JPH01129988A - 錫‐ニツケル合金めつき液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分！？） 本発明は、錫−ニッケル合金めっき液に関する。

（従来技術） 従来、錫−ニッケル合金めっき液としては、ピロリンｍ
浴等のアルカリ性浴（特開昭４９−１１２８３５、特公
昭５６−２１０７７、特公昭５７−２７９４６）、及び
７ツ化物浴、硫酸浴、及びスルファミン酸浴等の酸性浴
（！開明５Ｏ−７２８３８）が知られている。これらの
錫−ニッケル合金めっき液から得られる皮膜は、はとん
どが良好な光沢性を有し、耐食性に優れていることから
装飾、防食を主な目的としているものが多い。

（発明が解決しようとする問題点） 従来用いられてきた錫−ニッケル合金めっき液を用いた
場合、７フ化物浴は均一電着性、密着性等は優れている
が、電解中に７フ化水素酸を発生し、人体へ悪影響を及
ぼす危険がありまた排水中に７ツ索化合物が出るので公
害対策上問題がある。

硫酸浴、スルファミン酸浴は半田ぬれ性は良好であるが
析出皮膜の均一電着性が悪い。また、ピクリン酸浴から
の析出皮膜は脆く、析出皮膜が厚くなるとクラックが発
生するために厚付けができない。又半田ぬれ性が悪い等
問題がある。さらに、従来の錫−ニッケル合金めっき液
では錫−ニッケル合金めっき皮膜上に直接銀めっきを施
すと密着性に問題がある。

（発明の目的） 本発明の目的は、公害対策上問題がなく、厚付は性、均
一電着性、半田ぬれ性が良好でかつ錫−ニッケル合金め
っき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施せら
れることを特徴とする錫−ニッケル合金めっき液を提供
することにある。

（問題点を解決する手段） 本発明は、上記の問題点を解決する手段として、アルカ
ンスルホン酸またはアルカノールスルホン酸、それらの
２価のスズ塩及びニッケル塩、非イオン性界面活性剤、
並びにＯＨ基、ＮＨ２基及び／またはキノイド構造を有
する芳香族化合物（以下、「芳香族化合物」という）を
含有することを特徴とする錫−ニッケル合金めっき液を
提供するものである。

本発明の錫−ニッケル合金めっき液に含有されるアルカ
ンスルホン ン酸、プロパンスルホン酸、２−ヒドロキシエタン−１
−スルホン酸、３−ヒドロキシプロパン−１−スルホン
酸等が挙げられる。アルカンスルホン酸または、アルカ
ノールスルホン酸の含有量としては０．５〜４００ｇ／
ｌ，好ましくは２０〜３００ｇ／ｌである．アルカンス
ルホン ノールスルホン酸の含有量が０．５ｇ／１未満ではめっ
き液が不安定になり沈澱物が生じやすくなる。

また、４００ｇ／ｌを超えると陰ｉ電流効率が悪くなり
、析出速度が低下する。

また、アルカンスルホン スルホン酸の２価の錫塩及びニッケル塩の各金属成分含
有量は、それぞれ１〜５０ｇ／ｉ、及び１〜ｉ　ｏ　ｏ
　ｇ７２Ｌｆ＞濃度で含有されることが好ましい。

２価の錫の含有量がＩＦ１／１未満では析出速度の低下
が著しく、生産性が悪くなる。＊た、５０ｇ／７！以上
ではめっき液が不安定になりやすい。ニッケルの含有量
が１ｇ／１未満では、はとんどニッケルが共析せず、１
００ｇ／／２以上では析出外観不良となる。

非イオン性界面活性剤としては次のようなものが用いら
れる。例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルま
たはポリオキシエチレンアリールエーテルおよびその誘
導体、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルおよびその誘
導体、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルお
よびその誘導体等である。使用される非イオン性界面活
性剤の含有量は、０．１〜５０ｇ／ｌ好ましくは０．５
〜２０ｇ／２である。含有量が０．１ｇ／ｆｆｉ未満で
は、含有させる効果が得難く、５０ｇ／Ａを超えると発
泡が激しく実用的でない。

芳香族化合物は、例えばヒドロキノン、α−す７トール
、０−クレゾール−４−スルホン酸、硫酸ｐ−メチルア
ミノフェノール、尿酸、ａ−す７チルアミン等が挙げら
れる。芳香族化合物の含有量は、０、０１〜５０［１／
４，好ましくは０．０２〜３０８７１である。含有量が
０，０１ｇ７２未満では、含有させる効果が得難く、５
０Ｆｌ／ｊｔを超えるとめっき特性には影響しないが、
経済的にメリットがない。

非イオン性界面活性剤と芳香族化合物は、併用すること
により良好なめっき膜を得ることができる。

一般に錫めっき及び析出皮膜中の他金属元素含有量が数
％以下である錫合金めっきにおいては、析出皮膜にウィ
スカーが発生しやすいといわれているが、本発明による
錫−ニッケル合金皮膜中のニッケル含有量は、０．００
３〜０．３％であるにもかかわらず、ウィスカーの発生
は認められない。

また、本発明による錫−ニッケル合金めっき液は、２価
の錫イオンの酸化を防ぐ酸化防止剤を含有させることに
より析出皮膜の品質には悪影響を与えず、錫−ニッケル
合金めっき液をより安定化させることがで終る。

尚、本発明による錫−ニッケル合金めっき液は、ラック
方式のみならず、クエット方式（高速度めっき）にても
使用することができる。

（実施例） 以下に本発明による実施例を示すが本発明はこれら数例
に限定されるものではなく、目的に応じてめっき液の組
成および条件は特許請求の範囲内において任意に変更す
ることがで浮る。

実施例　１ メタンスルホン酸第−錫　　　　　　１５ｇ／Ｉｔ（２
価の錫として） メタンスルホン酸ニッケル　　　　　３（ｈ／１（２価
のニッケルとして） メタンスルホン酸　　　　　　　　１００ｇ／ｌポリオ
キシノニルフェノール　　　　１０ｇ／４１エーテル ヒドロキノン　　　　　　　　　　　５ｇ／　１を含有
するめっき液を調製し、めっき液温度を５０℃に調整し
た。次にこのめっき液をマグネチフクスターラーを用い
て攪拌しながら白金被覆チタンを陽極として黄銅板上に
ラック方式にて錫−ニッケル合金めっきを施した。良好
析出外観電流密度範囲は、０．５−１５　Ａ／ｄｔｓ２
であり、均一電着性が良好な半光沢で白色のめっき膜が
得られた。得られた析出皮膜の半田スレ性は良好でかつ
錫−ニッケル合金めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀
めっき皮膜を施することができた。＊た、６０℃、６０
％ＲＨの恒温恒湿槽に得られた析出皮膜を２週間放置し
た後もウィスカーの発生は認められなかった。尚、１０
０μ泣めっきを行った析出皮膜においてもクラックの発
生は認められなかった。

実施例　２ エタンスルホン酸　　　　　　　　　２００ｇ／ｇポリ
オキシオクチルフェノール　　　５ｇ／ｌエーテル α−す７トール　　　　　　　　　　　１０ｇ／ｊ！を
含有するめっき液をｓｌｌ製し、めっき液温度を３０′
Ｃに調整した。そ。の他は、実施例１と同様の条件で錫
−ニッケル合金めっきを施したところ良好析出外観電流
密度範囲は、０．５〜１２Ａ／ｄｅｚ２であり、均一電
着性が良好な半光沢で白色のめっき膜が得られた。得ら
れた析出皮膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合
金めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施
すことができた。

また、６０℃、６０％ＲＨの恒温恒湿槽に得られた析出
皮膜を２週間放置した後もウィスカーの発生は認められ
なかった。尚、１００μ−めっきを行った析出皮膜にお
いでもクラックの発生は認められなかった。

実施例　３ ３−ヒドロキシプロパン−１−３０ｇ／Ａスルホン酸 ポリオキシオレイル７エ／−ル　　　Ｉｇ／ｌエーテル 硫酸ｐ−メチルアミノフェノール　　　　３ｇ／２を含
有するめっき液を調製し、めっき液温度を６０℃に調整
した。その他は、実施例１と同様の条件で錫−ニッケル
合金めっきを施したところ良好析出外観電流密度範囲は
、０．５〜ＩＯＡ／ｄｍ２であり、均一電着性が良好な
半光沢で白色のめっト膜が得られた。得られた析出皮膜
の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金めっき皮膜
上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施すことができ
た。

また、６０℃、６０％ＲＨの恒温恒湿槽に得られた析出
皮膜を２週間放置した後もウィスカーの発生は認められ
なかった。尚、１００μ曽めっきを行った析出皮膜にお
いてもクラックの発生は認められなかった。

実施例　４ （２価の錫として） ２−ヒドロキシエタン−１−Ｂｏｇ／ｌスルホン酸 ポリオキシノニルフェノール　　　　１５ｇ／ｊ！エー
テル α−す７チルアミン　　　　　　　　　　５ｇ／ｌを含
有するめっき液を調製し、めっ！液温度を５０℃に調整
した。その他は、実施例１と同様の条件で錫−ニッケル
合金めっきを施したところ良好析出外観電流密度範囲は
、０．５〜ＩＩＡ／ｒｈｓ”であり、均一電着性が良好
な半光沢で白色のめっき膜が得られた。得られた析出皮
膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金めっ外皮
膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施すことがで
きた。

また、６０°Ｃ１６０％ＲＨの恒温恒湿槽に得られた析
出皮膜を２週間放置した後もウィスカーの発生は認めら
れなかった。尚、１００μＩめっきを行った析出皮膜に
おいてもクラックの発生は認められなかった。

実施例　５ メタンスルホン酸　　　　　　　　　１２０ｇ／／！０
−クレゾールー４−スルホンＲＺＯｇ／ｌを含有するめ
っき液を調製し、めっき液温度を３０℃にｓ１１整した
。その他は、実施例１と同様の条件で錫−ニッケル合金
めっきを施したところ良好析出外観電流密度範囲は、０
．５〜１５　Ａ　／　ｄｍ２であり、均一電着性が良好
な半光沢で白色のめっき膜が得られた。得られた析出皮
膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金めっき皮
膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施すことかで
外な。

また、６０℃、６０％ＲＨの恒温恒湿槽に得られた析出
皮膜を２週問放置した後らウィスカーの発生は認められ
なかった。尚、１００μｌめっきを行った析出皮膜にお
いてもクラックの発生は認めなれなかった。

実施例　６ メタンスルホン＃第一錫　　　　　　ＺＯｇ／ｌ（２価
の錫として） メタンスルホン酸ニッケル　　　　　４０ｇ／ｊ！（２
価のニッケルとして） メタンスルホンｆｉ　　　　　　　　　２００ｇ／　１
ポリオキシオレイルフエノール エーテル　　　　　　　　　　　　　５ｇ／　１尿酸　
　　　　　　　　　　　　　０．０５ｇ／／ｌを含有す
るめっき液を調製し、めっき液温度を５０℃に調整した
。その他は、実施例１と同様の条件で錫−ニッケル合金
めっきを施したところ良好析出外観電流密度範囲は、０
．５〜１５Ａ／ｄｍ’であり、均一電着性が良好な半光
沢で白色のめつき膜が得られた。得られた析出皮膜の半
田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金めつき皮膜上に
直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施すことができた。

また、６０℃、６０％ＲＨの恒温恒湿槽に得られた析出
皮膜を２週問放置した後もウィスカーの発生は認められ
なかった。尚、１００μ−めつきを行った析出皮膜にお
いてもクラックの発生は認められなかった。

実施例　７ メタンスフレホン酸　　　　　　　　　１５０ｇ／β０
−クレゾールー４−スルホン酸　　　　１０ｇ／７！を
含有するめっき液を調製し、めっき液温度を３０℃に調
整した。その他は、実施例１と同様の条件で錫−ニッケ
ル合金めっきを施したところ良好析出外観電流密度範囲
は、０．５〜１５Ａ／ｄ輸２であり、均一電着性が良好
な半光沢で白色のめっき膜が得られた。得られた析出皮
膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金めっき皮
膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施すことがで
きた。

また、６０℃、６０％ＲＨの恒温恒湿槽に得られた析出
皮膜を２週間放置した後もウィスカーの発生は認められ
なかった。尚、１０６μｍめっきを行った析出皮膜にお
いてもクラックの発生は認められなかった。

実施例　８ メタンスルホン酸　　　　　　　　　７０ｇ／　１２ａ
−す７チルアミン　　　　　　　　　　５ｇ／　Ａを含
有するめっき液を調製し、めっき液温度を５０℃に調整
した。その他は、実施例ｆと同様の条件で錫−ニッケル
合金めっきを施したところ良好析出外観電流密度範囲は
、０．５〜１５　Ａ　／　ｄｍ２であり、均一電着性が
良好な半光沢で白色のめっき膜が得られた。得られた析
出皮膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金めっ
き皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施すこと
ができた。

また、６０℃、６０％ＲＨの恒温恒湿槽に得られた析出
皮膜を２週間放置した後もウィスカーの発生は認められ
なかった。尚、１００μＩめつきを行った析出皮膜にお
いてもクラックの発生は認められなかった。

実施例　９ 実施例１においてラック方式の代わりにジェット方式で
めっきを行った以外は実施例１と同じ条゛件で錫−ニッ
ケル合金めっきを施したところ良好析出外観電流密度範
囲は、５〜１００　Ａ／ｄｍ２であり、均一電着性が良
好な半光沢で白色のめつき膜が得られた。得られた析出
皮膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金めっき
皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施すことが
できた。

また、６０℃、６０％ＲＨの恒温恒湿槽に得られた析出
皮膜を２週問放置した後もウィスカーの発生は認められ
なかった。尚、１００μ端めつきを行った析出皮膜にお
いてもクラックの発生は認められなかった。

比較例　１ 実施例１においてポリオキシ７ニルフエノールエーテル
を使用しなかった以外は実施例１と同じ条件で錫−ニッ
ケル合金めっきを施した。

上記の錫−ニッケル合金を施しためつき皮膜は粉末状と
なり、良好な合金めっき皮膜は得られなかった。

比較例　２ 実施例２においてα−す７トールを使用しなかった以外
は実施例２と同じ条件で錫−二・ンケル合金めっきを施
した。

上記の錫−ニッケル合金を施しためつき皮膜は色調のむ
らが認められ、良好な合金めつき皮膜は得られなかった
。

比較例　３ 実施例１においてポリオキシ７ニル７エ／−ルエーテル
及びヒドロキノンを使用しなかった以外は実施例１と同
じ条件で錫−ニッケル合金めっきを施した。

上記の錫−ニッケル合金の施しためつき皮膜は粉末状と
なり、良好な合金めっき皮膜は得られなかった。

比較例　４ ビロリン酸錫（２価の錫として）　　　　２４ｇ／ｌビ
ロリン酸ニッケル　　　　　　　　　１４ｇ／Ｑ（２価
のニッケルとして） ビロリン酸カリウム　　　　　　　　１８０Ｉ？／ｌグ
リシン　　　　　　　　　　　　　１０ｇ／’１グルタ
ミン酸ナトリウム　　　　　　１５ｇ／Ａチオグリコー
ル酸　　　　　　　　０．０５ｇ／Ａを含有するピロリ
ン酸浴を調製し、めっき液温度を５０℃にＩｌｌ！ｉし
た。次にこのめっき液をマグネチックスクーラーを用い
て攪拌しながら白金被覆チタンを陽極として黄銅板上に
錫−ニッケル合金めっきを施した。良好析出外観電流密
度範囲は、０．５〜５Ａ／ム２であり、均−電着性が良
好な光沢のめっき膜が得られた。しかし、１０℃輪めっ
きを行った析出皮膜においてクラックの発生が認められ
た。また、半田ヌレ性は悪くかつ錫−ニッケル合金めっ
き皮膜上に直！Ｉｉ密着性が良好な銀めっきを皮膜を施
すことができなかった。

比較例　５ 硫ｌ！ｌ！第一錫（２価の錫として）　　　　　２８ｇ
／　ｇ硫酸ニッケル　　　　　　　　　　　　４８／ｌ
（２価のニッケルとして） 硫酸　　　　　　　　　　　　　　１００ｇ／ＪＮ−ベ
ンジルトリメチル　　　　　　　５ｇ／　１アンモニウ
ム臭化物 を含有する硫酸浴を調製し、めっき液温度を５０℃に調
整した６次にこのめっき液をマグネチッンスターラーを
用いて攪拌しながら白金被覆チタンを陽極として黄銅板
上に錫−ニッケル合金めっきを施した６良好析出外観型
流密度範囲は、１．５〜４Ａ／ｄ輸２であり、光沢のめ
っき皮膜が得られた。しかし、均一電着性が悪くかつ錫
−ニッケル合金めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀め
っき皮膜を施すことができなかった。

比較例　６ 硫酸第一錫（２価の錫として）　　　　　２８ｇ／ｌス
ルファミン酸ニッケル　　　　　　　９ｇ／ｌ（２価の
ニッケルとして） スルファミン酸　　　　　　　　　　１００ｇ／ｊＪＮ
−ベンノルトリメチル　　　　　　　５ｇ／２アンモニ
ウム臭化物 １−ベンゾイル７セトン　　　　　　　１ｇ／ｌを含有
するスルファミン酸浴を調製し、めっき液温度を５０℃
に調整した。次にこのめっき液をマグネチックスクーラ
ーを用いて攪拌しながら白金被覆チタンを陽極として１
に銅板上に錫−ニッケル合金めっきを施した。良好析出
外観電流密度範囲は、０．５〜１．ＩＡ／ｄａ２であり
、光沢のめっき皮膜が得られた。しかし、均一電着性が
悪くかつ錫−ニッケル合金めっき皮膜上に直接′Ｉ！ｊ
着性が良好な銀めっき皮膜を施すことができなかった。

比較例　７ ホウ７ツ化浴（２価の錫として）　　　　４０ｇ／ｌホ
ウ７ツ酸　　　　　　　　　　　１００ｇ／ｊ！ゼラチ
ン　　　　　　　　　　　　　　２ｇ／ｌを含有するホ
ウ７ツ化浴を調製し、めっき液温度を５０℃に調整した
。次にこのめっき液をマグネチックスクーラーを用いて
攪拌しながら白金被覆チタンをＭｈ極としてｆｆ銅板上
に錫−ニッケル合金めっきを施した。良好析出外観電流
密度範囲は、０．５〜３Ａ／ｄｍ”であり、光沢のめり
終皮膜が得ちれた。しかし、陽極の白金被覆チタン電極
の断面からチタンが溶解し、めっき治具の金属部分が腐
食した。また、錫−ニッケル合金めっき皮膜上に直接密
着性が良好な銀めっき皮膜を施すことができなかった。

（発明の効果） 本発明の錫−ニッケル合金めっき液から得られる錫−ニ
ッケル合金めっき皮膜は半田ヌレ性、均−電着性等の物
理的特性は良好であり、錫−ニッケル合金めっき皮膜上
に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施すことができ、
かつ厚付けが可能であるために従来の装飾、防食を目的
としたものと異なり、電子工業用部品等の外装層めっき
として使用できる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカンスルホン酸またはアルカノールスルホン
   酸、それらの２価のスズ塩及びニッケル塩、非イオン性
   界面活性剤、並びにＯＨ基、ＮＨ＿２基及び／またはキ
   ノイド構造を有する芳香族化合物を含有することを特徴
   とする錫−ニッケル合金めっき液。
2. （２）遊離のアルカンスルホン酸またはアルカノールス
   ルホン酸の含有量が０．５〜４００ｇ／ｌである特許請
   求の範囲第１項記載の錫−ニッケル合金めっき液。
3. （３）アルカンスルホン酸またはアルカノールスルホン
   酸の２価のスズ塩及びニッケル塩の各金属成分含有量が
   、それぞれ１〜５０ｇ／ｌ及び１〜１００ｇ／ｌである
   特許請求の範囲第１〜２項のいずれかに記載の錫−ニッ
   ケル合金めっき液。
4. （４）非イオン性界面活性剤の含有量が０．１〜５０ｇ
   ／ｌである特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載
   のめっき液。
5. （５）ＯＨ基、ＮＨ＿２基及び／またはキノイド構造を
   有する芳香族化合物の含有量が０．０１〜５０ｇ／ｌで
   ある特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の錫−
   ニッケル合金めっき液。