电镀锡方法技术

一种电镀锡的方法，其包括：第１工序，其在调整所述氧的吹入量以控制锡离子生成速度时，根据板通过的进度求出锡离子预定消耗速度随时间的变化量；第２工序，根据所述锡离子预定消耗速度随时间的变化量，每隔预定时间对所述锡离子生成速度进行划分，将在各划分的区间已经平均化的锡离子生成速度设定为平均随时间的变化量；以及第３工序，调整所述氧的吹入量，使得与所述平均随时间的变化量相适应的锡离子浓度成为不超过所述各区间内的控制目标上限及控制目标下限的锡离子生成速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电镀锡方法
本专利技术涉及使用不溶性电极的电镀锡方法。本申请将2004年8月5日申请的特愿2004-228957号和2005年1月17日申请的特愿2005-009569号作为基础申请，并吸收了它们的内容。
技术介绍
使用不溶性电极进行电镀锡的方法与使用可溶性电极进行电镀锡的方法相比较，由于阳极电极不发生溶解，因而可以使阴极的带和阳极电极的间隔保持恒定。因此，所具有的优点是镀层附着量一定，而且电镀质量均匀。另外，在从设备运行方面考察的情况下，使用不溶性电极电镀锡的方法由于更换电镀用电极的频率较低，因而所具有的优点是可以减少用于进行更换作业的工作人员等。在采用该不溶性电极的电镀锡的方法中，向填充有金属锡粒子的金属锡溶解槽内在锡(Sn)发生溶解时吹入氧，由此在锡(Sn)粒子的表面生成SnO。即可以得到下式(1)的反应。Sn+1/2O2→SnO  (1)在由该反应所生成的SnO上，镀液中的H+与其发生反应而生成Sn2+。即可以得到下式(2)的反应。SnO+2H+→Sn2++H2O  (2)这时，如果溶解氧的量过剩，则由上式(1)的反应所得到的SnO便与氧发生反应而成为SnO2。即发生下式(3)的反应。SnO+1/2O2→SnO2  (3)该SnO2由于是不溶性的，所以镀液中成为淤渣。如果在镀液中产生因锡离子Sn2+的氧化而生成的淤渣，则产生的问-->题包括锡离子的生成效率降低、或堵塞液体输送配管等。为避免这样的问题，必须频繁地进行淤渣的回收除去。另外，在淤渣被排出到电镀容器内而附着于电镀板表面的情况下，也有损害其美丽外观的问题。作为抑制起因于这些锡离子Sn2+的氧化而产生淤渣的方法，可以考虑减少供给至金属锡溶解槽内的镀液中的溶解氧浓度。但是，由于是利用上式(1)及(2)所记载的反应来溶解金属锡，所以为了溶解必要量的锡离子Sn2+而进行供给，需要供给与其相称的氧量，从而减少镀液中溶解氧浓度的方法也有其局限性。例如在下述专利文献1中，为了抑制因锡离子Sn2+的氧化而在镀液中产生的淤渣，提出了如下的方法，即强迫地对金属锡粒子进行机械搅拌以加速锡的溶解速度，从而减少淤渣的发生量。另外，在下述专利文献2中，提出了如下的方法，即向金属锡溶解槽内的金属锡粒子上供给溶解氧为300ppm以下的电镀液，其中金属锡溶解槽经由镀液循环槽而与设有不溶性阳极的电镀槽相连通。专利文献1所公开的方法就是强迫地对金属锡粒子进行机械搅拌以加快锡的溶解速度，藉此减少淤渣的发生量，但并不是根据锡离子的消耗量来调整镀液的循环量，藉此减少淤渣的发生量。另外，专利文献2所公开的方法在进行重单位面积重量(即镀层厚)的Sn电镀的情况下，所存在的问题是：凭借溶解氧为300ppm以下的电镀液，有时未必能够得到目标的Sn镀层。在以前的电镀锡方法中，锡离子预定消耗速度、锡离子生成速度、锡离子浓度以及锡淤渣生成速度随时间变化的一个例子如图7A～7D所示。由于与锡离子的实际浓度相对应地决定锡离子的生成速度，所以例如如图7B所示，当供给至金属锡溶解槽内的氧吹入量发生变更后，在直至电镀槽内的锡离子浓度达到稳定为止的期间内，存在一个追踪延迟时间。因此，例如如图7C所示，锡离子浓度将产生超过控制目标上限值或下限值的情况。例如，在从薄镀层材料变化为厚镀层材料等情况中，锡离子的供给量往往供应不上。这时，通过作业人员在短时-->间内投入大量的氧，以增加镀液循环量，由此便可以确保锡离子浓度。但与此同时，淤渣也会大量产生。另外，作业人员预测锡离子的消耗量而调整氧吹入量及镀液循环量的方法在不能进行精细的变更设定方面，为了使氧吹入量保持充裕，要进行过剩地供给氧的调整，因而淤渣的发生量容易增多。专利文献1：特开平3-180493号公报专利文献2：特开平4-131399号公报
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种电镀锡方法，其可以将电镀槽内的锡离子浓度保持在控制范围内，同时又可以将锡淤渣的发生量抑制在最低限度。为解决上述问题，本专利技术采用了以下的方法。即：(1)本专利技术采用了一种电镀锡方法，其是一边在金属锡溶解槽和镀液循环槽之间使溶解有氧的镀液循环一边溶解金属锡、且一边在所述镀液循环槽和电镀槽之间使所述镀液循环一边使用不溶性电极而进行电镀的方法，该方法包括：第1工序，其在调整所述氧的吹入量以控制锡离子生成速度时，根据板通过的进度求出锡离子预定消耗速度随时间的变化量；第2工序，根据所述锡离子预定消耗速度随时间的变化量，每隔预定时间对所述锡离子生成速度进行划分，将在各划分的区间已经平均化的锡离子生成速度设定为平均随时间的变化量；以及第3工序，调整所述氧的吹入量，使得与所述平均随时间的变化量相适应的锡离子浓度成为不超过所述各区间内的控制目标上限及控制目标下限的锡离子生成速度。(2)在所述第2工序中，在每隔预定时间对所述锡离子生成速度进行划分时，也可以每隔锡离子生成速度倾向于增加的时间进行划分，并在这些每个区间将锡离子生成速度平均化。(3)在所述第2工序中，在每隔预定时间对所述锡离子生成速度-->进行划分时，也可以按照使所述锡离子浓度不超过控制目标上限及控制目标下限的方式进行划分，并在这些每个区间将锡离子生成速度平均化。(4)在所述第2工序中，在每隔预定时间对所述锡离子生成速度进行划分时，也可以每隔所述平均化锡离子生成速度增加的时间进行划分，并在这些每个区间将平均化的锡离子生成速度平均化。(5)在所述第2工序中，在每隔预定时间对所述锡离子生成速度进行划分时，也可以按照使所述锡离子浓度在不超过控制目标上限及控制目标下限的范围的方式进行划分，并在这些每个区间将平均化的锡离子生成速度平均化。(6)在每个预定时间的区间内，当锡离子预定生成量和锡离子实际生成量之间产生差异时，在这些区间内也可以修正在所述每个区间已经平均化的锡离子生成速度。(7)也可以根据下式求出所述锡离子生成速度的修正量。锡离子生成速度修正量＝(各区间内修正前的(锡离子预定生成量—锡离子实际生成量)}/每个随时间变化的区间内修正后的剩余时间根据本专利技术的电镀锡方法，由于锡离子浓度在控制目标上限及下限之间的范围内，而且可以使锡离子生成速度接近锡离子的平均预定消耗速度，因而可以减少锡淤渣。由于该锡淤渣的减少，可以降低锡的单位消耗。另外，由于减少了锡淤渣对电镀设备的附着，因而也可以减少维护作业。能够发挥出也可以减轻如下的担心等极为优良的效果，这种担心即锡淤渣被排出到电镀槽内，附着在电镀板的表面而损害美丽的外观。附图说明图1是适用本专利技术第1实施方案的电镀锡方法的装置的整体示意图。-->图2A表示了该电镀锡方法中的控制要素随时间的变化，并且表示了锡离子预定消耗速度随时间的变化。图2B表示了该电镀锡方法中的控制要素随时间的变化，并且表示了锡离子生成速度随时间的变化。图2C表示了该电镀锡方法中的控制要素随时间的变化，并且表示了锡离子浓度随时间的变化。图2D表示了该电镀锡方法中的控制要素随时间的变化，并且表示了锡淤渣生成速度随时间的变化。图3A表示了本专利技术第2实施方案的电镀锡方法中的控制要素随时间的变化，并且表示了锡离子预定消耗速度随时间的变化。图3B表示了该电镀锡方法中的控制要素随时间的变化，并且表示了锡离子生成速度随时间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电镀锡方法，其是一边在金属锡溶解槽和镀液循环槽之间使溶解有氧的镀液循环一边溶解金属锡、且一边在所述镀液循环槽和电镀槽之间使所述镀液循环一边使用不溶性电极而进行电镀的方法，该方法的特征在于，其包括：第１工序，其在调整所述氧的吹入量以控制锡离子生成速度时，根据板通过的进度求出锡离子预定消耗速度随时间的变化量；第２工序，根据所述锡离子预定消耗速度随时间的变化量，每隔预定时间对所述锡离子生成速度进行划分，将在各划分的区间已经平均化的锡离子生成速度设定为平均随时间的变化量；以及第３工序，调整所述氧的吹入量，使得与所述平均随时间的变化量相适应的锡离子浓度成为不超过所述各区间内的控制目标上限及控制目标下限的锡离子生成速度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-8-5 228957/2004;JP 2005-1-17 009569/20051、一种电镀锡方法，其是一边在金属锡溶解槽和镀液循环槽之间使溶解有氧的镀液循环一边溶解金属锡、且一边在所述镀液循环槽和电镀槽之间使所述镀液循环一边使用不溶性电极而进行电镀的方法，该方法的特征在于，其包括：第1工序，其在调整所述氧的吹入量以控制锡离子生成速度时，根据板通过的进度求出锡离子预定消耗速度随时间的变化量；第2工序，根据所述锡离子预定消耗速度随时间的变化量，每隔预定时间对所述锡离子生成速度进行划分，将在各划分的区间已经平均化的锡离子生成速度设定为平均随时间的变化量；以及第3工序，调整所述氧的吹入量，使得与所述平均随时间的变化量相适应的锡离子浓度成为不超过所述各区间内的控制目标上限及控制目标下限的锡离子生成速度。2、根据权利要求1所述的电镀锡方法，其中，在所述第2工序中，在每隔预定时间对所述锡离子生成速度进行划分时，每隔该锡离子生成速度倾向于增加的时间进行划分，并在这些每个区间将锡离子生...

【专利技术属性】
技术研发人员：国方康生，见月信明，柳原伟男，佐藤克之，杉山诚司，中川照章，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]