JPH0244911B2

JPH0244911B2 - Denkimetsukihoho

Info

Publication number: JPH0244911B2
Application number: JP26163586A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Uotani; Tooru Murakami
Original assignee: Uemera Kogyo Co Ltd
Current assignee: Uemera Kogyo Co Ltd
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1990-10-05
Anticipated expiration: 2006-10-31
Also published as: JPS63114997A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はニツケル、コバルト、鉄又はこれらを
含む合金の均一電着性に優れた電気めつき膜を与
えることができる電気めつき方法に関する。

従来の技術従来より、耐食性、エツチングレジスト用、ボ
ンデイングや半田付けの下地被膜用等の種々の目
的で各種電子部品などの表面に電気ニツケルめつ
き膜を形成することが行われているが、従来の電
気ニツケルめつき方法は、ワツトタイプのニツケ
ルめつき浴やスルフアミン酸ニツケルめつき浴等
の金属ニツケル濃度が通常50〜120ｇ／のめつ
き液を使用し、陰極電流密度３〜8A／ｄm²程度
の電流で電気めつきを行うのが通常である。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、従来の電気ニツケルめつき方法
は、均一電着性に劣り、例えば後述する実験の結
果にも見られる通り、ハーリングセルを使用し、
陽極と２個の陰極との距離比を５：１に設定した
場合の均一電着性は20％以下である。従つて、電
子部品などにめつきを施した場合、電子部品の高
電流密度部分と低電流密度部とのめつき膜厚に大
きな差が生じ、めつき品質を損なう場合がある。
即ち、最近においては電子部品の表面処理に際し
てより一層の高品質化が望まれ、電気めつきを施
す場合でもめつき膜厚の部分的ばらつきをできる
だけ少なくし、厚さの均一な電気めつき膜を形成
することが強く望まれているが、上述したような
均一電着性に劣る電気めつき液を使用する場合に
は高電流密度部分と低電流密度部分とのめつき膜
厚差を解消し、めつき膜厚を均一化することは困
難である。勿論、補助陽極や補助陰極を使用した
り、被めつき物を保持するラツクを改良するな
ど、めつき装置面を工夫することによつて均一電
着性をある程度改善することは可能であるが、そ
れにも限度があり、通常の電気ニツケルめつき方
法で均一電着性を50％以上にすることは実際上非
常に困難である。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、均一
電着性に非常に優れ、ハーリングセルを用いて陽
極と２個の陰極との距離比を５：１に設定した比
較的過酷な均一電着性測定条件下においても50％
以上の均一電着性を達成し得、それ故被めつき物
に対して高電流密度部分と低電流密度部分との膜
厚差を可及的になくして、膜厚の均一なニツケ
ル、コバルト、鉄或いはこれらを含む合金の電気
めつき膜を形成することができる電気めつき方法
を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段及び作用本発明者らは、上記目的を達成するため種々検
討を行つた結果、めつき液として、ニツケル、コ
バルト及び鉄から選ばれる少なくとも１種の金属
イオンを含む全金属イオン濃度が１〜15ｇ／の
低濃度で、かつナトリウム及びカリウムから選ば
れる金属の水溶性ハロゲン化物及び硫酸塩の少な
くとも１種の導電性塩の濃度が150〜800ｇ／の
高濃度であるものを使用し、このめつき液中で被
めつき物を陰極電流密度0.1〜4A／ｄm²において
電気めつきを行うことにより、非常に均一電着性
の高い電気めつきが施され、後述する実験の結果
からも明らかなように、50％以上の均一電着性が
達成されることを知見し、本発明をなすに至つた
ものである。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。

本発明の電気めつき方法は、ニツケル、コバル
ト及び鉄から選ばれる少なくとも１種の金属イオ
ンを含む全金属イオン濃度が１〜15ｇ／であ
り、かつアルカリ金属、アルカリ土類金属及びア
ルミニウムから選ばれる金属の水溶性ハロゲン化
物、硫酸塩及びスルフアミン酸塩の少なくとも１
種の導電性塩を150〜800ｇ／溶解してなる電気
めつき液中で被めつき物に対し陰極電流密度0.1
〜4A／ｄm²の電流で電気めつきを施して、ハー
リングセルを用いて陽極と２個の陰極との距離比
を５：１とした場合の均一電着性を50％以上とし
たものである。

ここで、ニツケル、コバルト及び鉄から選ばれ
る金属イオンは、これら金属の水溶性塩として供
給され、例えばニツケル、コバルト、鉄の硫酸
塩、スルフアミン酸塩、ハロゲン化物等、具体的
には硫酸ニツケル、硫酸第１鉄、硫酸コバルト、
臭化ニツケル、塩化ニツケル、塩化第１鉄、塩化
コバルト、スルフアミン酸ニツケル、スルフアミ
ン酸第１鉄、スルフアミン酸コバルトなどが挙げ
られる。また、本発明のめつき方法は、これらの
金属を含む合金めつき膜を形成することができ、
かかる合金めつき膜を得る場合には、上記水溶性
金属塩の２種以上、あるいは上記水溶性金属塩を
主成分とし、これにタングステン酸及びその塩、
モリブデン酸及びその塩、硫酸亜鉛、塩化亜鉛な
どの亜鉛金属塩、硫酸銅、塩化銅などの銅金属
塩、硫酸錫、塩化錫などの錫金属塩、更にリン化
合物やホウ素化合物等のニツケル、コバルト、鉄
と合金化すべき所望の金属の水溶性塩の１種又は
２種以上を選択して使用する。

この場合、本発明に係るめつき液においては、
上述した金属の総金属イオン量を１〜15ｇ／、
好ましくは、３〜８ｇ／とするものであり、か
かる低金属濃度とすることにより、高均一電着性
が達成されるが、上記範囲より金属濃度が高くな
ると均一電着性が低下し、本発明の目的を達成し
得ない。なお、総金属イオン中に占めるニツケ
ル、コバルト、鉄イオンの量は50％以上とするこ
とが好ましい。

本発明においては、上記水溶性金属塩をめつき
すべき金属のイオン源とするめつき液中に導電性
塩としてナトリウム及びカリウムから選ばれる金
属のハロゲン化物及び硫酸塩の１種又は２種以上
添加する。具体的には、塩化ナトリウム、塩化カ
リウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、硫酸ナ
トリウム、硫酸カリウムなどが例示される。

これらの導電性塩の使用量は150〜800ｇ／と
することが必要であり、これら導電性塩を150
ｇ／以上の高濃度で使用することにより高均一
電着性が達成される。これに対し、その配合量が
150ｇ／より少ない場合は均一電着性の向上に
対する効果が乏しく、本発明の目的を達成し得な
い。なお、前記導電性塩のより好ましい使用量は
200〜500ｇ／である。

本発明で用いるめつき液には、上記成分に加え
て更に緩衝剤として有機カルボン酸及びその塩、
ホウ酸、水酸化アンモニウム、アンモニウム塩並
びにアミン類から選ばれる１種又は２種以上の水
溶性化合物を添加することが好ましく、前記導電
性塩にこれら緩衝剤を併用することにより、均一
電着性を更に向上させることができる。より具体
的に例示すると、緩衝剤としては、リンゴ酸、リ
ンゴ酸アンモニウム、コハク酸、コハク酸アンモ
ニウム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、酒石酸
アンモニウム、アスコルビン酸、クエン酸、クエ
ン酸アンモニウム、乳酸、ピルビン酸、プロピオ
ン酸、酪酸、ギ酸、酢酸、グリコール酸、オキサ
ル酢酸、ホウ酸、アンモニア水、エチレンジアミ
ン、トリエタノールアミン、エタノールアミン、
塩化アンモニウム、臭化アンモニウムなどが挙げ
られる。これらの中では、めつき物性面からホウ
酸が最適であるが、更にカルボン酸及びその塩、
特にクエン酸及びその塩が好適であり、その塩と
してはアンモニウム塩が好ましい。とりわけクエ
ン酸三アンモニウムがめつき外観、物性（低応
力、柔軟性）の点からも有効である。

上記緩衝剤の使用量は必ずしも制限されない
が、有機カルボン酸及びその塩を用いる場合は５
〜300ｇ／、特に10〜200ｇ／とすることが好
ましい。また、ホウ酸を用いる場合は20〜50ｇ／
、特に30〜45ｇ／、水酸化アンモニウム、カ
ルボン酸アンモニウム以外のアンモニウム塩、ア
ミン類を用いる場合は10〜100ｇ／、特に10〜
50ｇ／とすることが好ましい。

なお、上記電気めつき液には、塩酸や硫酸、更
に光沢剤、レベリング剤などの添加剤として通常
用いられる添加剤、例えばサツカリン、ナフタレ
ンジスルホン酸ナトリウム、ナフタレントリスル
ホン酸ナトリウム、アリルスルホミン酸ナトリウ
ム、プロパギルスルホミン酸ナトリウム、ブチン
ジオール、プロパギルアルコール、クマリン、ホ
ルマリンなどを適量添加することができる。

また、めつき液のPHは１〜12、特に１〜10が好
適であり、酸性浴、中性浴、アルカリ性浴のいず
れであつてもよいが、とりわけ酸性めつきにおい
てその効果を有効に発揮する。

本発明は、上述しためつき液を使用して被めつ
き物に電気めつきを施すものであるが、この場合
陰極電流密度（Dk）を0.1〜4A／ｄm²、好ましく
は0.3〜2A／ｄm²、より好ましくは0.3〜1A／ｄ
m²とするものであり、このような低電流密度で電
気めつきを行うことにより、高均一電着性が達成
され、特に低電流密度にする程均一電着性が向上
する。

また、めつき温度は30〜65℃、特に45〜60℃と
することが好ましい。更に、めつき液は空気撹
拌、カソードロツキング、ポンプ等による液循
環、プロペラ撹拌などの方法で撹拌を行うことが
できるが、撹拌の程度は均一電着性の点からゆる
い方が好ましく、カソードロツキング、あるいは
バレルめつきにおけるバレルの回転による品物の
撹拌程度が特に好ましい。アノードはそのめつき
液の種類に応じ選定され、例えば電気ニツケル、
硫黄含有ニツケル、カーボナイズドニツケル、
鉄、コバルト、合金アノード等の可溶性陽極が用
いられ、また場合によつては白金、カーボン等の
不溶性陽極を使用することもできる。

本発明において、被めつき物の材質に制限はな
く、電気めつき可能な材質であればいずれのもの
もめつきし得、例えば金属や導電化されたプラス
チツク、セラミツク等がめつきされる。これらは
公知の前処理を施し、所望の下地めつきを施した
後、本発明のめつき液を用いてめつきすることが
でき、また本発明のめつき液によるめつき後、そ
の上にクロムめつき、金めつき、その他の所望の
めつきを施すなどの公知の後処理を施すことがで
きる。

なお、これらの被めつき物にめつきを施す場
合、ラツクめつき法を採用することができるが、
バレルめつきに特に好適であり、更にその他の
種々のめすき態様をも有効に採用し得る。

発明の効果本発明の電気めつき方法によれば、ハーリング
セルを用いて陽極と２枚の陰極との距離比を５：
１に設定した場合の均一電着性が50％以上、多く
は60％以上という非常に高い均一電着性を達成す
ることができ、このため高電流密度部分と低電流
密度部分との膜厚差の少ないめつき被膜が得られ
る。このため、本発明めつき方法は電子部品のめ
つきなどに好適に採用される。

以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的
に説明するが、本発明は下記の実施例に制限され
るものではない。

なお、下記の例において、めつきは図面に示す
如き山本鍍金試験器社製改良型ハーリングセルを
使用して行つた。この場合、陽極には電気ニツケ
ル板、陰極にはそれぞれ裏面にテープコーテイン
グを施した61×100×0.3mmサイズの銅板２枚を用
い、陽極と一方の陰極との間及び陽極と他方の陰
極との間の距離比を５：１にて、電気めつき液を
液温55℃に保ち、ゆるい空気撹拌を行いながら総
電流0.5Aにて30分間通電した。なお、この総電
流0.5Aは平均陰極電流密度約0.42A／ｄm²に相当
する。なお、図面においては１はハーリングセル
（大きさ巾6.7cm×長さ24cm×深さ10cm）、２は陽
極、３は陰極である。

また、上記方法でめつきを行つた後、陰極に析
出しためつき被膜重量を秤量し、下記の式に従い
めつきの均一電着性（Ｔ（％））を算出した。

Ｔ（％）＝Ｐ−Ｍ／Ｐ＋Ｍ−２×100 但し、Ｔ：均一電着性Ｐ：距離比（本実験では５）Ｍ：陰極に析出しためつき被膜重量比〔M₁／M₂：M₁は陽極に近い方の陰極重量の増
加、M₂は陽極に遠い方の陰極重量増加〕実施例１ NaCl 250ｇ／塩化ニツケル 16 〃（Ni ４〃）ホウ酸 45 〃 PH 4.2 Ｔ＝90％電流効率＝95％実施例２ Na₂SO₄ 285ｇ／塩化ニツケル 30 〃（Ni ７〃）ホウ酸 45 〃 PH4.2 Ｔ＝70％電流効率＝90％実施例３ NaCl 125ｇ／ Na₂SO₄ 140 〃塩化ニツケル 30 〃（Ni ７〃）ホウ酸 45 〃 PH4.2 Ｔ＝80％電流効率＝92％実施例４ KCl 250ｇ／スルフアミン酸ニツケル 18 〃（Ni ４〃）クエン酸３アンモニウム 10 〃 PH 5.0 Ｔ＝95％電流効率＝92％実施例５ Na₂SO₄ 285ｇ／塩化ニツケル 30 〃（Ni ７〃）クエン酸三アンモニウム 10 〃 PH 5.0 Ｔ＝75％電流効率＝90％実施例６ NaCl 250ｇ／硫酸コバルト 20 〃（CO 4.2 〃）ホウ酸 45 〃 PH 4.2 Ｔ＝90％電流効率＝96％実施例７ Na₂SO₄ 285ｇ／塩化第１鉄 25 〃（Fe 7.0 〃）ホウ酸 45 〃 PH 3.8 Ｔ＝75％電流効率＝90％実施例８ Na₂SO₄ 270ｇ／塩化ニツケル 16 〃（Ni 4.0 〃塩化コバルト４〃（CO 1.0 〃）ホウ酸 40 〃 PH 4.2 Ｔ＝80％電流効率＝90％実施例９ KBr 250ｇ／塩化ニツケル 25 〃（Ni 6.2 〃）ホウ酸 40 〃 PH 4.2 Ｔ＝92％電流効率＝98％比較例１ NaCl 10ｇ／塩化ニツケル 16 〃（Ni ４〃）ホウ酸 45 〃 PH 4.2 Ｔ＝14％電流効率＝93％比較例２硫酸ニツケル 280ｇ／塩化ニツケル 45 〃ホウ酸 40 〃 PH 4.2 Ｔ＝13％電流効率＝100％比較例３スルフアミン酸ニツケル 450ｇ／塩化ニツケル 15 〃ホウ酸 40 〃 PH 4.2 Ｔ＝16％電流効率＝100％比較例４ NaCl 10ｇ／塩化コバルト 17 〃（CO 4.2 〃）ホウ酸 45 〃 PH 4.2 Ｔ＝14％電流効率＝95％比較例５ NaCl 10ｇ／塩化第１鉄 15 〃（Fe 4.2 〃）ホウ酸 45 〃 PH 4.0 Ｔ＝13％電流効率＝92％上記の結果より、本発明によれば高い均一電着
性を達成し得ることが認められる。

即ち、図面からも明らかなように、陽極を２枚
の陰極間の中央に配置した場合は、一般に両陰極
に対するめつき析出量は同じになり、一方陽極を
いずれかの陰極に近づけて配置した場合は、陽極
に近い陰極の方が陽極に遠い陰極よりも一般的に
析出量が多くなり、陽極を一方の陰極に近づけれ
ば近づけるほど両陰極に対する析出量に差が生じ
る。この場合、均一電着性が０％ということは、
上述した式においてＰ＝Ｍ、即ち陽極と両陰極と
の距離比と同じ析出量比を示すことであり、均一
電着性が100％ということはＭ＝１、即ち陽極を
一方の陰極に近づけても両陰極に対する析出量が
同じであるということであるが、本発明によれ
ば、距離比を５という陽極を一方の陰極にかなり
近づけた場合でも、両陰極に対する析出量に差が
少なく、50％以上という優れた均一電着性が得ら
れることが知見される。

従つて、本発明によれば、高電流密度部分と低
電流密度部分との膜厚差の少ないめつき皮膜を形
成することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、実施例、比較例のめつきに用いたハー
リングセルの斜視図である。１……ハーリングセル、２……陽極、３……陰
極。

Claims

【特許請求の範囲】

１ニツケル、コバルト及び鉄から選ばれる少な
くとも１種の金属イオンを含む全金属イオン濃度
が１〜15ｇ／であり、かつナトリウム及びカリ
ウムから選ばれる金属のハロゲン化物及び硫酸塩
の少なくとも１種の導電性塩を150〜800ｇ／溶
解してなる電気めつき液中で被めつき物に対し陰
極電流密度0.1〜4A／ｄm²の電流で電気めつきを
施すことを特徴とする電気めつき方法。