JP2002053981A - 電子部品用材料、電子部品用材料の接続方法、ボールグリッドアレイ型電子部品およびボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法 - Google Patents
電子部品用材料、電子部品用材料の接続方法、ボールグリッドアレイ型電子部品およびボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 はんだ付けの濡れ性を良好に担保するととも
に、はんだ付け性や外観を損なうことを防止し、あわせ
て、ウイスカーの発生を防止することができる電子部品
用材料を提供する。 【解決手段】 基材である金属材料上に設けられた、金
属Ｘと金属Ｙとを混在してなるめっきＡ層と、前記めっ
きＡ層の上に設けられた、金属Ｘからなるコーティング
Ｂ層と、を有する電子部品用材料。
に、はんだ付け性や外観を損なうことを防止し、あわせ
て、ウイスカーの発生を防止することができる電子部品
用材料を提供する。 【解決手段】 基材である金属材料上に設けられた、金
属Ｘと金属Ｙとを混在してなるめっきＡ層と、前記めっ
きＡ層の上に設けられた、金属Ｘからなるコーティング
Ｂ層と、を有する電子部品用材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品用材料に
関し、詳しくは、はんだ付けを行い、基板や信号線など
と電気的に接続される接続部分を構成する電子部品用材
料に関する。また、本発明は、そのような電子部品用材
料の接続方法に関する。さらに、本発明は、ボールグリ
ッドアレイ型電子部品およびボールグリッドアレイ型電
子部品の接続方法に関する。
関し、詳しくは、はんだ付けを行い、基板や信号線など
と電気的に接続される接続部分を構成する電子部品用材
料に関する。また、本発明は、そのような電子部品用材
料の接続方法に関する。さらに、本発明は、ボールグリ
ッドアレイ型電子部品およびボールグリッドアレイ型電
子部品の接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の電子部品材料の一つであるコン
タクトピンは、コンタクトピンの濡れ性（はんだ付け
性）を向上させるために、はんだ付けを行って信号線と
電気的に接続される場合がある。コンタクトピンに対し
はんだ付けを行って信号線と電気的に接続する場合、非
常に厳しい接触抵抗が要求される場合は金めっきもしく
はパラジウムめっきが使用される。しかしながら、金め
っきもしくは白金めっきはコスト的にも高価であるた
め、銀めっき、錫めっきなどがコンタクトピンの表面に
使用される場合もある。
タクトピンは、コンタクトピンの濡れ性（はんだ付け
性）を向上させるために、はんだ付けを行って信号線と
電気的に接続される場合がある。コンタクトピンに対し
はんだ付けを行って信号線と電気的に接続する場合、非
常に厳しい接触抵抗が要求される場合は金めっきもしく
はパラジウムめっきが使用される。しかしながら、金め
っきもしくは白金めっきはコスト的にも高価であるた
め、銀めっき、錫めっきなどがコンタクトピンの表面に
使用される場合もある。
【０００３】上述した錫めっきは、めっき表面の経時変
化により錫の結晶が成長して針状あるいは樹枝状の組織
（以下、ウイスカーという。）が表面に発生するという
問題がある。
化により錫の結晶が成長して針状あるいは樹枝状の組織
（以下、ウイスカーという。）が表面に発生するという
問題がある。
【０００４】このウィスカーが発生した場合にあって
は、錫めっき面をきわめて粗くし、接点・端子の接触抵
抗を増大させ、あるいは極板端子どうしが接触すること
で耐久性や信頼性を低下させる。したがってその発生を
防止する必要がある。
は、錫めっき面をきわめて粗くし、接点・端子の接触抵
抗を増大させ、あるいは極板端子どうしが接触すること
で耐久性や信頼性を低下させる。したがってその発生を
防止する必要がある。
【０００５】このウィスカーの発生を防ぐ方法の一つと
して、錫めっきに代えてはんだめっきを用いる方法があ
る。コンタクトピンの濡れ性（はんだ付け性）を向上さ
せるために、はんだめっきのひとつとして、錫−鉛のは
んだをコンタクトピンの表面にめっきされる技術があ
る。しかしながら、鉛は有害となる場合があるので環境
問題などの観点から鉛を用いない表面処理を施したコン
タクトピンが求められる。
して、錫めっきに代えてはんだめっきを用いる方法があ
る。コンタクトピンの濡れ性（はんだ付け性）を向上さ
せるために、はんだめっきのひとつとして、錫−鉛のは
んだをコンタクトピンの表面にめっきされる技術があ
る。しかしながら、鉛は有害となる場合があるので環境
問題などの観点から鉛を用いない表面処理を施したコン
タクトピンが求められる。
【０００６】鉛を用いないはんだめっきとしては、錫−
銀のはんだ、錫−亜鉛のはんだなど種々のはんだが開発
されているが、そのようなはんだめっきのひとつとし
て、錫−銅のはんだをコンタクトピンの表面にめっきす
る技術がある。
銀のはんだ、錫−亜鉛のはんだなど種々のはんだが開発
されているが、そのようなはんだめっきのひとつとし
て、錫−銅のはんだをコンタクトピンの表面にめっきす
る技術がある。
【０００７】しかし、錫−銅のはんだ付けによっても、
めっきの仕上がり、特に従来からの錫−鉛はんだと比較
して光沢仕上がりが劣る傾向がある。
めっきの仕上がり、特に従来からの錫−鉛はんだと比較
して光沢仕上がりが劣る傾向がある。
【０００８】さらに、はんだめっきを施した電気・電子
部品の保管中にめっきが酸化し経時変化し易く、その後
のフローあるいはリフロー・ソルダリングの際にはんだ
付け性が悪くなるという問題がある。
部品の保管中にめっきが酸化し経時変化し易く、その後
のフローあるいはリフロー・ソルダリングの際にはんだ
付け性が悪くなるという問題がある。
【０００９】一方、近年、携帯電話やパソコンなどの電
子機器は、小型軽量、高機能高性能の進展が著しいが、
これはＩＣの小型化、高機能化によるところが大きい。
ＩＣの小型化、高機能化には必然的にＩＣチップの入出
力端子数の増大、狭ピッチが要求される。これらＩＣの
実装形態は、従来リードフレームを利用したデュアル・
インライン・パッケージやクアッド・フラット・パッケ
ージが主流であったが、これらの実装方式は電極配列が
周辺構造であるため、電極をＩＣの周辺から引き出すこ
としかできず、その入出力用ピン数の増大や狭ピッチに
は限界があった。そこで注目を浴びているのがボールグ
リッドアレイ型電子部品で、この実装方式は、はんだボ
ールの配列がマトリックス構造であるため、ＩＣ面内を
利用して電極を引き出すことができ、入出力端子の増
大、小型化に有利である。
子機器は、小型軽量、高機能高性能の進展が著しいが、
これはＩＣの小型化、高機能化によるところが大きい。
ＩＣの小型化、高機能化には必然的にＩＣチップの入出
力端子数の増大、狭ピッチが要求される。これらＩＣの
実装形態は、従来リードフレームを利用したデュアル・
インライン・パッケージやクアッド・フラット・パッケ
ージが主流であったが、これらの実装方式は電極配列が
周辺構造であるため、電極をＩＣの周辺から引き出すこ
としかできず、その入出力用ピン数の増大や狭ピッチに
は限界があった。そこで注目を浴びているのがボールグ
リッドアレイ型電子部品で、この実装方式は、はんだボ
ールの配列がマトリックス構造であるため、ＩＣ面内を
利用して電極を引き出すことができ、入出力端子の増
大、小型化に有利である。
【００１０】電極部分であるはんだボールは、錫−鉛の
合金で形成されている場合があるが、この錫−鉛の合金
で形成されたはんだボールは、はんだ付けを行う相手方
との濡れ性が悪い場合があるため、比較的強いフラック
スを使用する場合がある。しかしながら、強いフラック
スを使用した場合にあっては、はんだボールと相手方と
の電気伝導性を阻害する可能性がある。そのため、この
フラックスを除去するためにフロンなどを含有する洗浄
剤を用いて洗浄する場合があるが、周知のとおりフロン
は環境保護上問題がある。
合金で形成されている場合があるが、この錫−鉛の合金
で形成されたはんだボールは、はんだ付けを行う相手方
との濡れ性が悪い場合があるため、比較的強いフラック
スを使用する場合がある。しかしながら、強いフラック
スを使用した場合にあっては、はんだボールと相手方と
の電気伝導性を阻害する可能性がある。そのため、この
フラックスを除去するためにフロンなどを含有する洗浄
剤を用いて洗浄する場合があるが、周知のとおりフロン
は環境保護上問題がある。
【００１１】さらには、電極部分であるはんだボールが
錫−鉛の合金で形成されている場合、鉛は比較的有害性
を有する金属であるため、環境問題の観点から鉛の使用
を避けることが好ましい。しかしながら、鉛の使用を避
けるべく、電極部分であるはんだボールに錫−銅の合金
や錫−銀の合金を用いた場合、はんだボールに錫−鉛の
合金を用いた場合と比較して、はんだ付けの濡れ性が悪
くなる場合がある。
錫−鉛の合金で形成されている場合、鉛は比較的有害性
を有する金属であるため、環境問題の観点から鉛の使用
を避けることが好ましい。しかしながら、鉛の使用を避
けるべく、電極部分であるはんだボールに錫−銅の合金
や錫−銀の合金を用いた場合、はんだボールに錫−鉛の
合金を用いた場合と比較して、はんだ付けの濡れ性が悪
くなる場合がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解決するものであり、はんだ付けの濡れ性を良好に担
保するとともに、はんだ付け性や外観を損なうことを防
止し、あわせて、ウイスカーの発生を防止することがで
きる電子部品用材料を提供するものである。また、本発
明はそのような電子部品用材料を濡れ性良く他の部品と
接続できる、電子部品用材料の接続方法を提供するもの
である。また、本発明は、濡れ性良くはんだボールを接
続することできるボールグリッドアレイ型電子部品およ
びボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法を提供す
るものである。
を解決するものであり、はんだ付けの濡れ性を良好に担
保するとともに、はんだ付け性や外観を損なうことを防
止し、あわせて、ウイスカーの発生を防止することがで
きる電子部品用材料を提供するものである。また、本発
明はそのような電子部品用材料を濡れ性良く他の部品と
接続できる、電子部品用材料の接続方法を提供するもの
である。また、本発明は、濡れ性良くはんだボールを接
続することできるボールグリッドアレイ型電子部品およ
びボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法を提供す
るものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電子部品用
材料は、請求項１に記載のように、基材である金属材料
上に設けられた、金属Ｘと金属Ｙとを混在してなるめっ
きＡ層と、前記めっきＡ層の上に設けられた、金属Ｘか
らなるコーティングＢ層と、を有する電子部品用材料で
ある。
材料は、請求項１に記載のように、基材である金属材料
上に設けられた、金属Ｘと金属Ｙとを混在してなるめっ
きＡ層と、前記めっきＡ層の上に設けられた、金属Ｘか
らなるコーティングＢ層と、を有する電子部品用材料で
ある。
【００１４】また、本発明に係る電子部品用材料は、請
求項２に記載のように、請求項１記載の発明において、
前記金属Ｘは錫であり、前記金属Ｙは銅、銀、ビスマ
ス、もしくは、亜鉛である電子部品用材料である。
求項２に記載のように、請求項１記載の発明において、
前記金属Ｘは錫であり、前記金属Ｙは銅、銀、ビスマ
ス、もしくは、亜鉛である電子部品用材料である。
【００１５】また、本発明に係る電子部品用材料は、請
求項３に記載のように、基材である金属材料上に設けら
れ、銀、銅、亜鉛、ビスマス、もしくは、インジウムの
うち少なくとも一つを含有するとともに、錫を含有して
なるめっきＡ層と、前記めっきＡ層の上に設けられた、
錫からなるコーティングＢ層と、を有する電子部品用材
料である。
求項３に記載のように、基材である金属材料上に設けら
れ、銀、銅、亜鉛、ビスマス、もしくは、インジウムの
うち少なくとも一つを含有するとともに、錫を含有して
なるめっきＡ層と、前記めっきＡ層の上に設けられた、
錫からなるコーティングＢ層と、を有する電子部品用材
料である。
【００１６】また、本発明に係る電子部品用材料は、請
求項４に記載のように、請求項１〜３のいずれかに記載
の発明において、前記コーティングＢ層の厚みは、０．
０５〜１．０μｍである電子部品用材料である。
求項４に記載のように、請求項１〜３のいずれかに記載
の発明において、前記コーティングＢ層の厚みは、０．
０５〜１．０μｍである電子部品用材料である。
【００１７】また、本発明に係る電子部品用材料の接続
方法は、請求項５に記載のように、電子部品用材料に対
してはんだ付けを行って、他の部品と電気的に接続させ
る電子部品用材料の接続方法であって、請求項１〜４の
いずれかに記載の電子部品用材料に対して、金属Ｘを主
体とするはんだ付けを行い、前記はんだ付けの熱で、前
記コーティングＢ層の表面に存在する金属Ｘの酸化物を
移動させることにより、酸化されていない金属Ｘを露出
させる電子部品用材料の接続方法である。
方法は、請求項５に記載のように、電子部品用材料に対
してはんだ付けを行って、他の部品と電気的に接続させ
る電子部品用材料の接続方法であって、請求項１〜４の
いずれかに記載の電子部品用材料に対して、金属Ｘを主
体とするはんだ付けを行い、前記はんだ付けの熱で、前
記コーティングＢ層の表面に存在する金属Ｘの酸化物を
移動させることにより、酸化されていない金属Ｘを露出
させる電子部品用材料の接続方法である。
【００１８】また、本発明に係るボールグリッドアレイ
型電子部品は、請求項６に記載のように、基板上のパタ
ーンにはんだボールを介して半導体チップを実装するボ
ールグリッドアレイ型電子部品において、前記はんだボ
ールは、金属Ｘと金属Ｙとの合金で形成されるととも
に、金属Ｘからなるコーティング層を有するボールグリ
ッドアレイ型電子部品である。
型電子部品は、請求項６に記載のように、基板上のパタ
ーンにはんだボールを介して半導体チップを実装するボ
ールグリッドアレイ型電子部品において、前記はんだボ
ールは、金属Ｘと金属Ｙとの合金で形成されるととも
に、金属Ｘからなるコーティング層を有するボールグリ
ッドアレイ型電子部品である。
【００１９】また、本発明に係るボールグリッドアレイ
型電子部品は、請求項７に記載のように、基板上のパタ
ーンに半導体チップを実装するとともに前記基板に複数
のはんだボールを配置した構造のボールグリッドアレイ
型電子部品において、前記はんだボールは、金属Ｘ金属
Ｙとの合金で形成されるとともに、金属Ｘからなるコー
ティング層を有するボールグリッドアレイ型電子部品で
ある。
型電子部品は、請求項７に記載のように、基板上のパタ
ーンに半導体チップを実装するとともに前記基板に複数
のはんだボールを配置した構造のボールグリッドアレイ
型電子部品において、前記はんだボールは、金属Ｘ金属
Ｙとの合金で形成されるとともに、金属Ｘからなるコー
ティング層を有するボールグリッドアレイ型電子部品で
ある。
【００２０】また、本発明に係るボールグリッドアレイ
型電子部品は、請求項８に記載のように、請求項６また
は７記載の発明において、前記金属Ｘは錫であり、前記
金属Ｙは銅、銀、ビスマス、もしくは、亜鉛であるボー
ルグリッドアレイ型電子部品である。
型電子部品は、請求項８に記載のように、請求項６また
は７記載の発明において、前記金属Ｘは錫であり、前記
金属Ｙは銅、銀、ビスマス、もしくは、亜鉛であるボー
ルグリッドアレイ型電子部品である。
【００２１】また、本発明に係るボールグリッドアレイ
型電子部品は、請求項９に記載のように、基板上のパタ
ーンにはんだボールを介して半導体チップを実装するボ
ールグリッドアレイ型電子部品において、前記はんだボ
ールは、銀、銅、亜鉛、ビスマス、もしくは、インジウ
ムのうち少なくとも一つを含有するとともに、錫を含有
してなる合金で形成されるとともに、錫からなるコーテ
ィング層を有するボールグリッドアレイ型電子部品であ
る。
型電子部品は、請求項９に記載のように、基板上のパタ
ーンにはんだボールを介して半導体チップを実装するボ
ールグリッドアレイ型電子部品において、前記はんだボ
ールは、銀、銅、亜鉛、ビスマス、もしくは、インジウ
ムのうち少なくとも一つを含有するとともに、錫を含有
してなる合金で形成されるとともに、錫からなるコーテ
ィング層を有するボールグリッドアレイ型電子部品であ
る。
【００２２】また、本発明に係るボールグリッドアレイ
型電子部品は、請求項１０に記載のように、請求項６〜
９のいずれかに記載の発明において、前記コーティング
層の厚みは、０．０５〜１．０μｍであるボールグリッ
ドアレイ型電子部品である。
型電子部品は、請求項１０に記載のように、請求項６〜
９のいずれかに記載の発明において、前記コーティング
層の厚みは、０．０５〜１．０μｍであるボールグリッ
ドアレイ型電子部品である。
【００２３】また、本発明に係るボールグリッドアレイ
型電子部品の接続方法は、請求項１１に記載のように、
ボールグリッドアレイ型電子部品のはんだボールに対し
てはんだ付けを行って、他の部品と電気的に接続させる
ボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法であって、
請求項６〜１０のいずれかに記載のボールグリッドアレ
イ型電子部品のはんだボールに対して、金属Ｘを主体と
するはんだ付けを行い、前記はんだ付けの熱で、前記コ
ーティング層の表面に存在する金属Ｘの酸化物を移動さ
せることにより、酸化されていない金属Ｘを露出させる
ボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法である。
型電子部品の接続方法は、請求項１１に記載のように、
ボールグリッドアレイ型電子部品のはんだボールに対し
てはんだ付けを行って、他の部品と電気的に接続させる
ボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法であって、
請求項６〜１０のいずれかに記載のボールグリッドアレ
イ型電子部品のはんだボールに対して、金属Ｘを主体と
するはんだ付けを行い、前記はんだ付けの熱で、前記コ
ーティング層の表面に存在する金属Ｘの酸化物を移動さ
せることにより、酸化されていない金属Ｘを露出させる
ボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法である。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明に係る電子部品材料は、基
材である金属材料上に設けられた、金属Ｘと金属Ｙとを
混在してなるめっきＡ層と、前記めっきＡ層の上に設け
られた、金属ＸからなるコーティングＢ層と、を有す
る。
材である金属材料上に設けられた、金属Ｘと金属Ｙとを
混在してなるめっきＡ層と、前記めっきＡ層の上に設け
られた、金属ＸからなるコーティングＢ層と、を有す
る。
【００２５】基材上に金属Ｘと金属Ｙとを混在してなる
めっきＡ層を設け、そして前記めっきＡ層の上に金属Ｘ
からなるコーティングＢ層を設けることにより、めっき
Ａ層中に含有された金属Ｘおよび金属Ｙの酸化を防止す
るとともに、前記コーティングＢ層中に酸化されていな
い金属Ｘの存在を担保することができるのである。
めっきＡ層を設け、そして前記めっきＡ層の上に金属Ｘ
からなるコーティングＢ層を設けることにより、めっき
Ａ層中に含有された金属Ｘおよび金属Ｙの酸化を防止す
るとともに、前記コーティングＢ層中に酸化されていな
い金属Ｘの存在を担保することができるのである。
【００２６】基材上に金属Ｘと金属Ｙとを混在してなる
めっき層を設ける場合（従来の場合）と、基材上に金属
Ｘと金属Ｙとを混在してなるめっきＡ層を設け、そして
前記めっきＡ層の上に金属ＸからなるコーティングＢ層
を設ける場合（本発明の場合）とを比較すると、以下の
ような相違点がある。すなわち、従来に係るめっき層の
場合、電気的接続部分を行う個所において、めっき層中
に酸化されていない金属Ｘの存在を認めることは困難で
ある。一方、本発明に係るめっき層の場合、電気的接続
部分を行う個所において、コーティングＢ層およびめっ
きＡ層中には酸化されていない金属Ｘの存在が認められ
る。そして、この酸化されていない金属Ｘの存在が本願
発明の顕著な効果である良好なめっきの濡れ性を担保す
るのである。なお、現実に電子部品用材料を他の部品と
電気的接続を行う場合は、めっきを施したばかりのめっ
き上がり状態で電気的接続を行うのではなく、めっき上
がり状態から数日間経過した後に電気的接続を行うこと
はいうまでもない。
めっき層を設ける場合（従来の場合）と、基材上に金属
Ｘと金属Ｙとを混在してなるめっきＡ層を設け、そして
前記めっきＡ層の上に金属ＸからなるコーティングＢ層
を設ける場合（本発明の場合）とを比較すると、以下の
ような相違点がある。すなわち、従来に係るめっき層の
場合、電気的接続部分を行う個所において、めっき層中
に酸化されていない金属Ｘの存在を認めることは困難で
ある。一方、本発明に係るめっき層の場合、電気的接続
部分を行う個所において、コーティングＢ層およびめっ
きＡ層中には酸化されていない金属Ｘの存在が認められ
る。そして、この酸化されていない金属Ｘの存在が本願
発明の顕著な効果である良好なめっきの濡れ性を担保す
るのである。なお、現実に電子部品用材料を他の部品と
電気的接続を行う場合は、めっきを施したばかりのめっ
き上がり状態で電気的接続を行うのではなく、めっき上
がり状態から数日間経過した後に電気的接続を行うこと
はいうまでもない。
【００２７】なるほど、コーティングＢ層中に含有され
る金属Ｘは空気中に含有される酸素と反応し金属Ｘの酸
化物となる可能性がある。そのため、コーティングＢ層
中には、金属Ｘの酸化物が含有されていると考えられ
る。特に、金属Ｘの酸化物は、コーティングＢ層の表面
部分に高い割合にて存在すると考えられる。
る金属Ｘは空気中に含有される酸素と反応し金属Ｘの酸
化物となる可能性がある。そのため、コーティングＢ層
中には、金属Ｘの酸化物が含有されていると考えられ
る。特に、金属Ｘの酸化物は、コーティングＢ層の表面
部分に高い割合にて存在すると考えられる。
【００２８】しかしながら、はんだ付けを行うことによ
り、基材と他の部品との電気的接続を行う場合には、は
んだ付けの熱により、コーティングＢ層の表面部分に存
在する金属Ｘの酸化物を電気的接続部分を実行する場所
から移動させることが可能となる。
り、基材と他の部品との電気的接続を行う場合には、は
んだ付けの熱により、コーティングＢ層の表面部分に存
在する金属Ｘの酸化物を電気的接続部分を実行する場所
から移動させることが可能となる。
【００２９】すなわち、はんだ付けの熱がコーティング
Ｂ層に作用する。コーティングＢ層には、金属Ｘの酸化
物と金属Ｘとがそれぞれ存在すると考えられ、特に金属
Ｘの酸化物はコーティングＢ層の表面部分に比較的多く
存在すると予想される。はんだ付けの熱がコーティング
Ｂ層に作用すると、金属Ｘが、金属Ｘの酸化物よりも早
く溶融する傾向にある。金属Ｘが溶融し、金属Ｘの酸化
物が溶融していない場合にあっては、溶融状態の金属Ｘ
の上に、固体状の金属Ｘの酸化物が浮遊することにな
る。さらに、めっきＡ層中の金属Ｘと金属Ｙとがはんだ
付けの熱により溶融した場合にあっては、溶融した金属
Ｘおよび金属Ｙの上に、酸化した金属Ｘが浮遊する状態
となる。この浮遊状態の金属Ｘの酸化物は振動などの少
しの力学的エネルギーにて、電気的接続部分を実行する
場所から移動させることができるのである。
Ｂ層に作用する。コーティングＢ層には、金属Ｘの酸化
物と金属Ｘとがそれぞれ存在すると考えられ、特に金属
Ｘの酸化物はコーティングＢ層の表面部分に比較的多く
存在すると予想される。はんだ付けの熱がコーティング
Ｂ層に作用すると、金属Ｘが、金属Ｘの酸化物よりも早
く溶融する傾向にある。金属Ｘが溶融し、金属Ｘの酸化
物が溶融していない場合にあっては、溶融状態の金属Ｘ
の上に、固体状の金属Ｘの酸化物が浮遊することにな
る。さらに、めっきＡ層中の金属Ｘと金属Ｙとがはんだ
付けの熱により溶融した場合にあっては、溶融した金属
Ｘおよび金属Ｙの上に、酸化した金属Ｘが浮遊する状態
となる。この浮遊状態の金属Ｘの酸化物は振動などの少
しの力学的エネルギーにて、電気的接続部分を実行する
場所から移動させることができるのである。
【００３０】このように、金属Ｘの酸化物が、電気的接
続部分を実行する場所から移動した場合にあっては、電
気的接続部分を実行する場所には、金属の酸化物などな
いフレッシュな溶融金属が存在することになる。したが
って、極めて濡れ性良く、基材と他の部品との電気的接
続を行うことができるのである。
続部分を実行する場所から移動した場合にあっては、電
気的接続部分を実行する場所には、金属の酸化物などな
いフレッシュな溶融金属が存在することになる。したが
って、極めて濡れ性良く、基材と他の部品との電気的接
続を行うことができるのである。
【００３１】基材である金属材料としては、たとえば、
無酸素銅、タフピッチ銅、黄銅、青銅、Ｃｕ−Ｆｅ合
金、Ｃｕ−Ｂｅ系合金、Ｃｕ−Ｔｉ系合金、Ｃｕ−Ｎｉ
系合金などを用いることが可能である。基材は、はんだ
の溶融温度よりも高い耐熱温度を有し、また少なくとも
その表面が導電性を有する材料であれば使用できる。ま
た、形状も線、条などの形状を使用可能である。
無酸素銅、タフピッチ銅、黄銅、青銅、Ｃｕ−Ｆｅ合
金、Ｃｕ−Ｂｅ系合金、Ｃｕ−Ｔｉ系合金、Ｃｕ−Ｎｉ
系合金などを用いることが可能である。基材は、はんだ
の溶融温度よりも高い耐熱温度を有し、また少なくとも
その表面が導電性を有する材料であれば使用できる。ま
た、形状も線、条などの形状を使用可能である。
【００３２】基材の上に設けられるめっきＡ層は、金属
Ｘと金属Ｙとを混在してなるめっき層である。めっきＡ
層は、たとえば、電気めっき、溶融めっき、無電解めっ
きなどの公知のめっき方法にて形成することが可能であ
る。
Ｘと金属Ｙとを混在してなるめっき層である。めっきＡ
層は、たとえば、電気めっき、溶融めっき、無電解めっ
きなどの公知のめっき方法にて形成することが可能であ
る。
【００３３】一方、コーティングＢ層は、金属Ｘからな
り、めっきＡ層の上に被覆するように設けられる。めっ
きＢ層は、電気めっき、溶融めっき、無電解めっき、ス
パッタリング、蒸着などの公知のめっき方法にて形成す
ることが可能である。
り、めっきＡ層の上に被覆するように設けられる。めっ
きＢ層は、電気めっき、溶融めっき、無電解めっき、ス
パッタリング、蒸着などの公知のめっき方法にて形成す
ることが可能である。
【００３４】前記金属Ｘとしては錫を使用することが可
能である。そして、前記金属Ｙは銅、銀、ビスマス、も
しくは、亜鉛を使用することが可能である。
能である。そして、前記金属Ｙは銅、銀、ビスマス、も
しくは、亜鉛を使用することが可能である。
【００３５】また、本発明に係る電子部品用材料は、基
材である金属材料上に設けられ、銀、銅、亜鉛、ビスマ
ス、もしくは、インジウムのうち少なくとも一つを含有
するとともに、錫を含有してなるめっきＡ層と、そのめ
っきＡ層の上に設けられた、錫からなるコーティングＢ
層とを有する電子部品用材料とすることができる。係る
構成によれば、使用時においてはんだ接合部の信頼性
（特に繰り返し疲労特性など）をさらに向上させ、ま
た、実装時のはんだ付け温度を比較的下げることも可能
である。
材である金属材料上に設けられ、銀、銅、亜鉛、ビスマ
ス、もしくは、インジウムのうち少なくとも一つを含有
するとともに、錫を含有してなるめっきＡ層と、そのめ
っきＡ層の上に設けられた、錫からなるコーティングＢ
層とを有する電子部品用材料とすることができる。係る
構成によれば、使用時においてはんだ接合部の信頼性
（特に繰り返し疲労特性など）をさらに向上させ、ま
た、実装時のはんだ付け温度を比較的下げることも可能
である。
【００３６】たとえば、錫、銀、さらに、銅をそれぞれ
含有し混在してなるめっきＡ層と、錫からなるコーティ
ングＢ層とを設けることにより、使用時においてはんだ
接合部の信頼性をさらに向上させることができる。係る
場合、Ｓｎ−３．５Ａｇ−０．７５Ｃｕからなるめっき
Ａ層とすることが可能である。また、錫、銀、さらに、
ビスマスをそれぞれ含有し混在してなるめっきＡ層と、
錫からなるコーティングＢ層とを設けることにより、使
用時においてはんだ接合部の信頼性をさらに向上させる
ことができる。係る場合、Ｓｎ−３．５Ａｇ−６Ｂｉか
らなるめっきＡ層とすることが可能である。
含有し混在してなるめっきＡ層と、錫からなるコーティ
ングＢ層とを設けることにより、使用時においてはんだ
接合部の信頼性をさらに向上させることができる。係る
場合、Ｓｎ−３．５Ａｇ−０．７５Ｃｕからなるめっき
Ａ層とすることが可能である。また、錫、銀、さらに、
ビスマスをそれぞれ含有し混在してなるめっきＡ層と、
錫からなるコーティングＢ層とを設けることにより、使
用時においてはんだ接合部の信頼性をさらに向上させる
ことができる。係る場合、Ｓｎ−３．５Ａｇ−６Ｂｉか
らなるめっきＡ層とすることが可能である。
【００３７】また、錫、銀、ビスマス、さらに、銅をそ
れぞれ含有し混在してなるめっきＡ層と、錫からなるコ
ーティングＢ層とを設けることにより、実装時のはんだ
付け温度を比較的下げることができる。係る場合、Ｓｎ
−２Ａｇ−３Ｂｉ−０．７５ＣｕからなるめっきＡ層と
することが可能であり、実装時のはんだ付け温度を約２
３０℃にすることができる。また、たとえば、Ｓｎ−３
Ａｇ−５Ｂｉ−０．７ＣｕからなるめっきＡ層とするこ
とも可能であり、実装時のはんだ付け温度を約２３０℃
にすることができる。
れぞれ含有し混在してなるめっきＡ層と、錫からなるコ
ーティングＢ層とを設けることにより、実装時のはんだ
付け温度を比較的下げることができる。係る場合、Ｓｎ
−２Ａｇ−３Ｂｉ−０．７５ＣｕからなるめっきＡ層と
することが可能であり、実装時のはんだ付け温度を約２
３０℃にすることができる。また、たとえば、Ｓｎ−３
Ａｇ−５Ｂｉ−０．７ＣｕからなるめっきＡ層とするこ
とも可能であり、実装時のはんだ付け温度を約２３０℃
にすることができる。
【００３８】コーティングＢ層の厚みとして０．０５〜
１．０μｍとすることが可能である。コーティングＢ層
の厚みが０．０５μｍよりも小さい場合にあっては、コ
ーティングの厚さとしては不十分であり、酸化が非常に
進んだ場合は、めっきＡ層にまで酸化が発生する可能性
があるからである。一方、コーティングＢ層の厚みが
１．０μｍよりも大きい場合にあっては、たとえば、金
属Ｘとして錫を使用した場合、表面部分にウイスカーが
発生する場合があるからである。
１．０μｍとすることが可能である。コーティングＢ層
の厚みが０．０５μｍよりも小さい場合にあっては、コ
ーティングの厚さとしては不十分であり、酸化が非常に
進んだ場合は、めっきＡ層にまで酸化が発生する可能性
があるからである。一方、コーティングＢ層の厚みが
１．０μｍよりも大きい場合にあっては、たとえば、金
属Ｘとして錫を使用した場合、表面部分にウイスカーが
発生する場合があるからである。
【００３９】一方、めっきＡ層の厚みとしては数μｍか
ら数十μｍの厚みとすることができ、具体的には、基材
に使用される金属の種類やめっきの用途によって適宜相
違するものであるが、１μｍ〜５０μｍとすることが可
能である。
ら数十μｍの厚みとすることができ、具体的には、基材
に使用される金属の種類やめっきの用途によって適宜相
違するものであるが、１μｍ〜５０μｍとすることが可
能である。
【００４０】なお、めっきＡ層の厚みは、上述した１μ
ｍ〜５０μｍの範囲に限定するものではなく、要する
に、めっきＡ層の厚みとコーティングＢ層の厚みとの関
係が、めっきＡ層の厚み＞＞コーティングＢ層の厚みと
なることが必要なのである。換言すれば、（めっきＡ層
の厚み）/（コーティングＢ層の厚み）＝０．００１〜
１と設定することが可能である。
ｍ〜５０μｍの範囲に限定するものではなく、要する
に、めっきＡ層の厚みとコーティングＢ層の厚みとの関
係が、めっきＡ層の厚み＞＞コーティングＢ層の厚みと
なることが必要なのである。換言すれば、（めっきＡ層
の厚み）/（コーティングＢ層の厚み）＝０．００１〜
１と設定することが可能である。
【００４１】本発明に係る電子部品用材料に対して、金
属Ｘを主体とするはんだ付けを行い、そのはんだ付けの
熱で、コーティングＢ層の表面に存在する金属Ｘの酸化
物を移動させることにより、酸化されていない金属Ｘを
露出させ、極めて濡れ性良く、はんだ付けを行うことが
できる。
属Ｘを主体とするはんだ付けを行い、そのはんだ付けの
熱で、コーティングＢ層の表面に存在する金属Ｘの酸化
物を移動させることにより、酸化されていない金属Ｘを
露出させ、極めて濡れ性良く、はんだ付けを行うことが
できる。
【００４２】コーティングＢ層の表面には、金属Ｘの酸
化物が存在することが考えられ、この金属Ｘの酸化物が
はんだの濡れ性を阻害し良好なはんだ付けを妨げると考
えられる。しかしながら、本発明に係る電子部品用材料
の接続方法では、はんだ付けの熱を作用させた際、コー
ティングＢ層の表面近傍に存在すると考えられる金属Ｘ
の酸化物を、電気的接続の実行部分から、移動させるこ
とができる。すなわち、はんだ付けの熱を作用させた
際、コーティングＢ層に存在する金属ＸおよびめっきＡ
層を構成する金属Ｘと金属Ｙは溶融するものの、コーテ
ィングＢ層の表面近傍に存在すると考えられる金属Ｘの
酸化物は固体状態である。したがって、はんだ付けの熱
を作用させると、溶融金属の上に金属Ｘの酸化物が浮遊
していることになり、電気的接続の実行部分から容易に
移動させることができるのである。電気接続を行う際、
金属Ｘの酸化物は存在せず、フレッシュな金属だけ関与
させることが可能となるから、極めて濡れ性良くはんだ
付けを行うことができるのである。なお、金属Ｘとして
は錫を使用することが可能であり、金属Ｙとしては銅、
銀、ビスマス、もしくは、亜鉛を使用することが可能で
ある。
化物が存在することが考えられ、この金属Ｘの酸化物が
はんだの濡れ性を阻害し良好なはんだ付けを妨げると考
えられる。しかしながら、本発明に係る電子部品用材料
の接続方法では、はんだ付けの熱を作用させた際、コー
ティングＢ層の表面近傍に存在すると考えられる金属Ｘ
の酸化物を、電気的接続の実行部分から、移動させるこ
とができる。すなわち、はんだ付けの熱を作用させた
際、コーティングＢ層に存在する金属ＸおよびめっきＡ
層を構成する金属Ｘと金属Ｙは溶融するものの、コーテ
ィングＢ層の表面近傍に存在すると考えられる金属Ｘの
酸化物は固体状態である。したがって、はんだ付けの熱
を作用させると、溶融金属の上に金属Ｘの酸化物が浮遊
していることになり、電気的接続の実行部分から容易に
移動させることができるのである。電気接続を行う際、
金属Ｘの酸化物は存在せず、フレッシュな金属だけ関与
させることが可能となるから、極めて濡れ性良くはんだ
付けを行うことができるのである。なお、金属Ｘとして
は錫を使用することが可能であり、金属Ｙとしては銅、
銀、ビスマス、もしくは、亜鉛を使用することが可能で
ある。
【００４３】基板上のパターンにはんだボールを介して
半導体チップを実装するボールグリッドアレイ型電子部
品において、前記はんだボールを金属Ｘと金属Ｙとの合
金で形成するとともに、金属Ｘからなるコーティング層
を設けることにより、はんだボールの濡れ性を担保しつ
つ、基板と半導体チップとの電気的接続を可能とするこ
とができる。すなわち、金属Ｘと金属Ｙとの合金で形成
されるとともに、金属Ｘからなるコーティング層を有す
るはんだボールに対して、金属Ｘを主体とするはんだ付
けを行う。すると、前記はんだ付けの熱で、前記コーテ
ィング層の表面に存在する金属Ｘの酸化物を移動させる
ことにより、酸化されていない金属Ｘを露出させること
により、はんだボールの濡れ性を担保しつつ、基板と半
導体チップとの電気的接続を可能とすることができる。
半導体チップを実装するボールグリッドアレイ型電子部
品において、前記はんだボールを金属Ｘと金属Ｙとの合
金で形成するとともに、金属Ｘからなるコーティング層
を設けることにより、はんだボールの濡れ性を担保しつ
つ、基板と半導体チップとの電気的接続を可能とするこ
とができる。すなわち、金属Ｘと金属Ｙとの合金で形成
されるとともに、金属Ｘからなるコーティング層を有す
るはんだボールに対して、金属Ｘを主体とするはんだ付
けを行う。すると、前記はんだ付けの熱で、前記コーテ
ィング層の表面に存在する金属Ｘの酸化物を移動させる
ことにより、酸化されていない金属Ｘを露出させること
により、はんだボールの濡れ性を担保しつつ、基板と半
導体チップとの電気的接続を可能とすることができる。
【００４４】基板上に前記コーティング層を有するはん
だボールをあらかじめ接続配置して、金属Ｘを主体とす
るはんだ付けを行うことにより、はんだボールの濡れ性
を担保しつつ、基板と半導体チップとの電気的接続をす
ることができる。
だボールをあらかじめ接続配置して、金属Ｘを主体とす
るはんだ付けを行うことにより、はんだボールの濡れ性
を担保しつつ、基板と半導体チップとの電気的接続をす
ることができる。
【００４５】また、半導体チップ上に前記コーティング
層を有するはんだボールをあらかじめ接続配置して、金
属Ｘを主体とするはんだ付けを行うことにより、はんだ
ボールの濡れ性を担保しつつ、基板と半導体チップとの
電気的接続をすることができる。
層を有するはんだボールをあらかじめ接続配置して、金
属Ｘを主体とするはんだ付けを行うことにより、はんだ
ボールの濡れ性を担保しつつ、基板と半導体チップとの
電気的接続をすることができる。
【００４６】さらに、半導体チップ上に前記コーティン
グ層を有するはんだボールをあらかじめ接続配置すると
ともに、基板上に前記コーティング層を有するはんだボ
ールをあらかじめ接続配置して、金属Ｘを主体とするは
んだ付けを行うことにより、半導体チップ上に接続配置
されたはんだボールと基板上に接続配置されたはんだボ
ールとの濡れ性を担保しつつそれらを接続して、基板と
半導体チップとの電気的接続をすることができる。
グ層を有するはんだボールをあらかじめ接続配置すると
ともに、基板上に前記コーティング層を有するはんだボ
ールをあらかじめ接続配置して、金属Ｘを主体とするは
んだ付けを行うことにより、半導体チップ上に接続配置
されたはんだボールと基板上に接続配置されたはんだボ
ールとの濡れ性を担保しつつそれらを接続して、基板と
半導体チップとの電気的接続をすることができる。
【００４７】金属Ｘ金属Ｙとの合金で形成されたはんだ
ボールを有するボールグリッドアレイ型電子部品のはん
だボールに対して、金属Ｘからなるコーティング層を設
け、金属Ｘを主体とするはんだ付けを行い、前記はんだ
付けの熱で、前記コーティング層の表面に存在する金属
Ｘの酸化物を移動させることにより、酸化されていない
金属Ｘを露出させることにより、はんだボールの濡れ性
を担保しつつ、ボールグリッドアレイ型電子部品を接続
することができる。
ボールを有するボールグリッドアレイ型電子部品のはん
だボールに対して、金属Ｘからなるコーティング層を設
け、金属Ｘを主体とするはんだ付けを行い、前記はんだ
付けの熱で、前記コーティング層の表面に存在する金属
Ｘの酸化物を移動させることにより、酸化されていない
金属Ｘを露出させることにより、はんだボールの濡れ性
を担保しつつ、ボールグリッドアレイ型電子部品を接続
することができる。
【００４８】コーティング層には、金属Ｘの酸化物と金
属Ｘとがそれぞれ存在すると考えられ、特に金属Ｘの酸
化物はコーティング層の表面部分に比較的多く存在する
と予想される。はんだ付けの熱がコーティング層に作用
すると、金属Ｘが、金属Ｘの酸化物よりも早く溶融する
傾向にある。金属Ｘが溶融し、金属Ｘの酸化物が溶融し
ていない場合にあっては、溶融状態の金属Ｘの上に、固
体状の金属Ｘの酸化物が浮遊することになる。この浮遊
状態の金属Ｘの酸化物は振動などの少しの力学的エネル
ギーにて、電気的接続部分を実行する場所から移動させ
ることができる。このように、金属Ｘの酸化物が、電気
的接続部分を実行する場所から移動した場合にあって
は、電気的接続部分を実行する場所には、金属の酸化物
などないフレッシュな溶融金属が存在することになる。
したがって、極めて濡れ性良く、ボールグリッドアレイ
型電子部品の接続を行うことができるのである。
属Ｘとがそれぞれ存在すると考えられ、特に金属Ｘの酸
化物はコーティング層の表面部分に比較的多く存在する
と予想される。はんだ付けの熱がコーティング層に作用
すると、金属Ｘが、金属Ｘの酸化物よりも早く溶融する
傾向にある。金属Ｘが溶融し、金属Ｘの酸化物が溶融し
ていない場合にあっては、溶融状態の金属Ｘの上に、固
体状の金属Ｘの酸化物が浮遊することになる。この浮遊
状態の金属Ｘの酸化物は振動などの少しの力学的エネル
ギーにて、電気的接続部分を実行する場所から移動させ
ることができる。このように、金属Ｘの酸化物が、電気
的接続部分を実行する場所から移動した場合にあって
は、電気的接続部分を実行する場所には、金属の酸化物
などないフレッシュな溶融金属が存在することになる。
したがって、極めて濡れ性良く、ボールグリッドアレイ
型電子部品の接続を行うことができるのである。
【００４９】記金属Ｘは錫とすることが可能であり、前
記金属Ｙは銅、銀、ビスマス、もしくは、亜鉛であるこ
とが可能である。
記金属Ｙは銅、銀、ビスマス、もしくは、亜鉛であるこ
とが可能である。
【００５０】本発明に係るボールグリッドアレイ型電子
部品は、基板上のパターンにはんだボールを介して半導
体チップを実装するボールグリッドアレイ型電子部品に
おいて、前記はんだボールは、銀、銅、亜鉛、ビスマ
ス、もしくは、インジウムのうち少なくとも一つを含有
するとともに、錫を含有してなる合金で形成されるとと
もに、錫からなるコーティング層を有するボールグリッ
ドアレイ型電子部品とすることができる。
部品は、基板上のパターンにはんだボールを介して半導
体チップを実装するボールグリッドアレイ型電子部品に
おいて、前記はんだボールは、銀、銅、亜鉛、ビスマ
ス、もしくは、インジウムのうち少なくとも一つを含有
するとともに、錫を含有してなる合金で形成されるとと
もに、錫からなるコーティング層を有するボールグリッ
ドアレイ型電子部品とすることができる。
【００５１】たとえば、錫、銀、さらに、銅をそれぞれ
含有し混在してなるはんだボールと、錫からなるコーテ
ィング層とを設けることにより、使用時においてはんだ
接合部の信頼性をさらに向上させることができる。係る
場合、Ｓｎ−３．５Ａｇ−０．７５Ｃｕからなるはんだ
ボールとすることが可能である。また、錫、銀、さら
に、ビスマスをそれぞれ含有し混在してなるはんだボー
ルと、錫からなるコーティング層とを設けることによ
り、使用時においてはんだ接合部の信頼性をさらに向上
させることができる。係る場合、Ｓｎ−３．５Ａｇ−６
Ｂｉからなるはんだボールとすることが可能である。
含有し混在してなるはんだボールと、錫からなるコーテ
ィング層とを設けることにより、使用時においてはんだ
接合部の信頼性をさらに向上させることができる。係る
場合、Ｓｎ−３．５Ａｇ−０．７５Ｃｕからなるはんだ
ボールとすることが可能である。また、錫、銀、さら
に、ビスマスをそれぞれ含有し混在してなるはんだボー
ルと、錫からなるコーティング層とを設けることによ
り、使用時においてはんだ接合部の信頼性をさらに向上
させることができる。係る場合、Ｓｎ−３．５Ａｇ−６
Ｂｉからなるはんだボールとすることが可能である。
【００５２】また、錫、銀、ビスマス、さらに、銅をそ
れぞれ含有し混在してなるはんだボールと、錫からなる
コーティング層とを設けることにより、実装時のはんだ
付け温度を比較的下げることができる。係る場合、Ｓｎ
−２Ａｇ−３Ｂｉ−０．７５Ｃｕからなるはんだボール
とすることが可能であり、実装時のはんだ付け温度を約
２３０℃にすることができる。また、たとえば、Ｓｎ−
３Ａｇ−５Ｂｉ−０．７Ｃｕからなるはんだボールとす
ることも可能であり、実装時のはんだ付け温度を約２３
０℃にすることができる。
れぞれ含有し混在してなるはんだボールと、錫からなる
コーティング層とを設けることにより、実装時のはんだ
付け温度を比較的下げることができる。係る場合、Ｓｎ
−２Ａｇ−３Ｂｉ−０．７５Ｃｕからなるはんだボール
とすることが可能であり、実装時のはんだ付け温度を約
２３０℃にすることができる。また、たとえば、Ｓｎ−
３Ａｇ−５Ｂｉ−０．７Ｃｕからなるはんだボールとす
ることも可能であり、実装時のはんだ付け温度を約２３
０℃にすることができる。
【００５３】コーティング層の厚みとして０．０５〜
１．０μｍとすることが可能である。コーティング層の
厚みが０．０５μｍよりも小さい場合にあっては、コー
ティングの厚さとして薄すぎであり、酸化が非常に進ん
だ場合は、コーティング層内に酸化されていない金属Ｘ
の存在を担保することが困難だからである。一方、コー
ティング層の厚みが１．０μｍよりも大きい場合にあっ
ては、たとえば、金属Ｘとして錫を使用した場合、表面
部分にウイスカーが発生する場合があるからである。
１．０μｍとすることが可能である。コーティング層の
厚みが０．０５μｍよりも小さい場合にあっては、コー
ティングの厚さとして薄すぎであり、酸化が非常に進ん
だ場合は、コーティング層内に酸化されていない金属Ｘ
の存在を担保することが困難だからである。一方、コー
ティング層の厚みが１．０μｍよりも大きい場合にあっ
ては、たとえば、金属Ｘとして錫を使用した場合、表面
部分にウイスカーが発生する場合があるからである。
【００５４】本発明に係るボールグリッドアレイ型電子
部品のはんだボールに対して、金属Ｘを主体とするはん
だ付けを行い、前記はんだ付けの熱で、前記コーティン
グ層の表面に存在する金属Ｘの酸化物を移動させること
により、酸化されていない金属Ｘを露出させ、極めて濡
れ性良くはんだ付けを行うことができる。
部品のはんだボールに対して、金属Ｘを主体とするはん
だ付けを行い、前記はんだ付けの熱で、前記コーティン
グ層の表面に存在する金属Ｘの酸化物を移動させること
により、酸化されていない金属Ｘを露出させ、極めて濡
れ性良くはんだ付けを行うことができる。
【００５５】
【実施例】（実施例１）電子機器用部材に対して、エン
ドックス１１４（ジャパンメタルフィニッシングカンパ
ニー商品名）などの脱脂剤を用い、陰極脱脂および陽極
脱脂を行い、水洗後、Ｈ2ＳＯ4・ＨＣｌ・ＨＢＦ4によ
り酸洗いを行い、再度水洗を行い、下地めっきとして銅
めっきまたはニッケルめっきを行い下地めっき層を設け
た。めっき液としては硫酸浴、ピロリン酸浴、ホウフッ
化浴、スルファミン酸浴、青化浴などを使用することが
できる。また、めっき液には、チオカルボニル、ポリス
ルフィドなどの有機硫黄化合物を光沢成分として含有さ
せることが可能であり、フェナジン、トリエタノールア
ミン、アジン、ゼラチン、デンプン、デキストリンなど
を平滑成分として含有させることが可能であり、ポリエ
ーテルなどのノニオン活性剤や硫酸エステルなどのアニ
オン活性剤を分散成分として含有させることが可能であ
る。
ドックス１１４（ジャパンメタルフィニッシングカンパ
ニー商品名）などの脱脂剤を用い、陰極脱脂および陽極
脱脂を行い、水洗後、Ｈ2ＳＯ4・ＨＣｌ・ＨＢＦ4によ
り酸洗いを行い、再度水洗を行い、下地めっきとして銅
めっきまたはニッケルめっきを行い下地めっき層を設け
た。めっき液としては硫酸浴、ピロリン酸浴、ホウフッ
化浴、スルファミン酸浴、青化浴などを使用することが
できる。また、めっき液には、チオカルボニル、ポリス
ルフィドなどの有機硫黄化合物を光沢成分として含有さ
せることが可能であり、フェナジン、トリエタノールア
ミン、アジン、ゼラチン、デンプン、デキストリンなど
を平滑成分として含有させることが可能であり、ポリエ
ーテルなどのノニオン活性剤や硫酸エステルなどのアニ
オン活性剤を分散成分として含有させることが可能であ
る。
【００５６】下地めっきを活性化させた後、下地めっき
層の上に、めっきＡ層を設ける。めっきＡ層は、錫−銅
はんだめっきを行う。めっき浴としては、０．９Ｎ〜
１．４Ｎの範囲にあって平均濃度１．２８Ｎの酸成分
と、４０ｇ/ｌ〜６０ｇ/ｌの範囲にあって平均濃度５１
ｇ/ｌの錫成分と、０．５ｇ/ｌ〜５ｇ/ｌの範囲にあっ
て平均濃度１．１ｇ/ｌの銅成分と、４０ｃｃ/ｌ〜６０
ｃｃ/ｌの範囲にあって平均濃度５０ｃｃ/ｌの添加剤と
を含有するものである。なお、添加剤は、光沢成分・平
滑成分・分散成分を含有するものであり、具体的な成分
としては上述したものを使用することができる。温度条
件は２５℃〜３３℃の範囲にあって平均温度は２８℃で
あった。電流密度は４Ａ/ｄｍ3〜２０Ａ/ｄｍ3範囲にあ
って平均電流密度は１０Ａ/ｄｍ3であった。アノード電
極は錫１００％のものを使用した。
層の上に、めっきＡ層を設ける。めっきＡ層は、錫−銅
はんだめっきを行う。めっき浴としては、０．９Ｎ〜
１．４Ｎの範囲にあって平均濃度１．２８Ｎの酸成分
と、４０ｇ/ｌ〜６０ｇ/ｌの範囲にあって平均濃度５１
ｇ/ｌの錫成分と、０．５ｇ/ｌ〜５ｇ/ｌの範囲にあっ
て平均濃度１．１ｇ/ｌの銅成分と、４０ｃｃ/ｌ〜６０
ｃｃ/ｌの範囲にあって平均濃度５０ｃｃ/ｌの添加剤と
を含有するものである。なお、添加剤は、光沢成分・平
滑成分・分散成分を含有するものであり、具体的な成分
としては上述したものを使用することができる。温度条
件は２５℃〜３３℃の範囲にあって平均温度は２８℃で
あった。電流密度は４Ａ/ｄｍ3〜２０Ａ/ｄｍ3範囲にあ
って平均電流密度は１０Ａ/ｄｍ3であった。アノード電
極は錫１００％のものを使用した。
【００５７】めっきＡ層を設けた後、めっきＡ層の上
に、コーティングＢ層を設ける。コーティングＢ層は錫
めっきを行う。めっき浴としては、０．９Ｎ〜１．４Ｎ
の範囲にあって平均濃度１．１Ｎの酸成分と、４０ｇ/
ｌ〜６５ｇ/ｌの範囲にあって平均濃度５５ｇ/ｌの錫成
分と、１０ｃｃ/ｌ〜３０ｃｃ/ｌの範囲にあって平均濃
度２０ｃｃ/ｌの添加剤とを含有するものである。な
お、添加剤は、光沢成分・平滑成分・分散成分を含有す
るものであり、具体的な成分としては上述したものを使
用することができる。温度条件は２０℃〜３０℃の範囲
にあって平均温度は２９℃であった。電流密度は１Ａ/
ｄｍ3〜２０Ａ/ｄｍ3範囲にあって平均電流密度は４Ａ/
ｄｍ3であった。アノード電極は錫極板を使用した。な
お、酸成分としては、置換または未置換のアルカンスル
ホン酸、ベンゼンスルホン酸およびナフタレンスルホン
酸から選ばれる１種以上の有機スルホン酸を使用するこ
とが可能であり、具体的な有機スルホン酸としては、た
とえば、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−プロパンスルホン酸、ブタンスルホ
ン酸、２−ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、ク
ロルプロパンスルホン酸、２−ヒドロキシエタン−１−
スルホン酸、２−ヒドロキシプロパン−１−スルホン
酸、２−ヒドロキシブタン−１−スルホン酸、２−ヒド
ロキシペンタン−１−スルホン酸、アリルスルホン酸、
２−スルホン酢酸、２−スルホプロピオン酸、３−スル
ホプロピオン酸、スルホこはく酸、スルホマレイン酸、
スルホフマル酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホ
ン酸、キシレンスルホン酸、ニトロベンゼンスルホン
酸、スルホ安息香酸、スルホサルチル酸、ベンズアルデ
ヒドスルホン酸、ｐ−フェノールスルホン酸などを使用
することが可能である。
に、コーティングＢ層を設ける。コーティングＢ層は錫
めっきを行う。めっき浴としては、０．９Ｎ〜１．４Ｎ
の範囲にあって平均濃度１．１Ｎの酸成分と、４０ｇ/
ｌ〜６５ｇ/ｌの範囲にあって平均濃度５５ｇ/ｌの錫成
分と、１０ｃｃ/ｌ〜３０ｃｃ/ｌの範囲にあって平均濃
度２０ｃｃ/ｌの添加剤とを含有するものである。な
お、添加剤は、光沢成分・平滑成分・分散成分を含有す
るものであり、具体的な成分としては上述したものを使
用することができる。温度条件は２０℃〜３０℃の範囲
にあって平均温度は２９℃であった。電流密度は１Ａ/
ｄｍ3〜２０Ａ/ｄｍ3範囲にあって平均電流密度は４Ａ/
ｄｍ3であった。アノード電極は錫極板を使用した。な
お、酸成分としては、置換または未置換のアルカンスル
ホン酸、ベンゼンスルホン酸およびナフタレンスルホン
酸から選ばれる１種以上の有機スルホン酸を使用するこ
とが可能であり、具体的な有機スルホン酸としては、た
とえば、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−プロパンスルホン酸、ブタンスルホ
ン酸、２−ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、ク
ロルプロパンスルホン酸、２−ヒドロキシエタン−１−
スルホン酸、２−ヒドロキシプロパン−１−スルホン
酸、２−ヒドロキシブタン−１−スルホン酸、２−ヒド
ロキシペンタン−１−スルホン酸、アリルスルホン酸、
２−スルホン酢酸、２−スルホプロピオン酸、３−スル
ホプロピオン酸、スルホこはく酸、スルホマレイン酸、
スルホフマル酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホ
ン酸、キシレンスルホン酸、ニトロベンゼンスルホン
酸、スルホ安息香酸、スルホサルチル酸、ベンズアルデ
ヒドスルホン酸、ｐ−フェノールスルホン酸などを使用
することが可能である。
【００５８】錫めっきを行うことでコーティングＢ層を
設けた後、リン酸処理を行い、乾燥させた。めっきＡ層
としての錫−銅はんだめっき層の厚みは３．２１μｍで
あった。錫−銅はんだめっき層における銅の含有率は
１．５重量％であった。また、コーティングＢ層として
の錫めっき層の厚みは０．５μｍであった。したがっ
て、実施例１において、めっきＡ層とコーティングＢ層
との全体としての層厚は３．７１μｍであった。この結
果を表１に示す。なおめっき膜厚の測定は蛍光Ｘ線膜厚
測定機を使用した。めっき層中の銅含有率の測定はＥＰ
ＭＡにて測定を行った。
設けた後、リン酸処理を行い、乾燥させた。めっきＡ層
としての錫−銅はんだめっき層の厚みは３．２１μｍで
あった。錫−銅はんだめっき層における銅の含有率は
１．５重量％であった。また、コーティングＢ層として
の錫めっき層の厚みは０．５μｍであった。したがっ
て、実施例１において、めっきＡ層とコーティングＢ層
との全体としての層厚は３．７１μｍであった。この結
果を表１に示す。なおめっき膜厚の測定は蛍光Ｘ線膜厚
測定機を使用した。めっき層中の銅含有率の測定はＥＰ
ＭＡにて測定を行った。
【００５９】（実施例２）上述した実施例１と同様の手
法にて、下地めっき層の上に、めっきＡ層およびコーテ
ィングＢ層を設けた。めっきＡ層としての錫−銅はんだ
めっき層の厚みは４．２２μｍであった。錫−銅はんだ
めっき層における銅の含有率は６．１重量％であった。
また、コーティングＢ層としての錫めっき層の厚みは
０．７μｍであった。したがって、実施例２において、
めっきＡ層とコーティングＢ層との全体としての層厚は
４．９２μｍであった。この結果を表１に示す。
法にて、下地めっき層の上に、めっきＡ層およびコーテ
ィングＢ層を設けた。めっきＡ層としての錫−銅はんだ
めっき層の厚みは４．２２μｍであった。錫−銅はんだ
めっき層における銅の含有率は６．１重量％であった。
また、コーティングＢ層としての錫めっき層の厚みは
０．７μｍであった。したがって、実施例２において、
めっきＡ層とコーティングＢ層との全体としての層厚は
４．９２μｍであった。この結果を表１に示す。
【００６０】（比較例１）電子機器用部材に対して、エ
ンドックス１１４などの脱脂剤を用い、陰極脱脂および
陽極脱脂を行い、水洗後、Ｈ2ＳＯ4・ＨＣｌ・ＨＢＦ4
により酸洗いを行い、再度水洗を行い、下地めっきとし
て銅めっきを行い下地めっき層を設けた。めっき液とし
ては硫酸浴、ピロリン酸浴、ホウフッ化浴、スルファミ
ン酸浴、青化浴などを使用することができる。また、め
っき液には、チオカルボニル、ポリスルフィドなどの有
機硫黄化合物を光沢成分として含有させることが可能で
あり、フェナジン、トリエタノールアミン、アジン、ゼ
ラチン、デンプン、デキストリンなどを平滑成分として
含有させることが可能であり、ポリエーテルなどのノニ
オン活性剤や硫酸エステルなどのアニオン活性剤を分散
成分として含有させることが可能である。
ンドックス１１４などの脱脂剤を用い、陰極脱脂および
陽極脱脂を行い、水洗後、Ｈ2ＳＯ4・ＨＣｌ・ＨＢＦ4
により酸洗いを行い、再度水洗を行い、下地めっきとし
て銅めっきを行い下地めっき層を設けた。めっき液とし
ては硫酸浴、ピロリン酸浴、ホウフッ化浴、スルファミ
ン酸浴、青化浴などを使用することができる。また、め
っき液には、チオカルボニル、ポリスルフィドなどの有
機硫黄化合物を光沢成分として含有させることが可能で
あり、フェナジン、トリエタノールアミン、アジン、ゼ
ラチン、デンプン、デキストリンなどを平滑成分として
含有させることが可能であり、ポリエーテルなどのノニ
オン活性剤や硫酸エステルなどのアニオン活性剤を分散
成分として含有させることが可能である。
【００６１】下地めっきを活性化させた後、下地めっき
層の上に、錫−銅はんだめっきを行うことで、錫−銅め
っき層を設ける。この錫−銅めっき層は、本発明のめっ
きＡ層に対応するのもである。めっき浴としては、０．
９Ｎ〜１．４Ｎの範囲にあって平均濃度１．２８Ｎの酸
成分と、４０ｇ/ｌ〜６０ｇ/ｌの範囲にあって平均濃度
５１ｇ/ｌの錫成分と、０．５ｇ/ｌ〜５ｇ/ｌの範囲に
あって平均濃度１．１ｇ/ｌの銅成分と、４０ｃｃ/ｌ〜
６０ｃｃ/ｌの範囲にあって平均濃度５０ｃｃ/ｌの添加
剤とを含有するものである。なお、添加剤は、光沢成分
・平滑成分・分散成分を含有するものであり、具体的な
成分としては上述したものを使用することができる。温
度条件は２５℃〜３３℃の範囲にあって平均温度は２８
℃であった。電流密度は４Ａ/ｄｍ3〜２０Ａ/ｄｍ3範囲
にあって平均電流密度は１０Ａ/ｄｍ3であった。アノー
ド電極は錫１００％のものを使用した。
層の上に、錫−銅はんだめっきを行うことで、錫−銅め
っき層を設ける。この錫−銅めっき層は、本発明のめっ
きＡ層に対応するのもである。めっき浴としては、０．
９Ｎ〜１．４Ｎの範囲にあって平均濃度１．２８Ｎの酸
成分と、４０ｇ/ｌ〜６０ｇ/ｌの範囲にあって平均濃度
５１ｇ/ｌの錫成分と、０．５ｇ/ｌ〜５ｇ/ｌの範囲に
あって平均濃度１．１ｇ/ｌの銅成分と、４０ｃｃ/ｌ〜
６０ｃｃ/ｌの範囲にあって平均濃度５０ｃｃ/ｌの添加
剤とを含有するものである。なお、添加剤は、光沢成分
・平滑成分・分散成分を含有するものであり、具体的な
成分としては上述したものを使用することができる。温
度条件は２５℃〜３３℃の範囲にあって平均温度は２８
℃であった。電流密度は４Ａ/ｄｍ3〜２０Ａ/ｄｍ3範囲
にあって平均電流密度は１０Ａ/ｄｍ3であった。アノー
ド電極は錫１００％のものを使用した。
【００６２】錫−銅めっき層を設けた後、リン酸処理を
行い、乾燥させた。錫−銅めっき層の厚みは３．５１μ
ｍであった。錫−銅めっき層における銅の含有率は１．
５重量％であった。この結果を表１に示す。
行い、乾燥させた。錫−銅めっき層の厚みは３．５１μ
ｍであった。錫−銅めっき層における銅の含有率は１．
５重量％であった。この結果を表１に示す。
【００６３】（比較例２）上述した比較例１と同様の手
法にて、下地めっき層の上に、錫−銅めっき層を設け
た。錫−銅めっき層の厚みは４．１２μｍであった。錫
−銅めっき層における銅の含有率は６．１重量％であっ
た。この結果を表１に示す。
法にて、下地めっき層の上に、錫−銅めっき層を設け
た。錫−銅めっき層の厚みは４．１２μｍであった。錫
−銅めっき層における銅の含有率は６．１重量％であっ
た。この結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】（表面分析試験）実施例１と比較例１にお
けるめっき層を使用し、表面分析試験を行った。めっき
層を設けた直後の状態をめっき上がり状態とし、設けた
めっき層に対して１５０℃で４時間加熱した状態を酸化
後の状態とするが、以下の説明では、酸化後の状態のも
のに対して表面分析試験を行った。図１は、実施例１と
比較例１におけるめっき層を使用して、それぞれのめっ
き層の表面における銅の含有量を測定したものである。
すなわち、実施例１の場合では、コーティングＢ層の表
面部分における銅の含有量を試験し、比較例１の場合で
は、錫−銅めっき層の表面部分における銅の含有量を試
験することになる。表面分析試験はＫＲＡＴＯＳ社のア
クシスウルトラエスカを使用した。表面分析試験の結果
を図１に示す。図１において、横軸は原子間の結合エネ
ルギーを示し、縦軸はそれぞれの結合エネルギーにおけ
る強度である。図１によれば、実施例１に係る分析結果
は、比較例１に係る分析結果と比較して銅の含有量が極
めて少ないことが明らかとなった。これは、実施例１で
は比較例１と異なり、錫めっき層であるコーティングＢ
層が設けられているからである。
けるめっき層を使用し、表面分析試験を行った。めっき
層を設けた直後の状態をめっき上がり状態とし、設けた
めっき層に対して１５０℃で４時間加熱した状態を酸化
後の状態とするが、以下の説明では、酸化後の状態のも
のに対して表面分析試験を行った。図１は、実施例１と
比較例１におけるめっき層を使用して、それぞれのめっ
き層の表面における銅の含有量を測定したものである。
すなわち、実施例１の場合では、コーティングＢ層の表
面部分における銅の含有量を試験し、比較例１の場合で
は、錫−銅めっき層の表面部分における銅の含有量を試
験することになる。表面分析試験はＫＲＡＴＯＳ社のア
クシスウルトラエスカを使用した。表面分析試験の結果
を図１に示す。図１において、横軸は原子間の結合エネ
ルギーを示し、縦軸はそれぞれの結合エネルギーにおけ
る強度である。図１によれば、実施例１に係る分析結果
は、比較例１に係る分析結果と比較して銅の含有量が極
めて少ないことが明らかとなった。これは、実施例１で
は比較例１と異なり、錫めっき層であるコーティングＢ
層が設けられているからである。
【００６６】次に、同じく、ＫＲＡＴＯＳ社のアクシス
ウルトラエスカを用い、実施例１と比較例１におけるめ
っき層を使用して、それぞれのめっき層の表面における
元素もしくは化合物の存在率を測定した。すなわち、実
施例１の場合では、コーティングＢ層の表面部分におけ
る元素もしくは化合物の存在率を測定し、比較例１の場
合では、錫−銅めっき層の表面部分における元素もしく
は化合物の存在率を測定することになる。この測定結果
を図２に示す。
ウルトラエスカを用い、実施例１と比較例１におけるめ
っき層を使用して、それぞれのめっき層の表面における
元素もしくは化合物の存在率を測定した。すなわち、実
施例１の場合では、コーティングＢ層の表面部分におけ
る元素もしくは化合物の存在率を測定し、比較例１の場
合では、錫−銅めっき層の表面部分における元素もしく
は化合物の存在率を測定することになる。この測定結果
を図２に示す。
【００６７】４８７ｅＶにおけるピークは錫の酸化物の
存在を示すピークである。実施例１における４８７ｅＶ
におけるピークは、比較例１におけるそれと比較して大
きくなっている。これは、実施例１のコーティングＢ層
は錫めっき層であるのに対して、比較例１は錫−銅めっ
き層だから、錫の酸化物の存在は実施例１の方が大きく
なることに起因する。
存在を示すピークである。実施例１における４８７ｅＶ
におけるピークは、比較例１におけるそれと比較して大
きくなっている。これは、実施例１のコーティングＢ層
は錫めっき層であるのに対して、比較例１は錫−銅めっ
き層だから、錫の酸化物の存在は実施例１の方が大きく
なることに起因する。
【００６８】４８５ｅＶにおけるピークは錫（酸化され
ていない錫）の存在を示すピークである。実施例１にお
いては４８５ｅＶにおけるピークが観察されるのに対し
て、比較例１におけるそれは観察されない。これは、実
施例１におけるコーティングＢ層には、その表面部分に
存在する錫の酸化物と、同じ表面部分に存在する錫（酸
化されていない錫）とが含まれており、そのうち、表面
部分に存在する錫が検出されていることを示す。比較例
１においては、酸化されていない錫の存在を示すピーク
は検出されない。
ていない錫）の存在を示すピークである。実施例１にお
いては４８５ｅＶにおけるピークが観察されるのに対し
て、比較例１におけるそれは観察されない。これは、実
施例１におけるコーティングＢ層には、その表面部分に
存在する錫の酸化物と、同じ表面部分に存在する錫（酸
化されていない錫）とが含まれており、そのうち、表面
部分に存在する錫が検出されていることを示す。比較例
１においては、酸化されていない錫の存在を示すピーク
は検出されない。
【００６９】実施例１では、コーティングＢ層の表面部
分には比較例と同様に錫の酸化物が存在するが、その一
方で比較例には見られない酸化されていない錫がある。
そして、この比較例には見られない酸化されていない錫
の存在が、他の部品と電気的接続を行う際にはんだ付け
の熱により局部的に溶融し、それによって錫の酸化物を
浮遊移動させ、もってめっきＡ層の酸化されていない錫
を露出させるから、濡れ性良くはんだ付けを行うことが
できるのである。一方、比較例１では、酸化されていな
い錫の存在を示すピークの発見は困難であり、濡れ性良
くはんだ付けを行うことは難しいことが予想される。
分には比較例と同様に錫の酸化物が存在するが、その一
方で比較例には見られない酸化されていない錫がある。
そして、この比較例には見られない酸化されていない錫
の存在が、他の部品と電気的接続を行う際にはんだ付け
の熱により局部的に溶融し、それによって錫の酸化物を
浮遊移動させ、もってめっきＡ層の酸化されていない錫
を露出させるから、濡れ性良くはんだ付けを行うことが
できるのである。一方、比較例１では、酸化されていな
い錫の存在を示すピークの発見は困難であり、濡れ性良
くはんだ付けを行うことは難しいことが予想される。
【００７０】（はんだ濡れ性試験）実施例１、実施例
２、比較例１および比較例２におけるめっき層を使用
し、ゼロクロス時間を測定することにより、はんだ濡れ
性の評価を行った。なお、ゼロクロス時間は濡れるまで
の時間を表現するものであり、ゼロクロス時間が短いほ
どはんだの濡れ性が良好であることを示す。一方、ゼロ
クロス時間が多い場合は逆にはんだの濡れ性が悪いこと
を意味し、ゼロクロス時間が５．０秒以上である場合
は、濡れ性が極めて悪い傾向にある。
２、比較例１および比較例２におけるめっき層を使用
し、ゼロクロス時間を測定することにより、はんだ濡れ
性の評価を行った。なお、ゼロクロス時間は濡れるまで
の時間を表現するものであり、ゼロクロス時間が短いほ
どはんだの濡れ性が良好であることを示す。一方、ゼロ
クロス時間が多い場合は逆にはんだの濡れ性が悪いこと
を意味し、ゼロクロス時間が５．０秒以上である場合
は、濡れ性が極めて悪い傾向にある。
【００７１】めっき層を設けた直後の状態をめっき上が
り状態とし、設けためっき層に対して１５０℃で４時間
加熱した状態を酸化後の状態とし、実施例１、実施例
２、比較例１および比較例２におけるめっき層を、めっ
き上がり状態と酸化後の状態とにおいて、それぞれゼロ
クロス時間を測定した。ゼロクロス時間の測定は、田村
製作所のソルダーグラフを使用して測定した。測定温度
は２３０℃であった。はんだ付けは、錫−鉛共晶はんだ
で使用し、錫と鉛との重量比は６：４であった。はんだ
濡れ性の評価試験は、めっき上がり状態と酸化後の状態
とにおいて、さらに、フラックスを使用する場合とフラ
ックスを使用しない場合とに分けて、それぞれゼロクロ
ス時間を測定した。なお、フラックスは、ロジン２５重
量％をイソプロピルアルコールで希釈したものを使用し
た。
り状態とし、設けためっき層に対して１５０℃で４時間
加熱した状態を酸化後の状態とし、実施例１、実施例
２、比較例１および比較例２におけるめっき層を、めっ
き上がり状態と酸化後の状態とにおいて、それぞれゼロ
クロス時間を測定した。ゼロクロス時間の測定は、田村
製作所のソルダーグラフを使用して測定した。測定温度
は２３０℃であった。はんだ付けは、錫−鉛共晶はんだ
で使用し、錫と鉛との重量比は６：４であった。はんだ
濡れ性の評価試験は、めっき上がり状態と酸化後の状態
とにおいて、さらに、フラックスを使用する場合とフラ
ックスを使用しない場合とに分けて、それぞれゼロクロ
ス時間を測定した。なお、フラックスは、ロジン２５重
量％をイソプロピルアルコールで希釈したものを使用し
た。
【００７２】サンプルは、Ｃ２６８０（真鍮性）のくし
型コネクターピンを使用した。くし型コネクターピンに
は下地めっきとして膜厚約１．５〜２．５μｍの銅めっ
きを施した。くし型コネクターピンは、略直線形状のく
し母基部と、その母基部に並列して複数設けられている
くし歯部とから構成される。くし歯部は、それぞれ、薄
型の略長方形状の広面積部と、その広面積部の短辺に付
着して設けられている薄型の略長方形状の狭面積部とか
ら構成される。広面積部および狭面積部の厚さは０．２
ｍｍである。くし母基部の長手方向の長さは７５ｍｍで
ある。広面積部の長辺は８．５ｍｍであり、短辺は０．
７ｍｍである。また、狭面積部の短辺は０．４ｍｍであ
る。広面積部の面積は０．０５ｄｍ2である。ゼロクロ
ス時間を測定する際には、くし歯部をくし母基部から取
り外して使用する。
型コネクターピンを使用した。くし型コネクターピンに
は下地めっきとして膜厚約１．５〜２．５μｍの銅めっ
きを施した。くし型コネクターピンは、略直線形状のく
し母基部と、その母基部に並列して複数設けられている
くし歯部とから構成される。くし歯部は、それぞれ、薄
型の略長方形状の広面積部と、その広面積部の短辺に付
着して設けられている薄型の略長方形状の狭面積部とか
ら構成される。広面積部および狭面積部の厚さは０．２
ｍｍである。くし母基部の長手方向の長さは７５ｍｍで
ある。広面積部の長辺は８．５ｍｍであり、短辺は０．
７ｍｍである。また、狭面積部の短辺は０．４ｍｍであ
る。広面積部の面積は０．０５ｄｍ2である。ゼロクロ
ス時間を測定する際には、くし歯部をくし母基部から取
り外して使用する。
【００７３】実施例１、実施例２、比較例１および比較
例２におけるめっき層に対するゼロクロス時間の測定結
果を表２に示す。
例２におけるめっき層に対するゼロクロス時間の測定結
果を表２に示す。
【００７４】
【表２】
【００７５】まず、めっき上がり状態すなわちめっき層
を作製した後の状態について検討する。フラックスを使
用する場合にせよ、フラックスを使用しない場合にせ
よ、いずれの場合であっても、本発明に係るめっき層
は、比較例のめっき層と比較してゼロクロス時間が顕著
に短縮されていることが理解される。すなわち、本発明
のめっき層は比較例と比べて濡れ性が極めて良好なので
ある。
を作製した後の状態について検討する。フラックスを使
用する場合にせよ、フラックスを使用しない場合にせ
よ、いずれの場合であっても、本発明に係るめっき層
は、比較例のめっき層と比較してゼロクロス時間が顕著
に短縮されていることが理解される。すなわち、本発明
のめっき層は比較例と比べて濡れ性が極めて良好なので
ある。
【００７６】次に、酸化後の状態すなわち意図的にめっ
き層を酸化させた場合について検討する。フラックスを
使用しない場合にあっては、本発明のめっき層と比較例
のめっき層はともにゼロクロス時間が５．０以上であ
り、濡れ性が極めて悪いことを意味する。しかしなが
ら、フラックスを使用した場合にあっては、本発明に係
るめっき層は、比較例のめっき層と比較してゼロクロス
時間が短縮されていることが理解される。すなわち、本
発明のめっき層は比較例と比べて濡れ性が良好なのであ
る。
き層を酸化させた場合について検討する。フラックスを
使用しない場合にあっては、本発明のめっき層と比較例
のめっき層はともにゼロクロス時間が５．０以上であ
り、濡れ性が極めて悪いことを意味する。しかしなが
ら、フラックスを使用した場合にあっては、本発明に係
るめっき層は、比較例のめっき層と比較してゼロクロス
時間が短縮されていることが理解される。すなわち、本
発明のめっき層は比較例と比べて濡れ性が良好なのであ
る。
【００７７】なお、上述の実施例では、金属Ｘとして錫
を使用し、金属Ｙとしては銅を使用したが、本発明の効
果は、この場合に限定されるものではない。
を使用し、金属Ｙとしては銅を使用したが、本発明の効
果は、この場合に限定されるものではない。
【００７８】電子部品用材料としては、半導体電子部品
用リードフレーム、半導体チップ部品用電極端子、挿入
型半導体部品用電極端子ピン、電子・電気回路を有する
回路基板電極、電子・電気回路を有する回路基板スルー
フォール、光ファイバー・光プリアンプなどの光半導体
デバイスならびに電子半導体デバイスを有してなる光半
導体モジュールパッケージなどがある。
用リードフレーム、半導体チップ部品用電極端子、挿入
型半導体部品用電極端子ピン、電子・電気回路を有する
回路基板電極、電子・電気回路を有する回路基板スルー
フォール、光ファイバー・光プリアンプなどの光半導体
デバイスならびに電子半導体デバイスを有してなる光半
導体モジュールパッケージなどがある。
【００７９】したがって、本発明に係る電子部品用材料
の接続方法を、下記に示すような端子部分に実施するこ
とができる。すなわち、携帯電話、ＰＤＡ（パーソナル
デジタルアシスタント（計算機機能、通信機能などを有
する電子手帳））などの各種情報端末機器の液晶、プラ
ズマ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、蛍光表示管
などの表示器部品とこれを駆動する電気電子回路基板と
の接続端子部分、それらの情報端末機器の電源と電気電
子回路基板とを接続するコネクター部の端子部分、それ
らの情報端末機器に加え、パソコン、プリンター、ファ
ックス、電子カメラ、ＤＶＤを始めとする汎用情報端末
機器やテレビ、冷蔵庫、洗濯機などの家電製品さらには
汎用カメラ、電子カメラやカーナビなどの自動車に搭載
される各種電子機器などに用いられる電気電子回路基板
の電極端子部分、また、これらの用途に用いられる各種
の実装用基板において、特に高密度高精細な積層基板に
おける層内ならびに層間接続用スルーフォールめっき部
とそれらの直上に設けられる電極パッド部との接合部
分、さらには光ファイバー、光プリアンプなどの光半導
体デバイスならびに電子半導体デバイスが収納されるキ
ャンと呼ばれる収納部品（総称的に光パッケージと呼ば
れる）の接続端子部分などに本発明に係る電子部品用材
料の接続方法を実施することができる。なお、いわゆる
光パッケージの接続端子部分のはんだ付けには高信頼性
・無洗浄接合の観点からＡｕめっきが一般的であるが、
ＩＴ関連通信網などの急速なインフラ整備による爆発的
な需要増加に対応するための大幅なコストダウンからそ
れらのＡｕめっきに代わる安価なはんだめっきとしてＳ
ｎ／Ａｇ系はんだめっきが用いられ、かつ無洗浄接合に
対応したはんだ付け良好なはんだめっきが要求されてい
る。さらにその収納部品のガス機密性確保のためにも同
様な要件を満たした機密封止用はんだめっきが要求され
ているため、本発明に係る電子部品用材料や電子部品用
材料の接続方法は、その分野への適用が考えられる。
の接続方法を、下記に示すような端子部分に実施するこ
とができる。すなわち、携帯電話、ＰＤＡ（パーソナル
デジタルアシスタント（計算機機能、通信機能などを有
する電子手帳））などの各種情報端末機器の液晶、プラ
ズマ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、蛍光表示管
などの表示器部品とこれを駆動する電気電子回路基板と
の接続端子部分、それらの情報端末機器の電源と電気電
子回路基板とを接続するコネクター部の端子部分、それ
らの情報端末機器に加え、パソコン、プリンター、ファ
ックス、電子カメラ、ＤＶＤを始めとする汎用情報端末
機器やテレビ、冷蔵庫、洗濯機などの家電製品さらには
汎用カメラ、電子カメラやカーナビなどの自動車に搭載
される各種電子機器などに用いられる電気電子回路基板
の電極端子部分、また、これらの用途に用いられる各種
の実装用基板において、特に高密度高精細な積層基板に
おける層内ならびに層間接続用スルーフォールめっき部
とそれらの直上に設けられる電極パッド部との接合部
分、さらには光ファイバー、光プリアンプなどの光半導
体デバイスならびに電子半導体デバイスが収納されるキ
ャンと呼ばれる収納部品（総称的に光パッケージと呼ば
れる）の接続端子部分などに本発明に係る電子部品用材
料の接続方法を実施することができる。なお、いわゆる
光パッケージの接続端子部分のはんだ付けには高信頼性
・無洗浄接合の観点からＡｕめっきが一般的であるが、
ＩＴ関連通信網などの急速なインフラ整備による爆発的
な需要増加に対応するための大幅なコストダウンからそ
れらのＡｕめっきに代わる安価なはんだめっきとしてＳ
ｎ／Ａｇ系はんだめっきが用いられ、かつ無洗浄接合に
対応したはんだ付け良好なはんだめっきが要求されてい
る。さらにその収納部品のガス機密性確保のためにも同
様な要件を満たした機密封止用はんだめっきが要求され
ているため、本発明に係る電子部品用材料や電子部品用
材料の接続方法は、その分野への適用が考えられる。
【００８０】また、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメ
ラ、携帯型ゲーム機などの携帯型情報端末機器にあっ
て、小型・軽量・薄型・高機能・高速（高周波数）・大
容量（メモリーなど）の諸特性が要求される前記機器類
において用いられる各種半導体パッケージ部品は、その
半導体チップとパッケージ内に収納された回路基板の接
合がこれまでのワイヤーボンドからボールグリッドアレ
イと呼ばれるはんだバンプが用いられる。さらに、前記
パッケージ内回路基板と上記機器側に搭載された電機電
子回路基板（これは一般的にはマザーボードとよばれ
る）との電気接合点も同じくボールグリッドアレイと呼
ばれるはんだバンプが用いられる。本発明に係るボール
グリッドアレイは、そのようなボールグリッドアレイと
して使用することができる。
ラ、携帯型ゲーム機などの携帯型情報端末機器にあっ
て、小型・軽量・薄型・高機能・高速（高周波数）・大
容量（メモリーなど）の諸特性が要求される前記機器類
において用いられる各種半導体パッケージ部品は、その
半導体チップとパッケージ内に収納された回路基板の接
合がこれまでのワイヤーボンドからボールグリッドアレ
イと呼ばれるはんだバンプが用いられる。さらに、前記
パッケージ内回路基板と上記機器側に搭載された電機電
子回路基板（これは一般的にはマザーボードとよばれ
る）との電気接合点も同じくボールグリッドアレイと呼
ばれるはんだバンプが用いられる。本発明に係るボール
グリッドアレイは、そのようなボールグリッドアレイと
して使用することができる。
【００８１】一方、上述の携帯型情報末端機器に依らず
それらの機器間での情報のやり取りはこれまで電線ケー
ブルや無線などによるメディア媒体が一般的であった。
しかしながら、これらの既存の方式に加え、半導体メモ
リーカードは、各種情報端末機器に配信された情報を直
接そのメモリーカードに入力記憶させ、これをメディア
媒体として持ち運び使用する第３のメディア媒体であ
り、データ格納形フラッシュメモリーを使用したメモリ
ーカードが使用される。メモリーカードに使用される半
導体部品は、汎用の半導体パッケージ部品とは異なり、
そのパッケージ形状は全てボールグリッドアレイであ
り、特に薄型小型化の必要性からそのパッケージの大き
さが使用される半導体チップとほぼ同じサイズが要求さ
れることから、いわゆるＣＳＰ（チップサイズパッケー
ジ）と呼ばれるパッケージが使用されたり、あるいは半
導体チップをそのままの形態（すなわち、パッケージ化
せずに裸のチップの状態で使用する。これをベアーチッ
プ実装とよぶ。）で使用したりする。これらいずれの形
態が用いられるにせよ、電気接合点において、はんだボ
ールやはんだバンプが用いられ、そのようなはんだボー
ルやはんだバンプを、金属Ｘ金属Ｙとの合金で形成する
とともに、金属Ｘからなるコーティング層を有するもの
とすることができる。金属Ｘとして錫を用い、金属Ｙと
して銅、銀、ビスマス、もしくは、亜鉛を用いること
で、鉛フリーおよび無洗浄実装方式を実現するととも
に、はんだ付け性の良好なはんだボールならびにはんだ
バンプの形成技術を達成することができる。
それらの機器間での情報のやり取りはこれまで電線ケー
ブルや無線などによるメディア媒体が一般的であった。
しかしながら、これらの既存の方式に加え、半導体メモ
リーカードは、各種情報端末機器に配信された情報を直
接そのメモリーカードに入力記憶させ、これをメディア
媒体として持ち運び使用する第３のメディア媒体であ
り、データ格納形フラッシュメモリーを使用したメモリ
ーカードが使用される。メモリーカードに使用される半
導体部品は、汎用の半導体パッケージ部品とは異なり、
そのパッケージ形状は全てボールグリッドアレイであ
り、特に薄型小型化の必要性からそのパッケージの大き
さが使用される半導体チップとほぼ同じサイズが要求さ
れることから、いわゆるＣＳＰ（チップサイズパッケー
ジ）と呼ばれるパッケージが使用されたり、あるいは半
導体チップをそのままの形態（すなわち、パッケージ化
せずに裸のチップの状態で使用する。これをベアーチッ
プ実装とよぶ。）で使用したりする。これらいずれの形
態が用いられるにせよ、電気接合点において、はんだボ
ールやはんだバンプが用いられ、そのようなはんだボー
ルやはんだバンプを、金属Ｘ金属Ｙとの合金で形成する
とともに、金属Ｘからなるコーティング層を有するもの
とすることができる。金属Ｘとして錫を用い、金属Ｙと
して銅、銀、ビスマス、もしくは、亜鉛を用いること
で、鉛フリーおよび無洗浄実装方式を実現するととも
に、はんだ付け性の良好なはんだボールならびにはんだ
バンプの形成技術を達成することができる。
【００８２】今回開示された実施の形態および実施例は
すべての点で例示であって制限的なものではないと考え
られるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではな
くて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と
均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれるこ
とが意図される。
すべての点で例示であって制限的なものではないと考え
られるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではな
くて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と
均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれるこ
とが意図される。
【００８３】また、本発明は、対象とする電子部品の電
極形状や種類によらずに実施することができる。すなわ
ち、挿入型部品、リードフレーム型の表面実装部品、な
らびに、はんだボールによるボールグリッド型部品に適
宜実施することが可能である。
極形状や種類によらずに実施することができる。すなわ
ち、挿入型部品、リードフレーム型の表面実装部品、な
らびに、はんだボールによるボールグリッド型部品に適
宜実施することが可能である。
【００８４】
【発明の効果】本発明の構成によれば、はんだ付けの濡
れ性を極めて良好に担保できた電子部品用材料を提供す
ることができた。しかも、本発明によれば、はんだ付け
性や外観を損なうことを防止し、あわせて、ウイスカー
の発生を防止することができる。さらに、本発明の電子
部品用材料の接続構造によれば、他の部品と極めて濡れ
性良くはんだ付けを行うことができた。他の部品として
は基板、信号線など種々の部品を採用することが可能で
あり、本発明による利益は計り知れない。さらに、本発
明の構成によれば、ボールグリッドアレイを濡れ性良く
接続することができた。しかもフラックスを積極的に使
用する必要性もないので環境問題をも解決することがで
きた。
れ性を極めて良好に担保できた電子部品用材料を提供す
ることができた。しかも、本発明によれば、はんだ付け
性や外観を損なうことを防止し、あわせて、ウイスカー
の発生を防止することができる。さらに、本発明の電子
部品用材料の接続構造によれば、他の部品と極めて濡れ
性良くはんだ付けを行うことができた。他の部品として
は基板、信号線など種々の部品を採用することが可能で
あり、本発明による利益は計り知れない。さらに、本発
明の構成によれば、ボールグリッドアレイを濡れ性良く
接続することができた。しかもフラックスを積極的に使
用する必要性もないので環境問題をも解決することがで
きた。
【図１】 銅の含有ピークの測定結果を示す図である。
【図２】 めっき層の表面部における元素もしくは化合
物の存在ピークを説明する図である。
物の存在ピークを説明する図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K024 AA07 AA21 AB02 AB15 BA09 BB09 BB10 BB11 BB13 BC10 DA09 GA14 4K044 AA06 AB10 BA08 BA10 BB03 BB10 BC08 CA11 CA13 CA16 CA18 CA64 5E319 AA03 AA07 BB01 BB07 BB08 BB10 GG03
Claims (11)
- 【請求項１】 基材である金属材料上に設けられ、金属
Ｘと金属Ｙとを混在してなるめっきＡ層と、 前記めっきＡ層の上に設けられた、金属Ｘからなるコー
ティングＢ層と、 を有する電子部品用材料。 - 【請求項２】 前記金属Ｘは錫であり、前記金属Ｙは
銀、銅、亜鉛、ビスマス、もしくは、インジウムである
請求項１記載の電子部品用材料。 - 【請求項３】 基材である金属材料上に設けられ、銀、
銅、亜鉛、ビスマス、もしくは、インジウムのうち少な
くとも一つを含有するとともに、錫を含有してなるめっ
きＡ層と、 前記めっきＡ層の上に設けられた、錫からなるコーティ
ングＢ層と、 を有する電子部品用材料。 - 【請求項４】 前記コーティングＢ層の厚みは、０．０
５〜１．０μｍである請求項１〜３のいずれかに記載の
電子部品用材料。 - 【請求項５】 電子部品用材料に対してはんだ付けを行
って、他の部品と電気的に接続させる電子部品用材料の
接続方法であって、 請求項１〜４のいずれかに記載の電子部品用材料に対し
て、金属Ｘを主体とするはんだ付けを行い、前記はんだ
付けの熱で、前記コーティングＢ層の表面に存在する金
属Ｘの酸化物を移動させることにより、酸化されていな
い金属Ｘを露出させる電子部品用材料の接続方法。 - 【請求項６】 基板上のパターンにはんだボールを介し
て半導体チップを実装するボールグリッドアレイ型電子
部品において、 前記はんだボールは、金属Ｘと金属Ｙとの合金で形成さ
れるとともに、金属Ｘからなるコーティング層を有する
ボールグリッドアレイ型電子部品。 - 【請求項７】 基板上のパターンに半導体チップを実装
するとともに前記基板に複数のはんだボールを配置した
構造のボールグリッドアレイ型電子部品において、 前記はんだボールは、金属Ｘと金属Ｙとの合金で形成さ
れるとともに、金属Ｘからなるコーティング層を有する
ボールグリッドアレイ型電子部品。 - 【請求項８】 前記金属Ｘは錫であり、前記金属Ｙは
銅、銀、ビスマス、もしくは、亜鉛である請求項６また
は７記載のボールグリッドアレイ型電子部品。 - 【請求項９】 基板上のパターンにはんだボールを介し
て半導体チップを実装するボールグリッドアレイ型電子
部品において、 前記はんだボールは、銀、銅、亜鉛、ビスマス、もしく
は、インジウムのうち少なくとも一つを含有するととも
に、錫を含有してなる合金で形成されるとともに、錫か
らなるコーティング層を有するボールグリッドアレイ型
電子部品。 - 【請求項１０】 前記コーティング層の厚みは、０．０
５〜１．０μｍである請求項６〜９のいずれかに記載の
ボールグリッドアレイ型電子部品。 - 【請求項１１】 ボールグリッドアレイ型電子部品のは
んだボールに対してはんだ付けを行って、他の部品と電
気的に接続させるボールグリッドアレイ型電子部品の接
続方法であって、 請求項６〜１０のいずれかに記載のボールグリッドアレ
イ型電子部品のはんだボールに対して、金属Ｘを主体と
するはんだ付けを行い、前記はんだ付けの熱で、前記コ
ーティング層の表面に存在する金属Ｘの酸化物を移動さ
せることにより、酸化されていない金属Ｘを露出させる
ボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000233195A JP3350026B2 (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 電子部品用材料、電子部品用材料の接続方法、ボールグリッドアレイ型電子部品およびボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法 |
| KR1020000063078A KR100354673B1 (ko) | 2000-08-01 | 2000-10-26 | 전자 부품용 재료, 전자 부품용 재료의 접속방법, 볼그리드 어레이형 전자 부품 및 볼 그리드 어레이형전자부품의 접속방법 |
| US09/729,967 US6603205B2 (en) | 2000-08-01 | 2000-12-06 | Material for electronic components, method of connecting material for electronic components, ball grid array type electronic components and method of connecting ball grid array type electronic components |
| CA002327810A CA2327810C (en) | 2000-08-01 | 2000-12-06 | Material for electronic components, method of connecting material for electronic components, ball grid array type electronic components and method of connecting ball grid array type electronic components |
| TW89126109A TW572806B (en) | 2000-08-01 | 2000-12-07 | Material for electronic components, method of connecting material for electronic components, ball grid array type electronic components and method of connecting ball grid array type electronic components |
| DE10121774A DE10121774A1 (de) | 2000-08-01 | 2001-05-04 | Material für elektronische Bauelemente, Verfharen zum Verbinden eines Materials für elektronische Bauelemente, elektronische Bauelemente des Ball-Grid-Array-Typs und Verfahren zum Verbinden elektronischer Bauteile des Ball-Grid-Array-Typs |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000233195A JP3350026B2 (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 電子部品用材料、電子部品用材料の接続方法、ボールグリッドアレイ型電子部品およびボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002053981A true JP2002053981A (ja) | 2002-02-19 |
| JP3350026B2 JP3350026B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=18725751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000233195A Expired - Lifetime JP3350026B2 (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 電子部品用材料、電子部品用材料の接続方法、ボールグリッドアレイ型電子部品およびボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6603205B2 (ja) |
| JP (1) | JP3350026B2 (ja) |
| KR (1) | KR100354673B1 (ja) |
| CA (1) | CA2327810C (ja) |
| DE (1) | DE10121774A1 (ja) |
| TW (1) | TW572806B (ja) |
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| KR20050042060A (ko) * | 2002-09-27 | 2005-05-04 | 가부시키가이샤 네오맥스 | 땜납 피복 볼 및 그 제조방법과 반도체 접속구조의 형성방법 |
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| US10231344B2 (en) | 2007-05-18 | 2019-03-12 | Applied Nanotech Holdings, Inc. | Metallic ink |
| US8506849B2 (en) | 2008-03-05 | 2013-08-13 | Applied Nanotech Holdings, Inc. | Additives and modifiers for solvent- and water-based metallic conductive inks |
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| JP5740389B2 (ja) | 2009-03-27 | 2015-06-24 | アプライド・ナノテック・ホールディングス・インコーポレーテッド | 光焼結及び／またはレーザー焼結を強化するためのバッファ層 |
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| WO2014011578A1 (en) | 2012-07-09 | 2014-01-16 | Applied Nanotech Holdings, Inc. | Photosintering of micron-sized copper particles |
| KR20190101466A (ko) * | 2017-01-30 | 2019-08-30 | 제이엑스금속주식회사 | 표면 처리 도금재, 커넥터 단자, 커넥터, ffc 단자, ffc, fpc 및 전자 부품 |
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| JPS591666A (ja) | 1982-06-28 | 1984-01-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 錫又は錫合金の連続メツキ方法 |
| JPS6036692A (ja) | 1983-08-08 | 1985-02-25 | Toyo Kohan Co Ltd | 錫めっき鋼板 |
| JPS6342393A (ja) | 1986-08-06 | 1988-02-23 | Kobe Steel Ltd | 銅または銅合金線条体の錫または錫合金メツキ方法 |
| JP2670348B2 (ja) | 1989-05-15 | 1997-10-29 | 古河電気工業株式会社 | ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料 |
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