Pbフリーメッキでの異物？ウイスカ？異常析出？

質問

Ｓｎ－Ｂｉの鉛フリーメッキ品において、メッキ処理
後にウイスカとは違う異常析出物発生がありました。
太さは７１０μmで、ひげ状のものや、糸屑状に曲りくねったものまであります。
この析出物についてＥＤＸ及びＳＥＭ観察等を行なった結果、中心部分には
「カーボン」を芯とするものがあり、その上にメッキが施されている状態でした。
メッキ時における整流器を直流からパルス方式へ変更し、パルスＯＮ．ＯＦＦ幅
を流すすると発生が回避する結果が出ています。

そこで質問なのですが、Ｓｎ－Ｂｉメッキ時、異常析出にて「カーボン」を芯と
する様な析出物発生は有り得るのでしょうか？（ちなみにリフローでは当然溶解
しません。但し非常に脆い）　それともメッキ槽中にカーボンの針状の物体が浮
遊していてそれが、メッキ時に付着して、異常析出の様に見るのでしょうか？

皆様コメント宜しくお願い致します。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

カーボンが検出されてとの事ですが、炭素そのものが存在するとは考えておられないとは思いますが。

経験から…
いわゆる糸屑（ほこりやアノードバック）の浮遊はありませんか？
スズは非常に吸着性の大きい性質を持っていますから、有機物に吸着したものの上にめっき皮膜が電析したとも考えられます。

炭素とは無関係になりますが、浴中にデンドライト析出の破片とかが浮遊していませんか？浴中に存在するには、まずデンドライト析出が生じなければなりませんが、高電流密度領域での析出は正常なものでしょうか？

別の経験では…
炭素繊維を用いたFRP樹脂にめっきしたときには、炭素繊維上にめっきが析出しました。これは炭素繊維が明らかに電導性があったためですが。

お礼

ご回答頂きありがとうございます。
当該メッキは諸事情より、自動ラインではなく
手動によるメッキ工程です。（外注で行なっています）。
ＳＥＭ＆ＥＤＸの結果では中心部分にある芯は、直径約５μm前後にて線状になっており、カーボン単体にて
高濃度で検出されました。弊社工程及び外注先でも化繊の手袋を使用している為、たしかに糸屑の発生はあります。糸屑に炭素が吸着することが有り得るのでしょうか？工程を追って調査した結果、間違いなくメッキ工程で発生していることは確認されているのですが・・・。ちなみに液槽の沈降処理を行なったら発生が少なくなりました。やはり液槽にカーボン単体が存在するということは無いですよね・・・・。現在調査中ですが、その他調査に関してアドバイスありましたら宜しくお願い致します。
※ちなみに履歴として、液槽内にある蒸気配管のテフロンコートが剥がれて交換している履歴がありました。（発生より５日前）テフロンコートにカーボンは含有していないですよね？

回答No.3

noname#230359

ろ過機フィルターがカートリッジ式の糸巻きなら、考えられないことではないと思います。不職布のプリーツ型への変更も有効かもしれません。
＞「量産稼動中にろ過を行なうとかえって、異物付着が多くなる」
YesともNoとも答えられます。
Yes：4価のスズの沈殿も生じているはずなので、攪拌で舞い上げて、異物付着させたくない。
No：異物の持ち込みは、被めっき品由来がほとんどだ。だから、持ち込む端から除去する。
どちらとも言い切れませんね。フィルター原因だとすると稼働時停止のほうがいいでしょうが、糸屑の出ないフィルターに変更して、常時ろ過が理想でしょう。
＞パルスを長くすることによって、何故こういった異物の付着が少なくなるか？
糸屑そのものか、4価のスズが吸着したかで、その表面電位がプラスになっているのかもしれません。電気泳動によって引き寄せられ、付着するのでしょう。パルスだとオフタイム中に泳動しないのかもしれません。

お礼

何度もご回答頂き大変助かりました。
これまでの調査結果では、ＦＴＩＲの結果
フィルターの糸屑ではなく「布or紙由来」の
セルロースであることが判明しました。
現在　特定の為に継続調査しております。
今回は本当にありがとうございました。

回答No.2

noname#230359

糸屑といえば、セルロースか化学繊維ですけど、どちらも炭素＋水素＋酸素ですから、そのうちEDSで検出できるのが炭素だけ…じゃないでしょうか。めっき液中にも有機物が錯化剤や光沢剤として有機物が添加されていますけど、これらの分解によって炭素単体が生じることはないでしょう。
めっき液の沈降処理は、4価のスズの除去を行ったものだと思いますが、このときのろ過によって、糸屑が除去されたのでしょう。となると、定期的な空け替えろ過(全量ろ過)が有効な対策になりますね。

お礼

ご回答頂き助かります。
これまでの調査結果では、メッキ槽ろ過フィルターの繊維（ポリプロピレン）に酷似していることが判明しました。（SEM観察結果）ろ過は、０．５μmのフィルター４本を介して、量産稼動を行なっていない夜間（約１０h前後）にて行なっているそうです。フィルター繊維であるかを現在分析中です。疑問点なのですが、ここのメーカー曰く「量産稼動中にろ過を行なうとかえって、異物付着が多くなる」とのことですが本当なのでしょうか？素人が考えると量産中こそ、ろ過しないと異物付着が多くなると思うのですが。又、パルスを長くすることによって、何故こういった異物の付着が少なくなるか？ここのメーカーもわからないそうですが、もし技術的メカニズムがわかりましたらご教示願えませんでしょうか？何卒　宜しくお願い致します。