JPH0730478B2 - 高速電気めっき用のスズ、鉛あるいはスズ/鉛合金電解液および電気めっき方法 - Google Patents

高速電気めっき用のスズ、鉛あるいはスズ/鉛合金電解液および電気めっき方法

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JPH0730478B2
JPH0730478B2 JP63310296A JP31029688A JPH0730478B2 JP H0730478 B2 JPH0730478 B2 JP H0730478B2 JP 63310296 A JP63310296 A JP 63310296A JP 31029688 A JP31029688 A JP 31029688A JP H0730478 B2 JPH0730478 B2 JP H0730478B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スズ、鉛あるいはスズ/鉛合金の高速電気め
っきに用いる低アルキルあるいは低アルキロールスルフ
ォン酸あるいはその誘導体をベースとする電解液、特
に、高速電気めっき装置で用いる該電解液およびこれを
用いた電気めっき方法に関する。
〔従来の技術〕
スズ、鉛およびそれらの合金を析出させるための電解浴
が電気めっき装置で長年にわたり用いられてきている。
また、高速の電気めっき装置および高速めっき方法は工
業的に周知であり、一般に、めっきすべき物品を、めっ
き槽の一端から導入し、めっき槽中を進行させ、その
後、めっき槽他端から取出すことからなっている。電気
めっき溶液は電気めっき槽をオーバーフローして貯槽に
送られ、さらに、激しい撹拌と循環とが得られるよう
に、ポンプによって該貯槽から電気めっき槽に返送され
る。これらの電気めっき槽には多くの変形があるが、一
般的な主要点は上記の通りである。
この形式の装置および方法において良好な実施を得るた
めに電気めっき溶液が持つべき要点は数多くあり、例え
ば下記の通りである。
1.溶液は要求される高速度で所望の合金析出物を電気め
っきできるものでなければならない。
2.析出物は、高速めっきに必要な高電流密度、一般に5A
dm-2以上の電流密度においても、光沢があり、きめの細
かいものでなければならない。
3.析出物は良好なはんだ付け性を有し、そのような析出
物に指定される所要のはんだ付け性に合致し得るもので
なければならい。
4.溶液は、その溶液の成分が沈殿することなく基体上に
所望の金属を析出させることができるものであって、添
加剤は強酸溶液への曝露に対し、また、高速めっき器中
の激しい溶液移動の結果を生ずる空気導入への曝露に対
して抵抗性のあるものでなければならない。
5.溶液は約49℃〜54℃(120〜130゜F)あるいはそれ以上
の高温でも透明性を保ち、また濁りのないものでなれば
ならない。高電流密度および溶液が小容積であることに
よって、これらの溶液(浴)は高速めっき槽中において
高温での平衡に達するまで昇温しがちである。添加剤は
そのような高温で溶液を濁らせないタイプのものでなけ
ればならない。
6.激しい溶液移動および空気との混合によって、電気め
っき進行に有害な気泡発生の可能性が極めて大きい。極
端な条件下では、結果として生ずる床面へのオーバーフ
ローに伴って、気泡が貯槽内で形成されることもあり、
これによって大量の溶液が廃液流中に失われることがあ
る。“深さ制御メッキ”(“con-trolled depth platin
g")を行う場合に、めっきすべき部分を、物品の一部が
溶液面下となるように、部分的に浸漬する。この場合、
物品のめっきされない部分をめっきされた部分と分離す
る明確で一様な境界線を持っていることが望ましい。溶
液が気泡を生ずる場合には、そのような気泡は良好な境
界線の形成を妨げることになる。また、気泡は、撹拌を
起すために用いられるポンプの動作を妨害することもあ
る。また、気泡の存在によって陽極・陰極間に放電が生
ずることもある。このような問題のために、使用される
添加剤はめっき装置内で気泡を発生しないものでなけれ
ばならない。
スズ、鉛およびスズ/鉛合金を電気めっきするための電
解液はこれまで数多く提唱されており、その中の一つは
米国特許第4,701,244号に述べられている。この特許は
光沢化添加剤および各種タイプの湿潤剤を含む低アルキ
ルスルフォン酸浴からのスズ、鉛あるいはスズ/鉛合金
を電気めっきを開示したものである。有効なものとして
提示されている界面活性剤はベタイン、アルキレンオキ
サイド重合体、イミダゾール化合物、第四アンモニウム
化合物、アミンのエチレンオキサイド誘導体、燐酸塩、
アミンその他などである。
米国特許第4,622,999号は、界面活性剤およびその他の
添加剤を含むアルカンあるいはアルカノールスルフォン
酸浴からのスズ、鉛あるいはスズ/鉛合金の電気溶着用
の電気めっき浴を開示したものである。この特許におい
て、界面活性剤は非イオン性、陽イオン性、陰イオン性
あるいは両性のものが示されている。各種タイプの界面
活性剤に関して極めて多数の例が示されており、また、
用いられ得る多数の各種タイプの湿潤剤を挙げている。
また、米国特許第4,673,470号は脂肪族系あるいは芳香
族系のスルホカルボキシル酸をベースとするスズ、鉛あ
るいはスズ/鉛合金めっき浴について記述している。先
の特許で開示されているアルカンあるいはアルカノール
スルフォン酸の代りに、この特許は有機スルフォン酸化
合物中にカルボキシル酸基を含んでいる。ここに記述さ
れている電気めっき浴は光沢剤と界面活性剤(特に非イ
オン性界面活性剤が強調されている)を含むものであ
る。極めて広い範囲の界面活性剤が有用なものとして述
べられており、また、多くの異なる湿潤剤が列挙されて
いる。
提案されている従来技術浴のすべてにおいて、光沢性の
あるいはつや消しの析出面を与えるに有効であると述べ
られている湿潤剤は極めて広範囲に述べられており、相
互に同等なものとみなされる。これらの従来技術特許の
それぞれにおいて、多くの異なるタイプの各種薬剤に向
けて数多くの例が与えられており、これらの中の大部分
は、ある種のオキサイドあるいは同様の縮合化合物を含
むものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来技術の湿潤剤の大部分は近年の高速
めっき装置における高速めっきには不適である。これら
の湿潤剤は、前記した電解液の有すべき必要条件のいく
つかあるいはすべてを満足し得ないものである。本発明
の目的は、高速電気めっき装置および高速めっき方法に
有用な特に好ましい薬剤を提供することによって、上記
従来技術の有していた課題を解消することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は高速電気めっきによって基体上にスズ、鉛ある
いはスズ/鉛合金を析出させるために用いられる電解液
で下記成分からなるものに関する。
本発明は従って、高速電気めっきによって基体上にス
ズ、鉛、またはスズ/鉛合金を析出させるための電解液
であって、 アルキルまたはアルキロールスルファン酸からからなる
主体溶液、 少なくとも1種の溶液溶解性スズ化合物及び/または少
なくとも1種の溶液溶解性鉛化合物、及び 界面活性剤として (1)下記式(I)で示される化合物 RO−(AO)nH〕m (I) (式中、Rは炭素原子数5以下の脂肪族炭化水素基を表
し、Aはアルキレン基を表し、m≧1、及びnは6〜40
の整数である); (2)下記式(II)で示される化合物 (式中、Rは炭素原子数6以下のアルキル基を表し、k1
及びk2は各々0または1〜4の整数を表し、Aはアルキ
レン基を表し、m≧1、及びnは6〜40の整数を表し、
但しアルキレンオキサイド鎖を除く炭素原子数は20以下
である);または (3)下記式(III)、(IV)、(V)、(VI)または
(VII)で示される化合物の硫酸化、スルホン化、燐酸
化、ホスホン化またはカルボキシル化誘導体 を含み、 2以下のpHを有する電解液に関する。
RO−(AO)nH〕m (III) (式中Rは炭素原子数5以下の脂肪族炭化水素基を表
し、Aはアルキレン基を表し、m≧1、及びnは6〜40
の整数である) (式中、Rは炭素原子数6以下のアルキル基を表し、k
は0または1〜5の整数を表し、Aはアルキレン基を表
し、m≧1、及びnは6〜40の整数を表し、但しアルキ
レンオキサイド鎖を除く炭素原子数は20以下である) (式中、Rは炭素原子数6以下のアルキル基を表し、k
は0または1〜7の整数を表し、Aはアルキレン基を表
し、m≧1、及びnは6〜40の整数を表し、但しアルキ
レンオキサイド鎖を除く炭素原子数は20以下である) (式中、Rは炭素原子数6以下のアルキル基を表し、k1
及びk2は各々0または1〜4の整数を表し、Aはアルキ
レン基を表し、Yは単結合または−(CH3)C(CH3)−を表
し、m≧1、及びnは6〜40の整数を表し、但しアルキ
レンオキサイド鎖を除く炭素原子数は20以下である) (式中、Rは炭素原子数6以下のアルキル基を表し、k1
及びk2は各々0または1〜4の整数を表し、Aはアルキ
レン基を表し、m≧1、及びnは6〜40の整数を表し、
但しアルキレンオキサイド鎖を除く炭素原子数は20以下
である)好ましくは、界面活性剤は約43℃(110゜F)以
上の曇り点を溶液に与えるものであり、また、電解液は
光沢のある析出面が要求される場合には光沢剤を含むも
のであることが望ましい。
好ましい炭化水素は、ブチルアルコールのようなアルコ
ールである。また、所望の曇り点を達成するためには、
アルキレンオキサイド化合物は、エチレンオキサイド
で、その6〜40モル、好ましくは6〜28モル、が縮合化
合物を形成するために用いられるものであることが望ま
しい。エチレンオキサイドの中の数モルはプロピレンオ
キサイドで置換されたものであってもよい。
他の適切な界面活性剤は炭素数20以下の芳香族有機化合
物のアルキレンオキサイド縮合化合物あるいはその溶液
溶解性の誘導体である。この芳香族化合物は、好ましく
は1個あるいは2個の環を含むもので、2個の環を有す
るものが用いられる時には炭素原子数10〜12個を含むも
のであることが望ましい。また、該芳香族有機化合物は
6個以下の炭素原子数からなるアルキル部分を有するも
のであり、1個以上の水酸基を有するものであることが
好ましい。この芳香族化合物は、好ましくはベンゼン、
ナフタレン、フェノール、トルエン、ビスフェノール
A、スチレン化フェノール、あるいはそのアルキル化誘
導体である。
従って、望ましい界面活性剤は十分な量のアルキレンオ
キサイド化合物と縮合した炭素原子20以下を有する有機
化合物あるいはその溶液溶解性の誘導体であって溶液に
約43℃(110゜F)以上の曇り点を与えるものを含む。
また、本発明はスズ、鉛あるいはスズ/鉛合金の高速電
気めっきの方法および工程を含む。すなわち本発明は、
詳しくは、 アキルキまたはアルキロールスルフォン酸からなる主体
溶液、少なくとも1種の溶液溶解性スズ化合物及び/ま
たは少なくとも1種の溶液溶解性鉛化合物、及び界面活
性剤として前記式(I)の化合物;式(II)の化合物;
または式(III)、(IV)、(V)、(VI)または(VI
I)で示される化合物の硫酸化、スルホン化、燐酸化、
ホスホン化またはカルボキシル化誘導体を含み、2以下
のpHを有する電解液を高速電気めっき装置に導入する工
程、及び 基体が電解液全体を通って通過しつつ、該装置中の高速
電気めっきにとって充分な電流密度及び充分な温度でス
ズ、鉛またはスズ/鉛合金で該基体を連続的に電気めっ
きする工程であって、良好なはんだ付け性を有する平滑
な電気めっき面を提供するように該界面活性剤が電気め
っきする時に該電解液を実質的に無泡、透明で濁りがな
く、安定な状態に保つことができることを特徴とする工
程 を含むスズ、鉛またはスズ/鉛合金の高速電気めっき方
法に関する。本方法は前記したタイプの高速電気めっき
装置を使用する。その装置は電気めっき槽、該槽に隣接
するオーバーフロー貯槽、溶液を貯槽から1個以上の分
散パイプを経てめっき槽に返送するためのポンプ、およ
びめっきすべき基体をめっき槽の一端の挿入口からめっ
き槽他端の出口まで搬送する手段とを含むものである。
また、本発明の電解液は、めっき槽が電解液で十分満た
されるように装置に導入する。また、電解液は連続的に
貯槽にオーバーフローし、なお、めっき槽内で電解液の
激しい撹拌と循環とが生ずるように連続的にめっき槽に
返送される。このようにして、基体はめっき槽を通過す
る間に連続的に電気めっきされる。
〔作用〕
ここで近年の高速電気めっき装置を用いての高速電気め
っき操作に適切であり、満足なつや消しのあるいは光沢
性の析出物を析出するように特に設計された、スズ、鉛
あるいはスズ/鉛合金電気めっき組成物について述べ
る。満足な高速電気めっきを得るための前出の必要条件
のすべてを満足する湿潤剤の数は限られている。これら
の化合物は、炭素原子数5以下のアルキルグループを含
む脂肪族アルコールのエチレンオキサイド誘導体(低分
子量)あるいは最大2個の芳香族環を含む芳香族アルコ
ールのエチレンオキサイド誘導体(ここで、芳香族環は
炭素原子数6個以下のアルキルグループのアルキルで置
換されたものであってもよく、また炭素原子数6個以下
のアルキル基を含むビス化合物であってもよい)からな
るものである。また、ここで、芳香族化合物は、アルキ
ル化されているか否かに拘らず、アルキレンオキサイド
化合物との縮合前の状態で、炭素原子を20より多く含む
ものであってはならない。
本発明に適切なスルフォン酸は炭素原子数5個以下を有
するアルキルあるいはアルキロールスルフォン酸を含
む。アルカンスルフォン酸、特にメタンスルフォン酸、
が望ましい。これらの酸は容積比で電解液の10〜30%の
量、従って遊離の酸が存在する状態で含まれる。このよ
うにして、電解液のpHは2あるいはそれ以下、通常0.5
以下、となる。
本発明に適切な界面活性剤は、前出の必要条件のすべ
て、すなわち、析出物が良好なはんだ付け性を有し、十
分な粒子精細性を有するつや消しのあるいは光沢性の仕
上りを有していること、溶液が酸性浴中で安定であり、
高速の電気めっきが可能であり、曇り点が約43℃(約11
0゜F)以上であり、かつ、電気めっき操作中殆ど気泡を
含まないこと、を満足するようなものである。
起泡性は、高速電気めっきに用いられる典型的な基本溶
液を用いることによって、実験室内で測定する。溶液の
組成は下記の通りである。
金属スズ(スズメタンスルフォン酸塩として) 20g/l メタンスルフォン酸 容積比15% 試験すべき界面活性剤 容積比1% 温度 周囲温度〜約24℃(〜75゜F) 界面活性剤が基本溶液において気泡を形成する相対的な
程度は、溶液を目盛りつきの250mlシリンダ中に溶液100
mlを入れて試験する。
空気は市販の実験室用あるいは魚槽用の通気装置によっ
て供給し、分散器を通して目盛りつきシリンダ中の溶液
の底部に送気する。試験方法としては下記の2つの方法
が好ましい。その一つは、送気時間を2分間として、気
泡面の高さが150mlを越えるかどうかあるいは目盛りつ
きシリンダ頂面を越えるか否かを測定する方法である。
この場合、気泡面が150mlを越え、あるいはシリンダ頂
面を越える場合には該界面活性剤は不適であると判断
し、それ以上の試験は行わない。第2の方法は、新鮮な
溶液中で10秒間空気泡立て(バブリング)を行う方法で
ある。この場合には、10秒間の終りに、目盛りシリンダ
上の最高起泡面高さを読み、気泡が完全に消散してもと
の100ml目盛りまで戻るまでの時間を記録する。界面活
性剤がこの試験に合格するためには、最高起泡面高さが
150mlを越えず、気泡消散に要する時間が20秒を越えな
いことを要する。
曇り点は、1%の界面活性剤を含む溶液をとり、溶液が
曇りはじめるまで徐々に昇温することによって測定す
る。曇り点が約49℃(約120゜F)以上の場合には十分に
満足であり、約43℃(110゜F)あるいはそれ以下の場合
には不満足であると判断する。
本発明の高速電気めっき装置およびめっき方法に用いら
れる基本溶液には、一般に、比較的高濃度の金属および
酸が含まれる。このような高濃度の金属および酸を含む
ことは電解液の曇り点に影響を与える。例えば、希薄な
電解液に高い曇り点を与える界面活性剤は、上記のよう
な高濃度電解液に低い曇り点を与える。従って、所望の
析出面を得ることを意図する電解液すべてについて曇り
点を測定することが重要となる。
溶液の高速電気めっき性および析出面の粒子精細性は、
約43℃(約120゜F)、全電流5アンペア、かい形撹拌器
による撹拌という条件で動作するハルセル (Hull cell)を用いて測定される。この場合溶液は下
記組成とする。
金属スズ(スズメタンスルフォン酸塩として) 70g/l メタンスルフォン酸全量 容積比30% 界面活性剤 必要に応じて)1〜10ml/l このような条件の下で、ハルセルのパネルが高電流密度
領域で1/4″以上のヤケのない析出面を示し、残りの部
分の析出面がつや消し面かやや光沢性で、淡灰色の平滑
な仕上りを示すものでなければならない。
界面活性剤を含む電解液の安定性は、浴を1リットル当
り少なくとも20アンペア時間の間電気めっきすることに
よって測定される。電気めっき溶液の特性およびその析
出面は、電気めっきによって影響されるものであっては
ならない。
析出面のはんだ付け性は、Mil-Std 202Fの208Fの方法
(1986年4月版)に与えられている方法に従って測定さ
れる。析出面は上記軍規格に与えられている試験に合格
するものでなければならない。
本発明に含まれる界面活性剤は、すべて、高い曇り点、
安定性、高電流密度粒子精細性を満足するために、十分
な量のアレキレンオキサイド、好ましくはエチレンオキ
サイドと縮合した疎水性の有機化合物を含んでいる。エ
チレンオキサイドとともにプロピレンオキサイドが含ま
れていてもよい。しかし、用いられるプロピレンオキサ
イドの量およびそのエチレンオキサイドに対する比率
は、曇り点が上記の条件に合格するに足るような値でな
ければならない。プロピレンオキサイドは界面活性剤の
起泡特性を減少させるために用いることができる。しか
し、プロピレンオキサイドは結果として得られる電解液
の曇り点を下げるので、限られた量しか用いることがで
きない。当業者であれば通常の試験でプロピレンの量を
容易に決定することができる。
上記有機化合物は、少なくとも1個の水酸基を含む炭素
原子数5個以下の脂肪族炭化水素(飽和あるいは不飽
和)のいずれかであってよい。同様に、有機化合物はベ
ンゼン、ナフタレン、フェノール、トルエン、ビスフェ
ノールA、スチレン化フェノール等の、2個より多い環
を含まず、置換アルキル鎖が炭素原子数6個以下の芳香
族環化合物であってもよい。また、環は1個以上の水酸
基で置換されたものであってもよい。
特殊な化合物の説明として、12モルのエチレンオキサイ
ドを有するオクチルフェノール・エトキシレートは本発
明の実施には不適である。何故ならば、アルキル鎖の長
さが長いために、起泡性が非常に大きいという特性によ
る。13モルのエチレンオキサイドを有するベータナフト
ールは本発明の実施に適しており、前出必要条件のすべ
てに合格し得る。
例えば2モル以上のスチレンがベンゼン環に結合してい
るフェノールの、エチレンオキサイド12モルとの縮合化
合物は、全体で3個以上の芳香族環を有することにな
り、よって不適である。エチロキシル化ビスフェノール
Aは適しており、上記必要条件のすべてを満足する。こ
の化合物は2個の芳香族環と3個のアルキル炭素原子を
有する。
本発明の実施に適するその他の界面活性剤としてエチロ
キシル化ブチルアルコール(プロピレンオキサイドを含
んでいてもいなくても)が含まれる。脂肪族アルコール
の鎖長が長ければ長いほど起泡性も高くなる。このグル
ープの化合物の起泡性は分子中に若干のプロピレンオキ
サイドを含有させることによって相当程度減少させるこ
とができる。しかしながら、上記プロピレンオキサイド
含有量は、曇り点の低下を防ぐために十分コントロール
する必要があり、結果的に曇り点が約43℃(110゜F)と
なる場合には不適となる。このシリーズの場合、アルキ
ルグループの最大鎖長が炭素原子数8個以下でなければ
ならない。
本発明において、電気めっき浴は溶液溶解性のスズおよ
び/あるいは鉛の金属(好ましくはアルキルスルフォネ
ートあるいはアルカノールスルフォネートとして)と若
干の添加物、あるいは、遊離のアルカンあるいはアルカ
ンスルフォン酸を含有する。つや消しのあるいは半光沢
性の適切な析出物を与えるために、本発明の実施に適切
な界面活性剤についてはすでに述べた。しかし、先に挙
げた従来技術中に開示されているような既知の光沢剤を
添加することによって析出物の光沢性を改善することは
可能である。結果的に得られる電気めっき浴は、光沢性
のあるいは半光沢性の析出物の望ましい特性のすべてを
有することになる。
界面活性剤は、当業界で周知の手法によって溶液溶解性
をさらに上げることができる。望ましい界面活性剤の溶
液溶解性の誘導体は硫酸塩化、スルフォン化、燐酸塩
化、フォスフォン化、カルボキシル化、等によって得る
ことができる。ただし、この場合、該誘導体が、すでに
述べた本発明の目的に対して物質の適合性を害するもの
であってはならない。今日では、種々の高速電気めっき
装置を市場で入手することができる。その一つの典型的
な装置はミュールジーク(Meuldjik)による米国特許第
3,819,502号に開示されており、その他はエム・モリモ
ト(M.Morimoto)他による“新日本製鉄株式会社君津工
場における不溶性陽極を有する高速電気めっきライン”
(“High Speed Electrogalvanizing Line with Insolu
ble Anode at Kimitsu Works of Nippon Steel Corpora
tion")、ジェイ・ジェイ・マイルズ(J.J.Miles)他に
よる“連続工程としての浮遊めっき”(“Swim Plating
as a Continuous Process")、エッチ・ウェットナー
(H.Wettner)による“装飾用および機能用の広幅鋼板
への鋼、ニッケルおよびクロームの連続めっき”(“Co
ntinuous Plating of Copper,Nickel and Chromium on
Wide Steel Strip for Decorative and Function Appli
cation")などの文献に開示されている。深さ制御電気
めっき用の高速機はシー・ディー・アイズチャン(C.D.
Eidschun)による“選択析出に置ける金の節減方法”
(“How to Save Gold with Selective Deposits")に
開示れている。これらの文献は、それぞれ、米国電気め
っき業者協会第2回連続めっきセミナ(イリノイ州シカ
ゴ、1977年1月24日〜26日)(American Electroplate
r's Society's Second Continuous Plating Seminar,Ch
icago,Illinois,January 24−26,1977)で提示されてい
る。ここでこれらの高速電気めっき装置は単に例証とし
て挙げたものであり、本発明中の一般的な説明の範囲に
入るものであることを強調しておく必要がある。当業者
には、本発明による高速電気めっきに有用な同様の装置
が広範囲に存在していることは周知のことである。
〔実施例〕
本発明の範囲は、さらに下記の例に関して記載され、こ
れらの例は本発明の好ましい実施態様を説明する目的の
ものであって、如何なる点においても本発明の範囲を制
限するものではない。
3種の原液を各列において使用し、純粋スズ、90/10ス
ズ/鉛合金及び60/40スズ/鉛合金を電気めっきする際
の各界面活性剤の能力を試験した。これらの原液の組成
は以下のとおりである。
各例の界面活性剤は、最適量になるまで増加分として加
えられた。溶液及び電気めっき析出面の試験は、下記に
挙げられた総ての試験方法を用いて行われた。
1)泡立ち 2)溶液の曇り点 3)結晶微粒化(滑らかな、淡灰色サテン仕上げ) 4)電気めっきの速さ 5)析出体のはんだづけ性 6)溶液の安定性 これらの例の溶液の各々は、0.5以下のpHを示した。
例1 8モルのエチレンオキサイドを有するビスフェノールA
を6〜12ml/l使用した。この界面活性剤を有する溶液は
6つの全ての試験に合格した。
例2 10モルのエチレンオキサイドを有するビスフェノールA
を例1と同じ量使用した。この界面活性剤を有する溶液
もまた全ての試験に合格した。
例3 30モルのエチレンオキサイドを有する硫酸化ビスフェノ
ールAを3から6ml使用した。この界面活性剤を有する
溶液も又全ての試験に合格した。
例4 13モルのエチレンオキサイドを有するベータナフトール
を0.5〜1ml使用した。この界面活性剤を有する溶液も又
全ての試験に合格した。
例5(比較) 下記式で示されるポリスチレン化フェノールと、エチレ
ンキサイド12モルとの縮合化合物を3〜6ml使用した。
(式中、nは2〜4の整数を示す)この界面活性剤は多
数の気泡を形成し、他の試験には合格するが、満足な析
出面を与えなかった。
例6(比較) 12モルのエチレンオキサイドを有するオクチルアルコー
ルを3〜8ml使用した。この界面活性剤は泡が立ちすぎ
不適である。
例7(比較) 5モルのエチレンオキサイドを有するブチルアルコール
を2〜8ml使用した。めっき面粒子精細性が不満足なも
のであるにもかかわらず、他の試験は合格した。かくし
て、エチレンオキサイドのモル数は、例8及び9に示さ
れるように、少なくとも6以上に増加させられなければ
ならない。
例8 16モルのエチレンオキサイドと12モルのプロピレンオキ
サイドとを有するブチルアルコール1〜4ml使用した。
この界面活性剤を有する溶液は全ての試験に合格した。
例9 8モルのエチレンオキサイドと6モルのプロピレンオキ
サイドとを有するブチルアルコールを0.5〜2ml使用し
た。この界面活性剤を有する溶液は全ての試験に合格し
た。
例10 クロロベンツアルデヒドのような芳香族アルデヒド又は
その誘導体、例えばベンザル・アセトン、のような周知
の光沢剤を全ての試験に合格した上記溶液に加えること
により、光沢めっきが得られた。
ここに開示した発明は上述の目的を満たすように十分計
算されているのは明らかであるが、多くの修正が当業者
によって工夫されることが望ましく、また、追加の請求
の範囲が本願発明の本来の精神及び範囲に当たるような
修正及び実施例を包含することを意図するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニール ディー ブラウン アメリカ合衆国 ニューヨーク 11566 メリック ロウド アヴェニュー 26 (72)発明者 デイヴィド ジェイ エスタール アメリカ合衆国 ニューヨーク 11580 ヴァリィ ストリーム ナンバー1 イー スト リンカーン アヴェニュー 91 (72)発明者 ロバート エイ シェッティ アメリカ合衆国 ニューヨーク 11764 ミラー プレイス ヘイワード アヴェニ ュー 4 (56)参考文献 特開 昭61−223193(JP,A)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高速電気めっきによって基体上にスズ、
    鉛、またはスズ/鉛合金を析出させるための電解液であ
    って、 アルキルまたはアルキロールスルフォン酸からなる主体
    溶液、 少なくとも1種の溶液溶解性スズ化合物及び/または少
    なくとも1種の溶液溶解性鉛化合物、及び 界面活性剤として (1)下記式(I)で示される化合物 RO−(AO)nH〕m (I) (式中、Rは炭素原子数5以下の脂肪族炭化水素基を表
    し、Aはアルキレン基を表し、m≧1、及びnは6〜40
    の整数である); (2)下記式(II)で示される化合物 (式中、Rは炭素原子数6以下のアルキル基を表し、k1
    及びk2は各々0または1〜4の整数を表し、Aはアルキ
    レン基を表し、m≧1、及びnは6〜40の整数を表し、
    但しアルキレンオキサイド鎖を除く炭素原子数は20以下
    である);または (3)下記式(III)、(IV)、(V)、(VI)または
    (VII)で示される化合物の硫酸化、スルホン化、燐酸
    化、ホスホン化またはカルボキシル化誘導体 を含み、 2以下のpHを有する電解液。 RO−(AO)nH〕m (III) (式中Rは炭素原子数5以下の脂肪族炭化水素基を表
    し、Aはアルキレン基を表し、m≧1、及びnは6〜40
    の整数である) (式中、Rは炭素原子数6以下のアルキル基を表し、k
    は0または1〜5の整数を表し、Aはアルキレン基を表
    し、m≧1、及びnは6〜40の整数を表し、但しアルキ
    レンオキサイド鎖を除く炭素原子数は20以下である) (式中、Rは炭素原子数6以下のアルキル基を表し、k
    は0または1〜7の整数を表し、Aはアルキレン基を表
    し、m≧1、及びnは6〜40の整数を表し、但しアルキ
    レンオキサイド鎖を除く炭素原子数は20以下である) (式中、Rは炭素原子数6以下のアルキル基を表し、k1
    及びk2は各々0または1〜4の整数を表し、Aはアルキ
    レン基を表し、Yは単結合または−(CH3)C(CH3)−を表
    し、m≧1、及びnは6〜40の整数を表し、但しアルキ
    レンオキサイド鎖を除く炭素原子数は20以下である) (式中、Rは炭素原子数6以下のアルキル基を表し、k1
    及びk2は各々0または1〜4の整数を表し、Aはアルキ
    レン基を表し、m≧1、及びnは6〜40の整数を表し、
    但しアルキレンオキサイド鎖を除く炭素原子数は20以下
    である)
  2. 【請求項2】界面活性剤が溶液に約43.3℃(110゜F)以
    上の曇り点を与えることを特徴とする請求項1記載の電
    解液。
  3. 【請求項3】界面活性剤においてアルキレン基がエチレ
    ン基である請求項2記載の電解液。
  4. 【請求項4】エチレン基の中の数モルがプロピレン基で
    置換されていて、全体で6〜28モルのアルキレン基が存
    在することを特徴とする請求項3記載の電解液。
  5. 【請求項5】エチレン基の数がプロピレン基の数よりも
    多いことを特徴とする請求項4記載の電解液。
  6. 【請求項6】さらに光沢剤を含むことを特徴とする請求
    項1記載の電解液。
  7. 【請求項7】アルキルスルフォン酸がメタンスルフォン
    酸であることを特徴とする請求項1に記載の電解液。
  8. 【請求項8】界面活性剤が式(I)においてR=C4H9
    m=1で示されるブチルアルコールのアルキレンオキサ
    イド縮合化合物、式(II)においてk1、k2=0、m=1
    で示されるビスフェノールAのアルキレンオキサイド縮
    合化合物、式(III)においてR=C4H9、m=1で示さ
    れるブチルアルコールの誘導体、式(IV)においてk=
    0、m=1で示されるフェノールの誘導体、式(IV)に
    おいてk=1、R=メチル基、m=1で示される誘導
    体、式(V)においてk=0、m=1で示されるナフト
    ールの誘導体、式(VI)においてk1、k2=0、m=1、
    Y=−(CH3)C(CH3)−で示されるビスフェノールAの誘
    導体、または式(VII)においてk1、k2=0、m=1で
    示されるスチレン化フェノールの誘導体である請求項1
    記載の電解液。
  9. 【請求項9】スズ、鉛またはスズ/鉛合金の高速電気め
    っき方法であって、 請求項1記載の電解液を高速電気めっき装置に導入する
    工程、及び 基体が電解液全体を通って通過しつつ、該装置中の高速
    電気めっきにとって充分な電流密度及び充分な温度でス
    ズ、鉛またはスズ/鉛合金で該基体を連続的に電気めっ
    きする工程であって、良好なはんだ付け性を有する平滑
    な電気めっき面を提供するように該界面活性剤が電気め
    っきする時に該電解液を実質的に無泡、透明で濁りがな
    く、安定な状態に保つことができることを特徴とする工
    程 を含む方法。
  10. 【請求項10】界面活性剤が溶液に約43.3℃(110゜F)
    以上の曇り点を与えることを特徴とする請求項9記載の
    方法。
  11. 【請求項11】界面活性剤が請求項1の式(I)におい
    てR=C4H9、m=1で示されるブチルアルコールのアル
    キレンオキサイド縮合化合物、式(II)においてk1、k2
    =0、m=1で示されるビスフェノールAのアルキレン
    オキサイド縮合化合物、式(III)においてR=C4H9
    m=1で示されるブチルアルコールの誘導体、式(IV)
    においてk=0、m=1で示されるフェノールの誘導
    体、式(IV)においてk=1、R=メチル基、m=1で
    示される誘導体、式(V)においてk=0、m=1で示
    されるナフトールの誘導体、式(VI)においてk1、k2
    0、m=1、Y=−(CH3)C(CH3)−で示されるビスフェ
    ノールAの誘導体、または式(VII)においてk1、k2
    0、m=1で示されるスチレン化フェノールの誘導体で
    ある請求項9記載の方法。
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