JP2002317275A - 無電解スズめっき液の長寿命化方法 - Google Patents
無電解スズめっき液の長寿命化方法Info
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Abstract
めっき物から銅などの金属イオン不純物が混入し、めっ
き析出速度が低下して一定時間内でのめっき厚み確保が
困難になるため、一定期間毎のめっき液更新が必要であ
った。そのため作業負荷が増えるとともに、めっき液を
新たに建浴する費用もかかっていた。 【解決手段】めっき液温を使用温度から40℃以下に下
げ、銅を錯化剤との化合物として結晶を生成させ、それ
を除去するようにした。
Description
す無電解スズめっきにおいて、無電解スズめっき液の長
寿命化方法に関するものである。
具、電子部品の回路パターンなど広く使用されている。
スズは、耐食性、耐変色性、はんだ付け性に優れている
ため、銅または銅合金上に無電解スズめっきを施される
ことが多い。
どこすために使用されるめっき液は、スズ塩とスズ塩を
溶解する酸と錯化剤を基本組成とするもので、スズが銅
または銅合金上に置換析出する。通常、銅または銅合金
上に無電解スズめっきを行なうとき、スズ塩を酸に溶解
しただけの液では、スズは銅より電位が卑なため、銅や
銅合金上にスズは置換析出しない。錯化剤は、銅と錯体
を形成することによって、銅の電位をスズより卑にし、
銅または銅合金上への無電解スズめっきを可能にする。
皮膜として析出したスズを塩類にて補給することで、め
っき液を連続使用する。無電解スズめっき液において、
スズ塩を溶解する酸としては、有機スルホン酸、鉱酸、
ほうふっ化水素酸、ポリオキシカルボン酸などがある
が、いずれの場合も無電解スズめっきを行うと、素材か
らめっき液中に、銅やその他の含有金属たとえば、亜
鉛、鉛などが溶出してくる。無電解スズめっき液におい
ては、処理量が約100dm2/Lになるとめっき析出
速度が低下し、一定時間で所定のめっき厚みを確保でき
ないため、寿命と判断してめっき液を更新している。
63−230883、特開昭61−217582などが
あり、関連技術の無電解はんだめっきにも特開平4−2
89178、特開平5−44049、特開平8−375
6等があるが、いずれも液組成やめっき加工方法に関す
るもので、めっき液の寿命について言及しているものは
見あたらない。
定期間毎の液更新では、作業負荷がふえ、まためっき液
を新たに建浴する費用もかかっていた。本発明は、上記
課題を解決するためになされたもので、本発明の目的
は、無電解スズめっき液の長寿命化方法を提供すること
である。
に請求項1は、スズ塩、スズ塩を溶解する酸及び錯化剤
からなる無電解スズめっき液において、被めっき物から
溶解混入する銅を除去することによって、液の寿命を延
長することを特徴とする長寿命化方法であるため、液更
新をする必要がほとんどなく、半永久的にめっき液を使
用できるため、作業負荷が減り、コスト的なメリットも
非常に大きい。
っき液温を使用温度から40℃以下に下げ、銅を錯化剤
との化合物として結晶を生成させ、それを除去し、その
後錯化剤を補給することを特徴とする請求項1記載の長
寿命化方法である。そのため、非常に簡単方法で銅不純
物が除去でき、たとえば毎日の作業終了後めっき温度を
下げ、次の作業開始時までに結晶を生成させそれをろ過
等で除去することで、不純物が除去できる。
無電解スズめっき液中の銅濃度が2〜3g/L以上にな
るとめっき析出速度が低下し、その際使用温度約70℃
のめっき液が約40℃以下に下がったとき、白色針状結
晶が生成し、それが銅化合物であることを発見した。分
析によって、その結晶が銅と錯化剤であるチオ尿素の化
合物であることをつきとめ、その結晶をろ過等で除去
し、同時に除去されるチオ尿素を補給により標準濃度に
調整することで、析出速度が回復することを見出した。
き液の組成は特に規定するものではない。一般的な組成
は、スズ塩、スズ塩を溶解する酸としてはメタンスルホ
ン酸で代表される有機スルホン酸、塩酸、硫酸、ほうふ
っ化水素酸、グルコン酸で代表されるポリオキシカルボ
ン酸などのうち単独または数種の組み合わせ、さらに錯
化剤としてはチオ尿素、チオ尿素誘導体を単独または数
種の組み合わせからなるものである。
0g/L、酸が5g/L〜500g/L、錯化剤が1g
/L〜300g/Lが一般的であり、めっき温度は通常
50〜80℃、めっき時間は要求されるめっき厚みで違
うが、一般的には1〜30分で行なわれる。使用される
無電解めっき液には、上記基本組成の他に添加剤が配合
されていても差し支えない。
るが、本発明はこれにより限定されるものではなく、本
発明の技術的思考の範囲内で多くの改変をなしえること
はもちろんである。
g/L、メタンスルホン酸140g/L、チオ尿素70
g/Lからなる無電解スズめっき液で70℃、10分の
条件で連続的にめっきを行ない、100dm2/Lの量
をめっき加工した。当初の約0.3μm/10分の析出
速度が、0.18μm/10分に低下した。この液は7
0℃では結晶は生成しておらず、その状態で分析した結
果、銅濃度は4.3g/L、チオ尿素は70.2g/L
であった。
で下がった際に白色針状結晶が生成した。生成した白色
針状結晶をろ紙でろ過し、ろ過後のめっき液を分析した
ところ銅濃度は1.3g/L、チオ尿素は58.7g/
Lであった。チオ尿素濃度を70g/Lに調整し、70
℃でめっきをおこなったところ析出速度は0.3μm/
10分に回復した。
g/L、メタンスルホン酸140g/L、チオ尿素70
g/Lからなる無電解スズめっき液で70℃、10分の
条件で連続的にめっきを行ない、10dm2/Lの量を
めっき加工するごとに、めっき液温度を40℃以下に下
げ結晶を析出させた。これをろ紙で除去して、そのつど
チオ尿素の液液分析を行い常に70g/Lに濃度を維持
して、100dm2/Lの量をめっき加工した。。当初
の約0.3μm/10分の析出速度が、100dm2/
Lのめっき加工後も維持されていた。この液は70℃で
は結晶は生成しておらず、その状態で分析した結果、銅
濃度は0.9g/L、チオ尿素は70.5g/Lであっ
た。
1、2は銅不純物が除去され、めっき析出速度が回復す
るため、めっき液を更新することなくめっき液の長寿命
化がはかれることが確認できた。
する。すなわち、めっき液更新をする必要がほとんどな
く、半永久的にめっき液を使用できるため、作業負荷が
減り、コスト的なメリットも非常に大きい。また、銅不
純物はろ過等の非常に簡単方法で除去でき、たとえば毎
日の作業終了後めっき温度を下げ、次の作業開始時まで
に結晶を生成させそれをろ過等で除去することで、不純
物が除去できる。
Claims (2)
- 【請求項1】スズ塩、スズ塩を溶解する酸及び錯化剤か
らなる無電解スズめっき液において、被めっき物から溶
解混入する銅を除去することによって、液の寿命を延長
することを特徴とする長寿命化方法。 - 【請求項2】めっき液温を使用温度から40℃以下に下
げ、銅を錯化剤との化合物として結晶を生成させ、それ
を除去し、その後錯化剤を補給することを特徴とする請
求項1記載の長寿命化方法。
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- 2001-04-17 JP JP2001117789A patent/JP2002317275A/ja active Pending
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