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JP2013534276A - Electrolyte and method for depositing a copper-tin alloy layer - Google Patents

Electrolyte and method for depositing a copper-tin alloy layer Download PDF

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JP2013534276A
JP2013534276A JP2013524427A JP2013524427A JP2013534276A JP 2013534276 A JP2013534276 A JP 2013534276A JP 2013524427 A JP2013524427 A JP 2013524427A JP 2013524427 A JP2013524427 A JP 2013524427A JP 2013534276 A JP2013534276 A JP 2013534276A
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acid
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tin
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クラウス ブロンダー,
ウーヴェ マンツ,
フランク オベルスト,
マーリオ トマツォーニ,
サーシャ ベルガー,
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ユミコア ガルヴァノテヒニク ゲーエムベーハー
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Abstract

本発明は、消費財および工業物品に真鍮合金を沈着する電解質および方法に関する。本発明の電解質は、沈着する金属に加えて、真鍮を沈着する対応する方法にプラスの効果を有する、湿潤剤、錯化剤および光沢剤、特に、硫黄化合物等の添加剤を含む。本発明の電解質において、沈着する金属銅および錫または銅、錫および亜鉛は、それらのイオンとして溶液中に存在する。電解質に既に存在しているか、または、対応の金属塩のさらなる導入により、電解質中のアニオン成分の濃度の増大にはつながらない、アニオンと共に、金属が塩として用いられる実施形態が好ましい。The present invention relates to electrolytes and methods for depositing brass alloys on consumer goods and industrial articles. In addition to the depositing metal, the electrolyte of the present invention includes additives such as wetting agents, complexing agents and brighteners, in particular sulfur compounds, which have a positive effect on the corresponding method of depositing brass. In the electrolyte of the present invention, the deposited metallic copper and tin or copper, tin and zinc are present in the solution as their ions. Preferred are embodiments in which the metal is used as a salt with an anion that is already present in the electrolyte or does not lead to an increase in the concentration of the anionic component in the electrolyte by further introduction of the corresponding metal salt.

Description

本発明は、消費財および工業物品に真鍮合金を沈着する電解質および方法に関する。本発明の電解質は、沈着する金属に加えて、真鍮を沈着する対応する方法にプラスの効果を有する、湿潤剤、錯化剤および光沢剤、特に、硫黄化合物等の添加剤を含む。   The present invention relates to electrolytes and methods for depositing brass alloys on consumer goods and industrial articles. In addition to the depositing metal, the electrolyte of the present invention includes additives such as wetting agents, complexing agents and brighteners, in particular sulfur compounds, which have a positive effect on the corresponding method of depositing brass.

消費物品規制に定義された消費財および工業物品は、装飾上の理由から、そして腐食から保護するために、薄い酸化安定金属層により機能向上されている。これらの層は、長期使用において、機械的に安定で、かつ、変色や摩耗現象も示してはならない。2001年以来、ニッケル含有機能向上合金でコートされた消費財の販売は、EUガイドライン94/27/ECにより欧州において認可されておらず、ニッケルおよびニッケル含有金属層は接触アレルゲンであるため、厳しい条件の監視の下でのみ可能となっている。真鍮合金が、特に、ニッケル含有機能向上層に代わるものとして定着してきており、大量生産消費財は、これらの手段により、アレルゲンを含まない魅力的な製品を製造するのに、電気化学バレルまたはラックめっきプロセスにおいて、低コストで機能向上することができる。   Consumer goods and industrial articles defined in the Consumer Goods Regulations are enhanced with a thin oxidation stable metal layer for decorative reasons and to protect against corrosion. These layers are mechanically stable for long-term use and must not show discoloration or wear phenomena. Since 2001, the sale of consumer goods coated with nickel-containing performance-enhancing alloys has not been approved in Europe according to the EU guidelines 94/27 / EC, and nickel and nickel-containing metal layers are contact allergens, so harsh conditions Only possible under the supervision of Brass alloys, in particular, have become established as an alternative to nickel-containing functional enhancement layers, and mass-produced consumer goods can be used in these ways to produce attractive products that do not contain allergens in electrochemical barrels or racks. In the plating process, the function can be improved at low cost.

エレクトロニクス工業における真鍮層の製造において、得られる層のはんだ濡れ性、および、適切な場合、その機械的接着力は、製造される層の重要な特性である。この分野で用いるには、層の外観は、一般的に、その機能よりは重要度は低い。一方、消費財での真鍮層の製造においては、理想的には変化のない外観と組み合わせた得られる層の装飾的な効果(輝きや光沢)および耐久性は、重要な標的パラメータである。   In the manufacture of brass layers in the electronics industry, the solder wettability of the resulting layer and, where appropriate, its mechanical adhesion is an important property of the layer being produced. For use in this field, the appearance of a layer is generally less important than its function. On the other hand, in the production of brass layers in consumer goods, the decorative effect (shine and gloss) and durability of the resulting layer combined with an ideally unchanged appearance are important target parameters.

真鍮層を製造する公知のプロセスとしては、シアン化物含有の、毒性の高い、アルカリ浴を用いる従来のプロセス、同じく、電解質の組成に応じて、通常、先行技術で見られる2つの主群のうち1つに割り当てることのできる様々な電気化学プロセス、有機スルホン酸をベースとする電解質を用いるプロセス、または二リン酸(ピロリン酸)をベースとする浴を用いるプロセスが挙げられる。   Known processes for producing brass layers include conventional processes using cyanide-containing, highly toxic, alkaline baths, as well as two main groups usually found in the prior art, depending on the composition of the electrolyte. There are various electrochemical processes that can be assigned to one, processes using electrolytes based on organic sulfonic acids, or processes using baths based on diphosphoric acid (pyrophosphate).

例えば、特許文献1には、有機スルホン酸と、錫および銅のイオンを、分散剤および光沢剤、同じく、任意で、酸化防止剤と共に含有する電解質が記載されている。   For example, Patent Literature 1 describes an electrolyte containing an organic sulfonic acid and tin and copper ions together with a dispersant and a brightener, and optionally an antioxidant.

特許文献2には、二リン酸をベースとし、アミンとエピクロロヒドリンの反応生成物を、1:1のモル比で、カチオン界面活性剤と共に含有する、シアン化物を含まない銅−錫電解質が記載されている。アミンは、ヘキサメチレンテトラミンとすることができる。0.5、1.5、2.5および3.0A/dmの電流密度で電着に用いられる。 Patent Document 2 discloses a cyanide-free copper-tin electrolyte based on diphosphate and containing a reaction product of amine and epichlorohydrin in a 1: 1 molar ratio with a cationic surfactant. Is described. The amine can be hexamethylenetetramine. Used for electrodeposition at current densities of 0.5, 1.5, 2.5 and 3.0 A / dm 2 .

特許文献3は、1:0.5−2:0.1−5のモル比で、アミン誘導体、エピクロロヒドリンおよびグリシジルエーテル化合物で構成された添加剤を含有するシアン化物を含まない二リン酸−銅−錫電解質に関する。この文献の目的は、光沢層における均一な金属沈着を達成できるよう電流密度範囲を広げることであった。かかる沈着は、添加した添加剤が、全ての上述した三成分でできているときに限って達成できることが明記されている。   Patent Document 3 discloses diphosphorus without cyanide containing an additive composed of an amine derivative, epichlorohydrin and a glycidyl ether compound at a molar ratio of 1: 0.5-2: 0.1-5. It relates to an acid-copper-tin electrolyte. The purpose of this document was to expand the current density range so that uniform metal deposition in the glossy layer can be achieved. It is specified that such deposition can only be achieved when the additive added is made up of all the three components mentioned above.

シアン化物を含まない酸性真鍮電解質も公知である。かかる浴は、通常、湿潤剤、錯化剤、光沢剤等のさらなる添加剤と組み合わせて、1つ以上のアルキルスルホン酸を含有していることが多い。   Acid brass electrolytes free of cyanide are also known. Such baths often contain one or more alkyl sulfonic acids, usually in combination with additional additives such as wetting agents, complexing agents, brighteners and the like.

特許文献4には、アルキルスルホン酸と芳香族のノニオン湿潤剤と共に錫および銅イオンを含有する酸性電解質を用いる、真鍮の電気化学沈着のプロセスが開示されている。   U.S. Patent No. 6,057,031 discloses a process for electrochemical deposition of brass using an acidic electrolyte containing tin and copper ions with an alkyl sulfonic acid and an aromatic nonionic wetting agent.

特許文献5には、アルカリスルホン酸と湿潤剤と共に、銅と錫イオンを含む電解質からの真鍮の沈着が記載されている。硫黄化合物はまた、電解質中に存在すると有利であり得るとそこでは提案されている。しかしながら、そこでは、ノニオン芳香族湿潤剤と組み合わせて用いられている。   Patent Document 5 describes the deposition of brass from an electrolyte containing copper and tin ions together with an alkali sulfonic acid and a wetting agent. It has been proposed there that sulfur compounds can also be advantageously present in the electrolyte. However, it is used in combination with nonionic aromatic wetting agents.

特許文献6には、同様に、酸性真鍮電解質中の一般式−R−Z−R’−の特定の硫黄化合物の存在が推奨されている。その目的は、銅の選択的錯化により、Cu(II)とSn(II)の標準電位を平衡化することである。この文献で用いられるチオ化合物にも関わらず、酸化防止剤の添加は、Sn(II)酸化が損なわれるのを防ぐために不可欠と考えられる。   Patent Document 6 similarly recommends the presence of a specific sulfur compound of the general formula —R—Z—R′— in the acidic brass electrolyte. Its purpose is to equilibrate the standard potential of Cu (II) and Sn (II) by selective complexation of copper. Despite the thio compounds used in this document, the addition of antioxidants is considered essential to prevent the loss of Sn (II) oxidation.

コートされる部品の種類および性質に応じて、電気めっき業界において、異なるコーティングプロセスが通常用いられている。特に、プロセスは、用いることのできる電流密度に関して異なる。実質的に3つの異なるコーティングプロセスがあると言える。   Depending on the type and nature of the part being coated, different coating processes are commonly used in the electroplating industry. In particular, the process differs with respect to the current density that can be used. There can be essentially three different coating processes.

1.ばら材料および大量生産部品のバレルめっき
このめっきプロセスにおいては、比較的低い動作電流密度を用いる(大きさ:0.025〜0.5A/dm)。
2.個々の部品のラックめっき
このめっきプロセスにおいては、中程度の動作電流密度を用いる(大きさ:0.2〜5A/dm)。
3.連続式プラントにおけるストリップおよびワイヤの高速めっき
この分野においては、非常に高い動作電流密度を用いる(大きさ:5〜100A/dm)。
1. Barrel plating of bulk materials and mass produced parts In this plating process, a relatively low operating current density is used (size: 0.025 to 0.5 A / dm 2 ).
2. Rack plating of individual parts In this plating process, a medium operating current density is used (size: 0.2-5 A / dm 2 ).
3. High speed plating of strips and wires in a continuous plant In this field, very high operating current densities are used (size: 5-100 A / dm 2 ).

銅−錫によるコーティングについては、第1の2つのめっきプロセス(バレルおよびラック)が非常に重要である。異なる種類の電解質に応じて、バレルめっき(比較的低い電流密度)またはラックめっき(中間電流密度)のいずれかが可能である(非特許文献1参照)。   For coating with copper-tin, the first two plating processes (barrel and rack) are very important. Depending on the different types of electrolyte, either barrel plating (relatively low current density) or rack plating (intermediate current density) is possible (see Non-Patent Document 1).

上述した先行技術を考慮すると、特に、バレル用途については、通常考えられる電流密度範囲にわたって金属を確実に均一に沈着し、かつ、組成に関してあまり複雑とは思われず、特に、Sn(II)酸化に対して安定した電解質を用いる沈着プロセスは特に有利であると判断することができる。   In view of the prior art described above, particularly for barrel applications, it is likely that the metal is deposited uniformly over the normally considered current density range and does not appear to be too complex in terms of composition, especially for Sn (II) oxidation. In contrast, a deposition process using a stable electrolyte can be judged to be particularly advantageous.

欧州特許出願公開第1111097A2号明細書European Patent Application No. 1111097A2 欧州特許出願公開第1146148A2号明細書European Patent Application Publication No. 1146148A2 国際公開第2004/005528号International Publication No. 2004/005528 欧州特許出願公開第1408141A1号明細書European Patent Application No. 1408141A1 欧州特許出願公開第1874982A1号明細書European Patent Application Publication No. 1874982A1 欧州特許第1325175B1号明細書European Patent No. 1235175B1

「Praktische Galvanotechnik」、Eugen G.Leuze Verlag 1997、74ff頁“Praktische Galvanotechnik”, Eugen G. Leuze Verlag 1997, page 74ff

従って、本発明の目的は、先行技術に開示された電解質に比べて、生態学的かつ経済的観点の両方から有利である沈着プロセスおよびさらなる電解質を提供することであった。安定した単純な組成を有する電解質により、低電流密度範囲における、理想的な白色の光沢のある真鍮層の沈着に特に注目すべきである。   The object of the present invention was therefore to provide a deposition process and further electrolytes which are advantageous from both an ecological and economic point of view compared to the electrolytes disclosed in the prior art. Of particular note is the deposition of an ideal white glossy brass layer in the low current density range due to the electrolyte having a stable and simple composition.

これらの目的および、ここで言及されなかったが、先行技術の当業者に明白なやり方で誘導することのできるさらなる目的は、それぞれ、請求項1および請求項10による電解質および真鍮の沈着のための対応の方法により達成される。それぞれ、請求項1および請求項10を引用する従属請求項は、電解質または方法の好ましい実施形態を表わしている。   These objects and further objects not mentioned here, but which can be derived in a manner apparent to a person skilled in the prior art, are for electrolyte and brass deposition according to claims 1 and 10, respectively. This is achieved by a corresponding method. The dependent claims, which respectively refer to claim 1 and claim 10, represent preferred embodiments of the electrolyte or method.

水溶性塩の形態で沈着する金属、例えば、銅、錫および任意で亜鉛を含有し、以下のさらなる成分、
a)1つ以上のアルキルスルホン酸と、
b)スルホン化または硫酸化芳香族アルキルアリールエーテル化合物塩の形態にあるイオン湿潤剤と、
c)錯化剤と、
d)ジアルキルチオエーテル誘導体からなる群から選択される化合物と
を含むことを特徴とする、消費財および工業物品への銅−錫真鍮の沈着のための、シアン化物を含まない電解質の提案は、非常に有利であり、意外にも、述べた目的を達成可能とさせる。この電解質は、消費財および工業物品に、特に、低電流密度範囲において、非常に均一で、非常に明るい銅−錫真鍮の沈着物を生成することを可能とする。用いる電解質は、特に、Sn(IV)沈殿物に関して、良好な安定性を有する。これにより、全く意外なことに、さらなる酸化防止剤の、分配される電解質への添加につながる。従って、好ましい実施形態において、さらなる酸化防止剤、特に、ヒドロキノン、カテコール、レゾルシノール、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸等が本発明の電解質には存在しない。これは、先行技術の観点において、当業者には予測されないことであったであろう。
Containing a metal deposited in the form of a water-soluble salt, for example copper, tin and optionally zinc, the following further components:
a) one or more alkyl sulfonic acids;
b) an ionic wetting agent in the form of a sulfonated or sulfated aromatic alkyl aryl ether compound salt;
c) a complexing agent;
d) Proposition of a cyanide-free electrolyte for the deposition of copper-tin brass on consumer goods and industrial articles, characterized in that it comprises a compound selected from the group consisting of dialkylthioether derivatives Surprisingly, it makes it possible to achieve the stated purpose. This electrolyte makes it possible to produce very uniform and very bright copper-tin brass deposits in consumer goods and industrial articles, especially in the low current density range. The electrolyte used has good stability, especially with respect to Sn (IV) precipitates. This quite surprisingly leads to the addition of further antioxidants to the dispensed electrolyte. Thus, in a preferred embodiment, no further antioxidants, especially hydroquinone, catechol, resorcinol, phenol sulfonic acid, cresol sulfonic acid, etc. are present in the electrolyte of the present invention. This would not have been anticipated by those skilled in the art in view of the prior art.

本発明の電解質において、沈着する金属銅および錫または銅、錫および亜鉛は、それらのイオンとして溶液中に存在する。電解質に既に存在しているか、または、対応の金属塩のさらなる導入により、電解質中のアニオン成分の濃度の増大にはつながらない、アニオンと共に、金属が塩として用いられる実施形態が好ましい。従って、それらは、非常に好ましくは、アルキルスルホネート、カーボネート、水酸化物カーボネート、水素カーボネート、水酸化物、オキシ水酸化物、酸化物またはこれらの組み合わせからなる群から好ましくは選択される水溶性塩の形態で導入される。金属は、好ましい実施形態においては、電解質に水溶性アノードの形態で導入することもできることを指摘することができる。これに関して、ここに利点として対応して言及する本発明の方法の実施形態を参照することができる。   In the electrolyte of the present invention, the deposited metallic copper and tin or copper, tin and zinc are present in the solution as their ions. Preferred are embodiments in which the metal is used as a salt with an anion that is already present in the electrolyte or does not lead to an increase in the concentration of the anionic component in the electrolyte by further introduction of the corresponding metal salt. Accordingly, they are very preferably water-soluble salts preferably selected from the group consisting of alkyl sulfonates, carbonates, hydroxide carbonates, hydrogen carbonates, hydroxides, oxyhydroxides, oxides or combinations thereof. It is introduced in the form of It can be pointed out that the metal can also be introduced into the electrolyte in the form of a water-soluble anode in a preferred embodiment. In this regard, reference may be made to the method embodiments of the invention which are correspondingly mentioned here as advantages.

電解質に導入された塩の種類および量は、得られる装飾真鍮層の色の決定因子となり得、かつ、カスタマー要件に従って設定することができる。沈着する金属は、示されるとおり、消費財および工業物品に装飾真鍮層を適用するために、電解質にイオン的に溶解した形態で存在する。銅のイオン濃度は、電解質の0.2〜10g/l、好ましくは、電解質の0.3〜4g/lの範囲に設定することができ、錫のイオン濃度は、電解質の1.0〜30g/l、好ましくは、電解質の2〜20g/lの範囲に設定することができ、存在する場合には、亜鉛のイオン濃度は、電解質の0.5〜20g/l、好ましくは、電解質の1〜3g/lの範囲に設定することができる。   The type and amount of salt introduced into the electrolyte can be a determinant of the color of the resulting decorative brass layer and can be set according to customer requirements. The deposited metal, as shown, is present in an ionic dissolved form in the electrolyte in order to apply a decorative brass layer to consumer goods and industrial articles. The ion concentration of copper can be set in the range of 0.2 to 10 g / l of the electrolyte, preferably 0.3 to 4 g / l of the electrolyte, and the ion concentration of tin is 1.0 to 30 g of the electrolyte. / L, preferably in the range of 2 to 20 g / l of electrolyte, and when present, the ion concentration of zinc is 0.5 to 20 g / l of electrolyte, preferably 1 of the electrolyte. It can be set in the range of ˜3 g / l.

本発明の電解質は、1つ以上のアルキルスルホン酸をベースとする酸性電解質である。電解質中の酸の濃度は、電解質の100〜300ml/lの範囲、好ましくは、150〜250ml/l、特に好ましくは約200ml/lと変えることができる。電解質中のアルキルスルホン酸としては、かかる目的で当業者であれば想到するであろうものを用いることができる。本件において、アルキルという用語は、1〜10、好ましくは、1〜5、特に好ましくは、1〜3個の炭素原子を有する直鎖または何らかのタイプの分岐アルキルラジカルのことを指す。特に好ましいのは、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸およびn−プロパンスルホン酸からなる群から選択されるアルキルスルホン酸を用いるものである。沈着する上述の金属は、水溶性アルカンスルホネート塩の形態で有利に用いられる。消費財を機能向上するために特に好ましいのは、得られるイオン濃度が、それぞれ、電解質1リットル当たり0.3〜4グラムの銅、2〜20グラムの錫および0〜3グラムの亜鉛となるように、メタンスルホン酸の塩として沈着する金属を導入することである。   The electrolyte of the present invention is an acidic electrolyte based on one or more alkyl sulfonic acids. The concentration of acid in the electrolyte can vary from 100 to 300 ml / l of electrolyte, preferably from 150 to 250 ml / l, particularly preferably about 200 ml / l. As the alkyl sulfonic acid in the electrolyte, those that would be conceived by those skilled in the art for this purpose can be used. In this context, the term alkyl refers to a straight-chain or some type of branched alkyl radical having 1 to 10, preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 3 carbon atoms. Particularly preferred is the use of an alkyl sulfonic acid selected from the group consisting of methane sulfonic acid, ethane sulfonic acid and n-propane sulfonic acid. The aforementioned metals that are deposited are advantageously used in the form of water-soluble alkanesulfonate salts. Particularly preferred for improving the performance of consumer goods is that the resulting ion concentrations are 0.3 to 4 grams of copper, 2 to 20 grams of tin and 0 to 3 grams of zinc per liter of electrolyte, respectively. Introducing a metal that deposits as a salt of methanesulfonic acid.

上述したとおり、用いる電解質は、イオン湿潤剤/光沢剤を含有する。湿潤剤は、スルホン化または硫酸化芳香族アルキルアリールエーテル化合物の塩から形成される。かかる湿潤剤は、当業者に良く知られている(「Die galvanische Abscheidung von Zinn und Zinnlegierungen」、Manfred Jordan,Eugen G.Leuze Verlag,Bad Saulgau)。用いるスルホン化または硫酸化芳香族アルキルアリールエーテル化合物は、酸素橋を介して、アリールラジカルに結合されたアルキル基を含有している。本発明の目的において、アルキルという用語は、本件において、1〜10、好ましくは、1〜5、特に好ましくは、1〜3個の炭素原子を有する直鎖またはあるタイプの分岐アルキルラジカルを含有するラジカルを指す。アリールラジカルとして、当業者は、式(C−C19)−アルキルアリール、(C−C18)−アリール、(C−C19)−アラルキル、(C−C18)−ヘテロアリール、(C−C19)−アルキルヘテロアリール、(C−C19)−ヘテロアラルキルを含むことのできるものを選択することができる。特に好ましいのは、フェノール、ナフトール、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、アニソール、アニリンからなる群から選択されるものである。アリールエトキシレート、特に、β−ナフトールエトキシレート、ノニルフェノールエトキシレートからなる群から選択されるアルキルアリールエーテル化合物を用いるのが特に有利である。スルホン化または硫酸化位置が、化合物の芳香族か、脂肪族部のいずれかに存在し得る。それは、化合物の芳香族部に存在するのが好ましい。対イオンとして、当業者であれば、この目的で考えるであろう全てのカチオンを選択することができる。好ましいのは、対応の酸のアルカリ金属塩またはアンモニウムイオンを用いることである。ナトリウムおよびカリウムからなる群から選択されるのが特に有利である。この添加剤(例えば、スルホン化または硫酸化アリールエトキシレートのナトリウム塩、特に、スルホン化および硫酸化アルキルフェノールエトキシレートのNa塩)は、沈着する層の光沢を増大し、より高い電流密度の方向に電流密度範囲を広げ、本発明による組み合わせにおいて沈着する層の白色度を少なくとも2L単位増大する。同時に、この光沢剤は、湿潤剤として作用する。言及した湿潤剤は、電解質の0.01〜10ml/l、好ましくは、電解質の0.2〜5ml/l、特に好ましくは、電解質の0.5〜1ml/lの濃度で有利に用いられる。 As mentioned above, the electrolyte used contains an ionic wetting / brightening agent. The wetting agent is formed from a salt of a sulfonated or sulfated aromatic alkyl aryl ether compound. Such wetting agents are well known to those skilled in the art ("Die galvanische Abscheidung von Zinn und Zinnlegerungen", Manfred Jordan, Eugen G. Leuze Verlag, Bad Saulgau). The sulfonated or sulfated aromatic alkyl aryl ether compound used contains an alkyl group attached to the aryl radical via an oxygen bridge. For the purposes of the present invention, the term alkyl in the present case contains linear or certain types of branched alkyl radicals having 1 to 10, preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 3 carbon atoms. Refers to a radical. As an aryl radical, one skilled in the art can formulate (C 7 -C 19 ) -alkylaryl, (C 6 -C 18 ) -aryl, (C 7 -C 19 ) -aralkyl, (C 3 -C 18 ) -heteroaryl. , (C 4 -C 19 ) -alkylheteroaryl, (C 4 -C 19 ) -heteroaralkyl can be selected. Particularly preferred are those selected from the group consisting of phenol, naphthol, benzene, toluene, xylene, cumene, anisole, aniline. It is particularly advantageous to use an aryl ethoxylate, in particular an alkyl aryl ether compound selected from the group consisting of β-naphthol ethoxylate, nonylphenol ethoxylate. Sulfonation or sulfation positions can be present in either the aromatic or aliphatic part of the compound. It is preferably present in the aromatic part of the compound. As a counter ion, those skilled in the art can select all cations that would be considered for this purpose. Preference is given to using the alkali metal salts or ammonium ions of the corresponding acids. It is particularly advantageous to select from the group consisting of sodium and potassium. This additive (for example, sodium salt of sulfonated or sulfated aryl ethoxylate, especially Na salt of sulfonated and sulfated alkylphenol ethoxylate) increases the gloss of the deposited layer in the direction of higher current density. Expand the current density range and increase the whiteness of the deposited layer in the combination according to the invention by at least 2 L units. At the same time, this brightener acts as a wetting agent. The mentioned wetting agents are advantageously used at a concentration of 0.01 to 10 ml / l of electrolyte, preferably 0.2 to 5 ml / l of electrolyte, particularly preferably 0.5 to 1 ml / l of electrolyte.

錯化剤も同様に電解質に存在しなければならない。錯化剤には、特に、Sn(IV)イオンが二酸化錫として沈殿するのを防ぐ役割がある。錯化剤を添加しないと、形成された二酸化錫のために、僅かの時間で電解質は混濁する。真鍮沈着物は、その結果、ますます艶消しとなる。微粉砕SnOによる混濁は、他の有機添加剤の消費を大幅に増大する。錯化剤の添加は、電解質が混濁する程度を大幅に減じ、真鍮層の品質は、一定して良好なまま(光沢および白色)となり、浴の利用が増大し、有機添加剤の消費が最小になる。 A complexing agent must also be present in the electrolyte. The complexing agent has a role in particular preventing Sn (IV) ions from precipitating as tin dioxide. Without the complexing agent added, the electrolyte becomes turbid in a short time due to the tin dioxide formed. As a result, brass deposits are increasingly matte. Turbidity due to finely ground SnO 2 greatly increases the consumption of other organic additives. The addition of complexing agent greatly reduces the degree of turbidity of the electrolyte, the quality of the brass layer remains consistently good (glossy and white), increases the use of the bath and minimizes the consumption of organic additives become.

錯化剤としては、当業者によりこの目的で考えられるであろう化合物を選択することができる。好ましい化合物は、(ヒドロキシ)ジカルボンまたはトリカルボン酸をベースとするものである。特に好ましいのは、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、マレイン酸、グルタル酸、アジピン酸からなる群から選択される錯化剤を用いるものである。特に好ましいのは、これに関してはリンゴ酸である。言及した錯化剤は、電解質の1〜300g/l、好ましくは、電解質の20〜200g/l、特に好ましくは、電解質の50〜150g/lの濃度で有利に用いられる。   As complexing agents, those skilled in the art can select compounds that would be considered for this purpose. Preferred compounds are those based on (hydroxy) dicarboxylic or tricarboxylic acids. Particularly preferred is the use of a complexing agent selected from the group consisting of oxalic acid, malonic acid, succinic acid, tartaric acid, malic acid, citric acid, maleic acid, glutaric acid and adipic acid. Particularly preferred in this regard is malic acid. The complexing agents mentioned are advantageously used at concentrations of 1 to 300 g / l of electrolyte, preferably 20 to 200 g / l of electrolyte, particularly preferably 50 to 150 g / l of electrolyte.

上述したとおり、本発明の電解質はまた、1つ以上のジアルキルチオエーテル誘導体と混合される。これらの溶剤によって、特に、低電流密度の範囲にある、真鍮合金の沈着の改善につながる。対称置換ジアルキルチオエーテル誘導体、例えば、チオジグリコールプロポキシレートまたはチオジグリコールエトキシレーが、これに関して有利である。アルキルラジカルとしては、この場合もやはり上述したものを用いることができる。アルキルラジカルは、さらに官能基により置換されていてもよい。後者は、好ましくは、ヒドロキシ、カルボン酸(エステル)、チオール、アミノからなる群から選択することができる。これに関して、特に好ましいのは、例えば、チオジグリコールプロポキシレート、チオジグリコール、チオジグリセロール、チオジグリコールエトキシレート、チオジエチレンビス(3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、2−アミノ−4−(メチルチオ)ブタン酸、2,2’−チオジエタンチオール、3,3’−チオジプロパンチオール、2,2’−チオジ酢酸、3,3’−チオジプロピオン酸、ジエチル2,2’−チオジアセテート、ジメチル2,2’−チオジアセテート、ジオクチル2,2’−チオジアセテート、ジドデシル2,2’−チオジアセテート、ジドデシル3,3’−チオジプロピオネート、ジメチル3,3’−チオジプロピオネート、ジエチル3,3’−チオジプロピオネート、ジオクチル3,3’−チオジプロピオネート、3,3’−チオジプロパノール、2,2’−チオジエタノール、4,4’−チオジブタノール、1,1’−(チオジ−2,1−エタンジイル)2−プロピオネート、ジオクタデシル3,3’−チオジプロピオネートからなる群から選択される化合物であり、2−アミノ−4−(メチルチオ)ブタン酸が非常に好ましいと考えられる。   As mentioned above, the electrolyte of the present invention is also mixed with one or more dialkylthioether derivatives. These solvents lead to improved deposition of brass alloys, especially in the low current density range. Symmetrically substituted dialkylthioether derivatives such as thiodiglycol propoxylate or thiodiglycol ethoxylate are preferred in this regard. As the alkyl radical, those described above can also be used in this case. The alkyl radical may be further substituted with a functional group. The latter can preferably be selected from the group consisting of hydroxy, carboxylic acid (ester), thiol, amino. Particularly preferred in this regard are, for example, thiodiglycol propoxylate, thiodiglycol, thiodiglycerol, thiodiglycol ethoxylate, thiodiethylenebis (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy Phenyl) propionate), 2-amino-4- (methylthio) butanoic acid, 2,2'-thiodiethanethiol, 3,3'-thiodipropanethiol, 2,2'-thiodiacetic acid, 3,3'- Thiodipropionic acid, diethyl 2,2'-thiodiacetate, dimethyl 2,2'-thiodiacetate, dioctyl 2,2'-thiodiacetate, didodecyl 2,2'-thiodiacetate, didodecyl 3,3 ' -Thiodipropionate, dimethyl 3,3'-thiodipropionate, diethyl 3,3'-thiodipropionate , Dioctyl 3,3′-thiodipropionate, 3,3′-thiodipropanol, 2,2′-thiodiethanol, 4,4′-thiodibutanol, 1,1 ′-(thiodi-2,1- Ethanediyl) 2-propionate, a compound selected from the group consisting of dioctadecyl 3,3′-thiodipropionate, and 2-amino-4- (methylthio) butanoic acid is considered highly preferred.

上述したジアルキルチオエーテル誘導体は、電解質の0.01〜20g/l、好ましくは、電解質の0.1〜5g/l、特に好ましくは、電解質の0.3〜1g/lの濃度で有利に用いられる。   The aforementioned dialkyl thioether derivatives are advantageously used at a concentration of 0.01 to 20 g / l of electrolyte, preferably 0.1 to 5 g / l of electrolyte, particularly preferably 0.3 to 1 g / l of electrolyte. .

電解質のpHは、酸の添加のために、強酸範囲にある。−1〜4の範囲、好ましくは、−0.5〜2の範囲、特に好ましくは、約1のpHとなるように設定される。   The pH of the electrolyte is in the strong acid range due to the addition of acid. The pH is set to be in the range of −1 to 4, preferably in the range of −0.5 to 2, particularly preferably about 1.

さらに、本発明は、真鍮合金層を消費財および工業物品へ適用するための電解質沈着方法を提案するものであり、コートされる基材は、本発明による電解質に浸漬され、適切な電流の流れが与えられる。上述した電解質の好ましい実施形態は、ここに示す方法にも同様に適用される。   Furthermore, the present invention proposes an electrolyte deposition method for applying a brass alloy layer to consumer goods and industrial articles, wherein the substrate to be coated is immersed in the electrolyte according to the present invention and the appropriate current flow. Is given. The preferred embodiment of the electrolyte described above applies equally to the method shown here.

電解質は、好ましくは、20〜40℃の範囲、好ましくは、30℃の温度まで加熱される。電流密度は、1平方デシメートル当たり0.01〜100アンペア[A/dm]の範囲に設定することができ、これは、めっき設備の種類による。このように、バレルめっきプロセスにおいて、0.01〜0.75A/dmの範囲の電流密度が好ましく、0.025〜0.5A/dmがより好ましく、約0.1〜0.3A/dmが特に好ましい。ラックめっきプロセスにおいては、0.2〜10.0A/dm、特に好ましくは、0.2〜5.0A/dm、非常に特に好ましくは0.25〜1.0A/dmの範囲の電流密度が好ましくは選択される。しかしながら、バレル用途(「Praktische Galvanotechnik」、Eugen G.Leuze Verlag 1997、74ff頁の序論参照)が好ましい。 The electrolyte is preferably heated to a temperature in the range of 20-40 ° C, preferably 30 ° C. The current density can be set in the range of 0.01 to 100 amps [A / dm 2 ] per square decimeter, depending on the type of plating equipment. Thus, in barrel plating process, preferably a current density in the range of 0.01~0.75A / dm 2, more preferably 0.025~0.5A / dm 2, about 0.1~0.3A / dm 2 is particularly preferred. In the rack plating process, it is in the range of 0.2-10.0 A / dm 2 , particularly preferably 0.2-5.0 A / dm 2 , very particularly preferably 0.25-1.0 A / dm 2 . The current density is preferably selected. However, barrel applications (see “Introduction to“ Practische Galvanotechnik ”, Eugen G. Leuze Verlag 1997, page 74ff”) are preferred.

本発明の電解質を用いるとき、様々なアノードを用いることができる。可溶性アノードが特に有利である。可溶性アノードとしては、電解銅、リン含有銅、錫、銅−錫合金、銅−亜鉛合金および銅−錫−亜鉛合金からなる群から選択される材料で構成されるアノードを用いるのが好ましい。特に好ましいのは、これらの材料で構成された異なる可溶性アノードの組み合わせである。   Various anodes can be used when using the electrolyte of the present invention. A soluble anode is particularly advantageous. The soluble anode is preferably an anode made of a material selected from the group consisting of electrolytic copper, phosphorus-containing copper, tin, copper-tin alloy, copper-zinc alloy, and copper-tin-zinc alloy. Particularly preferred is a combination of different soluble anodes composed of these materials.

純粋な銅アノードもまた、この電解質系に用いることができる。しかしながら、アルキルスルホン酸をベースとする銅−錫電解質の好ましいアノードは、<90重量%〜>50重量%の銅含量および>10重量%〜<50重量%の錫含量を有する銅−錫合金である。アノードは、より好ましくは、85〜60重量%の銅と40〜15重量%の錫を含む。アノードの銅含量は、より好ましくは、錫含量の約4倍である。これはまた、好ましくは、亜鉛等の他の元素が可溶性アノード中に任意で存在するときにも当てはまる。   A pure copper anode can also be used for this electrolyte system. However, preferred anodes of copper-tin electrolytes based on alkyl sulfonic acids are copper-tin alloys having a copper content of <90 wt% to> 50 wt% and a tin content of> 10 wt% to <50 wt%. is there. The anode more preferably contains 85-60 wt% copper and 40-15 wt% tin. The copper content of the anode is more preferably about 4 times the tin content. This is also true when other elements such as zinc are optionally present in the soluble anode.

電解質はまた、健康に害のあるいずれの材料も含有せず、このことは、メタンスルホン酸をベースとする他の銅−錫電解質系よりさらに有利である。メタンスルホン酸銅−錫電解質において、特に、酸化防止剤は、錫の酸化を防ぐために、通常、用いられる。酸化防止剤としては、ハイドロキノン(発がん性)、カテコールおよびレゾルシノール(両者とも健康に害がある)が用いられることが多い。言及した化学薬品はいずれも本発明の電解質系に用いられていない。さらに酸化防止剤を添加しなくても、電解質は作製するのに十分安定である。   The electrolyte also does not contain any material that is harmful to health, which is even more advantageous than other copper-tin electrolyte systems based on methanesulfonic acid. In the copper methanesulfonate-tin electrolyte, in particular, an antioxidant is usually used to prevent oxidation of tin. As the antioxidant, hydroquinone (carcinogenicity), catechol and resorcinol (both are harmful to health) are often used. None of the chemicals mentioned are used in the electrolyte system of the present invention. Furthermore, the electrolyte is stable enough to make without the addition of an antioxidant.

本発明において、(C〜C18)−アリールは、完全に6〜18個の炭素原子でできた芳香族系である。特に、かかる系は、フェニル、ナフチル、アントラセニル等からなる群から選択される。 In the present invention, (C 6 ~C 18) - aryl is completely aromatic made of 6 to 18 carbon atoms. In particular, such a system is selected from the group consisting of phenyl, naphthyl, anthracenyl and the like.

(C〜C19)−アルキルアリールラジカルは、(C〜C18)−アリールラジカルに(C〜C)−アルキルラジカルを含むラジカルである。 A (C 7 -C 19 ) -alkylaryl radical is a radical containing a (C 1 -C 8 ) -alkyl radical in a (C 6 -C 18 ) -aryl radical.

(C〜C19)−アラルキルラジカルは、(C〜C)−アルキルラジカルに(C〜C18)−アリールラジカルを有するラジカルである。ここで、ラジカルは、関係する分子に結合している。 A (C 7 -C 19 ) -aralkyl radical is a radical having a (C 6 -C 18 ) -aryl radical in a (C 1 -C 8 ) -alkyl radical. Here, the radical is bound to the molecule concerned.

本発明の目的において、(C〜C18)−ヘテロアリールラジカルは、少なくとも3個の炭素原子を有する芳香族系である。さらなるヘテロ原子が、芳香族系にさらに存在する。これらは、好ましくは、窒素および/または硫黄である。かかるヘテロ芳香族は、例えば、Bayer−Walter,Lehrbuch der Organischen Chemie,S.Hirzel Verlag,第22版、703ff頁にあるであろう。 For the purposes of the present invention, (C 3 ~C 18) - heteroaryl radicals are aromatic system having at least 3 carbon atoms. Additional heteroatoms are further present in the aromatic system. These are preferably nitrogen and / or sulfur. Such heteroaromatics are described, for example, by Bayer-Walter, Lehrbuch der Organischen Chemie, S .; It will be in Hirzel Verlag, 22nd edition, page 703ff.

本発明の目的において、(C〜C19)−アルキルヘテロアリールは、(C〜C)−アルキル置換基により補われた(C〜C18)−ヘテロアリールラジカルである。関係する分子への結合は、ヘテロ芳香族を介する。 For the purposes of the present invention, (C 4 -C 19 ) -alkylheteroaryl is a (C 3 -C 18 ) -heteroaryl radical supplemented by a (C 1 -C 8 ) -alkyl substituent. The bond to the molecule concerned is via a heteroaromatic.

一方、(C〜C19)−ヘテロアラルキルは、(C〜C)−アルキル置換基を介して関係する分子に結合した(C〜C18)−ヘテロアリールラジカルである。 On the other hand, (C 4 -C 19 ) -heteroaralkyl is a (C 3 -C 18 ) -heteroaryl radical attached to the molecule concerned via a (C 1 -C 8 ) -alkyl substituent.

本発明による電解質処方:
180ml/lのメタンスルホン酸(70%)
60g/lのリンゴ酸
20ml/lの銅メタンスルホネート溶液(100g/l)=電解質中2g/lのCu
20ml/lの錫メタンスルホネート溶液(300g/l)=電解質中6g/lのSn
1g/lの2−アミノ−4−(メチルチオ)ブタン酸
1ml/lの光沢剤(スルホネート化および硫酸化アルキルフェノールエトキシレートのナトリウム塩)
1.200ml/lの脱イオン水を1lのガラスビーカーに入れる。
2.次に、180ml/lのメタンスルホン酸(70%)を、激しく攪拌しながら、徐々に添加する。
3.次に、60g/lのリンゴ酸を、激しく攪拌しながら、希釈メタンスルホン酸に溶解する。完全溶解後、
4.20ml/lの銅メタンスルホネート溶液および20ml/lの錫メタンスルホネート溶液を添加し、脱イオン水により、容積を950mlとする。
5.次に、1g/lの2−アミノ−4−(メチルチオ)ブタン酸を添加する。これを完全に溶解した後、
6.1ml/lの光沢剤を電解質に添加し、脱イオン水により電解質を最終容量(1000ml)とする。
Electrolyte formulation according to the present invention:
180 ml / l methanesulfonic acid (70%)
60 g / l malic acid 20 ml / l copper methanesulfonate solution (100 g / l) = 2 g / l Cu in electrolyte
20 ml / l tin methanesulfonate solution (300 g / l) = 6 g / l Sn in electrolyte
1 g / l 2-amino-4- (methylthio) butanoic acid 1 ml / l brightener (sodium salt of sulfonated and sulfated alkylphenol ethoxylate)
1. Place 200 ml / l deionized water into a 1 liter glass beaker.
2. Next, 180 ml / l methanesulfonic acid (70%) is added slowly with vigorous stirring.
3. Next, 60 g / l malic acid is dissolved in dilute methanesulfonic acid with vigorous stirring. After complete dissolution,
4. Add 20 ml / l copper methanesulfonate solution and 20 ml / l tin methanesulfonate solution and bring the volume to 950 ml with deionized water.
5. Next, 1 g / l of 2-amino-4- (methylthio) butanoic acid is added. After completely dissolving this,
6.1 ml / l brightener is added to the electrolyte and the electrolyte is brought to final volume (1000 ml) with deionized water.

沈着のパラメータ:
温度:電解質温度:30℃
pH:pH<1
バレル用途についての電流密度:
バレル用途についての最良の電流密度は、0.1〜0.3A/dmである。
アノード:
メタンスルホン酸をベースとする銅−錫電解質のアノードは、銅含量が80重量%および錫含量が20重量%の銅−錫合金アノードである[Goodfellow GmbHより市販されている]。
Deposition parameters:
Temperature: Electrolyte temperature: 30 ° C
pH: pH <1
Current density for barrel applications:
The best current density for barrel applications are 0.1~0.3A / dm 2.
anode:
The anode of the copper-tin electrolyte based on methanesulfonic acid is a copper-tin alloy anode with a copper content of 80% by weight and a tin content of 20% by weight [commercially available from Goodfell GmbH].

電解質特性: Electrolyte characteristics:

コーティングの特性:
コーティング:銅−錫
合金組成:70〜55%の銅、30〜45%のSn(動作条件に応じて)
コーティングの密度:約8.2g/cm(計算されたもの)
色:白色、0.1A/dmで約82〜85のL
Coating characteristics:
Coating: Copper-tin alloy Composition: 70-55% copper, 30-45% Sn (depending on operating conditions)
Coating density: about 8.2 g / cm 3 (calculated)
Color: white, L * value of about 82-85 at 0.1 A / dm 2

ジアルキルチオエーテル誘導体に代わるものを用いた実験:
1lの電解質の処方方法:
2−アミノ−4−(メチルチオ)ブタン酸を用いる実験参照
操作パラメータ:
温度:30℃
アノード:Cu−Sn80/20
1リットルのガラスビーカー/200rpm/6cmマグネチックスターラーバー/物品の移動
0.2A/dm/10分および0.5A/dm/5分で0.5dmの真鍮板実験沈着を行った。
ジアルキルチオエーテル誘導体を、これらの実験においては、以下の物質(表参照)に代えた。
Experiments with alternatives to dialkylthioether derivatives:
Formulating 1 l electrolyte:
Experimental reference operating parameters using 2-amino-4- (methylthio) butanoic acid:
Temperature: 30 ° C
Anode: Cu-Sn80 / 20
Was brass plate experiments deposition 0.5 dm 2 with 1 liter mobile 0.2 A / dm 2/10 min Glass beakers / 200 rpm / 6 cm magnetic stirrer bar / article and 0.5A / dm 2/5 min.
The dialkylthioether derivatives were replaced with the following substances (see table) in these experiments.

Claims (14)

水溶性塩の形態で沈着する金属を含有する、消費財および工業物品に銅−錫真鍮の沈着のための、シアン化物を含まない電解質であって、以下のさらなる成分、
a)1つ以上のアルキルスルホン酸と、
b)スルホン化または硫酸化芳香族アルキルアリールエーテル化合物の形態にあるイオン湿潤剤と、
c)錯化剤と、
d)ジアルキルチオエーテル誘導体からなる群から選択される化合物と
を含むことを特徴とする電解質。
A cyanide-free electrolyte for the deposition of copper-tin-brass on consumer goods and industrial articles containing a metal deposited in the form of a water-soluble salt, comprising the following further components:
a) one or more alkyl sulfonic acids;
b) an ionic wetting agent in the form of a sulfonated or sulfated aromatic alkyl aryl ether compound;
c) a complexing agent;
d) an electrolyte comprising a compound selected from the group consisting of dialkylthioether derivatives.
沈着する金属として、銅および錫または銅、錫および亜鉛を含むことを特徴とする請求項1に記載の電解質。   2. The electrolyte according to claim 1, wherein the deposited metal includes copper and tin or copper, tin and zinc. 前記沈着する金属が、イオン的に溶解した形態で存在し、銅のイオン濃度が、電解質の0.2〜10g/lの範囲であり、錫のイオン濃度が、電解質の1.0〜20g/lの範囲の濃度であり、存在する場合、亜鉛のイオン濃度が、電解質の1.0〜20g/lの範囲であることを特徴とする、請求項1または2に記載の電解質。   The deposited metal is present in an ionically dissolved form, the copper ion concentration is in the range of 0.2 to 10 g / l of the electrolyte, and the tin ion concentration is 1.0 to 20 g / l of the electrolyte. 3. Electrolyte according to claim 1 or 2, characterized in that the concentration of zinc, if present, has an ion concentration of zinc in the range of 1.0 to 20 g / l of electrolyte. メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、n−プロパンスルホン酸からなる群から選択される前記アルキルスルホン酸が用いられることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電解質。   The electrolyte according to any one of claims 1 to 3, wherein the alkylsulfonic acid selected from the group consisting of methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, and n-propanesulfonic acid is used. 前記沈着する金属のアルカンスルホネートが、水溶性塩として用いられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電解質。   The electrolyte according to claim 1, wherein the deposited metal alkanesulfonate is used as a water-soluble salt. β−ナフトールエトキシレート、ノニルフェノールエトキシレートからなる群から選択されるアルキルアリールエーテル化合物を用いることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電解質。   The electrolyte according to any one of claims 1 to 5, wherein an alkylaryl ether compound selected from the group consisting of β-naphthol ethoxylate and nonylphenol ethoxylate is used. 対応の酸のアルカリ金属塩を用いることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電解質。   The electrolyte according to any one of claims 1 to 6, wherein an alkali metal salt of a corresponding acid is used. シュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、マレイン酸、グルタル酸、アジピン酸からなる群から選択される錯化剤を用いることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の電解質。   8. A complexing agent selected from the group consisting of oxalic acid, malonic acid, succinic acid, tartaric acid, malic acid, citric acid, maleic acid, glutaric acid, and adipic acid is used. The electrolyte according to one item. チオジグリコールプロポキシレート、チオジグリコール、チオジグリセロール、チオジグリコールエトキシレート、チオジエチレンビス(3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、2−アミノ−4−(メチルチオ)ブタン酸、2,2’−チオジエタンチオール、3,3’−チオジプロパンチオール、2,2’−チオジ酢酸、3,3’−チオジプロピオン酸、ジエチル2,2’−チオジアセテート、ジメチル2,2’−チオジアセテート、ジオクチル2,2’−チオジアセテート、ジドデシル2,2’−チオジアセテート、ジドデシル3,3’−チオジプロピオネート、ジメチル3,3’−チオジプロピオネート、ジエチル3,3’−チオジプロピオネート、ジオクチル3,3’−チオジプロピオネート、3,3’−チオジプロパノール、2,2’−チオジエタノール、4,4’−チオジブタノール、1,1’−(チオジ−2,1−エタンジイル)2−プロピオネート、ジオクタデシル3,3’−チオジプロピオネートからなる群から選択されるジアルキルチオエーテル誘導体を用いることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の電解質。   Thiodiglycol propoxylate, thiodiglycol, thiodiglycerol, thiodiglycol ethoxylate, thiodiethylenebis (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate), 2-amino-4 -(Methylthio) butanoic acid, 2,2'-thiodiethanethiol, 3,3'-thiodipropanethiol, 2,2'-thiodiacetic acid, 3,3'-thiodipropionic acid, diethyl 2,2 ' -Thiodiacetate, dimethyl 2,2'-thiodiacetate, dioctyl 2,2'-thiodiacetate, didodecyl 2,2'-thiodiacetate, didodecyl 3,3'-thiodipropionate, dimethyl 3,3 '-Thiodipropionate, diethyl 3,3'-thiodipropionate, dioctyl 3,3'-thiodipropionate 3,3'-thiodipropanol, 2,2'-thiodiethanol, 4,4'-thiodibutanol, 1,1 '-(thiodi-2,1-ethanediyl) 2-propionate, dioctadecyl 3, The electrolyte according to claim 1, wherein a dialkylthioether derivative selected from the group consisting of 3′-thiodipropionate is used. 前記電解質のpHが−1〜4の範囲にあることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の電解質。   The electrolyte according to any one of claims 1 to 9, wherein the electrolyte has a pH in a range of -1 to 4. 水溶性塩の形態で沈着する金属を含有し、コートされる基材を、電解質に浸漬し、適切な電流の流れを与える、消費財および工業物品に銅−錫真鍮を電気化学的に沈着する方法であって、請求項1〜10のいずれか一項に記載の電解質を用いることを特徴とする方法。   Electrochemically deposit copper-tin-brass on consumer goods and industrial articles containing metals deposited in the form of water-soluble salts, dipping the substrate to be coated into an electrolyte and providing appropriate current flow It is a method, Comprising: The method using the electrolyte as described in any one of Claims 1-10 characterized by the above-mentioned. 前記電解質を、前記金属の沈着中、20〜40℃の範囲の温度まで加熱することを特徴とする請求項11に記載の方法。   The method of claim 11, wherein the electrolyte is heated to a temperature in the range of 20-40 ° C. during the deposition of the metal. 1平方デシメートル当たり0.01〜100アンペアの範囲である電流密度を設定することを特徴とする、請求項11または12に記載の方法。   13. A method according to claim 11 or 12, characterized in that the current density is set in the range of 0.01 to 100 amperes per square decimeter. 電解銅、リン含有銅、錫、銅−錫合金、銅−亜鉛合金および銅−錫−亜鉛合金またはこれらのアノードの組み合わせからなる群から選択される材料で構成された可溶性アノードを用いることを特徴とする、請求項11〜13いずれか一項に記載の方法。   Using a soluble anode composed of a material selected from the group consisting of electrolytic copper, phosphorus-containing copper, tin, copper-tin alloy, copper-zinc alloy and copper-tin-zinc alloy or combinations of these anodes The method according to any one of claims 11 to 13.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012008544A1 (en) 2012-05-02 2013-11-07 Umicore Galvanotechnik Gmbh Chromed composites without nickel coating
EP2735627A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-28 ATOTECH Deutschland GmbH Copper plating bath composition
US20160298249A1 (en) * 2014-09-30 2016-10-13 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Cyanide-free electroplating baths for white bronze based on copper (i) ions
ES2762748T3 (en) 2015-05-22 2020-05-25 Basf Se Beta-naphtholether sulfonates, procedure for their preparation and use as gloss improvers
CN105220189A (en) * 2015-10-30 2016-01-06 无锡市嘉邦电力管道厂 A kind of samarium-tin-copper alloy electroplating liquid and electro-plating method thereof
DE102021117095A1 (en) 2021-07-02 2023-01-05 Umicore Galvanotechnik Gmbh Bronze layers as a substitute for precious metals
DE202021004169U1 (en) 2021-07-02 2022-12-07 Umicore Galvanotechnik Gmbh Bronze layer as a substitute for precious metals in smart cards

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001164396A (en) * 1999-09-27 2001-06-19 Ishihara Chem Co Ltd Tin-copper-containing alloy plating bath, tin-copper-containing alloy plating method, and article formed with tin-copper-containing alloy plating film
JP2004010907A (en) * 2002-06-03 2004-01-15 Kyoto Ichi Copper-tin alloy plating bath and copper-tin alloy plating method using the plating bath
JP2005120425A (en) * 2003-10-16 2005-05-12 Ishihara Chem Co Ltd Tin and tin alloy plating bath
JP2005537394A (en) * 2002-10-11 2005-12-08 エンソーン インコーポレイテッド Bronze electrodeposition method
JP2008537017A (en) * 2005-04-14 2008-09-11 エントン インコーポレイテッド Bronze electrodeposition method

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3833486A (en) * 1973-03-26 1974-09-03 Lea Ronal Inc Cyanide-free electroplating
US5730854A (en) * 1996-05-30 1998-03-24 Enthone-Omi, Inc. Alkoxylated dimercaptans as copper additives and de-polarizing additives
US6251249B1 (en) * 1996-09-20 2001-06-26 Atofina Chemicals, Inc. Precious metal deposition composition and process
TW577938B (en) * 1998-11-05 2004-03-01 Uyemura C & Co Ltd Tin-copper alloy electroplating bath and plating process therewith
JP2001181889A (en) * 1999-12-22 2001-07-03 Nippon Macdermid Kk Bright tin-copper alloy electroplating bath
JP3455712B2 (en) * 2000-04-14 2003-10-14 日本ニュークローム株式会社 Pyrophosphate bath for copper-tin alloy plating
WO2002024979A1 (en) * 2000-09-20 2002-03-28 Dr.-Ing. Max Schlötter Gmbh & Co. Kg Electrolyte and method for depositing tin-copper alloy layers
DE10046600C2 (en) * 2000-09-20 2003-02-20 Schloetter Fa Dr Ing Max Electrolyte and process for the deposition of tin-copper alloy layers and use of the electrolyte
EP1260614B1 (en) * 2001-05-24 2008-04-23 Shipley Co. L.L.C. Tin plating
US20040247865A1 (en) * 2001-07-27 2004-12-09 Federico Pavan Electrolytic process for depositing a layer of copper on a steel wire
JP4698904B2 (en) * 2001-09-20 2011-06-08 株式会社大和化成研究所 Tin or tin-based alloy plating bath, tin salt and acid or complexing agent solution for building bath, maintenance or replenishment of the plating bath, and electric / electronic parts manufactured using the plating bath
JP4249438B2 (en) * 2002-07-05 2009-04-02 日本ニュークローム株式会社 Pyrophosphate bath for copper-tin alloy plating
TW200613586A (en) * 2004-07-22 2006-05-01 Rohm & Haas Elect Mat Leveler compounds

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001164396A (en) * 1999-09-27 2001-06-19 Ishihara Chem Co Ltd Tin-copper-containing alloy plating bath, tin-copper-containing alloy plating method, and article formed with tin-copper-containing alloy plating film
JP2004010907A (en) * 2002-06-03 2004-01-15 Kyoto Ichi Copper-tin alloy plating bath and copper-tin alloy plating method using the plating bath
JP2005537394A (en) * 2002-10-11 2005-12-08 エンソーン インコーポレイテッド Bronze electrodeposition method
JP2005120425A (en) * 2003-10-16 2005-05-12 Ishihara Chem Co Ltd Tin and tin alloy plating bath
JP2008537017A (en) * 2005-04-14 2008-09-11 エントン インコーポレイテッド Bronze electrodeposition method

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