JPH0781196B2 - 有機スルホン酸塩からのビスマス及びビスマス合金めつき浴 - Google Patents

有機スルホン酸塩からのビスマス及びビスマス合金めつき浴

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JPH0781196B2
JPH0781196B2 JP61156361A JP15636186A JPH0781196B2 JP H0781196 B2 JPH0781196 B2 JP H0781196B2 JP 61156361 A JP61156361 A JP 61156361A JP 15636186 A JP15636186 A JP 15636186A JP H0781196 B2 JPH0781196 B2 JP H0781196B2
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bismuth
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清貴 辻
良明 奥浜
敏次 阿久津
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Ishihara Chemical Co Ltd
Daiwa Fine Chemicals Co Ltd
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    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/54Electroplating: Baths therefor from solutions of metals not provided for in groups C25D3/04 - C25D3/50

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、ビスマス及びビスマス合金めつき浴に関す
る。さらに詳しくは、ビスマス及びビスマス以外の金属
の共通可溶性錯塩として有機スルホン酸を用い、公害性
の高い物質を排出することなく、平滑なめつきが得られ
るビスマス及びビスマス合金の電気めつき浴に関するも
のである。
〔従来技術とその問題点〕
ビスマスは整流接点、オーム接点を得るための新分野
で、また原子炉建設における減摩材料として、広く用い
られつつあり、これらの目的に対しては比較的厚いめつ
き(30〜100μ)が要求されるが、従来から知られてい
る過塩素酸浴、グリセレート酒石酸浴、トリロン浴など
の錯塩浴では樹脂状でないめつきは10μまでであり、錯
塩でない浴からは粗大結晶のめつきしか得られない。
また、最近の電子工業のめざましい発展にともない、半
導体関係では熱的特性がデリケートになればなるほど低
融点はんだが重要になり、ビスマスを主体にした各種低
融点合金材料が要求されてきている。これまではんだは
Sn−Pb合金に代表されていたが、超伝導機器や宇宙関係
機器のはんだ付部のように、はんだ付された部材が常温
以下の低温の環境に置かれる場合には脆くなる性質、い
わゆる低温脆性を示す。したがつてこのような環境下で
使用されるはんだ付部に対しては耐低温はんだめつきが
望ましく、Bi−Sn、Bi−In、、Bi−Pb、Bi−Co、Bi−N
i、Bi−Sb、Bi−In−Sn、Bi−Sn−Pb合金などがあげら
れる。しかし、ビスマスの標準電極電位はスズ、インジ
ウム、鉛などよりも極めて貴であり、単純溶液からこれ
らの共析は実質的に起り難く、それらの析出電位を接近
させるために錯塩浴を使用する必要がある。
Bi−Sn合金めつき浴としては、硫酸浴、塩化物浴、過塩
素酸浴、ホウフツ化物浴及びアルカリ浴などが報告され
ているが、電位差の関係からスズ中に多量のビスマスの
共析させることは難しく、低融点合金としての電析皮膜
を得ることは困難である。また、過塩素酸浴を用いたBi
−In合金のめつきについては共析皮膜の得られる電流密
度範囲が制限されており、厚い良質の合金めつきが得ら
れにくい。
〔発明の目的〕
本発明は、上記した実情に鑑み検討の結果、創案された
もので、その目的とするところは公害対策問題の少ない
有機スルホン酸及びそれらのビスマス塩とビスマス以外
の金属塩を主体とするめつき浴を用い、従来の無機酸よ
りも本質的に良好な電着物を与え、且つ合金めつきでは
電着物組成が浴中の金属比率に近い値となり、浴の管理
を容易とするところにあり、研究の結果、有効なる酸類
を発見するに至つたものである。
また、Bi−Sn合金めつきの場合、スズとビスマスの電位
差が大きいために通電しないとき、スズ面でのビスマス
の接触析出の結果、スズ陽極面でビスマスの損失が起る
最大の欠点がある。しかし、本発明のめつき浴を使用す
ればスズ陽極面のビスマスの析出は大きく抑制される特
徴が見出された。
〔発明の具体的説明〕
本発明に係る有機スルホン酸類は、一般式(I) (X1−R−SO3H ……………(I) 〔ここでRはC1〜5のアルキル基を表わし、X1はハロ
ゲン原子、水酸基、アリール基、アルキルアリール基、
カルボキシル基またはスルホン酸基を表わし、そしてア
ルキル基の任意の位置にあつてよく、nは0〜3の整数
を表わす〕に示される脂肪族又は非ベンゼン系脂環式化
合物のスルホン酸及び(II) 〔ここでX2はハロゲン原子、水酸基、アルキル基、アリ
ール基、アルキルアリール基、アルデヒド基、カルボキ
シル基、ニトロ基、メルカプト基、スルホン酸基または
アミノ基を表わし、或るいは2個のX2はベンゼン環と一
緒になつてナフタリン環を形成でき、mは0〜3の整数
を表わす〕に示される各種置換基を有する芳香族系スル
ホン酸である。
これらの有機スルホン酸の例は、メタンスルホン酸、エ
タンスルホン酸、プロパンスルホン酸、2−プロパンス
ルホン酸、ブタンスルホン酸、2−ブタンスルホン酸、
ペンタンスルホン酸、クロルプロパンスルホン酸、2−
ヒドロキシエタン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシプ
ロパン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシブタン−1−
スルホン酸、2−ヒドロキシペンタンスルホン酸、アリ
ルスルホン酸、2−スルホ酢酸、2−又は3−スルホプ
ロピオン酸、スルホこはく酸、スルホマレイン酸、スル
ホフマル酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン
酸、キシレンスルホン酸、ニトロベンゼンスルホン酸、
スルホ安息香酸、スルホサルチル酸、ベンズアルデヒド
スルホン酸などである。これらの有機スルホン酸は単独
又は2種以上の混合物として使用できる。これらのビス
マス塩及びビスマス以外の金属塩は通常の方法で調製さ
れる。
ビスマスめつき浴の場合は、上記のような有機スルホン
酸及びそのビスマス塩を含み、ビスマス合金めつき浴の
場合は有機スルホン酸とそのビスマス塩及び他の1種又
は2種以上の金属塩を含有する。
ビスマス及び他の金属の総濃度は金属として0.5〜200g/
、好ましくは10〜100g/である。まためつき浴中に
存在させる遊離の有機スルホン酸の濃度は浴中のビスマ
ス又は他の金属イオンと化学量論的に少なくとも当量以
上とする。
本発明のめつき浴には高電流部のヤケ及びデンドライト
(樹脂状)の生長を抑制する効果のあるペプトン、ゼラ
チン及び非イオン界面活性剤などを添加することができ
る。これらの濃度は一般に0.01〜50g/、好ましくは0.
05〜20g/である。非イオン界面活性剤の例としては、
例えばエバン740、リポノツクスN−105、ノイゲンEN
(以上商品名)等があげられる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例によるめつき液の組成及びめつき
条件を示すが、本発明はこれら数列に限定されるもので
はなく、前述した目的の均質で平滑なめつきを得るとい
う主旨に添つてめつき浴の組成およびめつき条件は任意
に変更することができる。
実施例におけるめつきの外観はハルセルテストにより評
価した。
実施例1 ビスマス(メタンスルホン酸ビスマスとして使用)20g/
遊離メタンスルホン酸 150g/ ゼラチン 5g/ 温 度 25℃ 電流密度範囲 0.5〜5A/dm2 実施例2 ビスマス(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸ビスマス
として使用) 15g/ 遊離2−ヒドロキシプロパンスルホン酸 100g/ エパン−740 3g/ 温 度 30℃ 電流密度範囲 0.2〜3A/dm2 実施例3 ビスマス(スルホこはく酸ビスマスとして使用)30g/
遊離スルホこはく酸 200g/ ペプトン 5g/ 温 度 20℃ 電流密度範囲 1〜6A/dm2 実施例4 ビスマス(p−フエノールスルホン酸ビスマスとして使
用) 25g/ 遊離p−フエノールスルホン酸 120g/ ペプトン 2g/ 温 度 25℃ 電流密度範囲 1〜5A/dm2 実施例5 ビスマス(p−トルエンスルホン酸ビスマスとして使
用) 6g/ 遊離p−トルエンスルホン酸 150g/ ゼラチン 3g/ 温 度 30℃ 電流密度範囲 0.2〜5A/dm2 実施例6 ビスマス(スルホサリチル酸ビスマスとして使用)10g/
遊離スルホサリチル酸 200g/ リポノツクスN−105 3g/ 温 度 30℃ 電流密度範囲 0.5〜5A/dm2 実施例1〜6のめつき浴について1A−5分でハルセル試
験を行なつた結果、いずれも灰白色の平滑な電着物が得
られた。
実施例7 ビスマス(メタンスルホン酸ビスマスとして使用) 2g/
2価のスズ(メタンスルホン酸第1スズとして使用)18
g/ 遊離メタンスルホン酸 150g/ ノイゲンEN 5g/ 温 度 25℃ 電流密度範囲 0.5〜3A/dm2 実施例8 ビスマス(ベンゼンスルホン酸ビスマスとして使用)12
g/ 2価のスズ(ベンゼンスルホン酸スズとして使用) 8g/
遊離ベンゼンスルホン酸 120g/ ペプトン 2g/ 温 度 30℃ 電流密度範囲 0.2〜5A/dm2 実施例9 ビスマス(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸ビスマス
として使用) 10g/ 2価のスズ(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸第1ス
ズとして使用) 5.6g/ 鉛(2−ヒドロキシプロパンスルホン酸鉛として使用)
4.4g/ 遊離2−ヒドロキシプロパンスルホン酸 180い/ ゼラチン 7g/ 温 度 20℃ 電流密度範囲 0.1〜3A/dm2 実施例7〜9のめつき浴について1A−5分でハルセル試
験を行なつた結果、いずれも灰白色の平滑な電着物が得
られた。
ビスマス合金めつきにおいて電着物組成を確認するため
に、電流密度を0.5〜3A/dm2まで変化させて、ステンレ
ス板(0.3×3×5cm)を陰極として2m/minのカソードロ
ツカーを行ないながら、実施例7のめつき浴中で600ク
ーロンの定電流電解によりめつきを行なつた。得られた
電着物をナイフで削り取り、6N−HNO3で加熱溶解し、ス
ズを分離して液中のビスマスを原子吸光により定量し
た。結果を表−1に示す。
フロントページの続き (72)発明者 阿久津 敏次 兵庫県三木市志染町中自由ケ丘1丁目99 (56)参考文献 特開 昭59−67387(JP,A) 特公 昭36−17257(JP,B1) 特公 昭33−6062(JP,B1) 米国特許4565609(US,A) 米国特許4565610(US,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式(I) (X1−R−SO3H ……………(I) 〔ここでRはC1〜5のアルキル基を表わし、X1はハロ
    ゲン原子、水酸基、アリール基、アルキルアリール基、
    カルボキシル基又はスルホン酸基を表わし、そしてアル
    キル基の任意の位置にあつてよく、nは0〜3の整数を
    表わす〕又は(II) 〔ここでX2はハロゲン原子、水酸基、アルキル基、アリ
    ール基、アルキルアリール基、アルデヒド基、カルボキ
    シル基、ニトロ基、メルカプト基、スルホン酸基又はア
    ミノ基を表わし或いは2個のX2はベンゼン環と一緒にな
    つてナフタリン環を形成でき、mは0〜3の整数を表わ
    す〕 で示される有機スルホン酸及びその酸のビスマス塩又は
    その酸のビスマス塩とその酸の他の金属塩1種以上との
    混合物を主成分とするビスマス及びビスマス合金めつき
    浴。
JP61156361A 1986-07-04 1986-07-04 有機スルホン酸塩からのビスマス及びビスマス合金めつき浴 Expired - Lifetime JPH0781196B2 (ja)

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