JP5025815B1 - 硬質金めっき液 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可溶性金塩または金錯体、伝導塩、錯化剤および結晶調整剤を含有する硬質金めっき液において、酸化作用を有する無機化合物、例えば、過酸化水素、過硫酸塩、ヨウ素酸塩の一群から選ばれる酸化作用を有する無機化合物を含有することを特徴とする。また、結晶調整剤としてコバルト塩、ニッケル塩、銀塩から選択される少なくとも1種の金属塩を含むことを特徴とする。
【選択図】なし
Description
前記のコネクターとは、金属成型されたものに限らず樹脂上や基板上に形成されたものも対象となる。
また、一方、金地金の高騰に伴い不必要な部分に金めっきが施されないことによる省金化、コストダウンも重要な要素とされている。
しかしながら、これら先行技術の硬質金めっき液において、析出選択性を付与するために用いられている有機化合物は、めっき工程における消費減量の把握がたいへん困難であり、めっき浴管理を迅速に行えないという難点があった。
(1)可溶性金塩または金錯体、伝導塩、錯化剤としてリンゴ酸、酢酸,マレイン酸、コハク酸、クエン酸、グリシン、アルギニン、およびこれら塩類からなる群から選択される一種または二種以上と、コバルト塩、ニッケル塩、銀塩から選択される少なくとも一種の金属塩とを含有する硬質金めっき液において、過酸化水素又はヨウ素酸塩を含有することを特徴とする硬質金めっき液。
(2)伝導塩が、クエン酸、酒石酸、シュウ酸、乳酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、およびこれらの塩類からなる群から選択される一種または二種以上であって、これらの伝導塩のめっき液中の濃度は10g/L〜300g/Lである請求項1に記載の硬質金めっき液。
(3)錯化剤のめっき液中の濃度は1.0g/L〜250g/Lである請求項1に記載の硬質金めっき液。
(4)コバルト塩、ニッケル塩、銀塩のめっき液中への添加量は、コバルト換算で0.05g/L〜5g/L、ニッケル換算で0.05g/L〜5g/L、銀換算で0.05g/L〜60g/Lである請求項1に記載の硬質金めっき液。
(5)過酸化水素又はヨウ素酸塩のめっき液への添加量が0.05g/L〜50g/Lである請求項1に記載の硬質金めっき液。
(6)可溶性金塩または金錯体がシアン化第一金カリウム、シアン化第二金カリウムであり、めっき液における金濃度が金換算として0.5g/L〜30g/Lである請求項1に記載の硬質金めっき液。
本発明において用いられる可溶性金塩または金錯体としては、例えば、シアン化第一金カリウム、シアン化第二金カリウムが挙げられる。好ましくは、シアン化第一金カリウムである。
本発明の硬質金めっき液における金濃度は、金換算として0.5g/L〜30g/L、好ましくは1.0g/L〜20g/Lの範囲である。
コバルト塩の硬質金めっき液中の添加量は、コバルト換算として0.05g/L〜5g/Lの範囲であり、好ましくはコバルトとして0.1g/L〜2.5g/Lである。
好ましくは、スルファミン酸ニッケルである。
ニッケル塩の硬質金めっき液中の濃度としては、ニッケル換算として0.05g/L〜5g/Lであり、好ましくは、ニッケルとして0.1g/L〜2.5g/Lである。
銀塩のめっき液中の濃度は、銀換算で0.05g/L〜60g/Lであり、好ましくは、銀として0.1g/L〜60g/Lである。
前記の有機酸化合物類としては、一分子内にカルボキシル基を一つ以上含有する構造の化合物が挙げられ、具体的には、クエン酸、酒石酸、シュウ酸、乳酸及びこれらの塩が挙げられる。
また、無機化合物類としては、リン酸、硫酸、ホウ酸、或いはこれらの塩類が挙げられる。
これら伝導塩のめっき液中の濃度は、10g/L〜300g/L、好ましくは、20g/L〜250g/Lである。
前記錯化剤のめっき液中の濃度は、1.0g/L〜250g/Lの範囲が好ましく、1g/L〜100g/Lがより好ましい。
前記のヨウ素酸塩としては、例えば、ヨウ素酸カリウム、ヨウ素酸水素カリウム、ヨウ素酸ナトリウムが挙げられる。
本発明の硬質金めっき液中への過酸化水素又はヨウ素酸塩の添加量は、0.05g/L〜50g/Lの範囲が好ましく、0.1g/L〜30g/Lがより好ましい。
硬質金めっき液のpHは3.5〜6.0の範囲とすることが好ましい。pHが3.5未満になると、電流効率の低下が生じるので好ましくない。また、pHが6.0以上になると許容電流密度範囲が狭くなり、めっき外観不良が発生するので好ましくない。
硬質金めっき液の液温は、30℃〜60℃の範囲が好ましい。30℃以下になると金の析出反応が緩慢になり高電流密度部での析出外観不良が発生する。また、60℃以上になると金めっき皮膜のめっき厚バラツキが大きくなるので好ましくない。
めっき操作電流密度は1A/dm2〜150A/dm2の広範囲でめっきが可能である。
めっき処理条件は、全電流2A、めっき時間1分、撹拌はマグネットスターラー回転数700rpmで撹拌する。
めっき厚評価は、ハルセル試験板下部から20mm部分を低電流密度側から高電流密度側に向けて蛍光X線微小膜厚計(セイコーインスツルメンツ社製)により、金めっき厚を測定した。ハルセル試験は一枚の試験片で陽極から試験片までの距離の差異により、同一試験片内で高電流密度部から低電流密度部の評価が可能となる特徴を有した評価方法である。
(めっき液の組成)
シアン化第一金カリウム 12g/L(金として8g/L)
硫酸コバルト 2.5g/L(コバルトとして0.5g/L)
クエン酸カリウム 100g/L
クエン酸 80g/L
過酸化水素 0.5g/L
上記液をpH4.0に調整し、浴温45℃として表1に示す電流密度でめっきを行った。その結果を表1に示す。
(めっき液の組成)
シアン化第一金カリウム 12g/L(金として8g/L)
硫酸コバルト 2.5g/L(コバルトとして0.5g/L)
クエン酸カリウム 100g/L
クエン酸 80g/L
過酸化水素 1.0g/L
上記液をpH4.0に調整し、浴温45℃として表1に示す電流密度でめっきを行った。その結果を表1に示す。
(めっき液の組成)
シアン化第一金カリウム 12g/L(金として8g/L)
硫酸コバルト 2.5g/L(コバルトとして0.5g/L)
グリシン 10g/L
クエン酸カリウム 100g/L
クエン酸 80g/L
ヨウ素酸カリウム 1.5g/L
上記液をpH4.2に調整し、浴温50℃として表1に示す電流密度でめっきを行った。その結果を表1に示す。
(めっき液の組成)
シアン化第一金カリウム 12g/L(金として8g/L)
硫酸ニッケル 1.5g/L(ニッケルとして0.5g/L)
クエン酸カリウム 100g/L
クエン酸 80g/L
リンゴ酸 20g/L
過酸化水素 1.0g/L
上記液をpH4.2に調整し、浴温50℃として表1に示す電流密度でめっきを行った。その結果を表1に示す。
(めっき液の組成)
シアン化第一金カリウム 12g/L(金として8g/L)
クエン酸ニッケル 2.5g/L(ニッケルとして0.5g/L)
クエン酸カリウム 100g/L
クエン酸 80g/L
ヨウ素酸カリウム 1.5g/L
上記液をpH4.2に調整し、浴温40℃として表1に示す電流密度でめっきを行った。その結果を表1に示す。
(めっき液の組成)
シアン化第一金カリウム 12g/L(金として8g/L)
スルファミン酸ニッケル 2.5g/L(ニッケルとして0.5g/L)
クエン酸カリウム 100g/L
クエン酸 40g/L
コハク酸 30g/L
過酸化水素 0.5g/L
上記液をpH4.2に調整し、浴温50℃として表1に示す電流密度でめっきを行った。その結果を表1に示す。
(めっき液の組成)
シアン化第一金カリウム 12g/L(金として8g/L)
硫酸コバルト 2.5g/L(コバルトとして0.5g/L)
クエン酸カリウム 100g/L
クエン酸 80g/L
上記液をpH4.0に調整し、浴温45℃として表1に示す電流密度でめっきを行った。その結果を表1に示す。
コネクターなどの電子部品への金めっきでは、金めっきが必要な部分である高電流密度域において析出効率がよく、金めっきが不要な低電流密度域では金めっきの析出が抑制される選択析出性に優れた金めっき液が要望されている。
表1の結果から明らかなように、実施例1〜実施例3と比較例1とを比較した場合、高電流密度部と低電流密度部における金めっきの析出効率の差異が生じている。即ち、本発明の硬質金めっき液は、高電流密度部における金めっき析出効率を充分維持したまま低電流密度部における金めっきの析出効率を低下させる効果を有するものである。
Claims (6)
- 可溶性金塩または金錯体、伝導塩、錯化剤としてリンゴ酸、酢酸,マレイン酸、コハク酸、クエン酸、グリシン、アルギニン、およびこれら塩類からなる群から選択される一種または二種以上と、コバルト塩、ニッケル塩、銀塩から選択される少なくとも一種の金属塩とを含有する硬質金めっき液において、過酸化水素又はヨウ素酸塩を含有することを特徴とする硬質金めっき液。
- 伝導塩が、クエン酸、酒石酸、シュウ酸、乳酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、およびこれらの塩類からなる群から選択される一種または二種以上であって、これらの伝導塩のめっき液中の濃度は10g/L〜300g/Lである請求項1に記載の硬質金めっき液。
- 錯化剤のめっき液中の濃度は1.0g/L〜250g/Lである請求項1に記載の硬質金めっき液。
- コバルト塩、ニッケル塩、銀塩のめっき液中への添加量は、コバルト換算で0.05g/L〜5g/L、ニッケル換算で0.05g/L〜5g/L、銀換算で0.05g/L〜60g/Lである請求項1に記載の硬質金めっき液。
- 過酸化水素又はヨウ素酸塩のめっき液への添加量が0.05g/L〜50g/Lである請求項1に記載の硬質金めっき液。
- 可溶性金塩または金錯体がシアン化第一金カリウム、シアン化第二金カリウムであり、めっき液における金濃度が金換算として0.5g/L〜30g/Lである請求項1に記載の硬質金めっき液。
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