JP2003171789A - 非シアン系の金−スズ合金メッキ浴 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非シアン系の金−スズ合金メッキ浴におい
て、浴安定性の向上と金及びスズの適正な共析化を達成
する。 【解決手段】 (ａ)亜硫酸金塩、チオ硫酸金塩などの非
シアンの可溶性金塩と、(ｂ)可溶性第一スズ塩と、(ｃ)
亜硫酸塩、チオ硫酸塩、チオシアン酸類、オキシアルキ
レン型スルフィド系化合物、カルボン酸型スルフィド系
化合物、メルカプトアルコール系化合物、メルカプトカ
ルボン酸系化合物から選ばれた含イオウ化合物からなる
金の錯化剤と、(ｄ)オキシカルボン酸類、アミノカルボ
ン酸類、ポリアミン類から選ばれたスズの錯化剤を含有
する非シアン系の金−スズ合金メッキ浴である。亜硫酸
塩、チオジグリコール、チオジグリコール酸、チオグリ
コール酸、チオグリコールなどの特定の含イオウ化合物
を金の錯化剤に、また、オキシカルボン酸類などをスズ
の錯化剤に使用するため、浴の安定性に優れ、適正な組
成で金−スズ合金皮膜を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は非シアン系の金−ス
ズ合金メッキ浴に関して、浴の経時安定性に優れ、金と
スズを適正組成で円滑に共析できるものを提供する。

【０００２】

【従来の技術】金−スズ合金は、例えば、Au/Sn＝80/20
(重量％)の共晶合金では280℃近辺の融点を示すことな
どから、低融点、高強度のろう材として各種チップ部品
を半導体基板に接合したり、パッケージをろう付け封止
する際に多用される外、耐食性や外観に優れることから
装飾用ホワイトゴールドメッキなどに利用される。従来
の金−スズ合金メッキ浴には、浴の安定性に優れたシア
ン浴が多用されて来たが、当該シアン浴は作業の安全性
や環境保全の点で問題が大きい。

【０００３】そこで、シアン系の金錯塩を使用しない、
或は、省略可能な非シアン系の金−スズ合金メッキ浴の
従来技術を挙げると、下記のものなどがある。 (1)特開２００１−１９２８８６号公報（従来技術１） 実施例５には、亜硫酸金塩と、可溶性第一スズ塩と、リ
ンゴ酸と、リンゴ酸塩と、含窒素複素環状化合物と、ヒ
ドロキシベンゼン化合物を含有する非シアン系の金−ス
ズ合金メッキ浴が開示され、また、比較例３には、亜硫
酸金塩と、可溶性第一スズ塩と、グルコン酸と、グルコ
ン酸塩と、ヒドロキシベンゼン化合物を含有する非シア
ン系の金−スズ合金メッキ浴が開示されている(段落４
８参照)。この場合、上記リンゴ酸(塩)、グルコン酸
(塩)などのオキシカルボン酸類は、金塩とスズ塩の錯化
剤及び導電性塩としての作用をすること(段落２０〜２
４参照)、上記含窒素複素環式化合物は合金組成安定剤
であること(段落２５参照)、ヒドロキシベンゼン化合物
はスズの酸化防止剤であること(段落３０参照)が夫々記
載されている。

【０００４】(2)特開２００１−２００３８８号公報
（従来技術２） 本従来技術２のメッキ浴は、上記従来技術１を基本とし
て、合金組成安定剤を含窒素複素環状化合物から有機リ
ン化合物に置き換えたものであり、実施例５には、亜硫
酸金塩と、可溶性第一スズ塩と、リンゴ酸と、リンゴ酸
塩と、有機リン化合物と、ヒドロキシベンゼン化合物を
含有する非シアン系の金−スズ合金メッキ浴が開示さ
れ、また、比較例３には、亜硫酸金塩と、可溶性第一ス
ズ塩と、グルコン酸と、グルコン酸塩と、ヒドロキシベ
ンゼン化合物を含有する非シアン系の金−スズ合金メッ
キ浴が開示されている(段落４８参照)。

【０００５】(3)特開昭６１−１５９９２号公報（従来
技術３） 可溶性金錯塩と、可溶性第一スズ塩と、金イオンとスズ
イオンの錯化剤としてのクエン酸三アンモニウムを含有
する金−スズ合金メッキ浴が開示されている。この場
合、上記可溶性金錯塩は実施例ではシアン化金カリウム
であるが、亜硫酸金ナトリウム、塩化金酸カリウムなど
でも良いことが記載されている(第２頁左上欄〜右上欄
参照)。

【０００６】(4)特開昭５１−４７５４０号公報（従来
技術４） チオスルファト金錯塩を含む非シアンの金合金メッキ浴
が開示されている。上記金と合金を形成する金属候補と
しては、銅、銀、カドミウム、パラジウム、スズ、ニッ
ケル、亜鉛などが挙げられているが(第２頁右上欄〜左
下欄参照)、実施例では、金−銅、金−銀−カドミウ
ム、金−パラジウムの金合金メッキ浴が記載されている
のみで、金−スズ合金メッキ浴の記載はない。

【０００７】(5)特開昭５３−１１０９２９号公報（従
来技術５） 錯化剤にピロリン酸を使用する金−スズ合金メッキ浴が
開示され、可溶性金塩は、実施例ではシアン化金カリウ
ムであるが、塩化物でも良いことが記載されている(第
３頁左上欄参照)。

【０００８】(6)特表平１１−５１３０７８号公報（従
来技術６） ２−メルカプトエタンスルホン酸、３−メルカプトプロ
パンスルホン酸などのメルカプトスルホン酸、ビス−
(２−スルホプロピル)−ジスルフィドなどのジスルフィ
ドスルホン酸又はその塩などの含イオウ化合物を含有す
るとともに、アルカリ金属ホウ酸塩、同リン酸塩、同ク
エン酸塩、同酒石酸塩、同グルコン酸塩などを導電性塩
又は緩衝剤として含有する非シアン系の金−スズ合金メ
ッキ浴が開示されている(特許請求の範囲、第８頁〜第
９頁参照)。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術で列記した非シアン系の金−スズ合金メッキ浴で
は、浴の安定性が不充分であり、特に、生産性を高める
ための加温浴ではこの不安定性が増し、従って、金とス
ズを前記共晶組成を初め、適正な組成で共析化すること
が容易でないという実情がある。本発明は、非シアン系
の金−スズ合金メッキ浴において、浴安定性の向上と金
及びスズの適正な共析化を達成することを技術的課題と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本出願人は、先に、特願
２０００−３１０１０５号で、非シアンの可溶性金塩
と、可溶性スズ塩と、金の錯化剤を含有し、さらに、メ
ッキ皮膜の光沢性などを改善する目的で、ジアリルアミ
ンポリマーの４級アンモニウム塩、４級アンモニウム塩
変性セルロースなどの高分子カチオン系界面活性剤、又
は高分子カチオン性剤を含有する非シアン系の金−スズ
合金メッキ浴を提案した(以下、先願技術という)。

【００１１】本発明者らは、上記皮膜外観の課題とは別
に、非シアン系の金−スズ合金メッキ浴の経時安定性
と、金とスズの共析化の面に焦点を当て、この両面の課
題を良好に達成するための方策を上記先願技術を中心に
鋭意研究した結果、前記従来技術６とは別種の含イオウ
化合物、具体的には、２,２′−チオジグリコール、チ
オジグリコール酸、メルカプト酢酸、亜硫酸塩などが可
溶性金塩の錯化剤として有効であり、これら特定の含イ
オウ化合物に加えてオキシカルボン酸類などを併用する
と、非シアンの金−スズ合金メッキ浴の安定性が高ま
り、もって、金とスズが適正な組成で共析化すること、
また、上記可溶性スズ塩として第一スズ塩と第二スズ塩
が共存すると、浴の安定性の向上にさらなる寄与をする
ことを見い出して、本発明を完成した。

【００１２】即ち、本発明１は、(ａ)亜硫酸金塩、チオ
硫酸金塩、メルカプトコハク酸金塩、ハロゲン化金酸な
どの非シアンの可溶性金塩と、(ｂ)可溶性第一スズ塩
と、(ｃ)亜硫酸塩、チオ硫酸塩、チオシアン酸類、モノ
又はジスルフィド結合に隣接してオキシアルキレン基を
分子内に有するオキシアルキレン型スルフィド系化合
物、モノ又はジスルフィド結合とカルボキシル基を分子
内に有するカルボン酸型スルフィド系化合物、メルカプ
ト基と水酸基を分子内に有するメルカプトアルコール系
化合物、メルカプト基とカルボキシル基を分子内に有す
るメルカプトカルボン酸系化合物から選ばれた含イオウ
化合物の少なくとも一種からなる金の錯化剤と、(ｄ)オ
キシカルボン酸類、アミノカルボン酸類、ポリアミン類
から選ばれたスズの錯化剤の少なくとも一種とを含有す
ることを特徴とする非シアン系の金−スズ合金メッキ浴
である。

【００１３】本発明２は、上記本発明１において、(ｃ)
の金の錯化剤を０.１モル／Ｌ以上含有することを特徴
とする非シアン系の金−スズ合金メッキ浴である。

【００１４】本発明３は、上記本発明１又は２におい
て、(ｃ)のオキシアルキレン型スルフィド系化合物が、
２,２′−チオジグリコール、ビス(ペンタデカエチレン
グリコール)チオエーテル、ビス(ドデカエチレングリコ
ール)チオエーテル、２−(メチルチオ)エタノールなど
であり、カルボン酸型スルフィド系化合物が、チオジグ
リコール酸、チオジプロピオン酸、又はこれらの塩など
であり、メルカプトアルコール系化合物が、チオグリコ
ールなどであり、メルカプトカルボン酸系化合物が、メ
ルカプト酢酸、メルカプト乳酸、メルカプトコハク酸、
又はこれらの塩などであることを特徴とする非シアン系
の金−スズ合金メッキ浴である。

【００１５】本発明４は、上記本発明１〜３のいずれか
において、(ｄ)のオキシカルボン酸類が、クエン酸、酒
石酸、リンゴ酸、グルコン酸、グルコヘプトン酸、グリ
コール酸、乳酸又はこれらの塩などであり、アミノカル
ボン酸類が、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミ
ン四酢酸二ナトリウム塩、ヒドロキシエチルエチレンジ
アミン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチ
レンテトラミン六酢酸、エチレンジアミンテトラプロピ
オン酸、ニトリロ三酢酸、イミノジ酢酸、イミノジプロ
ピオン酸などであり、上記ポリアミン類が、エチレンジ
アミン、ジエチレントリアミン、ペンタエチレンヘキサ
ミン、ヘキサメチレンジアミン、エチレンジアミンテト
ラメチレンリン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレ
ンリン酸、アミノトリメチレンリン酸、アミノトリメチ
レンリン酸五ナトリウム塩などであることを特徴とする
非シアン系の金−スズ合金メッキ浴である。

【００１６】本発明５は、上記本発明１、２又は４にお
いて、(ａ)非シアンの可溶性金塩と、(ｂ)可溶性第一ス
ズ塩と、(ｃ)亜硫酸塩と、(ｄ)クエン酸類、及びグルコ
ン酸類とを含有することを特徴とする非シアン系の金−
スズ合金メッキ浴である。

【００１７】本発明６は、上記本発明１〜５のいずれか
において、可溶性スズ塩として、可溶性第一スズ塩に加
えて、さらに可溶性第二スズ塩を共存させることを特徴
とする非シアン系の金−スズ合金メッキ浴。

【００１８】本発明７は、上記本発明１〜６のいずれか
において、さらに、酸化防止剤、ｐＨ調整剤などの添加
剤の少なくとも一種を含有することを特徴とする非シア
ン系の金−スズ合金メッキ浴である。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明は、第一に、非シアンの可
溶性金塩並びにその錯化剤としての特定の含イオウ化合
物と、可溶性第一スズ塩並びにその錯化剤としてのオキ
シカルボン酸類やアミノカルボン酸類などを含有する非
シアン系の金−スズ合金メッキ浴であり、第二に、可溶
性第一スズ塩に加えてさらに可溶性第二スズ塩を共存さ
せた同メッキ浴である。

【００２０】金の供給源である上記非シアンの可溶性金
塩としては、塩化金酸カリウム、塩化金酸ナトリウム、
塩化金酸アンモニウム、亜硫酸金カリウム、亜硫酸金ナ
トリウム、亜硫酸金アンモニウム、チオ硫酸金カリウ
ム、チオ硫酸金ナトリウム、チオ硫酸金アンモニウム、
メルカプトコハク酸金カリウム、メルカプトコハク酸金
ナトリウムなどが挙げられる。上記可溶性金塩は単用又
は併用でき、そのメッキ浴に対する含有量は金属換算で
０.００２〜２０ｇ／Ｌ、好ましくは０.５〜１０ｇ／Ｌ
である。

【００２１】上記金の錯化剤としての特定の含イオウ化
合物は、概ね、次の(イ)〜(ホ)の化合物に分類できる。 (イ)亜硫酸塩、チオ硫酸塩、チオシアン酸類 亜硫酸塩は亜硫酸のカリウム塩、ナトリウム塩、アンモ
ニウム塩、或はアルカリ土類金属塩などをいい、チオ硫
酸塩やチオシアン酸塩も同様である。また、チオシアン
酸類は、チオシアン酸又はその塩をいう。 (ロ)モノ又はジスルフィド結合に隣接してオキシアルキ
レン基を分子内に有するオキシアルキレン型スルフィド
系化合物 上記オキシアルキレン基はオキシエチレン基、オキシプ
ロピレン基、オキシ(ヒドロキシプロピレン)基であり、
これらのオキシアルキレン基をモノ又はジスルフィド結
合の両側又は片側で単数又は繰り返し有する化合物をい
う。 (ハ)モノ又はジスルフィド結合とカルボキシル基を分子
内に有するカルボン酸型スルフィド系化合物 モノ又はジスルフィド結合の両側又は片側のアルキレン
鎖にカルボキシル基を単数又は繰り返し有する化合物を
いう。 (ニ)メルカプト基と水酸基を分子内に有するメルカプト
アルコール系化合物 基本的にアルキレン鎖の異なる炭素原子にメルカプト基
と水酸基を１個又は複数個有する化合物をいう。 (ホ)メルカプト基とカルボキシル基を分子内に有するメ
ルカプトカルボン酸系化合物 メルカプト基とカルボキシル基が同一又は異なる炭素原
子に結合し、その各個数は１個又は複数個である化合物
をいう。上記含イオウ化合物の含有量は種類により異な
るが、基本的に浴に対して０.０１〜５モル／Ｌ、好ま
しくは０.１モル／Ｌ以上であり、具体的には０.１〜３
モル／Ｌ程度である。

【００２２】上記(ロ)のオキシアルキレン型スルフィド
系化合物としては、次の化合物などが挙げられる。 (１)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₃−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₃−Ｈで
表されるビス(トリエチレングリコール)チオエーテル (２)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₆−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₆−Ｈで
表されるビス(ヘキサエチレングリコール)チオエーテル (３)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₁₀−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₁₀−Ｈ
で表されるビス(デカエチレングリコール)チオエーテル (４)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₁₂−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₁₂−Ｈ
で表されるビス(ドデカエチレングリコール)チオエーテ
ル (５)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₁₅−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₁₅−Ｈ
で表されるビス(ペンタデカエチレングリコール)チオエ
ーテル (６)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₂₀−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₂₀−Ｈ
で表されるビス(イコサエチレングリコール)チオエーテ
ル (７)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₃₀−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₃₀−Ｈ
で表されるビス(トリアコンタエチレングリコール)チオ
エーテル (８)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₄₀−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₄₀−Ｈ
で表されるビス(テトラコンタエチレングリコール)チオ
エーテル (９)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₅₀−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₅₀−Ｈ
で表されるビス(ペンタコンタエチレングリコール)チオ
エーテル (10)ＨＯＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨで表される
２,２′−チオジグリコール (11)ＨＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨで
表される３,３′−チオジプロパノール (12)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₅−Ｓ−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₅−
Ｈで表されるビス(ω−ヒドロキシペンタエトキシ)ジス
ルフィド (13)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₁₂−Ｓ−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₁₂
−Ｈで表されるビス(ω−ヒドロキシドデカエトキシ)ジ
スルフィド (14)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₂₀−Ｓ−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₂₀
−Ｈで表されるビス(ω−ヒドロキシイコサエトキシ)ジ
スルフィド (15)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₅₀−Ｓ−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₅₀
−Ｈで表されるビス(ω−ヒドロキシペンタコンタエト
キシ)ジスルフィド (16)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂)₈−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ
(ＯＨ)ＣＨ₂Ｏ)₈−Ｈで表されるビス(オクタグリセロー
ル)チオエーテル (17)Ｈ−(ＯＣ₃Ｈ₆)₅−(ＯＣ₂Ｈ₄)₁₅−Ｓ−(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)
₁₅−(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)₅−Ｈで表されるビス(ペンタデカエチレ
ングリコールペンタプロピレングリコール)チオエーテ
ル (18)Ｈ−ＯＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂−(ＯＣ₂Ｈ₄)₁₀−Ｓ−
(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)₁₀−ＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂Ｏ−Ｈで表される
ビス(デカエチレングリコールモノグリセロール)チオエ
ーテル (19)Ｈ−(ＯＣ₂Ｈ₄)₁₀−(ＯＣ₃Ｈ₆)₃−Ｓ−(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)₃
−(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)₁₀−Ｈで表されるビス(トリプロピレング
リコールデカエチレングリコール)チオエーテル (20)Ｈ−(ＯＣ₃Ｈ₆)₅−(ＯＣ₂Ｈ₄)₁₅−Ｓ−Ｓ−(Ｃ₂Ｈ₄
Ｏ)₁₅−(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)₅−Ｈで表されるビス(ω−ヒドロキ
シペンタプロポキシペンタデカエトキシ)ジスルフィド (21)Ｈ−ＯＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂−(ＯＣ₂Ｈ₄)₁₀−Ｓ−
Ｓ−(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)₁₀−ＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂Ｏ−Ｈで表さ
れるビス(ω−ヒドロキシモノグリセロキシデカエトキ
シ)ジスルフィド (22)Ｈ−(ＯＣ₂Ｈ₄)₂₀−(ＯＣ₃Ｈ₆)₅−Ｓ−Ｓ−(Ｃ₃Ｈ₆
Ｏ)₅−(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)₂₀−Ｈで表されるビス(ω−ヒドロキ
シイコサエトキシペンタプロポキシ)ジスルフィド (23)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₂−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₂−Ｈで
表されるビス(ジエチレングリコール)チオエーテル (24)ＨＯＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂−Ｓ−ＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)
ＣＨ₂ＯＨで表されるビス(モノグリセロール)チオエー
テル (25)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂)₃−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ
(ＯＨ)ＣＨ₂Ｏ)₃−Ｈで表されるビス(トリグリセロー
ル)チオエーテル (26)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₄₁−Ｓ−Ｓ−(ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ)₄₁
−Ｈで表されるビス(ω−ヒドロキシヘンテトラコンタ
エトキシ)ジスルフィド (27)Ｈ−(ＯＣ₃Ｈ₆)₅−(ＯＣ₂Ｈ₄)₂₀−Ｓ−Ｓ−(Ｃ₂Ｈ₄
Ｏ)₂₀−(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)₅−Ｈで表されるビス(ω−ヒドロキ
シペンタプロポキシイコサエトキシ)ジスルフィド (28)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂)₃−Ｓ−Ｓ−(ＣＨ₂
ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂Ｏ)₃−Ｈで表されるビス(ω−ヒドロキ
シトリグリセロキシ)ジスルフィド (29)Ｈ−(ＯＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂)₁₀−Ｓ−Ｓ−(ＣＨ₂
ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂Ｏ)₁₀−Ｈで表されるビス(ω−ヒドロ
キシデカグリセロキシ)ジスルフィド (30)ＣＨ₃−Ｓ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨで表される２−(メチル
チオ)エタノール (31)ＨＯＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓ−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｓ−ＣＨ₂ＣＨ₂
ＯＨで表される３,６−ジチア−１,８−オクタンジオー
ル (32)Ｈ−(ＯＣ₂Ｈ₄)₁₀−Ｓ−Ｃ₃Ｈ₈−Ｓ−(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)₁₀
−Ｈで表される１,３−プロパンジチオールビス(デカエ
チレングリコール)チオエーテル

【００２３】上式(１)〜(９)では、モノスルフィド結合
の両側の隣接位置にオキシエチレン基(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)の繰り
返しを分子内に有し、上式(10)〜(11)では、モノスルフ
ィド結合の両側の隣接位置にオキシエチレン基又はオキ
シプロピレン基(Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)を単数分子内に有する。上式
(12)〜(15)では、ジスルフィド結合の両側の隣接位置に
オキシエチレン基の繰り返しを分子内に有し、上式(16)
では、モノスルフィド結合の両側の隣接位置にオキシ
(ヒドロキシプロピレン)基(ＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂Ｏ)の
繰り返しを分子内に有する。上式(17)では、モノスルフ
ィド結合の両側の隣接位置にオキシエチレン基の繰り返
しとオキシプロピレン基の繰り返しを分子内に有し、上
式(20)では、ジスルフィド結合の両側の隣接位置にオキ
シエチレン基の繰り返しとオキシプロピレン基の繰り返
しを分子内に有し、上式(21)では、ジスルフィド結合の
両側の隣接位置にオキシエチレン基の繰り返しとオキシ
(ヒドロキシプロピレン)基の繰り返しを分子内に有す
る。上式に列挙した化合物はモノ又はジスルフィド結合
を中心に左右対称の分子構造が多いが、本発明のオキシ
アルキレン型スルフィド系化合物では、左右が異なる分
子構造の化合物でも差し支えなく、例えば、上式(30)に
示すように、モノ又はジスルフィド結合の片側にアルキ
ル基などが結合しても良い。また、上式(31)〜(32)に示
すように、複数のスルフィド結合同士の間にアルキレン
基が介在した構造でも良い。

【００２４】上記(ハ)のカルボン酸型スルフィド系化合
物としては、チオジグリコール酸(ＨＯＯＣＣＨ₂−Ｓ−
ＣＨ₂ＣＯＯＨ)、チオジプロピオン酸(ＨＯＯＣＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂−Ｓ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＯＨ)、又はこれらの塩などが
挙げられる。上記(ニ)のメルカプトアルコール系化合物
としては、チオグリコール(ＨＳＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ)などが
挙げられる。上記(ホ)のメルカプトカルボン酸系化合物
としては、メルカプト酢酸(＝チオグリコール酸：ＨＳ
ＣＨ₂ＣＯＯＨ)、メルカプト乳酸(ＣＨ₃ＣＨ(ＳＨ)ＣＯ
ＯＨ)、メルカプトコハク酸(ＨＯＯＣＣＨ₂−ＣＨ(Ｓ
Ｈ)ＣＯＯＨ)、又はこれらの塩などが挙げられる。

【００２５】以上のように、金の錯化剤である含イオウ
化合物(ｃ)は上記(イ)〜(ホ)に分類でき、これらの含イ
オウ化合物は単用又は併用できる。含イオウ化合物の中
の好ましい例を挙げると、亜硫酸塩、チオシアン酸塩
(以上、前記化合物(イ))、２,２′−チオジグリコー
ル、ビス(ドデカエチレングリコール)チオエーテル、ビ
ス(ペンタデカエチレングリコール)チオエーテル、２−
(メチルチオ)エタノール、１,２−ビス(２−ヒドロキシ
エチルチオ)エタン、３,６−ジチア−１,８−オクタン
ジオール(以上、オキシアルキレン型スルフィド系化合
物(ロ))、チオジグリコール酸(以上、カルボン酸型スル
フィド系化合物(ハ))、チオグリコール(以上、メルカプ
トアルコール系化合物(ニ))、メルカプト酢酸、メルカ
プト乳酸、メルカプトコハク酸(以上、メルカプトカル
ボン酸系化合物(ホ))、或はこれらの塩などである。

【００２６】上記可溶性第一スズ塩はスズの供給源であ
り、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、２−プロパ
ノールスルホン酸、ｐ−フェノールスルホン酸などの有
機スルホン酸の第一スズ塩を初め、ホウフッ化第一ス
ズ、スルホコハク酸第一スズ、塩化第一スズ、硫酸第一
スズ、酸化第一スズなどが挙げられる。本発明６に示す
ように、浴中の可溶性スズ塩として、上記第一スズ塩に
加えて、さらに第二スズ塩を共存させると、金−スズ合
金メッキ浴の安定性のさらなる向上に寄与する。可溶性
第二スズ塩としては、上記有機スルホン酸の第二スズ
塩、或は、メタスズ酸カリウム、ナトリウムなどのメタ
スズ酸塩、硫酸第二スズ、塩化第二スズ、酸化第二ス
ズ、炭酸第二スズ、酢酸第二スズ、ピロリン酸第二ス
ズ、シュウ酸第二スズなどが挙げられる。上記可溶性ス
ズ塩のメッキ浴に対する含有量は金属換算で０.０１〜
５モル／Ｌ、好ましくは０.０５〜３モル／Ｌである。

【００２７】上記(ｄ)の錯化剤は、浴中の第一スズイオ
ンに錯化して安定化する機能を果す。ちなみに、第一ス
ズイオンは酸性では安定であるが、中性付近、或はそれ
を越えると白色沈殿が生じる恐れなどがあるため、当該
スズの錯化剤の添加は重要である。当該(ｄ)のスズの錯
化剤は、オキシカルボン酸類、アミノカルボン酸類、ポ
リアミン類、アミノアルコール類、ポリカルボン酸類な
どを単用又は併用できる。上記オキシカルボン酸類とし
ては、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸、グリ
コール酸、グルコヘプトン酸、乳酸、或はこれらの塩な
どが挙げられる。上記アミノカルボン酸類としては、エ
チレンジアミン四酢酸(ＥＤＴＡ)、エチレンジアミン四
酢酸二ナトリウム塩(ＥＤＴＡ・２Ｎａ)、ヒドロキシエ
チルエチレンジアミン三酢酸(ＨＥＤＴＡ)、ジエチレン
トリアミン五酢酸(ＤＴＰＡ)、トリエチレンテトラミン
六酢酸(ＴＴＨＡ)、エチレンジアミンテトラプロピオン
酸、ニトリロ三酢酸(ＮＴＡ)、イミノジ酢酸(ＩＤＡ)、
イミノジプロピオン酸(ＩＤＰ)、メタフェニレンジアミ
ン四酢酸、１,２−ジアミノシクロヘキサン−Ｎ,Ｎ,
Ｎ′,Ｎ′−四酢酸、アミノプロピオン酸、ジアミノプ
ロピオン酸、アミノ吉草酸、グルタミン酸、オルニチ
ン、システイン、Ｎ,Ｎ−ビス(２−ヒドロキシエチル)
グリシンなどが挙げられる。上記ポリアミン類として
は、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ペンタ
エチレンヘキサミン、ヘキサメチレンジアミン、エチレ
ンジアミンテトラメチレンリン酸、ジエチレントリアミ
ンペンタメチレンリン酸、アミノトリメチレンリン酸、
アミノトリメチレンリン酸五ナトリウム塩などが挙げら
れる。上記アミノアルコール類としては、モノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、
トリプロパノールアミンなどが挙げられる。上記ポリカ
ルボン酸としては、コハク酸、マロン酸、グルタル酸な
どが挙げられる。上記スズの錯化剤(ｄ)の好ましい例を
挙げると、オキシカルボン酸類、アミノカルボン酸類、
ポリアミン類であり、具体的には、クエン酸、グルコン
酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、乳酸、或はこれ
らの塩(以上、オキシカルボン酸類)、ＥＤＴＡ、ＥＤＴ
Ａ・２Ｎａ、ＤＴＰＡ、ＮＴＡ、ＩＤＡ、ＩＤＰ、ＨＥ
ＤＴＡ、ＴＴＨＡ(以上、アミノカルボン酸類)、エチレ
ンジアミン(以上、ポリアミン類)などであり、中でも、
クエン酸類、グルコン酸類、或はその併用がより好まし
い。上記錯化剤の浴に対する添加量は０.０１〜５モル
／Ｌ、好ましくは０.０５〜１モル／Ｌである。

【００２８】以上のように、本発明の金−スズ合金メッ
キ浴は、非シアンの可溶性金塩と、特定の含イオウ化合
物からなる金の錯化剤と、可溶性第一スズ塩と、オキシ
カルボン酸類などからなるスズの錯化剤を含有したもの
であるが、その全体のメッキ浴組成の好ましい例を挙げ
ると、本発明５に示すように、(ａ)塩化金酸塩などの非
シアンの可溶性金塩と、(ｂ)可溶性第一スズ塩と、(ｃ)
亜硫酸塩と、(ｄ)クエン酸類及びグルコン酸類を含有し
た金−スズ合金メッキ浴であり、さらには、これらに可
溶性第二スズ塩を追加含有した浴がより好ましい。

【００２９】本発明の金−スズ合金メッキ浴には、目的
に応じて公知の界面活性剤、酸化防止剤、光沢剤、半光
沢剤、ｐＨ調整剤、緩衝剤、導電性塩などの各種添加剤
を混合することができる。上記界面活性剤は、金−スズ
合金皮膜の緻密性、平滑性、密着性などを改善する目的
で添加され、公知のノニオン系界面活性剤、両性界面活
性剤、カチオン系界面活性剤、又はアニオン系界面活性
剤を単用又は併用できる。その添加量は０.００１〜１
０ｇ／Ｌ、好ましくは０.０１〜１.０ｇ／Ｌである。

【００３０】当該ノニオン系界面活性剤の具体例として
は、Ｃ₁〜Ｃ₂₀アルカノール、フェノール、ナフトー
ル、ビスフェノール類、Ｃ₁〜Ｃ₂₅アルキルフェノー
ル、アリールアルキルフェノール、Ｃ₁〜Ｃ₂₅アルキル
ナフトール、Ｃ₁〜Ｃ₂₅アルコキシル化リン酸(塩)、ソ
ルビタンエステル、ポリアルキレングリコール、Ｃ₁〜
Ｃ₂₂脂肪族アミン、Ｃ₁〜Ｃ₂₂脂肪族アミドなどにエチ
レンオキシド(ＥＯ)及び／又はプロピレンオキシド(Ｐ
Ｏ)を２〜３００モル付加縮合させたものや、Ｃ₁〜Ｃ_{2 5}
アルコキシル化リン酸(塩)などが挙げられる。

【００３１】上記エチレンオキシド(ＥＯ)及び／又はプ
ロピレンオキシド(ＰＯ)を付加縮合させるＣ₁〜Ｃ₂₀ア
ルカノールとしては、メタノール、エタノール、ｎ−ブ
タノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ヘキサノール、オクタ
ノール、デカノール、ラウリルアルコール、テトラデカ
ノール、ヘキサデカノール、ステアリルアルコール、エ
イコサノール、オレイルアルコール、ドコサノールなど
が挙げられる。同じく上記ビスフェノール類としては、
ビスフェノールＡ、ビスフェノールＢ、ビスフェノール
Ｆなどが挙げられる。上記Ｃ₁〜Ｃ₂₅アルキルフェノー
ルとしては、モノ、ジ、若しくはトリアルキル置換フェ
ノール、例えば、ｐ−メチルフェノール、ｐ−ブチルフ
ェノール、ｐ−イソオクチルフェノール、ｐ−ノニルフ
ェノール、ｐ−ヘキシルフェノール、２,４−ジブチル
フェノール、２,４,６−トリブチルフェノール、ジノニ
ルフェノール、ｐ−ドデシルフェノール、ｐ−ラウリル
フェノール、ｐ−ステアリルフェノールなどが挙げられ
る。上記アリールアルキルフェノールとしては、２−フ
ェニルイソプロピルフェノール、クミルフェノール、
(モノ、ジ又はトリ)スチレン化フェノール、(モノ、ジ
又はトリ)ベンジルフェノールなどが挙げられる。上記
Ｃ₁〜Ｃ₂₅アルキルナフトールのアルキル基としては、
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチ
ル、デシル、ドデシル、オクタデシルなどが挙げられ、
ナフタレン核の任意の位置にあって良い。上記ポリアル
キレングリコールとしては、ポリオキシエチレングリコ
ール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレン・コポリマーなどが挙げら
れる。

【００３２】上記Ｃ₁〜Ｃ₂₅アルコキシル化リン酸(塩)
は、下記の一般式(ａ)で表されるものである。 Ｒ_a・Ｒ_b・(ＭＯ)Ｐ＝Ｏ …(ａ) (式(ａ)中、Ｒ_a及びＲ_bは同一又は異なるＣ₁〜Ｃ₂₅アル
キル、但し、一方がＨであっても良い。ＭはＨ又はアル
カリ金属を示す。)

【００３３】上記ソルビタンエステルとしては、モノ、
ジ又はトリエステル化した１,４−、１,５−又は３,６
−ソルビタン、例えばソルビタンモノラウレート、ソル
ビタンモノパルミテート、ソルビタンジステアレート、
ソルビタンジオレエート、ソルビタン混合脂肪酸エステ
ルなどが挙げられる。上記Ｃ₁〜Ｃ₂₂脂肪族アミンとし
ては、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミ
ン、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、
ミリスチルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミ
ン、牛脂アミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミ
ンなどの飽和及び不飽和脂肪酸アミンなどが挙げられ
る。上記Ｃ₁〜Ｃ₂₂脂肪族アミドとしては、プロピオン
酸、酪酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリ
スチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、
ベヘン酸、ヤシ油脂肪酸、牛脂脂肪酸などのアミドが挙
げられる。

【００３４】更に、上記ノニオン系界面活性剤として
は、 Ｒ₁Ｎ(Ｒ₂)₂→Ｏ (上式中、Ｒ₁はＣ₅〜Ｃ₂₅アルキル又はＲＣＯＮＨＲ
₃(Ｒ₃はＣ₁〜Ｃ₅アルキレンを示す)、Ｒ₂は同一又は異
なるＣ₁〜Ｃ₅アルキルを示す。)などで示されるアミン
オキシドを用いることができる。

【００３５】上記カチオン系界面活性剤としては、下記
の一般式(ｂ)で表される第４級アンモニウム塩 (Ｒ₁・Ｒ₂・Ｒ₃・Ｒ₄Ｎ)⁺Ｘ^- …(ｂ) (式(ｂ)中、Ｘはハロゲン、ヒドロキシ、Ｃ₁〜Ｃ₅アル
カンスルホン酸又は硫酸、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃及びＲ₄は同一
又は異なるＣ₁〜Ｃ₂₀アルキル、アリール又はベンジル
を示す。) 或は、下記の一般式(ｃ)で表されるピリジニウム塩など
が挙げられる。 Ｒ₆−(Ｃ₅Ｈ₅Ｎ−Ｒ₅)⁺・Ｘ^- …(ｃ) (式(ｃ)中、Ｃ₅Ｈ₅Ｎはピリジン環、Ｘはハロゲン、ヒ
ドロキシ、Ｃ₁〜Ｃ₅アルカンスルホン酸又は硫酸、Ｒ₅
はＣ₁〜Ｃ₂₀アルキル、Ｒ₆はＨ又はＣ₁〜Ｃ₁₀アルキル
を示す。)

【００３６】塩の形態のカチオン系界面活性剤の例とし
ては、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリル
トリメチルアンモニウム塩、ラウリルジメチルエチルア
ンモニウム塩、オクタデシルジメチルエチルアンモニウ
ム塩、ジメチルベンジルラウリルアンモニウム塩、セチ
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、ジメ
チルジフェニルアンモニウム塩、ベンジルジメチルフェ
ニルアンモニウム塩、ヘキサデシルピリジニウム塩、ラ
ウリルピリジニウム塩、ドデシルピリジニウム塩、ステ
アリルアミンアセテート、ラウリルアミンアセテート、
オクタデシルアミンアセテートなどが挙げられる。

【００３７】上記アニオン系界面活性剤としては、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、｛(モノ、ジ、ト
リ)アルキル｝ナフタレンスルホン酸塩などが挙げられ
る。アルキル硫酸塩としては、ラウリル硫酸ナトリウ
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(ＥＯ５)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
トリウムなどが挙げられる。ポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテル硫酸塩としては、ポリオキシエチレ
ン(ＥＯ１５)ノニルフェニルエーテル硫酸塩などが挙げ
られる。アルキルベンゼンスルホン酸塩としては、ドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。
また、｛(モノ、ジ、トリ)アルキル｝ナフタレンスルホ
ン酸塩としては、ナフタレンスルホン酸塩、ジブチルナ
フタレンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸
ホルマリン縮合物などが挙げられる。

【００３８】上記両性界面活性剤としては、カルボキシ
ベタイン、イミダゾリンベタイン、スルホベタイン、ア
ミノカルボン酸などが挙げられる。また、エチレンオキ
シド及び／又はプロピレンオキシ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、或はスルホン酸化
付加物も使用できる。

【００３９】代表的なカルボキシベタイン、或はイミダ
ゾリンベタインは、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイ
ン、ミリスチルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ステアリ
ルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプ
ロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−ウンデシル−
１−カルボキシメチル−１−ヒドロキシエチルイミダゾ
リニウムベタイン、２−オクチル−１−カルボキシメチ
ル−１−カルボキシエチルイミダゾリニウムベタインな
どが挙げられ、硫酸化及びスルホン酸化付加物としては
エトキシル化アルキルアミンの硫酸付加物、スルホン酸
化ラウリル酸誘導体ナトリウム塩などが挙げられる。

【００４０】上記スルホベタインとしては、ヤシ油脂肪
酸アミドプロピルジメチルアンモニウム−２−ヒドロキ
シプロパンスルホン酸、Ｎ−ココイルメチルタウリンナ
トリウム、Ｎ−パルミトイルメチルタウリンナトリウム
などが挙げられる。アミノカルボン酸としては、ジオク
チルアミノエチルグリシン、Ｎ−ラウリルアミノプロピ
オン酸、オクチルジ(アミノエチル)グリシンナトリウム
塩などが挙げられる。

【００４１】上記酸化防止剤はメッキ浴中のＳｎ²⁺のＳ
ｎ⁴⁺への酸化を防止するためのものであり、具体的に
は、アスコルビン酸又はその塩、ハイドロキノン、カテ
コール、レゾルシン、フロログルシン、クレゾールスル
ホン酸又はその塩、フェノールスルホン酸又はその塩、
ナフトールスルホン酸又はその塩などが挙げられる。

【００４２】上記光沢剤は前記界面活性剤に加えて併用
すると有効である。その具体例としては、ｍ−クロロベ
ンズアルデヒド、ｐ−ニトロベンズアルデヒド、ｐ−ヒ
ドロキシベンズアルデヒド、１−ナフトアルデヒド、ベ
ンジリデンアルデヒド、サリチルアルデヒド、パラアル
デヒドなどの各種アルデヒド、バニリン、トリアジン、
イミダゾール、インドール、キノリン、２−ビニルピリ
ジン、アニリンなどが挙げられる。

【００４３】上記半光沢剤としては、チオ尿素類、Ｎ―
(３―ヒドロキシブチリデン)―ｐ―スルファニル酸、Ｎ
―ブチリデンスルファニル酸、Ｎ―シンナモイリデンス
ルファニル酸、２,４―ジアミノ―６―(２′―メチルイ
ミダゾリル(１′))エチル―１,３,５―トリアジン、２,
４―ジアミノ―６―(２′―エチル―４―メチルイミダ
ゾリル(１′))エチル―１,３,５―トリアジン、２,４―
ジアミノ―６―(２′―ウンデシルイミダゾリル(１′))
エチル―１,３,５―トリアジン、サリチル酸フェニル、
或は、ベンゾチアゾール、２―メチルベンゾチアゾー
ル、２―(メチルメルカプト)ベンゾチアゾール、２―ア
ミノベンゾチアゾール、２―アミノ―６―メトキシベン
ゾチアゾール、２―メチル―５―クロロベンゾチアゾー
ル、２―ヒドロキシベンゾチアゾール、２―アミノ―６
―メチルベンゾチアゾール、２―クロロベンゾチアゾー
ル、２,５―ジメチルベンゾチアゾール、２―メルカプ
トベンゾチアゾール、６―ニトロ―２―メルカプトベン
ゾチアゾール、５―ヒドロキシ―２―メチルベンゾチア
ゾール、２―ベンゾチアゾールチオ酢酸等のベンゾチア
ゾール類などが挙げられる。

【００４４】上記ｐＨ調整剤又は緩衝剤としては、ギ
酸、酢酸、プロピオン酸などのモノカルボン酸、シュウ
酸、コハク酸などのポリカルボン酸類、ホウ酸類、リン
酸類、塩酸、硫酸などの各種の酸、アンモニア、水酸化
ナトリウムなどの各種の塩基などが挙げられる。上記導
電性塩としては、硫酸、塩酸、リン酸、スルファミン
酸、スルホン酸などのナトリウム塩、カリウム塩、アン
モニウム塩、アミン塩などが挙げられる。尚、スズの錯
化剤として、乳酸、酒石酸、クエン酸などのオキシカル
ボン酸類を使用すると、これらのｐＨ調整剤や導電性塩
の作用なども期待できる。

【００４５】各種添加剤のメッキ浴における含有量は、
バレルメッキ、ラックメッキ、高速連続メッキ、ラック
レスメッキなどに対応して任意に調整・選択できる。

【００４６】本発明１〜７の各金−スズ合金メッキ浴を
用いて電気メッキを行う場合、浴温は０℃以上、好まし
くは室温〜７０℃程度、より好ましくは室温〜５０℃程
度である。陰極電流密度は０.０１〜１５０Ａ／ｄｍ²、
好ましくは０.１〜３０Ａ／ｄｍ²程度である。また、浴
のｐＨも酸性から中性、さらには弱アルカリ性までの広
い領域に適用できる。例えば、金とスズの可溶性塩、亜
硫酸塩、グルコン酸(塩)、クエン酸(塩)を使用した本発
明５のメッキ浴では、基本的に弱酸性から中性付近、或
は弱アルカリ性の浴となる。陽極は白金、カーボン、チ
タン白金、チタンロジウムなどを初め、任意のものが使
用できる。

【００４７】本発明の金−スズ合金メッキ浴は、電子部
品を初めとして各種の被メッキ物に適用することがで
き、なかでも電子部品の具体例を挙げると、半導体集積
回路、抵抗、可変抵抗、コンデンサ、フィルタ、インダ
クタ、サーミスタ、水晶振動子などのチップ部品、コネ
クタ、スイッチなどの機構部品、或は電池用電極材料、
フープ材、線材(例えば、リード線)などである。

【００４８】

【作用】本発明では、シアン化金塩などのシアン系の金
塩に替えて、塩化金酸塩などの非シアン系の金塩を使用
するが、亜硫酸塩、チオジグリコール、チオジグリコー
ル酸、チオグリコール酸、チオグリコールなどの特定の
含イオウ化合物がこの非シアン系金塩に錯化するととも
に、オキシカルボン酸類などの錯化剤が第一スズ塩に錯
化するため、従来のシアン浴と遜色のない水準で浴の安
定性を達成することができる。特に、上記特定の含イオ
ウ化合物は、分子内のイオウ原子と、水酸基又はカルボ
キシル基などの官能基との両方に非共有電子対を有する
ため、これらの相乗作用により金塩に特異的に錯化する
ものと推定できる。この場合、上記亜硫酸塩、チオジグ
リコール、チオジグリコール酸、チオグリコール酸、チ
オグリコールなどは、含イオウ化合物に属する点で、冒
述の従来技術６のメルカプトスルホン酸類やジスルフィ
ドスルホン酸類と共通するが、後述の試験例に示すよう
に、浴安定性及び皮膜組成比の適正化の面で本発明の含
イオウ化合物の方が顕著な優位性がある。また、上記オ
キシカルボン酸類などのスズの錯化剤は、補助的に金塩
の錯化作用を奏することが期待される。

【００４９】

【発明の効果】(1)本発明の金−スズ合金メッキ浴は、
亜硫酸金塩、塩化金酸塩などの非シアンの金塩と、特定
の含イオウ化合物からなる金の錯化剤と、可溶性第一ス
ズ塩と、オキシカルボン酸類などからなるスズの錯化剤
とを含有するため、非シアン浴にも拘わらず、浴の経時
安定性に優れ、この良好な浴安定性に基づいて金とスズ
が円滑に共析し、前述の共晶組成を初め、適正な組成で
金−スズ合金皮膜を形成できる。これに対して、後述の
試験例にも示すように、本発明の対象である非シアン浴
においては、特定の含イオウ化合物からなる金の錯化剤
とオキシカルボン酸類などのスズの錯化剤の両方を含有
しない浴は、短時間で分解して電着皮膜の形成が困難で
あり(比較例１参照)、また、その一方しか含有しない浴
では、長時間の安定性の確保が困難であり、金がスズに
優先析出して、適正な組成の金−スズ合金皮膜を得るの
が容易でなかったり(比較例２参照)、色ムラやシミなど
が生じて均質な外観の皮膜が得られない(比較例３参
照)。さらには、本発明とは別種の含イオウ化合物をオ
キシカルボン酸類などと併用した浴(比較例４参照)で
も、比較例３に準じた不充分な結果しか示さない。

【００５０】(2)浴中に第一スズ塩と第二スズ塩が共存
すると、金−スズ合金メッキ浴の安定性がさらに改善さ
れ、例えば、従来より高温での作業にも安定したメッキ
品質を保証できるため、生産性が向上する。また、本発
明の金−スズ合金メッキ浴は、人体に有害なシアン化合
物を含まない非シアン浴であるため、作業安全性と環境
保全性を良好に確保できる。

【００５１】

【実施例】以下、本発明の金−スズ合金メッキ浴の実施
例を順次述べるとともに、各メッキ浴の経時安定性、メ
ッキ浴から得られる金−スズ合金皮膜の組成の確認試験
例を説明する。尚、本発明は下記の実施例、試験例など
に拘束されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意の変
形をなし得ることは勿論である。

【００５２】浴に含有する金の錯化剤並びにスズの錯化
剤に注目すると、下記の実施例１〜８のうち、実施例１
〜２、４は亜硫酸塩とオキシカルボン酸塩を併用した
例、実施例３はメルカプトカルボン酸塩とオキシカルボ
ン酸塩の併用例、実施例５は亜硫酸塩とオキシカルボン
酸とアミノカルボン酸の併用例、実施例６は亜硫酸塩と
２種のオキシカルボン酸塩の併用例、実施例７はオキシ
アルキレン型スルフィド系化合物と亜硫酸塩とオキシカ
ルボン酸塩の併用例、実施例８はチオシアン酸塩とオキ
シカルボン酸塩の併用例である。また、実施例２及び７
は、可溶性スズ塩として第一スズ塩と第二スズ塩を併用
した例、他の実施例は可溶性第一スズ塩のみの単用例で
ある。一方、比較例１は金及びスズの錯化剤を含まない
ブランク例、比較例２は冒述の従来技術３に準拠して、
亜硫酸金塩と可溶性第一スズ塩とスズの錯化剤としての
オキシカルボン酸類のみを含有し、本発明の含イオウ化
合物を含まない例、比較例３は亜硫酸塩のみを含み、本
発明のスズの錯化剤を含まない例、比較例４は冒述の従
来技術６(第８頁〜第９頁の実施例１や実施例４参照)に
準拠して、含イオウ化合物に属する点で本発明に共通す
るメルカプトスルホン酸を、オキシカルボン酸塩と併用
した例である。

【００５３】《実施例１》下記の組成により金−スズ合
金メッキ浴を建浴した。 亜硫酸金ナトリウム(Ａｕ⁺として) ４.０ｇ／Ｌ メタンスルホン酸第一スズ(Ｓｎ²⁺として) ８.０ｇ／Ｌ 亜硫酸ナトリウム ５０.０ｇ／Ｌ クエン酸３ナトリウム ３０.０ｇ／Ｌ （メッキ条件） 浴温 ：４０℃ ｐＨ ：７.０ 陰極電流密度 ：０.３Ａ／ｄｍ²

【００５４】《実施例２》下記の組成により金−スズ合
金メッキ浴を建浴した。 亜硫酸金ナトリウム(Ａｕ⁺として) ８.５ｇ／Ｌ 塩化第一スズ(Ｓｎ²⁺として) １１.０ｇ／Ｌ 亜硫酸ナトリウム ８０.０ｇ／Ｌ リンゴ酸カリウム ６０.０ｇ／Ｌ 塩化第二スズ(Ｓｎ⁴⁺として) １５.０ｇ／Ｌ （メッキ条件） 浴温 ：６５℃ ｐＨ ：８.０ 陰極電流密度 ：０.５Ａ／ｄｍ²

【００５５】《実施例３》下記の組成により金−スズ合
金メッキ浴を建浴した。 メルカプトコハク酸金(Ａｕ⁺として) ５.０ｇ／Ｌ 塩化第一スズ(Ｓｎ²⁺として) ９.０ｇ／Ｌ メルカプトコハク酸 ３５.０ｇ／Ｌ グルコン酸ナトリウム ５０.０ｇ／Ｌ （メッキ条件） 浴温 ：３５℃ ｐＨ ：１１.０ 陰極電流密度 ：０.３Ａ／ｄｍ²

【００５６】《実施例４》下記の組成により金−スズ合
金メッキ浴を建浴した。 メルカプトコハク酸金(Ａｕ⁺として) ２.０ｇ／Ｌ メタンスルホン酸第一スズ(Ｓｎ²⁺として) ６.０ｇ／Ｌ 亜硫酸ナトリウム １５.０ｇ／Ｌ グルコン酸ナトリウム ３５.０ｇ／Ｌ （メッキ条件） 浴温 ：４０℃ ｐＨ ：８.５ 陰極電流密度 ：０.４Ａ／ｄｍ²

【００５７】《実施例５》下記の組成により金−スズ合
金メッキを建浴した。 塩化第二金カリウム(Ａｕ³⁺として) １.０ｇ／Ｌ 塩化第一スズ(Ｓｎ²⁺として) ５.０ｇ／Ｌ 亜硫酸カリウム ２０.０ｇ／Ｌ 乳酸 ４０.０ｇ／Ｌ ＥＤＴＡ ２０.０ｇ／Ｌ （メッキ条件） 浴温 ：４０℃ ｐＨ ：９.０ 陰極電流密度 ：０.２Ａ／ｄｍ²

【００５８】《実施例６》下記の組成により金−スズ合
金メッキを建浴した。 亜硫酸金ナトリウム(Ａｕ⁺として) ３.０ｇ／Ｌ フェノールスルホン酸第一スズ(Ｓｎ²⁺として) ７.０ｇ／Ｌ 亜硫酸カリウム ６０.０ｇ／Ｌ クエン酸３ナトリウム ２０.０ｇ／Ｌ グルコン酸ナトリウム ２０.０ｇ／Ｌ （メッキ条件） 浴温 ：４０℃ ｐＨ ：７.５ 陰極電流密度 ：０.３Ａ／ｄｍ²

【００５９】《実施例７》下記の組成により金−スズ合
金メッキを建浴した。 亜硫酸金ナトリウム(Ａｕ⁺として) １０.０ｇ／Ｌ メタンスルホン酸第一スズ(Ｓｎ²⁺として) １５.０ｇ／Ｌ 亜硫酸ナトリウム １３.０ｇ／Ｌ ビス(ドデカエチレングリコール)チオエーテル ３０.０ｇ／Ｌ クエン酸３ナトリウム ５０.０ｇ／Ｌ 塩化第二スズ(Ｓｎ⁴⁺として) ５.０ｇ／Ｌ （メッキ条件） 浴温 ：６５℃ ｐＨ ：８.０ 陰極電流密度 ：０.５Ａ／ｄｍ²

【００６０】《実施例８》下記の組成により金−スズ合
金メッキを建浴した。 亜硫酸金ナトリウム(Ａｕ⁺として) ３.５ｇ／Ｌ 塩化第一スズ(Ｓｎ²⁺として) ７.０ｇ／Ｌ チオシアン酸カリウム ２５.０ｇ／Ｌ クエン酸３ナトリウム ３０.０ｇ／Ｌ （メッキ条件） 浴温 ：５０℃ ｐＨ ：８.０ 陰極電流密度 ：０．３Ａ／ｄｍ²

【００６１】《比較例１》下記の組成により金−スズ合
金メッキを建浴した。 塩化第二金カリウム(Ａｕ³⁺として) ８.５ｇ／Ｌ 塩化第一スズ(Ｓｎ²⁺として) １１.０ｇ／Ｌ （メッキ条件） 浴温 ：５０℃ ｐＨ ：８.０ 陰極電流密度 ：０.３Ａ／ｄｍ²

【００６２】《比較例２》下記の組成により金−スズ合
金メッキを建浴した。 塩化第二金カリウム(Ａｕ³⁺として) ８.５ｇ／Ｌ 塩化第一スズ(Ｓｎ²⁺として) １１.０ｇ／Ｌ クエン酸３ナトリウム ２０.０ｇ／Ｌ グルコン酸ナトリウム ２０.０ｇ／Ｌ （メッキ条件） 浴温 ：５０℃ ｐＨ ：８.０ 陰極電流密度 ：０.３Ａ／ｄｍ²

【００６３】《比較例３》下記の組成により金−スズ合
金を建浴した。 塩化第二金カリウム(Ａｕ³⁺として) ８.５ｇ／Ｌ 塩化第一スズ(Ｓｎ²⁺として) １１.０ｇ／Ｌ 亜硫酸ナトリウム １０.０ｇ／Ｌ （メッキ条件） 浴温 ：５０℃ ｐＨ ：８.０ 陰極電流密度 ：０.３Ａ／ｄｍ²

【００６４】《比較例４》下記の組成により金−スズ合
金を建浴した。 塩化第二金カリウム(Ａｕ³⁺として) ８.５ｇ／Ｌ 塩化第一スズ(Ｓｎ²⁺として) １１.０ｇ／Ｌ ２−メルカプトエタンスルホン酸 １０.０ｇ／Ｌ クエン酸３ナトリウム ２０.０ｇ／Ｌ （メッキ条件） 浴温 ：５０℃ ｐＨ ：８.０ 陰極電流密度 ：０.３Ａ／ｄｍ²

【００６５】金−スズ合金メッキ浴は、前述したよう
に、生産性を高める見地から、加温下で長時間に亘り連
続処理するのが基本である。そこで、上記実施例と比較
例の各金−スズ合金メッキ浴を加温下に長時間保持し
て、メッキ浴の経時安定性を評価した。 《金−スズ合金メッキ浴の経時安定性試験例》即ち、上
記実施例１〜８並びに比較例１〜４の各金−スズ合金メ
ッキ液を１Ｌビーカーに収容し、これを実施例及び比較
例に示した各浴温に恒温設定したウォーターバスに入
れ、２００時間に亘って加温保持して、各メッキ液の劣
化(分解)状態の度合を観測することにより、経時安定性
を目視評価した。

【００６６】当該経時安定性の評価基準は下記の通りで
ある。 ◎：６５℃の加温下で２００時間経過しても、透明度が
高く、初期建浴時に比べて何ら変化はなく、メッキ浴は
安定であった。 ○：５０℃又はそれ以下の加温下で２００時間経過して
も、メッキ浴は安定であった。 ×：２００時間までに濁りや沈殿が発生し、メッキ浴が
分解した。

【００６７】図１の左欄はその試験結果であり、実施例
１〜８は全て○〜◎の評価であった。即ち、本発明の特
定の含イオウ化合物よりなる金の錯化剤とオキシカルボ
ン酸類などのスズの錯化剤を併用したメッキ浴は、その
種類、含有濃度を問わず、加温下でも２００時間に亘り
分解することなく安定であった。特に、第一スズ塩と第
二スズ塩が共存した実施例２と７では、他の実施例より
高い６５℃の加温下にも拘わらずメッキ浴は安定であっ
た。これに対して、特定の含イオウ化合物よりなる金の
錯化剤とオキシカルボン酸類などのスズの錯化剤を含ま
ない比較例１では浴が短時間で変色して分解した。ま
た、特定の含イオウ化合物よりなる金の錯化剤を含む
が、オキシカルボン酸類などのスズの錯化剤を含まない
比較例３も２００時間経過前に浴の透明性が失われた。
逆に、オキシカルボン酸類などのスズの錯化剤を含み、
特定の含イオウ化合物よりなる金の錯化剤を含まない比
較例２は、冒述の従来技術３の準拠例であり、このオキ
シカルボン酸類は金イオンへの錯化作用もある程度期待
できるが、実際には、比較例３と同様に、２００時間経
過前に浴の透明性が失われた。また、比較例４は冒述の
従来技術６に準拠して、本発明とは別種の含イオウ化合
物であるメルカプトスルホン酸をオキシカルボン酸塩と
併用した例であるが、比較例２〜３に準じて、やはり２
００時間経過前に浴の透明性が失われた。

【００６８】従って、実施例を比較例に対比すると、特
定の含イオウ化合物よりなる金の錯化剤とオキシカルボ
ン酸類などのスズの錯化剤を金−スズ合金メッキ浴に併
用することの有効性は、浴の経時安定性の面から顕著で
あり、特に、実施例と比較例４を対比することで、含イ
オウ化合物のうちでも、亜硫酸塩、チオシアン酸塩、オ
キシアルキレン型スルフィド系化合物、メルカプトカル
ボン酸系化合物などの本発明で特定された化合物の優位
性は明らかである。また、詳しいメカニズムは不明であ
るが、金−スズ合金メッキ浴においては、可溶性スズ塩
として第二スズ塩を第一スズ塩に共存させると、浴の経
時安定性が顕著に向上することは注目に値する。

【００６９】そこで、上記各実施例１〜８並びに比較例
１〜４の各金−スズ合金メッキ浴を用いて夫々のメッキ
条件に基づき、黄銅を材質とする素地表面上に強撹拌下
で１０μｍの膜厚を目安として電気メッキを行い、得ら
れた各金−スズ合金メッキ皮膜の外観を観察するととも
に、同皮膜のＳｎ組成比(重量％)をＸ線−ＭＡ分析(EMA
X−5770W；堀場製作所社製)により測定した。

【００７０】《メッキ皮膜の組成分析結果》実施例１〜
８では、得られた電着皮膜は全て色ムラやシミなどのな
い均質な外観を示し、各皮膜のＳｎ組成比は図１の右欄
に示す通りであった。ちなみに、冒述したように、金−
スズ合金は金８０重量％、スズ２０重量％で共晶合金を
形成するが、得られた皮膜はこの共晶合金組成に近いも
のを初め、共に適正な組成比で共析していることが判明
した。前述したように、実施例１〜８の各メッキ浴は優
れた経時安定性を示すことから、この浴安定性が良好な
皮膜外観と皮膜中のＳｎ組成の適正化に有効に寄与した
ことは明らかである。これに対して、比較例１では、前
述したように、浴が分解して皮膜は形成不可であった。
また、比較例２では、浴は２００時間経過前に不安定化
したことから、金がスズに優先析出し、メッキ皮膜のＳ
ｎ組成比は実施例に比べてかなり低い水準にとどまっ
た。比較例３〜４も、実施例に比べて浴の安定性が劣る
ことから、スズと金が共析した反面、析出した皮膜に色
ムラやシミが認められ、均質な外観の皮膜は得られなか
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１〜８並びに比較例１〜４の各金−スズ
合金メッキ浴の経時安定性の試験結果、各メッキ浴から
得られた電着皮膜のＳｎ組成比の分析結果を夫々示す図
表である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 薫 兵庫県神戸市兵庫区西柳原町５番26号 石 原薬品株式会社内 Ｆターム(参考） 4K023 AB42 BA17 BA18 BA29 CB05 CB13 CB14 DA03 DA04 DA07 DA08

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (ａ)亜硫酸金塩、チオ硫酸金塩、メルカ
   プトコハク酸金塩、ハロゲン化金酸などの非シアンの可
   溶性金塩と、 (ｂ)可溶性第一スズ塩と、 (ｃ)亜硫酸塩、チオ硫酸塩、チオシアン酸類、モノ又は
   ジスルフィド結合に隣接してオキシアルキレン基を分子
   内に有するオキシアルキレン型スルフィド系化合物、モ
   ノ又はジスルフィド結合とカルボキシル基を分子内に有
   するカルボン酸型スルフィド系化合物、メルカプト基と
   水酸基を分子内に有するメルカプトアルコール系化合
   物、メルカプト基とカルボキシル基を分子内に有するメ
   ルカプトカルボン酸系化合物から選ばれた含イオウ化合
   物の少なくとも一種からなる金の錯化剤と、 (ｄ)オキシカルボン酸類、アミノカルボン酸類、ポリア
   ミン類から選ばれたスズの錯化剤の少なくとも一種とを
   含有することを特徴とする非シアン系の金−スズ合金メ
   ッキ浴。
2. 【請求項２】 (ｃ)の金の錯化剤を０.１モル／Ｌ以上
   含有することを特徴とする請求項１に記載の非シアン系
   の金−スズ合金メッキ浴。
3. 【請求項３】 (ｃ)のオキシアルキレン型スルフィド系
   化合物が、２,２′−チオジグリコール、ビス(ペンタデ
   カエチレングリコール)チオエーテル、ビス(ドデカエチ
   レングリコール)チオエーテル、２−(メチルチオ)エタ
   ノールなどであり、 カルボン酸型スルフィド系化合物が、チオジグリコール
   酸、チオジプロピオン酸、又はこれらの塩などであり、 メルカプトアルコール系化合物が、チオグリコールなど
   であり、 メルカプトカルボン酸系化合物が、メルカプト酢酸、メ
   ルカプト乳酸、メルカプトコハク酸、又はこれらの塩な
   どであることを特徴とする請求項１又は２に記載の非シ
   アン系の金−スズ合金メッキ浴。
4. 【請求項４】 (ｄ)のオキシカルボン酸類が、クエン
   酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸、グルコヘプトン
   酸、グリコール酸、乳酸又はこれらの塩などであり、 アミノカルボン酸類が、エチレンジアミン四酢酸、エチ
   レンジアミン四酢酸二ナトリウム塩、ヒドロキシエチル
   エチレンジアミン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢
   酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、エチレンジアミン
   テトラプロピオン酸、ニトリロ三酢酸、イミノジ酢酸、
   イミノジプロピオン酸などであり、 上記ポリアミン類が、エチレンジアミン、ジエチレント
   リアミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサメチレン
   ジアミン、エチレンジアミンテトラメチレンリン酸、ジ
   エチレントリアミンペンタメチレンリン酸、アミノトリ
   メチレンリン酸、アミノトリメチレンリン酸五ナトリウ
   ム塩などであることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   か１項に記載の非シアン系の金−スズ合金メッキ浴。
5. 【請求項５】 (ａ)非シアンの可溶性金塩と、 (ｂ)可溶性第一スズ塩と、 (ｃ)亜硫酸塩と、 (ｄ)クエン酸類、及びグルコン酸類 とを含有することを特徴とする請求項１、２又は４に記
   載の非シアン系の金−スズ合金メッキ浴。
6. 【請求項６】 可溶性スズ塩として、可溶性第一スズ塩
   に加えて、さらに可溶性第二スズ塩を共存させることを
   特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の非シア
   ン系の金−スズ合金メッキ浴。
7. 【請求項７】 さらに、酸化防止剤、ｐＨ調整剤などの
   添加剤の少なくとも一種を含有することを特徴とする請
   求項１〜６のいずれか１項に記載の非シアン系の金−ス
   ズ合金メッキ浴。