JPH0319308B2 - - Google Patents

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JPH0319308B2
JPH0319308B2 JP305786A JP305786A JPH0319308B2 JP H0319308 B2 JPH0319308 B2 JP H0319308B2 JP 305786 A JP305786 A JP 305786A JP 305786 A JP305786 A JP 305786A JP H0319308 B2 JPH0319308 B2 JP H0319308B2
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JP
Japan
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plating
salts
acid
nickel
water
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JP305786A
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Tooru Murakami
Hiroshi Uotani
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Uemera Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Uemera Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳现な説明】
産業䞊の利甚分野 本発明はニツケル、コバルト、鉄あるいはこれ
ら合金の均䞀電着性に優れため぀き被膜を䞎える
こずができる電気め぀き液に関する。 埓来の技術及び発明が解決しようずする問題点 埓来、ニツケル及びニツケル合金電気め぀き液
ずしお、ワツト济、ワむズベルグ济、高硫酞ニツ
ケル济、高塩化物济、スルフアミン酞ニツケル济
などが知られおいるが、これらの济はいずれも均
䞀電着性の点で問題があり、䜎電流密床郚分の膜
厚䞍足による耐食性、光沢・レベリングの䜎䞋、
逆に䜎電流密床郚分の膜厚を確保するために生じ
るめ぀き時間の増倧や高電流密床郚分ぞの過剰電
析によるめ぀き補品の寞法粟床の䜎䞋、め぀き金
属の無駄な消費などの問題が起こる。特に最近に
おいおは、プリント基板の゚ツチングレゞスト甚
め぀き、端子め぀き、IC、LSIの配線、リヌドフ
レヌム等ぞの金め぀き䞋地などにニツケルメツキ
やニツケル−コバルト合金め぀きが広く䜿甚され
おいるが、これらのめ぀きに甚いる堎合は、䞊述
したように均䞀電着性に劣り、䜎電流密床郚分の
被芆力が乏しいので、ボンデむング、半田付け䞍
良、耐食性䞍良が生じたり、これを防止するため
䜎電流密床郚分のめ぀き厚さを厚くするず、高電
流密床郚分のめ぀き厚さが増倧し、応力が䞊昇し
お密着䞍良が生じるなどの欠点があり、IC、LSI
等の補造䞊倧きな問題ずな぀おいた。曎に、プラ
スチツクや亜鉛ダむキダスト補品にめ぀きした
り、EMI電磁波障害防止甚パツケヌゞにめ぀
きしたりする堎合は、これら補品は耇雑な圢状の
ものが倚いので、䜎電流密床郚分の光沢䞍良、
EMI防止胜の䜎䞋などの問題があ぀た。 この堎合、め぀き厚さを均䞀にするには化孊め
぀き法を採甚するこずが考えられるが、化孊め぀
き法はめ぀き速床が遅い䞊、金属むオンの還元剀
を必芁ずするこずからめ぀きコストが増倧し、た
た珟圚化孊め぀き可胜な金属、合金の皮類が限ら
れ、しかも通垞は金属むオンが錯化されおいるの
で排氎凊理に手間を芁するなどの問題がある。 埓぀お、埓来よりニツケル、コバルト、鉄、こ
れらの合金電気め぀き液ずしお均䞀電着性に優れ
たものが望たれおいた。 本発明は䞊蚘事情に鑑みなされたもので、均䞀
電着性が優れたニツケル、コバルト、鉄又はこれ
らの合金め぀き被膜が埗られる電気め぀き液を提
䟛するこずを目的ずする。 問題点を解決するための手段 即ち、本発明者は、ニツケル、ニツケル合金等
のめ぀き被膜の均䞀電着性を改良するこずに぀き
鋭意研究を重ねた結果、ニツケル、コバルト及び
鉄から遞ばれる金属の氎溶性塩をめ぀きすべき金
属のむオン源ずしため぀き液䞭にアルカリ金属、
アルカリ土類金属及びアルミニりムから遞ばれる
金属の氎溶性ハロゲン化物、硫酞塩及びスルフア
ミン酞塩の少なくずも皮を150以䞊、よ
り奜たしくは200以䞊の高濃床で含有させ、
か぀、緩衝剀ずしお有機カルボン酞及びその塩、
氎酞化アンモニりム、アンモニりム塩䞊びにアミ
ン類から遞ばれる皮又は皮以䞊の氎溶性化合
物を添加した堎合、均䞀電着性が著しく増倧する
こずを知芋した。この堎合、䟋えば、ワツト济は
NiSO4・6H2Oを300皋床含有し、通垞のス
ルフアミン酞ニツケル济はスルフアミン酞ニツケ
ルを300以䞊含有し、たた、埓来より高塩
化ニツケル济ずしおNiCl2・6H2Oを300含
有するめ぀き液は知られおいるが、これらは䞊述
したような均䞀電着性に劣る。ずころが、硫酞む
オン、ハロゲンむオン又はスルフアミン酞むオン
をNiCoFe等の硫酞塩、ハロゲン化物ずしお
䞎えるのではなく、アルカリ金属、アルカリ土類
金属、或いはアルミニりムの硫酞塩、ハロゲン化
物又はスルフアミン酞塩ずしお高濃床で䞎え、か
぀緩衝剀ずしお有機カルボン酞及びその塩、氎酞
化アンモニりム、アンモニりム塩䞊びにアミン類
から遞ばれる皮又は皮以䞊の氎溶性化合物を
添加する堎合は、均䞀電着性が顕著に増倧するこ
ずを芋出し、曎に硫酞や塩酞を添加した堎合はよ
り均䞀電着性が増倧するこず、たた、アミンボラ
ン化合物、ヒドラゞン化合物、亜リン酞、次亜リ
ン酞又はこれらの塩を添加するず高硬床のめ぀き
被膜が埗られるなどの特長が付䞎されるこずを知
芋し、本発明をなすに至぀たものである。 以䞋、本発明に぀き曎に詳しく説明する。 本発明に係るメツキ液は、ニツケル、コバルト
及び鉄から遞ばれる金属の氎溶性塩を含有するず
共に、導電性塩ずしおアルカリ金属、アルカリ土
類金属及びアルミニりムから遞ばれる金属の氎溶
性ハロゲン化物、硫酞塩及びスルフアミン酞塩の
少なくずも皮を150〜800含有しおいるも
のである。 ここで、䞊蚘氎溶性金属塩ずしおはNiFe
Coの氎溶性塩であれば特に制限はなく、䟋えば、
NiFeCoの硫酞塩、スルフアミン酞塩、ハロ
ゲン化物等、具䜓的には硫酞ニツケル、硫酞第
鉄、硫酞コバルト、臭化ニツケル、塩化ニツケ
ル、塩化第鉄、塩化コバルト、スルフアミン酞
ニツケル、スルフアミン酞第鉄、スルフアミン
酞コバルトなどが挙げられ、これらの金属塩は
〜400、特に〜200、より奜適には
〜100の濃床で䜿甚するこずができる。
この堎合、これら金属塩の濃床が䜎くおも本発明
によればこげが生じがたく、しかも均䞀電着性の
向䞊を蚈るこずができる。合金め぀き被膜を埗る
堎合には、䞊蚘氎溶性金属塩の皮以䞊、あるい
は䞊蚘氎溶性金属塩を䞻成分ずし、これにタング
ステン酞及びその塩、モリブデン酞及びその塩、
硫酞亜鉛、塩化亜鉛などの亜鉛金属塩、硫酞銅、
塩化銅などの銅金属塩、硫酞錫、塩化錫などの錫
金属塩など、NiFeCoず合金化すべき所望の
金属の氎溶性塩を遞択しお䜿甚するこずができ
る。たた、これら合金化すべき金属塩の濃床は合
金組成においお適宜遞定されるが、通垞〜100
、特に〜50の範囲ずするこずがで
きる。 本発明においおは、䞊蚘氎溶性金属塩をめ぀き
すべき金属のむオン源ずするめ぀き液䞭に導電性
塩ずしおアルカリ金属、アルカリ土類金属、アル
ミニりムから遞ばれる金属のハロゲン化物、硫酞
塩及びスルフアミン酞塩の皮又は皮以䞊添加
する。具䜓的には塩化リチりム、塩化ナトリり
ム、塩化カリりム、塩化アルミニりム、塩化アン
モニりム、塩化マグネシりム、臭化ナトリりム、
臭化カリりム、硫酞リチりム、硫酞ナトリりム、
硫酞カリりム、硫酞アルミニりム、スルフアミン
酞ナトリりム、スルフアミン酞カリりムなどが䟋
瀺される。 これらの導電性塩の䜿甚量は150〜800ず
するこずが必芁であり、これら導電性塩を150
以䞊の高濃床で䜿甚するこずにより高均䞀
電着性が達成される。これに察し、その配合量が
150より少ない堎合は均䞀電着性の向䞊に
察する効果が乏しく、本発明の目的を達成し埗な
い。なお、前蚘導電性塩のより奜たしい䜿甚量は
200〜500である。 本発明のめ぀き液には、䞊蚘成分に加えお曎に
緩衝剀ずしお有機カルボン酞及びその塩、氎酞化
アンモニりム、アンモニりム塩䞊びにアミン類か
ら遞ばれる皮又は皮以䞊の氎溶性化合物を添
加するものである。ここで䞊蚘の緩衝剀ずしおは
リンゎ酞、リンゎ酞アンモニりム、コハク酞、コ
ハク酞アンモニりム、酢酞カリりム、酢酞ナトリ
りム、酒石酞アンモニりム、アスコルビン酞、ク
゚ン酞、ク゚ン酞アンモニりム、乳酞、ピルビン
酞、プロピオン酞、酪酞、ギ酞、酢酞、グリコヌ
ル酞、オキサル酢酞、アンモニア氎、゚チレンゞ
アミン、トリ゚タノヌルアミン、゚タノヌルアミ
ン、塩化アンモニりム、臭化アンモニりムなどが
挙げられる。これらの䞭では、カルボン酞及びそ
の塩、特にク゚ン酞及びその塩が奜適であり、そ
の塩ずしおはアンモニりム塩が奜たしい。ずりわ
けク゚ン酞䞉アンモニりムがめ぀き倖芳、物性
䜎応力、柔軟性の点からも有効である。その
䜿甚量は必ずしも制限されないが、カルボン酞及
びその塩を甚いる堎合は〜300、特に10
〜200ずするこずが奜たしい。たた、氎酞
化アンモニりム、カルボン酞アンモニりム以倖の
アンモニりム塩、アミン類を甚いる堎合は10〜
100、特に10〜50ずするこずが奜た
しい。この堎合、前蚘NiFeCoむオンずこれ
ら緩衝剀ずの比率は重量比ずしお〜
ずするこずが均䞀電着性をより高める点から奜た
しい。たた、カルボン酞アンモニりムを甚いる堎
合は、NiFeCoむオンの濃床を〜100
、特に〜60皋床の䜎濃床にしおもこげ
などのない良奜なめ぀きが行なわれる䞊、均䞀電
着性を曎に向䞊させるこずができるので、Ni
FeCoむオン濃床は䞊蚘䜎濃床ずするこずが奜
たしい。 曎に本発明のめ぀き液には、塩酞又は硫酞を添
加するこずができ、これにより均䞀電着性を改良
するこずができる。その䜿甚量は0.1〜30、
特に〜ずするこずが奜たしい。なおこ
の堎合、前蚘NiFeCoの氎溶性塩の濃床を
〜100の䜎濃床ずするこずが高均䞀電着性
のめ぀き被膜を埗るこずから奜たしい。 本発明のめ぀き液には、次亜リン酞、亜リン
酞、及びこれらの塩やアミンボラン化合物、ヒド
ラゞン化合物を〜100皋床添加するこず
ができ、これによりリン含有又はホり玠含有め぀
き被膜を埗るこずができる。このようなリン又は
ホり玠含有め぀き被膜は、マむクロビツカヌス硬
床Hv500〜800の硬質被膜ずなり、化孊ニツケル
め぀き被膜ず同様に加熱凊理により曎に高硬床の
被膜を埗るこずができる。たた、ホり玠含有合金
め぀き被膜は、優れた半田付け性、ボンデむング
性、耐熱性、耐摩耗性を発揮するようになる。 なおたた、本発明の電気め぀き液には、光沢
剀、レベリング剀などの添加剀ずしお通垞甚いら
れる添加剀、䟋えばサツカリン、ナフタレンゞス
ルホン酞ナトリりム、ナフタレントリスルホン酞
ナトリりム、アリルスルホン酞ナトリりム、プロ
パギルスルホン酞ナトリりム、ブチンゞオヌル、
プロパギルアルコヌル、クマリン、ホルマリンな
どを適量添加するこずができる。 本発明のめ぀き液のPHは〜12、特に〜10が
奜適であり、酞性济、䞭性济、アルカリ性济のい
ずれであ぀おもよいが、ずりわけ酞性め぀きにお
いお本発明の効果を有効に発揮する。 本発明のめ぀き液を甚いおめ぀きする堎合のめ
぀き条件は公知のNiFeCoあるいはこれらの
合金め぀きず同様の条件を採甚し埗、䟋えばめ぀
き枩床は10〜70℃、陰極電流密床0.01〜50A
m2の条件が採甚され埗る。たた、必芁に応じ、空
気撹拌、カ゜ヌドロツキング、ポンプ等による液
埪環、プロペラ撹拌などの方法で撹拌を行なうこ
ずができる。アノヌドはそのめ぀き液の皮類に応
じ遞定され、䟋えば電気ニツケル、硫黄含有ニツ
ケル、カヌボナむズドニツケル、鉄、コバルト、
合金アノヌド等の可溶性陜極が甚いられ、たた堎
合によ぀おは癜金、カヌボン等の䞍溶性陜極を䜿
甚するこずもできる。 なお、本発明のめ぀き液を甚いおめ぀きする堎
合、電流効率は60〜100になるようにするこず
が高均䞀電着性を達成し、䜎電流密床郚分のめ぀
き膜厚を厚くし埗る点から奜たしい。 本発明のめ぀き液を甚いおめ぀きする補品の材
質に制限はなく、電気め぀き可胜な材質であれば
いずれのものもめ぀きし埗、䟋えば金属や導電化
されたプラスチツク、セラミツク等がめ぀きされ
る。これらは公知の前凊理を斜し、所望の䞋地め
぀きを斜した埌、本発明のめ぀き液を甚いおめ぀
きするこずができ、たた本発明のめ぀き液による
め぀き埌、その䞊にクロムめ぀き、金め぀き、そ
の他所望のめ぀きを斜すなどの公知の埌凊理を斜
すこずができる。 発明の効果 本発明に係る電気め぀き液は、ニツケル、コバ
ルト及び鉄から遞ばれる金属の氎溶性塩を含有
し、アルカリ金属、アルカリ土類金属及びアルミ
ニりムから遞ばれる金属の氎溶性ハロゲン化物、
硫酞塩及びスルフアミン酞塩の少なくずも皮を
150〜800を含有し、曎に緩衝剀ずしお有機
カルボン酞及びその塩、氎酞化アンモニりム、ア
ンモニりム塩䞊びにアミン類から遞ばれる皮又
は皮以䞊の氎溶性化合物を含有したこずによ
り、均䞀電着性に優れ、高電流密床郚分ず䜎電流
密床郚分ずの膜厚差の少ないめ぀き被膜が埗られ
る。このため、本発明め぀き液は、電子郚品プ
リント基板の゚ツチングレゞスト甚め぀き、端子
め぀き、IC、LSIの配線、リヌドフレヌム等、
金型、プリント配線基板、摺動郚品、電鋳品ぞの
め぀き、バレルめ぀きや耇雑な圢状を有するプラ
スチツク、電磁波障害防止甚パツケヌゞ、倚孔性
玠材ぞの金属被膜、アルマむト染色め぀きなどに
奜適に甚いられる。 以䞋に実斜䟋を瀺しお本発明を具䜓的に説明す
るが、本発明の範囲はこれに限定されるものでは
ない。 実斜䟋  NiSO4・6H2O 20 NiCl2・6H2O 20 〃 NaCl 300 〃 ク゚ン酞 20 〃 濃硫酞 1.5ml PH  䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行な぀たずころ、ワツト济から埗られるめ぀き
によく䌌た倖芳を有するNiめ぀き被膜が埗られ
た。 実斜䟋  NiSO4・6H2O 20 NiCl2・6H2O 20 〃 KCl 300 〃 ク゚ン酞ナトリりム 40 〃 PH  䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行な぀たずころ、銀癜色光沢状の柔軟性のある
Niめ぀き被膜が埗られた。 実斜䟋  スルフアミン酞ニツケル 40 Na2SO4 250 〃 NaCl 30 〃 リンゎ酞 40 〃 アンモニア氎 60ml PH  䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行な぀たずころ、黒みのある無光沢の䜎応力で
柔軟性のあるNiめ぀き被膜が埗られた。 実斜䟋  NiCl2・6H2O 40 KCl 300 〃 NH4Cl 60 〃 H3BO3 10 〃 PH 3.5 䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行な぀たずころ、黒みある無光沢の柔軟性のあ
るNiめ぀き被膜が埗られた。 実斜䟋  NiCl2・6H2O 100 KCl 270 〃 ク゚ン酞䞉アンモニりム 15 〃 PH 5.0 〃 䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行な぀たずころ、耐灰色で無光沢のNiめ぀き
被膜が埗られた。 実斜䟋  NiSO4・6H2O 50 LiCl 300 〃 コハク酞 40 〃 アンモニア氎 70ml ゞメチルアミンボラン  PH  䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行な぀たずころ、完党光沢のNi−合金め぀
きが埗られた。 実斜䟋  NiSO4・6H2O 60 KCl 250 〃 コハク酞 40 〃 アンモニア氎 70ml 亜リン酞 50 濃硫酞 1.5ml PH  䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行な぀たずころ、完党光沢のNi−合金め぀
きが埗られた。 実斜䟋  NiSO4・6H2O 20 NiCl2・6H2O 30 〃 Na2SO4 300 〃 ク゚ン酞䞉アンモニりム 10 〃 サツカリンナトリりム  〃 −ブチン−−ゞオヌル 0.2 〃 PH 4.8 䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行な぀たずころ、完党光沢のNiめ぀きが埗ら
れた。 実斜䟋  NiCl2・6H2O 40 モリブデン酞ナトリりム 10 〃 KCl 250 〃 コハク酞 40 〃 アンモニア氎 70ml PH 10 䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行な぀たずころ、半光沢を有するNi−Mo合金
め぀き被膜が埗られた。 実斜䟋 10 CoSO4・7H2O 50 KBr 300 〃 ク゚ン酞䞉アンモニりム 10 〃 PH 4.8 䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行な぀たずころ、無光沢で柔軟性のあるCoめ
぀き被膜が埗られた。 実斜䟋 11 FeSO4・7H2O 40 NaBr 250 〃 酢酞アンモニりム 20 〃 PH 3.5 䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行な぀たずころ、無光沢で柔軟性のあるFeめ
぀き被膜が埗られた。 比范䟋  NiSO4・6H2O 280 NiCl2・6H2O 45 〃 H3BO3 40 〃 PH 4.4 䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行ない、Niめ぀き被膜を埗た。 比范䟋  スルフアミン酞Ni 300 NiCl2・6H2O 30 〃 H3BO3 40 〃 PH 4.4 䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行ない、Niめ぀き被膜を埗た。 比范䟋  NiSO4・6H2O 280 NiCl2・6H2O 40 〃 CoSO4・7H2O 35 〃 ギ酞ナトリりム 25 〃 H3BO3 40 〃 PH 4.2 䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行ない、Ni−Co合金め぀き被膜を埗た。 比范䟋  NiCl2・6H2O 300 H3BO3 35 〃 PH 4.2 䞊蚘の電気め぀き液を甚いお、枩床55℃、陰極
電流密床2Am2においお空気撹拌䞋でめ぀き
を行ない、Niめ぀き被膜を埗た。 たた、䞊蚘実斜䟋〜11及び比范䟋〜の電
気め぀き液に぀き、め぀き詊隓噚ずしお山本鍍金
詊隓噚瀟補改良型ハヌリングセルを甚いお均䞀電
着性を調べた。この堎合、陜極には電気ニツケル
板、陰極にはそれぞれ裏面にテヌプコヌテむング
を斜した61×100×0.3mmサむズの銅板枚を甚
い、距離比にお、電気め぀き液を液枩55℃
に保ち、ゆるい空気撹拌を行ないながら総電流
2Aにお30分間通電した。埗られため぀きの均䞀
電着性は、陰極に析出しため぀き被膜
重量を秀量し、䞋蚘の匏に埓い算出した。 −−×100 䜆し、均䞀電着性 距離比本実隓では 陰極に析出しため぀き被膜重量比 〔M1M2M1は陜極に近い方の陰極重量
増加、M2は陰極に近い方の陰極重量増加〕
【衚】 䞊蚘の結果より、本発明に係る導電性塩を150
〜800、䞊びに本発明に係る緩衝剀を含有
する電気め぀き液実斜䟋は、これらの導電性
塩を含たず、埓぀お本発明に係る導電性塩ず本発
明に係る緩衝剀ずを共に含有しおいない電気め぀
き液比范䟋に比し、め぀き被膜の均䞀電着性
がはるかに優れおいるこずが確認された。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  ニツケル、コバルト及び鉄から遞ばれる金属
    の氎溶性塩を含有するず共に、導電性塩ずしおア
    ルカリ金属、アルカリ土類金属及びアルミニりム
    から遞ばれる金属の氎溶性ハロゲン化物、硫酞塩
    及びスルフアミン酞塩の少なくずも皮を150〜
    800含有し、か぀緩衝剀ずしお有機カルボ
    ン酞及びその塩、氎酞化アンモニりム、アンモニ
    りム塩䞊びにアミン類から遞ばれる皮又は皮
    以䞊の氎溶性化合物を含有しおなるこずを特城ず
    する電気め぀き液。  H2SO4及び又はHClを0.1〜30添加
    した特蚱請求の範囲第項蚘茉の電気め぀き液。  アミンボラン化合物、ヒドラゞン化合物、亜
    リン酞、次亜リン酞又はこれらの塩を添加した特
    蚱請求の範囲第項又は第項蚘茉の電気め぀き
    液。
JP305786A 1985-07-29 1986-01-10 電気め぀き液 Granted JPS62103387A (ja)

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