JP2005126773A - Method of preparing plating bath, plating bath, plating method, and method of producing electronic component - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a plating bath capable of obtaining a plating film having almost the same film thickness even when continuously used. <P>SOLUTION: A tin salt and a complexing agent are mixed to prepare a mixed solution. Thereafter, the hydrogen ion exponent pH of the mixed solution is adjusted so as to be the first value higher than the acid dissociation exponent PK<SB>a</SB>of the complexing agent. Subsequently, it is allowed to stand for a prescribed time, and thereafter, the hydrogen ion exponent pH of the mixed solution is reduced so as to be the second value lower than the first value. At the time when, in the complexing agent, two or more stages of dissociation reactions occur in the tin salt aqueous solution, the mixed solution is prepared so that the above first value is made higher than the acid dissociation exponent pK<SB>an</SB>in the final stage. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はめっき浴の作製方法、めっき浴、めっき方法、及び電子部品の製造方法に関し、より詳しくは電子部品の電解めっき工程に用いられるスズめっき浴等のめっき浴の作製方法、この作製方法により得られためっき浴、このめっき浴を使用しためっき方法、及びこのめっき方法を使用して得られる積層セラミックコンデンサ等の電子部品の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a plating bath, a plating bath, a plating method, and a method for producing an electronic component. More specifically, the present invention relates to a method for producing a plating bath such as a tin plating bath used in an electrolytic plating process for an electronic component. The present invention relates to an obtained plating bath, a plating method using the plating bath, and a method for manufacturing an electronic component such as a multilayer ceramic capacitor obtained using the plating method.

積層セラミックコンデンサ等の電子部品では、通常、AgやCu等を主成分とする外部電極の表面にNi皮膜を形成してはんだ喰われを防止し、さらにはんだ濡れ性の向上やNi皮膜の酸化を防止するためにNi皮膜の表面にSn皮膜やSn−Pb皮膜を形成している。   In electronic parts such as multilayer ceramic capacitors, Ni film is usually formed on the surface of external electrodes mainly composed of Ag, Cu, etc. to prevent solder erosion, and solder wettability is improved and Ni film is oxidized. In order to prevent this, a Sn film or a Sn-Pb film is formed on the surface of the Ni film.

そして、この種のめっき浴としては、従来より、第1スズ塩、グルコン酸等の錯化剤、及び界面活性剤を含有したSn及びSn−Pb合金めっき液が知られている(特許文献1)。   As this type of plating bath, Sn and Sn—Pb alloy plating solutions containing a stannous salt, a complexing agent such as gluconic acid, and a surfactant have been known (Patent Document 1). ).

特許文献1では、Sn又はSn−Pb合金めっき液中に錯化剤を含有させることにより、Sn2+が錯化剤と安定的な可溶性錯体を形成してめっき浴の安定性向上を図っている。 In Patent Document 1, by adding a complexing agent to the Sn or Sn-Pb alloy plating solution, Sn 2+ forms a stable soluble complex with the complexing agent to improve the stability of the plating bath. .

また、前記めっき浴を使用して積層セラミックコンデンサ等のセラミック電子部品を製造する場合、水素イオン指数pH(以下、単に「pH」と記す)を2〜10、好ましくは3〜7に制御することにより、セラミック素体に含有されるセラミック材料やガラス成分が溶解するのを低減することが可能となり、セラミック電子部品の品質劣化を抑制することができる。   Further, when producing a ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor using the plating bath, the hydrogen ion exponent pH (hereinafter simply referred to as “pH”) is controlled to 2 to 10, preferably 3 to 7. Accordingly, it is possible to reduce the melting of the ceramic material and the glass component contained in the ceramic body, and it is possible to suppress the quality deterioration of the ceramic electronic component.

特開昭57−63689号公報JP 57-63689 A

しかしながら、上記特許文献1では、pH調整剤をめっき浴に添加することにより、直接めっき浴のpHをめっき処理に適した所望値となるように調整しているため、作製直後のめっき浴(以下、「初期浴」という)と連続使用した後のめっき浴(以下、「連続使用浴」という)とでは、めっき浴の性状が変化するという欠点があった。このため、被めっき物に電解バレルめっきを施した場合、初期浴と連続使用浴とではめっき皮膜の膜厚にバラツキが生じていた。   However, in the above-mentioned Patent Document 1, a pH adjusting agent is added to the plating bath to directly adjust the pH of the plating bath to a desired value suitable for the plating treatment. , “Initial bath”) and plating bath after continuous use (hereinafter referred to as “continuous use bath”) have a drawback that the properties of the plating bath change. For this reason, when electrolytic barrel plating was performed on the object to be plated, the film thickness of the plating film varied between the initial bath and the continuous use bath.

すなわち、セラミック電子部品のめっき処理に多用される電解バレルめっきでは、通常、被めっき物と導電性媒体とをバレル容器に浸漬させ、陽極、陰極間に通電し、これにより電解めっき処理を行うが、導電性媒体は一般に鋼球等の金属部材からなるため電流密度が高くなり、セラミック材料を主成分とする被めっき物の周囲は電流密度が低くなる。   That is, in electrolytic barrel plating that is frequently used for plating of ceramic electronic parts, usually, an object to be plated and a conductive medium are immersed in a barrel container and energized between an anode and a cathode, thereby performing an electrolytic plating process. Since the conductive medium is generally made of a metal member such as a steel ball, the current density is high, and the current density is low around the object to be plated mainly composed of a ceramic material.

一方、金属塩及び錯化剤を含有しためっき浴の場合、初期浴では、金属塩中の陰イオン(例えば、硫酸スズ(SnSO)の場合はSO 2−、塩化スズ(SnClの場合のCl)の影響が大きく、これら陰イオンがSn2+の周囲に存在するため、Sn2+は錯化剤と安定的な錯体を形成することができない。 On the other hand, in the case of a plating bath containing a metal salt and a complexing agent, in the initial bath, an anion in the metal salt (for example, SO 4 2− in the case of tin sulfate (SnSO 4 ), tin chloride (SnCl 2 )). Cl ) has a large influence, and these anions exist around Sn 2+ , so that Sn 2+ cannot form a stable complex with the complexing agent.

このように初期浴では、金属塩中のSn2+が錯化剤と安定的な錯体を形成することができないため、電流密度の高い導電性媒体でSnが析出し易くなり、電流密度が低い被めっき物にはSnが析出し難くなる。 Thus, in the initial bath, Sn 2+ in the metal salt cannot form a stable complex with the complexing agent, so that Sn is likely to precipitate in a conductive medium having a high current density, and the current density is low. Sn becomes difficult to deposit on the plated product.

すなわち、特許文献1に記載されているような従来のSnめっき浴は、初期浴では安定した錯体を形成することができないため、膜厚の薄いSn皮膜しか形成することができず、連続使用浴と同様の膜厚を有するSn皮膜を得ようとすると電流密度を高く設定するか、めっき処理時間を長くする必要がある。   That is, the conventional Sn plating bath as described in Patent Document 1 cannot form a stable complex in the initial bath, so that only a thin Sn film can be formed. In order to obtain an Sn film having the same film thickness as that described above, it is necessary to set the current density high or to increase the plating processing time.

一方、連続使用浴では、電解処理により陽極から溶出したSn2+が錯化剤に配位して安定的な錯体を形成する。そしてこのように錯体が安定化することにより電流密度の高い導電性媒体のみならず、電流密度の低い被めっき物にも容易にめっき金属が析出し、これにより厚膜のSn皮膜を得ることができる。 On the other hand, in the continuous use bath, Sn 2+ eluted from the anode by electrolytic treatment is coordinated with the complexing agent to form a stable complex. As the complex stabilizes in this way, the plated metal easily deposits not only on the conductive medium having a high current density but also on the object to be plated having a low current density, thereby obtaining a thick Sn film. it can.

しかしながら、連続使用浴で電流密度を高くしたりめっき処理時間を長くした場合は、所望膜厚を超える厚膜のSn皮膜が形成される。   However, when the current density is increased or the plating process time is increased in the continuous use bath, a thick Sn film exceeding the desired film thickness is formed.

そして、このように所望膜厚を超える厚膜のSn皮膜が形成された場合、Snの硬度は低いため、斯かる硬度の低いSn皮膜を介して被めっき物同士が固着し、その結果、製品歩留まりの低下を招く。   And when the Sn film having a thickness exceeding the desired film thickness is formed in this way, since the hardness of Sn is low, the objects to be plated adhere to each other through the Sn film having such a low hardness. Yield decreases.

このように従来のSnめっき浴では、初期浴と連続使用浴とで錯体の安定度が異なるため、同一のめっき条件で同一の膜厚を有するめっき皮膜を形成することができず、厚膜のめっき皮膜を得るためには初期浴では電流密度を高くしたりめっき処理時間を長くしなければならず、一方、連続使用浴では電子部品同士の固着を防止する観点から電流密度を高くしたりめっき処理時間が長くなるのを避ける必要がある。   As described above, in the conventional Sn plating bath, the stability of the complex is different between the initial bath and the continuous use bath. Therefore, it is not possible to form a plating film having the same film thickness under the same plating conditions. In order to obtain a plating film, it is necessary to increase the current density or lengthen the plating time in the initial bath, while in the continuous use bath, the current density can be increased or the plating can be performed from the viewpoint of preventing adhesion between electronic components. It is necessary to avoid an increase in processing time.

すなわち、従来のSnめっき浴では、初期浴と連続使用浴とで同一の膜厚を得るためにはめっき条件を変更しなければならず、このため生産性が悪く、信頼性の高い高品質の電子部品を高効率で得ることが困難であるという問題点があった。   That is, in the conventional Sn plating bath, in order to obtain the same film thickness in the initial bath and the continuous use bath, the plating conditions have to be changed. Therefore, the productivity is poor and the high quality with high reliability. There was a problem that it was difficult to obtain electronic parts with high efficiency.

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって、連続使用しても略同一の膜厚を有するめっき皮膜を容易に得ることができるめっき浴の作製方法、めっき浴、めっき方法、及びこのめっき方法を使用した電子部品の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and a plating bath preparation method, a plating bath, a plating method, and a plating bath capable of easily obtaining a plating film having substantially the same film thickness even when continuously used. And it aims at providing the manufacturing method of the electronic component which uses this plating method.

本発明者らは、錯体の安定性がめっき浴のpHに依存することに着目して鋭意研究を行ったところ、めっき浴のpHを錯化剤の酸解離指数pKよりも高くして所定時間放置し、その後めっき浴のpHを所定値まで低下させることにより、初期浴においても錯体を安定化させることができるという知見を得た。 The present inventors have stability of the complex is conducted intensive studies by focusing on that depends on the pH of the plating bath, the pH of the plating bath is higher than the acid dissociation exponent pK a complexing agent given It was found that the complex can be stabilized even in the initial bath by allowing it to stand for a period of time and then lowering the pH of the plating bath to a predetermined value.

本発明はこのような知見に基づきなされたものであって、本発明に係るめっき浴の作製方法は、金属イオンを含有した金属塩水溶液と、前記金属イオンとの間で錯体形成が可能な錯化剤とを含有しためっき浴の作製方法であって、前記金属塩水溶液と前記錯化剤とを混合させて混合溶液を作製した後、該混合溶液の水素イオン指数pHが前記錯化剤の酸解離指数PKよりも大きい第1の値となるように調整した後、所定時間放置し、その後前記混合溶液の水素イオン指数pHを前記第1の値よりも小さい第2の値に低下させることを特徴としている。 The present invention has been made based on such knowledge, and the method for producing a plating bath according to the present invention is a complex capable of forming a complex between a metal salt aqueous solution containing metal ions and the metal ions. A method for preparing a plating bath containing an agent, wherein a mixed solution is prepared by mixing the aqueous metal salt solution and the complexing agent, and then the hydrogen ion exponent pH of the mixed solution is that of the complexing agent. after adjusted to a first value greater than the acid dissociation index PK a, then left for a predetermined time, thereafter lower the hydrogen ion exponent pH of the mixed solution to a small second value than the first value It is characterized by that.

また、錯化剤としては、クエン酸のように複数段階に分かれて解離反応が生じるものも多用されるが、このように錯化剤が、混合溶液中で複数段階の解離反応を生じる場合は、前記第1の値は最終段の酸解離指数pKanよりも大きくする必要がある。 In addition, a complexing agent such as citric acid in which a dissociation reaction occurs in multiple stages is often used, but when the complexing agent causes a multi-stage dissociation reaction in a mixed solution in this way, The first value needs to be larger than the acid dissociation index pK an at the final stage.

すなわち、本発明のめっき浴の作製方法は、前記錯化剤が、前記混合溶液中で複数段の解離反応を生じる場合は、前記第1の値は、最終段の酸解離指数pKanよりも大きいことを特徴としている。 That is, in the method for producing a plating bath of the present invention, when the complexing agent causes a multi-stage dissociation reaction in the mixed solution, the first value is higher than the acid dissociation index pK an of the final stage. It is characterized by being large.

また、第2の値は3〜7が好ましい。   The second value is preferably 3-7.

前記錯化剤としては、クエン酸のようなポリカルボン酸の他、ポリオキシモノカルボン酸、アミノカルボン酸、ラクトン化合物、及びこれらの塩から選択された少なくとも1種以上を使用することができる。   As the complexing agent, at least one selected from a polycarboxylic acid such as citric acid, a polyoxymonocarboxylic acid, an aminocarboxylic acid, a lactone compound, and a salt thereof can be used.

また、本発明に係るめっき浴は、上記作製方法により作製されたことを特徴としている。   The plating bath according to the present invention is characterized by being produced by the above production method.

さらに、本発明に係るめっき方法は、被めっき物と、めっき金属の金属イオンを供給する陽極と、前記被めっき物と接触する陰極とを上記めっき浴に浸漬し、前記陽極と前記陰極との間に通電処理を施し、前記被めっき物の表面に金属皮膜を形成することを特徴としている。   Furthermore, the plating method according to the present invention includes immersing an object to be plated, an anode for supplying metal ions of a plating metal, and a cathode in contact with the object to be plated in the plating bath, and An electric current treatment is performed in between, and a metal film is formed on the surface of the object to be plated.

また、電解バレルめっきを行う場合、陰極と被めっき物との間の導通を確実に行なうためには、導電性媒体を被めっき物に混入して行うのが好ましい。   In addition, when performing electrolytic barrel plating, it is preferable to mix a conductive medium with the object to be plated in order to ensure conduction between the cathode and the object to be plated.

すなわち、本発明のめっき方法は、前記被めっき物と異なる材料で形成された導電性媒体を前記めっき浴に浸漬させていることを特徴としている。   That is, the plating method of the present invention is characterized in that a conductive medium formed of a material different from the object to be plated is immersed in the plating bath.

さらに、前記電解バレルめっきを行う場合、被めっき物同士の重なり合い等を回避する観点から、非導電性媒体を被めっき物に混入して行うのが好ましい。   Furthermore, when performing the said electrolytic barrel plating, it is preferable to mix and carry out a nonelectroconductive medium in a to-be-plated object from a viewpoint of avoiding the overlap of to-be-plated objects.

すなわち、本発明のめっき方法は、前記被めっき物と異なる材料で形成された非導電性媒体を前記めっき浴に浸漬させていることを特徴としている。   That is, the plating method of the present invention is characterized in that a non-conductive medium formed of a material different from the object to be plated is immersed in the plating bath.

さらに、前記金属皮膜は、スズを主成分としていることを特徴としている。   Further, the metal film is characterized by containing tin as a main component.

尚、本発明では、「被めっき物」とは、めっきされるべき対象となる物品、例えば電子部品等をいい、めっき処理を都合上めっき浴に混入されたために不可避的にめっき皮膜が被着される物品、例えば鋼球等の導電性媒体は含まないものとする。   In the present invention, the “substance to be plated” means an article to be plated, such as an electronic component, and the plating film is inevitably deposited because the plating treatment is mixed into the plating bath for convenience. Articles to be processed, for example, conductive media such as steel balls, are not included.

また、本発明に係る電子部品の製造方法は、導電部が部品素体の表面に形成された被めっき物にめっき処理を施し、電子部品を製造する電子部品の製造方法であって、上記めっき方法を使用して前記導電部の表面に金属皮膜を形成することを特徴としている。   An electronic component manufacturing method according to the present invention is an electronic component manufacturing method for manufacturing an electronic component by performing a plating process on an object to be plated in which a conductive portion is formed on a surface of a component element body. A method is used to form a metal film on the surface of the conductive portion.

上記めっき浴の作製方法によれば、混合溶液のpHを、前記錯化剤の酸解離指数PKよりも大きい第1の値となるように調整した後、所定時間放置し、その後第1の値よりも小さい第2の値となるように前記混合溶液のpHを低下させているので、初期浴の段階で錯体は安定状態となり、したがって、当該めっき浴は連続使用浴のみならず初期浴においても錯体の安定性を確保することができる。 According to the method for producing the plating bath, the pH of the mixed solution is adjusted to be a first value larger than the acid dissociation index PK a of the complexing agent, and then left for a predetermined time, and then the first Since the pH of the mixed solution is lowered so as to be a second value smaller than the value, the complex becomes stable at the initial bath stage. Therefore, the plating bath is not only used in the continuous bath but also in the initial bath. Can also ensure the stability of the complex.

また、錯化剤としてクエン酸を使用した場合のように、錯化剤が、前記混合溶液中で複数段の解離反応を生じる場合は、前記第1の値は、最終段の酸解離指数pKanよりも大きくなるように前記混合溶液を調整することにより、初期浴の段階で安定した錯体を形成することができる。 When the complexing agent causes a multi-stage dissociation reaction in the mixed solution as in the case of using citric acid as the complexing agent, the first value is the acid dissociation index pK of the final stage. By adjusting the mixed solution to be larger than an , a stable complex can be formed at the initial bath stage.

また、第2の値を、pH3〜7とすることにより、めっき浴は弱酸性〜中性を維持することができ、被めっき物がセラミック材料やガラス材を主成分とする場合であっても被めっき物成分が溶解するのを効果的に回避することができる。   Further, by setting the second value to pH 3 to 7, the plating bath can maintain weak acidity to neutrality, and even if the object to be plated is mainly composed of a ceramic material or a glass material. It is possible to effectively avoid dissolution of the component to be plated.

そして、上記めっき浴を使用し、陰極と陽極との間に通電処理を施して被めっき物に電解めっきを施すことにより、同一のめっき条件下、連続使用浴のみならず初期浴においても所望膜厚のめっき皮膜を容易に形成することができ、これにより初期浴及び連続使用浴の双方において略同一の膜厚を有するめっき皮膜を容易に得ることが可能となる。   Then, by using the above plating bath and applying an electrolysis treatment between the cathode and the anode and subjecting the object to be plated to electrolytic plating, the desired film can be obtained not only in the continuous use bath but also in the initial bath under the same plating conditions. A thick plating film can be easily formed, whereby a plating film having substantially the same film thickness can be easily obtained in both the initial bath and the continuous use bath.

また、導電性媒体及び非導電性媒体をめっき浴に浸漬して電解めっきを行うことにより、被めっき物同士が重なり合うのを防止しつつ、陰極と被めっき物との導通を確実なものとすることができ、これにより被めっき物の表面に所望のめっき皮膜を形成することが容易に可能となる。   Further, by conducting electroplating by immersing a conductive medium and a non-conductive medium in a plating bath, it is possible to ensure conduction between the cathode and the object to be plated while preventing the objects to be plated from overlapping each other. This makes it possible to easily form a desired plating film on the surface of the object to be plated.

さらに、上記電子部品の製造方法によれば、上記めっき方法を使用して前記導電部の表面に金属皮膜を形成するので、初期浴及び連続使用浴でめっき条件を変更することなく、略同一の膜厚を有する金属皮膜を導電部上に形成することができ、信頼性に優れた高品質の電子部品を高効率で製造することが可能となる。   Furthermore, according to the manufacturing method of the electronic component, since the metal film is formed on the surface of the conductive part using the plating method, the plating conditions are substantially the same without changing the plating conditions in the initial bath and the continuous use bath. A metal film having a film thickness can be formed on the conductive portion, and a high-quality electronic component having excellent reliability can be manufactured with high efficiency.

次に、本発明を実施するための最良の形態としてのスズめっき浴の作製方法について詳説する。   Next, a method for producing a tin plating bath as the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.

本スズめっき浴は、少なくとも金属塩としての第1スズ塩及び錯化剤を含有し、さらにpH調整剤の添加によりpH調整がなされたものであり、これにより同一のめっき条件で電解めっきを施しても初期浴及び連続使用浴の双方で略同一の膜厚を有するめっき皮膜を得ることができる。   This tin plating bath contains at least a stannous salt as a metal salt and a complexing agent, and is further pH-adjusted by adding a pH adjusting agent, whereby electrolytic plating is performed under the same plating conditions. Even in the initial bath and the continuous use bath, a plating film having substantially the same film thickness can be obtained.

ここで、第1スズ塩としては、硫酸第1スズ、塩化第1スズ、スルファミン酸第1スズ等を使用することができる。   Here, as the stannous salt, stannous sulfate, stannous chloride, stannous sulfamate, or the like can be used.

錯化剤としては、Snめっき浴中で安定的な可溶性錯体を形成する有機酸を使用することができ、具体的にはポリカルボン酸、ポリオキシモノカルボン酸、アミノカルボン酸、ラクトン化合物、及びこれらの塩から選択された少なくとも1種以上を使用することができる。   As the complexing agent, an organic acid that forms a stable soluble complex in the Sn plating bath can be used. Specifically, polycarboxylic acid, polyoxymonocarboxylic acid, aminocarboxylic acid, lactone compound, and At least one selected from these salts can be used.

ここで、ポリカルボン酸としては、例えばクエン酸、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、トリカルバリル酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、フタル酸、イソフタル酸、2−スルホエチルアミノ−N,N−ジ酢酸、イミノジ酢酸、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、トリエチレンジアミンテトラ酢酸を使用することができ、またポリオキシモノカルボン酸としては、例えばグルコン酸、グルコヘプトン酸、グリセリン酸を使用することができる。   Here, examples of the polycarboxylic acid include citric acid, malonic acid, maleic acid, succinic acid, tricarballylic acid, lactic acid, malic acid, tartaric acid, phthalic acid, isophthalic acid, 2-sulfoethylamino-N, N-di-acid. Acetic acid, iminodiacetic acid, nitrilotriacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, triethylenediaminetetraacetic acid can be used, and as polyoxymonocarboxylic acid, for example, gluconic acid, glucoheptonic acid, and glyceric acid can be used.

また、アミノカルボン酸としては、例えばグリシン、グルタミン酸、アスパラギン酸、β−アラニン−N,N−ジ酢酸を使用することができ、ラクトン化合物としては、例えばグルコノ−δ−ラクトン、グルコヘプトノラクトンを使用することができる。   Examples of aminocarboxylic acids that can be used include glycine, glutamic acid, aspartic acid, and β-alanine-N, N-diacetic acid. Examples of lactone compounds include glucono-δ-lactone and glucoheptonolactone. Can be used.

さらに、めっき浴中には、必要に応じて光沢剤や酸化防止剤、或いは導電剤を添加するのも好ましい。   Furthermore, it is also preferable to add a brightener, an antioxidant, or a conductive agent to the plating bath as necessary.

ここで、光沢剤としては、アニオン系、カチオン系、非イオン系、又は両性界面活性剤を適宜使用することができる。   Here, as the brightener, an anionic, cationic, nonionic or amphoteric surfactant can be used as appropriate.

また、酸化防止剤は、Sn2+がSn4+に酸化されるのを防止することを目的に適宜適量添加され、ヒドロキノン、ピロカテコール、レゾルシン、アスコルビン酸、ヒドラジン等を酸化防止剤として使用することができる。 In addition, an appropriate amount of an antioxidant is appropriately added for the purpose of preventing Sn 2+ from being oxidized to Sn 4+ , and hydroquinone, pyrocatechol, resorcin, ascorbic acid, hydrazine or the like may be used as an antioxidant. it can.

また、導電剤としては、硫酸アンモニウム等を使用することができる。   As the conductive agent, ammonium sulfate or the like can be used.

次に、上記Snめっき浴の作製方法を、錯化剤としてクエン酸(COH(COOH))を使用した場合について詳述する。 Next, the method for producing the Sn plating bath will be described in detail in the case of using citric acid (C 3 H 4 OH (COOH) 3 ) as a complexing agent.

まず、第1スズ塩、クエン酸、必要に応じて光沢剤、酸化防止剤、導電剤を所定量秤量して混合し、混合溶液を作製する。   First, a predetermined amount of stannous salt, citric acid, and if necessary, a brightener, an antioxidant, and a conductive agent are weighed and mixed to prepare a mixed solution.

次に、混合溶液のpHがクエン酸の解離反応における最終段の酸解離指数pKよりも大きい値(第1の値)となるようにpH調整剤を添加し、所定時間放置する。 Next, a pH adjuster is added so that the pH of the mixed solution becomes a value (first value) larger than the acid dissociation index pKa of the final stage in the citric acid dissociation reaction, and the mixture is allowed to stand for a predetermined time.

すなわち、クエン酸はSnめっき浴中では化学反応式(A)〜(C)に示すように3段階の解離反応を呈する。

Figure 2005126773
ここで、第1〜第3段階の酸解離指数pKanは、それぞれpKa1が2.87、pKa2が4.35、pKa3が5.69であることが知られている。 That is, citric acid exhibits a three-stage dissociation reaction in the Sn plating bath as shown in chemical reaction formulas (A) to (C).
Figure 2005126773
Here, it is known that the acid dissociation indices pK an of the first to third stages have pK a1 of 2.87, pK a2 of 4.35, and pK a3 of 5.69, respectively.

そして、本実施の形態では、混合溶液のpHを最終段である第3段階のpKa3(=5.69)よりも大きくなるように、pH調整剤としてアンモニア水や水酸化ナトリウム等のアルカリ試薬を使用し、混合溶液のpH(第1の値)を、例えば7〜10にする。 In the present embodiment, an alkaline reagent such as aqueous ammonia or sodium hydroxide is used as a pH adjuster so that the pH of the mixed solution is larger than the third stage pK a3 (= 5.69) as the final stage. And the pH (first value) of the mixed solution is set to 7 to 10, for example.

次いで、混合溶液を所定時間放置し、Sn2+をクエン酸に配位させて安定したSn錯体を形成する。すなわち、Sn錯体が安定状態となるような所定時間、混合溶液を放置する。 Next, the mixed solution is allowed to stand for a predetermined time, and Sn 2+ is coordinated with citric acid to form a stable Sn complex. That is, the mixed solution is allowed to stand for a predetermined time so that the Sn complex becomes stable.

この後、所定時間放置された混合溶液に、硫酸やスルファミン酸等の酸性のpH調整剤を添加し、混合溶液のpHを第2の値に低下させ、Snめっき浴を作製する。   Thereafter, an acidic pH adjuster such as sulfuric acid or sulfamic acid is added to the mixed solution left for a predetermined time, and the pH of the mixed solution is lowered to the second value to prepare an Sn plating bath.

ここで、第2の値は、錯化剤や第1スズ塩の種類によって異なるが、被めっき物がセラミック材料やガラス材を含有する場合は、弱酸性〜中性、具体的には3〜7に調整するのが好ましい。これは被めっき物がセラミック材料やガラス材を含有する場合、第2の値が3未満又は7を超えると被めっき物成分がSnめっき浴に溶解して品質劣化を招くおそれがあるからである。   Here, the second value varies depending on the type of the complexing agent and the stannous salt, but when the object to be plated contains a ceramic material or a glass material, it is weakly acidic to neutral, specifically 3 to 3. It is preferable to adjust to 7. This is because when the object to be plated contains a ceramic material or a glass material, if the second value is less than 3 or exceeds 7, the component of the object to be plated may be dissolved in the Sn plating bath and cause quality deterioration. .

このように本実施の形態では、混合溶液のpHがクエン酸の最終段の酸解離指数PKa3よりも大きい第1の値となるように調整した後、所定時間放置し、その後、前記混合溶液の水素イオン指数pHを前記第1の値よりも小さい第2の値に低下させているので、初期浴においても連続使用浴と同様、Sn錯体は安定化し、これにより、めっき条件を変更しなくとも初期浴及び連続使用浴の双方で略同一の膜厚を有するめっき皮膜を容易に形成することが可能となる。 As described above, in the present embodiment, after adjusting the pH of the mixed solution to be the first value larger than the acid dissociation index PK a3 of the final stage of citric acid, the mixed solution is left for a predetermined time, and then the mixed solution Since the hydrogen ion exponent pH of the first bath is lowered to the second value smaller than the first value, the Sn complex is stabilized in the initial bath as in the case of the continuous use bath, so that the plating conditions are not changed. In both cases, it is possible to easily form a plating film having substantially the same film thickness in both the initial bath and the continuous use bath.

次に、上記Snめっき浴を使用した電子部品としての積層セラミックコンデンサの製造方法を詳述する。   Next, a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor as an electronic component using the Sn plating bath will be described in detail.

図1は積層セラミックコンデンサの一実施の形態を模式的に示した断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a multilayer ceramic capacitor.

該積層セラミックコンデンサは、BaTiO等の誘電体セラミック材料からなるセラミック素体(部品素体)1に内部電極2(2a〜2f)が埋設されると共に、該セラミック素体1の両端部には外部電極(導電部)3a、3bが形成され、さらに該外部電極3a、3bの表面にはNi皮膜4a、4b及びSn皮膜5a、5bが形成されている。 In the multilayer ceramic capacitor, internal electrodes 2 (2a to 2f) are embedded in a ceramic body (component body) 1 made of a dielectric ceramic material such as BaTiO 3 and both ends of the ceramic body 1 are embedded. External electrodes (conductive portions) 3a and 3b are formed, and Ni films 4a and 4b and Sn films 5a and 5b are formed on the surfaces of the external electrodes 3a and 3b.

具体的には、各内部電極2a〜2fは積層方向に並設されると共に、内部電極2a、2c、2eは外部電極3aと電気的に接続され、内部電極2b、2d、2fは外部電極3bと電気的に接続されている。そして、内部電極2a、2c、2eと内部電極2b、2d、2fとの対向面間で静電容量を形成している。   Specifically, the internal electrodes 2a to 2f are juxtaposed in the stacking direction, the internal electrodes 2a, 2c, and 2e are electrically connected to the external electrode 3a, and the internal electrodes 2b, 2d, and 2f are external electrodes 3b. And are electrically connected. A capacitance is formed between the opposing surfaces of the internal electrodes 2a, 2c, and 2e and the internal electrodes 2b, 2d, and 2f.

以下、上記積層セラミックコンデンサの製造方法を詳述する。   Hereinafter, a method for producing the multilayer ceramic capacitor will be described in detail.

まず、BaCO、TiO、ZrO等の所定の誘電体セラミック材料を混合し、粉砕、乾燥、仮焼等の工程を経、ドクターブレード法等によりセラミックグリーンシート(以下、「セラミックシート」という)を作製する。 First, a predetermined dielectric ceramic material such as BaCO 3 , TiO 2 , ZrO 2, etc. is mixed and subjected to processes such as pulverization, drying, and calcination, and then a ceramic green sheet (hereinafter referred to as “ceramic sheet”) by a doctor blade method or the like. ).

次いで、AgやCu等の導電性材料にガラス粒子やワニス等の有機成分が含有された内部電極用導電性ペーストを作製する。そして、該導電性ペーストを使用してセラミックシートの表面にスクリーン印刷を施し、導電パターンを形成し、この後、前記導電パターンの形成されたセラミックシートを積層し、導電パターンの形成されていないセラミックシートで挟持・圧着して積層体を形成する。その後、所定温度(例えば、900〜1300℃)で前記積層体に焼成処理を施し、バレル研磨を行ってバリ取りを施し、これによりセラミック素体1が作製される。   Next, a conductive paste for internal electrodes in which an organic component such as glass particles or varnish is contained in a conductive material such as Ag or Cu is prepared. Then, screen printing is performed on the surface of the ceramic sheet using the conductive paste to form a conductive pattern, and then the ceramic sheet on which the conductive pattern is formed is laminated, and the ceramic on which the conductive pattern is not formed A laminated body is formed by sandwiching and pressing with a sheet. Thereafter, the laminate is fired at a predetermined temperature (for example, 900 to 1300 ° C.), barrel-polished, and deburred, whereby the ceramic body 1 is manufactured.

次に、AgやCu等の導電性材料を含有した外部電極用導電性ペーストを作製し、該導電性ペーストをディップ方式等によりセラミック素体1の両端部に塗布した後、温度600〜800℃で焼付処理を行なう。これによりワニス等の有機成分が燃焼して焼失し、外部電極3a、3bが前記両端部に形成される。そしてこの後、外部電極3a、3bの形成されたセラミック素体1を被めっき物とし、電解バレルめっき法によりNiめっき及びSnめっきを施してNi皮膜4a、4b及びSn皮膜5a、5bを形成する。   Next, a conductive paste for an external electrode containing a conductive material such as Ag or Cu is prepared, and the conductive paste is applied to both ends of the ceramic body 1 by a dip method or the like, and then a temperature of 600 to 800 ° C. The baking process is performed with. Thereby, organic components, such as a varnish, burn and burn, and external electrodes 3a and 3b are formed at the both ends. Thereafter, the ceramic body 1 on which the external electrodes 3a and 3b are formed is used as an object to be plated, and Ni plating and Sn plating are performed by electrolytic barrel plating to form Ni coatings 4a and 4b and Sn coatings 5a and 5b. .

すなわち、Niめっきを行う場合は、まず、例えば、硫酸ニッケル、塩化ニッケル及びホウ酸を含有したNiめっき浴でめっき槽を満たす。   That is, when performing Ni plating, first, for example, the plating tank is filled with a Ni plating bath containing nickel sulfate, nickel chloride and boric acid.

次に、被めっき物、鋼球製導電性媒体及び樹脂等で形成された非導電性導体をバレル容器に収容し、次いでNi製の陽極と、陰極と、前記バレル容器とをめっき槽に浸漬し、該バレル容器を回転、揺動、振動等させて被めっき物を陰極に接触させつつ、所定の電流密度で陽極、陰極間に所定時間電流を通電し、これにより電解めっきを施し、外部電極3a、3bの表面にNi皮膜4a、4bを形成する。   Next, a non-conductive conductor formed of an object to be plated, a steel ball conductive medium and a resin is accommodated in a barrel container, and then an Ni anode, a cathode, and the barrel container are immersed in a plating tank. The barrel container is rotated, swinged, vibrated, etc., and a current is passed between the anode and the cathode at a predetermined current density for a predetermined time while the object to be plated is brought into contact with the cathode. Ni coatings 4a and 4b are formed on the surfaces of the electrodes 3a and 3b.

また、Snめっきを施す場合は、まず、めっき槽を上記Snめっき浴で満たす。   Moreover, when performing Sn plating, a plating tank is first filled with the said Sn plating bath.

次に、前記Ni皮膜4a、4bが形成された被めっき物、導電性媒体及び非導電性媒体をバレル容器に収容し、次いでSn製の陽極と、陰極と、前記バレル容器とをめっき槽に浸漬し、バレルを回転、揺動、振動等させて被めっき物を陰極に接触させつつ、陽極、陰極間に所定時間電流を通電し、これにより電解めっきを施し、Ni皮膜4a、4bの表面にSn皮膜5a、5bを形成する。   Next, the object to be plated on which the Ni films 4a and 4b are formed, the conductive medium and the non-conductive medium are accommodated in a barrel container, and then the Sn anode, the cathode, and the barrel container are placed in a plating tank. The surface of the Ni coatings 4a and 4b is dipped, and a current is passed between the anode and the cathode for a predetermined period of time while the object to be plated is brought into contact with the cathode by rotating, swinging, vibrating, etc. Then, Sn films 5a and 5b are formed.

このように本積層セラミックコンデンサでは、上述したSnめっき浴を使用して電解めっき処理を行っているので、電流密度を高くしたりめっき処理時間を長くしなくとも、初期浴時から連続使用浴と略同一の膜厚を有するSnめっき皮膜5a、5bを形成することができる。しかも、連続使用浴で過度に厚膜のSn皮膜5a、5bが形成されることもなく、したがって製品同士がSnめっき浴中で固着するのを回避することができ、信頼性に優れた高品質の積層セラミックコンデンサを高効率で製造することができる。   As described above, in the present multilayer ceramic capacitor, the above-described Sn plating bath is used for the electroplating treatment. Therefore, even if the current density is not increased or the plating treatment time is not increased, the continuous use bath can be used from the initial bath time. Sn plating films 5a and 5b having substantially the same film thickness can be formed. In addition, excessively thick Sn coatings 5a and 5b are not formed in the continuous use bath, so that the products can be prevented from sticking to each other in the Sn plating bath, and high quality with excellent reliability. The multilayer ceramic capacitor can be manufactured with high efficiency.

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。   The present invention is not limited to the above embodiment.

上記実施の形態では、Snめっき浴について説明したが、Sn−Pbめっき浴、Sn−Agめっき浴、Sn−Znめっき浴、Sn−Cuめっき浴、Sn−Biめっき浴、Sn−Inめっき浴等のSn合金めっき浴についても同様に適用することができる。   In the above embodiment, the Sn plating bath has been described. However, the Sn—Pb plating bath, the Sn—Ag plating bath, the Sn—Zn plating bath, the Sn—Cu plating bath, the Sn—Bi plating bath, the Sn—In plating bath, etc. The same can be applied to the Sn alloy plating bath.

また、Snめっき浴やSn合金浴以外のめっき浴にも同様に適用でき、例えばAuめっき浴、Agめっき浴、Pdめっき浴、Ptめっき浴、Cuめっき浴、Niめっき浴、及びこれら金属種を主成分とする合金めっき浴等にも同様に適用することができる。   Also applicable to plating baths other than Sn plating bath and Sn alloy bath, such as Au plating bath, Ag plating bath, Pd plating bath, Pt plating bath, Cu plating bath, Ni plating bath, and these metal species. The present invention can be similarly applied to an alloy plating bath having a main component.

また、めっき方法として回転バレルめっきを例に説明したが、振動バレルめっきや揺動バレルめっき等、他のめっきについても本発明と同様の作用効果を奏することができる。   Moreover, although rotating barrel plating was demonstrated to the example as a plating method, the effect similar to this invention can be show | played also about other plating, such as vibration barrel plating and rocking barrel plating.

また、電子部品についても積層セラミックコンデンサに限定されることはなく、サーミスタや抵抗体等の電子部品にも適用可能である。   Also, the electronic component is not limited to the multilayer ceramic capacitor, and can be applied to an electronic component such as a thermistor or a resistor.

次に、本発明の実施例を具体的に説明する。   Next, examples of the present invention will be specifically described.

〔Snめっき浴(Sn合金めっき浴も含む)の作製〕
まず、表1のめっき組成を有する実施例1〜4及び比較例1〜4のめっき浴を作製した。

Figure 2005126773
〔実施例1〕
金属塩として210mol/mの硫酸第1スズ、錯化剤として420mol/mのクエン酸水素二ナトリウム、光沢剤として0.1kg/mのアルキルアミン型界面活性剤、導電剤として100mol/mの硫酸アンモニウムを混合させて混合溶液を作製し、pH調整剤としてアンモニア水を添加し、Snめっき浴のpHを7.0に調整した。 [Preparation of Sn plating bath (including Sn alloy plating bath)]
First, the plating baths of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 having the plating compositions shown in Table 1 were prepared.
Figure 2005126773
[Example 1]
Stannous sulfate 210mol / m 3 as a metal salt, citric acid disodium hydrogen of 420mol / m 3 as a complexing agent, alkylamine surfactant of 0.1 kg / m 3 as brighteners, as a conductive agent 100 mol / A mixed solution was prepared by mixing ammonium sulfate of m 3 , and aqueous ammonia was added as a pH adjuster to adjust the pH of the Sn plating bath to 7.0.

すなわち、カルボン酸類であるクエン酸水素二アンモニウムは、混合溶液中でカルボキシル基(−COOH)のプロトンH(H)が解離する解離反応を生じるが、クエン酸水素二アンモニウムは化学式(NHHCで示され、3個のカルボキシル基を有しているため、3段階に分かれて解離する。そして、第1段階〜第3段階のそれぞれの酸解離指数pKはpKa1が2.87、pKa2が4.35、pKa3が5.69である。 That is, diammonium hydrogen citrate, which is a carboxylic acid, causes a dissociation reaction in which proton H + (H 3 O + ) of a carboxyl group (—COOH) is dissociated in a mixed solution, but diammonium hydrogen citrate has a chemical formula ( NH 4) indicated by 2 HC 6 H 5 O 7, because it has three carboxyl groups, dissociates divided into three stages. The respective acid dissociation exponent pK a of the first stage to third stage pK a1 is 2.87, pK a2 is 4.35, pK a3 is 5.69.

したがって、実施例1では、混合溶液にアンモニア水を添加し、pKa3(=5.69)より大きなpHとなるように、混合溶液のpHを7.0に調整した。 Therefore, in Example 1, aqueous ammonia was added to the mixed solution, and the pH of the mixed solution was adjusted to 7.0 so that the pH was higher than pK a3 (= 5.69).

次いで、Sn錯体が安定化するように浴温25℃下、24時間放置し、その後硫酸を添加してpHを4.5に低下させ、実施例1のめっき浴を作製した。   Next, the solution was allowed to stand at a bath temperature of 25 ° C. for 24 hours so that the Sn complex was stabilized, and then sulfuric acid was added to lower the pH to 4.5, whereby the plating bath of Example 1 was prepared.

〔実施例2〕
金属塩として420mol/mのスルファミン酸第1スズ、錯化剤として3360mol/mのリンゴ酸、光沢剤として0.1kg/mのアルキルアミン型界面活性剤を混合させて混合溶液を作製し、pH調整剤として水酸化ナトリウムを添加し、Snめっき浴のpHを6.0に調整した。
[Example 2]
Stannous sulfamate of 420mol / m 3 as a metal salt, making malic acid 3360mol / m 3, a mixed solution by mixing an alkyl amine type surfactant 0.1 kg / m 3 as brighteners as complexing agent Then, sodium hydroxide was added as a pH adjuster to adjust the pH of the Sn plating bath to 6.0.

すなわち、カルボン酸類であるリンゴ酸は、クエン酸水素二アンモニウムと同様、混合溶液中でカルボキシル基のプロトンHが解離する解離反応を生じるが、リンゴ酸は化学式HOOCCH(OH)CHCOOHで示されるように2個のカルボキシル基を有しており、2段階に分かれて解離する。そして、第1段階、第2段階のそれぞれの酸解離指数pKはpKa1が3.24、pKa2が4.71である。 Namely, malic acid is a carboxylic acid, like hydrogen diammonium citrate, although protons H + of the carboxyl groups in the mixed solution is caused dissociation reaction of dissociating, malic acid represented by the chemical formula HOOCCH (OH) CH 2 COOH As shown, it has two carboxyl groups and dissociates in two stages. The acid dissociation index pK a in the first stage and the second stage has a pK a1 of 3.24 and a pK a2 of 4.71.

そこで、実施例2では、混合溶液に水酸化ナトリウムを添加し、第2段階のpKa2(=4.71)より大きなpH値となるように、混合溶液のpHを6.0に調整した。 Therefore, in Example 2, sodium hydroxide was added to the mixed solution, and the pH of the mixed solution was adjusted to 6.0 so that the pH value was higher than the second-stage pK a2 (= 4.71).

次いで、Sn錯体が安定化するように浴温30℃下、5時間放置し、その後スルファミン酸を添加してpHを4.5に低下させ、実施例2のめっき浴を作製した。   Next, the solution was left at a bath temperature of 30 ° C. for 5 hours so that the Sn complex was stabilized, and then sulfamic acid was added to lower the pH to 4.5 to prepare the plating bath of Example 2.

〔実施例3〕
金属塩として200mol/mのスルファミン酸第1スズ、及び1mol/mのスルファミン酸鉛、スズの錯化剤として600mol/mのグルコノ−δ−ラクトン、鉛の錯化剤として6mol/mのグリシン、光沢剤として0.5kg/mのアミノベタイン型界面活性剤を混合させて混合溶液を作製し、pH調整剤として水酸化ナトリウムを添加し、Sn合金めっき浴のpHを10.0に調整した。
Example 3
Sulfamic lead of 200 mol / m 3 of stannous sulfamate, and 1 mol / m 3 as a metal salt, of 600mol / m 3 as a complexing agent for tin glucono -δ- lactone, 6 mol / m as a complexing agent for lead 3 glycine and 0.5 kg / m 3 aminobetaine surfactant as a brightener were mixed to prepare a mixed solution, sodium hydroxide was added as a pH adjuster, and the pH of the Sn alloy plating bath was 10. Adjusted to zero.

ここで、Sn合金めっき浴のpHを10.0に調整したのは以下の理由による。   Here, the reason for adjusting the pH of the Sn alloy plating bath to 10.0 is as follows.

スズ(めっき浴の主成分金属)の錯化剤であるグルコノ−δ−ラクトンは化学式C10で示され、カルボキシル基を有していない。しかしながら、グルコノ−δ−ラクトンは、混合溶液中で加水分解し、大部分はグルコン酸に変化する。 Glucono-δ-lactone, which is a complexing agent of tin (the main component metal of the plating bath), is represented by the chemical formula C 6 H 10 O 6 and does not have a carboxyl group. However, glucono-δ-lactone is hydrolyzed in the mixed solution and mostly converted to gluconic acid.

一方、グルコン酸は化学式CH(OH)(CHOH)COOHで示され、1個のカルボキシル基を有しており、酸解離指数pKは3.60である。また、グルコン酸はpH11以上の強アルカリ性領域ではヒドロキシル基(−OH)のプロトンが脱離してSn錯体の安定性に寄与すると考えられる。 On the other hand, gluconic acid is represented by the formula CH 2 (OH) (CHOH) 4 COOH, has one carboxyl group, acid dissociation exponent pK a is 3.60. In addition, gluconic acid is considered to contribute to the stability of the Sn complex by elimination of hydroxyl group (—OH) protons in a strongly alkaline region of pH 11 or higher.

そこで、実施例3では、混合溶液に水酸化ナトリウムを添加し、混合溶液のpHをグルコン酸の酸解離指数pK(=3.60)よりも十分に大きなpH値となるように10.0に調整した。 In a third embodiment, by adding sodium hydroxide to the mixed solution, the pH of the mixed solution to a pH greater value sufficiently than the acid dissociation exponent pK a of gluconic acid (= 3.60) 10.0 Adjusted.

次いで、Sn錯体が安定化するように浴温25℃下、12時間放置し、その後スルファミン酸を添加してpHを4.5に低下させ、実施例3のめっき浴を作製した。   Subsequently, it was left to stand at a bath temperature of 25 ° C. for 12 hours so that the Sn complex was stabilized, and then sulfamic acid was added to lower the pH to 4.5, whereby the plating bath of Example 3 was produced.

〔実施例4〕
金属塩として200mol/mの硫酸第1スズ、及び5mol/mのヨウ化銀、スズの錯化剤として800mol/mのクエン酸水素二ナトリウム、銀の錯化剤として1500mol/mのヨウ化カリウム、光沢剤として0.5kg/mのアルキルイミダゾリウム型界面活性剤を混合させて混合溶液を作製し、pH調整剤としてアンモニア水を添加し、Sn合金めっき浴のpHを6.5に調整した。
Example 4
Silver iodide 200 mol / m 3 of stannous sulfate, and 5 mol / m 3 as a metal salt, 1500mol / m 3 as a complexing agent for tin citrate disodium hydrogen 800mol / m 3, as silver complexing agent Of potassium iodide and 0.5 kg / m 3 of alkyl imidazolium type surfactant as a brightener were mixed to prepare a mixed solution. Ammonia water was added as a pH adjuster to adjust the pH of the Sn alloy plating bath to 6 Adjusted to .5.

そして、スズ(めっき浴の主成分金属)の錯化剤であるクエン酸水素二アンモニウムは、上述したように3段階に分かれて解離し、pKa3が5.69であるため、混合溶液にアンモニア水を添加し、pKa3(=5.69)より大きなpH値となるように、混合溶液のpHを6.5に調整した。 As described above, diammonium hydrogen citrate, which is a complexing agent of tin (the main component metal of the plating bath), dissociates in three stages and has a pK a3 of 5.69. Water was added, and the pH of the mixed solution was adjusted to 6.5 so that the pH value was larger than pK a3 (= 5.69).

次いで、Sn錯体が安定化するように浴温40℃下、10分間放置し、その後硫酸を添加してpHを4.5に低下させ、実施例4のめっき浴を作製した。   Next, the plate was allowed to stand at a bath temperature of 40 ° C. for 10 minutes so that the Sn complex was stabilized, and then sulfuric acid was added to lower the pH to 4.5, whereby the plating bath of Example 4 was produced.

〔比較例1〕
実施例1と同一・同量の金属塩、錯化剤、光沢剤、導電剤を混合し、pH調整剤として硫酸又はアンモニア水を適宜使用し、pHを上昇させることなく、直接pHが5.0のめっき浴を作製した。
[Comparative Example 1]
The same and the same amount of metal salt, complexing agent, brightening agent and conductive agent as in Example 1 are mixed, sulfuric acid or aqueous ammonia is appropriately used as a pH adjuster, and the pH is directly set to 5. without increasing the pH. A zero plating bath was prepared.

〔比較例2〕
実施例2と同一・同量の金属塩、錯化剤、光沢剤を混合し、pH調整剤としてスルファミン酸又は水酸化ナトリウムを適宜使用し、pHを上昇させることなく、直接pHが3.5のめっき浴を作製した。
[Comparative Example 2]
The same and the same amount of metal salt, complexing agent, and brightening agent as in Example 2 were mixed, and sulfamic acid or sodium hydroxide was appropriately used as a pH adjuster. The pH was directly adjusted to 3.5 without increasing the pH. A plating bath was prepared.

〔比較例3〕
実施例3と同一・同量の金属塩、錯化剤、光沢剤を混合し、pH調整剤としてスルファミン酸又は水酸化ナトリウムを適宜使用し、pHを上昇させることなく、直接pHが4.5のめっき浴を作製した。
[Comparative Example 3]
The same and the same amount of metal salt, complexing agent and brightening agent as in Example 3 were mixed, sulfamic acid or sodium hydroxide was appropriately used as a pH adjuster, and the pH was directly adjusted to 4.5 without increasing the pH. A plating bath was prepared.

〔比較例4〕
実施例4と同一・同量の金属塩、錯化剤、光沢剤を混合し、pH調整剤として硫酸又はアンモニア水を適宜使用し、pHを上昇させることなく、直接pHが4.5のめっき浴を作製した。
[Comparative Example 4]
The same and the same amount of metal salt, complexing agent, and brightening agent as in Example 4 are mixed, and sulfuric acid or aqueous ammonia is appropriately used as a pH adjusting agent, and the plating is directly at pH 4.5 without increasing the pH. A bath was made.

次に、縦1.0mm、横0.5mm、厚み0.5mmの被めっき物を用意した。尚、この被めっき物は、内部電極の埋設されたセラミック素体の両端部にガラス成分を含有したCuからなる厚膜電極(外部電極)を形成したものである。   Next, an object to be plated having a length of 1.0 mm, a width of 0.5 mm, and a thickness of 0.5 mm was prepared. In addition, this to-be-plated thing forms the thick film electrode (external electrode) which consists of Cu containing a glass component in the both ends of the ceramic element | base body with which the internal electrode was embed | buried.

次いで、この被めっき物を、下記めっき組成を有するNiめっき浴を使用し、8Aの電流を2時間通電して電解バレルめっきを施し、膜厚約3μmのNi皮膜を形成した。   Next, this object to be plated was subjected to electrolytic barrel plating by using an Ni plating bath having the following plating composition and applying a current of 8 A for 2 hours to form a Ni film having a thickness of about 3 μm.

〔Niめっき浴の組成〕
硫酸ニッケル 1000mol/m
塩化ニッケル 200mol/m
ホウ酸(pH緩衝剤) 70mol/m
pH:4.5
浴温:60℃
次に、Ni皮膜が形成されたセラミック素体を被めっき物とし、実施例1〜4及び比較例1〜4のめっき浴を使用して電解バレルめっきを施した、すなわち、所定個数の被めっき物を1バッチとし、各バッチ毎に8Aの電流を2時間通電して電解バレルめっきを施し、被めっき物の表面にSn皮膜を形成した。
[Composition of Ni plating bath]
Nickel sulfate 1000 mol / m 3
Nickel chloride 200mol / m 3
Boric acid (pH buffer) 70 mol / m 3
pH: 4.5
Bath temperature: 60 ° C
Next, the ceramic body on which the Ni film was formed was used as an object to be plated, and electrolytic barrel plating was performed using the plating baths of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, that is, a predetermined number of objects to be plated. The product was made into one batch, and an electric current of 8 A was applied for 2 hours for each batch to perform electrolytic barrel plating, and an Sn film was formed on the surface of the object to be plated.

次いで、初期浴及び連続使用浴における試料の中から20個をサンプリングし、Sn皮膜の膜厚を蛍光X線膜厚計で測定した。ここで、初期浴は、第1回目のバッチ処理に供したSnめっき浴、連続使用浴は、めっき浴に含有されている金属塩中のSn2+が全て陽極からのSn2+で置換された後のめっき浴とし、1m当たりの電気量Qで連続使用浴か否かを判断した。 Subsequently, 20 samples were sampled from the samples in the initial bath and the continuous use bath, and the film thickness of the Sn film was measured with a fluorescent X-ray film thickness meter. Here, the initial bath is the Sn plating bath subjected to the first batch treatment, and the continuous use bath is after all Sn 2+ in the metal salt contained in the plating bath is replaced with Sn 2+ from the anode. It was judged whether it was a bath for continuous use with an electric quantity Q per 1 m 3 .

すなわち、Snの陰極への析出量w(g)は、ファラディーの電気分解の法則より数式(1)で表される。   That is, the deposition amount w (g) of Sn on the cathode is expressed by Formula (1) according to Faraday's law of electrolysis.

w=(I×t×M)/(Z×F)…(1)
ここで、Iは電流(A)、tは通電時間(sec)、MはSnの原子量(=118.7)、ZはSnの原子価(=2)、Fはファラディー定数(=96500クーロン)であり、(I×t)が電気量Qを示す。
w = (I × t × M) / (Z × F) (1)
Here, I is current (A), t is energization time (sec), M is the atomic weight of Sn (= 18.7), Z is the valence of Sn (= 2), and F is the Faraday constant (= 96500 coulomb). ), And (I × t) represents the quantity of electricity Q.

したがって、数式(1)に電気量Q(電流I、通電時間t)を代入することにより、陰極への析出量wを算出することができる。そして、この析出量wが金属塩中のSn2+濃度(g/L)と全て置き換わったときが連続使用浴になったと考えることができる。したがって、Snめっき浴の金属塩含有量からSn2+濃度を算出し、このSn2+濃度に対応する1m当たりの電気量Qを求め、該電気量QがSnめっき浴(電解槽)に負荷されたときが連続使用浴になったときとなる。本実施例及び比較例では連続使用浴は電気量が300〔A・min/m〕となった時点以降とした。 Therefore, the amount of deposition w on the cathode can be calculated by substituting the amount of electricity Q (current I, energization time t) into Equation (1). And it can be considered that when this precipitation amount w completely replaces the Sn 2+ concentration (g / L) in the metal salt, the bath was continuously used. Therefore, the Sn 2+ concentration is calculated from the metal salt content of the Sn plating bath, the amount of electricity Q per 1 m 3 corresponding to this Sn 2+ concentration is obtained, and the amount of electricity Q is loaded on the Sn plating bath (electrolyzer). When it becomes a continuous use bath. In this example and the comparative example, the continuous use bath was set after the time when the amount of electricity reached 300 [A · min / m 3 ].

表2は各実施例及び比較例における膜厚測定結果を示している。

Figure 2005126773
この表2から明らかなように比較例1〜4は、めっき浴を直接所定のpHに設定しているため、連続使用浴では4.0〜4.1μmの膜厚を有するSn皮膜が得られたのに対し、初期浴では2.4〜2.7μmと薄い膜厚のSn皮膜しか得られなかった。これは初期浴ではSn錯体は安定化していないため、連続使用浴のような厚膜のSn皮膜を形成することができないためと思われる。 Table 2 shows the film thickness measurement results in each example and comparative example.
Figure 2005126773
As is apparent from Table 2, in Comparative Examples 1 to 4, the plating bath is set directly at a predetermined pH, so that a Sn coating having a film thickness of 4.0 to 4.1 μm is obtained in the continuous use bath. On the other hand, in the initial bath, only a thin Sn film of 2.4 to 2.7 μm was obtained. This is presumably because the Sn complex is not stabilized in the initial bath, so that a thick Sn film as in the continuous use bath cannot be formed.

これに対して実施例1〜4は、めっき浴のpHを一旦錯化剤の最終段の酸解離指数pKan以上に上昇させて所定時間放置した後、所定値に低下させているので、Sn錯体は初期浴の状態から安定し、その結果初期浴でも連続使用浴と同一の膜厚(4.0〜4.1μm)を有するSn皮膜を得ることができた。 Examples 1-4 In contrast, after the pH of the plating bath once raised above acid dissociation exponent of the last stage pK an, complexing agents and left for a predetermined time, since reduced to a predetermined value, Sn The complex was stable from the state of the initial bath, and as a result, an Sn film having the same film thickness (4.0 to 4.1 μm) as that of the continuous use bath could be obtained even in the initial bath.

本発明のめっき浴を使用して製造されたセラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサを模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the multilayer ceramic capacitor as a ceramic electronic component manufactured using the plating bath of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

3a、3b 外部電極(導電部)
5a、5b Sn皮膜(金属皮膜)
3a, 3b External electrode (conductive part)
5a, 5b Sn coating (metal coating)

Claims (10)

金属イオンを含有した金属塩水溶液と、前記金属イオンとの間で錯体形成が可能な錯化剤とを含有しためっき浴の作製方法であって、
前記金属塩水溶液と前記錯化剤とを混合させて混合溶液を作製した後、該混合溶液の水素イオン指数pHが前記錯化剤の酸解離指数pKよりも大きい第1の値となるように調整した後、所定時間放置し、その後前記混合溶液の水素イオン指数pHを前記第1の値よりも小さい第2の値に低下させることを特徴とするめっき浴の作製方法。
A method for producing a plating bath containing a metal salt aqueous solution containing metal ions and a complexing agent capable of forming a complex between the metal ions,
Wherein after the metallic salt aqueous solution and the complexing agent by mixing to prepare a mixed solution, so that the hydrogen ion exponent pH of the mixed solution becomes a first value larger than the acid dissociation exponent pK a of the complexing agent And then leaving it for a predetermined time, and then reducing the hydrogen ion exponent pH of the mixed solution to a second value smaller than the first value.
前記錯化剤が、前記混合溶液中で複数段の解離反応を生じる場合は、前記第1の値は、最終段の酸解離指数pKanよりも大きいことを特徴とする請求項1記載のめっき浴の作製方法。 2. The plating according to claim 1, wherein when the complexing agent causes a multi-stage dissociation reaction in the mixed solution, the first value is larger than the acid dissociation index pK an of the final stage. How to make a bath. 前記第2の値は、3〜7であることを特徴とする請求項2記載のめっき浴の作成方法。   The method for producing a plating bath according to claim 2, wherein the second value is 3 to 7. 前記錯化剤は、ポリカルボン酸、ポリオキシモノカルボン酸、アミノカルボン酸、ラクトン化合物、及びこれらの塩の中から選択された少なくとも1種以上を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のめっき浴の作製方法。   The complexing agent includes at least one selected from polycarboxylic acids, polyoxymonocarboxylic acids, aminocarboxylic acids, lactone compounds, and salts thereof. 4. A method for producing a plating bath according to any one of 3 above. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の作製方法により作製されたことを特徴とするめっき浴。   A plating bath produced by the production method according to claim 1. 被めっき物と、めっき金属の金属イオンを供給する陽極と、前記被めっき物と接触する陰極とを請求項5記載のめっき浴に浸漬し、前記陽極と前記陰極との間に通電処理を施し、前記被めっき物の表面に金属皮膜を形成することを特徴とするめっき方法。   An object to be plated, an anode for supplying metal ions of a plating metal, and a cathode in contact with the object to be plated are immersed in the plating bath according to claim 5, and an energization treatment is performed between the anode and the cathode. A plating method comprising forming a metal film on the surface of the object to be plated. 前記被めっき物と異なる材料で形成された導電性媒体を前記めっき浴に浸漬させていることを特徴とする請求項6記載のめっき方法。   The plating method according to claim 6, wherein a conductive medium formed of a material different from the object to be plated is immersed in the plating bath. 前記被めっき物と異なる材料で形成された非導電性媒体を前記めっき浴に浸漬させていることを特徴とする請求項6又は請求項7記載のめっき方法。   The plating method according to claim 6 or 7, wherein a non-conductive medium formed of a material different from the object to be plated is immersed in the plating bath. 前記金属皮膜は、スズを主成分としていることを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれかに記載のめっき方法。   The plating method according to claim 6, wherein the metal film contains tin as a main component. 導電部が部品素体の表面に形成された被めっき物にめっき処理を施し、電子部品を製造する電子部品の製造方法であって、
請求項6乃至請求項9のいずれかに記載のめっき方法を使用して前記導電部の表面に金属皮膜を形成することを特徴とする電子部品の製造方法。
An electronic component manufacturing method for manufacturing an electronic component by performing a plating process on an object to be plated formed on the surface of a component element body,
10. A method of manufacturing an electronic component, wherein a metal film is formed on a surface of the conductive portion using the plating method according to claim 6.
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