JP2512499B2 - Tin-lead alloy plating solution - Google Patents

Tin-lead alloy plating solution

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JP2512499B2
JP2512499B2 JP25352987A JP25352987A JP2512499B2 JP 2512499 B2 JP2512499 B2 JP 2512499B2 JP 25352987 A JP25352987 A JP 25352987A JP 25352987 A JP25352987 A JP 25352987A JP 2512499 B2 JP2512499 B2 JP 2512499B2
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富雄 工藤
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、錫−鉛合金めっき液に関し、特に高電流密
度域において良好な錫−鉛合金めっき皮膜を均一な膜厚
で得ることができ、かつ2価の錫イオンの4価への酸化
を抑制することができる錫・鉛合金めっき液に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tin-lead alloy plating solution, and in particular, a good tin-lead alloy plating film can be obtained with a uniform film thickness in a high current density region. And a tin-lead alloy plating solution capable of suppressing the oxidation of divalent tin ions to tetravalent.

(従来技術) 錫・鉛合金めっきは、耐食性、半田付け性が良好なた
め、弱電部品やリードフレーム等に代表される電子工業
用部品等の工業用めっきとして広く利用されている。こ
のような錫・鉛合金めっきに使用されるめっき液として
は、主にホウフッ化浴が用いられてきたが、近年、公害
防止対策上問題の少ない有機酸浴が開発され、実用化さ
れているものもある。
(Prior Art) Since tin / lead alloy plating has good corrosion resistance and solderability, it is widely used as an industrial plating for electronic industrial parts such as weak electric parts and lead frames. As a plating solution used for such tin-lead alloy plating, a borofluoride bath has been mainly used, but in recent years, an organic acid bath that has few problems in terms of pollution prevention measures has been developed and put into practical use. There are also things.

錫・鉛合金めっきも錫めっきと同様に、添加剤のない
めっき液からは、樹脂状、粉末状めっきとなり実用的な
めっきは得られない。一般的にホウフッ化浴の添加剤と
してはゼラチン、にかわ、ペプトン等の有機添加剤が知
られている。また、有機酸浴の添加剤としては、チオ尿
素化合物等(特公昭57−25636)、モノアンモニウム
塩、イミダゾリニウム塩等の非イオン性界面活性剤、ス
チレン化フェノールのエチレンオキサイド等の陽イオン
性界面活性剤(特開昭59−67387)、芳香族スルホン酸
のアルカリ金属等(特公昭60−9115)、グアナミン化合
物等(特開昭61−48589)、エトキシ化α−ナフトール
のエチレンオキシド付加物等(特開昭61−73896)、ポ
リオキシアルキレンアルキルアミン、エチレンジアミン
ポリオキシアルキレン付加物等の界面活性剤(特開昭61
−117297)を添加剤として添加しためっき液が知られて
いる。
Similar to tin plating, tin / lead alloy plating cannot be practically obtained as a resin-like or powder-like plating from a plating solution containing no additive. Organic additives such as gelatin, glue, and peptone are generally known as additives for the borofluoride bath. Further, as an additive for the organic acid bath, a nonionic surfactant such as a thiourea compound (Japanese Patent Publication No. 57-25636), a monoammonium salt, an imidazolinium salt, a cation such as ethylene oxide of styrenated phenol, etc. Surfactant (JP-A-59-67387), alkali metal of aromatic sulfonic acid (JP-B-60-9115), guanamine compound and the like (JP-A-61-48589), ethylene oxide adduct of ethoxylated α-naphthol Etc. (JP-A-61-73896), surface-active agents such as polyoxyalkylene alkylamines, ethylenediamine polyoxyalkylene adducts (JP-A-61-73896).
-117297) is known as a plating solution.

(発明が解決しようとする問題点) 近年、工業用錫−鉛合金めっきは次のような特性をも
つことが要求されている。すなわち、錫−鉛合金めっき
液としては、より高電流密度において良好なめっきが可
能であること、めっき液中のSn2+からSn4+への酸化がで
きるだけ少ないこと等である。
(Problems to be Solved by the Invention) In recent years, industrial tin-lead alloy plating is required to have the following characteristics. That is, as a tin-lead alloy plating solution, good plating can be performed at a higher current density, and the oxidation of Sn 2+ to Sn 4+ in the plating solution is as small as possible.

また、得られた錫−鉛合金めっき皮膜中の析出比率が
一定であること、半田ぬれ性が良好なこと、めっき膜厚
が均一であること等である。
Moreover, the deposition ratio in the obtained tin-lead alloy plating film is constant, the solder wettability is good, and the plating film thickness is uniform.

然しながら、前記の添加剤を用いた場合、いずれも実
際の使用電流密度は、0.5〜5.0A/dm2程度であり、めっ
き条件をある電流密度に設定しても、めっきが施される
素材の各表面部位における局所的に見た電流密度は必ず
しも同一ではなく、不均一な分布となり、めっきを施す
面積が大きい素材、複雑な形状の素材等の場合には、特
に顕著である。その結果、めっき膜厚のバラツキが大き
くなる。したがって、広い電流密度範囲において析出速
度がほぼ一定であることが求められている。更に、半田
ぬれ性が良好であり、めっき皮膜中の析出比率が一定で
あることが求められている。また、前記の添加剤を用い
た場合、いずれも数ターンSn2+からSn4+への酸化による
液のにごりの現象が見られている。その結果、めっき液
中のSn4+の割合が大きくなり、析出速度が低下する。
However, when the above additives are used, the actual current density used is about 0.5 to 5.0 A / dm 2 , and even if the plating conditions are set to a certain current density, the material to be plated is The locally observed current densities in the respective surface parts are not necessarily the same, and the distributions are non-uniform, which is particularly remarkable in the case of a material having a large plating area, a material having a complicated shape, or the like. As a result, the variation in plating film thickness becomes large. Therefore, it is required that the deposition rate be substantially constant in a wide current density range. Further, it is required that the solder wettability is good and the deposition rate in the plating film is constant. Further, when any of the above-mentioned additives is used, a phenomenon in which the liquid is turbid due to oxidation of Sn 2+ to Sn 4+ for several turns is observed. As a result, the proportion of Sn 4+ in the plating solution increases and the deposition rate decreases.

そこで、本発明の目的は、高電流密度でめっきが可能
であるばかりでなく、高電流密度域の広い電流密度範囲
において、めっき皮膜の析出比率が一定であり、めっき
皮膜の析出速度がほぼ一定で良好な品質の錫−鉛合金め
っき皮膜を得ることができ、かつSn2+からSn4+への酸化
を抑制することができる錫−鉛合金めっき液を提供する
ことにある。
Therefore, the object of the present invention is not only to be able to plate at a high current density, but in a wide current density range of the high current density region, the deposition ratio of the plating film is constant, and the deposition rate of the plating film is almost constant. A tin-lead alloy plating solution capable of obtaining a good quality tin-lead alloy plating film and suppressing the oxidation of Sn 2+ to Sn 4+ .

(問題点を解決するための手段) 本発明は上記の問題を解決する手段として、非イオン
性界面活性剤から選ばれる少なくとも1種を0.01〜30g/
l、陽イオン性界面活性剤から選ばれる少なくとも1種
を0.01〜30g/l、窒素原子を環内に有しかつ水酸基が複
素環に結合している複素環式化合物およびその誘導体か
ら選ばれる少なくとも1種を0.05〜50g/l、及び1,4−又
は1,7−ジヒドロキシナフタレンを0.01〜20g/l含有する
ことを特徴とする錫−鉛合金めっき液を提供するもので
ある。
(Means for Solving Problems) As a means for solving the above problems, the present invention comprises 0.01 to 30 g / at least one kind selected from nonionic surfactants.
l, 0.01 to 30 g / l of at least one selected from cationic surfactants, at least selected from heterocyclic compounds having a nitrogen atom in the ring and a hydroxyl group bonded to the heterocycle and derivatives thereof It is intended to provide a tin-lead alloy plating solution containing 0.05 to 50 g / l of one type and 0.01 to 20 g / l of 1,4- or 1,7-dihydroxynaphthalene.

本発明の非イオン性界面活性剤は、CnH2n+1−C6H4
O−(CmH2mO)kH(ここで、n=5〜20、m=2〜
3、k=4〜20)の一般式で表されるポリオキシアルキ
レンアルキルフェノールエーテルであり、例えば、ポリ
オキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキ
シエチレンノニルフェノールエーテル、ポリオキシエチ
レンオレイルフェノールエーテル、ポリオキシプロピレ
ンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシプロピレン
ノニルフェノールエーテル等を挙げることができる。
Non-ionic surfactants of the present invention, C n H 2n + 1 -C 6 H 4 -
O- (C m H 2m O) k H (where n = 5 to 20, m = 2 to
3, k = 4 to 20), a polyoxyalkylene alkylphenol ether represented by the general formula, for example, polyoxyethylene octylphenol ether, polyoxyethylene nonylphenol ether, polyoxyethylene oleylphenol ether, polyoxypropylene octylphenol ether, Examples thereof include polyoxypropylene nonylphenol ether.

通常これらの非イオン性界面活性剤のうち1種又は2
種以上を0.01〜30g/l,好ましくは0.3〜1.5g/lの濃度で
含有させる。これら非イオン性界面活性剤は、析出外観
及び均一電着性を向上させる。0.01/l以下では析出皮膜
にガスピットムラが見られ、外観不良となる。又、30g/
l以上では均一電着性及び析出速度が低下する。
Usually, one or two of these nonionic surfactants are used.
Seed or more is contained at a concentration of 0.01 to 30 g / l, preferably 0.3 to 1.5 g / l. These nonionic surfactants improve the appearance of precipitation and the throwing power. If it is less than 0.01 / l, gas pit unevenness is observed in the deposited film, resulting in poor appearance. Also, 30g /
When it is 1 or more, the throwing power and the deposition rate are lowered.

陽イオン性界面活性剤は、第四級モノアンモニウム
塩、第四級ジアンモニウム塩、アルキルキノリニウム
塩、アルキルイミダゾリウム塩又はアルキルピリジニウ
ム塩であり、例えば、ラウリ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、ヤシアル
キ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、N−牛脂アルキルN,N,
N′,N′,N′−ペンタメチルプロピレンジアンモニウム
塩、ヤシアルキルイソキノリニウム塩、ヤシアルキルイ
ミダゾリニウム塩、オクタデシルイミダゾリニウム塩、
ヘキサデシルピリジニウム塩、テトラデシルピリジニウ
ム塩等を挙げることができる。
The cationic surfactant is a quaternary monoammonium salt, a quaternary diammonium salt, an alkylquinolinium salt, an alkylimidazolium salt or an alkylpyridinium salt, and examples thereof include lauryltrimethylammonium salt and octadecyltrimethylammonium salt. , Palm alkyl dimethyl benzyl ammonium salt, octadecyl dimethyl benzyl ammonium salt, N-beef tallow alkyl N, N,
N ', N', N'-pentamethyl propylene diammonium salt, coconut alkylisoquinolinium salt, coconut alkyl imidazolinium salt, octadecyl imidazolinium salt,
Hexadecyl pyridinium salt, tetradecyl pyridinium salt, etc. can be mentioned.

これらの陽イオン性界面活性剤のうち1種又は2種以
上を0.01〜30g/l、好ましくは0.3〜15g/lの濃度で含有
させる。これら陽イオン性界面活性剤は、析出状態及び
皮膜外観を改善する効果がある。0.01g/l以下では樹脂
状析出、黒灰色皮膜の不良外観となる。又、30g/l以上
ではムラが見られ、析出皮膜外観不良となる。
One or more of these cationic surfactants are contained in a concentration of 0.01 to 30 g / l, preferably 0.3 to 15 g / l. These cationic surfactants have the effect of improving the deposition state and the film appearance. If it is less than 0.01 g / l, resinous deposition and a black-gray coating with a poor appearance will result. In addition, when it is 30 g / l or more, unevenness is observed and the appearance of the deposited film becomes poor.

窒素原子を環内に有しかつ水酸基が複素環に結合して
いる複素環式化合物および、その誘導体について説明す
る。ここでいう窒素原子を環内に有する複素環式化合物
とは例えば、ピリジン、イミダゾール、キノリン、プリ
ン等の化合物であり、これらはアルキル等により置換さ
れてもよい。本発明の添加剤として用いられる水酸基が
複素環に結合している複素環式化合物は、上記例示の窒
素原子を環内に有する複素環式化合物に水酸基が直接結
合した化合物である。このような化合物としては例え
ば、2−オキシピリジン、2−オキシイミダゾール、キ
ヌリン、オキシキナルジン、7−ウンデシル−8−キノ
リノール、2−メチル−3−キノリノール、8−オキシ
キノリン、2,6−キノリンジオール、2,8−ジヒドロキシ
キノリン、7−ヒドロキシ−2−キノロン、2−ヒドロ
キシ−4−キノリンカルボン酸、8−ヒドロキシキノリ
ン−5−スルホン酸、2−メチル−8−ヒドロキシキノ
リン及びその塩等を挙げることができる。上記の窒素原
子を環内に有しかつ水酸基が複素環に結合している複素
環式化合物およびその誘導体の錫−鉛合金めっき液にお
ける含有量は、比較的広範囲にわたって変えることがで
きるが、得られる皮膜の品質および生産性の点から、0.
05〜50g/lが好ましく、特に0.3〜20g/lが好ましい。含
有量が0.05g/l以下では上記の化合物およびその誘導体
を含有させる効果が得難い。即ち、高電流密度でめっき
を行なうことが困難であり、かつ2価の錫イオンの4価
への酸化防止効果が期待できなくなる。一方、50g/lを
超えると陰極電流密度範囲、析出外観にはほとんど影響
しないが、めっき液中のガス発生が激しく、陰極電流効
率が悪くなり、逆に析出速度を遅くさせる傾向があるた
め、生産性向上につながらない。
A heterocyclic compound having a nitrogen atom in the ring and a hydroxyl group bonded to the heterocycle and derivatives thereof will be described. The heterocyclic compound having a nitrogen atom in the ring as used herein is, for example, a compound such as pyridine, imidazole, quinoline or purine, and these may be substituted with alkyl or the like. The heterocyclic compound having a hydroxyl group bonded to the heterocycle used as the additive of the present invention is a compound having a hydroxyl group directly bonded to the above-exemplified heterocyclic compound having a nitrogen atom in the ring. Examples of such compounds include 2-oxypyridine, 2-oxyimidazole, quinulin, oxyquinaldine, 7-undecyl-8-quinolinol, 2-methyl-3-quinolinol, 8-oxyquinoline, 2,6-quinoline. Diol, 2,8-dihydroxyquinoline, 7-hydroxy-2-quinolone, 2-hydroxy-4-quinolinecarboxylic acid, 8-hydroxyquinoline-5-sulfonic acid, 2-methyl-8-hydroxyquinoline and salts thereof, etc. Can be mentioned. The content of the above-mentioned heterocyclic compound having a nitrogen atom in the ring and a hydroxyl group bonded to the heterocycle and the derivative thereof in the tin-lead alloy plating solution can be changed over a relatively wide range. From the viewpoint of the quality and productivity of the film used, 0.
05 to 50 g / l is preferable, and 0.3 to 20 g / l is particularly preferable. When the content is 0.05 g / l or less, it is difficult to obtain the effect of including the above compound and its derivative. That is, it is difficult to perform plating at a high current density, and the effect of preventing divalent tin ions from becoming tetravalent cannot be expected. On the other hand, when it exceeds 50 g / l, the cathode current density range has almost no effect on the appearance of precipitation, but the gas generation in the plating solution is intense, the cathode current efficiency becomes poor, and on the contrary, the deposition rate tends to be slow, It does not lead to productivity improvement.

1,4−又は1,7−ジヒドロキシナフタレンは、0.01〜20
g/l、好ましくは0.1〜10g/lの濃度で含有させる。0.01g
/l以下では上記の化合物を含有させる効果が得難い。即
ち、2価の錫イオンの4価への酸化防止効果が期待でき
なくなる。一方、20g/lを超えると黒灰色の析出皮膜が
得られ、外観不良となる。尚、他の異性体、1,5−、1,6
−,2,3−、2,7−ジヒドロキシナフタレン等では、1,4−
又は1,7−ジヒドロキシナフタレンで見られる2価の錫
イオンの4価への顕著な酸化防止効果が殆ど認められな
い。
1,4- or 1,7-dihydroxynaphthalene is 0.01 to 20
It is contained at a concentration of g / l, preferably 0.1-10 g / l. 0.01 g
If it is less than / l, it is difficult to obtain the effect of containing the above compound. That is, the effect of preventing the oxidation of divalent tin ions to tetravalent cannot be expected. On the other hand, when it exceeds 20 g / l, a black-grey precipitate film is obtained, resulting in poor appearance. Other isomers, 1,5-, 1,6
-, 2,3-, 2,7-dihydroxynaphthalene and the like are 1,4-
Or, the remarkable antioxidant effect of divalent tin ion to tetravalent, which is found in 1,7-dihydroxynaphthalene, is hardly recognized.

本発明の錫−鉛合金めっき液に含有される非イオン性
界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、及び窒素原子を環
内に有しかつ水酸基が複素環に結合している複素環式化
合物、及び1,4−又は1,7−ジヒドロキシナフタレンを用
いれば、7ターン程度までSn4+の生成にる白濁が認めら
れず液中の2価の錫イオンの4価への酸化が抑制され、
高電流密度、即ち、30℃、全金属濃度25g/lで5〜100A/
dm2(ラック方式)において析出比率が一定で、良好な
析出外観の錫−鉛合金めっき皮膜を均一な膜厚で得るこ
とができる。
A nonionic surfactant, a cationic surfactant, and a heterocyclic compound having a nitrogen atom in the ring and a hydroxyl group bonded to the heterocycle contained in the tin-lead alloy plating solution of the present invention. , And 1,4- or 1,7-dihydroxynaphthalene, the white turbidity due to the formation of Sn 4+ was not observed for about 7 turns and the oxidation of divalent tin ion in the solution to tetravalent was suppressed. ,
High current density, ie 5 to 100A / at 30 ℃, total metal concentration 25g / l
In the dm 2 (rack method), a tin-lead alloy plating film having a uniform deposition rate and a good deposition appearance can be obtained with a uniform film thickness.

また、本発明の錫−鉛合金めっき液の他の成分は、通
常の錫−鉛合金めっき液と同様であり、当業者に自明な
ものが使用できる。例えば、ホウフッ酸、又はメタンス
ルホン酸、エタンスルホン酸等のアルカンスルホン酸、
2−ヒドロキシエタン−1−スルホン酸、3−ヒドロキ
シプロパン−1−スルホン酸等のアルカノールスルホン
酸、フェノールスルホン酸等、及び、それらの2価の錫
塩ならびに鉛塩を主成分とするホウフッ化浴、アルカン
またはアルカノールスルホン酸浴等のめっき液が挙げら
れる。
The other components of the tin-lead alloy plating solution of the present invention are the same as those of the ordinary tin-lead alloy plating solution, and those obvious to those skilled in the art can be used. For example, borofluoric acid, or alkanesulfonic acid such as methanesulfonic acid and ethanesulfonic acid,
Alkanol sulfonic acids such as 2-hydroxyethane-1-sulfonic acid and 3-hydroxypropane-1-sulfonic acid, phenol sulfonic acid, etc., and borofluoride baths containing their divalent tin salts and lead salts as main components , An alkane or alkanol sulfonic acid bath and the like.

尚、本発明による錫・鉛合金めっき液は、ラック方式
のみならず、ジェット方式(高速度めっき)にても使用
することができる。
The tin-lead alloy plating solution according to the present invention can be used not only in the rack system but also in the jet system (high speed plating).

(実施例) 以下に本発明による実施例を示すが本発明はこれら数
例に限定されるものではなく目的に応じてめっき液の組
成および条件は任意に変更することができる。
(Examples) Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these examples, and the composition and conditions of the plating solution can be arbitrarily changed according to the purpose.

実施例1 メタンスルホン酸第一スズ (2価のスズとして) 17.5g/l メタンスルホン酸鉛 (2価の鉛として) 7.5g/l 遊離メタンスルホン酸 120g/l ポリオキシノニルフェノールエーテル 1.5g/l N−牛脂アルキルN,N,N′,N′,N′−ペンタメチルプロ
ピレンジアンモニウムジクロライド 1.5g/l 8−オキシキノリン 15.0g/l 1,7−ジヒドロキシナフタレン 0.2g/l を含有するめっき液を調製し、めっき液温度を30℃に調
製した。次に、このめっき液をマグネチツクスターラー
を用いて攪拌しながら、白金被覆チタンメッシュを陽極
としてニッケルめっきが施された黄銅板上に、ラック方
式にて錫−鉛合金めっきを施した。その際に得られた錫
−鉛合金めっき皮膜の析出外観及び、良好な半光沢を有
する合金めっき皮膜が得られる陰極電流密度範囲及び錫
析出比率を表1に示す。この良好析出外観電流密度範囲
に於て、析出速度は1.2〜1.5μm/minとほぼ一定の値で
あった。また、このめっき液は、6ターンでもS4+の生
成による液のにごり及び、沈殿物の生成は認められなか
った。
Example 1 Stannous methanesulfonate (as divalent tin) 17.5 g / l Lead methanesulfonate (as divalent lead) 7.5 g / l Free methanesulfonic acid 120 g / l Polyoxynonylphenol ether 1.5 g / l Plating solution containing N-beef tallow alkyl N, N, N ', N', N'-pentamethyl propylene diammonium dichloride 1.5g / l 8-oxyquinoline 15.0g / l 1,7-dihydroxynaphthalene 0.2g / l Was prepared, and the plating solution temperature was adjusted to 30 ° C. Next, while the plating solution was stirred using a magnetic stirrer, tin-lead alloy plating was performed by a rack method on the nickel-plated brass plate using the platinum-coated titanium mesh as an anode. Table 1 shows the deposition appearance of the tin-lead alloy plating film obtained at that time, the cathode current density range and the tin deposition ratio at which the alloy plating film having good semi-gloss can be obtained. In this good deposition appearance current density range, the deposition rate was 1.2 to 1.5 μm / min, which was a substantially constant value. The plating solution was turbid even after 6 turns due to the formation of S 4+, and no formation of precipitate was observed.

実施例2 エタンスルホン酸第一スズ (2価のスズとして) 18g/l エタンスルホン酸鉛 (2価の鉛として) 2g/l 遊離エタンスルホン酸 150g/l ポリオキシオクチルフェノールエーテル 0.5g/l ヤシマアルキルイソキノリニウムブロマイド 0.5/l 2−メチル−8−ヒドロキシキノリン 10g/l 1,7−ジヒドロキシナフタレン 3g/l を含有するめっき液を調製し、めっき液温度を60℃に調
製した。その他は、実施例1と同様の条件ですず−鉛合
金めっきを施した。その結果を表1に示す。良好析出外
観電流密度範囲に於て、析出速度は1.5〜2.0μm/minと
ほぼ一定の値であった。また、このめっき液は、7ター
ンでもSn4+の生成による液のにごり及び、沈殿物の生成
は認められなかった。
Example 2 Stannous ethanesulfonate (as divalent tin) 18 g / l Lead ethanesulfonate (as divalent lead) 2 g / l Free ethanesulfonic acid 150 g / l Polyoxyoctylphenol ether 0.5 g / l Palm oil alkyl A plating solution containing isoquinolinium bromide 0.5 / l 2-methyl-8-hydroxyquinoline 10 g / l 1,7-dihydroxynaphthalene 3 g / l was prepared, and the plating solution temperature was adjusted to 60 ° C. Other than that, tin-lead alloy plating was performed under the same conditions as in Example 1. Table 1 shows the results. Good deposition appearance In the current density range, the deposition rate was 1.5 to 2.0 μm / min, which was almost constant. Further, this plating solution was turbid even after 7 turns due to the formation of Sn 4+, and no formation of precipitate was observed.

実施例3 3−ヒドロキシプロパン スルオン酸第一スズ (2価のスズとして) 42g/l 3−ヒドロキシプロパン スルホン酸鉛 (2価の鉛として) 18g/l 遊離3−ヒドロキシプロパン スルホン酸 120g/l ポリオキシオレイルフエノールエーテル 5g/l N−牛脂アルキルN,N,N′,N′,N′−ペンタメチルプロ
ピレンジアンモニウムジクロライド 10g/l 8−ヒドロキシキノリン−5−スルホン酸 5.0g/l 1,7−ジヒドロキシナフタレン 1.5g/l を含有するめっき液を調製し、実施例1と同様の条件で
錫−鉛合金めっきを施した。その結果を表面1に示す。
良好析出外観電流密度範囲に於て、析出速度は3.2〜3.6
μm/minとほぼ一定の値であった。また、このめっき液
は、6.5ターンまでSn4+の生成による液のにごり及び、
沈殿物の生成は認められなかった。
Example 3 Stannous 3-hydroxypropane sulfonate (as divalent tin) 42 g / l Lead 3-hydroxypropane sulfonate (as divalent lead) 18 g / l Free 3-hydroxypropane sulfonate 120 g / l poly Oxyoleylphenol ether 5g / l N-beef tallow alkyl N, N, N ', N', N'-pentamethyl propylene diammonium dichloride 10g / l 8-hydroxyquinoline-5-sulfonic acid 5.0g / l 1,7- A plating solution containing 1.5 g / l of dihydroxynaphthalene was prepared, and tin-lead alloy plating was performed under the same conditions as in Example 1. The results are shown on the surface 1.
Good deposition appearance In the current density range, the deposition rate is 3.2 to 3.6.
It was a constant value of μm / min. In addition, this plating solution becomes cloudy due to the formation of Sn 4+ up to 6.5 turns,
No formation of precipitate was observed.

実施例4 メタンスルホン酸第一スズ (2価のスズとして) 17.5g/l メタンスルホン酸鉛 (2価の鉛として) 7.5g/l 遊離メタンスルホン酸 150g/l ポリオキシノニルフェノールエーテル 1.5g/l ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド 5.0g/l 8−オキシキノリン 15.0g/l 1,7−ジヒドロキシナフタレン 0.4g/l を含有するめっき液を調製し、実施例1と同様の条件で
錫−鉛合金めっきを施した。その結果を表1に示す。良
好析出外観電流密度範囲に於て、析出速度は1.1〜1.4μ
m/minとほぼ一定の値であったが、析出外観が若干灰色
を帯びていた。また、このめっき液は、6ターンまでSn
4+の生成による液のにごり及び、沈殿物の生成は認めら
れなかった。
Example 4 Stannous methanesulfonate (as divalent tin) 17.5 g / l Lead methanesulfonate (as divalent lead) 7.5 g / l Free methanesulfonic acid 150 g / l Polyoxynonylphenol ether 1.5 g / l A plating solution containing lauryltrimethylammonium chloride 5.0 g / l 8-oxyquinoline 15.0 g / l 1,7-dihydroxynaphthalene 0.4 g / l was prepared, and tin-lead alloy plating was performed under the same conditions as in Example 1. did. Table 1 shows the results. Good deposition appearance Deposition rate is 1.1 to 1.4μ in the current density range.
The value was m / min, which was almost constant, but the appearance of precipitation was slightly gray. This plating solution is Sn up to 6 turns.
The liquid was turbid due to the formation of 4+, and the formation of a precipitate was not observed.

実施例5 2−ヒドロキシエタン スルホン酸第一スズ (2価のスズとして) 18g/l 2−ヒドロキシエタン スルホン酸鉛 (2価の鉛として) 2g/l 遊離2−ヒドロキシエタン スルホン酸 120g/l ポリオキシオクチルフェノール エーテル 5g/l 1−ヒドロキシエチル−2−アルキルイミダゾリウムク
ロライド 2.5g/l 8−オキシキノリン 1.0g/l 1,7−ジヒドロキシナフタレン 0.5g/l を含有するめっき液を調製し、実施例1と同様の条件で
錫−鉛合金めっきを施した。その結果を表1に示す。良
好析出外観電流密度範囲に於て、析出速度は1.2〜1.5μ
m/minとほぼ一定の値であったが、析出外観が若干灰色
を帯びていた。また、このめっき液は、6ターンまでSn
4+の生成による液のにごり及び、沈殿物の生成は認めら
れなかった。
Example 5 Stannous 2-hydroxyethane sulfonate (as divalent tin) 18 g / l Lead 2-hydroxyethane sulfonate (as divalent lead) 2 g / l Free 2-hydroxyethane sulfonic acid 120 g / l poly A plating solution containing oxyoctylphenol ether 5 g / l 1-hydroxyethyl-2-alkylimidazolium chloride 2.5 g / l 8-oxyquinoline 1.0 g / l 1,7-dihydroxynaphthalene 0.5 g / l was prepared. Tin-lead alloy plating was performed under the same conditions as in 1. Table 1 shows the results. Good deposition appearance In the current density range, the deposition rate is 1.2 to 1.5μ
The value was m / min, which was almost constant, but the appearance of precipitation was slightly gray. This plating solution is Sn up to 6 turns.
The liquid was turbid due to the formation of 4+, and the formation of a precipitate was not observed.

実施例6 フエノールスルホン酸第一スズ (2価のスズとして) 17.5g/l フエノールスルホン酸鉛 (2価の鉛として) 7.5g/l 遊離フエノールスルホン酸 120g/l ポリオキシラウリルフェノール エーテル 2.5g/l N−牛脂アルキルN,N,N′,N′,N′−ペンタメチルプロ
ピレンジアンモニウムジクロライド 1.5g/l 2−メチル−8−ヒドロキシキノリン 7.5g/l 1,7−ジヒドロキシナフタレン 0.4g/l を含有するめっき液を調製し、実施例1と同様の条件で
錫−鉛合金めっきを施した。その結果を表1に示す。良
好析出外観電流密度範囲に於て、析出速度は1.0〜1.4μ
m/minとほぼ一定の値であった。また、このめっき液
は、6ターンまでSn4+の生成による液のにごり及び、沈
殿物の生成は認められなかった。
Example 6 Stannous phenol sulfonate (as divalent tin) 17.5 g / l Lead phenol sulfonate (as divalent lead) 7.5 g / l Free phenol sulfonate 120 g / l Polyoxylauryl phenol ether 2.5 g / l N-beef tallow alkyl N, N, N ', N', N'-pentamethyl propylene diammonium dichloride 1.5 g / l 2-methyl-8-hydroxyquinoline 7.5 g / l 1,7-dihydroxynaphthalene 0.4 g / l A plating solution containing was prepared, and tin-lead alloy plating was performed under the same conditions as in Example 1. Table 1 shows the results. Good deposition appearance In the current density range, the deposition rate is 1.0 to 1.4μ
The value was almost constant at m / min. In addition, the plating solution was turbid due to the formation of Sn 4+ for 6 turns, and no formation of a precipitate was observed.

実施例7 ホウフッ化第一スズ (2価のスズとして) 18g/l ホウフッ化鉛 (2価の鉛として) 2g/l ホウフッ化水素酸 100g/l ポリオキシノニルフェノール エーテル 10g/l ヤシアルキルイソキノリニウム ブロマイド 5g/l 8−オキシキノリン 1.0g/l 1,4−ジヒドロキシナフタレン 0.7g/l を含有するめっき液を調製し、実施例1と同様の条件で
錫−鉛合金めっきを施した。その結果を表1に示す。良
好析出外観電流密度範囲に於て、析出速度は3.0〜3.4μ
m/minとほぼ一定の値であった。また、このめっき液
は、6ターンまでSn4+の生成による液のにごり及び、沈
殿物の生成は認められなかった。
Example 7 Stannous borofluoride (as divalent tin) 18 g / l Lead borofluoride (as divalent lead) 2 g / l 100 g / l polyfluorononylphenol ether 10 g / l cocoalkylisoquinoli A plating solution containing 5 g / l of 8-nium bromide, 1.0 g / l of 8-oxyquinoline and 0.7 g / l of 1,4-dihydroxynaphthalene was prepared, and tin-lead alloy plating was performed under the same conditions as in Example 1. Table 1 shows the results. Good deposition appearance Deposition rate is 3.0-3.4μ in current density range
The value was almost constant at m / min. In addition, the plating solution was turbid due to the formation of Sn 4+ for 6 turns, and no formation of a precipitate was observed.

実施例8 実施例1において、白金被覆チタンメッシュの代わり
に、7:3半田板、及び8−オキシキノリンの含有量を0.5
g/lとした以外は実施例1と同じ条件で錫−鉛合金めっ
きを施した。その結果を表1に示す。良好析出外観電流
密度範囲に於て、析出速度は3.1〜3.6μm/minとほぼ一
定の値であった。また、このめっき液は、6ターンまで
Sn4+の生成による白濁が認められなかった。
Example 8 In Example 1, instead of the platinum-coated titanium mesh, a 7: 3 solder plate and an 8-oxyquinoline content of 0.5 were used.
The tin-lead alloy plating was performed under the same conditions as in Example 1 except that g / l was used. Table 1 shows the results. Good deposition appearance In the current density range, the deposition rate was 3.1 to 3.6 μm / min, which was almost constant. Also, this plating solution is for up to 6 turns
No white turbidity due to the formation of Sn 4+ was observed.

実施例9 実施例2において、白金被覆チタンメッシュの代わり
に、9:1半田板、及び2−メチル−8−ヒドロキシキノ
リンの含有量を1.0g/lとした以外は実施例2と同じ条件
で錫・鉛合金めっきを施した。その結果を表1に示す。
良好析出外観電流密度範囲に於て、析出速度は3.2〜3.7
μm/minとほぼ一定の値であった。また、このめっき液
は、6ターンまでSn4+の生成による白濁が認められなか
った。
Example 9 Under the same conditions as in Example 2, except that the platinum-coated titanium mesh was replaced by a 9: 1 solder plate and the content of 2-methyl-8-hydroxyquinoline was 1.0 g / l. Tin / lead alloy plating was applied. Table 1 shows the results.
Good deposition appearance In the current density range, the deposition rate is 3.2 to 3.7.
It was a constant value of μm / min. Further, this plating solution did not show white turbidity due to formation of Sn 4+ until 6 turns.

比較例1 実施例1において、ポリオキシノニルフェノールエー
テルを使用しなかった以外は実施例1と同じ条件で錫−
鉛合金めっきを施した。その結果を表1に示す。ガスピ
ットに基づくムラが見られ、良好析出外観を示す電流密
度範囲は認められなかった。10〜100A/dm2の電流密度範
囲に於ける析出速度は1.2〜1.4μm/minであった。ま
た、このめっき液は、6ターン程度でSn4+の生成による
白濁が認められた。
Comparative Example 1 Tin-based on the same conditions as in Example 1 except that polyoxynonylphenol ether was not used.
Lead alloy plating was applied. Table 1 shows the results. Unevenness due to gas pits was observed, and no current density range showing a good precipitation appearance was observed. The deposition rate was 1.2-1.4 μm / min in the current density range of 10-100 A / dm 2 . In addition, this plating solution showed white turbidity due to the formation of Sn 4+ in about 6 turns.

比較例2 実施例1において、N−牛脂アルキルN,N,N′,N′,
N′−ペンタメチルプロピレンジアンモニウムジクロラ
イドを使用しなかった以外は実施例1と同じ条件で錫−
鉛合金めっきを施した。その結果を表1に示す。樹脂状
析出が見られ、良好析出外観を示す電流密度範囲は認め
られなかった。10〜100A/dm2の電流密度範囲に於ける析
出速度は1.2〜1.5μm/minであった。また、このめっき
液は、6ターン程度でSn4+の生成による白濁が認められ
た。
Comparative Example 2 In Example 1, N-beef tallow alkyl N, N, N ', N',
Tin-under the same conditions as in Example 1 except that N'-pentamethylpropylenediammonium dichloride was not used.
Lead alloy plating was applied. Table 1 shows the results. Resinous precipitation was observed, and no current density range showing a good precipitation appearance was observed. The deposition rate was 1.2 to 1.5 μm / min in the current density range of 10 to 100 A / dm 2 . In addition, this plating solution showed white turbidity due to the formation of Sn 4+ in about 6 turns.

比較例3 実施例1において、8−オキシキノリンを使用しなか
った以外は実施例1と同じ条件で錫−鉛合金めっきを施
した。その結果を表1に示す。良好析出外観電流密度範
囲に於て、析出速度は0.4〜1.8μm/minであった。ま
た、このめっき液は、5ターン程度でSn4+の生成による
白濁が認められた。
Comparative Example 3 Tin-lead alloy plating was performed under the same conditions as in Example 1 except that 8-oxyquinoline was not used. Table 1 shows the results. Good deposition appearance In the current density range, the deposition rate was 0.4 to 1.8 μm / min. In addition, this plating solution was observed to be cloudy due to the formation of Sn 4+ after about 5 turns.

比較例4 実施例6において、2−メチル−8−ヒドロキシキノ
リンを使用しなかった以外は実施例6と同じ条件で錫・
鉛合金めっきを施した。その結果を表1に示す。良好析
出外観電流密度範囲に於て、析出速度は0.8〜1.3μm/mi
nであった。また、このめっき液は、5ターン程度でSn
4+の生成による白濁が認められた。
Comparative Example 4 In the same manner as in Example 6, except that 2-methyl-8-hydroxyquinoline was not used, tin.
Lead alloy plating was applied. Table 1 shows the results. Good deposition appearance In the current density range, the deposition rate is 0.8 to 1.3 μm / mi
n. Also, this plating solution is Sn
White turbidity due to the formation of 4+ was observed.

比較例5 実施例7において、8−オキシキノリンを使用しなか
った以外は実施例7と同じ条件で錫−鉛合金めっきを施
した。その結果を表1に示す。良好析出外観電流密度範
囲に於て、析出速度は2.8〜3.3μm/minであった。ま
た、このめっき液は、5ターン程度でSn4+の生成による
白濁が認められた。
Comparative Example 5 In Example 7, tin-lead alloy plating was performed under the same conditions as in Example 7, except that 8-oxyquinoline was not used. Table 1 shows the results. Good deposition appearance In the current density range, the deposition rate was 2.8 to 3.3 μm / min. In addition, this plating solution was observed to be cloudy due to the formation of Sn 4+ after about 5 turns.

比較例6 実施例1において、1,7−ジヒドロキシナフタレンを
使用しなかった以外は実施例1と同じ条件で錫−鉛合金
めっきを施した。その結果を表1に示す。良好析出外観
電流密度範囲に於て、析出温度は1.2〜1.5μm/minであ
った。また、このめっき液は、4ターン程度でSn4+の生
成による白濁が認められた。
Comparative Example 6 Tin-lead alloy plating was performed under the same conditions as in Example 1 except that 1,7-dihydroxynaphthalene was not used. Table 1 shows the results. Good deposition appearance In the current density range, the deposition temperature was 1.2-1.5 μm / min. Further, in this plating solution, white turbidity due to the formation of Sn 4+ was recognized in about 4 turns.

比較例7 実施例1において、1,7−ジヒドロキシナフタレンの
代わりに他の異性体1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,6
−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタ
レン又は2,7−ジヒドロキシナフタレンを0.2g/l使用し
た以外は実施例1と同じ条件で錫−鉛合金めっきを施し
た。その結果を表1に示す。良好析出外観電流密度範囲
に於て、析出温度は1.2〜1.5μm/minであった。また、
このめっき液は、4ターン程度でSn4+の生成による白濁
が認められた。
Comparative Example 7 In Example 1, in place of 1,7-dihydroxynaphthalene, other isomers 1,5-dihydroxynaphthalene, 1,6
The tin-lead alloy plating was performed under the same conditions as in Example 1 except that 0.2 g / l of -dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene or 2,7-dihydroxynaphthalene was used. Table 1 shows the results. Good deposition appearance In the current density range, the deposition temperature was 1.2-1.5 μm / min. Also,
In this plating solution, white turbidity due to the formation of Sn 4+ was recognized in about 4 turns.

比較例8 実施例1においてっ、8−オキシキノリンと、1,7−
ジヒドロキシナフタレンを使用しなかった以外は実施例
1と同じ条件で錫−鉛合金めっきを施した。その結果を
表1に示す。良好析出外観電流密度範囲に於て、析出温
度は0.5〜1.8μm/minであった。また、このめっき液
は、1ターン程度でSn4+の生成による白濁が認められ
た。
Comparative Example 8 In Example 1, 8-oxyquinoline and 1,7-
Tin-lead alloy plating was performed under the same conditions as in Example 1 except that dihydroxynaphthalene was not used. Table 1 shows the results. Good deposition appearance In the current density range, the deposition temperature was 0.5-1.8 μm / min. Further, this plating solution was observed to become cloudy due to the formation of Sn 4+ in about 1 turn.

(発明の効果) 本発明の錫−鉛合金めっき液は、高電流密度における
使用が可能であるばかりでなく、広い電流密度範囲にお
いて、めっき皮膜の析出比率が一定であり、めっき皮膜
の析出速度がほぼ一定であるために均一な膜厚を有する
錫−鉛合金めっき皮膜を素材表面に形成することができ
る。また、錫−鉛合金めっき液中のSn2+からSn4+への酸
化を抑制することができるため、析出速度が大きく低下
することはない。したがって、本発明の錫−鉛合金めっ
き液から得られた錫−鉛合金めっき皮膜は均一な膜厚で
あり、半田付け性も良好であり、かつ液自身も非常に安
定である。その結果、生産性の向上のつながり、良質な
錫−鉛合金めっき皮膜を提供することができる。
(Effect of the invention) The tin-lead alloy plating solution of the present invention can be used not only at high current densities, but also has a constant plating film deposition ratio in a wide current density range and a plating film deposition rate. Is almost constant, a tin-lead alloy plating film having a uniform film thickness can be formed on the surface of the material. In addition, since the oxidation of Sn 2+ to Sn 4+ in the tin-lead alloy plating solution can be suppressed, the precipitation rate does not significantly decrease. Therefore, the tin-lead alloy plating film obtained from the tin-lead alloy plating solution of the present invention has a uniform film thickness, good solderability, and the solution itself is very stable. As a result, productivity can be improved, and a high-quality tin-lead alloy plating film can be provided.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】非イオン性界面活性剤から選ばれる少なく
とも1種を0.01〜30g/l、陽イオン性界面活性剤から選
ばれる少なくとも1種を0.01〜30g/l、窒素原子を環内
に有しかつ水酸基が複素環に結合している複素環式化合
物およびその誘導体から選ばれる少なくとも1種を0.05
〜50g/l及び1,4−又は1,7−ジヒドロキシナフタレンを
0.01〜20g/l含有することを特徴とする錫−鉛合金めっ
き液。
1. At least one selected from a nonionic surfactant is 0.01 to 30 g / l, at least one selected from a cationic surfactant is 0.01 to 30 g / l, and a nitrogen atom is contained in the ring. And at least one selected from the group consisting of heterocyclic compounds having a hydroxyl group bonded to a heterocycle and derivatives thereof.
~ 50 g / l and 1,4- or 1,7-dihydroxynaphthalene
A tin-lead alloy plating solution containing 0.01 to 20 g / l.
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