JP3336621B2 - Composition solution for plating and plating method - Google Patents

Composition solution for plating and plating method

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JP3336621B2 JP35358491A JP35358491A JP3336621B2 JP 3336621 B2 JP3336621 B2 JP 3336621B2 JP 35358491 A JP35358491 A JP 35358491A JP 35358491 A JP35358491 A JP 35358491A JP 3336621 B2 JP3336621 B2 JP 3336621B2
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  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はめっき用組成液に関
し、詳しくは、短時間めっき(当業者は高速めっきと称
している。以下、高速めっきという。)をなし得るめっ
き用組成液(以下、めっき浴あるいは単に、めっき液と
もいう。)に係わるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plating solution, and more particularly, to a plating solution (hereinafter, referred to as high-speed plating, which is referred to as high-speed plating by those skilled in the art). Plating bath or simply a plating solution).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、めっき工場は生産性の向上のため
被めっき体(めっき用素材)の連続めっき処理が望ま
れ、一部では高速めっきが行なわれている。高速めっき
にはめっき浴に大電流をかけて高電流密度の浴にするこ
とが必要である。従来の高速めっき、たとえばブリキ鋼
板を得る錫めっきではめっき浴に高速噴流を施してめっ
き浴を流動状態にして浴に大電流をかけている。
2. Description of the Related Art In recent years, plating plants have been demanding continuous plating of a body to be plated (a material for plating) in order to improve productivity, and high-speed plating has been performed in some parts. For high-speed plating, it is necessary to apply a large current to the plating bath to form a bath having a high current density. In conventional high-speed plating, for example, tin plating for obtaining a tin steel sheet, a high current is applied to the plating bath to make the plating bath in a fluid state and apply a large current to the bath.

【0003】また、高電流密度においてめっきする従来
技術としては、(a) 非イオン性界面活性剤、カチオン性
界面活性剤、複素環式化合物(またはその誘導体、例え
ば8‐オキシキノリン等)及び、1,4‐または1,7
‐ジヒドロキシナフタレンを含み、110A/dm2
及ぶ高電流密度に対応するハンダめっき浴(特開平1-96
391 号公報、特開平1-96392 号公報、特開平1-156490号
公報)、(b) 高浴温において安定かつ低発泡な成分とし
てα‐ナフトールスルホン酸エチレンオキシド付加物及
びポリオキシアルキレンクミルフェノールエーテル(い
ずれも界面活性剤)を用い、電流密度100A/dm2
程度まで使用可能なハンダめっき浴(特開平3-94093 号
公報、特開平3-94094 号公報)、(c) アルキルピリジニ
ウム塩と不飽和カルボニル化合物を含み、50℃以上の
高温と3m/sec 程度の高速噴流により電流密度100
A/dm2 に対応する錫めっき浴(特公平1-20240 号公
報)、などが知られている。
Conventional techniques for plating at a high current density include (a) nonionic surfactants, cationic surfactants, heterocyclic compounds (or derivatives thereof such as 8-oxyquinoline, etc.) and 1,4- or 1,7
A solder plating bath containing dihydroxynaphthalene and corresponding to a high current density of 110 A / dm 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 1-96
No. 391, JP-A-1-96392, JP-A-1-156490), (b) α-naphtholsulfonic acid ethylene oxide adduct and polyoxyalkylene cumylphenol as components which are stable and low foaming at a high bath temperature Using ether (all surfactants), current density 100A / dm 2
A solder plating bath (JP-A-3-94093 and JP-A-3-94094) which can be used to a maximum extent, (c) containing an alkylpyridinium salt and an unsaturated carbonyl compound, at a high temperature of 50 ° C. or more and at a rate of about 3 m / sec. Current density of 100
A tin plating bath corresponding to A / dm 2 (Japanese Patent Publication No. 1-20240) is known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の高速めっき用のめっき浴は、高速噴流(10〜
30m/sec )を施して液流管理をコントロールしない
と高電流密度での高速めっきができないものであり、安
定しためっき皮膜を得る液流管理はむつかしく、熟練を
要する問題がある。また、前記した従来技術(a) のめっ
き浴は1,4‐または1,7‐ジヒドロキシナフタレン
を含ませて110A/dm2 に及ぶ高電流密度に対応さ
せることを開示しているが、必須成分として使用される
含窒素複素環式化合物の8‐オキシキノリン等が高価で
あり、かつ発ガン性物質であることより実施しにくい問
題がある。そして従来技術(b)(c)のめっき浴は高温での
高速噴流としなければならず、浴管理がしにくい問題が
ある。
However, the above-mentioned conventional plating bath for high-speed plating uses a high-speed jet (10 to 10).
High-speed plating at a high current density cannot be performed unless the liquid flow management is controlled by applying 30 m / sec), and the liquid flow control for obtaining a stable plating film is difficult and requires skill. Further, the above-mentioned prior art (a) discloses that the plating bath contains 1,4- or 1,7-dihydroxynaphthalene to cope with a high current density of 110 A / dm 2. However, there is a problem that the nitrogen-containing heterocyclic compound 8-oxyquinoline or the like used as a compound is expensive and difficult to carry out because it is a carcinogenic substance. Further, the plating baths of the prior arts (b) and (c) must be a high-speed jet at a high temperature, and there is a problem that the bath management is difficult.

【0005】本発明の課題は、前記した従来の問題点に
鑑みてなされたもので、使用する薬剤が安価でかつ発が
ん性がないことはもちろんであり、浴温を高温にする必
要がなく、かつ高速噴流を要せず、たとえば室温30℃
の低温の低速攪拌における、管理し易い浴条件の下で、
高電流密度が得られ、かつ酸性のめっき浴ないし弱酸性
のめっき浴の高速(短時間)めっきに適するめっき用組
成液を提供することにある。
[0005] The object of the present invention was made in view of the above-mentioned conventional problems. Needless to say, the drug used is inexpensive and has no carcinogenicity. And no high-speed jet is required, for example, room temperature 30 ° C
Under low-temperature, low-speed stirring and easy-to-manage bath conditions,
It is an object of the present invention to provide a plating solution that can provide a high current density and is suitable for high-speed (short-time) plating of an acidic plating bath or a weakly acidic plating bath.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、高速めっき
の研究において、金属イオンと電導性酸またはその塩
と、非イオン性界面活性剤またはポリオキシアルキレン
基を有するイオン性界面活性剤を含むめっき浴組成に、
フェナントロリン系化合物を含ませたところ、極めて高
電流密度許容性の高い高速めっきが可能であることを実
験の結果、見い出し、本発明を達成したものである。
Means for Solving the Problems In the study of high-speed plating, the present inventors have studied the use of a metal ion, a conductive acid or a salt thereof, a nonionic surfactant or an ionic surfactant having a polyoxyalkylene group. Including plating bath composition,
As a result of an experiment, it was found out that a phenanthroline-based compound was included, and high-speed plating with extremely high current density tolerance was possible, thereby achieving the present invention.

【0007】すなわち、前記した課題を達成するための
発明は、金属イオンと、導電性酸またはその塩と、非イ
オン性界面活性剤またはポリオキシアルキレン基を有す
るイオン性界面活性剤、とを含み、酸性ないし弱酸性の
組成液を基本とし、かつ、少なくとも一種のフェナント
ロリン系化合物を0.0001〜10 g/L含んでいる、電流密度
30A/dm 2 以上の高速めっき用組成液を特徴とする。また
本発明は金属イオンと、導電性酸またはその塩と、非イ
オン性界面活性剤またはポリオキシアルキレン基を有す
るイオン性界面活性剤、とを含み、酸性ないし弱酸性の
組成液を基本とし、かつ、少なくとも一種のフェナント
ロリン系化合物を0.0001〜10 g/L含んでいるめっき用組
成液を用い、電流密度30A/dm 2 以上でめっきを行う高速
めっき方法を特徴とする。 さらに具体的には、本発明は
Snまたはハンダの金属イオンと、導電性酸またはその塩
と、非イオン性界面活性剤またはポリオキシアルキレン
基を有するイオン性界面活性剤、とを含み、酸性ないし
弱酸性の組成液を基本とし、かつ、少なくとも一種のフ
ェナントロリン系化合物を0.0001〜10 g/L含んでいる、
電流密度30〜100A/dm 2 の高速めっき用組成液である。
That is, the invention for achieving the above-mentioned object includes a metal ion, a conductive acid or a salt thereof, and a nonionic surfactant or an ionic surfactant having a polyoxyalkylene group. Current density based on an acidic or weakly acidic composition solution and containing at least one phenanthroline compound at 0.0001 to 10 g / L
It features a high-speed plating solution of 30 A / dm 2 or more . Also
The present invention provides a method for preparing a metal ion, a conductive acid or a salt thereof,
Has an ionic surfactant or polyoxyalkylene group
Acidic to weakly acidic surfactants
Composition based and at least one phenant
Plating set containing 0.0001 to 10 g / L of a loline compound
High-speed plating at a current density of 30 A / dm 2 or more using a component solution
It features a plating method. More specifically, the present invention
Sn or solder metal ion and conductive acid or its salt
And a nonionic surfactant or polyoxyalkylene
An ionic surfactant having a group,
It is based on a weakly acidic composition liquid and contains at least one
Containing 0.0001 to 10 g / L of an enanthroline compound,
It is a composition solution for high-speed plating having a current density of 30 to 100 A / dm 2 .

【0008】上記した酸性ないし弱酸性のめっき用組成
液を用いるめっきは、主として錫めっき、ハンダ(錫−
鉛合金)めっき、亜鉛めっきである。これらのめっきは
光沢めっきとしても無光沢ないし半光沢めっきとしても
適用し得る。
[0008] Plating using the above acidic or weakly acidic plating solution is mainly tin plating, solder (tin-tin).
Lead alloy) plating and zinc plating. These platings can be applied both as bright plating and as dull to semi-glossy plating.

【0009】錫めっき用またはハンダめっき用のめっき
液の組成は、基本的に2価の錫塩として、硫酸第一錫、
塩化第一錫、ホウフッ化第一錫、アルカノールスルホン
酸第一錫、あるいはメタンスルホン酸第一錫、フェノー
ルスルホン酸第一錫、クレゾールスルホン酸第一錫、酢
酸第一錫等が挙げられ、また鉛塩として、塩化鉛、ホウ
フッ化鉛、アルカノールスルホン酸鉛、メタンスルホン
酸鉛、フェノールスルホン酸鉛、クレゾールスルホン酸
鉛、酢酸鉛、酸化鉛等が挙げられる。そして、電導性の
酸または塩類としては、硫酸、塩酸、ホウフッ化水素
酸、酢酸、アルカノールスルホン酸、メタンスルホン
酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、ク
エン酸、リンゴ酸、酒石酸、ホウ酸等の酸とこれらのア
ンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等から選んだ
一種類または二種類以上が使用できる。
The composition of the plating solution for tin plating or solder plating is basically a divalent tin salt, such as stannous sulfate,
Stannous chloride, stannous borofluoride, stannous alkanolsulfonate, or stannous methanesulfonate, stannous phenolsulfonate, stannous cresolsulfonate, stannous acetate, and the like, Examples of the lead salt include lead chloride, lead borofluoride, lead alkanol sulfonate, lead methane sulfonate, lead phenol sulfonate, lead cresol sulfonate, lead acetate, lead oxide and the like. And, as conductive acids or salts, sulfuric acid, hydrochloric acid, borofluoric acid, acetic acid, alkanolsulfonic acid, methanesulfonic acid, phenolsulfonic acid, cresolsulfonic acid, citric acid, malic acid, tartaric acid, boric acid, etc. Acids and one or more selected from ammonium salts, sodium salts, potassium salts and the like thereof can be used.

【0010】また、亜鉛めっき用のめっき液の組成は、
亜鉛塩として、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛、炭酸亜
鉛、酸化亜鉛等が挙げられ、電導性の酸または塩類とし
ては、塩酸、硫酸、酢酸、ホウ酸等の酸とこれらのアン
モニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等から選んだ一
種類または二種類以上が使用できる。
[0010] The composition of the plating solution for zinc plating is as follows:
Examples of the zinc salt include zinc chloride, zinc sulfate, zinc acetate, zinc carbonate, zinc oxide, and the like.Examples of the conductive acid or salts include acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, boric acid, and ammonium salts and sodium salts thereof. One or more selected from salts, potassium salts and the like can be used.

【0011】前記非イオン性界面活性剤またはイオン性
界面活性剤は、めっき浴中に0.5 〜40g/Lの濃度で
含有させる。
The nonionic surfactant or ionic surfactant is contained in the plating bath at a concentration of 0.5 to 40 g / L.

【0012】前記非イオン性界面活性剤としてはポリオ
キシアルキレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキ
シアルキレン高級アルコールエーテル、ポリオキシアル
キレン‐α‐またはβ‐ナフトールエーテル、ポリオキ
シアルキレン‐モノ‐、ジ‐またはトリ‐スチレン化フ
ェノールエーテル、ポリオキシエチレン‐ポリオキシプ
ロピレン‐ブロックポリマー、エチノンジアミンのポリ
オキシエチレン‐ポリオキシプロピレン縮合物、ポリオ
キシアルキレン付加アルキルアミン、ポリオキシアルキ
レン付加アルキルアミド等が用いられる。
The nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkylphenol ethers, polyoxyalkylene higher alcohol ethers, polyoxyalkylene-α- or β-naphthol ethers, polyoxyalkylene-mono-, di- or tri-styrene. Phenol ether, polyoxyethylene-polyoxypropylene-block polymer, polyoxyethylene-polyoxypropylene condensate of ethinonediamine, polyoxyalkylene-added alkylamine, polyoxyalkylene-added alkylamide and the like are used.

【0013】前記ポリオキシアルキレン基を有するイオ
ン性界面活性剤としては、アルキルフェノキシポリオキ
シアルキレンエチルスルホン酸及びその塩、高級アルコ
ールのポリオキシアルキレンエチルスルホン酸及びその
塩等のアニオン性界面活性剤、N,N‐ジポリオキシア
ルキレン‐N,N‐ジアルキルアンモニウム塩酸塩等の
カチオン性界面活性剤が用いられる。
Examples of the ionic surfactant having a polyoxyalkylene group include anionic surfactants such as alkylphenoxypolyoxyalkyleneethylsulfonic acid and salts thereof, higher alcohol polyoxyalkyleneethylsulfonic acid and salts thereof, and the like. Cationic surfactants such as N, N-dipolyoxyalkylene-N, N-dialkylammonium hydrochloride are used.

【0014】めっき浴には、更に、他のカチオン性界面
活性剤、両性界面活性剤として、例えばN‐モノアルキ
ル‐N‐トリメチルアンモニウム塩、N,N‐ジアルキ
ル‐N‐ジメチルアンモノウム塩、N‐アルキル‐イソ
キノリニウム塩、1‐アルキル‐1‐ヒドロキシエチル
‐イミダゾリウム塩等のカチオン性界面活性剤、1‐ヒ
ドロキシエチル‐1‐カルボキシアルキレン‐2‐アル
キルイミダゾリウムベタイン、N,N‐ジメチル‐N‐
アルキルベタイン等の両性界面活性剤を必要に応じて添
加することができる。界面活性剤は合計としての浴中濃
度が0.5 〜40g/Lの範囲で用いられ、望ましい濃度
は1〜30g/Lである。
The plating bath may further contain other cationic surfactants, amphoteric surfactants such as N-monoalkyl-N-trimethylammonium salt, N, N-dialkyl-N-dimethylammonium salt, Cationic surfactants such as N-alkyl-isoquinolinium salt, 1-alkyl-1-hydroxyethyl-imidazolium salt, 1-hydroxyethyl-1-carboxyalkylene-2-alkylimidazolium betaine, N, N-dimethyl- N-
An amphoteric surfactant such as alkyl betaine can be added as needed. The surfactant is used in a total concentration of 0.5 to 40 g / L in the bath, and a desirable concentration is 1 to 30 g / L.

【0015】亜鉛めっき等では必要ないが、錫めっき、
ハンダめっきにおいては錫(Sn2+)の酸化防止の為
に、カテコール、ハイドロキノン等の酸化防止剤を併用
することが好ましい。これら酸化防止剤の浴中含有濃度
は、0.05〜20g/Lとし、望ましい濃度範囲は0.1 〜
15g/Lである。
Although not required for zinc plating, tin plating,
In solder plating, an antioxidant such as catechol or hydroquinone is preferably used in combination to prevent oxidation of tin (Sn 2+ ). The concentration of these antioxidants in the bath is 0.05 to 20 g / L, and the preferable concentration range is 0.1 to 20 g / L.
It is 15 g / L.

【0016】錫めっき及びハンダめっきにおける光沢め
っきは、光沢付与成分としての芳香族カルボニル化合
物、例えば、ベンズアルデヒド、o‐クロルベンズアル
デヒド、トルアルデヒド、アニスアルデヒド、シンナム
アルデヒド、2,5‐ジメトキシベンズアルデヒド、1
‐または2‐ナフトアルデヒド等の芳香族アルデヒド、
ベンジリデンアセトン、アルキルナフチルケトン等の芳
香族ケトンが使用される。また補助光沢剤成分として、
ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等の脂肪族アルデ
ヒド、o‐,m‐またはp‐アミノフェノール、スルフ
ァニル酸等の芳香族アミン等を使用することができる。
これらの光沢付与成分と補助光沢剤成分は各々の一種ま
たは二種以上を選んで必要に応じて任意に組み合わせて
用い得る。
Bright plating in tin plating and solder plating is carried out by using an aromatic carbonyl compound as a gloss imparting component, for example, benzaldehyde, o-chlorobenzaldehyde, tolualdehyde, anisaldehyde, cinnamaldehyde, 2,5-dimethoxybenzaldehyde,
Aromatic aldehydes such as-or 2-naphthaldehyde,
Aromatic ketones such as benzylideneacetone and alkylnaphthyl ketone are used. Also, as an auxiliary brightener component,
Aliphatic aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde, and aromatic amines such as o-, m- or p-aminophenol and sulfanilic acid can be used.
These gloss imparting components and auxiliary brightener components may be used alone or in combination of two or more, if necessary.

【0017】亜鉛めっきにおいても、必要に応じ補助光
沢剤として、ポリエチレンイミン等の脂肪族アミン、脂
肪族アミンのエピハロヒドリン反応物等のアミン類、芳
香族カルボン酸化合物として、安息香酸の塩(アンモニ
ウム、カリまたはナトリウム塩)、クロル置換安息香酸
の塩(アンモニウム、カリまたはナトリウム塩)等を使
用することができる。
In the case of zinc plating as well, if necessary, as an auxiliary brightener, an aliphatic amine such as polyethyleneimine, an amine such as an epihalohydrin reaction product of an aliphatic amine, or a salt of benzoic acid (ammonium, Potassium or sodium salts), salts of chloro-substituted benzoic acids (ammonium, potassium or sodium salts), and the like.

【0018】これらの光沢付与成分と補助光沢剤成分
は、光沢付与成分では、浴中に0.005〜5g/Lとし、
望ましい濃度としては0.01〜2g/Lであり、補助光沢
剤成分は浴中に0.01〜30g/Lとし、望ましい濃度と
しては、0.05〜15g/Lである。
The gloss-imparting component and the auxiliary gloss-imparting component are used in the bath in an amount of 0.005 to 5 g / L.
A desirable concentration is 0.01 to 2 g / L, the auxiliary brightener component is 0.01 to 30 g / L in the bath, and a desirable concentration is 0.05 to 15 g / L.

【0019】前記フェナントロリン系化合物は、1,1
0‐フェナントロリン、2,9‐ジメチルフェナントロ
リン、3,4,7,8‐テトラメチルフェナントロリ
ン、4,7‐ジヒドロキシフェナントロリン、4,7‐
ジフェニル‐1,10‐フェナントロリン(バソフェナ
ントロリン),4,7‐ジフェニル‐2,9‐ジメチル
フェナントロリン(バソクプロイン),4,7‐ジフェ
ニル‐1,10‐フェナントロリン‐ジスルホン酸及び
その塩(バソフェナントロリンジスルホン酸及びその
塩),4,7‐ジフェニル‐2,9‐ジメチル‐1,1
0‐フェナントロリン‐ジスルホン酸及びその塩(バソ
クプロインジスルホン酸及びその塩)等が用いられる。
The phenanthroline compound is 1,1
0-phenanthroline, 2,9-dimethylphenanthroline, 3,4,7,8-tetramethylphenanthroline, 4,7-dihydroxyphenanthroline, 4,7-
Diphenyl-1,10-phenanthroline (vasophenanthroline), 4,7-diphenyl-2,9-dimethylphenanthroline (basocuproine), 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline-disulfonic acid and salts thereof (basophenanthroline disulfonic acid) And its salts), 4,7-diphenyl-2,9-dimethyl-1,1
0-phenanthroline-disulfonic acid and its salt (basocuproin disulfonic acid and its salt) and the like are used.

【0020】フェナントロリン系化合物は以上に例示し
た各化合物の中の少なくとも一種類以上を、単独あるい
は組合せて使用することができる。そして、フェナント
ロリン系化合物のめっき浴中濃度は、0.0001〜10g/
Lであり、望ましくは0.001〜1g/Lである。フェナ
ントロリン系化合物が0.0001g/Lより少ないと、めっ
き浴に高電流密度耐久性が得られず、また10g/Lを
越えると、めっき皮膜電着が極端に抑制されて所定の膜
厚が得られない。
As the phenanthroline-based compound, at least one of the compounds exemplified above can be used alone or in combination. The concentration of the phenanthroline compound in the plating bath is 0.0001 to 10 g /
L, preferably 0.001 to 1 g / L. When the amount of the phenanthroline compound is less than 0.0001 g / L, high current density durability cannot be obtained in the plating bath, and when the amount exceeds 10 g / L, electrodeposition of the plating film is extremely suppressed and a predetermined film thickness can be obtained. Absent.

【0021】上記の使用濃度からも分かる様に、フェナ
ントロリン系化合物の特徴は、化合物の構造によっても
多少異なるが、概ね極めて少量の添加で効果が有り、無
光沢浴ないし半光沢浴では数ppm.から数十ppm.
オーダーの使用で100A/dm2 程度のめっきを、常
温で不充分な攪はん条件にあってでも実施でき、まさに
驚くべき効果を示すのである。また、フェナントロリン
系化合物は光沢浴でも使用可能であり、光沢付与成分や
補助光沢剤の影響によって多少添加量を増加する必要は
あるが、やはり数ppm.から数g/L程度の添加濃度
であっても高電流密度部の強力な増強効果が得られると
ともに、光沢付与成分の使用濃度を大幅に削減できて極
めて有用である。
As can be seen from the above-mentioned concentrations, the characteristics of the phenanthroline-based compound are slightly different depending on the structure of the compound, but are generally effective with a very small amount of addition. To several tens of ppm.
Plating at about 100 A / dm 2 can be carried out at room temperature even under insufficient stirring conditions, and a surprising effect is exhibited. The phenanthroline compound can also be used in a gloss bath, and it is necessary to slightly increase the amount of addition due to the effect of a gloss-imparting component and an auxiliary brightener. Even at an addition concentration of about several g / L, a strong enhancement effect of the high current density portion can be obtained, and the use concentration of the gloss imparting component can be significantly reduced, which is extremely useful.

【0022】[0022]

【作用】本発明において、非イオン性界面活性剤、イオ
ン性界面活性剤はめっき皮膜の析出を改善し、コントロ
ールする作用をなす。フェナントロリン系化合物は、常
温など低温の低攪拌あるいは攪拌しない浴において高電
流密度となし得る作用を有する。
In the present invention, the nonionic surfactant and the ionic surfactant act to improve and control the deposition of the plating film. The phenanthroline-based compound has an action capable of achieving a high current density in a low-temperature or low-temperature stirring bath such as at room temperature.

【0023】[0023]

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。 (実施例1)表1に示すめっき浴及び下記のめっき条件
Aにて被めっき体に錫の光沢めっきを行なった。
Next, embodiments of the present invention will be described. (Example 1) Under the plating bath shown in Table 1 and the following plating conditions A, the object to be plated was subjected to bright tin plating.

【0024】 [0024]

【0025】めっき条件A 陰極電流密度 :5,10,30,60,100A
/dm2 の5段階とした。 各段階のめっき時間:電流密度×時間=10Amin.
/dm2 となる様に設定した。 陽 極 :白金めっきしたチタン板 浴 温 :30℃ 攪 拌 :ゆるやかなスターラー攪拌 被めっき体 :約2μmの銅めっきした鋼板 各段階の電流密度にてめっき付けした結果は、表2に示
す通りであった。
Plating condition A Cathode current density: 5, 10, 30, 60, 100 A
/ Dm 2 . Plating time at each stage: current density × time = 10 Amin.
/ Dm 2 . Cathode: Platinum-plated titanium plate Bath temperature: 30 ° C Stirring: Slow stirrer Stirring object: Copper-plated steel plate of about 2 μm The results of plating at the current density of each stage are shown in Table 2. there were.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】なお、膜厚は蛍光X線微小膜厚計により測
定した。表2にて明らかなように、実施例1では5〜1
00A/dm2 の広い電流密度範囲で、優れた光沢外観
が得られるとともに、充分な膜厚が得られた。
The film thickness was measured with a fluorescent X-ray micro-film thickness meter. As is clear from Table 2, in Example 1, 5 to 1
In a wide current density range of 00 A / dm 2 , an excellent glossy appearance was obtained and a sufficient film thickness was obtained.

【0028】(比較例1)表1のめっき浴の組成成分か
ら1,10‐フェナントロリンを除いた液組成のめっき
浴を用いて、実施例1と同条件、同方法でめっき付けを
実施した。
(Comparative Example 1) Plating was carried out under the same conditions and under the same conditions as in Example 1 using a plating bath having a liquid composition obtained by removing 1,10-phenanthroline from the components of the plating bath shown in Table 1.

【0029】 [0029]

【0030】表3にて明らかなように、1,10‐フェ
ナントロリンを除いた液組成では30A/dm2 以上で
めっき皮膜の膜厚低下が生じた。
As is evident from Table 3, when the liquid composition excluding 1,10-phenanthroline was used, the film thickness of the plating film was reduced at 30 A / dm 2 or more.

【0031】(実施例2)表4に示すめっき浴及び下記
のめっき条件Bにて被めっき体にハンダの半光沢めっき
を行なった。
(Example 2) Semi-bright solder plating was performed on an object to be plated under a plating bath shown in Table 4 and the following plating conditions B.

【0032】 [0032]

【0033】めっき条件B 陰極電流密度 :5,10,30,50,70,1
00A/dm2 の6段階とした。 各段階のめっき時間:電流密度×時間=10Amin.
/dm2 となる様に設定した。 陽 極 :白金めっきしたチタン板 浴 温 :30℃ 攪 拌 :ゆるやかなスターラー攪拌 被めつき体 :約2μmのニッケルめっきしたリ
ン青銅板 各段階の電流密度にてめっき付けした結果は、表5に示
す通りであった。
Plating condition B Cathode current density: 5, 10, 30, 50, 70, 1
There were six levels of 00 A / dm 2 . Plating time at each stage: current density × time = 10 Amin.
/ Dm 2 . Cathode: Platinum-plated titanium plate Bath temperature: 30 ° C Stirring: Slow stirrer Stuck body: Approximately 2 μm nickel-plated phosphor bronze plate The results of plating at the current density of each stage are shown in Table 5. It was as shown.

【0034】[0034]

【表5】 [Table 5]

【0035】表5にて明らかなように、実施例2では5
〜100A/dm2 の広い電流密度範囲において、均一
で緻密な半光沢のめっき皮膜が得られ、めっき浴の充分
な攪拌を行なっていないにもかかわらず、極めて安定し
た電流効率で析出しているのが認められた。そして、実
施例2はめっき浴中の金属組成比率と析出皮膜の金属組
成比率の相関性も良好であった。なお、実施例2のめっ
き浴組成は、上記の幅広い電流密度において極めて低発
泡であった。
As apparent from Table 5, in Example 2, 5
In a wide current density range of 100100 A / dm 2 , a uniform and dense semi-glossy plating film is obtained, and deposition is performed with extremely stable current efficiency even though the plating bath is not sufficiently stirred. Was recognized. In Example 2, the correlation between the metal composition ratio in the plating bath and the metal composition ratio of the deposited film was also good. In addition, the plating bath composition of Example 2 had extremely low foaming in the above wide current density.

【0036】(比較例2)表4のめっき浴の組成成分か
ら2,9‐ジメチル‐1,10‐フェナントロリンを除
いた液組成のめっき浴を用いて、実施例2と同条件、同
方法でめっき付けを実施した。このめっき付けの結果は
表6に示す通りであった。
(Comparative Example 2) Using a plating bath having a liquid composition obtained by removing 2,9-dimethyl-1,10-phenanthroline from the components of the plating bath shown in Table 4, under the same conditions and under the same method as in Example 2 Plating was performed. The results of the plating were as shown in Table 6.

【0037】 [0037]

【0038】表6にて明らかなように、2,9‐ジメチ
ル‐1,10‐フェナントロリンを除いた液組成では、
30A/dm2 以上でめっき皮膜の異常析出(灰色析出
〜黒色析出)と、これに伴い膜厚と鉛共析率の急激な低
下が発生した。
As is apparent from Table 6, in the liquid composition excluding 2,9-dimethyl-1,10-phenanthroline,
Above 30 A / dm 2 or more, abnormal deposition of the plating film (gray deposition to black deposition) was accompanied by a sharp decrease in the film thickness and lead eutectoid rate.

【0039】(実施例3)実施例2(表4)のめっき浴
組成において、2,9‐ジメチル‐1,10‐フェナン
トロリンの0.01g/Lを、3,4,7,8‐テトラメチ
ルフェナントロリンの0.05g/Lに置き換えためっき浴
を用い、実施例2と同条件、同方法で被めっき体にハン
ダの半光沢めっきを行なった。このめっき付けの結果は
表7に示す通りであった。
Example 3 In the plating bath composition of Example 2 (Table 4), 0.01 g / L of 2,9-dimethyl-1,10-phenanthroline was added to 3,4,7,8-tetramethylphenanthroline. Using a plating bath replaced with 0.05 g / L of the above, the object to be plated was subjected to semi-bright solder plating under the same conditions and under the same method as in Example 2. The results of the plating were as shown in Table 7.

【0040】[0040]

【表7】 [Table 7]

【0041】実施例3は、実施例2と同様に5〜100
A/dm2 の広い電流密度において、均一で緻密な半光
沢のめっき皮膜が得られ、浴中の金属組成比率と析出皮
膜の金属組成比率の相関性も良好なことが認められた。
In the third embodiment, 5 to 100
At a wide current density of A / dm 2 , a uniform and dense semi-bright plating film was obtained, and it was recognized that the correlation between the metal composition ratio in the bath and the metal composition ratio of the deposited film was good.

【0042】[0042]

【0043】[0043]

【0044】[0044]

【0045】[0045]

【0046】[0046]

【0047】[0047]

【0048】[0048]

【0049】[0049]

【0050】上記した実施例1〜3及び比較例1〜
より明らかなように、1、10−フェナントロリン、
2、9−ジメチル−1、10−フェナントロリン、3、
4、7、8−テトラメチルフェナントロリン及びバソフ
ェナントロリンを配合しためっき浴は、浴温30℃におけ
るゆるやかな攪拌にもかかわらず、100A/dm2の高い電流
密度が容易に得られることが認められる。また、実施例
1〜のめっき浴においては広い電流密度の範囲で充分
な膜厚のめっき付けをすることができた。
As apparent from Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 described above, 1,10-phenanthroline,
2,9-dimethyl-1,10-phenanthroline, 3,
It is recognized that the plating bath containing 4,7,8-tetramethylphenanthroline and bathophenanthroline can easily obtain a high current density of 100 A / dm 2 despite gentle stirring at a bath temperature of 30 ° C. Further, in the plating baths of Examples 1 to 3 , it was possible to perform plating with a sufficient film thickness in a wide range of current density.

【0051】次いで、実施例1〜の各めっき浴は、工
場のめっき槽にて錫、ハンダ、亜鉛の各高速めっきを浴
温35℃の低速噴流(5m/min)にて行なったところ、いずれ
も、こげやかぶり等がなく、均一なめっき皮膜を得るこ
とができた。これは従来のめっき浴では高電流密度側の
限界により、電流効率の低下や極端な場合コゲやカブリ
等の異常析出を発生するのに対し、実施例1〜のめっ
き浴では金属イオンの陰極表面における水酸化物の形成
が抑制されることにより、高い電流効率の基にめっき付
けすることができるものである。また、実施例1〜
おいてめっき浴をほとんど攪拌しない状態でも100A/dm2
程度の高電流でめっき付けができた。
Next, in each of the plating baths of Examples 1 to 3 , high-speed plating of tin, solder, and zinc was performed in a factory plating tank with a low-speed jet (5 m / min) at a bath temperature of 35 ° C. In each case, a uniform plating film was obtained without any burning or fogging. This is the limit of the high current density side in a conventional plating bath, to generate the abnormal deposition of such burnt and fogging when lowering or extreme of the current efficiency, the cathode of the metal ions in the plating bath of Example 1-3 By suppressing the formation of hydroxide on the surface, plating can be performed based on high current efficiency. In Examples 1 to 3 , 100 A / dm 2 even when the plating bath was hardly agitated.
Plating was possible with a current as high as possible.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明はフェナントロリン系化合物を含
ませためっき浴であるから、たとえば浴温30℃の低温
の低速攪拌あるいは攪拌しない状態における、管理し易
い浴条件の下で、高電流密度が得られる。そして、本発
明は高電流密度が容易に得られ、かつ酸性のめっき浴な
いし弱酸性のめっき浴であることより、錫、ハンダある
いは亜鉛などの高速(短時間)めっきに適する。また、
本発明におけるフェナントロリン系化合物は、たとえば
従来の8‐オキシキノリン等とは異なり、安価であり、
かつ発がん性の心配のない薬剤であるので都合がよい。
Since the present invention is a plating bath containing a phenanthroline-based compound, a high current density can be obtained under easy-to-manage bath conditions, for example, at a low temperature of 30 ° C. with low-speed stirring or without stirring. can get. The present invention is suitable for high-speed (short-time) plating of tin, solder, zinc, or the like because a high current density can be easily obtained and an acidic plating bath or a weakly acidic plating bath is used. Also,
The phenanthroline compound in the present invention is inexpensive, unlike, for example, conventional 8-oxyquinoline and the like,
It is convenient because it is a drug that does not have carcinogenic potential.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−219187(JP,A) 特開 平3−215692(JP,A) 特開 平2−232389(JP,A) 特開 昭63−128194(JP,A) 特開 昭60−159190(JP,A) 米国特許4923576(US,A) 米国特許4981564(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C25D 3/00 - 3/66 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-219187 (JP, A) JP-A-3-215692 (JP, A) JP-A-2-232389 (JP, A) JP-A-63- 128194 (JP, A) JP-A-60-159190 (JP, A) U.S. Pat. No. 4,923,576 (US, A) U.S. Pat. No. 4,981,564 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C25D 3/00-3/66

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 金属イオンと、導電性酸またはその塩
と、非イオン性界面活性剤またはポリオキシアルキレン
基を有するイオン性界面活性剤、とを含み、酸性ないし
弱酸性の組成液を基本とし、かつ、少なくとも一種のフ
ェナントロリン系化合物を0.0001〜10 g/L含んでいる、
電流密度30A/dm 2 以上の高速めっき用組成液。
1. An acidic or weakly acidic composition liquid containing a metal ion, a conductive acid or a salt thereof, and a nonionic surfactant or an ionic surfactant having a polyoxyalkylene group. And contains at least one phenanthroline compound at 0.0001 to 10 g / L ,
Composition solution for high-speed plating with current density of 30 A / dm 2 or more .
【請求項2】 金属イオンと、導電性酸またはその塩
と、非イオン性界面活性剤またはポリオキシアルキレン
基を有するイオン性界面活性剤、とを含み、酸性ないし
弱酸性の組成液を基本とし、かつ、少なくとも一種のフ
ェナントロリン系化合物を0.0001〜10 g/L含んでいるめ
っき用組成液を用い、電流密度30A/dm 2 以上でめっきを
行う高速めっき方法。
2. A metal ion, a conductive acid or a salt thereof.
And a nonionic surfactant or polyoxyalkylene
An ionic surfactant having a group,
It is based on a weakly acidic composition liquid and contains at least one
Contains 0.0001 to 10 g / L of enanthroline compound
Plating at a current density of 30 A / dm 2 or more using a plating solution
Perform high-speed plating method.
【請求項3】 Snまたはハンダの金属イオンと、導電性3. A metal ion of Sn or solder and conductive metal
酸またはその塩と、非イオン性界面活性剤またはポリオAn acid or a salt thereof and a nonionic surfactant or polio
キシアルキレン基を有するイオン性界面活性剤、とを含An ionic surfactant having a xyalkylene group;
み、酸性ないし弱酸性の組成液を基本とし、かつ、少なBased on acidic or weakly acidic composition
くとも一種のフェナントロリン系化合物を0.0001〜10 g0.0001-10 g of at least one phenanthroline compound
/L含んでいる、電流密度30〜100A/dm/ L containing, current density 30-100A / dm 2Two の高速めっき用組For high-speed plating
成液。Liquid.
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