JP2005314749A - 電子部品及びその表面処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 はんだ付け部にニッケル、パラジウム及び金の3層構造の表面処理がなされた電子部品の表面処理方法において、上記パラジウム層及び金層は、上記パラジウム層の厚さが、0.007〜0.1μmの範囲、上記金層の厚さが、0.003〜0.02μmの範囲、かつ上記金層の厚さ<上記パラジウム層の厚さの関係になるように電解めっき処理により形成されている。
【選択図】図1
Description
従来、コネクタ、リードフレームなどのはんだ付けされる接続端子や、接続端子などを収納する金属筐体(シェル)は、鉛フリーのものとして、はんだぬれ性の良いすずを用いて表面処理されることが多かった。このすずを用いた場合、はんだぬれ性は良くても、すずによるウイスカが発生し易く、このため、電気的に短絡状態が生じやすいという問題があった。
このため、特許文献1の処理方法では、金使用量が多い上、めっき生産性が良くなく、コスト高になる傾向があった。また、金使用量が多いために、最近のファインピッチ製品のはんだ付け時などには、はんだ中の金濃度が濃くなり、はんだ強度が低下するという問題もあった。
図1は、この発明の実施の形態1による電子部品の表面処理を示す説明図である。
図1において、銅合金などからなる母材1上に、順次、ニッケルめっき2(ニッケル層)、パラジウムストライクめっき3(パラジウム層)、金ラップめっき4(金層)が3層に形成されている。
図2において、接続端子5は、はんだ付け部6を有している。
図3は、この発明の実施の形態1による表面処理された接続端子を用いたコネクタを示す外観図である。
図3において、はんだ付け部6を有する接続端子5は、コネクタ7を構成している。
図4は、この発明の実施の形態1による表面処理された金属筐体を示す外観図である。
図4において、はんだ付けされる金属筐体8は、図1のように3層の表面処理が施されている。通電されない金属筐体8は、内側にメモリカード9が挿入されるように構成され、はんだ付け部6により、基板10にはんだ付けされる。
図5において、1〜4は、図1におけるものと同一のものである。図5では、金ラップめっき4は、パラジウムストライクめっき3の表面を部分的にラップするように形成されている。
図6は、この発明の実施の形態1による電子部品のはんだぬれ性の試験結果を示す図である。
図6において、Ni+Pd−st(ストライク)+Auラップ処理は、本発明の処理方法を示している。
図7は、この発明の実施の形態1による電子部品の金ラップめっき厚を変化させた場合のはんだぬれ性の試験結果を示す図である。
図7において、Ni+Pd−st(ストライク)+Auラップ処理が、本発明の処理方法を示している。
図1のニッケルめっき2は、母材配線を被覆するために1〜3μmの厚さに形成される。パラジウムストライクめっき3は、ニッケルめっき2上にあって、核を形成するように、0.007〜0.1μmの厚さに形成される。ストライク被覆が0.007μmより薄ければ、この密着性が劣ると共に、0.1μmより厚すぎても同様に密着性が悪くなる。このため、密着性が確保される厚さの範囲である0.007〜0.1μmに形成される。
金ラップめっき4は、パラジウムストライクめっき3表面の保護(酸化などによる劣化に対する)を行うものである。このため、金ラップめっき4の厚さは、パラジウムストライクめっき3の核を覆うように、0.003μm以上にする必要がある。一方、はんだ付けを行う場合には、まず、最初にこの保護部分の金ラップめっき4が、はんだ中に拡散していき、清浄なパラジウム表面が顕われてはんだ付けされる。このとき、金ラップめっき4のめっき厚が、厚くなり金色が出る厚さ(約0.03μm以上)になると、金の拡散量が多くなり、最近のファインピッチ製品のはんだ付け時などには、はんだ中の金濃度が濃くなり、はんだ強度が低下する。したがって、金ラップめっき4の厚さを、金色を発色しない0.02μm以下に形成する必要がある。すなわち、金ラップめっき4の厚さを、0.003μm〜0.02μmの範囲に形成すれば、パラジウムストライクめっき3の核を覆うと共に、はんだ付け時のはんだ強度の低下も見られない。さらに、この金めっき厚さでは、金の消費量も少なく、また、めっき生産性もよく、経済的である。
図6には、メニスコグラフ法のゼロクロスタイムによる判定で、本発明の処理方法であるNi+Pd−st(ストライク)+Auラップ処理されたものは、はんだぬれ性は、1秒以下で良好であることが示されている。
図7には、メニスコグラフ法のゼロクロスタイムによる判定で、本発明の処理方法であるNi+Pd−st(ストライク)+Auラップ処理されたものは、Auラップめっき厚が30、50、100、200オングストロームで、それぞれはんだぬれ性は、1秒以下で良好であることが示されている。
また、Sn−Ag−Cu及びSn−Ag−Bi−Cuのはんだを用いて、はんだ付けされた場合の接合強度も良好であった。
上述したように、厚さ1〜3μmのニッケルめっき2、厚さ0.007〜0.1μmのパラジウムストライクめっき3(パラジウムストライク)、及び厚さ0.003〜0.02μmの金ラップめっき4(金めっき)を形成し、かつ金ラップめっき4の厚さ<パラジウムストライクめっき3の厚さの関係になるようにすれば、はんだぬれ性の良好な表面処理を行うことができる。この3層の形成は、次のようにして行われる。
まず、厚さ1〜3μmのニッケルめっき2が形成された母材1を、通常市販されている濃度より薄い濃度に調合されたパラジウム液に漬し、電流密度1〜10A/dm2の条件で、パラジウム電解めっきを行い、厚さ0.007〜0.1μmのパラジウムストライクめっき3を形成する。
このパラジウムストライクめっき3及び金ラップめっき4は、パラジウム液の収容されたパラジウム槽及び金液の収容された金槽を含むめっきラインを、順次、電子部品を一定速度で連続して移動させることによって、形成することができる。
パラジウム、金の液濃度及び電流密度により、それぞれ析出速度が変化するので、パラジウム、金の液濃度は、使用しているめっきライン(装置)性能に応じて設定される。
実施の形態1では、はんだぬれ性のよい鉛フリーの表面処理について述べたが、実施の形態2は、金ラップめっきを薄くしたことに起因する耐腐食性の低下に対処し、金ラップめっきの耐腐食性を向上させる耐腐食性処理についてのものである。
図8は、この発明の実施の形態2による電子部品の耐腐食性処理を示す説明図である。
図8において、防錆剤の保護膜11は、金ラップめっき4上に形成され、金ラップめっきのピンホール12を封孔する。
2 ニッケルめっき
3 パラジウムストライクめっき
4 金ラップめっき
5 接続端子
6 はんだ付け部
7 コネクタ
8 金属筐体
9 メモリカード
10 基板
11 保護膜
12 ピンホール
Claims (5)
- はんだ付け部にニッケル、パラジウム及び金の3層構造の表面処理がなされた電子部品の表面処理方法において、上記パラジウム層及び金層は、上記パラジウム層の厚さが、0.007〜0.1μmの範囲、上記金層の厚さが、0.003〜0.02μmの範囲、かつ上記金層の厚さ<上記パラジウム層の厚さの関係になるように電解めっき処理により形成されていることを特徴とする電子部品の表面処理方法。
- 上記電解めっき処理は、上記パラジウム層を電流密度が1〜10A/dm2の条件により上記ニッケル層上にめっきした後、上記金層を電流密度が0.05〜0.1A/dm2の条件によりめっきすることを特徴とする電子部品の表面処理方法。
- 上記金層の上に耐腐食性の保護膜を形成したことを特徴とする請求項1または2記載の電子部品の表面処理方法。
- 上記パラジウム液が収容されたパラジウム槽中及び上記金液が収容された金槽中を、上記電子部品を一定速度で順次移動させることにより、上記パラジウム層及び金層を形成することを特徴とする請求項1乃至3記載の電子部品の表面処理方法。
- はんだ付け部にニッケル、パラジウム及び金の3層が形成された電子部品の表面処理方法において、上記ニッケル層上にパラジウムストライクを形成し、このパラジウムストライクの周りに金色を発色しない程度の金めっきを施すことを特徴とする電子部品の表面処理方法。
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