JP2001214279A - 無電解ニッケルめっき浴 - Google Patents

無電解ニッケルめっき浴

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JP2001214279A
JP2001214279A JP2000024758A JP2000024758A JP2001214279A JP 2001214279 A JP2001214279 A JP 2001214279A JP 2000024758 A JP2000024758 A JP 2000024758A JP 2000024758 A JP2000024758 A JP 2000024758A JP 2001214279 A JP2001214279 A JP 2001214279A
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nickel
plating bath
nickel plating
mol
salt
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JP2000024758A
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Hitoshi Matsuda
均 松田
Shinji Yae
真治 八重
Noriyuki Shimizu
範征 清水
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ニッケルめっき皮膜のニッケル純度が低くなっ
て半田の濡れ性が劣化したり、皮膜に亀裂等が発生した
りする。 【解決手段】酢酸ニッケルまたは塩化ニッケルの少なく
とも1種を主成分とする金属供給源としてのニッケル塩
と、ヒドラジンからなる還元剤と、サッカリンまたはそ
の塩もしくはホルマリンの少なくとも1種を含有してな
る無電解ニッケルめっき浴。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】本発明は高純度のニッケルめっき
皮膜を析出形成することができる無電解ニッケルめっき
浴に関するものである。
【0002】
【従来の技術】被めっき物の表面にニッケルめっき皮膜
を被着形成させる手段としては、従来、電解法と無電解
法が広く用いられ、特に無電解法は、均一な皮膜厚みを
容易に得ることができること、被めっき物を保持する治
具等にめっき用電力を供給する手段を講じる必要がない
こと等から多用される傾向にある。
【0003】前記無電解法によるニッケルめっき皮膜の
形成は、まず硫酸ニッケル等のニッケル塩と還元剤とを
主成分として含有する水溶液に錯化剤、pH調整剤、安
定剤等を添加して成る無電解ニッケルめっき浴を準備
し、次に前記無電解ニッケルめっき浴中に被めっき物を
浸漬し、被めっき物の表面に還元剤の作用によりニッケ
ル塩(ニッケルイオンに電離)をニッケル(金属)に還
元析出させることによって行われる。
【0004】しかしながら、前記従来の無電解ニッケル
めっき浴は還元剤として、次亜リン酸ナトリウム等のリ
ン(P)系またはジメチルアミンボラン等のホウ素
(B)系の化合物が使用されており、これら化合物から
なる還元剤を使用した無電解ニッケルめっき浴は被めっ
き物の表面にニッケルめっき皮膜を形成する際、ニッケ
ルめっき皮膜中に還元剤の分解生成物であるリンまたは
ホウ素が共析して数重量%含有されてしまい、その結
果、ニッケルめっき皮膜のニッケル純度が低くなって半
田の濡れ性が劣化したり、皮膜に亀裂等が発生したりす
るという欠点があった。
【0005】そこで上記欠点を解消するために、その分
解生成物がニッケルめっき皮膜中に共析するおそれのな
いヒドラジン(NH2−NH2)を還元剤として使用する
ことが提案されている(特開昭63−134671号公
報参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒドラ
ジンを還元剤として用いた無電解ニッケルめっき浴は、
ヒドラジンの還元力が強いためにめっき浴自身の安定性
が悪いものとなり、その結果、めっき浴に浴分解等が生
じて所定の綺麗なニッケルめっき皮膜を形成することが
できないという欠点が誘発されてしまう。
【0007】また無電解ニッケルめっき浴の安定性を図
るためにニッケル濃度を小さくしておくことが考えられ
る。
【0008】しかしながら、無電解ニッケルめっき浴の
ニッケル濃度を小さくするとめっき速度が1μm/時以
下と非常に遅くなるとともにニッケルめっき皮膜がニッ
ケルの針状結晶で形成され皮膜表面が非常に粗い面とな
って金属光沢がなくなり、外観不良や、例えば、ハード
ディスクの磁性薄膜用として被着させた場合、磁気記憶
の読み込みエラー等の不具合を生じてしまう等の更に解
決すべき課題が誘発されてしまう。
【0009】本発明は上記従来の欠点に鑑み案出された
ものであり、その目的は、表面が綺麗で滑らかな高純度
のニッケルめっき皮膜を高速で形成することができる無
電解ニッケルめっき浴を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の無電解ニッケル
めっき浴は、酢酸ニッケルまたは塩化ニッケルの少なく
とも1種を主成分とする金属供給源としてのニッケル塩
と、ヒドラジンからなる還元剤と、サッカリンまたはそ
の塩もしくはホルマリンの少なくとも1種を含有するこ
とを特徴とするものである。
【0011】また本発明の無電解ニッケルめっき浴は、
前記サッカリンまたはその塩またはホルマリンの合計量
が0.0005モル/リットル乃至0.05モル/リッ
トルであることを特徴とするものである。
【0012】更に本発明の無電解ニッケルめっき浴は、
前記ニッケル塩の濃度が0.1モル/リットル乃至0.
3モル/リットルであることを特徴とするものである。
【0013】また更に本発明の無電解ニッケルめっき浴
は、前記還元剤の濃度が0.5モル/リットル乃至3モ
ル/リットルであることを特徴とするものである。
【0014】本発明の無電解ニッケルめっき浴によれ
ば、還元剤としてヒドラジンを使用し、ヒドラジンの分
解生成物である窒素、水素等がニッケルめっき皮膜中に
ほとんど共析しないことから、極めて高純度のニッケル
めっき皮膜を得ることが可能となる。
【0015】また本発明の無電解ニッケルめっき浴によ
れば、めっき浴中にサッカリンまたはその塩もしくはホ
ルマリンの少なくとも1種を添加したことからめっき浴
の安定性が良好なものとなり、その結果、めっき浴に浴
分解等が生じることはなく、所定の綺麗なニッケルめっ
き皮膜を形成することができる。
【0016】また同時に前記サッカリンまたはその塩も
しくはホルマリンの少なくとも1種は光沢剤としても作
用することから、ニッケルめっき皮膜は表面が滑らかな
ものとなり、その結果、外観不良の発生はほとんど無
く、またハードディスクの磁性薄膜用として被着させた
場合、磁気記憶を正確に読み込むことができる。
【0017】
【発明の実施の形態】次に本発明の無電解ニッケルめっ
き浴について詳細に説明する。本発明の無電解ニッケル
めっき浴は、金属供給源であるニッケル塩と、還元剤
と、サッカリンまたはその塩もしくはホルマリンの少な
くとも1種と、必要に応じて錯化剤、pH緩衝剤とで構
成されており、ニッケル塩から電離しためっき浴中のニ
ッケルイオンを、還元剤が分解するとともに金属ニッケ
ルに還元析出させることにより、被めっき物表面にニッ
ケルめっき皮膜が形成される。
【0018】前記ニッケル塩は、ニッケルめっき皮膜を
形成するためのニッケルを供給する金属供給源として作
用し、酢酸ニッケル、塩化ニッケルの少なくとも1種を
主成分としている。
【0019】本発明の無電解ニッケルめっき浴では、ニ
ッケル塩として酢酸ニッケルおよび塩化ニッケルの少な
くとも1種を主成分とすることが重要であり、酢酸ニッ
ケルおよび塩化ニッケルは、後述するヒドラジンを還元
剤として使用しためっき浴中で分解し難く、濃度を0.
1モル/リットル以上と高濃度にしてめっき速度を速い
ものとなすことができるとともに析出形成されるニッケ
ルめっき皮膜の結晶を表面が綺麗で滑らかな球状乃至顆
粒状の結晶となすことができる。
【0020】前記ニッケル塩は、その濃度が0.1モル
/リットル未満となるとめっき速度が遅く生産性が低下
してしまい、また0.3モル/リットルを超えるとめっ
き浴の不安性が悪くなり、浴の分解、浴寿命の低下等の
不具合を生じる危険性がある。従って、前記ニッケル塩
は、その濃度を0.1モル/リットル乃至0.3モル/
リットルの範囲としておくことが好ましい。
【0021】なお、前記ニッケル塩はその全量を酢酸ニ
ッケルとしておくとめっき浴の安定性がより一層良好な
ものとなる。従って、前記ニッケル塩はその全量を酢酸
ニッケルとしておくことが好ましい。
【0022】また前記無電解ニッケルめっき浴には還元
剤が添加含有されており、該還元剤は、ニッケル塩から
得られるニッケルイオンをニッケル(金属)に還元し、
被めっき物の表面にニッケルめっき皮膜を析出形成させ
る作用をなし、ヒドラジン(NH2−NH2)が用いら
れる。
【0023】前記ヒドラジンから成る還元剤は、分子中
にリン、ホウ素等のニッケルめっき皮膜に共析し易い成
分を含有しておらず、また分解生成物である窒素、水素
等は容易に気化またはめっき浴中に溶解することからニ
ッケルめっき皮膜を極めて高純度(99.9重量%以
上)のニッケルで形成することが可能となる。
【0024】前記還元剤は、その濃度が0.5モル/リ
ットル未満であるとめっき速度が遅くなるため生産性が
低下してしまい、また3モル/リットルを超えるとめっ
き浴の不安性が悪くなり、浴の分解、浴寿命の低下等の
不具合を生じる危険性がある。従って、前記還元剤は、
その濃度を0.5モル/リットル乃至3モル/リットル
の範囲としておくことが好ましい。
【0025】更に、前記無電解ニッケルめっき浴にはサ
ッカリンまたはその塩もしくはホルマリンの少なくとも
1種が添加含有されており、該サッカリンまたはその塩
もしくはホルマリンは、ヒドラジンによるニッケルの還
元析出反応を制御し、めっき浴の安定化剤として作用す
る。
【0026】前記無電解ニッケルめっき浴はその内部に
サッカリンまたはその塩もしくはホルマリン添加含有さ
れていることからニッケルの析出反応が抑制されてめっ
き浴中のニッケル塩濃度を0.1モル/リットル以上と
高くしても浴分解等の不具合を生じることはなく、その
結果、めっき浴のニッケル塩濃度を高くしてめっき速度
を2μm/時乃至12μm/時の速いものとなすことが
可能となる。これは、サッカリンまたはその塩もしくは
ホルマリンがめっき浴中のニッケル(イオン)に対する
吸着力が比較的低く、ヒドラジンによるニッケルの還元
析出を妨ぐ作用が弱いことに起因すると推測される。
【0027】更に、前記サッカリンまたはその塩もしく
はホルマリンは光沢剤としても作用し、被めっき物の表
面にニッケルめっき皮膜を形成する際、析出形成された
ニッケル粒子の表面に吸着してニッケルの析出を阻止
し、この結晶が縦の一方向に著しく粒成長して針状とな
ることを防いでニッケルめっき皮膜の表面の凹凸を防ぎ
ニッケルめっき皮膜の表面を綺麗で滑らかな金属光沢を
有するものとなすことができる。
【0028】なお、前記サッカリンまたはその塩もしく
はホルマリンは、その濃度が0.0005モル/リット
ル未満であるとめっき浴の安定性が悪くなる傾向にあ
り、また0.05モル/リットルを超えるとめっき浴が
過度に安定なものとなってニッケルの還元析出が抑制さ
れ、めっき速度が低下してしまう傾向がある。従って、
前記サッカリンまたはその塩もしくはホルマリンは、そ
の濃度を0.0005モル/リットル乃至0.05モル
/リットルの範囲としておくことが好ましい。
【0029】また、前記サッカリンの塩としては、サッ
カリンナトリウムが、アルカリ性溶液に対する溶解性が
良好であることから好適に用いられる。
【0030】更に前記無電解ニッケルめっき浴は必要に
応じて錯化剤を含有させておいてもよい。錯化剤は、め
っき浴中でニッケル(イオン)と錯体を形成し、安定化
させてニッケルの急激な還元析出を抑制する作用をな
し、クエン酸、乳酸、エチレンジアミン四酢酸等の有機
酸またはその塩、あるいはグリシン等のニッケルとキレ
ートを形成するものが好適に用いられる。
【0031】前記錯化剤は、ニッケル1モルに対して
0.01モル未満ではニッケルを十分に錯体化すること
ができず、めっき浴が不安定となるおそれがあり、また
0.2モルを超えるとめっき浴が過度に安定してめっき
速度が低下する傾向がある。従って、前記錯化剤はニッ
ケル1モルに対して0.01モル〜0.2モルの割合で
添加しておくことが好ましく、0.05モルとしておく
ことが特に好ましい。
【0032】前記無電解ニッケルめっき浴は更に必要に
応じてpH緩衝剤を含有させておいてもよい。pH緩衝
剤は、めっき浴の浴性をサッカリンによるニッケルの還
元反応に適したpH範囲に維持する作用をなし、ホウ酸
が好適に用いられる。この場合、無電解ニッケルめっき
浴は、その浴性がpH10よりも酸性側となるとめっき
速度が遅くなる傾向があり、pH12よりもアルカリ性
側になるとめっき浴が不安定となる傾向がある。従っ
て、前記無電解ニッケルめっき浴は、その浴性をpH1
0〜pH12の範囲としておくことが好ましい。
【0033】更に、前記無電解ニッケルめっき浴は、被
めっき物の表面にニッケルめっき皮膜を形成する際、そ
の浴温が60℃未満となるとニッケルめっき皮膜の被め
っき物に対する密着性、つき回り性が低下する傾向があ
り、90℃を超えるとめっき浴の安定性が低下するとと
もにニッケルめっき皮膜にピット等の不具合が生じ易く
なる傾向がある。従って、前記無電解ニッケルめっき浴
は、被めっき物の表面にニッケルめっき皮膜を形成する
際、温度を60℃〜90℃の範囲としておくことが好ま
しい。
【0034】かくして本発明の無電解ニッケルめっき浴
によれば、浴中に被めっき物を浸漬すれば酢酸ニッケル
や塩化ニッケル等のニッケル塩より電離したニッケルイ
オンがヒドラジンからなる還元剤で分解されるとともに
金属ニッケルを還元析出させ、この金属ニッケルを被め
っき物表面に被着させることによって被めっき物表面に
ニッケルめっき皮膜が形成される。
【0035】なお、本発明の無電解ニッケルめっき浴は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であり、例え
ば、無電解ニッケルめっき浴中に更に界面活性剤等を添
加含有させておけば、被めっき物の表面にニッケルめっ
き皮膜を形成する際、めっき中に発生するガスが被めっ
き物表面に付着するのが有効に防止され、その結果、ニ
ッケルめっき皮膜を被めっき物表面に綺麗に、かつ接合
強度を大として形成することができる。
【0036】
【発明の効果】本発明の無電解ニッケルめっき浴によれ
ば、還元剤としてヒドラジンを使用し、ヒドラジンの分
解生成物である窒素、水素等がニッケルめっき皮膜中に
ほとんど共析しないことから、極めて高純度のニッケル
めっき皮膜を得ることが可能となる。
【0037】また本発明の無電解ニッケルめっき浴によ
れば、めっき浴中にサッカリンまたはその塩もしくはホ
ルマリンの少なくとも1種を添加したことからめっき浴
の安定性が良好なものとなり、その結果、めっき浴に浴
分解等が生じることはなく、所定の綺麗なニッケルめっ
き皮膜を形成することができる。
【0038】また同時に前記サッカリンまたはその塩も
しくはホルマリンの少なくとも1種は光沢剤としても作
用することから、ニッケルめっき皮膜は表面が滑らかな
ものとなり、その結果、外観不良の発生はほとんど無
く、またハードディスクの磁性薄膜用として被着させた
場合、磁気記憶を正確に読み込むことができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】酢酸ニッケルまたは塩化ニッケルの少なく
    とも1種を主成分とする金属供給源としてのニッケル塩
    と、ヒドラジンからなる還元剤と、サッカリンまたはそ
    の塩もしくはホルマリンの少なくとも1種を含有する無
    電解ニッケルめっき浴。
  2. 【請求項2】前記サッカリンまたはその塩もしくはホル
    マリンの合計量が0.0005モル/リットル乃至0.
    05モル/リットルであることを特徴とする請求項1に
    記載の無電解ニッケルめっき浴。
  3. 【請求項3】前記ニッケル塩の濃度が0.1モル/リッ
    トル乃至0.3モル/リットルであることを特徴とする
    請求項1に記載の無電解ニッケルめっき浴。
  4. 【請求項4】前記還元剤の濃度が0.5モル/リットル
    〜3モル/リットルであることを特徴とする請求項1に
    記載の無電解ニッケルめっき浴。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040041304A (ko) * 2002-11-11 2004-05-17 현대자동차주식회사 자동차용 연료탱크 주입구의 내부식성 향상 방법
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