JPH10168592A - 錫−亜鉛合金めっき浴 - Google Patents
錫−亜鉛合金めっき浴Info
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- JPH10168592A JPH10168592A JP34237696A JP34237696A JPH10168592A JP H10168592 A JPH10168592 A JP H10168592A JP 34237696 A JP34237696 A JP 34237696A JP 34237696 A JP34237696 A JP 34237696A JP H10168592 A JPH10168592 A JP H10168592A
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Abstract
価の亜鉛イオン並びに脂肪族又は芳香族スルホ(ヒドロ
キシ)カルボン酸及び/又は脂肪族モノヒドロキシジカ
ルボン酸及び/又はそれらの酸のアルカリ金属塩から選
ばれた錯化剤の1種又は2種以上を必須の成分とし、p
Hが2〜6であることを特徴とする錫−亜鉛合金電気め
っき浴である。健康・環境に影響のある錫−鉛系はんだ
に代わって錫−亜鉛系はんだを使用する際のはんだ付け
性皮膜を、環境に影響を与えることなく得ることが可能
となり、よって錫−鉛系はんだから錫−亜鉛系はんだへ
の転換を容易ならしめる。
Description
特に錫−亜鉛系のろう材に対するはんだ付け性の良好な
錫−亜鉛合金皮膜を形成するためのめっき浴であって、
特に排水処理の容易な錯化剤を用いる非シアンの錫−亜
鉛合金電気めっき浴に関する。
るはんだ(ろう材)による接合は不可欠の技術として広
く行われている。はんだ付けを迅速かつ確実に行うため
には、はんだ付けしようとする部品に予めはんだ付け性
の良好な皮膜(はんだ付け性皮膜)を施しておくことが
行われるが、このはんだ付け性皮膜として錫−鉛合金め
っき皮膜が一般に利用されている。
影響が懸念され、有害な鉛を含む錫−鉛系はんだを規制
しようとする考えが急速に広まりつつある。工業的な生
産条件並びに使用条件という観点から勘案すると、錫−
鉛系はんだに代替できる特性を有するような鉛を含まな
いはんだはいまのところなく、日欧米を中心として研究
開発が行われているところである。錫−鉛系はんだの代
替としては第一元素としては錫が利用されると考えられ
るが、第二元素としては銀、ビスマス、銅、インジウ
ム、アンチモン、亜鉛などが候補として挙げられてお
り、それらの二元合金或いはさらに第三元素を添加した
多元合金が候補として挙げられている。その中で錫−亜
鉛系合金は、亜鉛が安価であるばかりでなく、錫、亜鉛
ともに両性金属でありアルカリ溶液にも溶解するので、
廃電化製品部品からの金属の分別回収、リサイクルが容
易であるところから、有力な代替はんだ合金候補の一つ
と考えられている。
付け性皮膜もまた鉛を含まないものに変更していく必要
がある。錫−鉛合金めっき皮膜以外のはんだ付け性皮膜
として、単金属皮膜としては、錫、金、銀、パラジウム
が検討対象となり、錫の合金皮膜を利用する場合には組
成がろう材に近いものが望ましいので、錫−亜鉛系ろう
材を用いる場合には、錫−亜鉛合金めっき皮膜が検討対
象として考えられているが、実用には至っていない。
ィスカーが発生し易いという問題があり、金、銀、パラ
ジウムなどの貴金属めっきは、十分な耐食性ないしはは
んだ付け性に関して良好な経時特性を付与するに足る厚
さにめっきすることはコストの観点から問題がある。
食性皮膜として、特に毒性の高いカドミウムめっきの代
替皮膜として研究され、20%〜35%の亜鉛含有率の
皮膜が高耐食性を示すとして推奨されるとともに、その
ような組成の場合にめっき皮膜粒子が微細になり易いと
ころから、該組成のめっき皮膜を得る方法についてはシ
アン浴を中心として幾種類かの浴が報告され、限られた
範囲ではあるが工業的にも利用されている。さらに、非
シアン浴としては例えば、A.E.Davisらは19
56年にHEEDTA浴(Trans.Inst.Me
talFinish.33,277(1956))を、
1957年にRama Charらはピロリン酸浴
(J.Sci.Ind.Res(India)16a,
324(1957))を、また土肥らは1973年にグ
ルコン酸浴(金属表面技術 24,674(197
3))を提案している。特許にも、Euro.Pat
0663460A1(1995)には、クエン酸浴、グ
ルコン酸浴、ピロリン酸浴が、またUS Pat.5,
378,346(1995)には酒石酸浴の記載が認め
られる。しかしながら、はんだ付け性皮膜として求めら
れるような、亜鉛比率が15%以下の皮膜を得ることを
目的として検討された浴は見当らない。さらに、そのよ
うな目的を持ち、かつ排水処理が容易に行えるような浴
は報告がない。
鉛合金めっき皮膜を得るためには、析出電位を接近させ
るためには弱酸性から弱アルカリ性のpH領域で電析さ
せることが望ましく、そのようなpH領域において溶液
を安定に保つためには、上述したようなピロリン酸、グ
ルコン酸、クエン酸、酒石酸のような錯化力の強い錯化
剤が必要とされてきた。しかしながら、これら錯化力の
強い錯化剤を用いると、排水処理時に錫及び亜鉛を完全
に除去することが困難であり、十分な排水処理のために
は多大の処理費用を必要とするばかりでなく、シアン浴
から非シアン浴へと変更しても、環境対策上完全な解決
とはならなかった。
領域のめっき浴中に2価の錫イオン及び亜鉛イオンを安
定に保持し、なおかつ排水処理時においては、pHを変
化させることによって錫イオン及び亜鉛イオンを容易に
沈降分離することが可能な錯化剤として、カルボキシル
基とスルホン酸基の両者又は2個のカルボキシル基と1
個の水酸基を含む錯化剤が有効であることを見出し、該
錯化剤を用いためっき浴から、平滑で緻密な錫−亜鉛合
金皮膜を得ることを可能ならしめ、もって錫−鉛系はん
だ付け性皮膜の代替皮膜として利用することを可能と
し、よって環境・衛生・公害上問題のある錫−鉛系はん
だを代替することを可能とし、代替はんだ問題を解決す
るに至った。
溶液に、該イオンを浴中に安定化するとともに、排水処
理時においてはpHを変化させるだけで容易に該イオン
を除去可能な錯化剤としてスルホ(ヒドロキシ)カルボ
ン酸及び/又はモノヒドロキシジカルボン酸及び/又は
それらのアルカリ金属塩を含み、pHを2〜6の範囲と
することを特徴とする非シアン錫−亜鉛合金電気めっき
浴である。
ある2価の錫及び亜鉛の供給源としては、非シアンの錫
化合物及び非シアンの亜鉛化合物を用いるが、それら錫
及び亜鉛の化合物としては、下記(1)〜(11)の錫
及び亜鉛の酸化物及び塩類から選ばれた1種又は2種以
上を単独又は適宜混合して使用できる。
は(iii )で表されるスルホン酸の塩、
のアルケニル基を表し、該Rの水素は0〜3個の範囲で
水酸基、アルキル基、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で置換されていて
よく、そして該Rの任意の位置にあってよい。]で表さ
れる脂肪族スルホン酸の塩、
素及び/又はフッ素のハロゲンを表し、該Rの任意の位
置にあってよく、該Rの水素と置換された該ハロゲンの
置換数n1は1から該Rに配位したすべての水素が飽和
置換されたものまでを表し、置換されたハロゲン種は1
種類又は2種類である。水酸基は該Rの任意の位置にあ
ってよく、該Rの水素と置換された該水酸基の置換数n
2は0又は1である。Yはスルホン酸基を表し、該Rの
任意の位置にあってよく、Yで表されるスルホン酸基の
置換数n3は0から2の範囲にある。]で表されるハロ
ゲン化アルカンスルホン酸又はハロゲン化アルカノール
スルホン酸の塩、
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
し、或いは2個のXはベンゼン環と一緒になってナフタ
リン環を形成でき、該基の置換数nは0〜3の範囲にあ
る]で表される芳香族スルホン酸の塩、
族スルホ(ヒドロキシ)カルボン酸の塩:
6 のアルケニレン基を表し、該Rの水素は水酸基又はカ
ルボキシル基で置換されていてよい。]で表される脂肪
族スルホ(ヒドロキシ)カルボン酸の塩、
香族スルホ(ヒドロキシ)カルボン酸の塩:
す。スルホン酸基、カルボキシル基及びXは任意の位置
にあってよい。]で表される芳香族スルホ(ヒドロキ
シ)カルボン酸の塩。
肪族モノヒドロキシジカルボン酸の塩:
す。]で表される脂肪族モノヒドロキシジカルボン酸の
塩。
般式で示した化合物の中で好適なものを例示すれば、
(8)−(i)、(ii)及び(iii )の有機スルホン酸
の塩の例としては、メタンスルホン酸、メタンジスルホ
ン酸、メタントリスルホン酸、トリフルオロメタンスル
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、ドデカンスルホン酸、2−ヒドロキ
シエタン−1−スルホン酸、1−ヒドロキシプロパン−
2−スルホン酸、3−ヒドロキシプロパン−1−スルホ
ン酸、2−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸、2−
ヒドロキシブタンスルホン酸、2−ヒドロキシペンタン
スルホン酸、2−ヒドロキシヘキサン−1−スルホン
酸、2−ヒドロキシデカンスルホン酸、2−ヒドロキシ
ドデカンスルホン酸、1−カルボキシエタンスルホン
酸、2−カルボキシエタンスルホン酸、1,3−プロパ
ンジスルホン酸、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、スルホコハク酸、ス
ルホマレイン酸、スルホフマル酸、モノクロロメタンス
ルホン酸、パークロロエタンスルホン酸、トリクロロジ
フルオロプロパンスルホン酸、パーフルオロエタンスル
ホン酸、モノクロロジフルオロメタンスルホン酸、トリ
フルオロメタンスルホン酸、トリフルオロエタンスルホ
ン酸、テトラクロロプロパンスルホン酸、トリクロロジ
フルオロエタンスルホン酸、モノクロロエタノールスル
ホン酸、ジクロロプロパノールスルホン酸、モノクロロ
ジフルオロヒドロキシプロパンスルホン酸、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
リチル酸、ベンズアルデヒドスルホン酸、p−フェノー
ルスルホン酸、フェノール−2,4−ジスルホン酸の塩
が挙げられる。
ボン酸の塩の例としては、2−スルホ酢酸、2−スルホ
プロピオン酸、3−スルホプロピオン酸、スルホコハク
酸、スルホメチルコハク酸、スルホフマル酸、スルホマ
レイン酸の塩が挙げられる。
ルボン酸の塩の例としては、2−スルホ安息香酸、3−
スルホ安息香酸、4−スルホ安息香酸、5−スルホサリ
チル酸、4−スルホフタール酸、5−スルホイソフター
ル酸、2−スルホテレフタール酸の塩が挙げられる。
ン酸の塩の例としては、リンゴ酸、3−メチルリンゴ酸
の塩などが挙げられる。
類やめっき対象物によって増減することが望ましいが、
概ね1〜100g/lが適当であり、好ましくは5〜8
0g/l程度とする。
的とするはんだ付け性皮膜を得るためには、概ね1〜2
0%を用いるが、本発明の浴は、錫−亜鉛皮膜が旧来か
ら使用されてきた目的、即ちカドミウム皮膜の代替を目
的として用いる際には、さらに亜鉛比率の高い浴として
も使用することができる。この場合には皮膜の使用目
的、皮膜の耐用年数とコスト等を勘案して亜鉛比率は純
錫から純亜鉛に至るすべての比率で選択することができ
る。
錯化剤として、下記の一般式(A)で表される脂肪族ス
ルホ(ヒドロキシ)カルボン酸、一般式(B)で表され
る芳香族スルホ(ヒドロキシ)カルボン酸及び一般式
(C)で表される脂肪族モノヒドロキシジカルボン酸か
ら選択ばれた酸及び/又はそれらのアルカリ金属塩の1
種又は2種以上が用いられる。
6 のアルケニレン基を表し、該Rの水素は水酸基又はカ
ルボキシル基で置換されていてよい。]で表される脂肪
族スルホ(ヒドロキシ)カルボン酸及び/又はそれらの
アルカリ金属塩。
す。スルホン酸基、カルボキシル基及びXは任意の位置
にあってよい。]で表される芳香族スルホ(ヒドロキ
シ)カルボン酸及び/又はそれらのアルカリ金属塩。
す。]で表される脂肪族モノヒドロキシジカルボン酸及
び/又はそれらのアルカリ金属塩。
ボン酸又はそれらの塩の例としては、2−スルホ酢酸、
2−スルホプロピオン酸、3−スルホプロピオン酸、ス
ルホコハク酸、スルホメチルコハク酸、スルホフマル
酸、スルホマレイン酸又はそれらのリチウム、ナトリウ
ム、カリウム塩が挙げられる。
ボン酸又はそれらの塩の例としては、2−スルホ安息香
酸、3−スルホ安息香酸、4−スルホ安息香酸、5−ス
ルホサリチル酸、4−スルホフタール酸、5−スルホイ
ソフタール酸、2−スルホテレフタール酸又はそれらの
リチウム、ナトリウム、カリウム塩が挙げられる。
酸及び/又はそれらの塩の例としては、リンゴ酸、3−
メチルリンゴ酸又はそれらのリチウム、ナトリウム、カ
リウム塩などが挙げられる。
ましくはpH2.5〜5の範囲で錫イオン及び亜鉛イオ
ンをめっき液中で安定に保持し、良好なめっき皮膜を得
るために好適であるばかりでなく、めっき排水のpHを
中性〜弱アルカリ性にすることによって、該イオンはほ
ぼ完全に水酸化物となって沈降する。このため、排水処
理が極めて容易な錯化剤浴が可能となった。
カルボキシル基の錯化力が、スルホン酸基又は水酸基の
導入によって強過ぎずかつ弱過ぎないレベルに保持され
る場合に初めて達成されるものであり、これまでに報告
されためっき浴には見られない特性である。
び亜鉛イオンの2〜20倍、さらに好適には4〜10倍
使用される。使用量の不足は該pH領域において錫イオ
ン及び亜鉛イオンをめっき浴中に安定に保つという所期
の目的を達成せず、使用量の過剰は、めっき液の粘性が
高くなり良好なめっき皮膜が得られない可能性がある。
皮膜を得るために界面活性剤を添加して用いることがで
きる。該界面活性剤は錫めっき又は錫合金めっきにおい
て公知のものが利用でき、効果のある界面活性剤の例と
しては、例えば下記(1)〜(13)を例示することが
できる。
素又は単結合を表す。Mは水素又はアルカリ金属を表
す。]で表されるナフタレンスルホン酸系界面活性剤。
H2 −C(CH3 )H−O−を表し、それらの存在位置
は限定されず、m及びnは0〜40の整数を表す。ただ
し、m及びnの和は1〜40の範囲内にある。]で表さ
れるポリオキシアルキレン系界面活性剤。
H2 −C(CH3 )H−O−を表し、それらの存在位置
は限定されず、m及びnは0〜40の整数を表す。ただ
し、m及びnの和は1〜40の範囲内にある。Rは炭素
数1〜22のアルキル基又は炭素数1〜25の脂肪酸で
エステル化したソルビタンを表す。Xは−O−又は−C
OO−を表す。]で表されるポリオキシアルキレンアル
キルエーテル(又はエステル)系界面活性剤。
H2 −C(CH3 )H−O−を表し、それらの存在位置
は限定されず、m及びnは0〜40の整数を表す。ただ
し、m及びnの和は1〜40の範囲内にある。Phはフ
ェニル基又はアルキル基(C1 〜C25)で置換したフェ
ニル基を表す。]で表されるポリオキシアルキレンフェ
ニル(又はアルキルフェニル)エーテル系界面活性剤。
H2 −C(CH3 )H−O−を表し、それらの存在位置
は限定されず、m及びnは0〜40の整数を表す。ただ
し、m及びnの和は1〜40の範囲内にある。Rは水素
又はアルキル基(C1 〜C25)を表す。]で表されるポ
リオキシアルキレンナフチル(又はアルキルナフチル)
エーテル系界面活性剤。
H2 −C(CH3 )H−O−を表し、それらの存在位置
は限定されず、m及びnは0〜40の整数を表す。ただ
し、m及びnの和は1〜40の範囲内にある。Ra、R
b、Rcはそれぞれ独立に水素、フェニル基、アルキル
基(C1 〜C4 )又は−CH(CH3 )−φを表す。た
だし、少なくとも1つはフェニル基又は−CH(CH
3 )−φであるものとする。]で表されるポリオキシア
ルキレンスチレン化フェニルエーテル系界面活性剤。
H2 −C(CH3 )H−O−を表し、それらの存在位置
は限定されない。Ra、Rbはそれぞれ独立に水素、フ
ェニル基又はアルキル基(C1 〜C4 )を表し、Rc、
Rdはそれぞれ独立に水素又はメチル基を表し、m1、
m2、n1、n2はそれぞれ独立に0〜40の整数を表
す。ただし、m1及びn1、さらにm2及びn2の和は
1〜40の範囲内にある。]で表されるポリオキシアル
キレンスチレン化フェニルエーテルのフェニル基にさら
にポリオキシアルキレン鎖を付加した系界面活性剤。
1 〜C25)を表し、同一又は異なってもよい。A及びB
は−CH2 −CH2 −O−又は−CH2 −C(CH3 )
H−O−を表し、それらの存在位置は限定されない。m
1、m2、n1、n2はそれぞれ独立に0〜40の整数
を表す。ただし、m1及びn1、さらにm2及びn2の
和は1〜40の範囲内にある。Mは水素又はアルカリ金
属を示す。]で表されるリン酸エステル系界面活性剤。
ル基(C2 〜C30)又はアシル基(C1 〜C30)を表
し、A及びBは−CH2 −CH2 −O−又は−CH2 −
C(CH3 )H−O−を表し、それらの存在位置は限定
されない。m1、m2、n1、n2はそれぞれ独立に0
〜6の整数を表す。ただし、m1及びn1、さらにm2
及びn2の和は1〜6の範囲内にある。−CH2 −CH
(CH3 )−O−の付加モル数が−CH2 −CH2 −O
−の付加モル数より多いことはない。]で表されるポリ
オキシアルキル(又はアルケニル)アミン(又はアミ
ド)系界面活性剤。
H2 −C(CH3 )H−O−を表し、それらの存在位置
は限定されない。m1、m2、m3、m4、n1、n
2、n3、n4は整数で、m1+m2+m3+m4=5
〜70、n1+n2+n3+n4=5〜70である。m
1、m2、n1、n2はそれぞれ独立に0〜6の整数を
表す。ただし、m1及びn1、さらにm2及びn2の和
は1〜6の範囲内にある。xは2又は3の整数を表す。
Rはアルキル基(C1 〜C30)又はアルケニル基(C2
〜C30)を表す。]で表されるアルキレンジアミンのア
ルキレンオキシド付加物系界面活性剤。
Rbは−(CH2 )m OH又は−(CH2 )m OCH2
COO- を表し、Rcはアルキル基(C1 〜C4)、−
(CH2 )n COO- 、−(CH2 )n SO3 - 、−C
H(OH)CH2SO3 -を表し、m及びnは1〜4の整
数を表す。Mはアルカリ金属を表し、Xはハロゲン、水
酸基又はアルカンスルホン酸基(C1 〜C5 )を表す。
Rcがアルキル基の場合には、Mは存在せず、Rcがア
ルキル基以外の場合には、Mは存在してもしなくてもよ
く、Mが存在しないときにはXも存在しない。]で表さ
れるアルキルイミダゾリニウムベタイン系界面活性剤。
なくてもよい。Rbは水素又はメチル若しくはエチル基
を表し、該アルキル基の水素の一つがエーテル結合を介
してアシルオキシ基と結合していてもよい。Rcはアル
キル基(C5 〜C20)を表す。カルボキシル基は水素又
はアルカリ金属とイオン結合していてもよい。mは1〜
4の整数を、nは0〜4の整数を表す。]で表されるア
ルキル(又はアミド)ベタイン系界面活性剤。
基(C1 〜C5 )を表し、Raはアルキル基(C1 〜C
20)を表し、Rb及びRcはアルキル基(C1 〜C4 )
又はアルコキシル基(C1 〜C10)を表し、Rdはアル
キル基(C1 〜C10)、ベンジル基又は脂肪酸−(CH
2 )n COOHを表し、ここで、nは1〜18の整数を
表す。Reはアルキル基(C8 〜C20)を表し、Rfは
水素又はアルキル基(C1 〜C4 )を表す。]で表され
るアンモニウム又はピリジニウム4級塩系界面活性剤。
して容易に入手できるものを具体的に挙げれば下記の通
りである。
ばアルキル(プロピル、ブチル・・・)ナフタレンスル
ホン酸ナトリウム:ペレックスNB−L、β−ナフタレ
ンスルホン酸−ホルマリン縮合物のナトリウム塩:デモ
ールN(共に花王(株)社製)等が挙げられる。
ばエチレングリコール、ジ−(トリ−、テトラ−、オク
タ・・・)エチレングリコールのようなポリエチレング
リコール、プロピレングリコール、ジ−(トリ−、テト
ラ−、オクタ・・・)プロピレングリコールのようなポ
リプロピレングリコール、エチレンオキサイドとプロピ
レンオキサイドとの縮合物等、特に、ポリオキシエチレ
ン−ポリオキシブロックポリマー:エパンタイプ、例え
ばエパン720、エパン740、エパン750、エパン
450等(第一工業製薬(株)社製)、プルロニックタ
イプ、例えばプルロニックL64、プルロニックL10
1、プルロニックP103、プルロニックPP150等
(旭電化工業(株)社製)、ポリオキシエチレンオレイ
ルエテール:ニッコールBO−20(日光ケミカルズ
(株)社製)、ポリオキシエチレン誘導体:エマルゲン
L−40(花王(株)社製)、PEO及びPPOのモノ
メチルエーテル:50HB−2000/5000(三洋
化成(株)社製)等が挙げられる。
ば、上記の(2)に記載のようなポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール等のアルキル(例えば、
オレイル、セチル、ステアリル、ラウリル・・・)エー
テル若しくは脂肪酸エステル、ソルビタンエステル等、
特に、ポリオキシエチレンアルキルエーテル:例えばブ
ラウノンEL−1303、ブラウノンEL−1509、
ブラウノンCH−310(青木油脂工業(株)社製);
ニューコール1110(日本乳化剤(株)社製);ニッ
コールBL(日光ケミカルズ(株)社製);ノイゲンE
T−170(第一工業製薬(株)社製)、ポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル:例えばソルゲンTW
シリーズ(第一工業製薬(株)社製)、ニューコールシ
リーズ(日本乳化剤(株)社製)、ポリオキシエチレン
脂肪酸エステル:例えばニッコールMYL−10(日光
ケミカルズ(株)社製)等が挙げられる。
ば、上記の(2)に記載のようなポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール等のフェニルエーテル又
はアルキル置換フェニルエーテル等、特に、ポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテル:例えばノイゲンEA
−150、ノイゲンEA−130T(第一工業製薬
(株)社製);ブラウノンNK−808、N−512、
DP−9(青木油脂工業(株)社製);ニューコール7
04、ニューコール707、ニューコール710、ニュ
ーコール714、ニューコール723、ブラウノンLP
E−1007(青木油脂工業(株)社製)、アデカトー
ルNP−15、アデカトールNP−720(旭電化工業
(株)社製)等が挙げられる。
ば、ナフトール又はアルキルナフトールのエチレンオキ
サイド及び(又は)プロピレンオキサイド付加物等、特
に、ポリオキシエチレンβ−ナフトール:ブラウノンB
N−18(青木油脂工業(株)社製)、アデカトールP
C−10(旭電化工業(株)社製)、ノイゲンEN−1
0(第一工業製薬(株)社製)等が挙げられる。
ば、スチレン化フェノール又はα−メチルスチレン化フ
ェノールのエチレンオキサイド及び(又は)プロピレン
オキサイド付加物等、特に、ポリオキシエチレンアルキ
ルアリールエーテル:ニューコール2607(日本乳化
剤(株)社製)、ポリオキシエチレンスチレン化フェニ
ルエーテル:ブラウノンDSP−9(青木油脂工業
(株)社製)等が挙げられる。
ば、ビスフェノールAのビス(エチレンオキサイド及び
(又は)プロピレンオキサイド付加物)等、例えばリポ
ノックスNC−100(ライオン)等が挙げられる。
ば、アルキルリン酸エステルのナトリウム塩等、ポリオ
キシエチレン化及び(又は)ポリオキシプロピレン化リ
ン酸のナトリウム塩等、例えば、アデカコールPS−4
40E、アデカコールCS−141E、アデカコールT
S−230E(旭電化工業(株)社製)等が挙げられ
る。
ば、アルキル(又はアルケニル)アミン(又はアミド)
のエチレンオキサイド及び(又は)プロピレンオキサイ
ド付加物等、例えばナイミーンL207、ナイミーンT
2−210、ナイミーンS−215(日本油脂(株)社
製)、ポリオキシエチレンラウリルアミン:ニューコー
ル420(日本乳化剤(株)社製)、ポリオキシエチレ
ンオレイルアミン:ニッコールTAMNO−15(日光
ケミカルズ(株)社製)、エトキシル化オレイン酸アミ
ド:タムド−5、ポリオキシエチレンオレイルアミノエ
ーテル:ブラウノンO−205(青木油脂工業(株)社
製)等が挙げられる。
えば、エチレンジアミンのエチレンオキサイド及び(又
は)プロピレンオキサイドN付加物等、例えばテトロニ
ックTR−701、テトロニックTR−702(旭電化
工業(株)社製)等が挙げられる。
えば、アルキル(ラウリル、オレイル、セチル、ステア
リル、べへニル・・・)ジメチルアンモニウムベタイ
ン、2−アルキル(ラウリル、オレイル、セチル、ステ
アリル、べへニル・・・)−N−メチル(カルボキシメ
チル)−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイ
ン等、例えば、ソフタゾリンCH、ソフタゾリンNS
(川研ファインケミカル(株)社製)、ニッサンアノン
GLM−R(日本油脂(株)社製)、レボン101−H
(三洋化成工業(株)社製)、ニッコールAM−103
EX(日本乳化剤(株)社製)等が挙げられる。
えば、ジメチルラウリル(オレイル、セチル、ステアリ
ル、べへニル・・・)ベタイン等、特に、ココナツアミ
ンアセテート(ラウリルアミンアセテート):アセタミ
ン24(花王(株)社製)等が挙げられる。
えば、ラウリル(オレイル、セチル、ステアリル、べへ
ニル・・・)トリ(ジ)メチルアンモニウムクロライド
等、例えばニッコールCA2150、塩化ベンザルコニ
ウム:ニッコールCA101(日光ケミカルズ(株)社
製)、ベンジルアンモニウム塩:テクスノールR−5
(日本乳化剤(株)社製)等が挙げられる。
は、0.01〜50g/lで、さらに好適には0.01
〜30g/lが使用される。使用量の不足は平滑で緻密
な錫−亜鉛合金皮膜を得るという前述の効果が期待でき
ず、過剰の添加は、電流効率を低下させたり皮膜組成の
均一性を低下させるなどの悪影響を及ぼす可能性があ
る。
出物の結晶を微細化するための添加剤を使用することが
できる。該添加剤には錫めっき又は錫合金めっきにおい
て公知の物質が利用できるが、効果のあるものの例とし
ては、下記(1)〜(19)を挙げることができる。こ
れらは単独又は適宜混合添加して使用できる。使用量
は、下記(1)の高分子物質を用いる場合は0.5〜5
0g/lが適当であり、好ましくは1〜20g/lであ
る。下記(2)〜(19)の群の添加剤に対しては、
0.005〜30g/lが適当であり、さらに好適には
0.02〜20g/lが添加される。
プトン、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミ
ド、ポリエチレンイミン。
表し、Rbは水素、アルキル(C1 〜C4 )又はフェニ
ル基を表し、Rcは水素又は水酸基を表し、Aは単結
合、アルキレン、ベンジリデン又はフェニレン基を表
す。]で表されるスルファニル酸誘導体及びその塩。
表し、Rbは水素又はメチル基を表し、nは2〜15の
整数を表す。]で表されるキノリン類。
4 )、アセチル、アミノ基、水酸基又はカルボキシル基
を表し、Yは水素又は水酸基を表し、nは0〜12の整
数を表す。]で表されるトリアゾール及びその誘導体。
同一又は異なってもよく、−H、−SH、−OH、−O
R(Rは所望により−COOHで置換されていてもよい
C1 〜C6 のアルキル基)、ハロゲン、−COOH、−
COCOOH、アリール、−SR(Rは所望により−C
OOHにて置換されていてもよいC1 〜C6 のアルキル
基)、
キル基又は一緒になって環を形成してもよい)、−NH
COR(RはC1 〜C6 のアルキル基)、−NHCOア
リール、−NHNH2 、−NO2 、−CONHアリー
ル、−CSNHアリール、−CN、−CHO、−SO3
H、−SO2 NH2 又は−SO2 NRR’(R及びR’
はC1 〜C6 のアルキル基又は一緒になって環を形成し
てもよい)を表す。]で表されるベンゾチアゾール及び
その誘導体。
を表し、Ra及びRbは、それぞれ独立にアルキル基
(C1 〜C5 )を表す。]で表されるイミン類。
〜C4 )を表し、Yは水素又は水酸基を表し、nは0〜
12の整数を表す。]で表されるトリアジン類。
く水素、アルキル(C1〜C18)、アルコキシ(C1 〜
C18)又はシクロアルキル基(C3 〜C7 )を表し、A
は低級アルキレン基を表す。]で表されるトリアジン
類。
基を表す。]で表される芳香族オキシカルボン酸のエス
テル類。
ル、キノリル、チエニル、フリル、ピロニル、アミノ、
水酸基又は水素から選ばれた基であり、該基はアルキル
(C1 〜C6 )、アルキルオキシ(C1 〜C6 )、アシ
ル(C1 〜C6 )、アルキルチオ(C1 〜C6 )、水酸
基、ハロゲン、カルボキシル基、ニトロ基及び−NRd
Re(Rd及びReは、同一又は異なってよく、各々水
素又はアルキル基(C1 〜C4 )を表す)から選ばれた
同一又は異なる置換基を1〜4個有してもよく、或いは
RaとRcは結合して環状となってもよく、或いは、R
cはRa−CRb=CH−CO−に等しくてもよい。X
は単結合もしくはメチレン基である。Rbは水素又はア
ルキル(C1 〜C4 )である。]で表されるC=Oと共
役の位置に二重結合を有する化合物。
(C2 〜C6 )、アルキニル(C2 〜C6 )、フェニ
ル、ナフチル、アセナフチル、ピリジル、キノリル、チ
エニル、フリル、インドール、ピロニル、アルデヒド基
又は水素から選ばれた基であり、該基はアルキル(C1
〜C6 )、フェニル、アルキルオキシ(C1 〜C6 )、
アシル(C1 〜C6 )、アルキルチオ(C1 〜C6 )、
水酸基、ハロゲン、ニトロ基及び−NRaRb(Ra及
びRbは、同一又は異なってよく、各々水素又はアルキ
ル(C1 〜C4 )を表す)から選ばれた同一又は異なる
置換基を1〜4個有してもよい。]で表されるアルデヒ
ド類。
水素、アルキル基(C1〜C6 )又は−C2 H4 −CO
−CO−C2 H5 を表し、nは0〜2の整数である。]
で表されるジケトン類。
(C1 〜C3 )、ハロゲン又はアミノ基で置換されても
よい。Rbは水素、アルキル基(C1 〜C3 )、−NH
−CS−N=N−φ、−CH2 又は−φ−NH2 を表
す。φはフェニル基を表す。]で表されるアニリン誘導
体。
アルキル、水酸基、ニトロ基、カルボキシル基又はスル
ホン酸基を表す。]で表されるニトロ化合物又はそのナ
トリウム、カリウム又はアンモニウム塩。
し、該アルキル基の水素はカルボキシル基で置換されて
いてもよい。]で表されるメルカプトカルボン酸類。
類:1,10−フェナントロリン、2−ビニルピリジ
ン、キノリン、インドール、イミダゾール、2−メルカ
プトベンゾイミダゾール、1,2,3−(又は1,2,
4−又は1,3,5−)トリアジン、1,2,3−ベン
ゾトリアジン、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2
−シンナミルチオフェン。
セトフェノン。
素、メチル、エチル基又は(CH2 )n −CH(Rd)
(OH)を表し、Ra、Rb及びRcのうち少なくとも
一つは−(CH2 )n −CH(Rd)(OH)である。
Rdは水素又はメチル基を表し、nは1又は2の整数を
表す。]で表されるアミンアルコール類。
デヒド類と上記(13)から選ばれたアニリン誘導体又
は下記一般式(a)から選ばれたアミン類との反応生成
物:一般式(a) Ra−NH−Rb [ここで、Ra及びRbは水素、アルキル(C1 〜C
6 )又はシクロアルキル基(C3 〜C8 )を表す。該R
a及びRbの水素は水酸基、アミノ基で置換されていて
よく、また、結合して又は−NH−又は−O−を介して
結合して環を形成してもよい。ただし、該Ra及びRb
は同時に水素であることはない。]で表される脂肪族一
級又は二級アミン類。
げると、前記式(2)で表わされるものとして、N−ブ
チリデンスルファニル酸、N−(3−ヒドロキシブチリ
デン)−p−スルファニル酸、アルドール、
−ヒドロキシキノリンに5モルの酸化プロピレンを付加
した生成物、
ンゾトリアゾール、4−ヒドロキシベンゾトリアゾー
ル、4−カルボキシベンゾトリアゾール、4−メチルベ
ンゾトリアゾール、
ンゾチアゾール、2−メチルベンゾチアゾール、2−メ
ルカプトベンゾチアゾール、2−アミノ−4−クロロベ
ンゾチアゾール、2−アミノ−6−メトキシベンゾチア
ゾール、2−ヒドロキシベンゾチアゾール、2−クロロ
ベンゾチアゾール、2−メチル−5−クロロベンゾチア
ゾール、2,5−ジメチルベンゾチアゾール、5−ヒド
ロキシ−2−メチルベンゾチアゾール、6−クロロ−2
−メチル−4−メトキシベンゾチアゾール、2−(n−
ブチル)メルカプト−6−アミノベンゾチアゾール、2
−ベンゾチアゾールチオ酢酸、2−ベンゾチアゾールオ
キシ酢酸、6−エトキシ−2−メルカプトベンゾチアゾ
ール、
N,N’−ジイソブチリデン−o−フェニレンジアミ
ン、
2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル
(1’)エチル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ
アミノ−6−[2’−エチルイミダゾリル(1’)エチ
ル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−
[2’−ウンデシルイミダゾリル(1’)エチル−1,
3,5−トリアジン、
−N−ドデシルアミノプロピオグアナミン、β−N−ヘ
キシルアミノプロピオグアナミン、ピペリジンプロピオ
グアナミン、シクロヘキシルアミノプロピオグアナミ
ン、モルホリンプロピオグアナミン、β−N−(2−エ
チルヘキシロキシプロピルアミノ)プロピオグアナミ
ン、β−N−(ラウリルオキシプロピルアミノ)プロピ
オグアナミン、
−(又はm−又はp−)安息香酸メチル、サリチル酸フ
ェニル、
アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸ブチル、クロトン酸、イタコン酸、プロピレン
−1,3−ジカルボン酸、桂皮酸、アクリルアミド、ジ
アセトンアクリルアミド、t−ブチルアクリルアミド、
N−メトキシジメチルアクリルアミド、クルクミン、イ
ソホロン、メシチルオキシド、ビニルフェニルケトン、
ビフェニルプロペニルケトン、フェニルイソブテニルケ
トン、フェニル−2−メチルプロペニルケトン、ベンジ
リデンアセチルアセトン、2−(ω−ベンゾイル)ビニ
ルフラン、p−フルオロ又はクロロフェニルプロペニル
ケトン、p−ヒドロキシフェニルプロペニルケトン、m
−ニトロフェニルプロペニルケトン、p−メチルフェニ
ルプロペニルケトン、2,4,6−トリメチルフェニル
プロペニルケトン、p−メトキシフェニルプロペニルケ
トン、p−メトキシフェニルブテニルケトン、p−メチ
ルフェニルプロペニルケトン、p−イソブチルフェニル
プロペニルケトン、α−ナフチル−1−メチルプロペニ
ルケトン、4−メトキシナフチルプロペニルケトン、2
−チエニルプロペニルケトン、2−フリルプロペニルケ
トン、1−メチルピロールプロペニルケトン、ベンジリ
デンメチルエチルケトン、ベンジリデンアセトンアルコ
ール、p−トルイデンアセトン、p−ヒドロキシベンジ
リデンアセトン、ベンジリデンメチルイソブチルケト
ン、3−クロロベンジリデンアセトン、ベンザルアセト
ン、sub,ピリジリデンアセトン、sub,フルフリ
ジンアセトン、sub,テニリデンアセトン、4−(1
−ナフチル)−3−ブテン−2−オン、4−(2−フリ
ル)−3−ブテン−2−オン、4−(2−チオフェニ
ル)−3−ブテン−2−オン、(2,4−又は3,4
−)ジクロロアセトフェノン、ベンジリデンアセトフェ
ノン、アクロレイン、アリルアルデヒド、クロトンアル
デヒド、シンナムアルデヒド、ベンジルクロトンアルデ
ヒド、テニリデンアセトン、
ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、パラアルデヒ
ド、ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、プロピ
オンアルデヒド、n−バレルアルデヒド、グリオキサー
ル、スクシンアルデヒド、カプロンアルデヒド、イソバ
レルアルデヒド、アリルアルデヒド、グルタルアルデヒ
ド、クロトンアルデヒド、プロパルギルアルデヒド、ベ
ンズアルデヒド、シンナムアルデヒド、o−フタルアル
デヒド、サリチルアルデヒド、p−ヒドロキシベンズア
ルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、o−(又はm
−又はp−)メトキシベンズアルデヒド、o−バニリ
ン、ベラトルアルデヒド、2,5−ジメトキシベンズア
ルデヒド、(2,4−又は2,6−)ジクロロベンズア
ルデヒド、m−(o−又はp−)クロロベンズアルデヒ
ド、1−(又は2−)ナフトアルデヒド、2(又は4)
−ヒドロキシ−1−ナフトアルデヒド、2(又は4)−
クロル−1−ナフトアルデヒド、5−(又は2−)メト
キシナフトアルデヒド、ピコリンアルデヒド、3−アセ
ナフトアルデヒド、2(又は3)−チオフェンカルボキ
シアルデヒド、2(又は3)−フルアルデヒド、ピコリ
ンアルデヒド、3−インドールカルボキシアルデヒド、
1−ベンジリデン−7−ヘプテナール、2,4−ヘキサ
ジエナール、ベンジルクロトンアルデヒド、
グリオキサール、ジアセチル、3,4−ヘキサンジオ
ン、アセチルアセトン、3,4−ヘキサンジオンアセチ
ルアセトン、
アニリン、o−(又はm−又はp−)トルイジン、(o
−又はp−)アミノアニリン、(o−又はp−)クロル
アニリン、(2,5−又は3,4−)クロルメチルアニ
リン、N−モノメチルアニリン、4,4’−ジアミノジ
フェニルメタン、N−フェニル−(α−又はβ−)ナフ
チルアミン、ジチゾン、
p−ニトロフェノール、ニトロベンゼンスルホン酸、
2,4−ジニトロベンゼンスルホン酸、m−ニトロ安息
香酸、
チオグリコール酸、メルカプトコハク酸、
アセトフェノン、2,4−(又は3,4−)ジクロロア
セトフェノン、
トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタ
ノールアミン、N−メチルエタノールアミン、
アミン−アルデヒド縮合物、例えばピペラジン、ピペリ
ジン、モルホリン、シクロプロピルアミン、シクロヘキ
シルアミン、シクロオクチルアミン、エチレンジアミ
ン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなどの
式(a)で表わされる脂肪族第一若しくは第二アミン類
又は前記式(13)で表わされる芳香族アミン類と前記
式(11)で表わされるアルデヒド類との縮合物などを
挙げることができる。
は、pH2〜pH6であるので、浴のpH変動を少なく
するために、このようなpH領域で使用する際に公知の
ように、pH緩衝剤を添加することができる。pH緩衝
剤には、公知のものが使用でき、例えば、リン酸、酢
酸、硼酸、酒石酸のそれぞれナトリウム、カリウム及び
アンモニウムの塩、さらには多塩基酸の場合には、水素
イオンを含む酸性塩などを単独又は適宜混合して使用で
きる。pH緩衝剤の使用量は、5〜50g/l程度が適
当であり、好ましくは10〜20g/l程度添加され
る。
いため、酸化を防止するために錫及び錫合金めっきにお
いてその添加が公知のように酸化防止剤を使用すること
ができる。酸化防止剤には、公知のものが使用でき、例
えば、レゾルシノール、ピロカテコール、ハイドロキノ
ン、フロログリシノール、ピロガロール、ヒドラジン、
アスコルビン酸などを単独又は適宜混合して使用でき
る。酸化防止剤の使用量は、0.05〜50g/l程度
が適当であり、好ましくは0.1〜10g/l添加され
る。
めっきを施すに先立って下地めっきが利用されることが
公知のように、該錫−亜鉛合金めっきの下地めっきとし
ても、電気めっき及び/又は無電解めっきによって銅又
はニッケル及びそれらの合金めっきを下地めっきとして
施すことができる。
ることによってめっき皮膜中の錫と亜鉛の比率を変化さ
せることができるため、この特性を利用してめっき中に
電流密度を変化させて同一皮膜中に組成の異なる合金の
複層皮膜を形成させるためのめっき浴として利用するこ
とができる。
めっき、ラックめっき、連続めっき等に対応して、前記
の範囲内にて任意に選択することができる。
説明するが、本発明はこれら数例によって限定されるも
のではなく、前述した目的に沿って、めっき浴の組成及
びめっき条件は適宜、任意に変更することができる。
0.3×25×25mmに切断後、定法に従って予備処
理として、ベンジン脱脂、電解脱脂、水洗の後、1〜5
A/dm2 で2〜20μの錫−亜鉛合金めっきを施し
た。
めっきを施す場合には、通常の無光沢電気めっき浴を、
また無電解皮膜を施す場合には、通常の次亜リン酸塩を
還元剤とする無電解ニッケル−リン合金めっき浴を用い
た。
て、メニスコグラフ法によって、はんだ付け性試験を行
い、ゼロクロスタイム、濡れ開始5秒後の濡れ荷重なら
びにはんだ付け性試験後の外観状態から、得られた皮膜
を評価した。メニスコグラフ法の測定条件は、錫−亜鉛
はんだ(錫92%−亜鉛8%)、CRF−5Vフラック
ス使用(タムラ化研製)、250℃、浸漬時間5秒であ
る。
するために、比較例及び実施例に示した各めっき液を2
00倍に希釈した疑似排水を対象に、水酸化ナトリウム
水溶液を用いてpH7近傍にpH調整し、無機凝集剤と
して硫酸アルミニウム6ppmを添加する中和沈降処理
法と、水酸化カルシウム水溶液を用いてpH9.5近傍
に調整し、高分子凝集剤としてボンフロック(昭和電工
製)3ppmを併用添加する沈降処理法を実施した。中
和沈降処理後の溶液は、沈澱物をNo.5C濾紙(東洋
濾紙製)にて濾別分離、濾液中に残留する錫および亜鉛
を高周波プラズマ発光分光分析装置で分析した。
試験を実施した。
から亜鉛含有率8%、膜厚5μの半光沢錫−亜鉛合金め
っき皮膜を得た。得られた皮膜のはんだ付け性は、表1
に示すように比較例1の銅板よりも優れたはんだ付け性
を示した。しかし、排水処理性については、上述に従っ
てpH7.1での中和沈降処理を施したが、表1に示し
たように錫と亜鉛が濾液中に多量に残存し、排水処理の
観点から廃棄困難な溶液であった。 (A)浴 塩化錫(Sn2+として) 20 g/l 塩化亜鉛(Zn2+として) 6.5 g/l 酒石酸 0.6 mol/l ジメチルラウリルベタイン 5 g/l pH 5.0 陰極電流密度 2.0 A/dm2
有率8%、膜厚4μの光沢錫−亜鉛合金めっき皮膜を得
た。得られためっき皮膜のはんだ付け性は、比較例2と
同様に優れたはんだ付け性を示したが、排水処理性につ
いては、上述のpH7.0の中和沈降処理では不充分で
あった。 (B)浴 硫酸錫(Sn2+として) 20 g/l 硫酸亜鉛(Zn2+として) 4 g/l グルコン酸ナトリウム 0.5 mol/l トリエタノールアミン 0.25mol/l ポリエチレングルコールノニルフェニルエーテル 2.5 g/l o−バニリン 0.05 g/l 37%−ホルマリン 5 ml/l pH 5.0 浴温度 20 ℃ 陰極電流密度 2.0 A/dm2
含有率9%、膜厚5μの半光沢錫−亜鉛合金めっき皮膜
を得た。このめっき皮膜のはんだ付け性は良好である
が、排水処理性に関しては、上述のpH7.4での中和
沈降処理では不充分であり、さらに上述に従って、水酸
化カルシウム水溶液にてpH9.9での沈降処理を再度
施しても、錫41.3ppm、亜鉛13.1ppmが残
存する廃棄困難な溶液であった。 (C)浴 硫酸錫(Sn2+として) 16 g/l 硫酸亜鉛(Zn2+として) 4 g/l クエン酸ナトリウム 0.5 mol/l ジメチルラウリルベタイン 5.0 g/l pH 5.0 陰極電流密度 2.0 A/dm2
有率7%、膜厚3μの光沢錫−亜鉛合金めっき皮膜を得
た。このめっき皮膜のはんだ付け性は、比較例2〜4と
同等の優れたはんだ付け性を示した。一方、(D)浴の
排水処理性については、上述のpH7.3での中和沈降
処理で、錫が0.2ppm、亜鉛が1.8ppmまで金
属濃度を容易に減少させることが出来た。 (D)浴 硫酸錫(Sn2+として) 16 g/l 硫酸亜鉛(Zn2+として) 4 g/l 5−スルホフタール酸アンモニウム 0.5 mol/l ポリエチレングルコールノニルフェニルエーテル 10 g/l ベンズアルデヒド 0.15 g/l 37%−ホルマリン水溶液 10 ml/l pH 5.0 浴温度 20 ℃ 陰極電流密度 2.0 A/dm2
有率8%、膜厚5μの半光沢錫−亜鉛合金めっき皮膜を
得た。このめっき皮膜のはんだ付け性は、実施例1と同
等の優れたはんだ付け性を示した。(E)浴の排水処理
性は、上述のpH7.1の中和沈降処理で、錫0.48
ppm、亜鉛2.82ppmまで減少し、さらに、上述
に従って、水酸化カルシウム水溶液にてpH9.5の条
件で沈降処理すると錫、亜鉛の両金属共に、0.01p
pm以下の濃度まで著しく減少した。 (E)浴 メタンスルホン酸錫(Sn2+として) 16 g/l メタンスルホン酸亜鉛(Zn2+として) 9 g/l スルホメチルコハク酸 0.5 mol/l ポリオキシエチレンスチレン化 フェニルエーテル 20 g/l o−バニリン 0.05 g/l pH 5 陰極電流密度 3 A/dm2
有率8%、膜厚3μの光沢錫−亜鉛合金めっき皮膜を得
た。このめっき皮膜のはんだ付け性は、実施例1と同等
の優れたはんだ付け性を示した。(F)浴は2種類のス
ルホカルボン酸から調整しためっき浴であるが、上述に
従って水酸化カルシウム水溶液にてpH9.8の条件で
沈降処理を施すと、錫、亜鉛の両金属共に0.01pp
m以下まで低減する優れた排水処理性を示した。 (F)浴 塩化錫(Sn2+として) 12 g/l 塩化亜鉛(Zn2+として) 8 g/l スルホフマル酸ナトリウム 0.5 mol/l スルホマレイン酸カリウム 0.5 mol/l ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル 5 g/l 1−ナフトアルデヒド 0.1 g/l 37%−ホルマリン水溶液 15 ml/l pH 5.0 浴温度 30 ℃ 陰極電流密度 2.0 A/dm2
有率12%、膜厚5μの半光沢錫−亜鉛合金めっき皮膜
を得た。このめっき皮膜のはんだ付け性は、実施例1と
同様に良好であり、上述に従って、pH7.2の条件で
中和沈降処理を施すと錫0.03ppm、亜鉛2.9p
pmまで低減した。 (G)浴 フェノールスルホン酸錫(Sn2+として)25 g/l フェノールスルホン酸亜鉛(Zn2+として) 10 g/l スルホメチルコハク酸ナトリウム 0.75mol/l ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル 1.0 g/l エチレンジアミンのポリオキシエチレン ポリオキシプロピレン重合物 3.0 g/l N−(ヒドロキシブチリデン)− p−スルファニル酸ナトリウム 0.1 g/l 2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル (1’)エチル]−1,3,5−トリアジン 0.05 g/l pH 4.0 陰極電流密度 2.0 A/dm2
鉛塩、スルホフマル酸から調整した下記(H)浴から、
亜鉛含有率11%、膜厚10μの半光沢錫−亜鉛合金め
っき皮膜を得た。このめっき皮膜のはんだ付け性は良好
であり、排水処理性は、上述のpH7.1の中和沈降処
理によって、錫0.02ppm、亜鉛0.32ppmま
で低減する排水処理が容易なめっき浴であった。また、
電導性塩として添加したメタンスルホン酸ナトリウムの
排水処理に与える悪影響は認められなかった。 (H)浴 スルホメチルコハク酸錫(Sn2+として) 16 g/l スルホメチルコハク酸亜鉛(Zn2+として) 2 g/l スルホフマル酸 1.4mol/l メタンスルホン酸ナトリウム 0.1mol/l ポリオキシエチレンβ−ナフトールエーテル 3.0 g/l セチルジメチルベンジルアンモニウム塩 0.05 g/l メタクリル酸 0.3 g/l pH 5.5 陰極電流密度 2.0A/dm2
鉛塩とスルホコハク酸ナトリウムからなる1種類のスル
ホカルボン酸から下記(I)浴を調整した。本めっき浴
から、亜鉛含有率8%、膜厚10μの半光沢錫−亜鉛合
金めっき皮膜を得た。このめっき皮膜のはんだ付け性
は、実施例1と同様に良好であった。また、排水処理性
は、多量のスルホコハク酸を含んでいるにも拘らず、上
述のpH7.0の中和沈降処理で錫0.05ppm、亜
鉛1.9ppmまで両金属イオン共に著しく低減、除去
することが出来た。 (I)浴 スルホコハク酸錫(Sn2+として) 20 g/l スルホコハク酸亜鉛(Zn2+として) 5 g/l スルホコハク酸ナトリウム 1.5mol/l 2−アルキル−N−カルボキシメチル−N− ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン1.0 g/l ポリオキシエチレンラウリル酸エステル 1.0 g/l ニトロベンゼンスルホン酸 5.0 g/l N,N−イソブチリデン−o−フェニレンジアミン 0.5 g/l β−N−ドデシルアミノプロピオグアナミン 0.5 g/l pH 5 陰極電流密度 0.5A/dm2
緩衝剤として酢酸ナトリウムを添加した下記(J)浴か
ら、亜鉛含有率4%、膜厚6μの半光沢錫−亜鉛合金め
っき皮膜を得た。この皮膜のはんだ付け性は実施例1と
同様に良好であった。また、(J)浴の排水処理性は、
酢酸ナトリウム添加による悪影響は無く、上述のpH
9.6の中和沈降処理によって、錫および亜鉛共に0.
01ppm濃度まで低減する優れた排水処理性を示し
た。 (J)浴 メタンスルホン酸錫 30 g/l メタンスルホン酸亜鉛 6 g/l スルホコハク酸 1.5 mol/l ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン ブロックポリマー 15 g/l メルカプトベンゾイミダゾール 0.01 g/l ジアセチル 0.03 g/l pH 2.5 陰極電流密度 1 A/dm2
素地として、錫の酸化防止剤としてハイドロキノンを添
加した下記(K)浴から亜鉛含有率7%、膜厚7μの半
光沢錫−亜鉛合金めっき皮膜を得た。この皮膜のはんだ
付け性は良好であり、排水処理性は浴中の金属濃度が高
いにも拘らず、上述に従ってpH9.4で中和沈降処理
した濾液中の錫および亜鉛は0.01ppm以下であっ
た。 (K)浴 塩化第一錫(Sn2+として) 35 g/l 塩化亜鉛 (Zn2+として) 9 g/l スルホメチルコハク酸 1.2 mol/l ポリオキシエチレンラウリルアミン 8 g/l ジメチルラウリルベタイン 1 g/l サリチル酸メチル 0.05 g/l 2−メルカプトベンゾチアゾール 0.05 g/l ハイドロキノン 0.5 g/l pH 5.0 陰極電流密度 5.0 A/dm2
記の(L)浴から、亜鉛含有率9%、膜厚8μの半光沢
錫−亜鉛合金めっき皮膜を得た。得られた皮膜のはんだ
付け性は良好であり、めっき浴は、上述のpH9.3で
の中和沈降処理によって、錫、亜鉛両金属共に0.01
ppm濃度まで低減可能な優れた排水処理性を示した。 (L)浴 スルホコハク酸錫(Sn2+として) 20 g/l スルホメチルコハク酸亜鉛(Zn2+として) 4 g/l 4−スルホフタール酸カリウム 0.7mol/l ラウリルナフタレンスルホン酸ナトリウム 0.5mol/l o−トルイジン 0.8 g/l りん酸2水素ナトリウム 20 g/l L−アスコルビン酸ナトリム 0.5 g/l pH 4.5 浴温度 40 ℃ 陰極電流密度 2 A/dm2
膜厚1μのニッケルめっき皮膜を施した後、下記(M)
浴から、亜鉛含有率9%、膜厚5μの半光沢錫−亜鉛合
金めっき皮膜を得た。得られた皮膜のはんだ付け性は良
好であり、めっき浴は、上述のpH9.9での中和沈降
処理によって、錫、亜鉛両金属共に0.01ppm濃度
まで低減可能な優れた排水処理性を示した。 (M)浴 メタンスルホン酸錫 (Sn2+として) 8 g/l メタンスルホン酸亜鉛(Zn2+として) 2 g/l リンゴ酸ナトリウム 0.5mol/l ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル 0.5 g/l サリチルアルデヒド 0.03 g/l N−(ヒドロキシブチリデン)− p−スルファニル酸カリウム 0.5 g/l pH 4.5 陰極電流密度 1 A/dm2
合金めっき皮膜は、いずれも緻密、平滑で錫−亜鉛はん
だ(ろう材)を用いて行ったはんだ付け性試験に対し
て、従来からの錯化剤を用いためっき浴から得られた皮
膜に劣らない良好なはんだ付け性を示した。得られた結
果を表1に示した。また、比較例及び実施例に示した浴
からの疑似排水を処理して得られた濾液中の錫及び亜鉛
の濃度を表1に示した。比較例に用いたように、従来か
ら用いられている錯化剤の浴の排水を処理した結果に比
べて、実施例の浴の排水はpHを中性ないしは弱アルカ
リ性に調整するだけで、残留錫及び亜鉛の濃度は極めて
低くなり、排水処理が極めて容易であることがわかる。
めっき浴として新規な錯化剤を使用することにより、従
来用いられてきた錯化剤の浴に比べて、排水処理が極め
て容易であり、かつ従来浴に劣らないはんだ付け性を有
する皮膜を得ることができるものである。本浴の発明に
よって、健康・環境に影響のある錫−鉛系はんだに代わ
って錫−亜鉛系はんだを使用する際のはんだ付け性皮膜
を、環境に影響を与えることなく得ることが可能とな
り、よって錫−鉛系はんだから錫−亜鉛系はんだへの転
換を容易ならしめるものである。
Claims (1)
- 【請求項1】 2価の錫イオン及び2価の亜鉛イオン並
びに下記(A)、(B)及び(C)から選ばれた錯化剤
の1種又は2種以上を必須の成分とし、pHが2〜6で
あることを特徴とする錫−亜鉛合金電気めっき浴: (A)一般式 HO3 S−R−COOH [ここで、RはC1 〜C6 のアルキレン基又はC2 〜C
6 のアルケニレン基を表し、該アルキレン又はアルケニ
レン基の水素は水酸基若しくはカルボキシル基で置換さ
れていてよい。]で表される脂肪族スルホ(ヒドロキ
シ)カルボン酸及び/又はそれらの塩、(B)一般式 【化1】 [ここで、Xは水素、水酸基又はカルボキシル基を表
す。スルホン酸基、カルボキシル基及びXは任意の位置
にあってよい。]で表される芳香族スルホ(ヒドロキ
シ)カルボン酸及び/又はそれらの塩、(C)一般式 【化2】 [ここで、Rは水素又はC1 〜C2 のアルキル基を表
す。]で表される脂肪族モノヒドロキシジカルボン酸及
び/又はそれらの塩。
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1996
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