JP2005330577A - Method for evaluating whisker - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for evaluating whisker acceleratingly in such a condition as the generation and growth of whisker is not inhibited. <P>SOLUTION: This evaluation method includes leaving electronic parts having a connecting terminal 4 provided with an Sn-plated film of a lead-free plated film, in an inert atmosphere for three hours or longer. The inert atmosphere inhibits an oxide film 14 from forming on the surface of the plated film. The method evaluates the degree of the generation and growth of the whisker 18, by observing it after the whisker 18 has been formed and grown on the Sn-plated film 12 of the connecting terminal 4. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はウイスカ評価方法に係り、特に、錫又は錫合金めっきが施された電子部品の電極等において発生するウイスカの発生及び成長を評価する方法に関する。   The present invention relates to a whisker evaluation method, and more particularly, to a method for evaluating the generation and growth of whisker generated in an electrode or the like of an electronic component on which tin or tin alloy plating is applied.

実装基板等に搭載される電子部品には一般的にはんだめっきが施される。環境問題への配慮から近年は鉛フリーはんだが多く用いられるようになっている。鉛フリーはんだは鉛を含まないため、鉛による環境汚染を低減することができる。ところが、従来はんだめっきに含まれていた鉛はウイスカと称される髭状結晶の成長を抑制する効果を有しており、鉛を含まない鉛フリーはんだを用いてめっきを施すと、ウイスカの発生に起因した問題が多く発生することがわかってきた。   Electronic components mounted on a mounting substrate or the like are generally subjected to solder plating. In consideration of environmental problems, lead-free solder has been used in recent years. Since lead-free solder does not contain lead, environmental pollution due to lead can be reduced. However, lead contained in conventional solder plating has the effect of suppressing the growth of soot-like crystals called whiskers. When plating is performed using lead-free solder that does not contain lead, whisker is generated. It has been found that there are many problems caused by.

また、鉛フリーはんだめっきによってウイスカの発生は多くなるが、めっきが施される部分(電子部品の電極部など)の材質や形状によってもウイスカの発生の程度が異なる。すなわち、ウイスカの発生は、めっき膜に働く応力に依存することが知られている。この応力は、めっきの内部応力や、下地層原子の拡散、めっき金属組織の回復/再結晶化によって発生する応力である。そこで、はんだめっきが施された電子部品や、そのような電子部品が搭載された実装基板に対してウイスカの発生及び成長を評価し、製品の信頼性を確保することが一般的に行なわれている。   In addition, whisker generation increases due to lead-free solder plating, but the degree of whisker generation varies depending on the material and shape of a portion to be plated (such as an electrode portion of an electronic component). That is, it is known that whisker generation depends on the stress acting on the plating film. This stress is a stress generated by internal stress of plating, diffusion of underlayer atoms, and recovery / recrystallization of the plated metal structure. Therefore, it is a general practice to evaluate the occurrence and growth of whiskers on solder-plated electronic components and mounting boards on which such electronic components are mounted to ensure product reliability. Yes.

従来のウイスカ評価方法として、室温放置、または、恒温放置、高温高湿放置、温度サイクル試験、不飽和水蒸気によるプレッシャークッカー試験(HAST)等がある。これらは、電子部品などの接続信頼性を評価する際に用いられているものである。また、これらのウイスカ評価方法は、JEITA発表の「鉛フリーはんだ実用化検討の2003年成果報告書」等に記載されている。   Conventional whisker evaluation methods include standing at room temperature, standing at constant temperature, standing at high temperature and high humidity, temperature cycle test, pressure cooker test (HAST) with unsaturated steam, and the like. These are used when evaluating the connection reliability of electronic components and the like. In addition, these whisker evaluation methods are described in the “Report on Achievement of Lead-Free Solder in 2003” published by JEITA.

このように、従来のウイスカ評価方法では、上述のように温度、及び湿度を印加した環境試験によってウイスカの成長を評価/観察している。例えば、従来のウイスカ評価方法によれば、室温放置で1000時間を要する。評価時間は製品開発時間に影響するため、なるべく短い期間で評価をするために、ウイスカの発生及び成長を加速する評価方法も提案されている。上述の恒温放置、高温高湿放置、温度サイクル試験、不飽和水蒸気によるプレッシャークッカー試験は、ウイスカの発生や成長を加速する方法である。
特開2002−167300号公報 (第4−6頁、第5図) 特開2003−193287号公報 (第2−3頁) 特開2003−193289号公報 (第2−3頁)
As described above, in the conventional whisker evaluation method, whisker growth is evaluated / observed by the environmental test in which temperature and humidity are applied as described above. For example, according to a conventional whisker evaluation method, it takes 1000 hours at room temperature. Since the evaluation time affects the product development time, an evaluation method for accelerating the generation and growth of whiskers has been proposed in order to evaluate in as short a period as possible. The above-mentioned constant temperature, high temperature and high humidity, temperature cycle test, and pressure cooker test using unsaturated steam are methods for accelerating whisker generation and growth.
JP 2002-167300 A (page 4-6, FIG. 5) JP 2003-193287 A (page 2-3) JP 2003-193289 A (page 2-3)

まず、ウイスカが発生して成長する過程について、図1乃至図5を参照しながら簡単に説明する。   First, the process of whisker generation and growth will be briefly described with reference to FIGS.

図1及び図2は電子部品の一例としての半導体パッケージを示す図であり、図1はその平面図、図2は側面図である。   1 and 2 are views showing a semiconductor package as an example of an electronic component, FIG. 1 is a plan view thereof, and FIG. 2 is a side view thereof.

図1に示す半導体パッケージは、TSOP(Thin Small Outline Package)と称されるパッケージされた集積回路であり、樹脂パッケージ部2から左右に複数の接続端子4が延出している。接続端子4は、図2に示すように屈曲されて、プリント基板などの実装基板6の電極6aにはんだ8により接合される。この際、はんだが接続端子4に密着するように、半導体パッケージの接続端子4の表面には、予め鉛フリーめっきとして錫(Sn)めっきが施される。
図3(a)に示すように、銅(Cu)合金等の母材10の上にSnめっき膜12を形成した場合について説明する。Snめっき膜12が形成されてからある程度の時間が経過すると、Snめっき膜12の表面が酸化されて表面酸化膜14も形成される。また、Snめっき膜12は再結晶化して結晶粒が粗大化する。さらに、下地である母材10のCuがSnめっき膜12中に拡散して下地拡散層16が形成される。
The semiconductor package shown in FIG. 1 is a packaged integrated circuit called TSOP (Thin Small Outline Package), and a plurality of connection terminals 4 extend from the resin package part 2 to the left and right. The connection terminal 4 is bent as shown in FIG. 2 and joined to the electrode 6a of the mounting substrate 6 such as a printed circuit board by the solder 8. At this time, the surface of the connection terminal 4 of the semiconductor package is preliminarily plated with tin (Sn) as lead-free plating so that the solder adheres to the connection terminal 4.
As shown in FIG. 3A, the case where the Sn plating film 12 is formed on the base material 10 such as a copper (Cu) alloy will be described. When a certain amount of time elapses after the Sn plating film 12 is formed, the surface of the Sn plating film 12 is oxidized and a surface oxide film 14 is also formed. In addition, the Sn plating film 12 is recrystallized and the crystal grains become coarse. Further, the base material 10 which is the base material diffuses into the Sn plating film 12 to form the base diffusion layer 16.

ここで、ウイスカ18は、Snめっき膜12の表面層で生じ、ウイスカ18の下層には、上述の下地拡散層16が厚く成長している。これは、厚く成長した下地拡散層16が、Snめっき膜12を局所的に押し上げ、結果的にSnめっき膜12の表面層に応力が作用し、Sn金属組織の回復/再結晶化 が促進されて、ウイスカの発生/成長に繋がることを示している。ウイスカは錫(Sn)の結晶が細長く髭状に成長して形成されたもので髭状結晶とも称される。環境条件によっては、ウイスカは表面酸化膜14を貫通して外側に向かって成長する。長いものでは400μmから1mm程度の長さにまで成長する。   Here, the whisker 18 is generated in the surface layer of the Sn plating film 12, and the above-described base diffusion layer 16 grows thickly under the whisker 18. This is because the thickly grown base diffusion layer 16 locally pushes up the Sn plating film 12, and as a result, stress acts on the surface layer of the Sn plating film 12, and the recovery / recrystallization of the Sn metal structure is promoted. This indicates that it leads to the generation / growth of whiskers. A whisker is formed by growing a tin (Sn) crystal into a long and narrow shape, and is also called a solitary crystal. Depending on the environmental conditions, the whisker grows outward through the surface oxide film 14. The longer one grows to a length of about 400 μm to 1 mm.

上述の図1に示す半導体パッケージの接続端子4にウイスカが発生すると、図4に示すように、ウイスカ同士が非常に接近したり接触したりすることがある。図4は図1に示す接続端子4を示す拡大平面図である。ウイスカはSnの結晶であり、高い導電性を有しているため、隣接した接続端子のウイスカ同士が近接したり接触したりすると、この部分で短絡が生じることがある。接続端子間に短絡が生じると、半導体パッケージの動作不良が生じたり、半導体パッケージが破損したりすることがある。   When whiskers are generated at the connection terminals 4 of the semiconductor package shown in FIG. 1, the whiskers may be very close or in contact with each other as shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged plan view showing the connection terminal 4 shown in FIG. Since the whisker is a crystal of Sn and has high conductivity, a short circuit may occur at this portion when the whiskers of adjacent connection terminals come close to each other or come into contact with each other. If a short circuit occurs between the connection terminals, the semiconductor package may malfunction or the semiconductor package may be damaged.

上述のようなウイスカ発生による問題を事前に調べて、ウイスカの発生のない、あるいは発生の少ない条件(母材の材質、形状、めっき材の材質等)を選定するために行なわれる試験が、ウイスカ評価試験と称される試験である。評価対象として試験片あるいは電子部品を室温で放置してウイスカの発生を調べる場合、例えば1000時間というように長時間放置する必要があり、実用的ではない。そこで、ウイスカの発生、成長を促進して短時間でウイスカを発生させる加速評価試験が用いられる。   The above-mentioned problems caused by whisker generation are examined in advance, and tests conducted to select conditions (whether the material of the base material, the shape, the material of the plating material, etc.) where there is little or no whisker is This test is called an evaluation test. When a test piece or an electronic component is left at room temperature as an evaluation object and the occurrence of whiskers is examined, it is necessary to leave it for a long time, for example, 1000 hours, which is not practical. Therefore, an accelerated evaluation test is used in which whisker generation and growth are promoted to generate whisker in a short time.

加速評価試験では、基本的に試験片あるいは電子部品に熱を加えることによりウイスカの発生を促進する。熱の他に湿度や圧力を加えたりする場合もある。   In the accelerated evaluation test, the generation of whiskers is basically promoted by applying heat to the test piece or the electronic component. In addition to heat, humidity and pressure may be applied.

ここで、本発明者は、実際に加速評価試験がウイスカの発生、成長を促進しているものかにつき調査しところ、熱や湿度を加える従来の加速評価試験では、反対にウイスカの発成長が抑制されてしまっていることを発見した。すなわち、図5に示すように、従来の加速評価試験のように加速のために熱を加える方法では、ウイスカが成長して表面酸化膜14に到達するまでの間に表面酸化膜14が厚く成長してしまい、ウイスカ18が表面酸化膜14を突き破って成長することができなくなるものと考えられる。したがって、表面酸化膜14がウイスカの成長を抑制していると考えられる。
表面酸化膜14は、Snめっき膜の表面に雰囲気中の酸素Oが作用して形成される酸化膜であり、このような酸化は加熱条件下で加速される。したがって、表面酸化膜14の生成を抑制するためには、加熱を行なわないことが適当であるが、ウイスカの成長を促進するためには加熱は重要な条件であり、加熱を行なわないと評価試験の時間が長くなるといった問題がある。上述の例は、Snめっき膜の表面に酸化膜が生成された場合であるが、めっき膜の材質や雰囲気条件によっては、酸化膜ではなく水酸化膜が形成される場合もある。水酸化膜も酸化膜と同様に雰囲気中の酸素の存在が生成要因となる。
Here, the present inventor investigated whether the accelerated evaluation test actually promotes the generation and growth of whiskers. On the contrary, in the conventional accelerated evaluation test in which heat and humidity are applied, the whisker generation and growth is reversed. I found that it was suppressed. That is, as shown in FIG. 5, in the method of applying heat for acceleration as in the conventional accelerated evaluation test, the surface oxide film 14 grows thick before the whisker grows and reaches the surface oxide film 14. Therefore, it is considered that the whisker 18 cannot break through the surface oxide film 14 and grow. Therefore, it is considered that the surface oxide film 14 suppresses whisker growth.
The surface oxide film 14 is an oxide film formed by the action of oxygen O 2 in the atmosphere on the surface of the Sn plating film, and such oxidation is accelerated under heating conditions. Therefore, in order to suppress the formation of the surface oxide film 14, it is appropriate not to perform heating. However, heating is an important condition for promoting whisker growth. There is a problem that the time is long. The above example is a case where an oxide film is formed on the surface of the Sn plating film. However, depending on the material of the plating film and the atmospheric conditions, a hydroxide film may be formed instead of the oxide film. Similar to the oxide film, the presence of oxygen in the atmosphere becomes a generation factor in the hydroxide film.

このように、ウイスカの発生及び成長を加速して評価時間を短縮する目的の加速試験において、ウイスカの発生及び成長を抑制してしまうことは逆効果であり、評価時間が長くなるばかりでなく、正確な評価ができなくなるという問題がある。   Thus, in the accelerated test for the purpose of accelerating the generation and growth of whiskers and shortening the evaluation time, it is counterproductive to suppress the generation and growth of whiskers, not only the evaluation time becomes long, There is a problem that accurate evaluation cannot be performed.

本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、ウイスカの発生及び成長が抑制されない条件下でウイスカ評価試験を加速して行なうことのできるウイスカ評価方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a whisker evaluation method capable of accelerating a whisker evaluation test under conditions where generation and growth of whiskers are not suppressed.

上述の目的を達成するために、本発明によれば、鉛フリーめっきが施された評価対象の鉛フリーめっき膜上に発生するウイスカの発生及び成長の程度を評価するウイスカ評価方法であって、評価対象を不活性雰囲気内で3時間以上放置し、評価対象の表面に発生したウイスカを観察して発生及び成長の程度を評価することを特徴とするウイスカ評価方法が提供される。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a whisker evaluation method for evaluating the degree of whisker generation and growth occurring on a lead-free plating film to be evaluated subjected to lead-free plating, There is provided a whisker evaluation method characterized in that an evaluation object is left in an inert atmosphere for 3 hours or more, and whisker generated on the surface of the evaluation object is observed to evaluate the degree of generation and growth.

上述のウイスカ評価方法において、不活性雰囲気の酸素濃度を1000ppm以下とすることが好ましい。   In the above whisker evaluation method, the oxygen concentration in the inert atmosphere is preferably 1000 ppm or less.

また、本発明によれば、鉛フリーめっきが施された評価対象の鉛フリーめっき膜上に発生するウイスカの発生及び成長の程度を評価するウイスカ評価方法であって、該評価対象の表面に生成された酸化膜を除去しながら、該評価対象を不活性雰囲気内に所定時間以上放置し、該評価対象の表面に発生したウイスカを観察して発生及び成長の程度を評価することを特徴とするウイスカ評価方法が提供される。   Further, according to the present invention, there is provided a whisker evaluation method for evaluating the degree of whisker generation and growth occurring on a lead-free plated film to be evaluated subjected to lead-free plating, which is generated on the surface of the evaluation target. The evaluation target is left in an inert atmosphere for a predetermined time or longer while removing the oxidized film, and whisker generated on the surface of the evaluation target is observed to evaluate the degree of generation and growth. A whisker evaluation method is provided.

上述のウイスカ評価方法において、前記酸化膜の除去は、前記不活性雰囲気に還元ガスを導入することで達成することが好ましい。   In the above whisker evaluation method, the removal of the oxide film is preferably achieved by introducing a reducing gas into the inert atmosphere.

また、評価対象を不活性雰囲気中で鉛フリーめっき膜の融点以下の温度に加熱することが好ましい。   Moreover, it is preferable to heat the evaluation object to a temperature below the melting point of the lead-free plating film in an inert atmosphere.

上述のように、本発明によれば、不活性雰囲気中でウイスカの発生及び成長を加速するので、ウイスカの成長を抑制してしまう酸化膜あるいは水酸化膜の生成が抑制され、結果としてウイスカの発生及び成長を加速することができる。また、不活性雰囲気中に還元ガスを導入して酸化膜を除去しながらウイスカの発生及び成長を加速するので、ウイスカの発生及び成長を加速することができる。したがって、めっき膜本来のウイスカ発生特性について評価することでき、適切で正確なウイスカ評価を行なうことができる。   As described above, according to the present invention, since the generation and growth of whisker is accelerated in an inert atmosphere, the formation of an oxide film or a hydroxide film that suppresses the growth of whisker is suppressed. Generation and growth can be accelerated. Furthermore, whisker generation and growth are accelerated while introducing a reducing gas into the inert atmosphere and removing the oxide film, so that whisker generation and growth can be accelerated. Therefore, it is possible to evaluate the original whisker generation characteristics of the plating film, and to perform appropriate and accurate whisker evaluation.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明者は、ウイスカの成長を抑制している酸化膜や水酸化膜の生成要因である雰囲気中の酸素を取り除くことを考えた。このために、図6に示すように、試験片あるいは電子部品を不活性雰囲気中においてウイスカ評価試験を行なう。ここで、不活性雰囲気とは、酸素を含まないか、あるいは酸素濃度が非常に小さい雰囲気である。不活性雰囲気を構成する媒体としては、ヘリウム(He)、窒素(N2)、アルゴン(Ar)等の不活性ガス、あるいは不活性な有機溶媒の蒸気が挙げられる。また、酸素濃度の程度として、以下に説明するように、1000ppm以下であれば、効果的に表面酸化膜や水酸化膜の生成を抑制できる。 The present inventor has considered removing oxygen in the atmosphere, which is a cause of formation of an oxide film or a hydroxide film that suppresses the growth of whiskers. For this purpose, as shown in FIG. 6, a test piece or electronic component is subjected to a whisker evaluation test in an inert atmosphere. Here, the inert atmosphere is an atmosphere that does not contain oxygen or has a very low oxygen concentration. Examples of the medium constituting the inert atmosphere include an inert gas such as helium (He), nitrogen (N 2 ), and argon (Ar), or an inert organic solvent vapor. In addition, as described below, when the oxygen concentration is 1000 ppm or less, generation of a surface oxide film or a hydroxide film can be effectively suppressed.

なお、不活性な有機溶媒の例として、以下の溶媒が挙げられる。   In addition, the following solvents are mentioned as an example of an inert organic solvent.

*グリコール系
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、
ペンタエチレングリコール、ヘキシレングリコール
*エーテル系
エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル
*パーフルオロカーボン系
フロリナート、ガルデン
また、上述の不活性雰囲気は、酸化を抑制するために導入されるが、より積極的に酸化膜を除去することによりウイスカの発生を加速することもできる。すなわち、鉛フリーメッキ膜の表面には、ウイスカ評価試験に供される以前に極薄い表面酸化膜(自然酸化膜)が生成されることは避けられない。この表面酸化膜がウイスカ評価試験においてウイスカの成長の妨げとなることが考えられる。そこで、上述の不活性雰囲気に水素ガスのような還元ガスを導入することで、既に生成されている酸化膜を除去しながらウイスカ評価試験を行なうことで、よりウイスカの成長を促進させることができる。
* Glycol diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol,
Pentaethylene glycol, hexylene glycol * Ether series Ethylene glycol monomethyl ether, Diethylene glycol monomethyl ether * Perfluorocarbon series Fluorinate, Galden The above-mentioned inert atmosphere is introduced to suppress oxidation, but more aggressive oxidation The generation of whiskers can be accelerated by removing the film. That is, it is inevitable that an extremely thin surface oxide film (natural oxide film) is generated on the surface of the lead-free plating film before being subjected to the whisker evaluation test. It is considered that this surface oxide film hinders whisker growth in the whisker evaluation test. Therefore, by introducing a reducing gas such as hydrogen gas into the above inert atmosphere, whisker growth can be further promoted by conducting a whisker evaluation test while removing the oxide film that has already been generated. .

以下に本発明によるウイスカ評価方法を用いて行なったウイスカ評価試験について説明する。   The whisker evaluation test performed using the whisker evaluation method according to the present invention will be described below.

実験例1):不活性雰囲気中でのウイスカ成長
40mm×5mm×0.3mmの銅(Cu)板(Cu:99,99%)上に、電界めっきによりSnめっき膜を10μmの厚さで形成したサンプルを準備した。このサンプルをイナートオーブン中で、窒素ブローにより酸素濃度200ppmの不活性雰囲気にし、150℃に加熱して、恒温放置試験を行ない、ウイスカ評価を行なった。比較サンプルとして、大気雰囲気とした恒温槽においても、同様に150℃に加熱してサンプルの放置試験を行なった。ウイスカ評価としては、サンプルの片面全体において、放置100時間後に発生した長さ50μm以上のウイスカの数を調べた。
Experimental Example 1): Whisker growth in an inert atmosphere An Sn plating film is formed to a thickness of 10 μm by electroplating on a 40 mm × 5 mm × 0.3 mm copper (Cu) plate (Cu: 99, 99%) Prepared samples. This sample was made an inert atmosphere with an oxygen concentration of 200 ppm by blowing nitrogen in an inert oven, heated to 150 ° C., subjected to a constant temperature test, and a whisker evaluation was performed. As a comparative sample, even in a thermostatic chamber in an air atmosphere, the sample was left to be tested at 150 ° C. in the same manner. For the whisker evaluation, the number of whiskers having a length of 50 μm or more that occurred after 100 hours of standing on the entire surface of one sample was examined.

この結果、不活性雰囲気のイナートオーブン中に放置したサンプルで発生したウイスカの数は35であり、大気雰囲気の恒温槽中に放置したサンプルで発生したウイスカの数は18であった。したがって、不活性雰囲気中で行なった試験のほうが、大気雰囲気中で行なった試験よりも、ウイスカの発生は2倍近くも多いことが確認できた。すなわち、不活性雰囲気中での加熱のほうが大気雰囲気での加熱より、ウイスカの発生が促進されることが確認できた。   As a result, the number of whiskers generated in the sample left in the inert oven in the inert atmosphere was 35, and the number of whiskers generated in the sample left in the thermostat in the atmospheric atmosphere was 18. Therefore, it was confirmed that whisker generation was nearly twice as much in the test conducted in an inert atmosphere than in the test conducted in an air atmosphere. That is, it was confirmed that the heating in the inert atmosphere promotes the generation of whiskers more than the heating in the air atmosphere.

本発明によるウイスカ評価方法は、図1に示すような電子部品の接続端子において、Snめっきが施された部分に発生するウイスカの評価に特に適しているが、Snめっきやはんだめっきなどが施された他の部品や実装基板等にも適用可能である。   The whisker evaluation method according to the present invention is particularly suitable for the evaluation of whiskers generated in the Sn-plated portion in the connection terminal of the electronic component as shown in FIG. 1, but Sn plating or solder plating is performed. The present invention can also be applied to other components and mounting boards.

実験例2):不活性雰囲気中でのウイスカ成長
40mm×5mm×0.3mmの銅(Cu)板(Cu:99.99%)上に、電界めっきによりSnめっき膜を10μmの厚さで形成したサンプルを準備した。このサンプルを、VPS(Vapor Phase Soldering)装置で生成したフルオロカーボン蒸気雰囲気中で、155℃に加熱して、恒温放置試験を行ない、ウイスカ評価を行なった。比較サンプルとして、大気雰囲気とした恒温槽においても、同様に155℃に加熱してサンプルの放置試験を行なった。ウイスカ評価としては、サンプルの片面全体において、放置100時間後に発生した長さ50μm以上のウイスカの数を調べた。なお、VPS装置は高密度実装基板等に用いられる飽和蒸気を利用したリフローはんだ付け装置であり、フッ素系不活性化学液(ガルデン等)を加熱して得られる飽和蒸気雰囲気中に製品を浸漬し、製品に触れた蒸気が気化潜熱を放出して凝縮することにより、製品全体に均一な熱エネルギを与えることのできる装置である。また、VPSはNリフローと同様の低酸素リフローの一種であり、Nより更に低酸素(ほとんど無酸素)でリフローを行なうことができる。
Experimental Example 2): Whisker growth in an inert atmosphere An Sn plating film is formed to a thickness of 10 μm by electrolytic plating on a 40 mm × 5 mm × 0.3 mm copper (Cu) plate (Cu: 99.99%). Prepared samples. This sample was heated to 155 ° C. in a fluorocarbon vapor atmosphere generated by a VPS (Vapor Phase Soldering) apparatus, and subjected to a constant temperature test, and a whisker evaluation was performed. As a comparative sample, even in a thermostatic chamber in an air atmosphere, the sample was left to be tested by being heated to 155 ° C. For the whisker evaluation, the number of whiskers having a length of 50 μm or more that occurred after 100 hours of standing on the entire surface of one sample was examined. The VPS device is a reflow soldering device using saturated steam used for high-density mounting boards, etc., and the product is immersed in a saturated steam atmosphere obtained by heating a fluorine-based inert chemical liquid (Galden, etc.). This is a device capable of giving uniform heat energy to the entire product by condensing the vapor touching the product by releasing vaporization latent heat and condensing. VPS is a kind of low oxygen reflow similar to N 2 reflow, and reflow can be performed with lower oxygen (almost oxygen-free) than N 2 .

以上の実験の結果、フルオロカーボン蒸気雰囲気中に放置したサンプルで発生したウイスカの数は27であり、大気雰囲気の恒温槽中に放置したサンプルで発生したウイスカの数は8であった。したがって、不活性雰囲気中で行なった試験のほうが、大気雰囲気中で行なった試験よりも、ウイスカの発生は3倍以上も多いことが確認できた。すなわち、不活性雰囲気中での加熱のほうが大気雰囲気での加熱より、ウイスカの発生が促進されることが確認できた。   As a result of the above experiment, the number of whiskers generated in the sample left in the fluorocarbon vapor atmosphere was 27, and the number of whiskers generated in the sample left in the thermostat in the atmospheric atmosphere was 8. Therefore, it was confirmed that whisker generation was more than three times higher in the test conducted in the inert atmosphere than in the test conducted in the air atmosphere. That is, it was confirmed that the heating in the inert atmosphere promotes the generation of whiskers more than the heating in the air atmosphere.

以上の実験例1)、2)では、サンプルを不活性雰囲気中に放置すると共に加熱してウイスカの成長を促進したが、加熱を行なわなくても、室温で不活性雰囲気中に放置することだけでも酸化膜あるいは水酸化膜の生成が抑制されるので、ウイスカ評価試験を加速することができることがわかった。   In the above experimental examples 1) and 2), the sample was allowed to stand in an inert atmosphere and heated to promote whisker growth. However, it was only allowed to stand in an inert atmosphere at room temperature without heating. However, it was found that the whisker evaluation test can be accelerated because the formation of an oxide film or a hydroxide film is suppressed.

また、上述の実験例ではサンプルを不活性雰囲気中に100時間放置したが、ウイスカの発生及び成長が速いものであれば、3時間程度の放置でもウイスカの成長に差が現れることがわかった。   In the above experimental example, the sample was allowed to stand in an inert atmosphere for 100 hours. However, it was found that if whisker generation and growth are fast, a difference appears in whisker growth even if left for about 3 hours.

さらに、不活性雰囲気であっても、多少の残存酸素を含んでおり、酸素濃度が1000ppm以下であれば、表面酸化膜や水酸化膜の生成を抑制してウイスカの発生を加速することができることがわかった。   Furthermore, even if it is an inert atmosphere, if it contains some residual oxygen and the oxygen concentration is 1000 ppm or less, the generation of whisker can be accelerated by suppressing the formation of a surface oxide film or a hydroxide film. I understood.

また、サンプルの加熱温度は常温以上の温度であれば加速の効果は得られるが、めっき膜の融点以下とする必要がある。これは、めっき膜の融点以上に加熱すると、めっき膜が溶融してしまい、ウイスカも発生しなくなってしまうからである。   In addition, if the heating temperature of the sample is not lower than room temperature, the effect of acceleration can be obtained, but it is necessary to make the temperature below the melting point of the plating film. This is because if the plating film is heated to a temperature higher than the melting point, the plating film is melted and whiskers are not generated.

実験例3):不活性雰囲気+還元ガス中でのウイスカ成長
40mm×5mm×0.3mmの銅(Cu)板(Cu:99,99%)上に、電界めっきによりSnめっき膜を10μmの厚さで形成したサンプルを準備した。このサンプルを水素ガスと窒素ガスを導入したイナートオーブン中で、酸素濃度を270ppmとして、150℃に加熱して、100時間の恒温放置試験を行ない、ウイスカ評価を行なった。比較サンプルとして、水素ガスを導入しないで窒素ガスのみの不活性雰囲気で150℃に加熱した場合と、大気雰囲気とした恒温槽において同様に150℃に加熱した場合についても、サンプルの放置試験を行なった。ウイスカ評価としては、サンプルの片面全体において、放置100時間後に発生した長さ50μm以上のウイスカの数を調べた。
Experimental Example 3): Whisker growth in inert atmosphere + reducing gas On a copper (Cu) plate (Cu: 99, 99%) of 40 mm × 5 mm × 0.3 mm, an Sn plating film having a thickness of 10 μm is formed by electroplating. A sample formed in this way was prepared. This sample was heated to 150 ° C. in an inert oven into which hydrogen gas and nitrogen gas were introduced at an oxygen concentration of 270 ppm and subjected to a constant temperature test for 100 hours, and a whisker evaluation was performed. As a comparative sample, the sample was left to stand in a case where the sample was heated to 150 ° C. in an inert atmosphere containing only nitrogen gas without introducing hydrogen gas, and the case where the sample was similarly heated to 150 ° C. in a constant temperature bath in an air atmosphere. It was. For the whisker evaluation, the number of whiskers having a length of 50 μm or more that occurred after 100 hours of standing on the entire surface of one sample was examined.

この結果、水素ガスと窒素ガスを導入したイナートオーブン中に放置したサンプルで発生したウイスカの数は51であり、窒素ガスのみの不活性雰囲気中に放置したサンプルで発生したウイスカの数は32であり、大気雰囲気の恒温槽中に放置したサンプルで発生したウイスカの数は15であった。したがって、水素ガスを導入した不活性雰囲気中で行なった試験ではウイスカの発生数が最も多く、窒素のみの不活性雰囲気での試験におけるウイスカ発生数の1.5倍以上、大気雰囲気中で行なった試験におけるウイスカ発生数の3倍以上多いことが確認できた。すなわち、不活性雰囲気中に還元ガスとして水素ガスを導入することで、不活性雰囲気のみの場合より、ウイスカの発生が促進されることが確認できた。   As a result, the number of whiskers generated in samples left in an inert oven into which hydrogen gas and nitrogen gas were introduced was 51, and the number of whiskers generated in samples left in an inert atmosphere containing only nitrogen gas was 32. Yes, the number of whiskers generated in the sample left in the thermostat in the atmospheric atmosphere was 15. Therefore, the number of whisker generations was highest in the test conducted in an inert atmosphere into which hydrogen gas was introduced, and 1.5 times or more of the number of whisker generations in an inert atmosphere test using nitrogen was conducted in an air atmosphere. It was confirmed that the number of whiskers generated in the test was three times or more. That is, it was confirmed that the introduction of hydrogen gas as a reducing gas into the inert atmosphere promotes the generation of whiskers as compared with the case of only the inert atmosphere.

実験例4):不活性雰囲気+還元ガス中でのウイスカ成長
40mm×5mm×0.3mmの銅(Cu)板(Cu:99,99%)上に、電界めっきによりSnめっき膜を10μmの厚さで形成したサンプルを準備した。このサンプルを、VPS装置で生成したフルオロカーボン(ガルデン155)蒸気雰囲気中で、水素ガスを導入しながら、150℃に加熱して、50時間の恒温放置試験を行ない、ウイスカ評価を行なった。比較サンプルとして、水素ガスを導入しないでフルオロカーボン蒸気のみの不活性雰囲気で150℃に加熱した場合と、大気雰囲気とした恒温槽において同様に150℃に加熱した場合についても、サンプルの放置試験を行なった。ウイスカ評価としては、サンプルの片面全体において、放置50時間後に発生した長さ50μm以上のウイスカの数を調べた。
Experimental Example 4): Whisker growth in inert atmosphere + reducing gas On a copper (Cu) plate (Cu: 99, 99%) of 40 mm × 5 mm × 0.3 mm, an Sn plating film having a thickness of 10 μm is formed by electroplating. A sample formed in this way was prepared. This sample was heated to 150 ° C. while introducing hydrogen gas in a fluorocarbon (Galden 155) vapor atmosphere generated by a VPS apparatus, and subjected to a 50-hour constant temperature test to perform whisker evaluation. As a comparative sample, the sample was left to stand in a case where the sample was heated to 150 ° C. in an inert atmosphere containing only fluorocarbon vapor without introducing hydrogen gas, and the case where the sample was similarly heated to 150 ° C. in a thermostatic chamber in an air atmosphere. It was. As the whisker evaluation, the number of whiskers having a length of 50 μm or more generated after 50 hours of standing on the entire surface of one sample was examined.

以上の実験の結果、フルオロカーボン蒸気中に水素ガスを導入した雰囲気中に放置したサンプルで発生したウイスカの数は41であり、フルオロカーボン蒸気のみの不活性雰囲気中に放置したサンプルで発生したウイスカの数は16であり、大気雰囲気の恒温槽中に放置したサンプルで発生したウイスカの数は7であった。したがって、水素ガスを導入した不活性雰囲気中で行なった試験ではウイスカの発生数が最も多く、フルオロカーボン蒸気のみの不活性雰囲気での試験におけるウイスカ発生数の約2.5倍、大気雰囲気中で行なった試験におけるウイスカ発生数の6倍近く多いことが確認できた。すなわち、不活性雰囲気中に還元ガスとして水素ガスを導入することで、不活性雰囲気のみの場合より、ウイスカの発生が促進されることが確認できた。   As a result of the above experiment, the number of whiskers generated in the sample left in the atmosphere in which hydrogen gas was introduced into the fluorocarbon vapor was 41, and the number of whiskers generated in the sample left in the inert atmosphere containing only the fluorocarbon vapor. Was 16, and the number of whiskers generated in the sample left in the thermostatic chamber in the air atmosphere was 7. Therefore, the number of whisker generations was highest in the test conducted in an inert atmosphere into which hydrogen gas was introduced, and the whisker generation number was about 2.5 times the number of whisker generations in the test in an inert atmosphere containing only fluorocarbon vapor. It was confirmed that the number of whisker generation in the test was nearly six times as many. That is, it was confirmed that the introduction of hydrogen gas as a reducing gas into the inert atmosphere promotes the generation of whiskers as compared with the case of only the inert atmosphere.

実験例5):不活性雰囲気+還元ガス中でのウイスカ成長
上述の実験例3)と同様な条件で、放置時間を3時間として発生した長さ50μm以上のウイスカの数を調べた。
Experimental Example 5): Whisker Growth in Inert Atmosphere + Reducing Gas The number of whiskers having a length of 50 μm or more generated under the same conditions as in the above Experimental Example 3) with a standing time of 3 hours was examined.

この結果、水素ガスと窒素ガスを導入したイナートオーブン中に放置したサンプルで発生したウイスカの数は5であり、窒素ガスのみの不活性雰囲気中に放置したサンプルで発生したウイスカの数は2であり、大気雰囲気の恒温槽中に放置したサンプルではウイスカの発生は見られなかった。したがって、水素ガスを導入した不活性雰囲気中で行なった試験によれば、3時間という短時間でもウイスカ評価試験を行なうことができることが確認できた。   As a result, the number of whiskers generated in the sample left in the inert oven introduced with hydrogen gas and nitrogen gas is 5, and the number of whiskers generated in the sample left in the inert atmosphere of only nitrogen gas is 2. There was no whisker generation in the samples left in a constant temperature bath. Therefore, according to the test conducted in an inert atmosphere into which hydrogen gas was introduced, it was confirmed that the whisker evaluation test could be performed in a short time of 3 hours.

以上の実験例3)、4)、5)では、サンプルを不活性雰囲気中に放置すると共に還元ガスを導入して酸化膜を除去しながら加熱してウイスカの成長を促進したが、加熱を行なわなくても、室温で還元ガスを導入した不活性雰囲気中に放置することだけでも、酸化膜が除去され且つ酸化膜あるいは水酸化膜の生成が抑制されるので、ウイスカ評価試験を加速することができることがわかった。   In the above experimental examples 3), 4) and 5), the sample was left in an inert atmosphere and heated while removing the oxide film by introducing a reducing gas to promote whisker growth. Even if it is not, the oxide film is removed and the formation of the oxide film or the hydroxide film is suppressed only by leaving it in an inert atmosphere where reducing gas is introduced at room temperature, so that the whisker evaluation test can be accelerated. I knew it was possible.

また、水素ガスを導入することにより、不活性雰囲気の酸素濃度が20%未満であれば、表面酸化膜や水酸化膜の生成を抑制してウイスカの発生を加速することができることがわかった。   It was also found that by introducing hydrogen gas, the generation of whiskers can be accelerated by suppressing the formation of surface oxide films and hydroxide films when the oxygen concentration in the inert atmosphere is less than 20%.

また、サンプルの加熱温度は常温以上の温度であれば加速の効果は得られるが、めっき膜の融点以下とする必要がある。これは、めっき膜の融点以上に加熱すると、めっき膜が溶融してしまい、ウイスカも発生しなくなってしまうからである。   In addition, if the heating temperature of the sample is not lower than room temperature, the effect of acceleration can be obtained, but it is necessary to make the temperature below the melting point of the plating film. This is because if the plating film is heated to a temperature higher than the melting point, the plating film is melted and whiskers are not generated.

上述の本発明によるウイスカ評価試験は、鉛フリーめっきを施した電子部品や実装基板などに適用される。例えば、電子部品と実装基板を購入して製品に組立てる場合、購入した電子部品や実装基板を使用する前にウイスカ評価を行ない、電子部品を使用してよいか否かを判定する。図7はウイスカ評価から製品出荷までの工程のフローチャートである。   The above-described whisker evaluation test according to the present invention is applied to an electronic component or a mounting substrate subjected to lead-free plating. For example, when an electronic component and a mounting substrate are purchased and assembled into a product, whisker evaluation is performed before using the purchased electronic component or mounting substrate to determine whether or not the electronic component can be used. FIG. 7 is a flowchart of the process from whisker evaluation to product shipment.

まず、ステップS1において、購入した電子部品及び実装基板から、ウイスカ評価試験を行うためのサンプルを準備する。電子部品及び実装基板は購入したものに限らず、自社で製造したものであってもよい。   First, in step S1, a sample for conducting a whisker evaluation test is prepared from the purchased electronic component and the mounting substrate. The electronic component and the mounting substrate are not limited to those purchased, but may be manufactured in-house.

次に、ステップS2において、電子部品又は実装基板を上述の本発明によるウイスカ評価方法により評価する。具体的には、電子部品又は実装基板を不活性雰囲気中で加熱しながら所定時間放置して、ウイスカの発生状況を調べる。ステップS2において、ウイスカの評価がNGとなった場合、すなわち、ウイスカ評価試験でウイスカの発生が規定以上であると判定された場合、スッテプS3において当該電子部品又は実装基板を非採用とする。   Next, in step S2, the electronic component or the mounting substrate is evaluated by the above-described whisker evaluation method according to the present invention. Specifically, the electronic component or the mounting substrate is left for a predetermined time while being heated in an inert atmosphere, and the occurrence of whiskers is examined. In step S2, if the whisker evaluation is NG, that is, if it is determined in the whisker evaluation test that the generation of whiskers is not less than the specified value, the electronic component or the mounting board is not adopted in step S3.

ステップS2においてウイスカ評価がOKとなった場合、当該電子部品や実装基板は組立て工程に送られ、製品として組立てられる。組立てられた製品に対して、ステップS5において動作試験が行わる。動作試験においてNGとなった場合、当該NGの製品はS6において修理され、再びステップ4の組立て工程に送られる。   If the whisker evaluation is OK in step S2, the electronic component and the mounting board are sent to the assembly process and assembled as a product. An operation test is performed on the assembled product in step S5. When it becomes NG in the operation test, the NG product is repaired in S6 and sent again to the assembly process in step 4.

ステップS5においてOKと判定された場合、当該製品は製品出荷工程に送られ、出荷される。   If it is determined to be OK in step S5, the product is sent to the product shipping process and shipped.

以上のような、製品の出荷までの工程において、ウイスカ評価試験が行なわれるステップ2は、比較的長時間が必要であり、このステップを短時間で完了すれば、その分部品を早く組立て工程に送ることができ、部品在庫の滞留がなくなる。したがって、本発明によるウイスカ評価方法を用いて電子部品や実装基板のウイスカ評価を行なうことにより、ウイスカ評価時間を短縮することができ、部品在庫の滞留を低減することができる。また、本発明によるウイスカ評価方法によれば、ウイスカの成長を抑制することがないので、正確な評価結果を得ることができ、製品の信頼性も向上する。   In the process up to the shipment of the product as described above, the step 2 in which the whisker evaluation test is performed requires a relatively long time, and if this step is completed in a short time, the parts can be quickly assembled. It can be sent and there is no stagnation of parts inventory. Therefore, by performing whisker evaluation of electronic components and mounting boards using the whisker evaluation method according to the present invention, the whisker evaluation time can be shortened, and the retention of parts inventory can be reduced. Further, according to the whisker evaluation method of the present invention, since the growth of whisker is not suppressed, an accurate evaluation result can be obtained and the reliability of the product is improved.

以上の如く本明細書は以下の発明を開示する。   As described above, this specification discloses the following invention.

(付記1)
鉛フリーめっきが施された評価対象の鉛フリーめっき膜上に発生するウイスカの発生及び成長の程度を評価するウイスカ評価方法であって、
該評価対象を不活性雰囲気内で3時間以上放置し、該評価対象の表面に発生したウイスカを観察して発生及び成長の程度を評価することを特徴とするウイスカ評価方法。
(Appendix 1)
A whisker evaluation method for evaluating the degree of whisker generation and growth occurring on a lead-free plating film to be evaluated subjected to lead-free plating,
A whisker evaluation method, wherein the evaluation object is left in an inert atmosphere for 3 hours or more, and whisker generated on the surface of the evaluation object is observed to evaluate the degree of generation and growth.

(付記2)
付記1記載のウイスカ評価方法であって、
前記不活性雰囲気の酸素濃度を1000ppm以下とすることを特徴とするウイスカ評価方法。
(Appendix 2)
A whisker evaluation method according to appendix 1,
A whisker evaluation method, wherein the oxygen concentration in the inert atmosphere is 1000 ppm or less.

(付記3)
鉛フリーめっきが施された評価対象の鉛フリーめっき膜上に発生するウイスカの発生及び成長の程度を評価するウイスカ評価方法であって、該評価対象の表面に生成された酸化膜を除去しながら、該評価対象を不活性雰囲気内に所定時間以上放置し、該評価対象の表面に発生したウイスカを観察して発生及び成長の程度を評価することを特徴とするウイスカ評価方法。
(Appendix 3)
A whisker evaluation method for evaluating the degree of whisker generation and growth occurring on a lead-free plating film to be evaluated subjected to lead-free plating, while removing an oxide film generated on the surface of the evaluation object A whisker evaluation method, wherein the evaluation object is left in an inert atmosphere for a predetermined time or more, and whisker generated on the surface of the evaluation object is observed to evaluate the degree of generation and growth.

(付記4)
付記1記載のウイスカ評価方法であって、
前記不活性雰囲気の酸素濃度を20%未満とすることを特徴とするウイスカ評価方法。
(Appendix 4)
A whisker evaluation method according to appendix 1,
A whisker evaluation method, wherein the oxygen concentration in the inert atmosphere is less than 20%.

(付記5)
付記3又は4記載のウイスカ評価方法であって、
前記酸化膜の除去は、前記不活性雰囲気に水素ガスを導入することで達成することを特徴とするウイスカ評価方法。
(Appendix 5)
The whisker evaluation method according to attachment 3 or 4,
The whisker evaluation method is characterized in that the removal of the oxide film is achieved by introducing hydrogen gas into the inert atmosphere.

(付記6)
前記還元ガスは水素ガスであることを特徴とするウイスカ評価方法。
(Appendix 6)
The whisker evaluation method, wherein the reducing gas is hydrogen gas.

(付記7)
付記1乃至6のうちいずれか一項記載のウイスカ評価方法であって、
前記評価対象を前記不活性雰囲気中で前記鉛フリーめっき膜の融点以下の温度に加熱することを特徴とするウイスカ評価方法。
(Appendix 7)
The whisker evaluation method according to any one of supplementary notes 1 to 6,
The whisker evaluation method, wherein the evaluation object is heated to a temperature below the melting point of the lead-free plating film in the inert atmosphere.

(付記8)
付記1乃至7のうちいずれか一項記載のウイスカ評価方法であって、
前記不活性雰囲気を、不活性ガス及び不活性な有機溶媒の蒸気のうち少なくとも一方により生成することを特徴とするウイスカ評価方法。
(Appendix 8)
The whisker evaluation method according to any one of appendices 1 to 7,
A whisker evaluation method, wherein the inert atmosphere is generated by at least one of an inert gas and an inert organic solvent vapor.

(付記9)
付記8記載のウイスカ評価方法であって、
前記不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウムのいずれかを含むことを特徴とするウイスカ評価方法。
(Appendix 9)
The whisker evaluation method according to appendix 8,
The whisker evaluation method, wherein the inert gas includes any of nitrogen, argon, and helium.

電子部品の一例としての半導体パッケージを示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor package as an example of an electronic component. 図1に示す半導体パッケージが実装基板に搭載された状態の側面図である。FIG. 2 is a side view of the semiconductor package shown in FIG. 1 mounted on a mounting substrate. ウイスカの発生を説明するための図である。It is a figure for demonstrating generation | occurrence | production of a whisker. 電子部品の接続端子に発生したウイスカを示す図である。It is a figure which shows the whisker which generate | occur | produced in the connection terminal of an electronic component. 表面酸化膜によりウイスカの成長が抑制される例を示す図であるIt is a figure which shows the example by which the growth of a whisker is suppressed by a surface oxide film 本発明によるウイスカ評価方法でのウイスカの成長を示す図である。It is a figure which shows the growth of the whisker in the whisker evaluation method by this invention. ウイスカ評価から製品出荷までの工程のフローチャートである。It is a flowchart of the process from whisker evaluation to product shipment.

符号の説明Explanation of symbols

2 パッケージ部
4 接続端子
6 実装基板
6a 電極
8 はんだ
10 母材
12 Snめっき膜
14 表面酸化膜
16 下地拡散層
18 ウイスカ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Package part 4 Connection terminal 6 Mounting board 6a Electrode 8 Solder 10 Base material 12 Sn plating film 14 Surface oxide film 16 Underlayer diffusion layer 18 Whisker

Claims (5)

鉛フリーめっきが施された評価対象の鉛フリーめっき膜上に発生するウイスカの発生及び成長の程度を評価するウイスカ評価方法であって、
該評価対象を不活性雰囲気内で3時間以上放置し、該評価対象の表面に発生したウイスカを観察して発生及び成長の程度を評価することを特徴とするウイスカ評価方法。
A whisker evaluation method for evaluating the degree of whisker generation and growth occurring on a lead-free plated film to be evaluated subjected to lead-free plating,
A whisker evaluation method, wherein the evaluation object is left in an inert atmosphere for 3 hours or more, and whisker generated on the surface of the evaluation object is observed to evaluate the degree of generation and growth.
請求項1記載のウイスカ評価方法であって、
前記不活性雰囲気の酸素濃度を1000ppm以下とすることを特徴とするウイスカ評価方法。
The whisker evaluation method according to claim 1,
A whisker evaluation method, wherein the oxygen concentration in the inert atmosphere is 1000 ppm or less.
鉛フリーめっきが施された評価対象の鉛フリーめっき膜上に発生するウイスカの発生及び成長の程度を評価するウイスカ評価方法であって、
該評価対象の表面に生成された酸化膜を除去しながら、該評価対象を不活性雰囲気内に所定時間以上放置し、該評価対象の表面に発生したウイスカを観察して発生及び成長の程度を評価することを特徴とするウイスカ評価方法。
A whisker evaluation method for evaluating the degree of whisker generation and growth occurring on a lead-free plating film to be evaluated subjected to lead-free plating,
While removing the oxide film generated on the surface of the evaluation object, the evaluation object is left in an inert atmosphere for a predetermined time or more, and whisker generated on the surface of the evaluation object is observed to determine the degree of generation and growth. The whisker evaluation method characterized by evaluating.
請求項3記載のウイスカ評価方法であって、
前記酸化膜の除去は、前記不活性雰囲気に還元ガスを導入することで達成することを特徴とするウイスカ評価方法。
A whisker evaluation method according to claim 3,
The whisker evaluation method according to claim 1, wherein the removal of the oxide film is achieved by introducing a reducing gas into the inert atmosphere.
請求項1乃至4のうちいずれか一項記載のウイスカ評価方法であって、
前記評価対象を前記不活性雰囲気中で前記鉛フリーめっき膜の融点以下の温度に加熱することを特徴とするウイスカ評価方法。
A whisker evaluation method according to any one of claims 1 to 4,
The whisker evaluation method, wherein the evaluation object is heated to a temperature below the melting point of the lead-free plating film in the inert atmosphere.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008072799A (en) * 2006-09-13 2008-03-27 Fuji Electric Systems Co Ltd Method and device for melting and removing whisker
JP2011021913A (en) * 2009-07-13 2011-02-03 Espec Corp Whisker evaluating method and testing equipment for evaluating whisker

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