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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Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】無電解スズめっき液は、使用を重ねていくと被
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。
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
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は銅または銅合金に施
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。
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。
【０００２】
【従来の技術】銅または銅合金は、機械部品、給排水金
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。
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。
【０００３】無電解スズめっきを銅または銅合金上にほ
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。
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。
【０００４】無電解スズめっきにおいては通常、めっき
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。
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。
【０００５】無電解スズめっきに関する特許は、特開昭
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。
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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の通り、従来の一
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。
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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
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。
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。
【０００８】上記目的を達成するために請求項２は、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。
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。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明者らは実験を重ねるうち、
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。
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。
【００１０】本発明において、使用する無電解スズめっ
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。
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。
【００１１】各成分の濃度は、スズ塩が１ｇ／Ｌ〜１０
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。
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。
【００１２】
【実施例】本発明を実施例により具体的に以下に説明す
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。
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。
【００１３】比較例１ 青銅鋳物ＢＣ６を基材とし、メタンスルホン酸スズ３０
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。
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。
【００１４】実施例１ 上記比較例１のめっき液を放置後、液温が４０℃以下ま
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。
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。
【００１５】実施例２ 青銅鋳物ＢＣ６を基材とし、メタンスルホン酸スズ３０
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。
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。
【００１６】これらの結果から明らかなとおり、実施例
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。
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。
【００１７】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
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。
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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河本 理之 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 今本 光男 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 鈴木 裕泰 神奈川県藤沢市善行坂１−１−６ 荏原ユ ージライト株式会社内 (72)発明者 西川 賢一 神奈川県藤沢市善行坂１−１−６ 荏原ユ ージライト株式会社内 (72)発明者 林 伸治 神奈川県藤沢市善行坂１−１−６ 荏原ユ ージライト株式会社内 Ｆターム(参考） 4K022 AA02 BA21 BA31 DA01 DB08 DB20 DB21 DB23
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001117789A JP2002317275A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 無電解スズめっき液の長寿命化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001117789A JP2002317275A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 無電解スズめっき液の長寿命化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002317275A true JP2002317275A (ja) | 2002-10-31 |
Family
ID=18968274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001117789A Pending JP2002317275A (ja) | 2001-04-17 | 2001-04-17 | 無電解スズめっき液の長寿命化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002317275A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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