[发明专利]锡合金电镀浴和使用它的镀覆方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及锡合金电镀浴和使用它的镀覆方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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，本发明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，本发明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。

本发明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

本发明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。