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JP2763072B2 - 錫‐ニツケル合金めつき液 - Google Patents

錫‐ニツケル合金めつき液

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JP2763072B2
JP2763072B2 JP62285615A JP28561587A JP2763072B2 JP 2763072 B2 JP2763072 B2 JP 2763072B2 JP 62285615 A JP62285615 A JP 62285615A JP 28561587 A JP28561587 A JP 28561587A JP 2763072 B2 JP2763072 B2 JP 2763072B2
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tin
nickel alloy
nickel
film
good
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JP62285615A
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冨雄 工藤
博之 山口
清 田中
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ENU II KEMUKYATSUTO KK
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ENU II KEMUKYATSUTO KK
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Publication date
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  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、錫−ニッケル合金電気めっき液に関する。 (従来技術) 従来、錫−ニッケル合金電気めっき液としては、ピロ
リン酸浴等のアルカリ性浴(特開昭49−112835、特公昭
56−21077、特公昭57−27946)、及びフッ化物浴、硫酸
浴、及びスルフアミン酸浴等の酸性浴(特開昭50−7283
8)が知られている。これらの錫−ニッケル合金電気め
っき液から得られる皮膜は、ほとんどが良好な光沢性を
有し、耐食性に優れていることから装飾、防食を主な目
的としているものが多い。 (発明が解決しようとする問題点) 従来用いられてきた錫−ニッケル合金電気めっき液を
用いた場合、フッ化物浴は均一電着性、密着性等は優れ
ているが、電界中にフッ化水素酸を発生し、人体へ悪影
響を及ぼす危険がありまた排水中にフッ素化合物が出る
ので公害対策上問題がある。硫酸浴、スルフアミン酸浴
は半田ぬれ性は良好であるが析出皮膜の均一電着性が悪
い。また、ピロリン酸浴からの析出皮膜は脆く、析出皮
膜が厚くなるとクラックが発生するために厚付けができ
ない。又半田ぬれ性が悪い等問題がある。さらに、従来
の錫−ニッケル合金電気めっき液では錫−ニッケル合金
電気めっき皮膜上に直接銀めっきを施すと密着性に問題
がある。 (発明の目的) 本発明の目的は、公害対策上問題がなく、厚付け性、
均一電着性、半田ぬれ性が良好でかつ錫−ニッケル合金
電気めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を
施せられることを特徴とする錫−ニッケル合金電気めっ
き液を提供することにある。 (問題点を解決する手段) 本発明は、上記の問題点を解決する手段として、アル
カンスルホン酸またはアルカノールスルホン酸、それら
の2価のスズ塩及びニツケル塩、非イオン性界面活性
剤、並びにベンゼン核に結合した水酸基及び/もしくは
アミノ基を有するベンゼン系化合物、ナフタリン核に結
合した水酸基及び/もしくはアミノ基を有するナフタリ
ン系化合物または尿酸(以下、「芳香族化合物」とい
う)を含有することを特徴とする錫−ニツケル合金めっ
き液を提供するものである。 本発明の錫−ニッケル合金電気めっき液に含有される
アルカンスルホン酸またはアルカノールスルホン酸は、
例えばメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパン
スルホン酸、2−ヒドロキシエタン−1−スルホン酸、
3−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸等が挙げられ
る。アルカンスルホン酸または、アルカノールスルホン
酸の含有量としては0.5〜400g/、好ましくは20〜300g
/である。アルカンスルホン酸または、アルカノール
スルホン酸の含有量が0.5g/未満ではめっき液が不安
定になり沈澱物が生じやすくなる。また、400g/を超
えると陰極電流効率が悪くなり、析出速度が低下する。 また、アルカンスルホン酸またはアルカノールスルホ
ン酸の2価の銀塩及びニッケル塩の各金属成分含有量
は、それぞれ1〜50g/、及び1〜100g/の濃度で含
有されることが好ましい。2価の錫の含有量が1g/1未満
では析出速度の低下が著しく、生産性が悪くなる。ま
た、50g/以上ではめっき液が不安定になりやすい。ニ
ッケルの含有量が1g/未満では、ほとんどニッケルが
共析せず、100g/以上では析出外観不良となる。 非イオン性界面活性剤としては次のようなものが用い
られる。例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
またはポリオキシエチレンアリールエーテルおよびその
誘導体、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルおよびその
誘導体、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
およびその誘導体等である。使用される非イオン性界面
活性剤の含有量は、0.1〜50g/好ましくは0.5〜20g/
である。含有量が0.1g/未満では、含有させる効果が
得難く、50g/を超えると発泡が激しく実用的でない。 芳香族化合物は、例えばヒドロキノン、α−ナフトー
ル、o−クレゾール−4−スルホン酸、硫酸p−メチル
アミノフエノール、尿酸、α−ナフチルアミン等が挙げ
られる。芳香族化合物の含有量は、0.01〜50g/、好ま
しくは0.02〜30g/である。含有量が0.01g/未満で
は、含有させる効果が得難く、50g/を超えるとめっき
特性には影響しないが、経済的にメリットがない。 非イオン性界面活性剤と芳香族化合物は、併用するこ
とにより良好なめっき膜を得ることができる。 一般に錫めっき及び析出皮膜中の他金属元素含有量が
数%以下である錫合金電気めっきにおいては、析出皮膜
にウイスカーが発生しやすいといわれているが、本発明
による錫−ニッケル合金皮膜中のニッケル含有量は、0.
003〜0.3%であるにもかかわらず、ウイスカーの発生は
認められない。 また、本発明による錫−ニッケル合金電気めっき液
は、2価の錫イオンの酸化を防ぐ酸化防止剤を含有させ
ることにより析出皮膜の品質には悪影響を与えず、錫−
ニッケル合金電気めっき液をより安定化させることがで
きる。 尚、本発明による錫−ニッケル合金電気めっき液は、
ラック方式のみならず、ジェット方式(高速度めっき)
にても使用することができる。 (実施例) 以下に本発明による実施例を示すが本発明はこれら数
例に限定されるものではなく、目的に応じてめっき液の
組成および条件は特許請求の範囲内において任意に変更
することができる。 実施例 1 メタンスルホン酸第一錫 (2価の錫として) 15g/ メタンスルホン酸ニッケル (2価のニッケルとして) 30g/ メタンスルホン酸 100g/ ポリオキシエチレンノニルフエノール エーテル 10g/ ヒドロキノン 5g/ を含有する電気めっき液を調製し、電気めっき液温度を
50℃に調整した。次にこの電気めっき液をマグネチック
スターラーを用いて撹拌しながら白金被覆チタンを陽極
として黄銅板上にラック方式にて錫−ニッケル合金電気
めっきを施した。良好析出外観電流密度範囲は、0.5〜1
5A/dm2であり、均一電着性が良好な半光沢で白色の電気
めっき膜が得られた。得られた析出皮膜の半田ヌレ性は
良好でかつ錫−ニッケル合金電気めっき皮膜上に直接密
着性が良好な銀めっき皮膜を施することができた。ま
た、60℃、60%RHの恒温恒湿槽に得られた析出皮膜を2
週間放置した後もウイスカーの発生は認められなかっ
た。尚、100μmめっきを行った析出皮膜においてもク
ラックの発生は認められなかった。 実施例 2 エタンスルホン酸第一錫 (2価の錫として) 20g/ エタンスルホン酸ニッケル (2価のニッケルとして) 40g/ エタンスルホン酸 200g/ ポリオキシエチレンオクチルフエノール エーテル 5g/ α−ナフトール 10g/ を含有する電気めっき液を調製し、電気めっき液温度を
30℃に調整した。その他は、実施例1と同様の条件で錫
−ニッケル合金電気めっきを施したところ良好析出外観
電流密度範囲は、0.5〜12A/dm2であり、均一電着性が良
好な半光沢で白色の電気めっき膜が得られた。得られた
析出皮膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金電
気めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施
すことができた。また、60℃、60%RHの恒温恒湿槽に得
られた析出皮膜を2週間放置した後もウイスカーの発生
は認められなかった。尚、100μmめっきを行った析出
皮膜においてもクラックの発生は認められなかった。 実施例 3 3−ヒドロキシプロパン−1− スルホン酸第一錫 (2価の錫として) 5g/ 3−ヒドロキシプロパン−1− スルホン酸ニッケル (2価のニッケルとして) 10g/ 3−ヒドロキシプロパン−1− スルホン酸 30g/ ポリオキシエチレンオレイルフエノール エーテル 1g/ 硫酸p−メチルアミノフエノール 3g/ を含有する電気めっき液を調製し、電気めっき液温度を
60℃に調整した。その他は、実施例1と同様の条件で錫
−ニッケル合金電気めっきを施したところ良好析出外観
電流密度範囲は、0.5〜10A/dm2であり、均一電着性が良
好な半光沢で白色の電気めっき膜が得られた。得られた
析出皮膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金電
気めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施
すことができた。また、60℃、60%RHの恒温恒湿槽に得
られた析出皮膜を2週間放置した後もウイスカーの発生
は認められなかった。尚、100μmめっきを行った析出
皮膜においてもクラックの発生は認められなかった。 実施例 4 2−ヒドロキシエタン−1− スルホン酸第一錫 (2価の錫として) 40g/ 2−ヒドロキシエタン−1− スルホン酸ニッケル (2価のニッケルとして) 80g/ 2−ヒドロキシエタン−1− スルホン酸 150g/ ポリオキシエチレンノニルフエノール エーテル 15g/ α−ナフチルアミン 5g/ を含有する電気めっき液を調製し、電気めっき液温度を
50℃に調整した。その他は、実施例1と同様の条件で錫
−ニッケル合金電気めっきを施したところ良好析出外観
電流密度範囲は、0.5〜11A/dm2であり、均一電着性が良
好な半光沢で白色の電気めっき膜が得られた。得られた
析出皮膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金電
気めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施
すことができた。また、60℃、60%RHの恒温恒湿槽に得
られた析出皮膜を2週間放置した後もウイスカーの発生
は認められなかった。尚、100μmめっきを行った析出
皮膜においてもクラックの発生は認められなかった。 実施例 5 メタンスルホン酸第一錫 (2価の錫として) 15g/ メタンスルホン酸ニッケル (2価のニッケルとして) 50g/ メタンスルホン酸 120g/ ポリオキシエチレンオクチルフエノール エーテル 3g/ o−クレゾール−4−スルホン酸 20g/ を含有する電気めっき液を調製し、電気めっき液温度を
30℃に調整した。その他は、実施例1と同様の条件で錫
−ニッケル合金電気めっきを施したところ良好析出外観
電流密度範囲は、0.5〜15A/dm2であり、均一電着性が良
好な半光沢で白色の電気めっき膜が得られた。得られた
析出皮膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金電
気めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施
すことができた。また、60℃、60%RHの恒温恒湿槽に得
られた析出皮膜を2週間放置した後もウイスカーの発生
は認められなかった。尚、100μmめっきを行った析出
皮膜においてもクラックの発生は認めなれなかった。 実施例 6 メタンスルホン酸第一錫 (2価の錫として) 20g/ メタンスルホン酸ニッケル (2価のニッケルとして) 40g/ メタンスルホン酸 200g/ ポリオキシエチレンオレイルフエノール エーテル 5g/ 尿酸 0.05g/ を含有する電気めっき液を調製し、電気めっき液温度を
50℃に調整した。その他は、実施例1と同様の条件で錫
−ニッケル合金電気めっきを施したところ良好析出外観
電流密度範囲は、0.5〜15A/dm2であり、均一電着性が良
好な半光沢で白色の電気めっき膜が得られた。得られた
析出皮膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金電
気めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施
すことができた。また、60℃、60%RHの恒温恒湿槽に得
られた析出皮膜を2週間放置した後もウイスカーの発生
は認められなかった。尚、100μmめっきを行った析出
皮膜においてもクラックの発生は認められなかった。 実施例 7 メタンスルホン酸第一錫 (2価の錫として) 30g/ メタンスルホン酸ニッケル (2価のニッケルとして) 60g/ メタンスルホン酸 150g/ ポリエチレングリコール モノステアレート 7.5g/ o−クレゾール−4−スルホン酸 10g/ を含有する電気めっき液を調製し、電気めっき液温度を
30℃に調整した。その他は、実施例1と同様の条件で錫
−ニッケル合金電気めっきを施したところ良好析出外観
電流密度範囲は、0.5〜15A/dm2であり、均一電着性が良
好な半光沢で白色の電気めっき膜が得られた。得られた
析出皮膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金電
気めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施
すことができた。また、60℃、60%RHの恒温恒湿槽に得
られた析出皮膜を2週間放置した後もウイスカーの発生
は認められなかった。尚、100μmめっきを行った析出
皮膜においてもクラックの発生は認められなかった。 実施例 8 メタンスルホン酸第一錫 (2価の錫として) 10g/ メタンスルホン酸ニッケル (2価のニッケルとして) 30g/ メタンスルホン酸 70g/ ポリオキシエチレンソルビタン モノパルミテート 2.5g/ α−ナフチルアミン 5g/ を含有する電気めっき液を調製し、電気めっき液温度を
50℃に調整した。その他は、実施例1と同様の条件で錫
−ニッケル合金電気めっきを施したところ良好析出外観
電流密度範囲は、0.5〜15A/dm2であり、均一電着性が良
好な半光沢で白色の電気めっき膜が得られた。得られた
析出皮膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金電
気めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施
すことができた。また、60℃、60%RHの恒温恒湿槽に得
られた析出皮膜を2週間放置した後もウイスカーの発生
は認められなかった。尚、100μmめっきを行った析出
皮膜においてもクラックの発生は認められなかった。 実施例 9 実施例1においてラック方式の代わりにジェット方式
で電気めっきを行った以外は実施例1と同じ条件で錫−
ニッケル合金電気めっきを施したところ良好析出外観電
流密度範囲は、5〜100A/dm2であり、均一電着性が良好
な半光沢で白色の電気めっき膜が得られた。得られた析
出皮膜の半田ヌレ性は良好でかつ錫−ニッケル合金電気
めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施す
ことができた。また、60℃、60%RHの恒温恒湿槽に得ら
れた析出皮膜を2週間放置した後もウイスカーの発生は
認められなかった。尚、100μmめっきを行った析出皮
膜においてもクラックの発生は認められなかった。 比較例 1 実施例1においてポリオキシエチレンノニルフエノー
ルエーテルを使用しなかった以外は実施例1と同じ条件
で錫−ニッケル合金電気めっきを施した。 上記の錫−ニッケル合金を施した電気めっき皮膜は粉
末状となり、良好な合金電気めっき皮膜は得られなかっ
た。 比較例 2 実施例2においてα−ナフトールを使用しなかった以
外は実施例2と同じ条件で錫−ニッケル合金電気めっき
を施した。 上記の錫−ニッケル合金を施した電気めっき皮膜は色
調のむらが認められ、良好な合金電気めっき皮膜は得ら
れなかった。 比較例 3 実施例1においてポリオキシエチレンノニルフエノー
ルエーテル及びヒドロキノンを使用しなかった以外は実
施例1と同じ条件で錫−ニッケル合金電気めっきを施し
た。 上記の錫−ニッケル合金の施した電気めっき皮膜は粉
末状となり、良好な合金電気めっき皮膜は得られなかっ
た。 比較例 4 ピロリン酸錫(2価の錫として) 24g/ ピロリン酸ニッケル (2価のニッケルとして) 14g/ ピロリン酸カリウム 180g/ グリシン 10g/ グルタミン酸ナトリウム 15g/ チオグリコール酸 0.05g/ を含有するピロリン酸浴を調製し、電気めっき液温度を
50℃に調整した。次にこの電気めっき液をマグネチック
スターラーを用いて撹拌しながら白金被覆チタンを陽極
として黄銅板上に錫−ニッケル合金電気めっきを施し
た。良好析出外観電流密度範囲は、0.5〜5A/dm2であ
り、均一電着性が良好な光沢の電気めっき膜が得られ
た。しかし、10μmめっきを行った析出皮膜においてク
ラックの発生が認められた。また、半田ヌレ性は悪くか
つ錫−ニッケル合金電気めっき皮膜上に直接密着性が良
好な銀めっきを皮膜を施すことができなかった。 比較例 5 硫酸第一錫(2価の錫として) 28g/ 硫酸ニッケル (2価のニッケルとして) 4g/ 硫酸 100g/ N−ベンジルトリメチル アンモニウム臭化物 5g/ を含有する硫酸浴を調製し、電気めっき液温度を50℃に
調整した。次にこの電気めっき液をマグネチックスター
ラーを用いて撹拌しながら白金被覆チタンを陽極として
黄銅板上に錫−ニッケル合金電気めっきを施した。良好
析出外観電流密度範囲は、1.5〜4A/dm2であり、光沢の
電気めっき皮膜が得られた。しかし、均一電着性が悪く
かつ錫−ニッケル合金電気めっき皮膜上に直接密着性が
良好な銀めっき皮膜を施すことができなかった。 比較例 6 硫酸第一錫(2価の錫として) 28g/ スルフアミン酸ニッケル (2価のニッケルとして) 9g/ スルフアミン酸 100g/ N−ベンジルトリメチル アンモニウム臭化物 5g/ 1−ベンゾイルアセトン 1g/ を含有するスルフアミン酸浴を調製し、電気めっき液温
度を50℃に調整した。次にこの電気めっき液をマグネチ
ックスターラーを用いて撹拌しながら白金被覆チタンを
陽極として黄銅板上に錫−ニッケル合金電気めっきを施
した。良好析出外観電流密度範囲は、0.5〜11A/dm2であ
り、光沢の電気めっき皮膜が得られた。しかし、均一電
着性が悪くかつ錫−ニッケル合金電気めっき皮膜上に直
接密着性が良好な銀めっき皮膜を施すことができなかっ
た。 比較例 7 ホウフッ化錫(2価の錫として) 40g/ ホウフッ化ニッケル (2価のニッケルとして) 5g/ ホウフッ酸 100g/ N−ベンジルトリメチル アンモニウム水酸化物 1g/ ゼラチン 2g/ を含有するホウフッ化浴を調製し、電気めっき液温度を
50℃に調整した。次にこの電気めっき液をマグネチック
スターラーを用いて撹拌しながら白金被覆チタンを陽極
として黄銅板上に錫−ニッケル合金電気めっきを施し
た。良好析出外観電流密度範囲は、0.5〜3A/dm2であ
り、光沢の電気めっき皮膜が得られた。しかし、陽極の
白金被覆チタン電極の断面からチタンが溶解し、めっき
治具の金属部分が腐食した。また、錫−ニッケル合金電
気めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施
すことがてきなかった。 (発明の効果) 本発明の錫−ニッケル合金電気めっき液から得られる
錫−ニッケル合金電気めっき皮膜は半田ヌレ性、均一電
着性等の物理的特性は良好であり、錫−ニッケル合金電
気めっき皮膜上に直接密着性が良好な銀めっき皮膜を施
すことができ、かつ厚付けが可能であるために従来の装
飾、防食を目的としたものと異なり、電子工業用部品等
の外装用めっきとして使用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−72838(JP,A) 特公 昭39−29070(JP,B1) 特公 昭45−37648(JP,B1) 特公 昭53−32347(JP,B2) 特公 昭53−33942(JP,B2) 実公 昭44−4890(JP,Y1) 実公 昭38−4756(JP,Y1)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.アルカンスルホン酸またはアルカノールスルホン
    酸、それらの2価のスズ塩及びニッケル塩、非イオン性
    界面活性剤、並びにベンゼン核に結合した水酸基及び/
    もしくはアミノ基を有するベンゼン系化合物、ナフタリ
    ン核に結合した水酸基及び/もしくはアミノ基を有する
    ナフタリン系化合物または尿酸を含有することを特徴と
    する錫−ニッケル合金電気めっき液。 2.遊離のアルカンスルホン酸またはアルカノールスル
    ホン酸の含有量が0.5〜400g/である特許請求の範囲第
    1項記載の錫−ニッケル合金電気めっき液。 3.アルカンスルホン酸またはアルカノールスルホン酸
    の2価のスズ塩及びニッケル塩の各金属成分含有量が、
    それぞれ1〜50g/及び1〜100g/である特許請求の
    範囲第1〜2項のいずれかに記載の錫−ニッケル合金電
    気めっき液。 4.非イオン性界面活性剤の含有量が0.1〜50g/であ
    る特許請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の錫−ニ
    ッケル合金電気めっき液。 5.芳香核に直接結合したOH基及び/又はNH2基を有す
    る芳香族化合物の含有量が0.01〜50g/である特許請求
    の範囲第1〜4項のいずれかに記載の錫−ニッケル合金
    電気めっき液。
JP62285615A 1987-11-13 1987-11-13 錫‐ニツケル合金めつき液 Expired - Lifetime JP2763072B2 (ja)

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