JP2004307907A - Method for removing potassium ion from silver plating liquid - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は銀めっき液からのカリウムイオン除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電解銀めっきは、半導体装置用のリードフレームの、インナーリード、ステージ部への部分めっきなどに多用されている。
電解銀めっきのめっき液は、シアン化銀カリウムを銀の供給源として含むシアン浴が一般的である。
めっき液の管理は、電解めっきにより、銀が消費されるとシアン化銀カリウムを補充するという方法がとられる。まためっき液の持ち出しにより次第に減少するその他の薬品も適宜補充される。
【0003】
ところで、めっき液中の銀が消費され、これを補うためシアン化銀カリウムを添加すると、必然的にめっき液中に次第にカリウムが蓄積され、これによりpHが上昇してしまう。
シアン浴のpHは通常8〜10の弱アルカリに設定されるが、pHがこれよりも高くなると、めっき外観に悪影響が出るという問題がある。すなわち、pHが高くなると、銀が置換析出しやすくなり、これによりめっきムラが生じ、外観を損ねる。また、半光沢めっきにおいて、光沢が必要以上にでてしまう。さらには、液中に、銅、鉄などの不純物がシアン錯体の形で次第に増加し、めっき外観に悪影響を及ぼすという課題がある。
【0004】
従来、pHが上昇してきた場合に、半透膜を用いてカリウムイオンを除去したり、クエン酸、リン酸などの酸により中和してpHを低下させる方法などがとられてきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、半透膜はシアン化合物に弱く、シアン浴には用いることができない。また、酸により中和する方法では、電解質濃度が高くなり、液の粘性が上がることから、使用電流密度が低下する原因となって、めっき効率が低下してしまう。また、酸を添加することにより中和反応が起こるため、酸投入直後にはめっき外観にムラが生じ、めっき作業再開までに時間を要する。さらには、シアンを含んだめっき液の場合、酸添加により有毒なシアンガスが発生するため、作業環境が悪化するという課題がある。
そこで本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、迅速かつ安全にpH調整を行うことのできる銀めっき液からのカリウムイオン除去方法を提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る銀めっき液からのカリウムイオン除去方法では、シアン化銀カリウムを銀の供給源として含む銀めっき液であって、電解めっきにより銀が析出することにより、カリウムイオンが増加して、pHが高くなった銀めっき液から、カリウムイオンを除去すべく、銀めっき液をキレート樹脂に接触させることを特徴とする。
【0007】
カリウムイオンを除去することにより、pHを8〜10に調整することを特徴とする。
銀めっき液にキレート樹脂を添加して銀めっき液をキレート樹脂に接触させた後、該銀めっき液をろ過するようにしてもよいし、銀めっき液を、キレート樹脂を充填したカラムを通過させてキレート樹脂に接触させるようにしてもよい。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
シアン化銀めっき液の組成は特に限定されないが、例えば、金属塩として50〜300g/lのシアン化銀カリウムを、伝導塩として50〜300g/lのクエン酸塩、リン酸塩、酒石酸塩およびコハク酸塩の1種または2種以上含有させるとよい。これら伝導塩は、pHの緩衝剤としても機能する。
銀めっき液のpHは8〜10の弱アルカリ性に調整するのが好ましい。
【0009】
また、光沢剤として、As、Tl、Se、あるいはTeの化合物を用いる。
これら光沢剤として、亜ヒ酸カリウム、亜ヒ酸ナトリウム、硫酸タリウム、ギ酸タリウム、二酸化セレン、セレンシアン酸カリウム、テルル酸、二酸化テルルなどが好適である。
これら光沢剤は、得られるめっき皮膜の光沢度に応じて必要量添加するが、概ね0.005〜50mg/lの範囲が好適で、0.01〜5mg/lの範囲が最適である。
【0010】
また、必要に応じて界面活性剤を添加するとよい。これら界面活性剤としては、ポリオキシエチレン鎖を有する非イオン界面活性剤、もしくはフッ素系界面活性剤が好適であり、これら界面活性剤を0.001〜10g/l程度添加するとよい。
【0011】
本発明においては、上記シアン化銀カリウムを銀の供給源として含む銀めっき液であって、電解めっきにより銀が析出することにより、カリウムイオンが増加し、pHが高くなった銀めっき液から、カリウムイオンを除去すべく、銀めっき液をキレート樹脂に接触させることを特徴とする。
【0012】
キレート樹脂(キレート繊維を含む)は、キレート結合によって特定のイオンを強く選択吸着する樹脂をいうものであるが、キレスト株式会社製キレストファイバーICP−Sおよび三菱化学株式会社製ダイヤイオンCR11を好適に用いることができる。
【0013】
上記キレート樹脂に銀めっき液を接触させることにより、キレート樹脂に、めっき液中で増加したカリウムイオンが選択的に吸着され、除去される。
このようにカリウムイオンを除去することにより、pHを当初の8〜10に調整することができる。
【0014】
カリウムイオンをキレート樹脂に選択的に吸着し、めっき液中から除去するには、銀めっき液中にキレート樹脂を添加して銀めっき液をキレート樹脂に接触させ、カリウムイオンを吸着させた後、該銀めっき液をろ過することにより取り除くことができる。
あるいは、銀めっき液を、キレート樹脂を充填したカラムを通過させてキレート樹脂に接触させるようにしても除去できる。
【0015】
なお、銀めっき液使用中に、液中に次第に銅、鉄等の不純物金属がシアン錯体の形で蓄積してくるが、銀めっき液をキレート樹脂に接触させることにより、これら不純物金属もキレート樹脂に吸着され、除去し得る。
カリウムイオンや不純物金属が吸着されたキレート樹脂は、塩酸あるいは硫酸などの酸で洗浄することによって、容易にカリウムイオン、不純物金属が放出されて再生され、再使用が可能となるので、コスト的にも非常に有利である。
【0016】
【実施例】
実施例1
銀めっき液の組成の一例を示す。
シアン化銀カリウム 80g/l
クエン酸三カリウム 100g/l
セレンシアン酸カリウム 0.001g/l
ポリエチレングリコール 0.1g/l
上記組成の銀めっき液であって、銀めっきに使用し、銀消費に伴いシアン化銀カリウムを補充し、次第にpHが上昇して、pHが約10になった銀めっき液1lをビーカー中に採取し、キレスト株式会社製キレストファイバーICP−Sを200g添加し、マグネットスターラーにより撹拌した。キレストファイバーを入れて3分後pHを測定したところ、pH9.0と、pHが1下がった。また、この銀めっき液について、キレストファイバー添加前後のカリウムイオン濃度を炎光分析したところ、添加前には50g/lであったものが、添加後では25g/lに半減した。また、キレストファイバー(キレート樹脂)添加時に、シアンガスの発生は全くみられなかった。処理後ハルセル試験でめっき外観を計測したところ、良好なめっき外観が得られた。
【0017】
実施例2
上記銀めっき液1lに、キレストファイバーICP−Sに代えて三菱化学株式会社製ダイヤイオンCR11を100g/l添加し、マグネットスターラーにより撹拌した。ダイヤイオンを入れて3分後pHを測定したところ、pH9.3にまで下がった。また、この銀めっき液について、ダイヤイオン添加前後のカリウムイオン濃度を炎光分析したところ、添加前には50g/lであったものが、添加後では30g/lにまで低下した。また、ダイヤイオン添加時に、シアンガスの発生は全くみられなかった。処理後ハルセル試験でめっき外観を計測したところ、良好なめっき外観が得られた。
【0018】
比較例
上記銀めっき液に酸を添加してpHを1下げたが、銀めっき液はシアンを含むためシアンガスが発生した。酸添加から1時間後にハルセル試験を行ったところ、ハルセルめっきパターンに著しいムラが発生した。酸添加後、1日放置した銀めっき液により再度ハルセル試験を行ったところ、ムラのない均一な外観が得られた。また炎光分析によりカリウムイオン濃度を分析したところ、処理前、処理後ともに50g/lと変化がなかった。
【0019】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、迅速にpHの調整が行え、調整後、めっき外観にムラが生じないため、直ちにめっき作業が再開でき、作業効率を向上させることができる。
また、有毒なシアンガスの発生を伴わないため、安全である。
また、キレート樹脂が充填されたカラムに銀めっき液を通過させるようにすれば、連続処理も可能となる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for removing potassium ions from a silver plating solution.
[0002]
[Prior art]
Electrolytic silver plating is often used for partial plating of inner leads and stage portions of lead frames for semiconductor devices.
As a plating solution for electrolytic silver plating, a cyan bath containing potassium silver cyanide as a supply source of silver is generally used.
The plating solution is managed by replenishing potassium silver cyanide when silver is consumed by electrolytic plating. Further, other chemicals gradually reduced by taking out the plating solution are appropriately replenished.
[0003]
By the way, silver in the plating solution is consumed, and if potassium silver cyanide is added to make up for this, potassium is inevitably accumulated in the plating solution, thereby increasing the pH.
The pH of the cyan bath is usually set to a weak alkali of 8 to 10, but if the pH is higher than this, there is a problem that the plating appearance is adversely affected. That is, when the pH is increased, silver is liable to be deposited by substitution, thereby causing plating unevenness and impairing the appearance. Further, in semi-glossy plating, gloss is more than necessary. Furthermore, there is a problem in that impurities such as copper and iron gradually increase in the form of a cyan complex in the solution, which adversely affects the plating appearance.
[0004]
Conventionally, when the pH has risen, a method of removing potassium ions using a semipermeable membrane or neutralizing with an acid such as citric acid or phosphoric acid to lower the pH has been adopted.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the semipermeable membrane is susceptible to cyanide and cannot be used for a cyanide bath. In addition, in the method of neutralization with an acid, the electrolyte concentration increases and the viscosity of the solution increases, which causes a reduction in the current density to be used, thereby lowering the plating efficiency. Further, since the neutralization reaction occurs by adding the acid, the plating appearance becomes uneven immediately after the addition of the acid, and it takes time to resume the plating operation. Furthermore, in the case of a plating solution containing cyanide, a toxic cyan gas is generated by the addition of an acid, which causes a problem that the working environment is deteriorated.
Then, this invention is made to solve the said subject, and it aims at providing the method of removing potassium ion from the silver plating solution which can adjust pH quickly and safely.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the method for removing potassium ions from a silver plating solution according to the present invention is a silver plating solution containing potassium silver cyanide as a supply source of silver, wherein silver is deposited by electrolytic plating. The method is characterized in that a silver plating solution is brought into contact with a chelating resin in order to remove potassium ions from a silver plating solution having an increased pH due to an increase in potassium ions.
[0007]
The pH is adjusted to 8 to 10 by removing potassium ions.
After adding the chelating resin to the silver plating solution and bringing the silver plating solution into contact with the chelating resin, the silver plating solution may be filtered, or the silver plating solution may be passed through a column filled with the chelating resin. May be brought into contact with the chelating resin.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
The composition of the silver cyanide plating solution is not particularly limited. One or more succinates may be contained. These conductive salts also function as pH buffers.
It is preferable to adjust the pH of the silver plating solution to a weak alkalinity of 8 to 10.
[0009]
As a brightener, a compound of As, Tl, Se, or Te is used.
As these brighteners, potassium arsenite, sodium arsenite, thallium sulfate, thallium formate, selenium dioxide, potassium selenocyanate, telluric acid, tellurium dioxide and the like are suitable.
These brighteners are added in necessary amounts depending on the glossiness of the plating film to be obtained, but are preferably in the range of generally 0.005 to 50 mg / l, most preferably in the range of 0.01 to 5 mg / l.
[0010]
Further, a surfactant may be added as needed. As these surfactants, nonionic surfactants having a polyoxyethylene chain or fluorine-based surfactants are suitable, and these surfactants may be added at about 0.001 to 10 g / l.
[0011]
In the present invention, a silver plating solution containing the above-mentioned silver potassium cyanide as a supply source of silver, in which silver is precipitated by electrolytic plating, potassium ions are increased, and the pH is increased. The method is characterized in that a silver plating solution is brought into contact with a chelating resin in order to remove potassium ions.
[0012]
A chelate resin (including a chelate fiber) is a resin which strongly and selectively adsorbs a specific ion by chelate bond. Preferably, a chelate fiber ICP-S manufactured by Kyrest Co., Ltd. and Diaion CR11 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation are used. Can be used.
[0013]
By bringing the silver plating solution into contact with the chelating resin, potassium ions increased in the plating solution are selectively adsorbed and removed by the chelating resin.
By removing potassium ions in this manner, the pH can be adjusted to the initial value of 8 to 10.
[0014]
To selectively adsorb potassium ions to the chelating resin and remove it from the plating solution, add the chelating resin to the silver plating solution, contact the silver plating solution with the chelating resin, and adsorb potassium ions, The silver plating solution can be removed by filtration.
Alternatively, the silver plating solution can be removed by passing the solution through a column filled with a chelate resin so as to contact the chelate resin.
[0015]
During the use of the silver plating solution, impurity metals such as copper and iron gradually accumulate in the form of a cyan complex in the solution. However, by bringing the silver plating solution into contact with the chelating resin, these impurity metals are also reduced to the chelating resin. And can be removed.
The chelate resin to which potassium ions and impurity metals have been adsorbed is washed with an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, whereby potassium ions and impurity metals are easily released and regenerated. Is also very advantageous.
[0016]
【Example】
Example 1
An example of the composition of the silver plating solution is shown.
80g / l potassium silver cyanide
Tripotassium citrate 100g / l
Potassium selenocyanate 0.001g / l
Polyethylene glycol 0.1 g / l
A silver plating solution having the above composition, which is used for silver plating, is supplemented with silver potassium cyanide as silver is consumed, and the pH gradually increases to about 10 in a beaker. The sample was collected, 200 g of Kyrest Fiber ICP-S manufactured by Kyrest Co., Ltd. was added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer. When the pH was measured 3 minutes after the addition of the chirest fiber, the pH dropped to pH 9.0 and decreased by 1. Flame analysis of the silver plating solution before and after the addition of the killing fiber showed that the potassium ion concentration was 50 g / l before the addition, but was halved to 25 g / l after the addition. In addition, no cyan gas was generated at the time of addition of the crest fiber (chelate resin). When the plating appearance was measured by a Hull cell test after the treatment, a favorable plating appearance was obtained.
[0017]
Example 2
To 1 liter of the silver plating solution, 100 g / l of Diaion CR11 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation was added in place of Killest Fiber ICP-S, followed by stirring with a magnetic stirrer. When the pH was measured 3 minutes after adding the diamond ion, the pH was lowered to 9.3. Flame analysis of the silver plating solution before and after the addition of diamond ions revealed that the potassium ion concentration was 50 g / l before the addition, but dropped to 30 g / l after the addition. Further, when diamond ions were added, generation of cyan gas was not observed at all. When the plating appearance was measured by a Hull cell test after the treatment, a favorable plating appearance was obtained.
[0018]
Comparative Example An acid was added to the silver plating solution to lower the pH by 1. However, since the silver plating solution contained cyan, cyan gas was generated. One hour after the acid addition, a Hull cell test was performed. As a result, significant unevenness occurred in the Hull cell plating pattern. When the Hull cell test was performed again with the silver plating solution left for one day after the addition of the acid, a uniform appearance without unevenness was obtained. Further, when the potassium ion concentration was analyzed by flame light analysis, there was no change of 50 g / l before and after the treatment.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the pH can be quickly adjusted, and after the adjustment, there is no unevenness in the plating appearance. Therefore, the plating operation can be restarted immediately and the operation efficiency can be improved.
In addition, it is safe because no toxic cyan gas is generated.
Further, if the silver plating solution is passed through a column filled with a chelate resin, continuous processing can be performed.
Claims (4)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003100973A JP2004307907A (en) | 2003-04-04 | 2003-04-04 | Method for removing potassium ion from silver plating liquid |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015124427A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | 日亜化学工業株式会社 | Plating solution used for lead frame or substrate for light emitting device, lead frame or substrate produced using the same and method of producing the same, and light emitting device comprising the same |
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2003
- 2003-04-04 JP JP2003100973A patent/JP2004307907A/en active Pending
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