JP2676547B2 - 中性すず又はすず―鉛合金電気めっき浴 - Google Patents
中性すず又はすず―鉛合金電気めっき浴Info
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- C25D3/30—Electroplating: Baths therefor from solutions of tin
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Description
酸のすず塩及び鉛塩並びにアルカリ金属、アルカリ土類
金属及び(又は)有機アミン塩を含有する浴にある種の
錯化剤を添加したことを特徴とする中性,すず又はすず
−鉛合金電気めっき浴に関する。
向上用皮膜及びエッチングレジスト用皮膜として弱電工
業並びに電子工業用部品等に広く利用されてきたが、未
だ改良すべき点が多い。例えばセラミックス、鉛ガラ
ス、プラスチック等の絶縁部品が電気めっき物と一体と
なって組み込まれた電子部品では、はんだ付け性、密着
性に優れ、また侵食、変形、変質等の悪影響がないめっ
きが要求されている。
化物浴、硫酸浴、有機スルホン酸浴等が用いられてい
た。有機スルホン酸の一例としては、特公昭49−16176
号に記載のものがあげられる。この特許には過剰量の脂
肪族又は芳香族スルホン酸に電着すべき金属の化合物を
作用させて得られるスルホン酸金属塩を含有する電着浴
が開示されている。しかし、このようなめっき浴には遊
離のスルホン酸が多量に含まれており、pHが1.0以下の
強酸性である。ホウフッ化物浴、スルホン酸浴も同様に
強酸性の浴である。従って、この様な強酸性の浴では上
述した絶縁部品に悪影響を及ぼす欠点がある。
っき浴のpHを中性に近づけることであった。しかしすず
イオンは酸性では安定であるが、中性付近では白色沈殿
が生じ、めっきは実施不可能となる。このようなすず酸
塩の白色沈殿の生成を防止するためには、グルコン酸、
クエン酸、酒石酸、マロン酸等の錯化剤の添加が必要と
なる。しかし、これらの錯化剤は電解中に分解したり、
また電流効率を低下させ、特にはんだめっきの場合には
電着物組成(Sn/Pb)の管理が困難となる。本発明者ら
はこれらの欠点を除去すべく検討した結果、ある種の脂
肪族又は芳香族スルホカルボン酸のアルカリ金属塩を錯
化剤として添加することにより、中性付近のpH領域でも
すずの沈殿を生じない浴を見い出し特許出願(特開昭61
−194194号)をした。しかしながら、この浴も長期の経
時においては、すずの白色沈殿が生ずることもあり、め
っき浴組成の安定性においてまだ不十分なところがあっ
た。
ぼ中性付近のpH領域(pH3〜9)で長期の経時において
もめっき浴組成が安定であるとともに広い電流密度範囲
で外観が良好なすず又はすず−鉛合金皮膜が得られる中
性すず又はすず−鉛合金めっき浴を提供することを目的
とする。
有機スルホン酸のすず塩又は有機スルホン酸のすず塩及
び鉛塩並びに有機スルホン酸のアルカリ金属、アルカリ
土類金属及び(又は)有機アミン塩を主めっき浴成分と
して含有する中性すず又はすず−鉛合金めっきに、エチ
レンジアミンテトラ酢酸及びその誘導体から選択される
少なくとも1種の錯化剤を添加することによって、ほぼ
中性付近のpH領域で長期の経時においてもめっき浴組成
が安定であるとともに広い電流密度範囲で外観が良好な
すず又はすず−鉛合金めっき被膜が得られることが見出
された。
塩又は有機スルホン酸のすず塩及び鉛塩並びに有機スル
ホン酸のアルカリ金属、アルカリ土類金属及び(又は)
有機アミン塩を含有する中性すず又はすず−鉛合金電気
めっき浴において、一般式(a)及び(b): [ここで、R′は直鎖又は分枝状アルキレン基(C
1〜4)を表わし、 XはH、アルキル基(C1〜3)又は基 を表わし、 RはH又はアルキル基(C1〜3)を表わし、 MはH又はアルカリ金属を表わし、 nは1〜4の数を表わす。] [ここで、R″は直鎖又は分枝アルキレン基
(C1〜4)を表わし、 XはH、アルキル基(C1〜3)又は基 を表わし、 RはH又はアルキル基(C1〜3)を表わし、 MはH又はアルカリ金属を表わし、 mは1〜3の数を表わす。] で表される少なくとも1種の錯化剤を添加したことを特
徴とする中性すず又はすず−鉛合金電気めっき浴が提供
される。
て、すず塩又はすず塩及び鉛塩を構成する有機スルホン
酸としては、特に下記の一般式(c)及び(d)で表さ
れるものがあげられる。
酸基、アリール基、アルキルアリール基又はスルホン酸
基を表わし、そしてアルキル基の任意の位置にあってよ
く、nは0〜3の整数を表す] で示される脂肪族有機スルホン酸。
キルアリール基又はスルホン酸基を表わし、mは0〜3
の整数を表す] で示される芳香族スルホン酸。
記(c)及び(d)の有機スルホン酸の中でも、特に重
要なものは2−ヒドロキシエタンスルホン酸、2−ヒド
ロキシプロパンスルホン酸、メタンスルホン酸、ベンゼ
ンスルホン酸及びp−フェノールスルホン酸である。
5〜200g/、好ましくは10〜100g/である。
ルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩及び(又は)有機ア
ミン塩は、例えばナトリウム、カリウム、アンモニウ
ム、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、エチレンジアミン、ジエチレントリ
アミン、トリエチレンペンタミン、ペンタエチレンテト
ラミン塩などであり、直接メッキ浴に溶解することがで
きる。これらはめっき浴のpHを4〜8の間にもたらすの
に十分な量で添加し、中和することによって安定な水溶
液が調製される。例えば、めっき浴の液1につき0.1
〜10モル、好ましくは0.5〜5モルである。
れる錯化剤(a)及び(b)の例としては、エチレンジ
アミンテトラ酢酸(略名EDTA)、ジエチレントリアミン
ペンタ酢酸(略名DTPA)、トリエチレンテトラミンヘキ
サ酢酸(略名TTHA)エチレンジオキシビス(エチルアミ
ン)−N,N,N′,N′−テトラ酢酸等が挙げられる。添加
濃度は本発明のめっき浴1につき、0.05〜2モル、好
ましくは0.1〜0.5モルである。
めっき被膜の粒子を微細化させるために水溶性高分子化
合物を添加することができる。このような水溶性高分子
化合物としては、次式 [ここで、Ra及びRbは水素又はCH3を表わし、Rcは水
素、フェニル基又はアルキル基(C1〜4)を表わし、
m及びnは2〜20の整数を表わし、xは1〜3の整数を
表わす。ただし、Ra及びRbは同時に水素又は−CH3を表
わさない。以下同様とする。] [ここで、Rdは水素又はフェニル基を表わし、Ra及びRb
は水素又はCH3を表わし、m及びn:2〜20の整数であ
る。] [ここで、Reはアルキル基(C1〜18)を表わし、Ra及
びRbは水素又はCH3を表わし、m及びnは2〜20の整数
である。] [ここで、Rfはアルキル基(C8〜18)を表わし、Ra及
びRbは水素又はCH3を表わし、m及びn:2〜20の整数であ
る。] [ここで、Rgはアルキル基(C1〜18)を表わし、Ra及
びRbは水素又はCH3を表わし、m及びnは2〜20の整数
である。] でそれぞれ示されるスチレン化フェノール、2価フェノ
ール、1価フェノール、脂肪族アミン及び脂肪族アルコ
ールのエチレンオキシド及びプロピレンオキシド付加
物、そしてゼラチン及びペプトン等が挙げられる。これ
らはめっき浴の液1について0.2〜50g/、好ましく
は1〜10g/添加される。
緩衝剤を存在させることができる。そのようなpH緩衝剤
としては、酢酸ナトリウム、カリウム又はアンモニウ
ム、ほう酸ナトリウム、カリウム又はアンモニウム、酒
石酸ナトリウム、カリウム又はアンモニウム等が挙げら
れる。本発明のめっき浴のpH範囲は3〜9、好ましくは
4〜8である。めっきを実施する際の浴温は10〜50℃、
好ましくは15〜25℃である。
ックめっき、高速度めっき、スルーホールめっき等に対
応して前記の範囲内にて任意に選択することができる。
条件を示すが、本発明はこれら数例に限定されるもので
はなく、前述した目的に添ってめっき浴の組成及びめっ
き条件は任意に変更することができる。
ハルセル試験条件は総電流1A、時間5分、温度25℃で行
った。アノードにはSn/Pb=6/4板、カソードには0.3×7
0×100mmの銅版を用いた。以下、各実施例の浴からの外
観観察、裏面のつき回り性について評価した。
溶液として添加) 18g/ 鉛(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸鉛の水溶液とし
て添加) 12g/ 2−ヒドロキシプロパンスルホン酸のジエチレントリア
ミン塩 1.5mol/ DTPA 0.2mol/ ポリオキシエチレンラウリルアミンのEO7モル付加物 5g/ pH 5.5 実施例3 下記組成を有する中性すずめっき浴を調製した。
20g/ メタンスルホン酸のジエチレントリアミン塩 1.5mol/ DTPA 0.2mol/ pH 5.0 実施例4 下記組成を有する中性はんだめっき浴を調製した。
て添加) 24g/ 鉛(p−フェノールスルホン酸鉛の水溶液として添加)
16g/ p−フェノールスルホン酸カリウム塩 1.3mol/ TTHA 0.3mol/ ポリエチレングリールノニルフェニルエーテル 10g/ 酢酸カリウム 35g/ pH 4.5 実施例5 下記組成を有する中性はんだめっき浴を調製した。
溶液として添加) 13.5g/ 鉛(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸鉛の水溶液とし
て添加) 1.5g/ 2−ヒドロキシプロパンスルホン酸のナトリウム塩 7mol/ TTHA 0.2mol/ ポリオキシエチレンラウリルエーテルのEO20モル付加物 5g/ ほう酸ナトリウム 20g/ pH 6.0 実施例6 下記組成を有する中性はんだめっき浴を調製した。
溶液として添加) 15g/ 鉛(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸鉛の水溶液とし
て添加) 10g/ 2−ヒドロキシプロパンスルホン酸のアンモニウム塩 2mol/ TTHA 0.5mol/ ポリオキシエチレンラウリルエーテルのEO15モル付加物 5g/ 酢酸ナトリウム 20g/ pH 5.5 実施例7 下記組成を有する中性はんだめっき浴を調製した。
液として添加) 9g/ 鉛(2−ヒドロキシエタンスルホン酸鉛の水溶液として
添加) 1g/ 2−ヒドロキシエタンスルホン酸のナトリウム塩 1.7mol/ DTPA 0.1mol/ 多核フェノールのEO5モル付加物 3g/ ほう酸ナトリウム 15g/ pH 8.0 実施例8 下記組成を有する中性はんだめっき浴を調製した。
溶液として添加) 12g/ 鉛(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸鉛の水溶液とし
て添加) 8g/ 2−ヒドロキシプロパンスルホン酸のジエチレントリア
ミン塩 1.5mol/ エチレンジオキシビス(エチルアミン)−N,N,N′,N′
−テトラ酢酸 0.2mol/ ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル 5g/ ほう酸アンモニウム 10g/ pH 4.5 実施例9 下記組成を有する中性はんだめっき浴を調製した。
加) 30g/ 鉛(ベンゼンスルホン酸鉛の水溶液として添加)20g/ ベンゼンスルホン酸のトリエチレンペンタミン塩 2mol/ DTPA 0.3mol/ ポリオキシエチレンラウリルアミンのEO5モルとPO2モル
付加物 5g/ 酒石酸アンモニウム 25g/ pH 5.0 実施例10 下記組成を有する中性はんだめっき浴を調製した。
12g/ 鉛(メタンスルホン酸鉛の水溶液として添加) 8g/ メタンスルホン酸のジエチレントリアミン塩 2mol/ DTPA 0.2mol/ ポリオキシエチレンラウリルアミンのEO10モル付加物 5g/ pH 6.0 実施例11 下記組成を有する中性はんだめっき浴を調製した。
不能であった。各めっき浴から得られた試験片のハルセ
ル試験結果を表1にまとめた。
ウムを錯化剤として含有する下記組成の中性はんだめっ
き浴を調整した。
色の粗電着物を示し、実施例11に比べて著しく劣ってい
た。さらに、比較例2のメッキ浴は1日の経時によって
白濁を生じる不安定な浴であった。
/dm2)、低電流部(0.5A/dm2)にわけて灰白色系で微細
な結晶を◎、やや微細なものを○、暗色系微細なものを
△、暗色粗大なものを×として肉眼で評価した。裏面の
つき回り性は全面はんだで覆われたものをA、約50%覆
われたものをB、約10%覆われたものをC、無電着部の
あるものをDとした。
0mmの銅板を用いて25℃、2m/minのカソードロッカーを
行い、電流密度を変化させて膜厚約10μmのはんだめっ
きを施し、蛍光X線にて電流効率及び電着物組成を求め
た結果を表2に示す。
れ、非常に管理が容易な浴であることがわかる。
pH領域ですずの沈殿が生じないので安定したすず−鉛合
金皮膜が得られ、外観が良好な灰白色系はんだめっきを
品物に良好にめっきすることが出来、しかも中性浴から
めっき出来るので、多数の小さな電子部品等の寿命を著
しくのばし、しかも容易にはんだ付けができる効果があ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】有機スルホン酸のすず塩又は有機スルホン
酸のすず塩及び鉛塩並びに有機スルホン酸のアルカリ金
属、アルカリ土類金属及び(又は)有機アミン塩を含有
する中性すず又はすず−鉛合金電気めっき浴において、
一般式(a)及び(b) [ここで、R′は直鎖又は分枝状アルキレン基(C
1〜4)を表わし、 XはH、アルキル基(C1〜3)又は基 を表わし、 RはH又はアルキル基(C1〜3)を表わし、 MはH又はアルカリ金属を表わし、 nは1〜4の数を表わす。] [ここで、R″は直鎖又は分枝状アルキレン基(C
1〜4)を表わし、 XはH、アルキル基(C1〜3)又は基 を表わし、 RはH又はアルキル基(C1〜3)を表わし、 MはH又はアルカリ金属を表わし、 mは1〜3の数を表わす。] で表される少なくとも1種の錯化剤を添加したことを特
徴とする中性すず又はすず−鉛合金電気めっき浴。 - 【請求項2】めっき皮膜の粒子を微細化させる水溶性高
分子化合物をさらに含有することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の中性すず又はすず−鉛合金電気めっ
き浴。 - 【請求項3】pH緩衝剤をさらに含有することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の中性すず又はすず−鉛合
金電気めっき浴。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1074983A JP2676547B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 中性すず又はすず―鉛合金電気めっき浴 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1074983A JP2676547B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 中性すず又はすず―鉛合金電気めっき浴 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02254194A JPH02254194A (ja) | 1990-10-12 |
JP2676547B2 true JP2676547B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=13563029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1074983A Expired - Lifetime JP2676547B2 (ja) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | 中性すず又はすず―鉛合金電気めっき浴 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2676547B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0666342B1 (de) * | 1994-02-05 | 1998-05-06 | W.C. Heraeus GmbH | Bad zum galvanischen Abscheiden von Silber-Zinn-Legierungen |
CN109609980A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-04-12 | 湖北工程学院 | 酸性镀锡液及其制备方法和铜基材料表面电刷镀锡的方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6416318A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | Electric discharge machine |
-
1989
- 1989-03-29 JP JP1074983A patent/JP2676547B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02254194A (ja) | 1990-10-12 |
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