JP2003193284A - 電気ニッケルめっき液 - Google Patents
電気ニッケルめっき液Info
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- 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
- C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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Abstract
れる部分にのみ効率よくニッケルめっきを施すことがで
きるニッケルめっき液の提供。 【解決手段】a)ニッケルイオン、および b)アミノポリカルボン酸、ポリカルボン酸、およびポ
リホスホン酸からなる群から選択される少なくとも2種
のキレート剤を含み、pHが5−7の範囲であり、ニッ
ケルイオンと塩素イオンとの比(Ni2+/Cl−)が
1よりも大きい、電気ニッケルめっき液。
Description
にはセラミック複合材に対して好適に使用されるニッケ
ルめっき液、このめっき液を用いるめっき方法、および
得られる製品に関する。
っき、金めっきなどの下地めっきとして電子工業の分野
で広く利用されている。このような用途で使用するニッ
ケルめっきは浴は、ワット浴、全塩化物浴、スルファミ
ン酸浴、ホウフッ化酸浴等の強酸性のめっき液が広く用
いられている。セラミックを複合化したチップ抵抗、チ
ップコンデンサーなどの電子部品においても、スズめっ
き、はんだめっきの下地ニッケルとしてワット浴あるい
はスルファミン酸浴が広く利用されている。近年、電子
工業の分野では遷移金属系酸化物を含有するセラミック
を複合化した新しい部品が多く開発され、広く利用され
ている。しかしながら、遷移金属系酸化物を含有するセ
ラミックを複合化した特殊な電子部品では、これら強酸
性のニッケルめっき浴を用いると、そのセラミック部分
がめっき液に浸食されるという問題があった。このた
め、酸性のめっき液に浸食されやすい部分の浸食を少な
くする試みがなされ、各種めっき液が報告されている。
しかし、それらはいずれも中性ないしアルカリ性であ
り、ニッケルイオンをめっき液中で保持する錯化力の強
い錯化剤を高濃度で含有しており、析出効率が低く、作
業性が低下するという問題があった。またセラミックを
素材とした電子部品の電極のみめっきを施す必要がある
場合でも、その電極部分のみだけでなく、その周辺のセ
ラミック部分にまで析出が広がり、その部品の特性を阻
害するという問題があった。また、単にpHを4−7程
度にしただけでは、セラミック部分が浸食される、析出
効率が低下する、あるいは浴中のニッケルイオンの保持
力が低下し、水酸化物として沈殿を生成するという問題
点があった。
セラミックを複合化した電子部品およびフェライトなど
の遷移金属系酸化物を含有するセラミック部分を浸食す
ることなく、めっきされる部分にのみ効率よくニッケル
めっきを施すことができる弱酸性の水溶液であるニッケ
ルめっき液、該ニッケルめっき液を使用しためっき方
法、およびかかるめっき方法に得られる物品、特にはチ
ップ抵抗、チップコンデンサーなどの電子部品を提供す
ることを目的とする。
リホスホン酸からなる群から選択される少なくとも2種
のキレート剤を含み、pHが5−7の範囲であり、ニッ
ケルイオンと塩素イオンとの比(Ni2+/Cl−)が
1よりも大きい、電気ニッケルめっき液を提供する。ニ
ッケルイオン濃度は、好ましくは1−100g/L、よ
り好ましくは10−50g/L、最も好ましくは10−
30g/Lである。ニッケルイオン濃度が低すぎる場合
には、被めっき品の高電流密度部分でのヤケ状の析出と
なりやすく、ニッケルイオン濃度が高すぎる場合には、
めっき液中の安定性が低下し、水酸化物として不溶性化
合物を生成することとなる。本発明のめっき液において
は、ニッケルイオンと塩素イオンとの比(Ni2+/C
l−)は1よりも大きい。これはニッケルイオン源の主
成分は塩化ニッケルではなく、少なくとも50%よりも
多いニッケルが塩化ニッケル以外のニッケル源から供給
されることを意味する。好ましくはニッケルイオンと塩
素イオンとの比は5よりも大きく、最も好ましくはニッ
ケル源として塩化ニッケルを含まない。典型的にはニッ
ケルイオン源として、硫酸ニッケルおよびスルファミン
酸ニッケルからなる群から選択される少なくとも1種の
ニッケル塩が使用され、好ましくは硫酸ニッケルが使用
される。
ノポリカルボン酸、ポリカルボン酸、ポリホスホン酸か
らなる群から選択される少なくとも2種の化合物が使用
される。アミノポリカルボン酸としては、たとえばエチ
ルイミノ−N,N−ジ酢酸、グリシン、イミノジ酢酸、
ヒドロキシエチル・エチレンジアミン三酢酸、ニトリロ
トリ酢酸、EDTA、トリエチレンジアミンテトラ酢
酸、グルタミン酸、アスパラギン酸、ベータ−アラニン
N,N−ジ酢酸、およびトリカルバリル酸などがあげら
れる。ポリカルボン酸としては、たとえばマロン酸、マ
レイン酸、クエン酸、グルコン酸、コハク酸、りんご
酸、酒石酸などがあげられる。ポリホスホン酸として
は、たとえばアミノトリメチレンホスホン酸、ヒドロキ
シエチリデンジホスホン酸、およびエチレンジアミンテ
トラメチレンホスホン酸などがあげられる。好ましくは
ポリホスホン酸はアミノポリホスホン酸である。最も好
ましくは、キレート剤は、イミノジ酢酸、クエン酸、ア
ミノトリメチレンホスホン酸からなる群から選択される
少なくとも2種の化合物である。キレート剤の量は、合
計で好ましくは0.01−3モル/Lであり、より好ま
しくは0.1−0.5モル/Lである。また、2種のキ
レート剤の比率は任意であり、使用するニッケルの量、
ニッケルイオン源などの条件に基づいて、適宜決定でき
る。
有する。このpH領域において効率の高い良好なめっき
性が得られ、セラミックなどの素材についても浸食を効
果的に抑制することができる。また有機添加剤を添加す
ることなく緻密でバリヤー効果の高い析出被膜を得るこ
とができる。pHは任意の酸またはアルカリにより調整
することができる。任意の酸および塩基を使用すること
ができ、無機酸、有機酸、無機塩基、および有機塩基の
いずれも使用することができる。酸としては、たとえば
硫酸、塩酸、スルファミン酸等の他、酢酸およびクエン
酸などのキレート剤として使用される酸を使用すること
もできる。アルカリとしては、たとえば水酸化ナトリウ
ムおよび水酸化カリウムなどの無機塩基、および各種ア
ミンなどの有機塩基の他、塩基性炭酸ニッケルなどを使
用することもできる。また、作業条件によりpHが変動
しやすい場合には、ホウ酸などのpH緩衝成分を使用す
ることもできる。本発明のめっき液は、さらに光沢剤お
よび界面活性剤などの公知の添加剤を含むことができ
る。
方法も提供する。めっき条件としては、公知の条件を用
いることができる。また被めっき物は何ら限定される者
ではなく、任意の物質にめっきをすることができる。好
ましくは本発明のめっき方法においては、セラミック複
合部品であるチップ抵抗、チップコンデンサーなどの電
子部品が好適にめっきされる。陽極としては、ニッケル
金属が通常使用されるが、場合によっては白金めっきし
たチタン板などの不溶性電極も使用できる。浴温度は通
常10−80℃であり、好ましくは30−65℃であ
る。陰極電流密度は0.02−10A/dm2とするの
が好ましい。めっき時間は要求される膜厚により変化す
るが、通常は10−120分程度である。めっき条件と
その効果は公知であり、所望の性能に応じて当業者の適
宜決定できる事項である。
ちらでも使用できる。必要に応じて空気撹拌、カソード
揺動、ポンプなどによるめっき液の流動の方法で撹拌す
ることもできる。本発明にかかるめっき方法により、素
材を浸食することなく、セラミック複合部品にニッケル
めっきを行うことができる。
る記載はあくまでも例示にすぎず、本発明の範囲を何ら
制限するものではない。 実施例 実施例1 硫酸ニッケル6水和物 91g/L アミノトリメチレンホスホン酸 100g/L クエン酸 50g/L pH(NaOHで調整) 5.0 実施例2 スルファミン酸ニッケル4水和物 140g/L アミノトリメチレンホスホン酸 50g/L クエン酸 50g/L pH(NaOHで調整) 7.0 実施例3 硫酸ニッケル6水和物 91g/L イミノジ酢酸 50g/L クエン酸 20g/L pH(NaOHで調整) 5.0 実施例4 硫酸ニッケル6水和物 91g/L アミノトリメチレンホスホン酸 100g/L イミノジ酢酸 50g/L pH(NaOHで調整) 7.0 実施例5 硫酸ニッケル6水和物 91g/L アミノトリメチレンホスホン酸 100g/L クエン酸 50g/L ホウ酸 50g/L pH(NaOHで調整) 7.0
条件においてめっきを行った。 めっき部品 セラミック製チップ部品 めっき法 バレルめっき 液温 50℃ 陰極電流密度 0.05−0.2A/dm2 実験結果を以下の表に示す。
光沢または微光沢外観を有していた。これらのめっき皮
膜の膜厚はクロスセクションによる断面観察により測定
した。実験結果から、本発明のめっき液を使用すると、
セラミック部分を浸食することなく、めっきされる部分
にのみ効率よくニッケルめっきを施すことができること
が示される。
Claims (4)
- 【請求項1】 a)ニッケルイオン、および b)アミノポリカルボン酸、ポリカルボン酸、およびポ
リホスホン酸からなる群から選択される少なくとも2種
のキレート剤を含み、pHが5−7の範囲であり、ニッ
ケルイオンと塩素イオンとの比(Ni2+/Cl−)が
1よりも大きい、電気ニッケルめっき液。 - 【請求項2】 キレート剤が、イミノジ酢酸、クエン
酸、アミノトリメチレンホスホン酸からなる群から選択
される少なくとも2種の化合物である、請求項1記載の
めっき液。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のめっき液で、セ
ラミック複合材をめっきする方法。 - 【請求項4】 請求項1または2記載のめっき液で、セ
ラミック複合材をめっきして得られた物品。
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