無電解めつき法を用いたFe基板への Sn高含有(＞ 30 at.%) Ni-Sn薄膜の作製(2) : 錯化剤および浴の安定化に関する検討

摘要

ニッケル-すず(Ni-Sn)合金被膜は，硬度がNi被膜に比べて高く,耐食性,はhだ付け特性,接触電気抵抗特性5)に優れていることから，基板にNi-Sn被膜を付与しょうとする研究が盛hに行われている。しかし，十分な膜厚が得られない,Snの含有率が低いため十分な耐食性が得られないなどの問題が残っている。そのため，様々な検討がいまだに行われており，実用的なめっき浴がまだ開発されていない。我々は，前報において，錯化剤としてクェン酸三ナトリウム(Na_3C_6H_5O_7),還元剤としてジメチルアミンボラン(C_2H_7N·BH_3)および次亜リン酸ナトリウム(NaH_2PO_2·H_2O)を用いた浴からのNi-Sn薄膜の成膜を検討した。錯化剤と還元剤の濃度のバランスを調整することによって，膜厚0.4-0.8μm,Sn含有率40-50 at.%を持つNi-Sn薄膜が形成できることを報告した。また，その層は主にNi_(1.5)Snの構造を有することを明らかにしている。この浴の条件においては.膜厚が十分でなく，浴の安定性に問題が残った。特に，還元剤に次亜リン酸ナトリウムを用いた場合,浴を用いて2,3回めつきを行った後は,その浴から，Ni-Sn薄膜がほとhど形成されなくなってしまう問題があった。浴中にNiおよびSnを含む沈殿物が見られ，使用中に浴の組成が大きく変化していることが分かった。比較的安定な特性を示した浴において還元剤として用いたメチルアミンボランは高価であり，熱安定性も低いことから，実用的には次亜リン酸ナトリウムを還元剤に用いた浴を開発する必要がある。そこで本研究では,次亜リン酸ナトリゥムを還元剤に用いた浴からの無電解めつきにおいて得られるNi-Sn薄膜において，Sn含有率を30-40at.%に保ちつつ,膜厚1μm以上と浴の安定性の向上を目的に浴に添加される錯化剤の種類とその濃度の検討を行った。検討に用いた錯化剤としては，グルコン酸ナトリウムを主として検討した。既報の論文を調べるとダルコン酸ナトリウムを錯化剤に用いた場合，Ni-Sn薄膜の膜厚が大きく(1.8-2.5μm),薄膜中のSnの含有率(5-42 at.%)が高い結果が報告されている。そこで，これまでの我々が最適化した浴組成をベースに，ダルコン酸ナトリウムを錯化剤として加えた浴において，Ni-Sn薄膜の膜厚，Sn含有率，浴の安定性および過酸化水素および水酸化ナトリゥム水溶液に対するめつき膜の化学的安定性を満足するNi-Sn薄膜を無電解めっきで成膜するための浴組成を明らかにすることを目的とした。