８】ベンゼンスルホン酸及びナフタレンスルホ
ン酸は、下記式で示されるものである。

【００２９】

【化２】

【００３０】また、置換ベンゼンスルホン酸及びナフタ
レンスルホン酸としては、そのベンゼン環、ナフタレン
環の水素原子の一部が水酸基、ハロゲン原子、アルキル
基、カルボキシル基、ニトロ基、メルカプト基、アミノ
基、スルホン酸基等で置換されたものを使用できる。

【００３１】具体的には、メタンスルホン酸、エタンス
ルホン酸、イセチオン酸、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−１−スルホン酸、２−ヒド
ロキシプロパンスルホン酸、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−スルホプロピオ
ン酸、３−スルホプロピオン酸、スルホコハク酸、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、スルホサリチル酸、
ベンズアルデヒド酸、ｐ−フェノールスルホン酸などが
例示される。

【００３２】この場合、塩としては、ナトリウム、カリ
ウム、アンモニウム塩などが挙げられる。

【００３３】これら成分のめっき浴中の含有量は１０〜
４００ｇ／Ｌ、特に１００〜２００ｇ／Ｌが好ましい。
少なすぎるとめっき浴の安定性が悪くなり、沈殿物が発
生しやすくなる傾向となり、多すぎると効果のない過剰
量となる傾向となる。

【００３４】本発明に使用される錫合金めっき浴には、
更に、必要に応じて非イオン界面活性剤を配合すること
ができる。

【００３５】非イオン界面活性剤は、めっき皮膜表面を
平滑緻密化させ、析出合金組成を均一化するものとして
作用する。この非イオン界面活性剤としては、アルキレ
ンオキサイド系のものが好適であり、ポリオキシエチレ
ン−β−ナフトールエーテル、エチレンオキサイドプロ
ピレンオキサイドブロックコポリマー、ポリオキシエチ
レンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル、
ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレ
ン多価アルコールエーテル、ポリエチレングリコールな
どを使用することができる。

【００３６】その配合量は、めっき液中０．０１〜５０
ｇ／Ｌ、特に２〜１０ｇ／Ｌであることが好ましく、少
なすぎると高電流密度でヤケやコゲが発生する場合があ
り、多すぎるとめっき皮膜が黒っぽくなったり、色むら
が発生するなどの不利を生じる場合がある。

【００３７】また、上記錫合金めっき浴には、必要に応
じて、更に陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤及
び両性界面活性剤の１種又は２種以上を配合することが
できる。

【００３８】ここで、陽イオン界面活性剤の例として
は、ドデシルトリメチルアンモニウム塩、ヘキサデシル
トリメチルアンモニウム塩、オクタデシルトリメチルア
ンモニウム塩、ドデシルジメチルアンモニウム塩、オク
タデセニルジメチルエチルアンモニウム塩、ドデシルジ
メチルエチルアンモニウムベタイン、オクタデシルジメ
チルアンモニウムベタイン、ジメチルベンジルドデシル
アンモニウム塩、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモ
ニウム塩、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム
塩、トリメチルベンジルアンモニウム塩、トリエチルベ
ンジルアンモニウム塩、ヘキサデシルピリジニウム塩、
ドデシルピリジニウム塩、ドデシルピコリニウム塩、ド
デシルイミダゾリニウム塩、オレイルイミダゾリニウム
塩、オクタデシルアミンアセテート、ドデシルアミンア
セテートなどが挙げられる。

【００３９】陰イオン界面活性剤の例としては、アルキ
ル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸
塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸
塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、（ポリ）アルキル
ナフタレンスルホン酸塩等が挙げられる。アルキル硫酸
塩としては、ドデシル硫酸ナトリウム、オレイル硫酸ナ
トリウムなどが挙げられる。ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル硫酸塩としては、ポリオキシエチレン（ＥＯ
１２）ノニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチ
レン（ＥＯ１５）ドデシルエーテル硫酸ナトリウム等が
挙げられる。

【００４０】両性界面活性剤の例としては、ベタイン、
スルホベタイン、アミノカルボン酸、イミダゾリニウム
ベタイン等が挙げられ、また、エチレンオキサイド及び
／又はプロピレンオキサイドとアルキルアミン又はジア
ミンとの縮合生成物の硫酸化あるいはスルホン化付加物
も使用できる。

【００４１】これら界面活性剤の配合量は、めっき液中
０．０１〜５０ｇ／Ｌ、特に２〜１０ｇ／Ｌが好まし
い。

【００４２】また、本発明に使用される錫合金めっき液
中には、めっき皮膜表面の平滑剤としてメルカプト基含
有芳香族化合物、ジオキシ芳香族化合物及び不飽和カル
ボン酸化合物の１種又は２種以上を添加することができ
る。この場合、メルカプト基含有芳香族化合物として
は、２−メルカプト安息香酸、メルカプトフェノール、
２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メルカプトベ
ンゾチアゾール、２−メルカプトエチルアミン、メルカ
プトピリジン等が挙げられ、ジオキシ芳香族化合物とし
ては、ジオキシベンゾフェノン、３，４−ジオキシフェ
ニルアラニン、レゾルシン、カテコール、ヒドロキノ
ン、ジオキシヘキサン、ジパリン等が挙げられ、不飽和
カルボン酸化合物としては、安息香酸、フマル酸、フタ
ル酸、アクリル酸、シトラコン酸、メタクリル酸等が挙
げられる。これら成分のめっき液中の配合量は０．００
１〜２０ｇ／Ｌ、特に０．００１〜５ｇ／Ｌとすること
が好ましい。

【００４３】錫合金めっき浴のｐＨは９以下であること
が好ましく、特には４以下であることが望ましい。

【００４４】本発明においては、被めっき物を浸漬する
第１めっき液には上述した錫合金めっき液を、陽極側、
即ちカチオン交換膜のアノードバック又はボックス内に
収容される第２めっき液には錫塩のみを金属成分として
含むめっき液の使用が好ましい。この場合、錫めっき液
としては、上述した水溶性錫塩と無機酸もしくは有機酸
又はその水溶性塩が含有されためっき液を好適に使用す
ることができる。

【００４５】第２めっき液の液中の錫塩の含有量は、錫
として１〜９９ｇ／Ｌ、特に５〜７０ｇ／Ｌが好まし
い。無機酸もしくは有機酸又はその水溶性塩の含有量は
５０〜４００ｇ／Ｌ、特に１００〜２００ｇ／Ｌが好ま
しい。

【００４６】本発明において、上記アノードバック又は
ボックス内の第２めっき液中の金属（錫）濃度は、めっ
き槽内の第１めっき液の金属濃度より高くすることが好
ましく、通常、第２めっき液中の錫濃度が第１めっき液
中の金属濃度に比べ１．１〜５倍、特に１．５〜３倍に
することが好ましい。

【００４７】陽極としては、錫又は錫−銀、錫−ビスマ
ス、錫−銅あるいは錫−アンチモンの錫合金を使用し得
るが、電気めっきを行った場合、カチオン交換膜内で陽
極に含まれる銀、ビスマス、銅あるいはアンチモンが溶
解し、その溶解した銀、ビスマス、銅あるいはアンチモ
ンイオンが陽極の錫と置換することを考慮すると、錫陽
極を用いるのが最適である。

【００４８】このめっき方法及びめっき装置を使用した
めっき液中の金属濃度の管理方法としては、錫合金めっ
き液に対する錫イオンの補給はカチオン交換膜を通して
陽極から供給される。また、錫と合金となる他の金属、
即ち銀、ビスマス、銅あるいはアンチモンイオンは適宜
分析を行い、不足分は、銀、ビスマス、銅あるいはアン
チモン塩を含む補給液で供給される。

【００４９】なお、本発明の要旨を逸脱しない限り、め
っき方法としては、常法を採用し得、ラック法でもバレ
ル法でもよく、高速めっき法を採用することもできる。
この場合の陰極電流密度は、めっき法によって０．０１
〜１００Ａ／ｄｍ²の範囲で適宜選定されるが、ラック
法の場合は通常０．５〜５Ａ／ｄｍ²、特に１〜４Ａ／
ｄｍ²であり、バレル法の場合は通常０．０５〜１Ａ／
ｄｍ²、特に０．１〜０．５Ａ／ｄｍ²である。

【００５０】更に、めっき温度はめっき槽１内、ボック
ス３内に収容されるめっき液に対してそれぞれ１０〜５
０℃、特に１５〜４０℃とすることができる。

【００５１】また、撹拌については無撹拌でもよいが、
カソードロッキング、スターラーによる撹拌、ポンプに
よる液流動などの方法が採用し得る。

【００５２】本発明の被めっき物は、特に制限されず、
電気めっき可能な導電性部分を有するものであればよ
く、金属等の導電性材料と、セラミック、鉛ガラス、プ
ラスチック、フェライト等の絶縁性材料が複合したもの
であってもよい。具体的には、チップ部品、バンプ、コ
ネクターピン、リードフレーム、各種フープ材、パッケ
ージ、プリント基板などの電子機器を構成する部品等を
挙げることができ、これら被めっき物の表面に錫合金め
っき皮膜を形成し得る。

【００５３】

【発明の効果】本発明の電気錫合金めっき方法及び装置
は、めっき浴が長期に亘って安定し、効率よくめっきを
行うことができる上、陽極として可溶性陽極を使用した
場合であっても、金属の置換析出を防ぐことができるも
のである。

【００５４】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。

【００５５】〔実施例，比較例〕図１に示されるカチオ
ン交換膜で作製されたボックスを具備した電気錫合金め
っき装置を使用し、めっき槽内に被めっき物として銅板
を配置し、また陽極として錫陽極をボックス内に配備し
て、下記条件にて電気めっきを行った。

【００５６】めっき終了後、形成されためっき皮膜の合
金比率を蛍光Ｘ線膜厚計で測定すると共に、液の状態と
アノードの表面を目視で検査し、評価した。また、液中
の金属濃度を原子吸光分析法で分析した。結果を表１，
２に示す。

【００５７】また、比較例として同一めっき槽内に陽極
と陰極を設置する電気めっき装置を用い、その他の条件
を各実施例と同様にしてめっきを行い、評価した。結果
を表１，２に併記する。

【００５８】〔実施例１〕＊陰極側めっき液硫酸第一錫Ｓｎとして９ｇ／Ｌ硫酸銀Ａｇとして１ｇ／Ｌ硫酸２００ｇ／Ｌグルコン酸２００ｇ／Ｌポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル５ｇ／Ｌ（ＥＯ付加モル数７）２−メルカプト安息香酸１ｇ／Ｌシラコン酸０．５ｇ／Ｌ＊陽極側（交換膜内）めっき液硫酸第一錫Ｓｎとして１５ｇ／Ｌ硫酸２００ｇ／Ｌめっき条件液量陰極側８６０ｍｌ陽極側１４０ｍｌ陽極浸漬放置時間３時間陰極電流密度２Ａ／ｄｍ² 浴温度２５℃ 撹拌カソードロッカー陽極錫（９９．９９％以上）めっき時間３０分間

【００５９】〔比較例１〕液組成：めっき液は実施例１の陰極側の液組成と同じめっき条件液量１Ｌ陽極浸漬放置時間３時間陰極電流密度２Ａ／ｄｍ² 浴温度２５℃ 撹拌カソードロッカー陽極錫（９９．９９％以上）めっき時間３０分間

【００６０】

【表１】

【００６１】〔実施例２〕＊陰極側めっき液メタンスルホン酸錫Ｓｎとして１８ｇ／Ｌメタンスルホン酸銅Ｃｕとして２ｇ／Ｌメタンスルホン酸２００ｇ／Ｌグルコン酸ナトリウム２００ｇ／Ｌポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル５ｇ／Ｌ（ＥＯ付加モル数７）メルカプト乳酸２５ｇ／Ｌ＊陽極側（交換膜内）めっき液メタンスルホン酸錫Ｓｎとして３０ｇ／Ｌメタンスルホン酸２００ｇ／Ｌめっき条件液量陰極側８６０ｍｌ陽極側１４０ｍｌ陽極浸漬放置時間３時間陰極電流密度２Ａ／ｄｍ² 浴温度２５℃ 撹拌カソードロッカー陽極錫（９９．９９％以上）めっき時間３０分間

【００６２】〔比較例２〕液組成：めっき液は実施例２の陰極側の液組成と同じめっき条件液量１Ｌ陽極浸漬放置時間３時間陰極電流密度２Ａ／ｄｍ² 浴温度２５℃ 撹拌カソードロッカー陽極不溶性（白金）めっき時間３０分間

【００６３】

【表２】

【００６４】以上の結果より、本発明の電気錫合金めっ
き装置を用いた方法は、陽極への置換析出を防止し、浴
の安定性もよいことが認められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置を示す簡略図である。

【符号の説明】１めっき槽２第１めっき液３カチオン交換膜ボックス４陽極５第２めっき液６被めっき物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K023 AA17 AB34 BA06 BA07 BA08 BA12 BA13 BA14 BA21 BA25 BA26 BA29 CB03 CB13 CB21 CB28 CB33 DA02 DA03 DA06 DA07 DA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被めっき物を電気めっき槽内に収容した
鉛フリーの電気錫合金めっき浴中に浸漬して、該被めっ
き物を陰極として電気めっきを行うに際し、上記めっき
槽内で陽極をカチオン交換膜で形成されたアノードバッ
ク又はボックスで隔離して電気めっきを行うことを特徴
とする電気錫合金めっき方法。
【請求項２】錫合金が錫と、銀、ビスマス、銅及びア
ンチモンからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属
との合金である請求項１記載の電気錫合金めっき方法。
【請求項３】上記めっき槽内に電気錫合金めっき液を
収容すると共に、上記アノードバック又はボックス内に
電気錫めっき液を収容する請求項１又は２記載の電気錫
合金めっき方法。
【請求項４】上記アノードバック又はボックス内のめ
っき液の錫濃度をめっき槽内のめっき液の金属濃度より
高くした請求項１乃至３のいずれか１項記載の電気錫合
金めっき方法。
【請求項５】陽極を錫にて形成した請求項１乃至４の
いずれか１項記載の電気錫合金めっき方法。
【請求項６】電気錫合金めっき液を収容し、該めっき
液に被めっき物を浸漬する電気錫合金めっき槽と、該電
気めっき槽内の一部を隔離するカチオン交換膜で形成さ
れたアノードバック又はボックスと、上記アノードバッ
ク又はボックス内に設置された陽極とを具備してなるこ
とを特徴とする電気錫合金めっき装置。
【請求項７】上記アノードバック又はボックス内に電
気錫めっき液を収容した請求項６記載の電気錫合金めっ
き装置。
【請求項８】上記アノードバック又はボックス内のめ
っき液の錫濃度をめっき槽内のめっき液の金属濃度より
高くした請求項６又は７記載の電気錫合金めっき装置。