JP2822840B2 - Plating method and plating apparatus for electroless tin, lead or their alloys - Google Patents

Plating method and plating apparatus for electroless tin, lead or their alloys

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JP2822840B2
JP2822840B2 JP11650893A JP11650893A JP2822840B2 JP 2822840 B2 JP2822840 B2 JP 2822840B2 JP 11650893 A JP11650893 A JP 11650893A JP 11650893 A JP11650893 A JP 11650893A JP 2822840 B2 JP2822840 B2 JP 2822840B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、銅又は銅合金に無電解
錫、鉛又はそれらの合金めっきを施す方法に関し、更に
詳述すると、汲み出しによるめっき液の組成変化を補正
し、簡易かつ的確に錫塩や鉛塩を補給し得、めっき浴の
めっき性能を一定に維持しつつ、連続めっきを行うこと
が可能な無電解錫、鉛又はそれら合金めっき方法及びめ
っき装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for plating electroless tin, lead, or an alloy thereof on copper or a copper alloy. More specifically, the present invention corrects a change in the composition of a plating solution caused by pumping, and provides a simple and accurate method. The present invention relates to a method and a plating apparatus for electroless tin, lead or an alloy thereof capable of performing continuous plating while maintaining a constant plating performance of a plating bath.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、電子工業部品、回路等の銅又は銅合金部分にはんだ
付け性を付与するため、電気めっき法により錫、鉛又は
錫・鉛合金めっき皮膜を形成することが行われている
が、電子装置の小型化にともなって部品や回路等も微小
化又は複雑化し、電気めっき法ではめっきできない部分
も生じてきている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to impart solderability to copper or copper alloy parts of electronic industrial parts, circuits, etc., tin, lead or tin-lead alloy plating is carried out by electroplating. Although a film is formed, components and circuits are miniaturized or complicated with the miniaturization of electronic devices, and some parts cannot be plated by electroplating.

【0003】そこで、これら電気めっき法の適用が困難
な部分にもめっき可能な無電解錫、鉛又は錫・鉛合金め
っき法が検討されている。例えば、特開平1−1842
79号公報には、特定の有機スルホン酸、該有機スルホ
ン酸の錫及び鉛塩、次亜燐酸ナトリウム(還元剤)及び
チオ尿素(錯化剤)を主成分とする無電解錫・鉛合金め
っき浴を用いる方法が提案されている。
[0003] Therefore, an electroless tin, lead or tin-lead alloy plating method capable of plating even a portion where application of the electroplating method is difficult has been studied. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-1842
No. 79 discloses an electroless tin-lead alloy plating containing a specific organic sulfonic acid, tin and lead salts of the organic sulfonic acid, sodium hypophosphite (reducing agent) and thiourea (complexing agent) as main components. A method using a bath has been proposed.

【0004】しかし、従来の無電解錫、鉛又は錫・鉛合
金めっき法は、めっき浴の金属補給を行わずに金属濃度
が析出限界以下に低下したらそのまま廃棄する使い捨て
のバッチ方式が多く、このためめっき皮膜を薄く形成す
る場合に採用されているもので、厚いめっき皮膜を得る
目的でめっき浴を連続使用する提案はほとんどなく、従
って連続使用に必要な連続的に一定の析出量を維持でき
るめっき浴の補給管理方法については、実用上有効な提
案が見当らないのが現状である。
[0004] However, the conventional electroless tin, lead or tin-lead alloy plating method is often a disposable batch method in which the metal concentration in the plating bath is reduced to a deposition limit or less without replenishing the metal, and the metal is discarded as it is. Therefore, there is almost no proposal to use a plating bath continuously for the purpose of obtaining a thick plating film, and therefore a constant and constant deposition amount required for continuous use can be maintained. As for the replenishment management method of the plating bath, there is no practically effective proposal at present.

【0005】一方、通常の無電解めっき法においては、
消費された金属分に見合う薬剤をめっき浴に補給するこ
とにより、厚付けを可能にしている。具体的には、使用
めっき液を分析して金属濃度を測定し、その測定結果か
ら不足の金属分を算出し、その計算結果に応じた量の薬
剤を補給することにより液管理が行われている。
On the other hand, in a normal electroless plating method,
Replenishing the plating bath with a chemical corresponding to the consumed metal content enables thickening. More specifically, solution management is performed by analyzing the plating solution used, measuring the metal concentration, calculating the insufficient metal component from the measurement result, and replenishing the amount of the chemical according to the calculation result. I have.

【0006】しかしながら、本発明者らの検討によれ
ば、無電解錫、鉛又は錫・鉛合金めっき浴の場合、金属
成分の錫、鉛は元来簡易分析が困難な元素であり、しか
も無電解めっき液中ではめっきの進行と共に被めっき物
から溶出した銅がめっき浴中に溶解,蓄積していくた
め、錫及び鉛成分を簡易かつ正確に分析することは困難
であり、上述した通常のめっき浴管理方法は無電解錫、
鉛又は錫・鉛合金めっき浴に対しては適用することが困
難であった。
However, according to the study of the present inventors, in the case of electroless tin, lead or a tin-lead alloy plating bath, the metal components tin and lead are elements which are originally difficult to analyze easily, and the In the electrolytic plating solution, the copper eluted from the object to be plated dissolves and accumulates in the plating bath as the plating proceeds, so that it is difficult to easily and accurately analyze tin and lead components. Plating bath management method is electroless tin,
It was difficult to apply to a lead or tin / lead alloy plating bath.

【0007】そこで、本発明者らは、無電解錫、鉛又は
錫・鉛合金めっき浴の錫、鉛消費量を比較的簡易に分析
し得、無電解錫、鉛又は錫・鉛合金めっき浴の浴管理を
効果的に行う方法を開発すべく、種々のテストを繰り返
した結果、めっきの進行にともなってめっき浴中に溶出
してくる銅の量と消費される金属の量との間に比例関係
があることを見出し、めっき浴中の銅イオン濃度を測定
し、該測定値に応じて金属成分の補給を行う方法を先に
提案した(特開平4−276081号公報)。
Therefore, the present inventors can relatively easily analyze the tin and lead consumption of the electroless tin, lead or tin-lead alloy plating bath, and can analyze the electroless tin, lead or tin-lead alloy plating bath. As a result of repeating various tests in order to develop a method for effectively performing bath management, the amount of copper eluted into the plating bath as the plating progresses and the amount of metal consumed is reduced. The inventors have found that there is a proportional relationship, and have previously proposed a method of measuring the copper ion concentration in a plating bath and replenishing metal components in accordance with the measured value (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-276081).

【0008】しかしながら、その後の研究により、めっ
き浴中の銅濃度の分析だけでは、適正な濃度組成に維持
できない場合があることが判明した。即ち、めっき操作
に伴うめっき液の汲み出しによってめっき液が希釈され
ることによる金属成分の減少分が補給されず、まためっ
きの進行により銅がめっき浴中に溶出しても、めっき浴
中の銅濃度が溶出した銅が汲み出される分上がらない場
合が生じ、このため的確な金属補給ができない場合があ
る。
However, subsequent studies have revealed that the analysis of the copper concentration in the plating bath alone may not be able to maintain an appropriate concentration composition. That is, the reduction of the metal component due to the dilution of the plating solution due to the pumping out of the plating solution during the plating operation is not supplied, and even if the copper elutes into the plating bath due to the progress of plating, the copper in the plating bath is In some cases, the concentration of the eluted copper may not be increased enough to be pumped out, so that accurate metal replenishment may not be possible.

【0009】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、汲み出しがめっき浴に及ぼす影響を容易に補正する
ことができ、汲み出しによる影響が大きな場合でも、無
電解錫、鉛又は錫・鉛合金めっき浴中の錫や鉛分を容易
かつ確実に管理することができ、このため厚付けめっき
が容易であり、連続めっきが可能な無電解錫、鉛又は錫
・鉛合金めっき方法及びめっき装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can easily correct the effect of pumping on a plating bath. Even when the effect of pumping is large, electroless tin, lead, or a tin-lead alloy can be used. It is possible to easily and surely control the tin and lead content in the plating bath. Therefore, it is easy to apply thick plating, and a plating method and apparatus for electroless tin, lead or tin-lead alloy capable of continuous plating. The purpose is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上記目的を達成するため鋭意検討を行ったところ、汲み
出しの影響は、錯化剤として用いられるチオ尿素やその
誘導体等のチオアミド類の濃度を分析し、該チオアミド
類が設定濃度になるようにチオアミド類を補給すると共
に、これに比例してその他の各成分を加えることで、解
消し得ることを知見した。
Means and Action for Solving the Problems The present inventors have
After intensive studies to achieve the above object, the effect of pumping out was analyzed by analyzing the concentration of thioamides such as thiourea and its derivatives used as complexing agents, and adjusting the concentration of thioamides to the set concentration. It has been found that the problem can be solved by replenishing the species and adding other components in proportion thereto.

【0011】即ち、めっき液の汲み出しによる各成分の
濃度の減少量は、各成分の濃度に比例すると予想され、
これは汲み出し実験によって確認することができる。従
って、液組成に近い補給液(以下、補正液という)を用
意すると共に、めっき液中のどれか一成分をモニター
し、その不足量を上記補正液で補給することですべての
成分濃度を修正することが可能であると考えられる。し
かしながら、めっき浴中の金属イオンは、汲み出しによ
る濃度減少と共に、めっき操作により濃度が変動するの
で、その解析が困難である。そこで、本発明者らは試行
錯誤を繰返し、種々検討したところ、めっき液中で金属
成分を錯体化するチオ尿素等のチオアミド類をモニター
成分として、上記補正液の補給を行うことにより、汲み
出しがめっき浴中の各成分に及ぼす影響を的確に補正し
得、更にこの操作と従前の銅イオンの増加量に応じて金
属成分を補給する方法とを組み合わせることにより、汲
み出しによる影響が大きな場合でも、無電解錫、鉛又は
錫・鉛合金めっき浴中の錫や鉛分を容易かつ確実に管理
することができ、容易に厚付けめっきを行うことができ
ると共に、連続めっきを可能にし得ることを見出し、本
発明を完成したものである。
That is, the amount of reduction in the concentration of each component due to pumping out of the plating solution is expected to be proportional to the concentration of each component.
This can be confirmed by pumping experiments. Therefore, while preparing a replenisher solution (hereinafter referred to as “correction solution”) that is close to the solution composition, monitoring one of the components in the plating solution, and replenishing the insufficient amount with the above-mentioned correction solution, the concentration of all components is corrected. It is considered possible. However, the analysis of the metal ions in the plating bath is difficult because the concentration of the metal ions fluctuates due to the plating operation as the concentration decreases due to pumping. Therefore, the present inventors repeated trial and error and conducted various examinations. As a monitor component, thioamides such as thiourea, which complex the metal component in the plating solution, were used as a monitor component, and the above-mentioned correction solution was replenished. The effect on each component in the plating bath can be accurately corrected, and by combining this operation with the conventional method of replenishing the metal component according to the increased amount of copper ions, even if the effect of pumping is large, It has been found that tin and lead in an electroless tin, lead or tin-lead alloy plating bath can be easily and reliably controlled, and that thick plating can be easily performed and continuous plating can be performed. The present invention has been completed.

【0012】従って、本発明は、水溶性錫塩及び/又は
水溶性鉛塩、これら塩を溶解する酸、及び錯化剤として
チオアミド類を含有してなる無電解めっき浴を用い、銅
又は銅合金に対して無電解錫、鉛又はそれらの合金めっ
きを施すに際し、上記めっき浴中のチオアミド類の減少
量に比例してめっき液を構成する各成分を補給すること
を特徴とする無電解錫、鉛又はそれらの合金めっき方
法、及び、水溶性錫塩及び/又は水溶性鉛塩、これら塩
を溶解する酸、及び錯化剤としてチオアミド類を含有し
てなる無電解めっき浴を用い、銅又は銅合金に対して無
電解錫、鉛又はそれらの合金めっきを施すに際し、上記
めっき浴中に溶出する銅イオン濃度の増加分に比例して
水溶性錫塩及び/又は水溶性鉛塩を補給すると共に、上
記めっき浴中のチオアミド類の減少量に比例してめっき
液を構成する各成分を補給することを特徴とする無電解
錫、鉛又はそれらの合金めっき方法を提供する。
[0012] Accordingly, the present invention provides an electroless plating bath containing a water-soluble tin salt and / or a water-soluble lead salt, an acid for dissolving these salts, and a thioamide as a complexing agent. When applying electroless tin, lead or an alloy thereof to an alloy, replenishing each component constituting the plating solution in proportion to the reduction amount of thioamides in the plating bath. Using an electroless plating bath containing a water-soluble tin salt and / or a water-soluble lead salt, an acid for dissolving these salts, and a thioamide as a complexing agent; Alternatively, when plating copper alloy with electroless tin, lead or their alloys, replenish water-soluble tin salts and / or water-soluble lead salts in proportion to the increase in the concentration of copper ions eluted into the plating bath. Thiol in the plating bath Electroless tin, characterized in that replenishing the components constituting the plating solution with the reduction amount of bromide compound to provide a lead or methods for their alloy plating.

【0013】また、本発明は、上記めっき方法に従って
めっき液の自動補給を行いながら無電解錫、鉛又はそれ
らの合金めっきを行うことができるめっき装置として、
水溶性錫塩及び/又は水溶性鉛塩、これら塩を溶解する
酸、及び錯化剤としてチオアミド類を含有してなる無電
解めっき浴が収容されるめっき槽と、該めっき槽から所
定量のめっき液をサンプリングするサンプリング手段
と、上記めっき浴を構成する各成分の補給液を収容する
補給液槽と、該補給液槽から所定量の補給液を上記めっ
き槽に補給する補給液補給手段と、上記めっき浴を構成
する金属塩成分を収容する金属塩補給槽と、該金属塩補
給槽から所定量の金属塩成分を上記めっき槽に補給する
金属塩補給手段と、上記サンプリング手段によりサンプ
リングしためっき液を分析してチオアミド類の濃度及び
銅イオン濃度を測定し、これらの濃度変化を検知する分
析手段と、該分析手段による分析結果に応じて上記補給
液補給手段及び金属塩補給手段を制御する補給制御手段
とを具備してなり、サンプリング手段によりめっき槽か
ら所定量のめっき液をサンプリングし、そのチオアミド
類の濃度及び銅イオン濃度を分析手段により測定してこ
れらの濃度変化を検知すると共に、この濃度変化に応じ
て補給制御手段で上記補給液補給手段及び金属塩補給手
段を制御することにより、銅イオン濃度の増加分に比例
して水溶性錫塩及び/又は水溶性鉛塩の金属塩成分を金
属塩補給槽からめっき槽に補給すると共に、チオアミド
類の減少量に比例してめっき液を構成する各成分からな
る補給液を補給液槽からめっき槽に補給するように構成
した無電解錫、鉛又はそれらの合金めっき装置を提供す
る。
Further, the present invention provides a plating apparatus which can perform electroless tin, lead or alloy plating thereof while automatically replenishing a plating solution according to the above plating method.
A plating tank containing an electroless plating bath containing a water-soluble tin salt and / or a water-soluble lead salt, an acid dissolving these salts, and a thioamide as a complexing agent; Sampling means for sampling a plating solution, a replenishing solution tank containing a replenishing solution for each component constituting the plating bath, and a replenishing solution replenishing means for replenishing the plating tank with a predetermined amount of the replenishing solution from the replenishing solution tank. A metal salt replenishing tank containing a metal salt component constituting the plating bath, a metal salt replenishing means for replenishing a predetermined amount of the metal salt component from the metal salt replenishing tank to the plating tank, and sampling by the sampling means. Analyzing the plating solution to measure the concentration of thioamides and the concentration of copper ions, and detecting a change in these concentrations; A replenishing control means for controlling the replenishing means, sampling a predetermined amount of the plating solution from the plating tank by the sampling means, measuring the concentration of the thioamides and the copper ion concentration by the analyzing means, and changing these concentrations. And by controlling the replenishing solution replenishing means and the metal salt replenishing means with the replenishing control means in accordance with the concentration change, the water-soluble tin salt and / or the water-soluble tin salt are proportionally increased in proportion to the increase of the copper ion concentration. In addition to replenishing the metal salt component of the lead salt from the metal salt replenishing tank to the plating tank, replenishing solution composed of each component constituting the plating solution is replenished from the replenishing solution tank to the plating tank in proportion to the reduced amount of thioamides. And a plating apparatus for electroless tin, lead or an alloy thereof.

【0014】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明で用いられるめっき浴は、水溶性錫塩、水溶性鉛
塩又はそれらの混合物からなる金属塩成分と、これらの
金属塩を溶解する酸成分と、錯化剤とを主成分として含
有するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The plating bath used in the present invention contains a metal salt component composed of a water-soluble tin salt, a water-soluble lead salt or a mixture thereof, an acid component that dissolves these metal salts, and a complexing agent as main components. Things.

【0015】ここで、水溶性錫塩としては、例えば硫酸
第1錫、アルカンスルホン酸第1錫、、塩化第1錫、ア
ルカノールスルホン酸第1錫、スルホコハク酸第1錫等
が挙げられる。また水溶性鉛塩としては、例えば塩化
鉛、メタンスルホン酸鉛、酢酸鉛、アルカノールスルホ
ン酸鉛、スルホコハク酸鉛等が挙げられる。これら金属
塩成分の含有量は0.1〜50g/L、特に0.5〜2
5g/Lとすることが好ましい。金属塩成分の含有量が
少な過ぎると析出速度が低下する傾向が生じる。また、
これら金属塩を溶解する酸成分としては、例えばアルカ
ンスルホン酸、塩酸、アルカノールスルホン酸、過塩素
酸、スルホコハク酸、ホウフッ酸等が挙げられる。これ
ら酸成分の含有量は、10〜250g/L、特に50〜
200g/Lとすることが好ましい。酸成分の含有量が
少な過ぎると金属塩の沈殿が生じる場合があり、また多
過ぎると析出速度が低下する傾向が生じる。
The water-soluble tin salt includes, for example, stannous sulfate, stannous alkanesulfonate, stannous chloride, stannous alkanolsulfonate, stannous sulfosuccinate and the like. Examples of the water-soluble lead salt include lead chloride, lead methanesulfonate, lead acetate, lead alkanolsulfonate, and lead sulfosuccinate. The content of these metal salt components is 0.1 to 50 g / L, particularly 0.5 to 2 g / L.
It is preferably 5 g / L. If the content of the metal salt component is too small, the deposition rate tends to decrease. Also,
Examples of the acid component that dissolves these metal salts include alkanesulfonic acid, hydrochloric acid, alkanolsulfonic acid, perchloric acid, sulfosuccinic acid, and borofluoric acid. The content of these acid components is 10 to 250 g / L, particularly 50 to 250 g / L.
It is preferably 200 g / L. If the content of the acid component is too small, precipitation of the metal salt may occur, while if it is too large, the deposition rate tends to decrease.

【0016】なお、上記アルカンスルホン酸、アルカノ
ールスルホン酸としては、例えばメタンスルホン酸、エ
タンスルホン酸、プロパンスルホン酸、2−プロパンス
ルホン酸、ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、ヘ
キサンスルホン酸、デカンスルホン酸、ドデカンスルホ
ン酸、イセチオン酸(2−ヒドロキシエタン−1−スル
ホン酸)、2−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸、
1−ヒドロキシプロパン−2−スルホン酸、3−ヒドロ
キシプロパン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシブタン
−1−スルホン酸、4−ヒドロキシブタン−1−スルホ
ン酸、2−ヒドロキシペンタン−1−スルホン酸、2−
ヒドロキシヘキサン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシ
デカン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシドデカン−1
−スルホン酸などが挙げられる。
The alkanesulfonic acid and alkanolsulfonic acid include, for example, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, 2-propanesulfonic acid, butanesulfonic acid, pentanesulfonic acid, hexanesulfonic acid, and decanesulfonic acid. , Dodecanesulfonic acid, isethionic acid (2-hydroxyethane-1-sulfonic acid), 2-hydroxypropane-1-sulfonic acid,
1-hydroxypropane-2-sulfonic acid, 3-hydroxypropane-1-sulfonic acid, 2-hydroxybutane-1-sulfonic acid, 4-hydroxybutane-1-sulfonic acid, 2-hydroxypentane-1-sulfonic acid, 2-
Hydroxyhexane-1-sulfonic acid, 2-hydroxydecane-1-sulfonic acid, 2-hydroxydodecane-1
-Sulfonic acid and the like.

【0017】上記錯化剤としては、チオアミド類が用い
られ、具体的にはチオ尿素又はチオフォルムアミド,チ
オアセトアミド等のチオ尿素誘導体を例示することがで
き、これらの中ではチオ尿素が一般的に使用される。こ
れら錯化剤の含有量は10〜250g/L、特に50〜
200g/Lとすることが好ましい。錯化剤の含有量が
少な過ぎると析出速度が低下する傾向が生じる。
As the complexing agent, thioamides are used, and specific examples thereof include thiourea and thiourea derivatives such as thioformamide and thioacetamide. Among these, thiourea is generally used. Used for The content of these complexing agents is 10-250 g / L, especially 50-250 g / L.
It is preferably 200 g / L. If the content of the complexing agent is too small, the deposition rate tends to decrease.

【0018】更に、めっき浴には還元剤を添加すること
ができる。還元剤としては、通常次亜リン酸又はその塩
が用いられ、その添加量は10〜200g/L、特に5
0〜150g/Lとすることが好ましい。
Further, a reducing agent can be added to the plating bath. As the reducing agent, hypophosphorous acid or a salt thereof is usually used, and its addition amount is 10 to 200 g / L, particularly 5
It is preferred to be 0 to 150 g / L.

【0019】本発明の錫、鉛又はそれらの合金めっき方
法は、上記めっき浴を用いて行うもので、該めっき浴中
に表面の少なくとも一部が銅又は銅合金にて形成されて
いる被めっき物を浸漬し、これにより銅又は銅合金上に
錫、鉛又は錫・鉛合金めっき皮膜を形成するものであ
る。
The method of plating tin, lead or their alloys according to the present invention is carried out using the above-mentioned plating bath, and the plating bath having at least a part of the surface formed of copper or a copper alloy in the plating bath. An object is immersed, thereby forming a tin, lead or tin-lead alloy plating film on copper or a copper alloy.

【0020】この場合、多数の被めっき物の浸漬、引き
上げの繰返しによるめっき液の汲み出しによって、めっ
き液が希釈されるが、本発明方法においては、錯化剤と
してめっき浴中に配合されたチオアミド類の濃度を測定
し、その減少分に比例して各成分を補給することによ
り、汲み出しの影響を補正して一定の浴組成を保ちなが
ら連続的にめっきを行うことができるようにしたもので
ある。
In this case, the plating solution is diluted by pumping out the plating solution by repeatedly immersing and lifting a large number of objects to be plated. In the method of the present invention, thioamide compounded in the plating bath as a complexing agent is used. By measuring the concentration of each type and replenishing each component in proportion to the decrease, the effect of pumping was corrected and plating could be performed continuously while maintaining a constant bath composition. is there.

【0021】ここで、めっき浴中のチオアミド類の濃度
測定方法は、特に制限されるものではないが、めっき浴
中からめっき液を分取し、これに酸を加えて酸性、特に
pH2以下に調整した後、ビスマスイオンを添加して発
色させ、比色法により定量する方法が好適に採用され
る。
Here, the method of measuring the concentration of thioamides in the plating bath is not particularly limited, but a plating solution is taken out of the plating bath, and an acid is added to the plating solution to make it acidic, especially pH 2 or less. After the adjustment, a method of adding a bismuth ion to form a color and quantitatively determining the color by a colorimetric method is suitably adopted.

【0022】即ち、本発明者らは、チオアミド類の濃度
測定方法として、自動分析に適しかつ安価な分析方法で
ある比色法による定量方法について検討した。従来よ
り、ビスマスの定量分析にチオ尿素を加えて比色法によ
り測定を行う方法が知られており、この方法はビスマス
イオンとチオ尿素及びその誘導体とが錯体を形成して黄
色に発色することを利用した分析法であるが、本発明者
らはビスマスイオンをチオアミド類に添加することによ
り発色させ、チオアミド類を比色分析により定量できる
のではないかと考え、種々検討した。
That is, the present inventors have studied a quantification method by a colorimetric method, which is an inexpensive analysis method suitable for automatic analysis, as a method for measuring the concentration of thioamides. Conventionally, there has been known a method in which thiourea is added to quantitative analysis of bismuth and measurement is performed by a colorimetric method, and this method forms a complex between bismuth ions and thiourea and a derivative thereof to form a yellow color. The present inventors have made various studies, considering that it is possible to develop color by adding bismuth ions to thioamides and to quantify the thioamides by colorimetric analysis.

【0023】しかしながら、錫、鉛又は錫・鉛合金めっ
き浴から分取しためっき液に単にビスマスイオンを添加
しても安定な発色は得られず、この発色を安定させるべ
く更に検討を進めた結果、試料に酸を添加して酸性化
し、特にpH2.0以下に調整した後、ビスマスイオン
を添加することにより、安定的な発色が得られ、比色法
により容易かつ正確にチオアミド類の濃度を定量分析し
得ることを見出したものである。
However, even if bismuth ions are simply added to the plating solution separated from the tin, lead or tin-lead alloy plating bath, stable color formation cannot be obtained. As a result, further studies were conducted to stabilize the color formation. By adding an acid to the sample and acidifying it, and particularly adjusting the pH to 2.0 or less, by adding bismuth ions, a stable color can be obtained, and the concentration of thioamides can be easily and accurately determined by a colorimetric method. It has been found that quantitative analysis can be performed.

【0024】ここで、試料を酸性に調整するための酸と
しては、硫酸、過塩素酸、ピロリン酸等の無機酸、メタ
ンスルホン酸、エタンスルホン酸等の有機スルホン酸が
挙げられ、これら酸の添加濃度は10〜900g/Lと
することができる。また、この定量分析法は、ビスマス
イオンとチオアミド類とで錯体を形成し、この錯体の発
色を利用したものであり、従って分析の際に分析用の錯
化剤を添加することにより、より正確な比色分析を行う
ことができる。この場合、分析用の錯化剤としては、シ
ュウ酸,酒石酸,クエン酸等のカルボン酸、EDTA,
CyDTA,EDTA−OH,NTA,IDA等のアミ
ノカルボン酸、HEDP(ヒドロキシエタンジホスホン
酸),NTPO(ニトリロトリスメチレンスルホン酸)
等の有機ホスホン酸及びこれらの塩などが挙げられ、こ
れらを単独で又は複数種を組み合わせて使用することが
できる。これら分析用錯化剤の添加濃度は、特に制限さ
れないが、通常5〜200g/Lの範囲とされる。
The acid for adjusting the sample to be acidic includes inorganic acids such as sulfuric acid, perchloric acid and pyrophosphoric acid, and organic sulfonic acids such as methanesulfonic acid and ethanesulfonic acid. The addition concentration can be 10 to 900 g / L. In addition, this quantitative analysis method utilizes a coloration of the complex by forming a complex between the bismuth ion and the thioamides. Therefore, by adding a complexing agent for analysis at the time of analysis, it is more accurate. Colorimetric analysis. In this case, as a complexing agent for analysis, carboxylic acids such as oxalic acid, tartaric acid and citric acid, EDTA,
Aminocarboxylic acids such as CyDTA, EDTA-OH, NTA, IDA, HEDP (hydroxyethanediphosphonic acid), NTPO (nitrilotrismethylenesulfonic acid)
And the like, and salts thereof, and the like, and these can be used alone or in combination of plural kinds. The concentration of the complexing agent for analysis is not particularly limited, but is usually in the range of 5 to 200 g / L.

【0025】上記ビスマスイオンは、上記酸の塩、硝酸
塩、塩化塩あるいはそれらの塩基性塩又は酸化物として
試料に添加することができ、添加濃度は、特に限定され
ないが、金属で0.001〜20g/L程度とすること
が適当である。なお、比色分析法としては、波長480
nm付近での吸光度を測定する方法が簡単かつ正確にチ
オアミド類濃度を定量できる点から推奨される。
The bismuth ion can be added to a sample as the above-mentioned acid salt, nitrate salt, chloride salt or a basic salt or oxide thereof. The concentration of the bismuth ion is not particularly limited. Suitably, it is about 20 g / L. The colorimetric analysis method uses a wavelength of 480.
The method of measuring the absorbance around nm is recommended because the concentration of thioamides can be easily and accurately determined.

【0026】本発明のめっき方法は、このようにしてめ
っき浴中のチオアミド類濃度を随時測定して、このチオ
アミド類の濃度の減少分を補うように、各成分をそれぞ
れの成分配合割合に応じて比例的に添加する。この場
合、所定組成の補給液を調整し、この補給液を上記チオ
アミド類の濃度の減少分を補うように添加することによ
り、全成分を同時に適量補給することができる。
In the plating method of the present invention, the concentration of thioamides in the plating bath is measured at any time as described above, and each component is adjusted in accordance with the mixing ratio of each component so as to compensate for the decrease in the concentration of thioamides. Add proportionally. In this case, by adjusting a replenishing solution having a predetermined composition and adding the replenishing solution so as to compensate for the decrease in the concentration of the thioamides, it is possible to simultaneously replenish an appropriate amount of all components.

【0027】従って、本発明の無電解錫、鉛又はそれら
の合金めっき方法によれば、めっき浴を連続使用して
も、汲み出しによるめっき液の希釈を補正して安定的な
浴組成を保持することができる。この場合、めっき浴中
の錫、鉛の金属成分は、めっきの繰返しにより、徐々に
減少し、上記の液補充だけでは不足してくるが、このと
き、これら金属成分の減少に比例してめっきの繰返しに
より被めっき物から銅分がめっき浴中に溶出し、めっき
浴中の銅イオン濃度が増加する。従って、めっき浴中の
銅イオン濃度を随時測定し、この銅イオンの増加分に比
例して錫、鉛の金属成分を補給することにより、析出に
よって減少した金属成分を正確に補給することができ、
上記方法により随時汲み出しによるめっき液の希釈を補
正すると共に、この方法によって析出により減少した金
属成分を随時補給することにより、めっき浴の組成を長
期に亘って一定に保持することができ、良好なめっき性
能を保持したままめっき浴を長期に亘って連続使用する
ことができる。
Therefore, according to the electroless tin, lead or alloy plating method of the present invention, even when the plating bath is continuously used, the dilution of the plating solution by pumping is corrected to maintain a stable bath composition. be able to. In this case, the metal components of tin and lead in the plating bath gradually decrease due to the repetition of plating, and the above-mentioned replenishment alone becomes insufficient, but at this time, the plating is performed in proportion to the decrease of these metal components. By repetition of the above, the copper component elutes from the plating object into the plating bath, and the copper ion concentration in the plating bath increases. Therefore, by measuring the concentration of copper ions in the plating bath as needed, and replenishing the metal components of tin and lead in proportion to the increase of the copper ions, it is possible to accurately replenish the metal components reduced by precipitation. ,
By correcting the dilution of the plating solution by pumping as needed by the above method and by replenishing the metal component reduced by precipitation as needed by this method, the composition of the plating bath can be kept constant over a long period of time. The plating bath can be used continuously for a long period of time while maintaining the plating performance.

【0028】ここで、銅イオンの定量方法は、原子吸光
分析法等を採用することによって行うことができるが、
特にめっき浴から分取しためっき液にシュウ酸、酒石酸
等の錯化剤を加えpHを4〜11に調整し、過酸化水素
水等の酸化剤を加えて1価の銅イオンを2価の銅イオン
に酸化し、更にアンモニアやアミン類等の発色剤を加え
た後、波長620nmで吸光度を測定する方法が簡単か
つ正確に全銅分を定量できる点から推奨される。
Here, the method of quantifying copper ions can be carried out by employing atomic absorption spectrometry or the like.
Particularly, a complexing agent such as oxalic acid or tartaric acid is added to the plating solution separated from the plating bath to adjust the pH to 4 to 11, and an oxidizing agent such as aqueous hydrogen peroxide is added to convert monovalent copper ions to divalent copper ions. After oxidizing to copper ions and further adding a coloring agent such as ammonia or amines, a method of measuring the absorbance at a wavelength of 620 nm is recommended because the total copper content can be easily and accurately determined.

【0029】このような操作により、めっき浴中の銅イ
オン濃度を随時分析し、この銅イオン濃度が所定の管理
濃度となった時(所定量増加した時)に、この増加分に
比例した錫塩や鉛塩を直接又は水に溶解してあるいはこ
の金属塩を含むめっき液として補給することができる。
By such an operation, the concentration of copper ions in the plating bath is analyzed as needed, and when the concentration of copper ions reaches a predetermined control concentration (when the amount is increased by a predetermined amount), tin in proportion to the increase is determined. The salt or lead salt can be replenished directly or dissolved in water, or as a plating solution containing the metal salt.

【0030】更に、析出速度をめっき初期と後期とで一
定にするため、新液に銅塩を添加してめっき浴中の銅濃
度を予め例えば2〜10g/Lに上げ、この状態でめっ
きを行うと共に、めっき浴中の銅イオン濃度を随時分析
し、銅イオン濃度が所定管理範囲の上限値に達した時に
金属成分の補給を行うようにしてもよい。、この場合の
銅源としては、硫酸銅、塩化銅、酢酸銅、硝酸銅、シュ
ウ酸銅、水酸化銅、アルカンスルホン酸銅、アルカノー
ルスルホン酸銅、過塩素酸銅、ホウフッ化銅、スルホコ
ハク酸銅等の第一,第二銅塩、酸化第二銅等の酸化銅、
金属銅(板状、線状又は粉末状)等が使用できる。
Further, in order to keep the deposition rate constant between the initial stage and the later stage of the plating, a copper salt is added to the new solution to raise the copper concentration in the plating bath to, for example, 2 to 10 g / L before plating. At the same time, the copper ion concentration in the plating bath may be analyzed as needed, and the metal component may be replenished when the copper ion concentration reaches the upper limit of the predetermined control range. The copper source in this case includes copper sulfate, copper chloride, copper acetate, copper nitrate, copper oxalate, copper hydroxide, copper alkane sulfonate, copper alkanol sulfonate, copper perchlorate, copper borofluoride, sulfosuccinic acid Copper oxides such as copper and copper salts, cupric oxide, etc.
Metallic copper (plate, wire, or powder) can be used.

【0031】ここで、このように錯化剤のチオアミド類
を定量して汲み出しによるめっき液の組成変化を補正す
ると共に、めっき液中の銅量を定量して消費された錫及
び/又は鉛分を補給することにより、めっき浴の管理を
行なう場合、汲み出しによってめっき浴中に溶出した銅
分が減少し、銅分の定量値に応じて錫及び/又は鉛分を
補給しても、これら金属成分の濃度が設定濃度よりも若
干低くなってしまう。そこで、チオアミド類の定量によ
り各成分の補正を行なう際、前回の定量時における銅濃
度から、即ちめっき操作前のチオアミド類と銅分との含
有比率から銅分の汲み出し減少分を算出し、この減少分
を錫及び/又は鉛分に置換えてめっき浴に補給すること
が好ましい。これにより、めっき反応による銅の溶出増
加分に見合った錫及び/又は鉛分を正確に補給すること
ができる。この場合、チオアミド類の定量による補正時
又は銅の定量による補正時に、銅の汲み出し分を考慮し
て錫及び/又は鉛を多めに補給することにより、その補
正を行うことで対応することもできる。
Here, the thioamides of the complexing agent are quantified in this way to correct the change in the composition of the plating solution by pumping, and the amount of tin and / or lead consumed by quantifying the amount of copper in the plating solution. When the plating bath is controlled by replenishing, the amount of copper eluted into the plating bath by pumping is reduced, and even if tin and / or lead are replenished according to the quantitative value of copper, these metals The concentration of the component is slightly lower than the set concentration. Therefore, when performing correction of each component by quantification of thioamides, the copper pumping reduction was calculated from the copper concentration at the previous quantification, that is, from the content ratio of thioamides and copper before the plating operation. It is preferable to replace the reduced amount with tin and / or lead and supply it to the plating bath. This makes it possible to accurately supply tin and / or lead in proportion to the increase in the amount of copper eluted by the plating reaction. In this case, when the correction is performed by the quantification of thioamides or the correction by the quantification of copper, it is possible to cope with the correction by supplementing a large amount of tin and / or lead in consideration of the pumped amount of copper. .

【0032】更に、上記汲み出しの補正時に酸や還元剤
等の他の成分も追加補充することが好ましく、この場合
これらその他の成分の補充量は建浴液の組成に応じて適
宜選定される。
Furthermore, it is preferable to additionally replenish other components such as an acid and a reducing agent at the time of the above-mentioned pumping correction. In this case, the replenishment amounts of these other components are appropriately selected according to the composition of the bath solution.

【0033】また、上記浴管理によって、錫及び/又は
鉛分はほぼ一定濃度に保持されるが、めっきの繰り返し
により、銅濃度は徐々に増加してくる。この場合、銅イ
オンの増加によりこの銅イオンを錯化するのに錯化剤が
消費され、析出速度が低下する等のめっき性能の劣化を
招来する場合がある。このため、銅分の増加に応じて錯
化剤のチオアミド類を追加補給することが好ましい。、
この場合、チオアミド類の補給は、例えばチオ尿素の場
合、銅を隠蔽するのに銅1モルに対して最低3モルは必
要であると考えられ、具体的には銅分が0.2g/L増
加する毎に0.7〜3g/Lのチオ尿素を補給すること
が好ましい。なお、このチオアミド類の補給量が少ない
とめっき皮膜の析出速度が低下し、一方多過ぎると析出
速度は向上するものの、皮膜の合金組成が変化してしま
う場合がある。
Further, tin and / or lead are maintained at a substantially constant concentration by the above bath management, but the copper concentration gradually increases due to repetition of plating. In this case, a complexing agent is consumed to complex the copper ions due to the increase of the copper ions, which may cause deterioration of plating performance such as a decrease in deposition rate. Therefore, it is preferable to additionally supply thioamides as a complexing agent in accordance with an increase in copper content. ,
In this case, replenishment of thioamides, for example, in the case of thiourea, is considered to require a minimum of 3 moles per mole of copper to cover up the copper. Specifically, the copper content is 0.2 g / L. It is preferred to replenish thiourea at 0.7-3 g / L each time it is increased. If the replenishment amount of the thioamides is small, the deposition rate of the plating film is decreased. On the other hand, if it is too large, the deposition rate is improved, but the alloy composition of the coating may be changed.

【0034】上記チオアミド類の定量分析による汲み出
し分の補正と、銅分の定量分析による金属成分(Sn,
Pb)のめっき反応の減少分の補給とを組合せた浴管理
をまとめると下記表1の通りである。
Correction of the pumped-out amount by quantitative analysis of the above thioamides and metal component (Sn,
Table 1 below summarizes the bath management in combination with the replenishment of the reduction in the plating reaction of Pb).

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】本発明のめっき方法は、図1に示しためっ
き装置により実施することができる。即ち、図1は本発
明めっき装置の一例を示すもので、図中1は上記めっき
浴2が収容されためっき槽、3はめっき浴2を構成する
各成分の補給液9を収容する補給液槽、4はめっき浴2
を構成する金属塩成分10を収容する金属塩補給槽、5
は補給液槽3から所定量の補給液9を上記めっき槽1に
補給するポンプ(補給液補給手段)、6は金属塩補給槽
4から所定量の金属塩成分10を上記めっき槽1に補給
するポンプ(金属塩補給手段)、7はポンプ(サンプリ
ング手段)8により上記めっき槽1からサンプリングし
た所定量のめっき液を分析してチオアミド類の濃度及び
銅イオン濃度を測定する分析機器(分析手段)であり、
この分析機器7にはこれら成分の濃度変化を検知し、そ
の結果に応じて上記ポンプ5及び6を制御するコンピュ
ータ(補給制御手段)が内蔵されている。
The plating method of the present invention can be performed by the plating apparatus shown in FIG. That is, FIG. 1 shows an example of the plating apparatus of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a plating tank containing the plating bath 2, and reference numeral 3 denotes a replenishing solution containing replenishing liquid 9 of each component constituting the plating bath 2. Tank, 4 is plating bath 2
A metal salt replenishing tank containing a metal salt component 10 constituting
Is a pump (supplementing solution replenishing means) for replenishing the plating tank 1 with a predetermined amount of the replenishing solution 9 from the replenishing solution tank 3, and 6 is replenishing the plating tank 1 with a predetermined amount of the metal salt component 10 from the metal salt replenishing tank 4. A pump (metal salt replenishing means), and an analytical instrument (analyzing means) 7 for analyzing a predetermined amount of plating solution sampled from the plating tank 1 by a pump (sampling means) 8 to measure the concentration of thioamides and the concentration of copper ions. )
The analyzer 7 has a built-in computer (supply control means) for detecting changes in the concentrations of these components and controlling the pumps 5 and 6 according to the results.

【0037】そして、このめっき装置の上記めっき槽1
にめっき浴2として水溶性錫塩及び/又は水溶性鉛塩、
これら塩を溶解する酸、及び錯化剤としてチオアミド類
を含有してなる上記無電解めっき浴を収容すると共に、
上記補給液槽3及び金属塩補給槽4にそれぞれこのめっ
き浴2を構成する各成分からなる補給液9、水溶性錫塩
及び/又は水溶性鉛塩の金属塩成分10を収容し、めっ
き槽1内のめっき浴2中に被めっき物を連続的に浸漬
し、引き上げることによりめっきを行う。この場合、所
定間隔でポンプ8によりめっき槽1から所定量のめっき
液をサンプリングし、そのチオアミド類の濃度及び銅イ
オン濃度を分析機器7により測定してこれらの濃度変化
を検知すると共に、、この濃度変化に応じて分析機器7
に組み込まれたコンピュータで上記ポンプ5及6を制御
することにより、銅イオン濃度の増加分に比例して水溶
性錫塩及び/又は水溶性鉛塩の金属塩成分10を金属塩
補給槽4からめっき槽1に補給すると共に、チオアミド
類の減少量に比例してめっき液を構成する各成分からな
る補給液9をめっき槽1に補給するようになっている。
Then, the plating tank 1 of the plating apparatus
A water-soluble tin salt and / or a water-soluble lead salt as a plating bath 2,
An acid for dissolving these salts, and containing the electroless plating bath containing thioamides as a complexing agent,
The replenishing solution tank 3 and the metal salt replenishing tank 4 respectively contain a replenishing solution 9 composed of each component constituting the plating bath 2 and a metal salt component 10 of a water-soluble tin salt and / or a water-soluble lead salt. An object to be plated is continuously immersed in a plating bath 2 in 1 and then pulled up to perform plating. In this case, a predetermined amount of the plating solution is sampled from the plating tank 1 by the pump 8 at predetermined intervals, and the concentration of the thioamides and the copper ion concentration are measured by the analyzer 7 to detect a change in these concentrations. Analytical equipment 7 according to concentration change
By controlling the pumps 5 and 6 with a computer incorporated in the water, the metal salt component 10 of the water-soluble tin salt and / or the water-soluble lead salt is supplied from the metal salt replenishing tank 4 in proportion to the increase in the copper ion concentration. In addition to replenishing the plating tank 1, a replenishing solution 9 composed of each component constituting the plating solution is supplied to the plating tank 1 in proportion to the reduced amount of thioamides.

【0038】なお、サンプリングしためっき液の調製法
や分析機器7による金属塩濃度及びチオアミド類濃度の
測定方法、また補給液9の組成や補給量の設定等は、上
述した本発明方法に従って行うことができる。また、補
給液槽3と金属塩補給槽4とをそれぞれ1つずつ設けた
が、これらを2つ以上設け、それぞれに濃度や組成の異
なる補給液を収容し、めっき液の分析結果に応じてこれ
らの槽から適宜補給液を補給して、より高精度な浴管理
を行なうようにすることもでき、その他の構成について
も適宜変更することができる。
The method of preparing the sampled plating solution, the method of measuring the metal salt concentration and the concentration of thioamides by the analytical instrument 7, and the setting of the composition and amount of the replenishing solution 9 are performed in accordance with the above-described method of the present invention. Can be. Further, one replenishing solution tank 3 and one metal salt replenishing tank 4 are provided, respectively. However, two or more of these are provided, each containing a replenishing solution having a different concentration or composition, and depending on the analysis result of the plating solution. Replenishing liquid can be appropriately supplied from these tanks to perform more accurate bath management, and other configurations can be appropriately changed.

【0039】[0039]

【実施例】以下、実施例を示して本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に制限されるものではな
い。なお、実施例に先立ち、めっき浴中のチオ尿素濃度
の分析例を実験例として示す。 [実験例]チオ尿素の配合量を変化させた下記組成の無
電解錫・鉛合金めっき浴を4種類建浴し、これらめっき
浴中のチオ尿素濃度を下記方法により分析した。結果を
表2に示す。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. Prior to the examples, an analysis example of the thiourea concentration in the plating bath is shown as an experimental example. [Experimental Examples] Four types of electroless tin / lead alloy plating baths having the following composition with varied amounts of thiourea were prepared, and the thiourea concentrations in these plating baths were analyzed by the following method. Table 2 shows the results.

【0040】無電解錫・鉛合金めっき浴組成 メタンスルホン酸 50g/L メタンスルホン酸錫 20g/L メタンスルホン酸鉛 13g/L チオ尿素 表2参照 次亜リン酸ナトリウム 80g/L クエン酸 15g/L 塩化ラウリルピリジウム 5g/L EDTA 3g/L pH 2.0 浴温 80℃ めっき速度 5μm/15min Sn(wt%) 75 Electroless tin / lead alloy plating bath composition 50 g / L methanesulfonic acid 20 g / L tin methanesulfonate 13 g / L thiourea See Table 2 Sodium hypophosphite 80 g / L Citric acid 15 g / L Laurylpyridium chloride 5 g / L EDTA 3 g / L pH 2.0 Bath temperature 80 ° C. Plating rate 5 μm / 15 min Sn (wt%) 75

【0041】分析方法 めっき液1mLをめっき浴から分取し、これに酸化ビス
マスを4g/L、EDTA・4Hを10g/L、及びメ
タンスルホン酸を500g/L含有する溶液40mLを
添加してからイオン交換水で50mLにする。これを5
分間放置した後、吸光度を波長480nmで吸光度計
(日立製作所製U−3210)を用いて測定し、チオ尿
素濃度を測定した。
Analysis Method 1 mL of the plating solution was taken out of the plating bath, and 40 mL of a solution containing 4 g / L of bismuth oxide, 10 g / L of EDTA.4H, and 500 g / L of methanesulfonic acid was added thereto. Make up to 50 mL with ion exchanged water. This is 5
After standing for minutes, the absorbance was measured at a wavelength of 480 nm using an absorbance meter (U-3210 manufactured by Hitachi, Ltd.), and the thiourea concentration was measured.

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】表2の結果から、この方法によりめっき浴
中のチオ尿素濃度を正確に測定し得ることが確認され
た。
From the results shown in Table 2, it was confirmed that the thiourea concentration in the plating bath can be accurately measured by this method.

【0044】[実施例]チオ尿素の配合量を100g/
Lとした上記実験例と同様の無電解錫・鉛合金めっき浴
を用いて銅パターンを形成したプリント配線板にめっき
を行い、ランニングテストを行った。このとき、随時め
っき液を分析し、銅量が0.2g/L増加する毎に下記
補給液(1),(2),(3)を下記に示す量で補給す
ると共に、チオ尿素量が2g/L減少する毎に下記補給
液(1),(2),(3)を下記に示す量で補給し、め
っき浴中の各成分を補正しながらめっきを行った。この
場合、チオ尿素の定量は上記実験例と同様の方法で行
い、銅量の定量は蛍光X線分析装置を用いて行った。
Example The amount of thiourea was 100 g /
Using the same electroless tin-lead alloy plating bath as that used in the above-described experimental example, the printed wiring board on which the copper pattern was formed was subjected to a running test. At this time, the plating solution was analyzed at any time, and the following replenishers (1), (2), and (3) were replenished in the amounts shown below each time the amount of copper increased by 0.2 g / L, and the amount of thiourea was reduced. Each time the amount was reduced by 2 g / L, the following replenishers (1), (2), and (3) were replenished in the amounts shown below, and plating was performed while correcting each component in the plating bath. In this case, the quantification of thiourea was performed in the same manner as in the above experimental example, and the quantification of the copper amount was performed using a fluorescent X-ray analyzer.

【0045】補給液(1) メタンスルホン酸錫 40g/L チオ尿素 200g/L補給液(2) メタンスルホン酸鉛 50g/L補給液(3) メタンスルホン酸 100g/L 次亜リン酸ナトリウム 215g/L クエン酸 40g/L 塩化ラウリルピリジニウム 13g/L EDTA 50g/L補給量 銅量による補給 チオ尿素量による補給 補給液(1) 10ml/L 10ml/L 補給液(2) 2ml/L 5.2ml/L 補給液(3) − 10ml/L Replenisher (1) Tin methanesulfonate 40 g / L Thiourea 200 g / L Replenisher (2) Lead methanesulfonate 50 g / L Replenisher (3) Methanesulfonic acid 100 g / L Sodium hypophosphite 215 g / L L Citric acid 40 g / L Laurylpyridinium chloride 13 g / L EDTA 50 g / L Replenishment amount by copper amount Replenishment by thiourea amount Replenisher (1) 10 ml / L 10 ml / L Replenisher (2) 2 ml / L 5.2 ml / L Replenisher (3)-10ml / L

【0046】このように浴管理を行いながら、プリント
配線板に対するめっき処理を連続的に繰返した。このと
き、上記補給液(1),(2),(3)の補給によりめ
っき浴の成分補正を行った直後にめっき浴中のSn及び
Pb濃度を逐次蛍光X線分析装置を用いて測定し、その
振れ幅(設定値からのずれ)を観測した。結果を表3に
示す。なお、使用したプリント配線板は、パターン率
1.0%、浴負荷量0.5m2ボード/100Lであ
り、このプリント配線板の銅パターン上に膜厚5μmの
錫・鉛合金めっき皮膜を形成した。また、上記銅量の定
量及びチオ尿素の定量は、45ラック毎に行った。
The plating process on the printed wiring board was continuously repeated while performing bath management as described above. At this time, immediately after the components of the plating bath were corrected by the replenishment of the replenishers (1), (2) and (3), the concentrations of Sn and Pb in the plating bath were successively measured using a fluorescent X-ray analyzer. , The fluctuation width (deviation from the set value) was observed. Table 3 shows the results. The printed wiring board used had a pattern ratio of 1.0% and a bath load of 0.5 m 2 board / 100 L. A tin / lead alloy plating film having a thickness of 5 μm was formed on the copper pattern of the printed wiring board. did. The determination of the amount of copper and the determination of thiourea were performed every 45 racks.

【0047】[0047]

【表3】 [Table 3]

【0048】表3の結果から明らかなように、本発明の
めっき方法によれば、汲み出しによる影響を補正しつ
つ、めっき浴中の錫,鉛分を正確に補給することがで
き、このため一定のめっき性能を維持しつつ安定的に連
続めっきを行い得ることが確認された。
As is clear from the results shown in Table 3, according to the plating method of the present invention, tin and lead in the plating bath can be accurately replenished while compensating for the influence of pumping out. It has been confirmed that continuous plating can be stably performed while maintaining the plating performance of.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の無電解
錫、鉛又は錫・鉛合金めっき方法及びめっき装置によれ
ば、汲み出しの影響を解消することができ、汲み出しに
よる影響が大きな場合でも、無電解錫、鉛又は錫・鉛合
金めっき浴中の錫や鉛分を容易かつ確実に管理すること
ができ、このため厚付けめっきが容易である。
As described above, according to the electroless tin, lead or tin-lead alloy plating method and plating apparatus of the present invention, the influence of pumping can be eliminated, and even if the effect of pumping is large, In addition, the content of tin and lead in the electroless tin, lead or tin / lead alloy plating bath can be easily and reliably controlled, so that thick plating is easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係るめっき装置を示す概略
図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a plating apparatus according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 めっき槽 2 めっき浴 3 補給液槽 4 金属塩補給槽 5 ポンプ(補給液補給手段) 6 ポンプ(金属塩補給手段) 7 ポンプ(サンプリング手段) 8 分析機器(分析手段) 9 補給液 10 金属塩成分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plating tank 2 Plating bath 3 Replenishing liquid tank 4 Metal salt replenishing tank 5 Pump (replenishing liquid replenishing means) 6 Pump (metal salt replenishing means) 7 Pump (sampling means) 8 Analytical equipment (analyzing means) 9 Replenishing liquid 10 Metal salt component

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上玉利 徹 大阪府枚方市出口1丁目5番1号 上村 工業株式会社 中央研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 18/31,18/48──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Tohru Kamitama 1-5-1 Hirakata Exit, Hirakata-shi, Osaka Uemura Industry Co., Ltd. Central Research Laboratory (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) C23C 18 / 31,18 / 48

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 水溶性錫塩及び/又は水溶性鉛塩、これ
ら塩を溶解する酸、及び錯化剤としてチオアミド類を含
有してなる無電解めっき浴を用い、銅又は銅合金に対し
て無電解錫、鉛又はそれらの合金めっきを施すに際し、
上記めっき浴中のチオアミド類の減少量に比例してめっ
き液を構成する各成分を補給することを特徴とする無電
解錫、鉛又はそれらの合金めっき方法。
1. An electroless plating bath containing a water-soluble tin salt and / or a water-soluble lead salt, an acid for dissolving these salts, and a thioamide as a complexing agent. When plating electroless tin, lead or their alloys,
A method for plating electroless tin, lead or an alloy thereof, wherein each component constituting a plating solution is replenished in proportion to the reduction amount of thioamides in the plating bath.
【請求項2】 水溶性錫塩及び/又は水溶性鉛塩、これ
ら塩を溶解する酸、及び錯化剤としてチオアミド類を含
有してなる無電解めっき浴を用い、銅又は銅合金に対し
て無電解錫、鉛又はそれらの合金めっきを施すに際し、
上記めっき浴中に溶出する銅イオン濃度の増加分に比例
して水溶性錫塩及び/又は水溶性鉛塩を補給すると共
に、上記めっき浴中のチオアミド類の減少量に比例して
めっき液を構成する各成分を補給することを特徴とする
無電解錫、鉛又はそれらの合金めっき方法。
2. An electroless plating bath containing a water-soluble tin salt and / or a water-soluble lead salt, an acid for dissolving these salts, and a thioamide as a complexing agent is used for copper or copper alloy. When plating electroless tin, lead or their alloys,
A water-soluble tin salt and / or a water-soluble lead salt are replenished in proportion to an increase in the concentration of copper ions eluted into the plating bath, and a plating solution is supplied in proportion to a decrease in thioamides in the plating bath. A method of plating electroless tin, lead or an alloy thereof, wherein each constituent component is supplied.
【請求項3】 水溶性錫塩及び/又は水溶性鉛塩、これ
ら塩を溶解する酸、及び錯化剤としてチオアミド類を含
有してなる無電解めっき浴が収容されるめっき槽と、該
めっき槽から所定量のめっき液をサンプリングするサン
プリング手段と、上記めっき浴を構成する各成分の補給
液を収容する補給液槽と、該補給液槽から所定量の補給
液を上記めっき槽に補給する補給液補給手段と、上記め
っき浴を構成する金属塩成分を収容する金属塩補給槽
と、該金属塩補給槽から所定量の金属塩成分を上記めっ
き槽に補給する金属塩補給手段と、上記サンプリング手
段によりサンプリングしためっき液を分析してチオアミ
ド類の濃度及び銅イオン濃度を測定し、これらの濃度変
化を検知する分析手段と、該分析手段による分析結果に
応じて上記補給液補給手段及び金属塩補給手段を制御す
る補給制御手段とを具備してなり、サンプリング手段に
よりめっき槽から所定量のめっき液をサンプリングし、
そのチオアミド類の濃度及び銅イオン濃度を分析手段に
より測定してこれらの濃度変化を検知すると共に、この
濃度変化に応じて補給制御手段で上記補給液補給手段及
び金属塩補給手段を制御することにより、銅イオン濃度
の増加分に比例して水溶性錫塩及び/又は水溶性鉛塩の
金属塩成分を金属塩補給槽からめっき槽に補給すると共
に、チオアミド類の減少量に比例してめっき液を構成す
る各成分からなる補給液を補給液槽からめっき槽に補給
するように構成した無電解錫、鉛又はそれらの合金めっ
き装置。
3. A plating tank containing an electroless plating bath containing a water-soluble tin salt and / or a water-soluble lead salt, an acid for dissolving these salts, and thioamides as a complexing agent, and the plating tank. A sampling means for sampling a predetermined amount of the plating solution from the tank; a replenishing solution tank containing a replenishing solution for each component constituting the plating bath; and a replenishing solution of a predetermined amount from the replenishing solution tank to the plating tank. A replenishing solution replenishing means, a metal salt replenishing tank containing a metal salt component constituting the plating bath, a metal salt replenishing means for replenishing the plating tank with a predetermined amount of the metal salt component from the metal salt replenishing tank, The plating solution sampled by the sampling means is analyzed to measure the concentration of thioamides and the concentration of copper ions, and an analysis means for detecting a change in these concentrations, and the replenisher is supplied according to the analysis result by the analysis means. Means and replenishment control means for controlling the metal salt replenishment means, sampling a predetermined amount of plating solution from the plating tank by sampling means,
The concentration of the thioamides and the concentration of copper ions are measured by the analysis means to detect a change in these concentrations, and the replenishment control means controls the replenishment liquid replenishment means and the metal salt replenishment means in accordance with the concentration change. The metal salt component of the water-soluble tin salt and / or the water-soluble lead salt is replenished from the metal salt replenishing tank to the plating tank in proportion to the increase in the copper ion concentration, and the plating solution is proportional to the decrease in thioamides. An electroless tin, lead or alloy plating apparatus configured to replenish a replenishing solution composed of each component constituting the above from a replenishing solution tank to a plating tank.
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