JP3071567B2 - 銅材料の置換錫めっき処理方法 - Google Patents
銅材料の置換錫めっき処理方法Info
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- JP3071567B2 JP3071567B2 JP4174951A JP17495192A JP3071567B2 JP 3071567 B2 JP3071567 B2 JP 3071567B2 JP 4174951 A JP4174951 A JP 4174951A JP 17495192 A JP17495192 A JP 17495192A JP 3071567 B2 JP3071567 B2 JP 3071567B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、銅材料の置換錫めっき
処理方法、詳しくは電子基板として用いられる銅板、給
水・給湯用配管、熱交換器用伝熱管として用いられる銅
管等に置換錫めっき処理を施す方法に関する。
処理方法、詳しくは電子基板として用いられる銅板、給
水・給湯用配管、熱交換器用伝熱管として用いられる銅
管等に置換錫めっき処理を施す方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子基板用銅板あるいは配管用銅
管や伝熱管用銅管の内面に錫めっきを施して耐食性を向
上させ、さらには銅イオンの溶出を防止することが行わ
れている。このような銅材料の錫めっき処理工程では、
一度建浴しためっき浴は主要浴成分の補給を行いながら
連続的に使用されるが、浴管理は経験によるところが大
きく、一定面積をめっき処理した時点で、処理面積を目
安に所定量の主要浴成分補給が行われることが多い。ま
た、浴中の錫イオンの濃度を測定し、建浴時を基準とし
て不足分を補給することも行われている。しかしなが
ら、これらの浴管理方法では、処理面積の増加とともに
めっき厚さが低下したり、めっきムラが生じる等の問題
があった。
管や伝熱管用銅管の内面に錫めっきを施して耐食性を向
上させ、さらには銅イオンの溶出を防止することが行わ
れている。このような銅材料の錫めっき処理工程では、
一度建浴しためっき浴は主要浴成分の補給を行いながら
連続的に使用されるが、浴管理は経験によるところが大
きく、一定面積をめっき処理した時点で、処理面積を目
安に所定量の主要浴成分補給が行われることが多い。ま
た、浴中の錫イオンの濃度を測定し、建浴時を基準とし
て不足分を補給することも行われている。しかしなが
ら、これらの浴管理方法では、処理面積の増加とともに
めっき厚さが低下したり、めっきムラが生じる等の問題
があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】発明者等は錫めっき処
理における不良発生とめっき浴組成との関連性について
研究を重ねた結果、めっき不良が発生した時のめっき浴
中には多量の銅イオンが検出され、めっき不良が発生し
易いめっき浴中では錫イオン濃度と銅イオン濃度が接近
していることを発見し、さらに究明した結果、置換錫め
っきは、錫イオンと銅イオンとの置換反応により進行す
るが、置換反応の駆動力となる浴中での両イオンの電位
差は、両イオンの浴中での活量の違いによってもたらさ
れるから、浴管理には錫イオン濃度と銅イオン濃度の相
対的な管理が必要なことを見い出した。
理における不良発生とめっき浴組成との関連性について
研究を重ねた結果、めっき不良が発生した時のめっき浴
中には多量の銅イオンが検出され、めっき不良が発生し
易いめっき浴中では錫イオン濃度と銅イオン濃度が接近
していることを発見し、さらに究明した結果、置換錫め
っきは、錫イオンと銅イオンとの置換反応により進行す
るが、置換反応の駆動力となる浴中での両イオンの電位
差は、両イオンの浴中での活量の違いによってもたらさ
れるから、浴管理には錫イオン濃度と銅イオン濃度の相
対的な管理が必要なことを見い出した。
【０００４】本発明は、上記研究の成果に基づいて開発
されたもので、その目的は、常に欠陥のない均一なめっ
き皮膜が得られ、過剰なめっき液の排出や過剰な薬液の
補給を防止できる浴管理を行う銅材料の錫めっき処理方
法を提供することにある。
されたもので、その目的は、常に欠陥のない均一なめっ
き皮膜が得られ、過剰なめっき液の排出や過剰な薬液の
補給を防止できる浴管理を行う銅材料の錫めっき処理方
法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による銅材料の錫めっき処理方法は、銅材料
に置換錫めっきする方法において、めっき浴の管理を浴
中の錫イオンと銅イオンとの濃度比に基づいて行い、好
ましくはめっき浴中の錫イオン濃度と銅イオン濃度の
比、銅イオン濃度／錫イオン濃度を０．７以下の範囲内
に管理することにより、均一なめっき皮膜を得ることを
特徴とする。
めの本発明による銅材料の錫めっき処理方法は、銅材料
に置換錫めっきする方法において、めっき浴の管理を浴
中の錫イオンと銅イオンとの濃度比に基づいて行い、好
ましくはめっき浴中の錫イオン濃度と銅イオン濃度の
比、銅イオン濃度／錫イオン濃度を０．７以下の範囲内
に管理することにより、均一なめっき皮膜を得ることを
特徴とする。
【０００６】置換錫めっきは、錫イオンと銅イオンとの
置換反応により進行するが、置換反応の駆動力となる浴
中での両イオンの電位差は、それぞれの活量すなわち濃
度に最も影響されるから、銅材料のめっき処理工程にお
いて、欠陥のない均一なめっき皮膜を得るには、錫イオ
ンと銅イオンの濃度比に基づいて浴管理を行えばよい。
好ましくはめっき浴中の錫イオン濃度と銅イオン濃度と
の比、銅イオン濃度／錫イオン濃度を０．７以下の範囲
内に管理する。浴中の銅イオン濃度／錫イオン濃度の比
が０．７を越えると、置換反応速度が低下し、めっきム
ラが生じ易くなり、析出速度がおそくなる。なお、置換
めっき液には銅イオンと錯体を形成する錯体形成剤が添
加されることがあるが、多くの実験から、その濃度は錫
めっきの反応に実用上影響しないことが確認された。
置換反応により進行するが、置換反応の駆動力となる浴
中での両イオンの電位差は、それぞれの活量すなわち濃
度に最も影響されるから、銅材料のめっき処理工程にお
いて、欠陥のない均一なめっき皮膜を得るには、錫イオ
ンと銅イオンの濃度比に基づいて浴管理を行えばよい。
好ましくはめっき浴中の錫イオン濃度と銅イオン濃度と
の比、銅イオン濃度／錫イオン濃度を０．７以下の範囲
内に管理する。浴中の銅イオン濃度／錫イオン濃度の比
が０．７を越えると、置換反応速度が低下し、めっきム
ラが生じ易くなり、析出速度がおそくなる。なお、置換
めっき液には銅イオンと錯体を形成する錯体形成剤が添
加されることがあるが、多くの実験から、その濃度は錫
めっきの反応に実用上影響しないことが確認された。
【０００７】
【作用】本発明においては、錫めっきを進行させる錫イ
オンと銅イオンの置換反応の駆動力となる浴中の両イオ
ンの電位差が、両イオンの濃度比を所定の範囲に保つこ
とによって常時正しく調整されるから、めっき皮膜の析
出速度は一定となり、均一かつ有効なめっき皮膜が形成
されることになる。
オンと銅イオンの置換反応の駆動力となる浴中の両イオ
ンの電位差が、両イオンの濃度比を所定の範囲に保つこ
とによって常時正しく調整されるから、めっき皮膜の析
出速度は一定となり、均一かつ有効なめっき皮膜が形成
されることになる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。 実施例１ 塩化第一錫18.8g/l 、シアン化ナトリウム188g/l、水酸
化ナトリウム22.5g/lからなる置換めっき液( 錫濃度9.9
g/l) を用い、銅イオン濃度／錫イオン濃度の比を変え
て、りん脱酸銅板(JIS H3100 C1220, 寸法:0.5mm厚さ×
50mm幅×100mm長さ) を被めっき体とし、硫酸、硝酸の
混合液で表面を活性化した後、置換錫めっきを行った。
めっき浴中の銅イオン濃度／錫イオン濃度の比は、硫酸
銅を添加することによって変化させ、めっき処理は、メ
ッキ浴温度333K、液量2l、浸漬時間10分の条件で実施し
た。めっき処理後、めっきムラの有無を目視で観察する
とともに、めっき皮膜を溶解してその質量差を測定する
ことによって膜厚を算出した。また、めっき処理した銅
板を水道水に24時間浸漬して銅イオン溶出量を測定し
た。めっき浴中の銅イオン濃度/ 錫イオン濃度の比とめ
っき皮膜評価結果並びに膜厚測定結果の関連性を表１に
示す。表１より、銅イオン濃度／錫イオン濃度の比が
０．７以下の場合は、メッキ厚が一定で、めっきムラが
無く、銅イオンの溶出も少ないことが認められた。
明する。 実施例１ 塩化第一錫18.8g/l 、シアン化ナトリウム188g/l、水酸
化ナトリウム22.5g/lからなる置換めっき液( 錫濃度9.9
g/l) を用い、銅イオン濃度／錫イオン濃度の比を変え
て、りん脱酸銅板(JIS H3100 C1220, 寸法:0.5mm厚さ×
50mm幅×100mm長さ) を被めっき体とし、硫酸、硝酸の
混合液で表面を活性化した後、置換錫めっきを行った。
めっき浴中の銅イオン濃度／錫イオン濃度の比は、硫酸
銅を添加することによって変化させ、めっき処理は、メ
ッキ浴温度333K、液量2l、浸漬時間10分の条件で実施し
た。めっき処理後、めっきムラの有無を目視で観察する
とともに、めっき皮膜を溶解してその質量差を測定する
ことによって膜厚を算出した。また、めっき処理した銅
板を水道水に24時間浸漬して銅イオン溶出量を測定し
た。めっき浴中の銅イオン濃度/ 錫イオン濃度の比とめ
っき皮膜評価結果並びに膜厚測定結果の関連性を表１に
示す。表１より、銅イオン濃度／錫イオン濃度の比が
０．７以下の場合は、メッキ厚が一定で、めっきムラが
無く、銅イオンの溶出も少ないことが認められた。
【０００９】比較例１ 実施例１と同じ置換錫めっき液を用い、実施例１と同じ
材質、寸法のりん脱酸銅板を被めっき体として、めっき
浴中の銅イオン濃度／錫イオン濃度の比を0.8および1.2
に変え、実施例１と同様な条件で置換錫めっきを行
い、めっき処理後、実施例１と同様のめっき皮膜評価お
よび膜厚測定を行った。結果を表２に示す。表２にみら
れるように、めっき浴中の銅イオン濃度／錫イオン濃度
の比が０．７を越える場合はめっきムラが生じ、膜厚が
変動した。
材質、寸法のりん脱酸銅板を被めっき体として、めっき
浴中の銅イオン濃度／錫イオン濃度の比を0.8および1.2
に変え、実施例１と同様な条件で置換錫めっきを行
い、めっき処理後、実施例１と同様のめっき皮膜評価お
よび膜厚測定を行った。結果を表２に示す。表２にみら
れるように、めっき浴中の銅イオン濃度／錫イオン濃度
の比が０．７を越える場合はめっきムラが生じ、膜厚が
変動した。
【００１０】
【表１】
【００１１】実施例２ 塩化第一錫6g/l、チオ尿素55g/l 、酒石酸39g/l からな
る置換めっき液( 錫濃度3.2g/l) を用い、りん脱酸銅管
( JIS H3300 C1220,寸法: 外径22.22mm ×厚さ0.81mm×
長さ300mm)を被めっき体として、硫酸、硝酸の混合液で
表面を活性化後、銅管の内面に置換錫めっき処理を行っ
た。めっき浴中の銅イオン濃度／錫イオン濃度の比は硫
酸銅を添加させることによって変化させ、めっき処理は
めっき浴温度333K、液量20l 、循環通水時間10分の条件
で実施した。錫めっき処理後、めっき皮膜のムラ発生の
有無を目視で観察するとともに、皮膜を溶解してその質
量差を測定することによって膜厚を算出した。また、メ
ッキ処理した銅管中に水道水を24時間充填し銅イオン溶
出量を測定した。さらに、耐孔食性を調べるために、温
度60℃、pH7 、SO4 2 - /HCO3 - =1.67 、Cl- 10ppm 、R-
Cl0.5 〜2.0ppmの水中に40日間浸漬した。めっき皮膜評
価結果および膜厚測定結果を表２に示す。表２に示され
るように、めっき浴中の銅イオン濃度／錫イオン濃度の
比が０．７以下の場合はめっきムラが無く、膜厚が一定
であり、耐孔食性も優れていた。
る置換めっき液( 錫濃度3.2g/l) を用い、りん脱酸銅管
( JIS H3300 C1220,寸法: 外径22.22mm ×厚さ0.81mm×
長さ300mm)を被めっき体として、硫酸、硝酸の混合液で
表面を活性化後、銅管の内面に置換錫めっき処理を行っ
た。めっき浴中の銅イオン濃度／錫イオン濃度の比は硫
酸銅を添加させることによって変化させ、めっき処理は
めっき浴温度333K、液量20l 、循環通水時間10分の条件
で実施した。錫めっき処理後、めっき皮膜のムラ発生の
有無を目視で観察するとともに、皮膜を溶解してその質
量差を測定することによって膜厚を算出した。また、メ
ッキ処理した銅管中に水道水を24時間充填し銅イオン溶
出量を測定した。さらに、耐孔食性を調べるために、温
度60℃、pH7 、SO4 2 - /HCO3 - =1.67 、Cl- 10ppm 、R-
Cl0.5 〜2.0ppmの水中に40日間浸漬した。めっき皮膜評
価結果および膜厚測定結果を表２に示す。表２に示され
るように、めっき浴中の銅イオン濃度／錫イオン濃度の
比が０．７以下の場合はめっきムラが無く、膜厚が一定
であり、耐孔食性も優れていた。
【００１２】比較例２ 実施例２と同じ置換錫めっき液を用い、実施例２と同じ
材質、寸法のりん脱酸銅管をめっき体として、めっき浴
中の銅イオン濃度／錫イオン濃度の比を0.9 および1.1
に変え、実施例２と同様の条件で置換錫めっき処理を行
い、めっき処理後の銅管について、実施例２と同様のめ
っき皮膜評価および膜厚測定を行った。結果は表２にみ
られるように、めっきムラが生じ、膜厚変動は大きく、
耐孔食性も劣っていた。
材質、寸法のりん脱酸銅管をめっき体として、めっき浴
中の銅イオン濃度／錫イオン濃度の比を0.9 および1.1
に変え、実施例２と同様の条件で置換錫めっき処理を行
い、めっき処理後の銅管について、実施例２と同様のめ
っき皮膜評価および膜厚測定を行った。結果は表２にみ
られるように、めっきムラが生じ、膜厚変動は大きく、
耐孔食性も劣っていた。
【００１３】
【表２】 〔表注〕１．外観評価 ○：めっきムラ有り ×：めっ
きムラ無し ２．耐孔食性（最大腐食深さ）◎：30μm 以下 ○：30
〜50μm △:50 〜100 μm ×:100μm 以上
きムラ無し ２．耐孔食性（最大腐食深さ）◎：30μm 以下 ○：30
〜50μm △:50 〜100 μm ×:100μm 以上
【００１４】
【発明の効果】以上のとおり、本発明に従えば、常に欠
陥の無い有効なめっき皮膜が得られ、めっき浴からの過
剰なめっき液の排出やめっき浴への過剰な薬液の補給を
防止できる。また、薬液の補給の頻度も低減することが
できる。
陥の無い有効なめっき皮膜が得られ、めっき浴からの過
剰なめっき液の排出やめっき浴への過剰な薬液の補給を
防止できる。また、薬液の補給の頻度も低減することが
できる。
Claims (2)
- 【請求項１】 銅材料に置換錫めっきする方法におい
て、めっき浴の管理を浴中の錫イオンと銅イオンの濃度
比に基づいて行うことにより均一なめっき皮膜を形成す
ることを特徴とする銅材料の置換錫めっき処理方法。 - 【請求項２】 めっき浴中の錫イオンと銅イオンの濃度
比、銅イオン濃度／錫イオン濃度を０．７以下の範囲内
に管理する請求項１記載の銅材料の置換錫めっき処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4174951A JP3071567B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 銅材料の置換錫めっき処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4174951A JP3071567B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 銅材料の置換錫めっき処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05339741A JPH05339741A (ja) | 1993-12-21 |
| JP3071567B2 true JP3071567B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=15987589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4174951A Expired - Fee Related JP3071567B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 銅材料の置換錫めっき処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3071567B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2792697A (en) * | 1996-06-05 | 1998-01-05 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | Internally tin-plated copper pipe manufacturing method |
| JP2002317275A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-31 | Toto Ltd | 無電解スズめっき液の長寿命化方法 |
-
1992
- 1992-06-09 JP JP4174951A patent/JP3071567B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05339741A (ja) | 1993-12-21 |
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Legal Events
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