JP2006219736A - 表面処理Al板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 Al基板表面に置換めっきによりZn層を形成し、その上にNi層とBi層、またはNi層とIn層、またはNi層とAg層、またはNi層とSn層、またはNi層とSn−Bi合金、Sn−Ni合金、Sn−Zn合金、Sn−Ag合金、Sn−Cu合金のいずれかのSn合金層を湿式めっき法により形成してめっきAl板とした後、その上に水溶性樹脂層を設けて表面処理Al板とする。
【選択図】 なし
Description
近年、電子機器の小型化および軽量化が求められており、それにともなってこれらの電子機器の部品である端子板やプリント基板などの部品についても小型化および軽量化も求められ、軽量でかつ熱伝導性に優れたAl板にハンダ濡れ性に優れた材料が求められている。また、これらの電子機器の製造および組み立ては東南アジアや中国など、高温多湿の地域で行なわれるようになってきており、組立て前の部品が長期間にわたって高温多湿の雰囲気にさらされるようになり、そのため高温多湿の雰囲気下で長期間経時した後においても良好なハンダ濡れ性を示す材料が求められている。
すなわち、上記目的を達成する本発明の表面処理Alは、Al基板表面に、基板側から順にZn層、Ni層、Bi層を形成し、さらにその上に水溶性樹脂層を形成してなり、85℃の温度でかつ85%の湿度の雰囲気中で1週間経時した後のメニスコグラフ法によるハンダ濡れ性が10秒以下である表面処理Al板(請求項1)、または
Al基板表面に、基板側から順にZn層、Ni層、In層を形成し、さらにその上に水溶性樹脂層を形成してなり、85℃の温度でかつ85%の湿度の雰囲気中で1週間経時した後のメニスコグラフ法によるハンダ濡れ性が10秒以下である表面処理Al板(請求項2)、または
Al基板表面に、基板側から順にZn層、Ni層、Ag層を形成し、さらにその上に水溶性樹脂層を形成してなり、85℃の温度でかつ85%の湿度の雰囲気中で1週間経時した後のメニスコグラフ法によるハンダ濡れ性が10秒以下である表面処理Al板(請求項3)、または
Al基板表面に、基板側から順にZn層、Ni層、Sn層を形成し、さらにその上に水溶性樹脂層を形成してなり、85℃の温度でかつ85%の湿度の雰囲気中で1週間経時した後のメニスコグラフ法によるハンダ濡れ性が10秒以下である表面処理Al板(請求項4)、または
Al基板表面に、基板側から順にZn層、Ni層、Sn合金層を形成し、さらにその上に水溶性樹脂層を形成してなり、85℃の温度でかつ85%の湿度の雰囲気中で1週間経時した後のメニスコグラフ法によるハンダ濡れ性が10秒以下である表面処理Al板(請求項5)のいずれかの表面処理Al板であり、また
上記(請求項1〜5)のいずれかの表面処理Al板において、水溶性樹脂が水系ウレタン樹脂であること(請求項6)を特徴とする。
本発明の表面処理Al板の基板となるAlとしては、純Al板およびJIS規格の1000系、2000系、3000系、5000系、6000系、7000系のいずれのAl合金板も用いることができる。これらのAl合金板を脱脂し、次いで酸性エッチングし、引き続きスマットを除去した後、Znを置換めっきする。Znの置換めっきは、硝酸浸漬処理した後、Znによる置換めっき処理を行う。Zn置換めっき処理は第一Zn置換めっき処理、第二Zn置換めっき処理の2回の工程に分けて行ってもよい。この場合、各工程の処理後には水洗処理を実施する。この第一Zn置換めっき処理および第二Zn置換めっき処理により形成するZnめっき層は、この置換めっき処理後にNiめっきを施す際にわずかに溶解するので、Zn層の皮膜量としてはNiめっき後の状態で0.005〜0.5g/m2 であることが好ましく、0.03〜0.3g/m2 であることがより好ましい。皮膜量は処理液中のZnイオン濃度および第二Zn置換めっき処理において処理液中に浸漬する時間を適宜選択して調整する。皮膜量が0.005g/m2 未満であるとZn層の上に形成するNiめっき層との密着性に乏しくなり、曲げ加工を施した際にめっき層が剥離しやすくなる。一方、皮膜量が0.5g/m2 を超えるとNiめっきが不均一になり、ハンダ強度が低下する。
[供試板の作成]
Al合金板(JIS 5052 H19、板厚0.5mm)をめっき基板として、アルカリ液中で脱脂し、次いで硫酸中に浸漬するエッチング処理を施し、引き続いて硝酸中で脱スマット処理を施した後、水酸化ナトリウム:150g/L、ロッシェル塩:50g/L、酸化亜鉛:25g/L、塩化第一鉄:1.5g/Lを含む処理液中に浸漬する第一Zn置換めっき処理を行い、次いで400g/Lの硝酸水溶液中に浸漬して置換析出したZnを除去した後、第一Zn置換めっき処理で用いたのと同一の処理液中に浸漬して第二Zn置換めっき処理を行った。この第二Zn置換めっき処理において、浸漬時間を種々変化させて、表1〜2に示す皮膜量のZn層を形成したZnめっきAl板を得た。
上記のようにして得られた供試板を、下記の特性について評価した。
[経時後のハンダ濡れ性]
供試板を85℃、85%湿度の恒温恒湿槽中で1週間経時した後、メニスコグラフ法(MIL−STD−883B)により、SOLDERCHECKER(MODEL SAT−5000、RHESCA製)を使用し、上記の各供試板から切り出した幅7mmの試片をフラックス(EC−19S−8、タムラ化研製)に浸漬し、その後225℃に保持したSn(42%)−Bi(57%)−Ag(1%)の組成を有するハンダ浴(タルチンケスター(株)製)に前記のフラックスを塗布した試片を、浸漬速度2mm/秒で2mm浸漬し、ハンダが濡れるまでの時間(ゼロクロスタイム)を測定し、下記に示す基準で経時後のハンダ濡れ性を評価した。短時間であるほどハンダ濡れ性が良好であることを示す。
◎:5秒未満
○:5〜10秒
×:>10秒
上記の85℃、85%湿度の恒温恒湿槽中で1週間経時した後の各供試板から切り出した幅7mm、長さ50mmの試片をL字型に折り曲げた2つの切り出し片を、評価面を向かい合わせてT字状になるように重ね、T字の縦棒の部分に厚さ0.5mmの鋼板を挟み、T字の縦棒の下部に0.5mmの空隙部を形成した試片を作成した。この試片の空隙部に上記のハンダ濡れ性の評価に用いたのと同様のフラックスを塗布した後、ソルダーチェッカー(SAT−5000、レスカ製)を用い、250℃に保持した上記の鉛フリーハンダ浴に試片の空隙部を10mmの深さまで浸漬し5秒間保持して空隙部にハンダを充填した後取り出し、Tピール試験片とした。次いでテンシロンを用い、Tピール試験片のT字の横棒の部分をチャックで挟んで引っ張ってT字の縦棒の部分のハンダ充填部を引き剥がし、このときの引張強度をハンダ強度として測定し、下記の基準で経時後のハンダ強度の優劣を評価した。
◎:4kgf/7mm以上
○:3〜4kgf/7mm未満
△:1〜3kgf/7mm未満
×:1kgf/7mm未満
Claims (6)
- Al基板表面に、基板側から順にZn層、Ni層、Bi層を形成し、さらにその上に水溶性樹脂層を形成してなり、85℃の温度でかつ85%の湿度の雰囲気中で1週間経時した後のメニスコグラフ法によるハンダ濡れ性が10秒以下である、表面処理Al板。
- Al基板表面に、基板側から順にZn層、Ni層、In層を形成し、さらにその上に水溶性樹脂層を形成してなり、85℃の温度でかつ85%の湿度の雰囲気中で1週間経時した後のメニスコグラフ法によるハンダ濡れ性が10秒以下である、表面処理Al板。
- Al基板表面に、基板側から順にZn層、Ni層、Ag層を形成し、さらにその上に水溶性樹脂層を形成してなり、85℃の温度でかつ85%の湿度の雰囲気中で1週間経時した後のメニスコグラフ法によるハンダ濡れ性が10秒以下である、表面処理Al板。
- Al基板表面に、基板側から順にZn層、Ni層、Sn層を形成し、さらにその上に水溶性樹脂層を形成してなり、85℃の温度でかつ85%の湿度の雰囲気中で1週間経時した後のメニスコグラフ法によるハンダ濡れ性が10秒以下である、表面処理Al板。
- Al基板表面に、基板側から順にZn層、Ni層、Sn合金層を形成し、さらにその上に水溶性樹脂層を形成してなり、85℃の温度でかつ85%の湿度の雰囲気中で1週間経時した後のメニスコグラフ法によるハンダ濡れ性が10秒以下である、表面処理Al板。
- 水溶性樹脂が水系ウレタン樹脂である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の表面処理Al板。
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