JP5592770B2 - 電気錫メッキ方法 - Google Patents
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Description
これにメッキ液中のH+ が反応し、Sn2+が生成する。
SnO+2H+ → Sn2++H2 O
しかし、溶存酸素の量が過剰になるとSnOが酸素と反応してSnO2 となり、このSnO2 は不溶性のため、メッキ液中でスラッジとなる。
SnO+1/2O2 → SnO2
これらの問題を解決するため、発明者らは鋭意開発を進めた結果、メッキ槽の錫イオン濃度を管理範囲内に収めつつ、錫スラッジの発生を最小限に抑えるプロセスコンピュータ連動による錫イオン濃度の予測制御システムを提供することにある。
(1)金属錫溶解槽とメッキ液循環槽との間で酸素を溶存させたメッキ液を循環させながら金属錫を溶解し、メッキ液循環槽と電解メッキ槽との間でメッキ液を循環して不溶性電極を用いる電気錫メッキ方法において、
通板スケジュールから錫イオン消費予定速度の経時変化を求める工程、
該消費予定速度の経時変化と同等に錫イオン生成速度の経時変化を求める工程、
前記錫イオン生成速度を、該錫イオン生成速度が連続する2つ以上の期間で各々区分化し、区分化内の錫イオン生成速度を平均化する工程、
錫の生成速度に応じた各々の錫イオン濃度が管理目標上下限値を超えないように平均化した錫イオン生成速度を選択する工程、
該選択した平均化した錫イオン生成速度になるように前記金属錫溶解槽への酸素吹き込み量を調整する工程を含むことを特徴とする電気錫メッキ方法。
(3)前記(2)記載の錫イオン生成速度補正量を、以下の式により求めることを特徴とする電気錫メッキ方法。
錫イオン生成速度補正量=経時毎区分内補正前迄の(錫イオン生成予定量−錫イオン生
成実績量)/経時毎区分内補正後の残り時間
図1は、本発明の実施に係る装置の全体概略図である。この図に示すように、金属錫溶解槽1で、金属錫供給装置2から開閉弁7を介して供給された金属錫粒子3をメッキ液循環槽4との間でメッキ液を循環させながら、酸素吹込みパイプ11から酸素を吹込み、金属錫を溶解する。一方、電解メッキ槽5とメッキ液循環槽4との間ではメッキ液を循環させながら、不溶性電極9を用いてストリップ10に電気錫メッキを行なうように構成されている。また、メッキ液循環槽4と電解メッキ槽5との間、またはメッキ液循環槽4と金属錫溶解槽1との間には、ポンプ6あるいは開閉弁7を設けたメッキ液循環パイプ8が接続されている。
(錫スラッジ生成速度)∝(酸素吹込み量)2
(錫イオン生成速度) ∝(酸素吹込み量)
故に、(錫スラッジ生成速度)∝ (錫イオン生成速度)2
となり、錫イオン生成において、錫スラッジ生成を抑えるには、下記式より錫イオン消費期間中の平均の錫イオン消費予定速度を錫イオン生成速度とすればよいことが判る。
ここで、錫イオン生成速度:x+xi
平均錫イオン消費予定速度:x
スラッジ生成速度:y
ところが、錫イオン濃度はメッキ製品の光沢の良否と密接な関係があり、一般に錫イオン濃度は一定の狭い範囲に保つことが必要である。
図2は、本発明の実施例による錫イオン消費予定速度、錫イオン生成速度、錫イオン濃度および錫スラッジ生成速度の経時変化を示す図である。図2(a)は時間と錫イオン消費予測速度との関係を示す。図2(b)は時間と錫イオン生成速度との関係を示す。図2(c)は時間と錫イオン濃度との関係を示す。また、図2(d)は時間と錫スラッジ生成速度との関係を示している。この図に示すように、下記(1)〜(5)の手順により、どの期間の錫イオン消費予定速度を平均化するかを決め、錫イオン生成速度(経時変化)を決定する。
ン濃度および錫スラッジ生成速度の経時変化を示す図である。図3(a)は時間と錫イオ
ン消費予定速度との関係を示す。図3(b)は時間と錫イオン生成速度との関係を示す。
図3(c)は時間と錫イオン濃度との関係を示す。また、図3(d)は時間と錫スラッジ
生成速度との関係を示している。この図に示すように、下記(1)〜(6)の手順を繰り
返すことにより、どの期間の錫イオン消費予定速度を平均化するかを決め、錫イオン生成
速度(経時変化)を決定する。
ジュールを受け、錫イオン消費予定速度の経時変化を図3(a)に示すように決定する。
(2)従来技術である図7(b)に示す錫イオン生成速度が連続する2つの期間(時間)の錫イオン生成速度を図3(b)に示すように平均化する。
(3)前記図3(a)の錫イオン消費予定速度の経時変化と前記図3(b)の平均化された錫イオン生成速度の経時変化より、錫イオン濃度の経時変化を図3(c)に示すように計算する。
(4)平均化する期間の錫イオン濃度が、管理目標上下限を超えるまで、錫イオン生成速度が連続する2つの期間で各々平均化する。
(5)錫イオン消費予定速度の経時変化と前記平均化された錫イオン生成速度の経時変
化より、錫イオン濃度の経時変化の計算を繰り返す。
(6)上記(5)で平均化した期間の錫イオン濃度が、管理目標上下限を超えなかったケ
ースの錫イオン生成速度の経時変化を錫イオン生成速度の経時変化計画値とする。
(1)経時毎の区分内の1コイル処理完了毎に、図4(b)に示す錫イオン生成予定量(=錫イオン生成速度×予定時間)と図4(d)に示す錫イオン生成実績量(=錫イオン生成速度×実績時間)との差異を計算する。
(2)図4(b)に示す錫イオン生成予定量と図4(d)示す錫イオン生成実績量との間に差異が発生した場合、該差異を経時毎の該区分内残り時間で割り、錫イオン生成補正量とする。
(3)当初予定の平均化した錫イオン生成量に、上記錫イオン生成補正量を加え、補正後
の平均化した錫イオン生成量とする(図6(a))。
すなわち、図4(a)(b)は錫イオン消費速度および錫イオン生成速度予定経時変化、図4(c)(d)は錫イオン消費速度および錫イオン生成速度実績経時変化を示す。図4(b)と図4(d)とを比較すると、区分内の1コイル処理完了時の錫イオン生成量実績が予定量に対し多くなっている。
上述したように、本発明によれば、経時毎区分内の中途で錫イオン生成予定量と錫イオン生成実績量との間に差異が発生した場合、区分内の残りの時間で錫イオン生成量を均等に補正するので錫スラッジを減少させることができる。
2 金属錫供給装置
3 金属錫粒子
4 メッキ液循環槽
5 電解メッキ槽
6 ポンプ
7 開閉弁
8 メッキ液循環パイプ
9 不溶性電極
10 ストリップ
11 パイプ
12 錫イオン濃度計
特許出願人 新日本製鐵株式会社
代理人 弁理士 椎 名 彊 他1
Claims (3)
- 金属錫溶解槽とメッキ液循環槽との間で酸素を溶存させたメッキ液を循環させながら金属錫を溶解し、メッキ液循環槽と電解メッキ槽との間でメッキ液を循環して不溶性電極を用いる電気錫メッキ方法において、
通板スケジュールから錫イオン消費予定速度の経時変化を求める工程、
該消費予定速度の経時変化と同等に錫イオン生成速度の経時変化を求める工程、
前記錫イオン生成速度を、該錫イオン生成速度が連続する2つの期間で各々区分化し、区分化内の錫イオン生成速度を平均化する工程、
錫の生成速度に応じた各々の錫イオン濃度が管理目標上下限値を超えないように平均化した錫イオン生成速度を選択する工程、
該選択した平均化した錫イオン生成速度になるように前記金属錫溶解槽への酸素吹き込み量を調整する工程を含むことを特徴とする電気錫メッキ方法。 - 請求項1に記載の電気錫メッキ方法において、経時毎の区分内で錫イオン生成予定量と錫イオン生成実績量との間に差異が生じた場合、経時毎の区分毎に平均化した錫イオン生成速度を、該区分内で補正することを特徴とする電気錫メッキ方法。
- 請求項2記載の錫イオン生成速度補正量を、以下の式により求めることを特徴とする電気錫メッキ方法。
錫イオン生成速度補正量=経時毎区分内補正前迄の(錫イオン生成予定量−錫イオン生
成実績量)/経時毎区分内補正後の残り時間
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