JPH1036994A - 錫及び錫/鉛合金めっき液 - Google Patents

錫及び錫/鉛合金めっき液

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JPH1036994A
JPH1036994A JP19338496A JP19338496A JPH1036994A JP H1036994 A JPH1036994 A JP H1036994A JP 19338496 A JP19338496 A JP 19338496A JP 19338496 A JP19338496 A JP 19338496A JP H1036994 A JPH1036994 A JP H1036994A
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JP
Japan
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tin
plating solution
acid
plating
lead alloy
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Application number
JP19338496A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Kodama
篤志 児玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikko Kinzoku KK
Original Assignee
Nikko Kinzoku KK
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3473Plating of solder

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い電流密度領域に渡って光沢めっきを形
成できる錫及び錫/鉛合金めっき液の提供。 【解決手段】 錫及び錫/鉛合金の電気めっき用水溶液
であって、酸としてアルカンスルホン酸、金属塩として
アルカンスルホン酸の2価の錫塩または2価の錫塩と2
価の鉛塩の両者、分散剤としてポリオキシエチレンアル
キルフェニルエーテルまたはポリオキシエチレンナフチ
ルエーテルの1種もしくは2種以上、光沢剤としてクロ
ロベンズアルデヒドとナフトアルデヒドとピコリン酸と
を含有することを特徴とする錫及び錫/鉛合金めっき
液。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、錫及び錫/鉛合金
めっき液に関する。
【0002】
【従来の技術】錫及び錫/鉛合めっきは、はんだ付け
性、耐食性などが良好なために、コネクタやリードフレ
ーム等の電子工業用部品の工業用めっきとして広く利用
されている。
【0003】めっき外観が光沢である錫及び錫/鉛合金
めっきを得るためには、めっき液に分散剤や光沢剤が添
加される。これらの添加剤によりめっき外観や特性が大
きく左右され、特に光沢めっきの場合には、光沢剤が重
要な役割を果たす。したがって、無数の化合物の中から
適当な添加剤を選びだし、さらにそれらの濃度を調整す
ることが、めっき液を開発するうえで難しい技術にな
る。
【0004】錫および錫/鉛合金めっき液の添加剤に関
する従来技術としては、例えば光沢剤として芳香族アル
デヒドと低級脂肪族アルデヒドを使用するもの(特願平
7−343115号)がある。この出願明細書の実施例
では、芳香族アルデヒドとしてクロロベンズアルデヒド
とナフトアルデヒドとを、低級脂肪族アルデヒドとして
パラアセトアルデヒドを使用している。
【0005】特願平7−343115号のめっき液で
は、低電流密度から高電流密度までの広い電流密度範囲
において、めっき外観の良好なはんだめっき材を得るこ
とができる。しかしながら、特願平7−343115号
のめっき液では、光沢剤として揮発性が高く、しかも特
有の臭気を有するパラアセトアルデヒドを含有する。し
たがって、排気設備の完備しためっき製造ライン、例え
ば、めっき槽の上部に排気ダクトなどを有するめっきラ
インにおいてこのめっき液を使用する場合には問題はな
いが、排気設備が不十分である場合には、いくつかの問
題点が生じる。その問題点とは、めっき製造ラインの周
囲にパラアセトアルデヒドの臭気が立ちこめることによ
り、めっき作業員が不快感や頭痛、あるいは目の痛みな
どを覚えることである。
【0006】したがって、めっき製造ラインにおいて作
業する者にとっては、臭気のより少ないめっき液が望ま
れていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点に鑑みてなされたもので、めっき液の臭気が
少なく、かつ、外観の良好な光沢めっきが得られる錫及
び錫/鉛合金めっき液を提供することを目的としたもの
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明者が研究を行った結果、以下に示すめっき液を
発明するに至った。すなわち本発明は、 (1)錫及び錫/鉛合金の電気めっき用水溶液であっ
て、酸としてアルカンスルホン酸、金属塩としてアルカ
ンスルホン酸の2価の錫塩または2価の錫塩と2価の鉛
の両者、分散剤としてポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテルまたはポリオキシエチレンナフチルエーテ
ルの1種もしくは2種以上、光沢剤としてクロロベンズ
アルデヒドとナフトアルデヒドとピコリン酸とを含有す
ることを特徴とする錫及び錫/鉛めっき液。
【0009】(2)ポリオキシエチレンアルキルフェニ
ルエーテルまたはポリオキシエチレンナフチルエーテル
の濃度が、1種もしくは2種以上合計で0.5〜30g
/Lであることを特徴とする前記(1)に記載の錫及び
/鉛合金めっき液。
【0010】(3)光沢剤として使用する3種類の成分
の濃度がそれぞれ、クロロベンズアルデヒド0.005
〜1g/L、ナフトアルデヒド0.01〜4g/L、ピ
コリン酸0.1〜30g/Lであることを特徴とする前
記(1)または(2)に記載の錫及び/鉛合金めっき液
である。
【0011】本発明のめっき液に用いる第1の必須成分
である酸のアルカンスルホン酸は、一般式(1) R1SO3H (1) (式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を表す)で
現される。この一般式(1)で表される化合物のうち好
ましいものを挙げると、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、ヘキサンスルホン酸、デカンスルホン酸
およびフェノールスルホン酸などである。上記アルカン
スルホン酸の1種もしくは2種以上を本発明のめっき液
に利用することができる。これらの酸はめっき液に電気
伝導性を与え、錫および鉛の塩のめっき液への溶解、あ
るいは、めっき用陽極のめっき液への溶解を促進させ
る。めっき用の酸としては、他にフェノールスルホン酸
のようなヒドロキシベンゼンスルホン酸が公知である
が、フェノールスルホン酸はアルカンスルホン酸に比較
すると、臭気と毒性があり、環境上好ましくない。
【0012】本発明のめっき液に用いる第2の必須成分
である金属塩は、めっき液を錫めっき液となす場合は、
上記アルカンスルホン酸の2価の錫塩であり、めっき液
を錫/鉛合金めっき液となす場合は、上記アルカンスル
ホン酸の2価の錫塩と2価の鉛塩の両者である。これら
の塩は、2価の錫および2価の錫または2価の鉛塩と所
望の金属スルホン酸との反応によって容易に調製するこ
とができる。スルホン酸と反応して所望の金属スルホン
酸を形成し得る錫および鉛の例は、鉛と錫の酸化物を含
む。めっき液に添加される金属塩は、陰極に析出する金
属イオンの源となる。なお錫は、2価の錫から4価の錫
へと酸化しやすいため、この酸化を防止することを目的
として、めっき液にカテコールやヒドラキノンのような
酸化防止剤を適宜添加することも有効である。
【0013】本発明のめっき液に用いる第3の必須成分
である分散剤のポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテルは一般式(2)、ポリオキシエチレンナフチルエ
ーテルは一般式(3)
【0014】
【化1】
【0015】(式中、R2は約6ないし20個の炭素原
子を含有するアルキル基を示し、nは2ないし50の整
数を示す)で表される。一般式(2)で表される化合物
のうち好ましいものを挙げると、ポリオキシエチレンノ
ニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフ
ェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニル
エーテルなどである。一般式(3)で表される化合物の
うち好ましいものを挙げると、エトキシレーテッドナフ
トールなどがある。これらの化合物はいずれも界面活性
剤に属するものであり、工業的に生産され市販されてい
る。
【0016】分散剤は、水に溶解しにくい光沢剤をめっ
き液に溶解しやすくする機能のほかに、めっき液の表面
張力を減少させるので、めっき表面を平滑にし、その結
果、めっき外観を半光沢もしくは光沢状にする機能を有
している。本発明では多種多様の界面活性を使用して実
験を行った結果、めっき外観を光沢状にさせる分散剤と
しては、一般式(2)及び(3)で表される化合物が最
も適していることを発見した。添加量は、上記分散剤1
種もしくは2種合計で0.5〜30g/L(めっき液1
リットルに対し分散剤が0.5〜30グラム)が好まし
い。分散剤の添加量が0.5g/L以下では効果が期待
できず、また、30g/L以上では過剰となり不経済で
ある。
【0017】本発明のめっき液に用いる第4の必須成分
である光沢剤は、3種類の成分すなわち、クロロベンズ
アルデヒドとナフトアルデヒドとピコリン酸を含有する
ものである。これらの成分は、めっき液中においてそれ
ぞれ独自の機能をはたす。
【0018】クロロベンズアルデヒドは、10A/dm
2以上の高電流密度でのめっきにおいて、光沢剤として
の機能をはたす。添加量は0.005〜1g/Lが好ま
しく、添加量0.005未満では効果が期待できず、1
g/Lを越えるとめっき外観が悪くなる。なおクロロベ
ンズアルデヒドには、o−クロロベンズアルデヒドと、
m−クロロベンズアルデヒドの二つの異性体があるが、
どちらを採用してもかまわない。
【0019】ナフトアルデヒドは、5〜15A/dm2
の中電流密度でのめっきにおいて、光沢剤としての機能
をはたす。添加量は0.01〜4g/Lが好ましく、添
加量0.01g/L未満ではその効果が期待できず、4
g/Lを越えるとめっき外観が悪くなる。なおナフトア
ルデヒドには、1−ナフトアルデヒドと、2−ナフトア
ルデヒドの二つの異性体があるが、1−ナフトアルデヒ
ドの方が性能とコストの面で有利である。
【0020】ピコリン酸は、単独使用では光沢剤として
の機能はあまり強くないが、他の光沢剤と併用すること
により、他の光沢剤の機能を大幅に向上させるはたらき
がある。例えば、ナフトアルデヒドのみの添加では低電
流密度域で光沢はでないが、ピコリン酸と併用すると、
0.2〜5A/dm2の低電流域でも光沢めっき外観を
得ることができる。添加量は0.1〜30g/Lが好ま
しく、添加量0.1g/L未満では効果が期待できず、
30g/Lを越えるとめっき外観が悪くなる。
【0021】以上述べたように光沢剤は3種類の成分か
らなるが、めっき液への光沢剤の添加方法としては、3
種類の成分を予め混合させた後にめっき液に添加する方
法、あるいは、3種類の成分をそれぞれ別個に添加する
方法のいずれを選んでもよい。
【0022】
【発明の実施の形態】次に本発明を実施例によりさらに
詳細に説明するが、本発明はこれらの数例に限定される
ものではなく、前述した目的に添ってめっき液の組成及
びめっき条件は任意に変更することができる。
【0023】めっき液を試験する方法としてハルセル試
験を採用し、めっきされた金属板(ハルセルパネル)を
観察して、めっき液の性能を評価した。なおハルセル試
験は、総電流5A、液温度は室温、液の撹拌なしの条件
で行った。ハルセル試験で使用しためっき液の組成と、
試験後のハルセルパネルの外観をまとめて表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】表1脚注 (1):メタンスルホン酸(100%)濃度 (2):メタンスルホン酸錫使用、錫換算濃度(錫イオン
濃度) (3):メタンスルホン酸鉛使用、鉛換算濃度(鉛イオン
濃度) A:ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル B:ポリオキシエチレンナフチルエーテル C:o−クロロベンズアルデヒド D:1−ナフトアルデヒド E:パラアセトアルデヒド 表1の実施例1〜3は本発明に従って調合しためっき液
を用いて試験した結果であり、いずれも1〜25A/d
2の広い範囲の電流密度において、光沢良好なめっき
を得ることができた。さらに実施例1〜3では、めっき
液の臭気は少なく、作業者がめっき中に不快感や頭痛を
覚えることはなかった。また実施例1〜3は分散剤(界
面活性剤)の効果を確認するために試験した結果でもあ
る。この結果より、ポリオキシエチレンアルキルフェニ
ルエーテルおよびポリオキシエチレンナフチルエーテル
は、それぞれ単独、もしくは併用のどちらの場合にも効
果があることがわかった。比較例1〜10は、分散剤と
光沢剤の効果を確認するために試験した結果である。こ
れらの結果および実施例1より、クロロベンズアルデヒ
ド、ナフトアルデヒドおよびピコリン酸の3種類の光沢
剤すべてが添加された場合に、最良のめっき外観が得ら
れることがわかった。
【0026】
【発明の効果】以上記述したように、本発明のめっき液
は臭気が少なく、本発明のめっき液によれば、1〜25
A/dm2の広い電流密度範囲において、外観良好な錫
及び錫/鉛合金めっきを得ることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 錫及び錫/鉛合金の電気めっき用水溶液
    であって、酸としてアルカンスルホン酸、金属塩として
    アルカンスルホン酸の2価の錫塩または2価の錫塩と2
    価の鉛塩の両者、分散剤としてポリオキシエチレンアル
    キルフェニルエーテルまたはポリオキシエチレンナフチ
    ルエーテルの1種もしくは2種以上、光沢剤としてクロ
    ロベンズアルデヒドとナフトアルデヒドとピコリン酸と
    を含有することを特徴とする錫及び錫/鉛合金めっき
    液。
  2. 【請求項2】 ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
    ーテルまたはポリオキシエチレンナフチルエーテルの濃
    度が、1種もしくは2種以上合計で0.5〜30g/L
    であることを特徴とする請求項1に記載の錫及び錫/鉛
    合金めっき液。
  3. 【請求項3】 光沢剤として使用する3種類の成分の濃
    度がそれぞれ、クロロベンズアルデヒド0.005〜1
    g/L、ナフトアルデヒド0.01〜4g/L、ピコリ
    ン酸0.1〜30g/Lであることを特徴とする請求項
    1または2に記載の錫及び錫/鉛合金めっき液。
JP19338496A 1996-07-23 1996-07-23 錫及び錫/鉛合金めっき液 Pending JPH1036994A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013046731A1 (ja) * 2011-09-29 2013-04-04 ユケン工業株式会社 スズめっき用酸性水系組成物
KR20170016843A (ko) 2014-06-11 2017-02-14 우에무라 고교 가부시키가이샤 주석 전기 도금욕 및 주석 도금 피막

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