锡合金电镀浴和使用它的镀覆方法技术

本发明专利技术提供一种锡合金电镀浴，其含有(A)可溶性锡盐、(B)可溶性镍盐和可溶性钴盐中的至少1种、(C)羟基羧酸或其盐、(D)含氮杂环式不饱和化合物和(E)表面活性剂，该锡合金电镀浴的pH为3～7。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锡合金电镀浴和使用它的镀覆方法
本专利技术涉及锡合金电镀浴和使用它的镀覆方法。
技术介绍
锡－镍、锡－钴等锡合金电镀一直被用在用于焊接电子部件、芯片型陶瓷电子部件的锡合金电镀被膜等领域。以往，作为利用电解的锡－镍合金或锡－钴合金镀浴，开发了氟化浴、焦磷酸浴和有机酸浴等各种浴。使用氟化浴时，由于氟化物是排水限制物质、有害，所以作业环境恶劣、设备劣化也明显。焦磷酸浴(日本特开昭60－29482号公报)由于pH为碱性所以锡的供给源为4价离子，比以2价离子作为供给源的酸性～中性浴的析出速度低50％，并且由于工作电流密度范围最大为1A/dm2左右，所以生产率差。作为有机酸浴，例如开发了含有甲烷磺酸的酸性的锡－钴合金电镀浴(日本特开2006－9039号公报)。作为有机酸浴的中性浴，开发了作为防焦剂把菲绕啉二酮作为必须成分的pH4.0的锡－镍合金电镀浴(日本特开2013－44001号公报)，但是菲绕啉二酮为极微量，为了发挥其效果，浴管理困难。另外，还开发了使用锡酸碱且必须有乙二胺和氨基羧酸中的1种的pH6.5～10的锡－钴合金电镀浴(日本特开平9－241885号公报)，其以工业上浴管理困难的锡酸碱、乙二胺和氨基羧酸中的1种为必须成分。这样的锡合金电镀的情况下，例如使用高速电镀装置，但是在这样的装置中，镀覆浴必须在与所需的高速对应的宽广的电流密度范围内能析出所希望的合金比率的被膜，析出被膜必须是均匀的且与底材的密合性优异，并呈现所希望的外观，另外，镀覆溶液必须对搅拌和空气接触引起的氧化等稳定，也必须维持澄清性和无浑浊。然而，在以往知道的锡合金电镀浴、尤其Sn比率高的锡合金电镀浴中，这样的性能并不令人满意，希望进一步的改进。
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供能析出所希望的合金比率的被膜，析出被膜与底材的密合性良好且呈现均匀的外观，另外，镀覆溶液对搅拌和空气接触引起的氧化等稳定，也能够维持澄清性和无浑浊的锡－镍和锡－钴合金电镀浴和使用它的镀覆方法。本专利技术人等进行了深入研究，结果发现：在锡合金电镀浴中，通过使用羟基羧酸或其盐作为配位剂，使其含有含氮杂环式不饱和化合物和表面活性剂，可以得到解决上述课题的锡合金电镀浴。即，本专利技术提供一种锡合金电镀浴，其含有(A)可溶性锡盐、(B)可溶性镍盐和可溶性钴盐中的至少1种、(C)羟基羧酸或其盐、(D)含氮杂环式不饱和化合物和(E)表面活性剂，该锡合金电镀浴的pH为3～7。另外，本专利技术提供一种对物品电镀锡合金的方法，该方法包括在前述锡合金电镀浴中对前述物品以1～30A/dm2的电流密度通电直流电流或脉冲电流。本专利技术的锡合金电镀浴是能够析出所希望的合金比率的被膜，析出被膜与底材的密合性良好且呈现均匀的外观，另外，镀覆溶液对搅拌和空气接触引起的氧化等稳定，也能够维持澄清性和无浑浊，pH为3～7的弱酸性～中性，不使用胺化合物、氨基羧酸化合物等光泽剂，浴管理容易的锡－镍和锡－钴合金电镀浴。具体实施方式本专利技术的锡合金电镀浴含有(A)可溶性锡盐、(B)可溶性镍盐和可溶性钴盐中的至少1种、(C)羟基羧酸或其盐、(D)含氮杂环式不饱和化合物和(E)表面活性剂。作为(A)可溶性锡盐，基本上是在水中产生Sn2+的有机或无机的锡盐，具体而言，可举出例如甲烷磺酸、2－丙醇磺酸等有机磺酸的盐，焦磷酸锡、氨基磺酸锡、硫酸亚锡、氧化亚锡、氯化亚锡、硼氟化亚锡等。在这些中优选无机锡盐。上述可溶性亚锡盐可以单独或2种以上组合使用。锡合金电镀浴中的锡离子的浓度合计优选为1～100g/L，更优选为5～80g/L，进一步优选为30～80g/L。作为(B)可溶性镍盐，是有机或无机的镍盐，具体而言，可举出例如氯化镍、硝酸镍、硫酸镍、溴化镍、次磷酸镍、磷酸镍、氯化镍铵、硫酸镍铵、硫酸镍钾、氨基磺酸镍、乙酸镍、碳酸镍、乙酰丙酮镍、甲酸镍、碘化镍、草酸镍、硬脂酸镍、柠檬酸镍、酒石酸镍、乳酸镍等。在这些中优选无机镍盐。上述可溶性镍盐可以单独或2种以上组合使用。锡合金电镀浴中的镍离子的浓度合计优选为0.05～20g/L，更优选为0.1～10g/L。作为(B)可溶性钴盐，是有机或无机的钴盐，具体而言，可举出例如硫酸钴、氯化钴、硝酸钴、溴化钴、碘化钴、次磷酸钴、磷酸钴、硫酸钴铵、氯化钴铵、硫酸钴钾、氨基磺酸钴、乙酸钴、碳酸钴、乙酰丙酮钴、甲酸钴、草酸钴、硬脂酸钴、柠檬酸钴、酒石酸钴、乳酸钴等。在这些中优选无机镍盐。上述可溶性钴盐可以单独或2种以上组合使用。锡合金电镀浴中的钴离子的浓度合计优选为0.05～20g/L，更优选为0.1～10g/L。另外，锡合金电镀浴中含有的镍离子和钴离子的合计浓度优选为0.05～20g/L，更优选为0.1～10g/L。作为(C)羟基羧酸或其盐，优选脂肪族羟基羧酸、特别是链状饱和脂肪族羟基羧酸或其盐，具体而言，例如可举出葡糖酸、酒石酸、柠檬酸、乙醇酸、葡庚糖酸、乳酸、苹果酸、水杨酸，作为羟基羧酸的盐，可举出上述的羟基羧酸的钾盐、钠盐等碱金属盐，铵盐等。在本专利技术中，这些羟基羧酸或其盐可以单独或2种以上组合使用。锡合金电镀浴中的羟基羧酸及其盐的浓度合计优选为50～500g/L，更优选为100～300g/L。羟基羧酸及其盐的浓度过低的话，则锡离子不稳定，容易形成氢氧化锡。另外，羟基羧酸及其盐的浓度过高的话，则有羟基羧酸及其盐不能溶解在锡合金电镀浴中的情况。(D)含氮杂环式不饱和化合物优选为含氮6元杂环式不饱和化合物或含氮5元杂环式不饱和化合物。作为含氮6元杂环式不饱和化合物，具体而言，例如可举出吡啶、吡啶甲酸、2，2‘－联吡啶、4－甲氧基吡啶、烟酰胺、3－吡啶醇、2－巯基吡啶、3－乙酰氧基吡啶、喹啉、异喹啉、吖啶酸等吡啶及其衍生物，吡嗪、哒嗪、嘧啶、喹喔啉、吡嗪羧酸、2－乙酰吡嗪、喹唑啉等吡嗪及其衍生物等。另外，作为含氮5元杂环式不饱和化合物，可举出吡咯、吲哚等吡咯及其衍生物，咪唑、吡唑等咪唑及其衍生物，三唑及其衍生物等。在本专利技术中，这些含氮杂环式不饱和化合物可以单独或2种以上组合使用。锡合金电镀浴中的含氮杂环式不饱和化合物浓度合计优选为0.01～5g/L，更优选为0.02～3g/L，最优选为0.03～1g/L。作为(E)表面活性剂，以镀覆被膜的外观、致密性、平滑性、密合性等的改善为目的，可以使用通常的阴离子系、阳离子系、非离子系或两性等各种表面活性剂。作为阴离子系表面活性剂，可举出烷基硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐等。作为阳离子系表面活性剂，可举出一～三烷基胺盐、二甲基二烷基铵盐、三甲基烷基铵盐等。作为非离子系表面活性剂，可举出在C1～C20烷醇、苯酚、萘酚、双酚类、C1～C25烷基酚、芳烷基酚、C1～C25烷基萘酚、C1～C25烷氧基磷酸(盐)、脱水山梨醇酯、聚亚烷基二醇、C1～C22脂肪族酰胺等中加成缩合环氧乙烷(EO)和/或环氧丙烷(PO)2～300摩尔而成的化合物等。作为两性表面活性剂，可举出羧基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锡合金电镀浴，含有：/n(A)可溶性锡盐，/n(B)可溶性镍盐和可溶性钴盐中的至少1种，/n(C)羟基羧酸或其盐，/n(D)含氮杂环式不饱和化合物，和/n(E)表面活性剂；/n该锡合金电镀浴的pH为3～7。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180821 JP 2018-1547031.一种锡合金电镀浴，含有：
(A)可溶性锡盐，
(B)可溶性镍盐和可溶性钴盐中的至少1种，
(C)羟基羧酸或其盐，
(D)含氮杂环式不饱和化合物，和
(E)表面活性剂；
该锡合金电镀浴的pH为3～7。


2.根据权利要求1所述的锡合金电镀浴，其中，所述含氮杂环式不饱和化合物为含氮6元杂环式不饱和化合物或含氮5元杂环式不饱和化合物。


3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：森井豊，长田刚，汤浅智志，
申请(专利权)人：迪普索股份公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP