JPH0229758B2 - METSUKIGOKINSOSEIOANTEISASERUDENKIMETSUKYOKUOYOBIMETSUKIHOHO - Google Patents

METSUKIGOKINSOSEIOANTEISASERUDENKIMETSUKYOKUOYOBIMETSUKIHOHO

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JPH0229758B2
JPH0229758B2 JP6173888A JP6173888A JPH0229758B2 JP H0229758 B2 JPH0229758 B2 JP H0229758B2 JP 6173888 A JP6173888 A JP 6173888A JP 6173888 A JP6173888 A JP 6173888A JP H0229758 B2 JPH0229758 B2 JP H0229758B2
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JP
Japan
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palladium
plating
alloy
nickel
salt
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JP6173888A
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Inventor
Hyuuzu Gurahamu Aasa
Baanaado Kiiteingu Kenesu
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は電気鍍金されたパラジウム―ニツケル
合金の被膜に関し、特に、広い範囲で変化する電
流密度に於いて、上記被膜の合金組成の安定性を
制御する鍍金浴及びその方法に関する。 [従来の技術及びその課題] 歴史的に、金は電気接触子に特に適した鍍金材
料とされており、これは金の耐蝕性と、半田付け
性と、及び低負荷に於ける低電気接触抵抗と、に
よる。しかし金鍍金は高価なので、これに変わる
べき廉価な材料が研究されて来た。 電気接触子の鍍金用金の代用品として、パラジ
ウム―ニツケル合金が優れた性質を示しており、
このパラジウム―ニツケル被膜の内で最も成功し
たものの1つが、米国特許第4463060号、1984年
7月31日特許付与、本出願と同じ譲受人に譲渡、
に記載されており、参考の為これをここに開示す
る。この特許に記載されているパラジウム―ニツ
ケル電気鍍金表面被膜は、腐蝕に対し基材を有効
に保護し、半田付け性が不変であり、又低負荷で
電気接触抵抗の減少を示す。 上述した特許による被膜は、塩化パラジウム
()アンミン、硫酸ニツケルアンミン、少量の
光沢剤、及び電導性の塩、を含む鍍金浴で電気鍍
金することによつて作られる。電気鍍金が約5か
ら25amps/sq.dm.、即ち、50から250amps/sq.
ft.(以下asfと表記)の範囲の電流密度で行われ
る。この範囲の高い部分の電流密度、即ち約
100asf以上で、鍍金被膜のPd−Ni組成が容易に
正確に制御される。電流密度がこの水準以下にな
ると、合金組成の制御が次第に困難となる。 電気鍍金中のPd−Ni組成の制御は誠に重要で
ある。このPd−Ni合金被膜の性質は、電子接触
子の仕様、例えば半田付け性、靭性、硬度、接触
抵抗の熱的安定性、及び雰囲気に対する腐蝕抵抗
性等、に対して重要で、これらが電気鍍金合金の
組成によつて激しく変化する。このレベルを正確
に制御し、鍍金されたPd−Ni合金の組成を一定
に保つたことにより、接触子製品に所望の性質を
安定して与えることが出来る。 鍍金された接触子のその他の製造基準、例えば
気泡の無いこと、使用寿命等、は高価な金属合金
の厚さによつて主に決まる因子である。高価な金
属合金の被膜の厚さを測定するために、広く一般
的に用いられている、非破壊製造技術、例えば電
子背面散乱スペクトロスコピー及び蛍光X線の技
術を標準化し、特定の合金組成のものを測定する
ようにしなければならない。従つて、Pd−Ni合
金を鍍金した接触子製品を製造する場合、合金組
成を安定させることは、合金被膜の厚さ及び厚さ
に従属する特性を所望通りに制御するためにも又
必要なのである。 合金組成の安定性は特に電流密度と関係があ
る。形成された端子の一般的な鍍金法に於いて
は、接触子の位置によつて電流密度が4倍にも変
化する。電流密度の変化の幅は幾何学的部分形
状、鍍金セルの設計、及びその他の因子、によつ
て決まる。多くの形成された端子に於いて電流密
度の変化する幅は25〜100asfである。端子は場所
によつて、10asf以下で、あるいは150asf以上で
鍍金が行われたりする。 合金組成の安定性に対する電流密度の変化の影
響が第1図及び例1〜3に良く説明されている。
この発明の為に、Pd−Ni合金鍍金法の性能を評
価する為の安定性のパラメーターが、100asfで沈
積された合金のPd含有量、重量%、と、25asfの
場合の含有量と、の差で現わされている。第1図
の曲線Aに於いて、この差が符号△重量%Pd
(100−25)で示されている。一般的に市販されて
いる塩化パラジウム・アンミン塩と有機光沢剤と
の処方による鍍金浴の△重量%Pd(100−25)は、
例1〜3に示す如く、約12から22の範囲である。
例1に於いては、鍍金浴の化学組成及び鍍金条件
を同じにした鍍金試験が、6種類の市販材料によ
る二塩化パラジウム・アンミン塩に就いて行われ
た。この試験での△重量%Pd(100−25)は13.0か
ら18.7の間で、これらは全て所望の合金組成の一
定性に就いては不安定だと言う結果になつた。 [課題を解決するための手段] 本発明の実施例に於いては、Pd−Ni合金の鍍
金浴の△重量%Pd(100−25)の範囲は0から6
である。これは、沃化物イオンをPd−Ni合金鍍
金浴に意図的に添加すると、パラメーター△重量
%Pd(100−25)の顕著な減著な減少によつて示
される如く、作業の安定性が明らかに改善され
る、と言うことを見出だしたことによる。不安定
性を助長するような化学的種を除去するためにパ
ラジウム塩を精製することは重要であると共に、
最終的安定性[△重量%Pd(100−25)=0]を達
成するためにも必要なことである。 [実施例] 上述した如く、Pd−Ni合金鍍金浴への沃化物
の添加は鍍金合金の組成の制御に明白な効果を持
つており、これがパラメーター△重量%Pd(100
−25)の顕著な減少によつて示される。 有機光沢剤を含まぬPd−Ni合金鍍金浴の為に、
15ppm程度の沃化物を少量添加すると、例4に示
す如く、△重量%Pd(100−25)が2.0以下になる。
例4の15ppm試験に於ける合金組成と電流密度と
の関係が第1図に曲線Bで示されている。第1図
の曲線Aは同じ鍍金浴の化学組成及び試験条件で
行なつた試験結果であるが、只、ビニル・スルホ
ン酸ナトリウムの光沢剤が沃化物イオンの代わり
に使用された(例1、鍍金試験番号V参照)。沃
化物イオンの代わりにビニル・スルホン酸ナトリ
ウムを使用した結果、△重量%Pd(100−25)が
18.7に増加した。 有機添加物を含まぬPd―Ni合金鍍金浴に添加
された場合、沃化物イオンは光沢剤の作用をす
る。沃化物イオンの添加は鏡状光沢の被膜の鍍金
を行なうのみならず、最大電流密度を増加させ、
滑らかで、ち密な、気泡のない被膜の沈積を可能
とする。 脂肪族スルホン酸の如き、有機光沢剤を基礎と
するPd―Ni合金鍍金法に対し、少量の沃化物イ
オンを添加することはこの方法の安定性を促進す
るのに非常に有効である。この事実が例5に示さ
れており、沃化物イオンの添加を6から100ppm
まで上昇させた場合の、ビニル・スルホン酸ナト
リウムの光沢剤を基礎とする方法により鍍金され
た合金組成の一定性が示されている。例5に於け
る安定性パラメーターを沃化物イオン濃度との関
係で示したものが第2図である。このデータが示
すことは、僅か25ppmの沃化物イオンを加えるだ
けで、△重量%Pd(100−25)が18.7から約5の水
平横這いレベルに達すると言うことである。 その他の有機光沢剤、例えば四級化されたピリ
ジンを基礎としたPd―Ni合金渡金法に於いては、
大量の沃化物イオンを添加しなければ工程の安定
性を改善することが出来ない。この状況が例6に
示されており、ここには、23から300ppmの範囲
で沃化物イオンを添加した場合の、光沢剤として
工業生産水準のN―ベンジル・ニコチン分子内塩
を基礎とする方法により鍍金された合金の一定性
への影響が示されている。この塩はCAS登録番
号第15990−43−3号−ピリジニウム3―カルボ
キシ1―(メチルフエニル)水酸化分子内塩で、
実質的にいわゆるピリジニウム塩の1種である。
沃化物イオンを300ppm添加することにより、こ
の方法の△重量%Pd(100−25)が16.9から11.7に
下がつた。この方法により鍍金された合金組成の
一定性の追加的改善が、上記ピリジニウム塩の濃
度を下げることにより、又光沢剤の中の不安定性
を助長するような不純物を除去することにより、
達成された。 パラジウム塩を精製する効果が例7,8及び9
以下に示されている。例7,8及び9に用いられ
たパラジウム塩は次の事実を用いて精製された、
即ち、塩化パラジウム・ダイアンミン、Pd
(NH32Cl2、は水に溶けず、又塩化パラジウム・
テトラアンミンの溶液が過剰の塩酸で処理された
とき、次の反応により、沈澱を形成する。 Pd(NH34Cl2+HCl →1/2Pd(NH32Cl2 +1/2H2PdCl4+3NH3 即ち、アンモニアが分離し、塩化パラジウム
()酸が形成される。 しかし、塩化パラジウム・ダイアンミンはアン
モニア(NH4OHに溶解)で処理することによつ
て可溶性にすることが出来る。即ち、 Pd(NH32Cl2+2NH3 →Pd(NH34Cl2 塩化パラジウム・テトラアンミン塩は容易に水
に溶解する。 従つて、購入した塩化パラジウム・テトラアン
ミン塩を更に精製する為に、次の方法が用いられ
る: (a) 塩化パラジウム・テトラアンミン塩、Pd
(NH34Cl2、を脱イオンした水に溶解する、 (b) 過剰の塩酸を加えることにより、塩化パラジ
ウム・ダイアンミン、Pd(NH)2Cl2、を沈澱さ
せる、 (c) 沈澱した塩化パラジウム・ダイアンミンを
NH4OHに再溶解して、再たび塩化パラジウ
ム・テトラアンミンの溶液を形成する。 更に、購入した塩化パラジウム・ダイアンミン
塩を精製する為に、次の方法が用いられる: (a) 塩化パラジウム・ダイアンミン塩をNH4OH
に溶解し、塩化パラジウム・テトラアンミンの
溶液を形成する、 (b) 過剰の塩酸を加え、塩化パラジウム・ダイア
ンミンを沈澱させる、 (c) 沈澱した塩化パラジウム・ダイアンミンを母
液から濾過し、脱イオンした水で数回洗浄す
る。 上述の手順に基き、元の成分と同じ化学組成の
ものへ戻す処理が繰返されると言う一連の手順と
して、精製の1サイクルが規定される(即ち、塩
化パラジウム・ダイアンミンが同じ塩化パラジウ
ムダイアンミンに戻る)。以上により、この一連
の手順に於いて行われるパラジウムバランスが上
述の化学量論により証明された。 沈澱(再結晶)により、上澄みの母液に不純物
が排出され、沈澱生成物が精製されると言うこと
は、化学合成の専門家の間では良く知られたこと
である。この精製方法の他に、例えば、パラジウ
ム塩の水溶液を過酸化水素と反応させたり(特に
有機不純物の場合)、又はパラジウム溶液をパラ
ジウム粉のヘツドに通したり、炭素処理等、別の
方法があることは当該技術者には明らかであろ
う。注意すべきは、多くの精製方法に於いて、不
安定性を増す好ましくない不純物と共に、沃化物
も又失われることがあり、この場合は、精製後、
所要濃度にする為に沃化物イオンを追加しなけれ
ばならない。Pd―Ni鍍金浴のその他の成分の不
純物含有量も又正確に制御する必要がある。 例8及び9も又、Pd―Ni鍍金浴への沃化物の
添加と組合わせて上述の如き沈澱による精製を行
なうことの目覚ましい効果を示している。塩化パ
ラジウム・テトラアンミンの精製を1サイクル行
ない、鍍金浴に31ppmの沃化物イオンを加える処
方で試験した結果、△重量%Pd(100−25)が4.2
になつた。同じ鍍金浴で、2回の精製サイクルで
精製した塩化パラジウム・テトラアンミンを使用
(35ppmの沃化物追加)した場合、△重量%Pd
(100−25)が0.4になり、電流密度25asfから
100asfの間で、実質的に一定の合金組成が得られ
た。 本発明は全てのPd―Ni合金鍍金法に対し広く
利用することが出来る。電流密度25から
100amps/sq.ft.の範囲に於いて、鍍金合金の組
成の一定性を確保する為に沃化物を添加する効果
の確認試験が、各種のニツケル塩(例10参照)、
電導性の異なる各種塩(例11参照)、広い範囲で
の攪はんレベル(例12参照)、及び広い範囲の
Pd/Niモル濃度比、これは広い範囲の組成の合
金を沈積させることとなる、(例13,14,15参
照)、に対して行われた。普通工業的鍍金浴に用
いられるPH範囲7〜9に於いて、沃化物添加は同
様に有効である。 合金組成一定化の効果を説明する発生機構の原
理が第3図に示されている。電気鍍金を行なつて
いる間、接触端子が固形の陰電極として作用し、
これにPd―Ni合金が電気鍍金される。加えられ
た沃化物イオンの吸着単分子層(adsorbed
monolayer)が、鍍金浴の中のパラジウム・イオ
ン、多分Pd(NH34 ++イオン、の為の有効なブリ
ツジを形成し、電荷を電極に運ぶ。しかし、沃化
物イオンはニツケル・イオン種に対して有効なブ
リツジを提供しない。この配位子―ブリツジ効果
は既に文献に記載されている。要は、このブリツ
ジが電極に吸着すること及び目標イオンの配位圏
内にそれ自身を差込むことにより、目標イオン
(この場合はパラジウム・イオン)へ又はからの
電荷の移動を容易にする。 上述した如くこの効果は、この場合差別的なも
ので、パラジウム種に対する如くには、ニツケル
種に対して有効なブリツジを提供しないものであ
るが、この効果を次の如くに書くことが出来る、 1 M+X-→M(X-)ads. 2 M(X-)ads+Pd(NH34 ++ →[M…X…Pd(NH33++NH3 3 [M…X…Pd(NH33++2e- →Pd0+3NH3+M(X-)ads. 全体の反応は、 Pd(NH34 ++2e- →Pd0+4NH3 上の式に於いて、Mは金属電極、X-は組成の
一定性効果を得る為に用いられた添加物、及び、
括弧の中のものは金属とパラジウム種との間に形
成されたブリツジを現わしている。なお、ads.は
吸着の略字表現である。ここに現わした配位の種
類は多くの場合“内部圏”(inner sphere)の構
造に関係しているが、これは少なくとも1つの配
位子が共有されている、つまり両方の配位シエル
に同時に属しているからである。 沃化物イオンの吸着は、陰極の電位が0電荷点
(PZC)より正の場合に行われる。PZCより更に
大きい正の電位に於いて、電極の表面全体が正に
荷電し、PZCより更に負の電位に於いて、全体が
負に荷電する。 上述した機構は、この効果を高める精製の観測
結果と一致している(例7,8,9参照)。本発
明の例に於いて行われた如き精製により、吸着物
質を鍍金浴から(パラジウム源からこれらを除去
することにより)除去するが、この物質は電極の
所で沃化物(つまり表面活性剤)と競合するが、
パラジウムにブリツジを提供はしない。勿論この
物質が異なる場合は、表面の所で沃化物と競合す
る程度が異なる。従つて、現在受入れられている
表面活性剤の作用の理論によれば、水溶液に浸漬
された電極の表面で、より疎液性の材料はより効
果的に競合し、組成の一定性を維持する沃化物の
効果を削減する傾向がある。このことが“ピリジ
ニウム塩”の試験結果に現われており、鍍金浴の
中のこの種の物質の量が、代表的なビニル・スル
ホン酸ナトリウムの添加量より、質量ベースで、
遥かに少ないにも拘らず、沃化物の効果を削減し
ている(例6参照)。実際、この有害な効果は沃
化物の量を増加しても実際的に克服することは出
来ない。この発見には表面効果も含まれている、
即ち、この効果が量の効果だとすると、四級化さ
れたピリジンによりもたらされる一定性の不安定
化が沃化物の大量添加により“中和”される筈だ
からである。一般的に、疎水性の程度は問題の分
子の有機特性の相対的量と相関している。故意に
加えられた物質との競合がまつたくない所では、
沃化物イオンが、ビニル・スルホン酸ナトリウム
(例4参照)がある場合に比し、より効果的に組
成の一定性を維持する。 その疎水性の程度は別として、沃化物との競合
に大きな影響を持つ表面活性剤のその他のキーと
なる性質は、表面活性部分(moiety)の電荷で
ある、即ち、正荷電した活性の部分が、それ自身
と沃化物の為のパラジウム・イオンとの間に競合
を起こすことにより、沃化物の効果を中和する。 このモデルは、少なくとも、電極面上の沃化物
の単分子層被覆を前提としているので、浴の溶液
中の沃化物の最適濃度は、鍍金、移動質量等の条
件の差によつて異なる。 例 以下、特定の例によつて本発明を詳細に説明す
る。これらの例は全て銅合金の円盤に就いて行わ
れ、これらは当該技術で一般的に行われている予
備鍍金処理が行われたものである。次に、一般的
な硫酸ニツケル鍍金法によつて、円盤が純ニツケ
ル被膜で電気鍍金された。このニツケルのアンダ
―コートはPd―Ni鍍金浴の銅汚染を防ぐが、こ
れは本発明の実施に必ずしも必要なのではない。
ニツケル鍍金された表面が、Pd―Ni合金鍍金に
先立ち、硫酸の20容積%の溶液に浸漬することに
より活性化された。このニツケル鍍金とPd―Ni
合金鍍金との両段階はいずれも、100から500rpm
の範囲の回転速度で、回転―円盤―電極鍍金装置
により行われた。 Pd―Ni合金被膜の厚さは60μinで、この厚さ
は、エネルギー一分散式X線分析(EDXA)技
術を用い、電子放出の為20kVの加速電圧を掛け
て、正確な組成分析を行なうのに充分なものであ
る。 例 1 この例は、各種の市販材料から得られた処方処
理のパラジウム塩により沈積させたPd―Ni合金
の組成の典型的不安定性を説明するものである。
同じ組成を持つ鍍金浴が表1に記載した6種類の
材料からのパラジウム塩で処方調製された。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to electroplated palladium-nickel alloy coatings, and in particular to a plating bath and its coating that control the stability of the alloy composition of the coating over a wide range of varying current densities. Regarding the method. [Prior Art and Its Problems] Historically, gold has been considered a particularly suitable plating material for electrical contacts, due to its corrosion resistance, solderability, and low electrical contact at low loads. Resistance and, due to. However, since gold plating is expensive, research has been conducted into cheaper materials to replace it. Palladium-nickel alloy has shown excellent properties as a substitute for gold for plating electrical contacts.
One of the most successful of these palladium-nickel coatings is U.S. Pat.
, and is disclosed here for reference. The palladium-nickel electroplated surface coatings described in this patent effectively protect the substrate against corrosion, have unaltered solderability, and exhibit reduced electrical contact resistance at low loads. The coatings according to the above-mentioned patents are produced by electroplating in a plating bath containing palladium ()ammine chloride, nickel ammine sulfate, a small amount of brightener, and a conductive salt. Electroplating is about 5 to 25 amps/sq.dm., i.e. 50 to 250 amps/sq.dm.
It is carried out at a current density in the range of ft. (hereinafter referred to as asf). The current density in the high part of this range, i.e. approximately
At 100 asf or more, the Pd-Ni composition of the plating film can be easily and accurately controlled. When the current density falls below this level, it becomes increasingly difficult to control the alloy composition. Control of Pd-Ni composition during electroplating is very important. The properties of this Pd-Ni alloy film are important for the specifications of electronic contacts, such as solderability, toughness, hardness, thermal stability of contact resistance, and corrosion resistance in the atmosphere. It changes drastically depending on the composition of the plating alloy. By precisely controlling this level and keeping the composition of the plated Pd-Ni alloy constant, it is possible to stably impart the desired properties to the contact product. Other manufacturing criteria of plated contacts, such as bubble-freeness, service life, etc., are primarily determined by the thickness of the expensive metal alloy. Standardize widely used non-destructive manufacturing techniques, such as electron backscatter spectroscopy and X-ray fluorescence techniques, to measure coating thickness on high-value metal alloys for specific alloy compositions. You have to try to measure things. Therefore, when manufacturing contact products plated with Pd-Ni alloy, stabilizing the alloy composition is also necessary to control the thickness and thickness-dependent properties of the alloy coating as desired. be. The stability of alloy composition is particularly related to current density. In a typical plating method for formed terminals, the current density changes by as much as four times depending on the position of the contact. The width of the change in current density depends on the geometry of the part, the design of the plating cell, and other factors. The range of current density variation in many formed terminals is 25 to 100 asf. Depending on the location, terminals may be plated at less than 10 asf or more than 150 asf. The effect of changes in current density on alloy composition stability is well illustrated in FIG. 1 and Examples 1-3.
For the purpose of this invention, the stability parameters for evaluating the performance of the Pd-Ni alloy plating method are the Pd content, weight %, of the alloy deposited at 100 asf and the content in the case of 25 asf. It is expressed as a difference. In curve A in Figure 1, this difference has the sign △weight%Pd
(100−25). The △wt% Pd (100−25) of a plating bath made from a commonly commercially available formulation of palladium chloride/ammine salt and an organic brightener is:
As shown in Examples 1-3, it ranges from about 12 to 22.
In Example 1, plating tests were conducted on six commercially available palladium dichloride ammine salts using the same bath chemical composition and plating conditions. The Δwt% Pd(100-25) in this test was between 13.0 and 18.7, all of which resulted in instability with respect to the desired alloy composition consistency. [Means for Solving the Problems] In the embodiment of the present invention, the range of △wt%Pd(100-25) of the Pd-Ni alloy plating bath is from 0 to 6.
It is. This shows that when iodide ions are intentionally added to the Pd-Ni alloy plating bath, the stability of the operation is clearly demonstrated by the significant decrease in the parameter △wt% Pd(100−25). This is due to the discovery that this can be improved. It is important to purify palladium salts to remove chemical species that may promote instability;
This is also necessary to achieve the final stability [Δwt% Pd(100-25)=0]. [Example] As mentioned above, the addition of iodide to the Pd-Ni alloy plating bath has a clear effect on controlling the composition of the plating alloy, and this is due to the parameter △wt% Pd (100
−25). For a Pd-Ni alloy plating bath that does not contain organic brighteners,
When a small amount of iodide, about 15 ppm, is added, as shown in Example 4, Δwt%Pd(100-25) becomes less than 2.0.
The relationship between alloy composition and current density in the 15 ppm test of Example 4 is shown by curve B in FIG. Curve A in Figure 1 is the result of a test conducted with the same plating bath chemistry and test conditions, except that a sodium vinyl sulfonate brightener was used in place of iodide ions (Example 1). (See plating test number V). As a result of using sodium vinyl sulfonate instead of iodide ion, △wt%Pd(100−25)
Increased to 18.7. When added to a Pd-Ni alloy plating bath without organic additives, iodide ions act as brighteners. The addition of iodide ions not only provides a coating with a mirror-like luster, but also increases the maximum current density,
Allows the deposition of smooth, dense, bubble-free coatings. For Pd-Ni alloy plating processes based on organic brighteners such as aliphatic sulfonic acids, the addition of small amounts of iodide ions is very effective in promoting the stability of the process. This fact is illustrated in Example 5, where the addition of iodide ions was reduced from 6 to 100 ppm.
The consistency of the alloy composition plated by the sodium vinyl sulfonate brightener-based method is demonstrated as the temperature rises to FIG. 2 shows the stability parameters in Example 5 in relation to the iodide ion concentration. This data shows that adding only 25 ppm of iodide ion can reach a leveling off of Δwt% Pd(100-25) from 18.7 to about 5. In the Pd-Ni alloy delivery method based on other organic brighteners, such as quaternized pyridine,
Unless a large amount of iodide ions are added, the stability of the process cannot be improved. This situation is illustrated in Example 6, which describes a process based on industrial grade N-benzyl nicotine inner salts as brighteners with addition of iodide ions in the range 23 to 300 ppm. The effect on the consistency of the plated alloy is shown. This salt is CAS registration number 15990-43-3 - pyridinium 3-carboxy 1-(methylphenyl) hydroxide inner salt,
It is essentially a type of pyridinium salt.
By adding 300 ppm of iodide ions, the Δwt% Pd(100-25) of this method was reduced from 16.9 to 11.7. An additional improvement in the consistency of the alloy composition plated by this method is achieved by lowering the concentration of the pyridinium salt and by removing impurities that may promote instability in the brightener.
achieved. Examples 7, 8 and 9 show the effect of purifying palladium salts.
Shown below. The palladium salts used in Examples 7, 8 and 9 were purified using the following facts:
Namely, palladium diamine chloride, Pd
(NH 3 ) 2 Cl 2 is insoluble in water, and palladium chloride.
When a solution of tetraammine is treated with excess hydrochloric acid, the following reaction forms a precipitate. Pd(NH 3 ) 4 Cl 2 +HCl → 1/2Pd(NH 3 ) 2 Cl 2 +1/2H 2 PdCl 4 +3NH 3 That is, ammonia is separated and palladium chloride () acid is formed. However, palladium diamine chloride can be made soluble by treatment with ammonia (dissolved in NH 4 OH). That is, Pd(NH 3 ) 2 Cl 2 +2NH 3 →Pd(NH 3 ) 4 Cl Palladium dichloride tetraammine salt easily dissolves in water. Therefore, to further purify the purchased palladium chloride tetraammine salt, the following method is used: (a) Palladium chloride tetraammine salt, Pd
Dissolve (NH 3 ) 4 Cl 2 , in deionized water; (b) Precipitate palladium diamine chloride, Pd(NH) 2 Cl 2 , by adding excess hydrochloric acid; (c) Precipitate palladium chloride dianmine
Redissolve in NH 4 OH to again form a palladium chloride tetraamine solution. Further, to purify the purchased palladium chloride diamine salt, the following method is used: (a) Palladium chloride diamine salt is purified with NH 4 OH
(b) add excess hydrochloric acid to precipitate the palladium chloride diamine; (c) filter the precipitated palladium chloride diamine from the mother liquor and deionize it. Rinse several times with cold water. Based on the above procedure, one cycle of purification is defined as a series of repeated steps to return the original components to the same chemical composition (i.e. palladium diamine chloride is converted into the same palladium diamine chloride). ). From the above, the palladium balance performed in this series of procedures was verified based on the above-mentioned stoichiometry. It is well known among chemical synthesis experts that precipitation (recrystallization) removes impurities from the supernatant mother liquor and purifies the precipitated product. Besides this purification method, there are other methods such as, for example, reacting an aqueous solution of palladium salt with hydrogen peroxide (especially in the case of organic impurities), or passing the palladium solution through a head of palladium powder, or carbon treatment. This should be obvious to the engineer concerned. It should be noted that in many purification methods, iodide can also be lost, along with undesirable impurities that increase instability;
Iodide ions must be added to achieve the required concentration. The impurity content of other components of the Pd--Ni plating bath also needs to be precisely controlled. Examples 8 and 9 also demonstrate the remarkable effectiveness of precipitation purification as described above in combination with the addition of iodide to the Pd--Ni plating bath. As a result of conducting one cycle of refining palladium chloride tetraammine and testing with a formulation in which 31 ppm of iodide ions were added to the plating bath, △wt% Pd (100-25) was 4.2
It became. When using palladium chloride tetraamine purified in two purification cycles in the same plating bath (35 ppm iodide added), △wt% Pd
(100−25) becomes 0.4, and from the current density 25 asf
A virtually constant alloy composition was obtained between 100 asf. The present invention can be widely used for all Pd--Ni alloy plating methods. Current density from 25
In the range of 100 amps/sq.ft., a test to confirm the effect of adding iodide to ensure consistency of the composition of the plating alloy was carried out using various nickel salts (see Example 10),
Various salts with different conductivities (see Example 11), a wide range of agitation levels (see Example 12), and a wide range of
Pd/Ni molar concentration ratios, which resulted in the deposition of alloys with a wide range of compositions (see Examples 13, 14, 15), were performed. In the pH range 7-9 commonly used in industrial plating baths, iodide addition is equally effective. The principle of the generation mechanism explaining the effect of making the alloy composition constant is shown in FIG. During electroplating, the contact terminal acts as a solid negative electrode,
This is then electroplated with a Pd-Ni alloy. Adsorbed monolayer of added iodide ions
monolayer) forms an effective bridge for the palladium ions, possibly Pd(NH 3 ) 4 ++ ions, in the plating bath and carries the charge to the electrode. However, iodide ions do not provide an effective bridge to nickel ion species. This ligand-bridge effect has already been described in the literature. In essence, this bridge facilitates the transfer of charge to or from the target ion (in this case a palladium ion) by adsorbing to the electrode and inserting itself into the coordination sphere of the target ion. As mentioned above, this effect is discriminatory in this case and does not provide a bridge as effective against the nickel species as it does against the palladium species, but this effect can be written as: 1 M+X - → M(X - ) ads. 2 M(X - ) ads+Pd(NH 3 ) 4 ++ → [M...X...Pd(NH 3 ) 3 ] + +NH 3 3 [M... 3 ) 3 ] + +2e - →Pd 0 +3NH 3 +M(X - ) ads. The overall reaction is Pd(NH 3 ) 4 ++ 2e - →Pd 0 +4NH 3 In the above equation, M is the metal electrode , X - is an additive used to obtain a compositional consistency effect, and
The one in parentheses represents the bridge formed between the metal and the palladium species. Note that ads. is an abbreviation for adsorption. The type of coordination presented here is often related to the structure of the “inner sphere,” which means that at least one ligand is shared, i.e., that both coordination shells This is because they belong to the same time. Adsorption of iodide ions takes place when the potential of the cathode is more positive than the point of zero charge (PZC). At a more positive potential than PZC, the entire surface of the electrode is positively charged, and at a more negative potential than PZC, the entire surface is negatively charged. The mechanism described above is consistent with the observation that purification enhances this effect (see Examples 7, 8, 9). Purification, such as that carried out in the examples of the present invention, removes adsorbed substances from the plating bath (by removing them from the palladium source), but this substance is removed from the iodide (i.e. surfactant) at the electrode. Although it competes with
We do not offer bridges to palladium. Of course, different materials compete with iodide at the surface to different extents. Therefore, according to the currently accepted theory of surfactant action, more lyophobic materials compete more effectively and maintain compositional constancy at the surface of an electrode immersed in an aqueous solution. It tends to reduce the effect of iodide. This is reflected in the test results for "pyridinium salts", where the amount of this type of material in the plating bath is lower on a mass basis than the typical amount of sodium vinyl sulfonate added.
It reduces the effect of iodide, although it is much less (see Example 6). In fact, this deleterious effect cannot be practically overcome by increasing the amount of iodide. This finding also includes surface effects,
That is, if this effect is a dose effect, the instability caused by quaternized pyridine should be "neutralized" by the addition of a large amount of iodide. Generally, the degree of hydrophobicity is correlated to the relative amount of organic character of the molecule in question. Where competition with intentionally added substances is not desirable,
Iodide ions maintain compositional consistency more effectively than in the presence of sodium vinyl sulfonate (see Example 4). Apart from its degree of hydrophobicity, the other key property of a surfactant that has a major influence on its competition with iodide is the charge of the surface active moiety, i.e. the positively charged active moiety. neutralizes the effect of iodide by creating competition between itself and palladium ions for iodide. Since this model assumes that at least a monomolecular layer of iodide is coated on the electrode surface, the optimum concentration of iodide in the bath solution varies depending on differences in conditions such as plating and moving mass. EXAMPLES The invention will now be explained in detail by means of specific examples. All of these examples were performed on copper alloy disks, which were subjected to a pre-plating process common in the art. The disks were then electroplated with a pure nickel coating using a common nickel sulfate plating process. This nickel undercoat prevents copper contamination of the Pd--Ni plating bath, but it is not necessary for the practice of this invention.
The nickel plated surface was activated by immersion in a 20% by volume solution of sulfuric acid prior to Pd-Ni alloy plating. This nickel plating and Pd-Ni
Both stages with alloy plating are 100 to 500 rpm.
It was carried out in a rotary-disc-electrode plating apparatus at rotational speeds in the range of . The thickness of the Pd-Ni alloy coating is 60 μin, and this thickness is determined by using energy-dispersive X-ray analysis (EDXA) technology and applying an accelerating voltage of 20 kV to emit electrons for accurate compositional analysis. is sufficient. Example 1 This example illustrates the typical instability of the composition of Pd--Ni alloys deposited with formulated palladium salts obtained from various commercially available materials.
Plating baths with the same composition were formulated with palladium salts from the six materials listed in Table 1.

【表】 鍍金浴の組成及び鍍金条件は次の如くである。 鍍金浴の化学組成 Pd濃度:表の塩 20g/ Ni濃度:硫酸ニツケル・アンミン 10g/ ビニルスルホン酸ナトリウム: 2.8g/ 硫酸アンモニウム: 50g/ 水酸化アンモニウム: 所定のPHの為の必要量 鍍金条件 温度: 48℃ PH: 8.5 (NH4OH又はHClの添加で調整) 円盤の回転速度: 500rpm 上述した組成の6種類の鍍金浴で、その各々が
表記載の6種類のパラジウム塩の内の1つで調
整されたもの、を用い、25から200amp/sq.ft.の
範囲の電流密度で、円盤がPd―Ni合金被膜で鍍
金された。合金の被膜組成の分析結果が表に見
られる。6種類の鍍金浴に対する合金組成の安定
性のパラメーター[△重量%Pd(100―25)]は
13.0から18.7の範囲にあつた。
[Table] The composition of the plating bath and plating conditions are as follows. Chemical composition of the plating bath Pd concentration: Table salt 20g / Ni concentration: Nickel sulfate/ammine 10g / Sodium vinyl sulfonate: 2.8g / Ammonium sulfate: 50g / Ammonium hydroxide: Required amount for specified pH Plating conditions temperature: 48℃ PH: 8.5 (adjusted by addition of NH 4 OH or HCl) Rotation speed of disc: 500 rpm Six types of plating baths with the compositions described above, each containing one of the six types of palladium salts listed in the table. The disks were plated with a Pd-Ni alloy coating using a modified Pd-Ni alloy coating at current densities ranging from 25 to 200 amp/sq.ft. The results of the analysis of the coating composition of the alloy can be seen in the table. The stability parameters of the alloy composition for six types of plating baths [△wt%Pd(100-25)] are
It ranged from 13.0 to 18.7.

【表】 例 2 次に示す如き鍍金浴の化学組成及び鍍金条件
で、25から200asfの電流密度で、Pd―Ni合金被
膜が円盤に電気的に沈積された、即ち、 鍍金浴の化学組成 Pd濃度:二塩化パラジウムテトラアンミンと
して、 17.0g/ Ni濃度:塩化ニツケル・アンミンとして
11.0g/ ビニルスルホン酸ナトリウム: 2.8g/ 硫酸アンモニウム: 50g/ 水酸化アンモニウム:
所定のPHにする為の必要量 鍍金条件 温度: 48℃ PH: 8.0 回転速度: 500rpm 電流密度の関数としての被膜組成の分析結果が
表に示されている。この試験でパラメーター
[△重量%Pd(100―25)]は21.4であつた。
[Table] Example 2 A Pd--Ni alloy film was electrically deposited on a disk at a current density of 25 to 200 asf with the chemical composition of the plating bath and the plating conditions as shown below, i.e., the chemical composition of the plating bath Pd Concentration: as palladium tetraammine dichloride, 17.0g/Ni concentration: as nickel ammine chloride
11.0g/ Sodium vinyl sulfonate: 2.8g/ Ammonium sulfate: 50g/ Ammonium hydroxide:
Required amount plating conditions to achieve the specified PH Temperature: 48°C PH: 8.0 Rotation speed: 500 rpm The results of the analysis of the coating composition as a function of current density are shown in the table. In this test, the parameter [Δwt%Pd(100-25)] was 21.4.

【表】 例 3 次に示す如き鍍金浴の化学組成及び鍍金条件
で、25から200asfの電流密度で、Pd―Ni合金被
膜が円盤に電気的に沈積された、即ち、 鍍金浴の化学組成 Pd濃度:二塩化パラジウムテトラアンミンと
して、 15.0g/ Ni濃度:塩化ニツケルとして 7.5g/ “ピリジニウム塩”: 0.6g/ 塩化アンモニウム: 30g/ 水酸化アンモニウム:
所定のPHにする為の必要量 鍍金条件 温度: 48℃ PH: 8.5 回転速度: 500rpm 電流密度の関数としてこの被膜組成の分析結果
が表に示されている。この試験でのパラメータ
ー[△重量%Pd(100―25)]は16.9であつた。
[Table] Example 3 A Pd-Ni alloy film was electrically deposited on a disk at a current density of 25 to 200 asf with the chemical composition of the plating bath and the plating conditions as shown below, i.e., the chemical composition of the plating bath Pd Concentration: 15.0g as palladium tetraammine dichloride / Ni concentration: 7.5g as nickel chloride / “Pyridinium salt”: 0.6g / Ammonium chloride: 30g / Ammonium hydroxide:
Required amount plating conditions to achieve the specified PH Temperature: 48°C PH: 8.5 Rotation speed: 500 rpm The results of the analysis of this coating composition as a function of current density are shown in the table. The parameter [Δwt% Pd (100-25)] in this test was 16.9.

【表】 例 4 この例はPd―Ni合金鍍金浴へ沃化物イオン添
加することにより合金組成の一定性が目覚ましく
改善される有益な効果を示すものである。15から
50ppmの沃化物イオンを含む鍍金浴で、25から
200asfの電流密度で、Pd―Ni合金被膜が円盤に
電気的に沈積された。鍍金浴の化学組成及び鍍金
条件は次の如くである、即ち、 鍍金浴の化学組成 Pd濃度:二塩化パラジウムテトラアンミンと
して、 20g/ Ni濃度:塩化ニツケル・アンミンとして
10g/ 硫酸アンモニウム: 50g/ 水酸化アンモニウム:
所定のPHにする為の必要量 鍍金条件 温度: 48℃ PH: 8.5 回転速度: 500rpm 電流密度及び沃化物イオンの濃度の関数として
の被膜組成の分析結果が表に示されている。
15ppmの沃化物イオンを含む鍍金浴の[△重量%
Pd(100―25)]は2.0であつた。
[Table] Example 4 This example shows the beneficial effect of adding iodide ions to a Pd--Ni alloy plating bath, which dramatically improves the consistency of the alloy composition. from 15
In a plating bath containing 50 ppm iodide ions, from 25
A Pd-Ni alloy coating was electrically deposited on the disk at a current density of 200 asf. The chemical composition of the plating bath and the plating conditions are as follows: Chemical composition of the plating bath Pd concentration: as palladium dichloride tetraammine 20g/Ni concentration: as nickel chloride ammine
10g/ammonium sulfate: 50g/ammonium hydroxide:
Required amount plating conditions to achieve the specified PH Temperature: 48°C PH: 8.5 Rotation speed: 500 rpm The results of the analysis of the coating composition as a function of current density and iodide ion concentration are shown in the table.
[△wt% of a plating bath containing 15 ppm iodide ions
Pd(100−25)] was 2.0.

【表】 注:* 残りはニツケル
例 5 この例はビニル・スルホン酸ナトリウムを含む
Pd―Ni合金鍍金浴へ沃化物イオン添加すること
により合金組成の一定性が目覚ましく改善される
有益な効果を示すものである。0,6,15,25,
50及び100ppmの沃化物イオンを含む鍍金浴で、
25から100asfの電流密度で、Pd―Ni合金被膜が
円盤に電気的に沈積された。鍍金浴の化学組成及
び鍍金条件は次の如くである、即ち、 鍍金浴の化学組成 Pd濃度:二塩化パラジウムテトラアンミンと
して、 20.g/ Ni濃度:塩化ニツケル・アンミンとして
10g/ ビニル・スルホン酸ナトリウム: 2.8g/ 水酸化アンモニウム:
所定のPHにする為の必要量 鍍金条件 温度: 48℃ PH: 8.5 回転速度: 500rpm 沃化物イオン濃度の関数として決定された安定
性のパラメーター[△重量%Pd(100―25)]が表
に示されている。25ppmの沃化物イオンの添加
により△重量%Pd(100―25)が18.7から5.2に減
少した。 表 沃化物イオン濃度ppm △重量%Pd(100―25) 0 18.7 6 12.8 15 7.6 25 5.2 50 5.0 100 5.9 例 6 この例は四級化されたピリジンを含むPd―Ni
合金鍍金浴へ沃化物イオンを添加することにより
合金組成の一定性が目覚ましく改善される有益な
効果を示すものである。0,23,100及び300ppm
の沃化物イオンを含む鍍金浴で、25から100asfの
電流密度で、Pd―Ni合金被膜が円盤に電気的に
沈積された。鍍金浴の化学組成及び鍍金条件は次
の如くである、即ち、 鍍金浴の化学組成 Pd濃度:二塩化パラジウムテトラアンミンと
して、 15.0g/ Ni濃度:塩化ニツケルとして 7.5g/ “ビリジニウム塩”: 0.6g/ 水酸化アンモニウム:
所定のPHにする為の必要量 鍍金条件 温度: 48℃ PH: 8.5 回転速度: 500rpm 沃化物イオン濃度の関数として決定された安定
性のパラメーター[△重量%Pd(100―25)]が表
に示されている。300ppmの沃化物イオンの添
加により△重量%Pd(100―25)が16.9から11.7に
減少した。 表 沃化物イオン濃度ppm △重量%Pd(100―25) 0 16.9 23 15.5 100 13.9 300 11.7 例 7 この例は、電気的に沈積されたPd―Ni合金の
組成の一定性を改善するパラジウム塩の精製の目
覚ましい効果を示すものである。市販されている
二塩化パラジウム・テトラアンミン塩の1つのロ
ツトの一部が上述した1サイクルの再結晶によつ
て精製された。Pd―Ni合金被膜が、入荷のまま
の状態のパラジウム塩で標準処理された鍍金浴、
及び精製パラジウム塩で標準処理された同じ化学
組成を持つ鍍金浴で、同じ鍍金条件の下で、電流
密度25から100asfで、円盤上に電気的に沈積され
た。鍍金浴の基本的化学組成及び鍍金条件は例1
と同じである。鍍金浴の沃化物イオン濃度は<
1ppmであつた。入荷のままの状態のパラジウム
塩で標準処理された場合パラメーターは18.7で、
一方、精製パラジウム塩で標準処理された場合の
安定性パラメーターは14.5であつた。 例 8 この例は、沃化物イオンの添加とパラジウム塩
の精製が、電気的に沈積されたPd―Ni合金の組
成の一定性に及ぼす目覚ましい効果に就いて示し
ている。塩化パラジウムテトラアンミン塩の1つ
の試料が上述した再結晶サイクルによつて精製さ
れた。25から100asfの範囲の電流密度で、Pd―
Ni合金が円盤上に鍍金され、その時の鍍金浴の
化学組成及び鍍金条件は次の如くである。即ち、 鍍金浴の化学組成 Pd濃度: 20.g/ Ni濃度:硫酸ニツケルアンミンとして
10g/ ビニルスルホン酸ナトリウム: 2.8g/ 沃化物イオン: 31ppm 硫酸アンモニウム: 50g/ 水酸化アンモニウム:
所定のPHにする為の必要量 鍍金条件 温度: 48℃ PH: 8.5 回転速度: 500rpm この方法の△重量%Pd(100―25)は4.2であつ
た。 例 9 この例は、沃化物イオンの添加とパラジウム塩
の精製が、電気的に沈積されたPd―Ni合金の組
成の一定性に及ぼす目覚ましい効果に就いて示し
ている。塩化パラジウムテトラアンミン塩の1つ
の試料が上述した2種類の再結晶サイクルによつ
て精製された。25から100asfの範囲の電流密度
で、Pd―Ni合金が円盤上に鍍金され、その時の
鍍金浴の化学組成及び鍍金条件は次の如くであ
る。即ち、 鍍金浴の化学組成 Pd濃度: 20g/ Ni濃度:硫酸ニツケルアンミンとして
10g/ ビニルスルホン酸ナトリウム: 2.8g/ 沃化物イオン: 35ppm 硫酸アンモニウム: 50g/ 水酸化アンモニウム:
所定のPHにする為の必要量 鍍金条件 温度: 48℃ PH: 8.5 回転速度: 500rpm この方法の△重量%Pd(100―25)は0.4であつ
た。 例 10 Pd―Ni合金被膜が、同じ試験条件の下で、電
流密度25から100asfの間で、円盤上に電気的に沈
積された。この場合の鍍金浴は、3つの異なつた
型のニツケル塩、即ち、硫酸アンミン、硫酸塩、
及び塩化物で標準処理された。パラジウム塩、そ
の他の化学パラメーター、及び鍍金条件に就いて
は例8と同じであつた。この3つの異なつた型の
ニツケル塩に対するパラジウム合金組成の一定性
が表に示されている。 表 ニツケル塩の型 △重量%Pd(100―25) 硫酸アンミン 4.2 硫酸塩 2.8 塩化物 2.3 例 11 Pd―Ni合金被膜が、同じ試験条件下で、電流
密度25から100asfの範囲の間で円盤上に電気的に
沈積された。この場合の鍍金浴は2つの異なつた
型の電導性の塩の下で標準処理された。パラジウ
ム塩、その他の基本的化学組成のパラメーター、
及び鍍金条件は例8と同じであつた。この2つの
異なつた電導性の塩に対する、パラジウム合金組
成の一定性が表に示されている。 表 電導性塩の塩 △重量%Pd(100―25) 硫酸アンモニウム 4.2 塩化アンモニウム 0.8 例 12 この例は、Pd―Ni合金組成の一定性の為の沃
化物イオンの添加の目覚しい効果をアジテーシヨ
ン・レベル範囲の電流密度の関数として示してい
る。電流密度25から100asfの範囲で、100及び
500rpmの速度で回転する円盤上にPd―Ni合金が
鍍金され、その時の鍍金浴の化学組成及び鍍金条
件は次の如くである。即ち、 鍍金浴の化学組成 Pd濃度:二塩化パラジウムダイアンミンとし
て 20g/ Ni濃度:硫酸ニツケルアンミンとして
10g/ ビニルスルホン酸ナトリウム: 2.8g/ 沃化物イオン濃度: 31ppm 硫酸アンモニウム: 50g/ 水酸化アンモニウム:
所定のPHにする為の必要量 鍍金条件 温度: 48℃ PH: 8.6 回転速度: 100及び500rpm 回転速度100rpmの場合、△重量%Pd(100―
25)は3.2であつた。回転速度500rpmの場合、△
重量%Pd(100―25)は2.8であつた。 例 13 この例は、Pd―Ni合金組成の一定性の為の沃
化物イオンの添加の目覚ましい効果を、0.86のパ
ラジウム対ニツケルのモル濃度比を持つ鍍金浴で
行なつた場合に就いて示している。電流密度25か
ら100asfの範囲の電流密度で、円盤上にPd―Ni
合金が鍍金され、その時の鍍金浴の化学組成及び
鍍金条件は次の如くである。即ち、 鍍金浴の化学組成 Pd濃度:二塩化パラジウムダイアンミンとし
て 17.0g/ Ni濃度:硫酸ニツケルアンミンとして
11.0g/ ビニルスルホン酸ナトリウム: 2.8g/ 硫酸アンモニウム: 50g/ 水酸化アンモニウム:
所定のPHにする為の必要量 鍍金条件 温度: 48℃ PH: 8.5 回転速度: 500rpm 最初の鍍金試験が完了した時、100ppmの沃化
物イオンが鍍金浴に加えられ、2回目にセツトさ
れた円盤が同じ電流密度設定でPd―Ni合金鍍金
された。沃化物イオンの添加前及び後の試験に於
ける被膜合金の組成の分析結果は表Xの如くであ
る。
[Table] Note: *The rest are Nickel examples 5 This example includes sodium vinyl sulfonate.
The results show that the addition of iodide ions to the Pd--Ni alloy plating bath significantly improves the consistency of the alloy composition. 0, 6, 15, 25,
In a plating bath containing 50 and 100 ppm iodide ions,
Pd--Ni alloy coatings were electrically deposited on the discs at current densities from 25 to 100 asf. The chemical composition of the plating bath and the plating conditions are as follows: Chemical composition of the plating bath Pd concentration: as palladium dichloride tetraammine 20.g/Ni concentration: as nickel chloride ammine
10g/ Sodium vinyl sulfonate: 2.8g/ Ammonium hydroxide:
Required amount plating conditions to achieve the specified PH Temperature: 48℃ PH: 8.5 Rotation speed: 500rpm Stability parameters [△wt% Pd (100−25)] determined as a function of iodide ion concentration are shown in the table. It is shown. Addition of 25 ppm iodide ions reduced Δwt%Pd(100-25) from 18.7 to 5.2. Surface iodide ion concentration ppm △wt% Pd (100-25) 0 18.7 6 12.8 15 7.6 25 5.2 50 5.0 100 5.9 Example 6 This example shows Pd-Ni containing quaternized pyridine.
The addition of iodide ions to the alloy plating bath shows the beneficial effect of significantly improving the consistency of the alloy composition. 0, 23, 100 and 300ppm
Pd--Ni alloy coatings were electrically deposited onto the discs at current densities from 25 to 100 asf in a plating bath containing iodide ions of . The chemical composition of the plating bath and the plating conditions are as follows: Chemical composition of the plating bath Pd concentration: 15.0 g as palladium tetraamine dichloride / Ni concentration: 7.5 g as nickel chloride / "Viridinium salt": 0.6 g / Ammonium hydroxide:
Required amount plating conditions to achieve the specified PH Temperature: 48℃ PH: 8.5 Rotation speed: 500rpm Stability parameters [△wt% Pd (100−25)] determined as a function of iodide ion concentration are shown in the table. It is shown. Addition of 300 ppm iodide ions reduced Δwt%Pd(100-25) from 16.9 to 11.7. Surface iodide ion concentration ppm △wt% Pd (100-25) 0 16.9 23 15.5 100 13.9 300 11.7 Example 7 This example demonstrates the use of palladium salts to improve the compositional consistency of electro-deposited Pd-Ni alloys. This shows the remarkable effect of purification. A portion of one lot of commercially available palladium dichloride tetraammine salt was purified by one cycle of recrystallization as described above. A plating bath in which the Pd-Ni alloy coating is standard treated with palladium salt as received.
and electroplating baths with the same chemical composition standard treated with purified palladium salts and electrolytically deposited onto disks under the same plating conditions at current densities of 25 to 100 asf. The basic chemical composition of the plating bath and plating conditions are shown in Example 1.
is the same as The iodide ion concentration in the plating bath is <
It was 1ppm. When standard treatment is performed with palladium salt as received, the parameter is 18.7;
On the other hand, the stability parameter when subjected to standard treatment with purified palladium salt was 14.5. Example 8 This example demonstrates the remarkable effect that iodide ion addition and palladium salt purification have on the compositional consistency of an electro-deposited Pd--Ni alloy. One sample of palladium chloride tetraammine salt was purified by the recrystallization cycle described above. At current densities ranging from 25 to 100 asf, Pd—
Ni alloy was plated on the disk, and the chemical composition of the plating bath and the plating conditions were as follows. That is, chemical composition of the plating bath Pd concentration: 20.g/Ni concentration: as nickel ammine sulfate
10g/ Sodium vinyl sulfonate: 2.8g/ Iodide ion: 31ppm Ammonium sulfate: 50g/ Ammonium hydroxide:
Required amount plating conditions to achieve the specified PH Temperature: 48°C PH: 8.5 Rotation speed: 500 rpm The △weight% Pd (100−25) of this method was 4.2. Example 9 This example demonstrates the remarkable effect that iodide ion addition and palladium salt purification have on the compositional consistency of an electro-deposited Pd--Ni alloy. One sample of palladium chloride tetraammine salt was purified by the two recrystallization cycles described above. Pd--Ni alloy was plated on the disk at a current density ranging from 25 to 100 asf, and the chemical composition of the plating bath and plating conditions were as follows. That is, chemical composition of the plating bath Pd concentration: 20g/Ni concentration: as nickel ammine sulfate
10g/ Sodium vinyl sulfonate: 2.8g/ Iodide ion: 35ppm Ammonium sulfate: 50g/ Ammonium hydroxide:
Required amount plating conditions to achieve the specified PH Temperature: 48°C PH: 8.5 Rotation speed: 500 rpm The △weight% Pd (100−25) of this method was 0.4. Example 10 A Pd--Ni alloy coating was electrically deposited on a disk at current densities between 25 and 100 asf under the same test conditions. The plating bath in this case consists of three different types of nickel salts: ammine sulfate; sulfate;
and standard treatment with chloride. The palladium salt, other chemical parameters, and plating conditions were the same as in Example 8. The constancy of palladium alloy composition for the three different types of nickel salts is shown in the table. Table Type of Nickel Salt △wt% Pd (100-25) Ammine Sulfate 4.2 Sulfate 2.8 Chloride 2.3 Example 11 Pd-Ni alloy coatings were deposited on disks at current densities between 25 and 100 asf under the same test conditions. was deposited electrically. The plating bath in this case was standard processed under two different types of conductive salts. Palladium salts and other basic chemical composition parameters,
The plating conditions were the same as in Example 8. The constancy of the palladium alloy composition for the two different conductivity salts is shown in the table. Surface Conductive Salt △wt% Pd (100-25) Ammonium Sulfate 4.2 Ammonium Chloride 0.8 Example 12 This example shows the remarkable effect of the addition of iodide ions for consistency of Pd-Ni alloy composition in the agitation level range. is shown as a function of current density. Current density ranges from 25 to 100asf, 100 and
A Pd--Ni alloy was plated on a disk rotating at a speed of 500 rpm, and the chemical composition of the plating bath and the plating conditions were as follows. That is, the chemical composition of the plating bath: Pd concentration: as palladium diamine dichloride 20g/Ni concentration: as nickel diamine sulfate
10g/ Sodium vinyl sulfonate: 2.8g/ Iodide ion concentration: 31ppm Ammonium sulfate: 50g/ Ammonium hydroxide:
Required amount plating conditions to achieve the specified PH Temperature: 48℃ PH: 8.6 Rotation speed: 100 and 500rpm When the rotation speed is 100rpm, △weight%Pd (100-
25) was 3.2. When the rotation speed is 500 rpm, △
The weight percent Pd (100-25) was 2.8. Example 13 This example shows the remarkable effect of iodide ion addition on Pd-Ni alloy composition consistency when performed in a plating bath with a palladium to nickel molar concentration ratio of 0.86. There is. Pd—Ni on the disk at current densities ranging from 25 to 100 asf.
The alloy was plated, and the chemical composition of the plating bath and the plating conditions were as follows. That is, the chemical composition of the plating bath: Pd concentration: as palladium diamine dichloride 17.0 g/Ni concentration: as nickel diamine sulfate
11.0g/ Sodium vinyl sulfonate: 2.8g/ Ammonium sulfate: 50g/ Ammonium hydroxide:
Required amount plating conditions to achieve the specified PH Temperature: 48℃ PH: 8.5 Rotation speed: 500rpm When the first plating test was completed, 100ppm iodide ions were added to the plating bath and the disk set for the second time. was plated with Pd-Ni alloy at the same current density setting. Table X shows the analysis results of the composition of the coating alloy in the tests before and after the addition of iodide ions.

【表】 注:* 残りはニツケル
鍍金浴に100ppmの沃化物イオンが加えられた
場合、△重量%Pd(100―25)は21.4から1.5に下
がつた。 例 14 この例は、Pd―Ni合金組成の一定性の為の沃
化物イオンの添加の目覚ましい効果を、0.55のパ
ラジウム対ニツケルのモル濃度比を持つ鍍金浴で
行なつた場合に就いて示している。電流密度25か
ら100asfの範囲の電流密度で、円盤上にPd―Ni
合金が鍍金され、その時の鍍金浴の化学組成及び
鍍金条件は次の如くである。即ち、 鍍金浴の化学組成 Pd濃度:二塩化パラジウムダイアンミンとし
て 15.6g/ Ni濃度:硫酸ニツケルアンミンとして
15.4g/ ビニルスルホン酸ナトリウム: 2.8g/ 硫酸アンモニウム: 50g/ 水酸化アンモニウム:
所定のPHにする為の必要量 鍍金条件 温度: 48℃ PH: 8.5 回転速度: 500rpm 最初の鍍金試験が完了した時、100ppmの沃化
物イオンが鍍金浴に加えられ、2回目にセツトさ
れた円盤が同じ電流密度設定でPd―Ni合金鍍金
された。沃化物イオンの添加前及び後の試験に於
ける被膜合金の組成の分析結果は表XIの如くであ
る。
[Table] Note: * The rest is nickel When 100 ppm of iodide ions were added to the plating bath, △wt% Pd (100-25) decreased from 21.4 to 1.5. Example 14 This example shows the remarkable effect of iodide ion addition on Pd-Ni alloy composition consistency when performed in a plating bath with a palladium to nickel molar concentration ratio of 0.55. There is. Pd—Ni on the disk at current densities ranging from 25 to 100 asf.
The alloy was plated, and the chemical composition of the plating bath and the plating conditions were as follows. That is, the chemical composition of the plating bath: Pd concentration: as palladium diamine dichloride 15.6 g/Ni concentration: as nickel diamine sulfate
15.4g/ Sodium vinyl sulfonate: 2.8g/ Ammonium sulfate: 50g/ Ammonium hydroxide:
Required amount plating conditions to achieve the specified PH Temperature: 48℃ PH: 8.5 Rotation speed: 500rpm When the first plating test was completed, 100ppm iodide ions were added to the plating bath and the disk set for the second time. was plated with Pd-Ni alloy at the same current density setting. The analysis results of the composition of the coating alloy in the tests before and after the addition of iodide ions are shown in Table XI.

【表】 注:* 残りはニツケル
鍍金浴に100ppmの沃化物イオンが加えられた
場合、△重量%Pd(100―25)は18.1から2.5に下
がつた。 例 15 この例は、Pd―Ni合金組成の一定性の為の沃
化物イオンの添加の目覚ましい効果を、0.24のパ
ラジウム対ニツケルのモル濃度比を持つ鍍金浴で
行つた場合に就いて示している。電流密度25から
100asfの範囲の電流密度で、円盤上にPd―Ni合
金が鍍金され、その時の鍍金浴の化学組成及び鍍
金条件は次の如くである。即ち、 鍍金浴の化学組成 Pd濃度:二塩化パラジウムダイアンミンとし
て 7.4g/ Ni濃度:硫酸ニツケルアンミンとして
17.0g/ ビニルスルホン酸ナトリウム: 2.8g/ 沃化物イオン濃度: 11ppm 硫酸アンモニウム: 50g/ 水酸化アンモニウム:
所定のPHにする為の必要量 鍍金条件 温度: 48℃ PH: 8.0 回転速度: 500rpm 最初の鍍金試験が完了した時、89ppmの沃化物
イオンが鍍金浴に加えられ、2回目にセツトされ
た円盤が同じ電流密度設定でPd―Ni合金鍍金さ
れた。沃化物イオンの添加前及び後の試験に於け
る被膜合金の組成の分析結果は表XIIの如くであ
る。
[Table] Note: * The rest is nickel When 100 ppm of iodide ions were added to the plating bath, △wt% Pd (100-25) decreased from 18.1 to 2.5. Example 15 This example shows the remarkable effect of iodide ion addition on Pd-Ni alloy composition consistency when performed in a plating bath with a palladium to nickel molar concentration ratio of 0.24. . Current density from 25
A Pd--Ni alloy was plated on the disk at a current density in the range of 100 asf, and the chemical composition of the plating bath and the plating conditions were as follows. That is, the chemical composition of the plating bath: Pd concentration: as palladium diamine dichloride 7.4 g/Ni concentration: as nickel diamine sulfate
17.0g/ Sodium vinyl sulfonate: 2.8g/ Iodide ion concentration: 11ppm Ammonium sulfate: 50g/ Ammonium hydroxide:
Required amount plating conditions to achieve the specified PH Temperature: 48℃ PH: 8.0 Rotation speed: 500rpm When the first plating test was completed, 89ppm of iodide ions were added to the plating bath and the disk set for the second time. was plated with Pd-Ni alloy at the same current density setting. The analysis results of the composition of the coating alloy in the tests before and after the addition of iodide ions are shown in Table XII.

【表】 注:* 残りはニツケル
鍍金浴に89ppmの沃化物イオンが加えられた場
合、△重量%Pd(100―25)は17.9から9.4に下が
つた。 以上の記述及び添附した図面は本発明のいくつ
かの実施例に関するものであるが、これと同等の
その他の実施例及び変形を考えることが出来るこ
とは、当該技術者にとつては明らかなことであろ
う。
[Table] Note: * The rest is nickel When 89 ppm of iodide ions were added to the plating bath, △wt% Pd (100-25) decreased from 17.9 to 9.4. Although the above description and attached drawings relate to some embodiments of the present invention, it will be obvious to those skilled in the art that other embodiments and modifications equivalent to these can be considered. Will.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、Pd―Ni合金の組成の安定性に対す
る電流密度の影響を示すもので、この中で、曲線
Aは例1の鍍金試験番号Vを現わし、曲線Bは、
例4に示した本発明による、15ppmの沃化物添加
の優れた効果を示す図、第2図は例5の試験に於
いて、Pd―Ni合金の安定性を、沃化物イオン濃
度の関数として示す図、第3図は電極のインター
フエースに於いて、Pd―Ni合金組成の一定化に
影響を与える機構を説明する概念図である。
Figure 1 shows the influence of current density on the compositional stability of Pd--Ni alloy, in which curve A represents plating test number V of Example 1, curve B represents
Figure 2 shows the superior effect of the 15 ppm iodide addition according to the present invention as shown in Example 4. The figure shown in FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the mechanism that influences the constant Pd--Ni alloy composition at the electrode interface.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 導電性基材にパラジウム―ニツケル合金の被
膜を鍍金し、上記の鍍金合金のパラジウム含有量
を所定の値に実質的に一定に維持することの出来
る電気鍍金浴に於いて、上記鍍金浴がパラジウム
塩とニツケル塩と少なくとも15ppmの沃化物イオ
ンとを含むことを特徴とする、鍍金合金組成を安
定させる電気鍍金浴。 2 上記パラジウム塩が塩化パラジウム()ア
ンミンであり、上記ニツケル塩が、硫酸ニツケ
ル・アンミンと硫酸ニツケルと及び塩化ニツケル
とからなるグループの中から選択された塩であ
り、更に、導電性の塩と有機光沢剤とを含み、上
記導電性の塩のPHが7〜9の範囲であり、又上記
導電性の塩が硫酸アンモニウム及び塩化アンモニ
ウムのいずれか1つであり、上記有機光沢剤がビ
ニル・スルホン酸ナトリウム及び四級化されたピ
リジニウムのいずれか1つである、請求項1記載
の電気鍍金浴。 3 導電性基材にパラジウム―ニツケル合金の被
膜を鍍金し、上記合金のパラジウム含有量を所定
の値に実質的に一定に保つ鍍金方法に於いて、上
記方法が、 (a) パラジウム塩とニツケル塩と及び少なくとも
15ppmの沃化物イオンとを含む電気鍍金浴に上
記導電性基材を漬ける手順と、 (b) 上記鍍金浴に鍍金電流を通し、この場合上記
導電性基材上の電流密度が約10amps/sq.ft.か
ら約150amps/sq.ft.の範囲にある、如くにす
る手順と、 (c) パラジウム―ニツケル合金の被膜を上記導電
性基材上に沈積させ、用いられる電流密度の範
囲内に於いて、そのパラジウム含有量の差が10
重量%以下になる如くにする手順と、 を含む、導電性基材へのパラジウム―ニツケル合
金被膜の鍍金方法。
[Scope of Claims] 1. Plating a film of palladium-nickel alloy on a conductive substrate in an electroplating bath capable of maintaining the palladium content of the plating alloy substantially constant at a predetermined value. An electroplating bath for stabilizing a plating alloy composition, characterized in that the plating bath contains a palladium salt, a nickel salt, and at least 15 ppm of iodide ions. 2. The palladium salt is palladium()ammine chloride, the nickel salt is a salt selected from the group consisting of nickel sulfate/ammine, nickel sulfate, and nickel chloride, and the nickel salt is a conductive salt. the conductive salt has a pH in the range of 7 to 9, the conductive salt is either ammonium sulfate or ammonium chloride, and the organic brightener is vinyl sulfone. The electroplating bath according to claim 1, wherein the electroplating bath is one of sodium chloride and quaternized pyridinium. 3. In a plating method in which a conductive substrate is plated with a film of palladium-nickel alloy, and the palladium content of the alloy is kept substantially constant at a predetermined value, the above method comprises: (a) palladium salt and nickel; with salt and at least
(b) passing a plating current through the plating bath, in which case the current density on the conductive substrate is about 10 amps/sq; ft. to about 150 amps/sq.ft.; (c) depositing a coating of palladium-nickel alloy on the conductive substrate and applying current densities within the range of current densities used; The difference in palladium content is 10
A method for plating a palladium-nickel alloy film on a conductive substrate, the method comprising:
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