JP2002115093A - はんだ濡れ性,耐食性に優れた複層めっき鋼板 - Google Patents

はんだ濡れ性,耐食性に優れた複層めっき鋼板

Info

Publication number
JP2002115093A
JP2002115093A JP2000308885A JP2000308885A JP2002115093A JP 2002115093 A JP2002115093 A JP 2002115093A JP 2000308885 A JP2000308885 A JP 2000308885A JP 2000308885 A JP2000308885 A JP 2000308885A JP 2002115093 A JP2002115093 A JP 2002115093A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel sheet
plating layer
plated steel
layer
solder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000308885A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiharu Iwamizu
義治 岩水
Masao Nagao
雅央 長尾
Masayoshi Tadano
政義 多々納
Keiji Izumi
圭二 和泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nisshin Steel Co Ltd filed Critical Nisshin Steel Co Ltd
Priority to JP2000308885A priority Critical patent/JP2002115093A/ja
Publication of JP2002115093A publication Critical patent/JP2002115093A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 はんだ濡れ性,耐食性に優れ、電気・電子部
品の固着に適した複層めっき鋼板を提供する。 【構成】 この複層めっき鋼板は、片面当り付着量0.
4〜5g/m2のCuめっき層を介し、2〜40質量%
のZnを含むSn−Zn合金めっき層が片面当り付着量
1.5〜7.5g/m2で鋼板表面に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電機・電子部品用のフ
レーム等に適し、はんだ濡れ性,耐食性に優れた複層め
っき鋼板に関する。
【0002】
【従来の技術】電気部品,電子部品等のフレームやケー
ス材,リード用電極材に使用される鋼板は、はんだによ
る部品接合が予定されることからはんだ付け性に優れて
いることが要求され、Snめっき材(特許第30491
99号明細書),ターンめっき材等のはんだとの濡れ性
が良好な表面処理鋼板が使用されている。また、Sn−
10%Pbのポストはんだめっきした材料が端面耐食性
等の理由から使用されている。
【0003】電子部品材料のはんだ付けに際しては、部
品の熱的損傷を防止する上で低温短時間のはんだ付けが
必要であり、可能な限り低温で且つ短時間ではんだが濡
れる材料が要求される。たとえば、プリント基板に挿入
した電極端子等のフローはんだ付けでは、230〜25
0℃の溶融はんだ浴に1〜2秒浸漬することによっては
んだ付けする必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、家電リサイ
クル法の施行等にみられるように、環境に悪影響を及ぼ
すPbの使用に対する規制が強化される傾向にある。そ
のため、はんだ濡れ性の改善のためにターン(Pb−8
%Sn),Sn−10%Pb等の合金めっきを施した表
面処理鋼板が敬遠され、Pbを使用していないSnめっ
き材やはんだ付け用途のために特殊な後処理を施した亜
鉛めっき材(特開平9−310060号公報)等が一部
で使用されている。はんだ材料自体も、現行Sn−Pb
共晶はんだからSn−Ag−Cu系等のPbフリーはん
だに置き換わりつつある。
【0005】しかし、Snめっき材を初めとするはんだ
用表面処理鋼板は、現行のSn−Pb共晶はんだに比較
するとSn−Ag−Cu系等のPbフリーはんだに対す
る濡れ性が劣る。しかも、Snめっき材では、回路短絡
の原因となるホイスカー発生の問題があることから用途
に制約が加わる。Pbフリーはんだに対する濡れ性の良
好な表面処理鋼板として、Cuめっき鋼板も使用されて
いる。しかし、Cuめっき鋼板は、めっき直後に良好な
濡れ性を示すものの、耐食性に劣り短時間で表面が変色
し、はんだ濡れ性も低下する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、中間層としての
Cuめっき層の上にSn−Zn合金めっき層を積層する
ことにより、長期にわたりPbフリーはんだに対し良好
な濡れ性を示し、耐食性にも優れた複層めっき鋼板を提
供することを目的とする。本発明の複層めっき鋼板は、
その目的を達成するため、片面当り付着量0.4〜5g
/m2のCuめっき層を介し、2〜40質量%のZnを
含むSn−Zn合金めっき層が片面当り付着量1.5〜
7.5g/m2で鋼板表面に形成されていることを特徴
とする。
【0007】
【作用】本発明の複層めっき鋼板は、Cuめっき層を中
間層とし、その上にSn−Zn合金めっき層を積層する
ことにより、Cuめっき層の腐食を抑制すると共に、は
んだ濡れ性も改善している。Sn−Zn合金めっき層
は、従来からPbフリーはんだ濡れ性を付与するために
設けられているSnめっき層,Sn−Agめっき層等に
比較するとめっき層の融点が最も低くはんだ濡れ性にも
優れているが、Cuめっき層に比較するとはんだ濡れ性
に劣っている。Cuめっき層との比較ではんだ濡れ性に
劣ることは、はんだ付け温度でSn−Zn合金めっき層
がはんだと完全に融合し、はんだ濡れ性が悪い下地鋼ま
ではんだが達することに原因がある。これに対し、はん
だ付け温度ではんだと完全には融合しないCuめっき層
を中間層として設けるとき、Cuめっき層のバリア作用
により溶融はんだが下地鋼にまで到達することはなく、
良好なはんだ濡れ性が維持される。
【0008】また、Cuめっき層は、その上に積層され
ているSn−Zn合金めっき層によって腐食が抑制され
る。Cuめっき層に対する腐食抑制作用は、Sn−Zn
合金めっき層中でZn及びSnが局部電池を形成してZ
nが優先腐食されること、及びZnの優先腐食によって
生じたSnリッチのSn−Zn合金めっき層がCuめっ
き層に対し犠牲防食作用を発現することによるものと推
察される。このように、Cuめっき層及びSn−Zn合
金めっき層の二層構成により、Pbフリーはんだ濡れ性
及び耐食性の双方に優れた複層めっき鋼板が得られる。
【0009】Sn−Zn合金めっき層と融合した溶融は
んだから下地鋼を遮蔽するバリア作用は、片面当り付着
量0.4g/m2(膜厚0.05μmに相当)以上でC
uめっき層を鋼板表面に形成するとき顕著になり、複層
めっき鋼板自体の耐食性も向上する。しかし、Cuめっ
き層の作用・効果は5g/m2(膜厚0.55μmに相
当)で飽和し、それ以上の付着量でCuめっき層を形成
しても増量に見合った効果が得られない。
【0010】Cuめっき層に積層されるSn−Zn合金
めっき層は、片面当り1.5〜7.5g/m2(膜厚に
換算すると、0.2〜1.05μm)の付着量に調整さ
れる。Sn−Zn合金めっき層は、薄いほど良好なはん
だ濡れ性を示すが、片面当り付着量1.5g/m2未満
ではCuめっき層に対する腐食抑制効果が十分でなくな
る。逆に片面当り7.5g/m2を超える過剰量のSn
−Zn合金めっき層を付着させると、Pbフリーはんだ
に対する濡れ性が低下する。Sn−Zn合金めっき層の
付着量は、2〜5g/m2の範囲がより好ましい。Sn
−Zn合金めっき層は、Znの犠牲防食作用を確保する
上から、2〜40質量%(好ましくは、5〜20質量
%)の範囲にZn含有量を調整している。2質量%未満
のZn含有量では,Znの犠牲防食作用が不充分とな
り、端面腐食が発生しやすくなる。逆に40質量%を超
えるZn含有量では、Sn−Zn合金めっき層の融点が
高くなりはんだ濡れ性が低下するばかりでなく、耐食性
も低下する傾向を示す。
【0011】
【実施例】板厚0.35mmの冷延鋼板をめっき原板と
し、片面当り付着量1g/m2のCuめっき層をピロリ
ン酸銅めっき浴を用いた電気めっき法で形成した後、種
々の付着量でSn−5%Zn合金めっき層(融点:20
6℃)をCuめっき層の上に電気めっき法で積層した。
得られた複層めっき鋼板を、JIS C0053に準拠
して次の条件ではんだ付けし、Sn−Zn合金めっき層
のはんだ濡れ性を調査した。比較のため、Snめっき鋼
板,単層Sn−5%Zn合金めっき鋼板,Sn−3.5
%Agめっき鋼板,Cuめっき鋼板,Niめっき鋼板に
ついても、同じ条件下ではんだ濡れ性を調査した。 使用はんだ:Sn−3.5%Ag−0.75%Cu(Pbフリ
ーはんだM31:千住金属株式会社製) フラックス:電子部品用Cl含有松脂系フラックス(E
3:日本ハンダ株式会社製) 試験温度:250℃ 試験片サイズ:10mm×50mm×0.35mm 浸漬深さ:2mm 浸漬速度:2mm/秒 浸漬時間:10秒 浸漬装置:レスカー製ソルダ−チェッカーSAT−20
00
【0012】図1の調査結果にみられるように、Cuめ
っき鋼板が最も優れたはんだ濡れ性を示したが、Cuめ
っき鋼板のはんだ濡れ性はめっき後の経過時間に応じて
低下した。また、時間経過に伴って表面酸化が進行し、
表面が著しく変色した。Cu/Sn−Zn合金の複層め
っき鋼板は、Snめっき鋼板,Sn−3.5%Agめっ
き鋼板に比較すると短時間ではんだに濡れ、Cuめっき
鋼板に次ぐはんだ濡れ性を示した。しかも、Cu/Sn
−Zn合金の複層めっき鋼板のはんだ濡れ性は、Cuめ
っき鋼板のような経時劣化がなく、変色も発生しなかっ
た。
【0013】また、中間層としてCuめっき層を設ける
ことにより、単層Sn−5%Zn合金めっき鋼板と比較
してもはんだ濡れ性が20%以上改善されていた。この
ことは、Cuめっき層がバリア層として働き、Sn−Z
n合金めっき層と融合した溶融はんだが濡れ性の悪い下
地鋼に達しないことを意味する。
【0014】次いで、Cuめっき層に積層されるSn−
Zn合金めっき層のZn含有量を種々変更し、はんだ濡
れ性に及ぼすZn含有量の影響を調査した。図2の調査
結果にみられるように、Zn:5質量%ではんだ濡れ時
間が最も短くなっており、Cuめっき層を設けていない
単層Sn−5%Zn合金めっき鋼板やNi/Sn−Zn
合金複相めっき鋼板に比較してはんだ濡れ性が大幅に改
善されていることが判る。
【0015】更に、膜厚0.5μmのSn−Zn合金め
っき層を形成したCu/Sn−Zn合金の複層めっき鋼
板について、Sn−Zn合金めっき層のZn含有量が平
坦部耐食性に及ぼす影響を調査した。耐食性は、JIS
Z2371に規定する塩水噴霧を4時間継続した後、
表面の赤錆発生程度で評価した。試験結果を示す図3に
みられるように、Sn−Zn合金めっき層のZn含有量
の増加に従って平坦部に発生した赤錆の面積率が増加す
る傾向が示されたが、Cuめっき層を介在させることに
より耐食性が大幅に向上していた。
【0016】また、膜厚0.3μmのCuめっき層の上
に膜厚0.5μmのSn−Zn合金めっき層を積層した
複層めっき鋼板から試験片を切り出し、端面腐食試験に
供した。端面腐食試験では、JIS Z2371に規定
する塩水噴霧を24時間継続した後で、端面部に生じた
腐食の程度から耐食性を評価した。Zn:2質量%以上
のSn−Zn合金めっき層をCuめっき層に積層した複
層めっき鋼板では端面腐食が検出されなかったが、Sn
−Zn合金めっき層のZn含有量が2質量%を下回る複
層めっき鋼板から得られた試験片では塩水噴霧試験後の
端面部近傍に赤錆が発生していた。以上のはんだ濡れ性
試験及び腐食試験の結果から、Cuめっき層とSn−Z
n合金めっき層との組み合わせにより、良好な耐食性を
維持し、且つはんだ濡れ性が改善できることが判る。
【0017】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の複層め
っき鋼板は、Cuめっき層を中間層とし、Cuめっき層
の上にSn−Zn合金めっき層を積層することにより、
Sn−Zn合金めっき層と融合したはんだが濡れ性の悪
い下地鋼に到達することを防止し、良好なはんだ濡れ性
を維持している。また、Sn−Zn合金めっき層によっ
てCuめっき層の腐食も抑制される。このようにして、
はんだ濡れ性及び耐食性が改善された複層めっき鋼板
は、電気部品,電子部品等のフレームや機枠材料として
適し、環境に与える影響が少ないPbフリーはんだを使
用しても十分な接合強度で電気部品,電子部品等を固着
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 各種めっき層の膜厚がはんだ濡れ性に及ぼす
影響を示したグラフ
【図2】 Cu/Sn−Zn合金複層めっき鋼板におい
てSn−Zn合金めっき層のZn含有量がはんだ濡れ性
に及ぼす影響を示したグラフ
【図3】 Sn−Zn合金めっき層のZn含有量が平坦
部耐食性に及ぼす影響を示したグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多々納 政義 大阪府堺市石津西町5番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内 (72)発明者 和泉 圭二 大阪府堺市石津西町5番地 日新製鋼株式 会社技術研究所内 Fターム(参考) 4K024 AA09 AA15 AA21 AB02 BA03 BB10 BB18 BC01 GA04 GA14 5F067 AA00 DC11 DC16 DC18 EA01

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 片面当り付着量0.4〜5g/m2のC
    uめっき層を介し、2〜40質量%のZnを含むSn−
    Zn合金めっき層が片面当り付着量1.5〜7.5g/
    2で鋼板表面に形成されていることを特徴とするはん
    だ濡れ性,耐食性に優れた複層めっき鋼板。
JP2000308885A 2000-10-10 2000-10-10 はんだ濡れ性,耐食性に優れた複層めっき鋼板 Withdrawn JP2002115093A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000308885A JP2002115093A (ja) 2000-10-10 2000-10-10 はんだ濡れ性,耐食性に優れた複層めっき鋼板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000308885A JP2002115093A (ja) 2000-10-10 2000-10-10 はんだ濡れ性,耐食性に優れた複層めっき鋼板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002115093A true JP2002115093A (ja) 2002-04-19

Family

ID=18789133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000308885A Withdrawn JP2002115093A (ja) 2000-10-10 2000-10-10 はんだ濡れ性,耐食性に優れた複層めっき鋼板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002115093A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018139628A1 (ja) * 2017-01-30 2018-08-02 三菱マテリアル株式会社 コネクタ用端子材及び端子並びに電線端末部構造

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018139628A1 (ja) * 2017-01-30 2018-08-02 三菱マテリアル株式会社 コネクタ用端子材及び端子並びに電線端末部構造
US11211729B2 (en) 2017-01-30 2021-12-28 Mitsubishi Materials Corporation Terminal material for connectors, terminal, and electric wire termination structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4339690B2 (ja) 低温フラックスレスろう付けのための合金組成物および方法
US7451906B2 (en) Products for use in low temperature fluxless brazing
JPS59145553A (ja) 複合構造体及びその形成方法
JPH11350188A (ja) 電気・電子部品用材料とその製造方法、およびその材料を用いた電気・電子部品
KR19980064003A (ko) 전자부품용 리드재, 그것을 이용한 리드 및 반도체 장치
JP4086949B2 (ja) 金属被覆部材
JP5311860B2 (ja) Pbフリーはんだ付け性に優れるPCBオス端子用Snめっき付き銅合金板
JPH0978287A (ja) 電気接点用材料又は電気接点部品
JP2006219736A (ja) 表面処理Al板
JP2010084228A (ja) リードフレーム材、それを用いた半導体装置
US20040121180A1 (en) Brazing sheet product and method of its manufacture
JP3283023B2 (ja) リードフレーム材のアウターリード部、それを用いた半導体装置
JPH10229152A (ja) 電子部品用リード材、それを用いたリードおよび半導体装置
JP2000054189A (ja) Sn−Bi系はんだを接合して用いられる電気・電子部品用材料、それを用いた電気・電子部品、電気・電子部品実装基板、それを用いたはんだ接合または実装方法
CA2508028C (en) Brazing sheet product having a clad layer and a coated layer of iron alloy and method of its manufacture
JP2002115093A (ja) はんだ濡れ性,耐食性に優れた複層めっき鋼板
JP2000077593A (ja) 半導体用リードフレーム
JP4888992B2 (ja) 表面処理Al板の製造方法
Tanaka et al. Pb-free surface-finishing on electronic components’ terminals for Pb-free soldering assembly
JP2010284658A (ja) 金属部材の接合構造及び金属部材の接合方法
JPH0611920B2 (ja) 半田付け性に優れた複層めっき鋼板
JP2001200323A (ja) 電子部品用リード材料および前記リード材料を用いた電子部品
JP3767169B2 (ja) はんだコーティング材の製造方法
JP2942476B2 (ja) 多層メッキのリード線とリードフレーム
JP3827487B2 (ja) はんだコーティング長尺材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070313

A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080108