JP2019002066A - Lead-free tin alloy and tin plated copper wire using the same - Google Patents

Lead-free tin alloy and tin plated copper wire using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2019002066A
JP2019002066A JP2017139592A JP2017139592A JP2019002066A JP 2019002066 A JP2019002066 A JP 2019002066A JP 2017139592 A JP2017139592 A JP 2017139592A JP 2017139592 A JP2017139592 A JP 2017139592A JP 2019002066 A JP2019002066 A JP 2019002066A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead
tin
tin alloy
free
copper
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.)
Granted
Application number
JP2017139592A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6478297B2 (en
Inventor
張峻瑜
Junyu Zhang
李文和
Wenhe Li
林國書
Guoshu Lin
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.)
Shenmao Tech Inc
Original Assignee
Shenmao Tech Inc
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 Shenmao Tech Inc filed Critical Shenmao Tech Inc
Publication of JP2019002066A publication Critical patent/JP2019002066A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6478297B2 publication Critical patent/JP6478297B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C13/00Alloys based on tin

Abstract

To provide a lead-free tin alloy and a tin plated copper wire using the same.SOLUTION: There are provided a lead-free tin alloy using a metal composition such as tin, copper, nickel, antimony, bismuth or the like, and a tin plated copper wire 20 using the same, and plating work can be directly done on a lead-free tin alloy in a high temperature tin tank to which a lead-free tin alloy is charged under a condition that a flux is not needed to be applied to a copper wire 21. Since the lead-free tin alloy has excellent fluidity and wettability as compared to conventional lead-free tin alloys, the thickness of a formed tin plating layer 22 is relatively uniform and copper corrosion resistance is good, the copper wire 21 is prevented from being cut in a tin impregnation process.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は鉛フリー錫合金に関し、特に銅線表面の披覆に用いる鉛フリー錫合金及びそれを使用した錫メッキ銅線に関する。   The present invention relates to a lead-free tin alloy, and more particularly, to a lead-free tin alloy used for displaying a copper wire surface and a tin-plated copper wire using the same.

錫合金及び錫メッキ層は、溶接性が良好で一定の抗酸化能力を備える合金及び披覆層で、導線、電子パーツ、印刷回路基板に幅広く応用されている。
例えば、錫メッキ銅線は銅線(導線の一種)表面を一層の錫で披覆する製品である。
錫披覆層は内部の銅線と外界との接触を隔絶し、銅線の酸化を防止し、後続の溶接工程により良い溶接性を提供する。
錫メッキ銅線において、常用される製造法は、特許文献1に示す通り、錫液を入れた錫槽を用い浸錫工程を行い、銅線に錫液をメッキするものである。
しかも冷卻後には、図1に示す通り、錫メッキ銅線10全体は、銅線11表面に錫メッキ層12を形成し、これにより銅線表面は銅線の酸化を防止する錫層で覆われる。
A tin alloy and a tin plating layer are an alloy and a display layer having good weldability and a certain antioxidant ability, and are widely applied to conductive wires, electronic parts, and printed circuit boards.
For example, a tin-plated copper wire is a product in which the surface of a copper wire (a kind of conductive wire) is covered with a single layer of tin.
The tin covering layer isolates the contact between the internal copper wire and the outside world, prevents oxidation of the copper wire, and provides better weldability in the subsequent welding process.
In the tin-plated copper wire, a commonly used manufacturing method is to perform a tin-immersion process using a tin bath containing a tin solution and to plate the tin solution on the copper wire as shown in Patent Document 1.
Moreover, after cooling, as shown in FIG. 1, the entire tin-plated copper wire 10 forms a tin-plated layer 12 on the surface of the copper wire 11, so that the surface of the copper wire is covered with a tin layer that prevents oxidation of the copper wire. .

一方、錫メッキ銅線10の品質の良し悪しは、錫メッキ層12の酸化程度、及び錫メッキ層12の厚みが均等であるかないか、などの錫メッキ層12の品質によって決まる。
従来の技術においては、錫メッキ層12は、錫及び鉛を含む錫鉛合金を、銅線11表面の錫メッキ層12とする。
しかし、鉛及びその化合物は、環境を著しく汚染する。
そのため、環境保護意識が高まる近年において、鉛の有害性が重視されるようになり、鉛を含む錫鉛合金は、国際的に使用が制限される趨勢にある。
こうして、鉛フリー錫合金に置換されるようになっている。
On the other hand, the quality of the tin-plated copper wire 10 is determined by the quality of the tin-plated layer 12 such as the degree of oxidation of the tin-plated layer 12 and whether the thickness of the tin-plated layer 12 is uniform.
In the prior art, the tin plating layer 12 uses a tin-lead alloy containing tin and lead as the tin plating layer 12 on the surface of the copper wire 11.
However, lead and its compounds significantly pollute the environment.
Therefore, in recent years when environmental protection awareness is increasing, the toxicity of lead has been emphasized, and the use of tin-lead alloys containing lead tends to be restricted internationally.
Thus, the lead-free tin alloy is replaced.

けれども、従来の鉛フリー錫合金は、錫の他に、様々な種類の金属を含んでおり、材料の性能及び特性に直接的な影響を与えている。
一般的には、銅含量が相対的に高い従来の鉛フリー錫合金は、前記浸錫プロセスの錫槽中の錫液の流動性があまり良くない。
そのため、従来の鉛フリー錫合金は、銅線11の局部表面に過度に残留しやすく、錫メッキ層12表面の凹凸(厚みの不均一)を招くばかりか、過量の鉛フリー錫合金は、隣り合う2個の錫メッキ銅線10間に、ショートを引き起こす錫ブリッジ(bridge)現象を形成する。
従来の鉛フリー錫合金の錫液の流動性を高めるためには、錫液の温度をさらに上げる必要がある。
しかしこれにより、細い銅線11を高温の錫槽中に暴露することになり、細い銅線11は前記の浸錫プロセスにおいて、錫液中の高温により、錫液による侵蝕溶解が加速されて破壊されスレンダー化を招き、さらには完全に折れてしまう恐れもある。
こうして、後続の溶接工程において、錫メッキ銅線10の導電品質不良或いは導電できないという状況を招いてしまう。
銅線が錫液に侵蝕溶解される現象は、銅蝕(copper erosion)現象、或いは銅蝕性と呼ばれ、鉛フリー錫合金の錫液の、銅線11に対する侵蝕程度を指す。
錫液温度が高ければ高いほど、銅線の銅が溶出する速度も速くなり、銅線のスレンダー化の程度もより深刻となり、断線の確率も高く、かつ容易に発生するようになってしまう。
However, conventional lead-free tin alloys contain various types of metals in addition to tin, directly affecting the performance and properties of the material.
In general, the conventional lead-free tin alloy having a relatively high copper content has a poor fluidity of the tin solution in the tin bath of the immersion tin process.
Therefore, the conventional lead-free tin alloy tends to remain excessively on the local surface of the copper wire 11, causing not only unevenness (thickness unevenness) on the surface of the tin plating layer 12, but an excessive amount of lead-free tin alloy is adjacent to the surface. A tin bridge phenomenon that causes a short circuit is formed between two matching tinned copper wires 10.
In order to improve the fluidity of the tin solution of the conventional lead-free tin alloy, it is necessary to further increase the temperature of the tin solution.
However, as a result, the thin copper wire 11 is exposed to a high-temperature tin bath, and the thin copper wire 11 is broken in the above-described immersion tin process due to accelerated corrosion and dissolution by the tin solution due to the high temperature in the tin solution. It may cause slenderness and even break completely.
Thus, in the subsequent welding process, a situation in which the conductive quality of the tinned copper wire 10 is poor or cannot be conducted is caused.
The phenomenon in which the copper wire is eroded and dissolved in the tin solution is called a copper erosion phenomenon or copper corrosion property, and indicates the degree of corrosion of the lead-free tin alloy tin solution on the copper wire 11.
The higher the tin solution temperature, the faster the copper wire will elute, the more serious the copper wire will become slender, the higher the probability of breakage, and the easier it will occur.

従来の技術には、銅線11表面にフラックスを塗った後、既にフラックスを塗布した銅線11を錫槽中に浸し、従来の鉛フリー錫合金と銅線11を結合し、銅線11表面に、錫メッキ層12を形成するものもある。
フラックスを使用することで、比較的低温の錫槽中で作業することができるが、しかしフラックス残留の問題がある。
これら錫メッキ層12に残留するフラックスは、錫メッキ層12に腐蝕現象を起こさせる可能性があり、これにより後続溶接工程における錫メッキ銅線10の溶接性が悪くなり、さらには使用不能に陥る恐れもある。
In the conventional technique, after the flux is applied to the surface of the copper wire 11, the copper wire 11 already coated with the flux is dipped in a tin bath, and the conventional lead-free tin alloy and the copper wire 11 are combined to form the surface of the copper wire 11. In some cases, the tin plating layer 12 is formed.
By using flux, it is possible to work in a relatively low temperature tin bath, but there is a problem of flux residue.
The flux remaining in the tin-plated layer 12 may cause a corrosion phenomenon in the tin-plated layer 12, which deteriorates the weldability of the tin-plated copper wire 10 in the subsequent welding process and further makes it unusable. There is also a fear.

後続の溶接工程において、錫メッキ銅線が使用不能となることを回避するため、銅線にフラックスを塗布しない状況下で、浸錫プロセスの錫槽中において、より優れた流動性、より優れた湿潤性、より優れた抗銅蝕性(銅蝕現象を防止するより高い能力)を備え、及び冷卻後に均一な厚みの錫メッキ層を有する新しい鉛フリー錫合金を、いかにして開発するかは、長い間、産業界及び学術界が取り組んできた課題である。   In the subsequent welding process, in order to avoid that the tin-plated copper wire becomes unusable, in the tin bath of the immersion tin process, in a situation where no flux is applied to the copper wire, better fluidity, better How to develop a new lead-free tin alloy with wettability, better copper corrosion resistance (higher ability to prevent copper corrosion phenomenon), and a uniform thickness tin plating layer after cooling This is an issue that has been addressed by industry and academia for a long time.

台湾特許公開第I402375B1号Taiwan Patent Publication No. I402375B1

本発明は、銅線に対してより優れた湿潤性を備え、錫メッキ速度を速め、迅速な錫メッキ速度により生産速度を高め、生産量を増やすことができ、しかも銅蝕現象を減らすことができる鉛フリー錫合金に関し、同時に錫槽中で良好な流動性を備え、これにより銅線表面に均一な厚みの錫メッキ層を形成し、しかもブリッジ現象を回避できる鉛フリー錫合金に関する。   The present invention has better wettability with respect to copper wire, can increase the tin plating speed, increase the production speed by the rapid tin plating speed, increase the production amount, and reduce the copper corrosion phenomenon The present invention relates to a lead-free tin alloy that can have a good fluidity in a tin bath at the same time, thereby forming a tin plating layer having a uniform thickness on the surface of a copper wire, and avoiding a bridge phenomenon.

本発明による鉛フリー錫合金は、3.0〜6.0wt%の銅、0.05〜0.35wt%のニッケル、0.005〜0.1wt%のアンチモニー及び0.005〜0.1wt%のビスマスを含み、その他は錫である。   The lead-free tin alloy according to the present invention comprises 3.0 to 6.0 wt% copper, 0.05 to 0.35 wt% nickel, 0.005 to 0.1 wt% antimony and 0.005 to 0.1 wt%. The other is tin.

本発明による第一種基本実施形態の鉛フリー錫合金は、3.0〜6.0wt%の銅、0.05〜0.35wt%のニッケル、0.005〜0.1wt%のアンチモニー、0.005〜0.1wt%のビスマスを含み、その他は錫である。   The lead-free tin alloy of the first type basic embodiment according to the present invention includes 3.0 to 6.0 wt% copper, 0.05 to 0.35 wt% nickel, 0.005 to 0.1 wt% antimony, 0 0.005 to 0.1 wt% bismuth, the other being tin.

該鉛フリー錫合金中のアンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計は、0.15wt%より小さい。   The sum of the antimony weight percentage and the bismuth weight percentage in the lead-free tin alloy is less than 0.15 wt%.

該鉛フリー錫合金中のアンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計は、0.105wt%より小さいか、或いは等しい。   The sum of the antimony weight percentage and the bismuth weight percentage in the lead-free tin alloy is less than or equal to 0.105 wt%.

該鉛フリー錫合金中のアンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計は、0.1wt%より小さいか、或いは等しい。   The sum of the antimony weight percentage and the bismuth weight percentage in the lead-free tin alloy is less than or equal to 0.1 wt%.

該鉛フリー錫合金中の該鉛フリー錫合金は、4.0〜5.0wt%の銅を含む。   The lead-free tin alloy in the lead-free tin alloy contains 4.0 to 5.0 wt% copper.

該鉛フリー錫合金中の該鉛フリー錫合金は、0.15〜0.25wt%のニッケルを含む。   The lead-free tin alloy in the lead-free tin alloy contains 0.15-0.25 wt% nickel.

該鉛フリー錫合金中の該鉛フリー錫合金は、0.005〜0.05wt%のアンチモニーを含む。   The lead-free tin alloy in the lead-free tin alloy contains 0.005 to 0.05 wt% antimony.

該鉛フリー錫合金中の該鉛フリー錫合金は、0.005〜0.05wt%のビスマスを含む。   The lead-free tin alloy in the lead-free tin alloy contains 0.005 to 0.05 wt% bismuth.

該鉛フリー錫合金は、4.5wt%の銅、0.2wt%のニッケル、0.05wt%のアンチモニー及び0.05wt%のビスマスを含む。   The lead-free tin alloy includes 4.5 wt% copper, 0.2 wt% nickel, 0.05 wt% antimony and 0.05 wt% bismuth.

本発明が提出する錫メッキ銅線は、該鉛フリー錫合金により銅線の表面を被覆し、錫メッキ層を形成する。   The tin-plated copper wire submitted by the present invention covers the surface of the copper wire with the lead-free tin alloy to form a tin-plated layer.

本発明は、錫、銅、ニッケル、アンチモニー、ビスマス等金属を利用し組成される鉛フリー錫合金で、意図的に鉛を添加しないため、毒性を大幅に低下させられる。
これにより、銅線にフラックスを塗布する必要がない状況下で、該鉛フリー錫合金を入れた高温錫槽に銅線を直接浸し、錫メッキ作業を行い、錫メッキ銅線を製造することができる。
しかも、従来の鉛フリー錫合金に比べ、本発明の鉛フリー錫合金は、流動性及び湿潤性に優れるため、形成される錫メッキ層の厚みは相対的に均一で、しかもブリッジ現象を低下させられ、及びより良い抗銅蝕性を備え、製造工程における銅線の断裂を防止することができる。
さらに、該鉛フリー錫合金を使用する錫メッキ銅線は、表面錫メッキ層の厚みが均一であるばかりか、相対的に信頼性が高い機械構造強度及び抗酸化能力を実現することができる。
The present invention is a lead-free tin alloy composed of metals such as tin, copper, nickel, antimony, bismuth and the like, and since no lead is intentionally added, toxicity is greatly reduced.
As a result, in a situation where it is not necessary to apply flux to the copper wire, the copper wire is directly immersed in a high-temperature tin bath containing the lead-free tin alloy, and a tin plating operation is performed to produce a tin-plated copper wire. it can.
Moreover, since the lead-free tin alloy of the present invention is superior in fluidity and wettability compared to the conventional lead-free tin alloy, the thickness of the formed tin plating layer is relatively uniform, and the bridge phenomenon is reduced. And having better anti-corrosiveness to copper, it is possible to prevent the copper wire from being broken in the manufacturing process.
Furthermore, the tin-plated copper wire using the lead-free tin alloy can realize not only the uniform thickness of the surface tin-plated layer but also relatively high mechanical structure strength and anti-oxidation ability.

従来の錫メッキ銅線の構造模式図である。It is a structure schematic diagram of the conventional tin plating copper wire. 本発明の錫メッキ銅線の構造模式図である。It is a structure schematic diagram of the tin plating copper wire of the present invention.

本発明は鉛フリー錫合金、及び鉛フリー錫合金を使用した製品を提供する。
鉛フリー錫合金は、実質的に鉛(Pb)を含まない。
実質的に鉛を含まないとは、原則的に錫合金中に意図的には鉛を添加しないということである。
例えば、製造工程において、意図的にではない不可避な雑質或いは接触は、本発明の主旨に基づき、実質的に鉛を含まない或いは鉛フリーとみなすことができる。
しかも、鉛はしばしば雑質(Impurity)の状態で錫(Sn)或いは他の金属中に存在するため、類似のごく少量の雑質は、一般の冶金技術で完全に除去することは非常に難しい。
各種鉛フリー合金中の、鉛雑質に対する上限は、現在未だ未統一だが、日米欧の重要な協会組織の定義では、それぞれ以下の通り規定されている。
EU RoHSの0.lwt%Pb
米国JEDECの0.2wt%Pb
日本JEIDAの0.lwt%Pb
その内、wt%は重量パーセントを指し、本文中以下のwt%は同様に重量パーセントを指す。
The present invention provides lead-free tin alloys and products using lead-free tin alloys.
The lead-free tin alloy is substantially free of lead (Pb).
The phrase “substantially free of lead” means that in principle, no lead is intentionally added to the tin alloy.
For example, inevitable impurities or contact that are not intentional in the manufacturing process can be regarded as substantially free of lead or lead-free based on the gist of the present invention.
Moreover, since lead is often present in tin (Sn) or other metals in an impure state, a very small amount of similar impurities is very difficult to remove completely with common metallurgical techniques. .
The upper limits for lead contamination in various lead-free alloys are still undefined, but are defined as follows in the definitions of important association organizations in Japan, the US and Europe.
EU RoHS lwt% Pb
US JEDEC 0.2wt% Pb
0 of Japan JEIDA. lwt% Pb
Of these, wt% refers to weight percent, and wt% below in the text similarly refers to weight percent.

本発明の鉛フリー錫合金は、錫、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、アンチモニー(Sb)、ビスマス(Bi)等金属により組成される。
鉛フリー錫合金は、3.0〜6.0wt%の銅、0.05〜0.35wt%のニッケル、0.005〜0.1wt%のアンチモニー、0.005〜0.1wt%のビスマスを含み、その他は錫である。
アンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計は、0.15wt%より小さい。
The lead-free tin alloy of the present invention is composed of a metal such as tin, copper (Cu), nickel (Ni), antimony (Sb), bismuth (Bi).
Lead-free tin alloy consists of 3.0-6.0 wt% copper, 0.05-0.35 wt% nickel, 0.005-0.1 wt% antimony, 0.005-0.1 wt% bismuth. Including others is tin.
The sum of the antimony weight percentage and the bismuth weight percentage is less than 0.15 wt%.

誤解を避けるため、「その他は錫」という表現について説明する。
上述の用語は、他の製造工程において、無意であるが不可避である雑質を排除すると、理解されるべきではない。
よって、「その他は錫」とは、仮に雑質が存在するなら、鉛フリー錫合金を、100wt%の重量パーセントまで補足するために、錫に、不可避の雑質を加えて組成されると理解されるべきである。
また本発明及び特許請求の範囲でいう数値範囲の限定は、常に終了値を含む。
To avoid misunderstandings, the expression “others are tin” will be explained.
The above terms should not be understood to exclude insignificant but inevitable miscellaneous in other manufacturing processes.
Thus, “other than tin” is understood to be composed of tin plus inevitable impurities to supplement lead-free tin alloys up to 100 wt% weight percent, if any are present. It should be.
Further, the limitation of the numerical range in the present invention and the claims always includes the end value.

(実施例)
本発明による鉛フリー錫合金の製造:
本発明による鉛フリー錫合金は、
以下のステップを含む方法により製造される。
(1)対応する金属成分及び重量パーセントに基づき、対応する金属材料を準備する。
(2)準備ができた材料を加熱熔化及び鋳造し、鉛フリー錫合金を形成する。
特許文献1に開示する製造方法を用いて、本発明による鉛フリー錫合金を製造することもできる。
(Example)
Production of a lead-free tin alloy according to the invention:
The lead-free tin alloy according to the present invention is
Manufactured by a method including the following steps.
(1) Prepare a corresponding metal material based on the corresponding metal component and weight percent.
(2) The prepared material is heated and melted and cast to form a lead-free tin alloy.
The lead-free tin alloy according to the present invention can be manufactured using the manufacturing method disclosed in Patent Document 1.

本発明による鉛フリー錫合金の運用:
本発明による鉛フリー錫合金の運用は、図2に示す。
本発明による鉛フリー錫合金を結合して、錫メッキ銅線20を形成する。
錫メッキ銅線20は、銅線21の表面を、鉛フリー錫合金で被覆し、錫メッキ層22を形成する。
鉛フリー錫合金は、錫槽(図示なし)中において、銅線21に対して、より優れた湿潤性を有するため、錫メッキの速度を速め、錫メッキの速度が速まったことで、生産速度も上がり、生産量を増やすことができ、しかも銅蝕現象を減らすことができる。
同時に、本発明による鉛フリー錫合金は、錫槽中で良好な流動性を備え、銅線21表面に、均一な厚みの錫メッキ層22を形成でき、しかもブリッジ現象を回避できる。
錫メッキ層22の組成と鉛フリー錫合金とは相同である。
Operation of a lead-free tin alloy according to the present invention:
The operation of the lead-free tin alloy according to the present invention is shown in FIG.
A lead-free tin alloy according to the present invention is bonded to form a tinned copper wire 20.
The tin-plated copper wire 20 covers the surface of the copper wire 21 with a lead-free tin alloy to form a tin-plated layer 22.
Since the lead-free tin alloy has better wettability with respect to the copper wire 21 in the tin bath (not shown), the speed of tin plating is increased and the speed of tin plating is increased. Speed can be increased, production can be increased, and copper corrosion can be reduced.
At the same time, the lead-free tin alloy according to the present invention has good fluidity in the tin bath, can form the tin plating layer 22 with a uniform thickness on the surface of the copper wire 21, and can avoid the bridge phenomenon.
The composition of the tin plating layer 22 and the lead-free tin alloy are homologous.

本発明による鉛フリー錫合金の効果評価と試験:
鉛フリー錫合金は、抗銅蝕試験により、銅蝕現象を評価される。
鉛フリー錫合金は、潤湿性試験により、錫メッキ速度を試験される。
鉛フリー錫合金は、流動性試験により、流動性を試験される。
Effect evaluation and test of lead-free tin alloy according to the present invention:
Lead-free tin alloys are evaluated for copper corrosion by an anti-copper corrosion test.
The lead-free tin alloy is tested for tin plating rate by a wetness test.
The lead-free tin alloy is tested for fluidity by a fluidity test.

抗銅蝕試験:
線径が0.1mmの銅線を、実施例或いは比較例の鉛フリー錫合金に浸し、480°Cの錫液中で試験を行う。
銅線を回路に接続し、銅線が完全に熔化され切断されるまでにかかった時間を測定する。
切断までに2.5秒を越えれば、抗銅蝕性良好と判定し、「○」と表示する。
2.0〜2.5秒の間なら、抗銅蝕性可と判定し、「△」と表示する。
2.0秒以下なら、抗銅蝕性失敗と判定し、「X」と表示する。
Anti-copper corrosion test:
A copper wire having a wire diameter of 0.1 mm is immersed in the lead-free tin alloy of the example or the comparative example, and the test is performed in a tin solution at 480 ° C.
Connect the copper wire to the circuit and measure the time taken for the copper wire to be completely melted and cut.
If it exceeds 2.5 seconds before cutting, it is determined that the copper corrosion resistance is good, and “◯” is displayed.
If it is between 2.0 and 2.5 seconds, it is determined that the copper corrosion resistance is possible, and “Δ” is displayed.
If it is 2.0 seconds or less, it is determined that anti-corrosion corrosion has failed, and “X” is displayed.

流動性試験:
本実験では、鉄フレームを特別に製造し、線径0.1mmの銅線を、間隔距離0.2mmでその上に巻きつけ、隣り合う2本の銅線間の銅線間隔距離を20個形成する。
銅線を巻きつけ、及び20個の銅線間隔距離を有する鉄フレームを、実施例或いは比較例の鉛フリー錫合金を入れ形成した480°Cの錫液に1秒浸した後、鉄フレームを錫液中から取り出し靜置して冷卻する。
これを光学顕微鏡で拡大し、2本の隣り合う銅線間に、錫ブリッジが出現したか否か、出現したなら、その錫ブリッジの数量を観察する。
2本の隣り合う銅線間に、1個より小さいか等しい錫ブリッジが形成されたなら、流動性良好と判定し、「○」と表示する。
錫ブリッジが2〜4個なら、流動性可と判定し、「△」と表示する。
錫ブリッジが5個より大きいか等しいなら、流動性失敗と判定し、「X」と表示する。
Fluidity test:
In this experiment, an iron frame was specially manufactured, a copper wire having a wire diameter of 0.1 mm was wound on the copper wire with an interval distance of 0.2 mm, and the copper wire interval distance between two adjacent copper wires was 20 pieces. Form.
After winding a copper wire and immersing an iron frame having a distance of 20 copper wires in a tin solution at 480 ° C. formed with the lead-free tin alloy of Example or Comparative Example for 1 second, Remove from the tin solution and place to cool.
This is magnified with an optical microscope, and whether or not a tin bridge has appeared between two adjacent copper wires, and if so, the quantity of the tin bridge is observed.
If a tin bridge smaller than or equal to one is formed between two adjacent copper wires, it is determined that the fluidity is good, and “◯” is displayed.
If there are 2 to 4 tin bridges, it is determined that fluidity is possible, and “Δ” is displayed.
If the number of tin bridges is greater than or equal to 5, it is determined that the fluidity has failed, and “X” is displayed.

潤湿性試験:
厚みが0.3mmで、幅が10mm及び長さが30mmの銅片を使用する。
銅片を酸蝕処理後、実施例或いは比較例の鉛フリー錫合金を入れ形成した380°Cの錫液中において、ウェッティングバランス法(wetting balance)で潤湿性試験を行う。
この試験は、潤湿時間tを標準とする。
潤湿時間tとは、銅片が錫液に接触してから、錫液表面を突破後に、錫液が、銅片に対して潤湿角九十度を形成するまでにかかった時間を指す。
潤湿時間tが1.5秒より短ければ、潤湿性良好と判定し、「○」と表示する。
潤湿時間tが1.5〜2.0秒なら、潤湿性可と判定し、「△」と表示する。
潤湿時間tが2秒を超えたなら、潤湿性失敗と判定し、「X」と表示する。
Moisture test:
A copper piece having a thickness of 0.3 mm, a width of 10 mm and a length of 30 mm is used.
After the copper piece is eroded, a wetness test is performed by a wetting balance method in a tin solution at 380 ° C. formed with the lead-free tin alloy of Example or Comparative Example.
This test, a standard the Junshime time t 0.
The moistening time t 0 is the time taken for the tin solution to form a moisture angle of 90 degrees with respect to the copper piece after the copper piece contacts the tin solution and breaks through the surface of the tin solution. Point to.
If the moistening time t 0 is shorter than 1.5 seconds, it is determined that the moisturizing property is good, and “◯” is displayed.
If Junshime time t 0 is 1.5 to 2.0 seconds, it is determined that the Jun wet Allowed, displays "△".
If the moistening time t 0 exceeds 2 seconds, it is determined that the moisturizing has failed and “X” is displayed.

本発明による鉛フリー錫合金の製造法に基づき、以下の表1中に記載する各合金組成の鉛フリー錫合金を調製する。
表1は、本発明による実施例1〜実施例14の鉛フリー錫合金、及び実施例と比較するための比較例1〜比較例8を含む。
しかも、本発明による鉛フリー錫合金の効果評価と試験により、実施例1〜実施例14及び比較例1〜比較例8にそれぞれ抗銅蝕試験、流動性試験及び潤湿性試験を行った。
Based on the manufacturing method of the lead-free tin alloy by this invention, the lead-free tin alloy of each alloy composition described in the following Table 1 is prepared.
Table 1 includes the lead-free tin alloys of Examples 1 to 14 according to the present invention, and Comparative Examples 1 to 8 for comparison with Examples.
Moreover, an anti-corrosion test, a fluidity test, and a moisture test were performed on Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 8, respectively, by the effect evaluation and test of the lead-free tin alloy according to the present invention.

表1中のSnに表示された「残り量」の意味は、「その他は錫」ということである。
よって、「その他は錫」或いは「残り量」という用語の意味は、鉛フリー錫合金が100wt%の重量パーセントになるまで補足されると理解されるべきである。
同一実施例或いは同一比較例で、抗銅蝕試験、流動性試験、潤湿性試験の三つの試験を行い、試験結果に任意の「X」が一個出現したなら、表1中の「全体評価結果」欄に「X」が表示され、その実施例或いは比較例は、本発明の要求に符合しないということである。
試験結果中に、任意の「△」が一個出現したなら、表1中の「全体評価結果」欄に「△」が表示され、その実施例或いは比較例は、本発明の要求に符合するということである。
三つの試験結果中にすべて「○」が出現したなら、表1中の「全体評価結果」欄に「○」が表示され、その実施例は本発明の要求に符合するばかりか、最良の実施例であるということである。
The meaning of “remaining amount” displayed for Sn in Table 1 is “other than tin”.
Thus, the meaning of the term “other than tin” or “remaining amount” should be understood to be supplemented until the lead-free tin alloy is at a weight percent of 100 wt%.
In the same example or the same comparative example, three tests of an anti-copper corrosion test, a fluidity test, and a moisture test were conducted, and if one “X” appeared in the test result, the “total evaluation result” in Table 1 "X" is displayed in the "" column, and the examples or comparative examples do not meet the requirements of the present invention.
If one arbitrary “Δ” appears in the test result, “Δ” is displayed in the “overall evaluation result” column in Table 1, and the example or comparative example is said to meet the requirements of the present invention. That is.
If “○” appears in all three test results, “○” is displayed in the “Overall Evaluation Result” column in Table 1, and the examples not only meet the requirements of the present invention but also the best performance. It is an example.

表1において、実施例1の「全体評価結果」欄に「○」が表示されているため、実施例1は最良の実施例である。
鉛フリー錫合金は、4.5wt%の銅、0.2wt%のニッケル、0.05wt%のアンチモニー、0.05wt%のビスマスを含み、その他は錫で、しかもアンチモニーの重量パーセント数値(本実施例は0.05wt%)とビスマスの重量パーセント数値(本実施例は0.05wt%)の総合計は、0.15wt%より小さい(本実施例は0.1wt%に等しい)。
In Table 1, since “◯” is displayed in the “overall evaluation result” column of Example 1, Example 1 is the best example.
The lead-free tin alloy contains 4.5 wt% copper, 0.2 wt% nickel, 0.05 wt% antimony, 0.05 wt% bismuth, the others are tin, and the antimony weight percentage (this implementation) The total of the example is 0.05 wt%) and the weight percentage of bismuth (this example is 0.05 wt%) is less than 0.15 wt% (this example is equal to 0.1 wt%).

本発明は発明構想の過程において、単一の金属が、合金全体中で示す特性を予知することはできず、合金の煩雑な製造過程(製造工程、準備工程)において、評価し知る必要がある。
しかも、近似の性質を有する金属或いは成分を絶えず徐々に変化させることで、必要な特性を備えるものを探し、こうして各金属或いは成分の性質が、鉛フリー錫合金の組成物に、より優れた抗銅蝕性、流動性、湿潤性を備えさせられるか否かを最終的に確定する。
よって、表1中の実施例と比較例を以下の通り説明する。
In the process of the invention concept, a single metal cannot predict the characteristics exhibited in the entire alloy, and needs to be evaluated and known in the complicated manufacturing process (manufacturing process and preparation process) of the alloy. .
Moreover, by constantly and gradually changing the metals or components having similar properties, the ones having the necessary characteristics are searched for, and thus the properties of each metal or component are superior to those of the lead-free tin alloy composition. It is finally determined whether or not copper corrosion resistance, fluidity and wettability can be provided.
Therefore, Examples and Comparative Examples in Table 1 will be described as follows.

3.0〜6.0wt%の銅:
鉛フリー錫合金中に添加する銅の重量パーセントは、抗銅蝕試験の優劣に影響を及ぼす。
銅の重量パーセントが過度に低ければ、鉛フリー錫合金は、抗銅蝕試験を通過することはできない。
銅の重量パーセントが過度に高ければ、好ましい抗銅蝕性を実現できるが、鉛フリー錫合金は、流動性試験及び潤湿性試験を通過することはできない。
比較例7は2.0wt%の銅を採用し、それは抗銅蝕試験では「X」と表示され、銅の重量パーセントが過度に低ければ、合金は抗銅蝕性を通過できないことを示している。
比較例8は、7.0wt%の銅を採用し、それは抗銅蝕試験では「○」と表示されているが、流動性試験、潤湿性試験、「全体評価結果」欄では、「X」と表示されており、銅の重量パーセントが過度に高いなら、合金は、流動性試験及び潤湿性試験を通過できないことを示している。
実施例12は、3.0wt%の銅を採用し、実施例11は4.0wt%の銅を採用し、実施例1〜実施例10は4.5wt%の銅を採用し、実施例13は5.0wt%の銅を採用し、実施例14は6.0wt%の銅を採用するが、それらは表1中の「全体評価結果」欄に「△」或いは「○」が表示されており、鉛フリー錫合金中に3.0〜6.0wt%の銅を含めば、本発明の要求に符合できるということを示している。
特に2.0wt%の銅を採用する比較例7に比べ、銅の含量を3.0wt%まで増やした実施例12を比較すると、実施例12の鉛フリー錫合金は、本発明の要求に符合している。
7.0wt%の銅を採用する比較例8に比べ、銅の含量を6.0wt%まで減らした実施例14を比較すると、実施例14の鉛フリー錫合金は、本発明の要求に符合している。
3.0-6.0 wt% copper:
The weight percentage of copper added to the lead-free tin alloy affects the superiority or inferiority of the anti-copper corrosion test.
If the weight percentage of copper is too low, the lead-free tin alloy cannot pass the anti-corrosion test.
If the copper weight percentage is too high, favorable anti-corrosion properties can be achieved, but the lead-free tin alloy cannot pass the flowability test and the wetness test.
Comparative Example 7 employs 2.0 wt% copper, which is labeled “X” in the anti-copper corrosion test, indicating that if the copper weight percentage is too low, the alloy cannot pass anti-corrosion. Yes.
Comparative Example 8 employs 7.0 wt% copper, which is indicated as “◯” in the anti-copper corrosion test, but in the flowability test, the moisture test, and the “overall evaluation result” column, “X”. If the copper weight percentage is too high, it indicates that the alloy cannot pass the flowability test and the wetness test.
Example 12 employs 3.0 wt% copper, Example 11 employs 4.0 wt% copper, Examples 1 to 10 employ 4.5 wt% copper, and Example 13 Employs 5.0 wt% copper, and Example 14 employs 6.0 wt% copper, but “△” or “◯” is displayed in the “overall evaluation result” column in Table 1. This indicates that inclusion of 3.0 to 6.0 wt% copper in the lead-free tin alloy can meet the requirements of the present invention.
In particular, when comparing Example 12 in which the copper content is increased to 3.0 wt% compared to Comparative Example 7 employing 2.0 wt% copper, the lead-free tin alloy of Example 12 meets the requirements of the present invention. doing.
Comparing Example 14 in which the copper content is reduced to 6.0 wt% compared to Comparative Example 8 employing 7.0 wt% copper, the lead-free tin alloy of Example 14 meets the requirements of the present invention. ing.

上記のように、本発明による鉛フリー錫合金は、4.0〜5.0wt%の銅を含有する場合が、最も優れていることが分かる。   As described above, it can be seen that the lead-free tin alloy according to the present invention is most excellent when it contains 4.0 to 5.0 wt% of copper.

0.05〜0.35wt%のニッケル:
鉛フリー錫合金中に、添加するニッケルの重量パーセントを高めると、好ましい抗銅蝕性が得られるが、鉛フリー錫合金が、流動性試験及び潤湿性試験を通過できないリスクを招く恐れがある。
比較例5は0.01wt%のニッケルを採用し、抗銅蝕試験では「X」と表示されており、重量パーセントが過度に低いニッケルにより、合金は抗銅蝕性を通過できないことを示している。
比較例6は0.4wt%のニッケルを採用し、抗銅蝕試験では「○」と表示されているが、流動性試験、潤湿性試験、「全体評価結果」欄では、「X」と表示されており、重量パーセントが過度に高いニッケル合金は、流動性試験及び潤湿性試験を通過できないことを示している。
実施例8は0.05wt%のニッケルを採用し、実施例7は0.15wt%のニッケルを採用し、実施例9は0.25wt%のニッケルを採用し、実施例1〜実施例6及び実施例11〜実施例14は0.2wt%のニッケルを採用し、実施例10は0.35wt%のニッケルを採用し、表1中「全体評価結果」欄に「△」或いは「○」が表示されており、鉛フリー錫合金中に0.05〜0.35wt%のニッケルを含めば、本発明の要求に符合できることを示している。
0.01wt%のニッケルを採用する比較例5に比べ、ニッケルの含量を0.05wt%まで増やした実施例8を比較すると、実施例8の鉛フリー錫合金は、本発明の要求に符合している。
0.4wt%のニッケルを採用する比較例6に比べ、ニッケルの含量を0.35wt%まで減らした実施例10を比較すると、実施例10の鉛フリー錫合金は、本発明の要求に符合している。
0.05-0.35 wt% nickel:
Increasing the weight percentage of nickel added to the lead-free tin alloy provides favorable anti-corrosion properties, but may lead to the risk that the lead-free tin alloy will not pass the fluidity test and the moisture test.
Comparative Example 5 employs 0.01 wt% nickel and is labeled “X” in the anti-copper corrosion test, indicating that the alloy cannot pass anti-corrosion due to the nickel having an excessively low weight percentage. Yes.
Comparative Example 6 employs 0.4 wt% nickel, and “O” is displayed in the anti-copper corrosion test, but “X” is displayed in the fluidity test, the moisture test, and the “overall evaluation result” column. In other words, nickel alloys with excessively high weight percentages have failed to pass the fluidity test and the wetness test.
Example 8 employs 0.05 wt% nickel, Example 7 employs 0.15 wt% nickel, Example 9 employs 0.25 wt% nickel, and Examples 1 to 6 and Example 11 to Example 14 employ 0.2 wt% nickel, Example 10 employs 0.35 wt% nickel, and “△” or “◯” is displayed in the “Overall Evaluation Result” column in Table 1. This indicates that inclusion of 0.05 to 0.35 wt% nickel in the lead-free tin alloy can meet the requirements of the present invention.
Comparing Example 8 in which the nickel content is increased to 0.05 wt% compared to Comparative Example 5 employing 0.01 wt% nickel, the lead-free tin alloy of Example 8 meets the requirements of the present invention. ing.
Comparing Example 10 in which the nickel content was reduced to 0.35 wt% compared to Comparative Example 6 employing 0.4 wt% nickel, the lead-free tin alloy of Example 10 met the requirements of the present invention. ing.

上記の通り、本発明による鉛フリー錫合金は、0.15〜0.25wt%のニッケルを含む場合が、最も優れている。   As described above, the lead-free tin alloy according to the present invention is best when it contains 0.15 to 0.25 wt% nickel.

本発明による鉛フリー錫合金において、3.0〜6.0wt%の銅及び0.05〜0.35wt%のニッケルを採用しなければ、本発明の要求に符合できないことがすでに分かっている。
すなわち、本発明による鉛フリー錫合金は、4.0〜5.0wt%の銅及び0.15〜0.25wt%のニッケルを含む場合が、最も優れている。
比較例5〜8が採用する銅及びニッケルの重量パーセントは、上述の条件にすでに符合しないため、以下では、表1中のすべての実施例と比較例1〜4を討論の対象とする。
It has already been found that the lead-free tin alloy according to the present invention cannot meet the requirements of the present invention unless 3.0 to 6.0 wt% copper and 0.05 to 0.35 wt% nickel are employed.
That is, the lead-free tin alloy according to the present invention is best when it contains 4.0 to 5.0 wt% copper and 0.15 to 0.25 wt% nickel.
Since the weight percentages of copper and nickel employed in Comparative Examples 5 to 8 do not already meet the above-mentioned conditions, all the examples in Table 1 and Comparative Examples 1 to 4 will be discussed below.

アンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計は、0.15wt%より小さい。   The sum of the antimony weight percentage and the bismuth weight percentage is less than 0.15 wt%.

鉛フリー錫合金中に添加するアンチモニー及びビスマスの重量パーセントを増やせば、好ましい流動性及び潤湿性が実現できるが、鉛フリー錫合金が、抗銅蝕性試験を通過できないリスクがある。
比較例1〜3が採用するアンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計は、0.15wt%に等しい。
比較例4が採用するアンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計は、0.2wt%に等しい。
比較例1〜4は、抗銅蝕試験ですべて「X」と表示されており、すべて抗銅蝕試験を通過していないが、良好な流動性及び潤湿性を備えるということを示している。
実施例6が採用するアンチモニー及びビスマスは共に0.01wt%で、実施例4及び実施例5が採用するアンチモニー及びビスマスは共に0.055wt%で、実施例2及び実施例3が採用するアンチモニー及びビスマスは共に0.105wt%で、実施例7〜実施例14及び実施例1が採用するアンチモニー及びビスマスは共に0.1wt%であるが、表1中「全体評価結果」欄に「△」或いは「○」が表示されており、鉛フリー錫合金中に含まれるアンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計が0.15wt%より小さいと、本発明の要求に符合できるということを示している。
特に共に0.15wt%のアンチモニー及びビスマスを採用する比較例1に比べ、アンチモニー及びビスマスの合計含量を0.15wt%以下に減らしたアンチモニー及びビスマスの共同含量の実施例1(実施例1中の数値は0.1wt%)を比較すると、実施例1の鉛フリー錫合金は、本発明の要求に符合している。
Increasing the weight percentage of antimony and bismuth added to the lead-free tin alloy can achieve good fluidity and moisture, but there is a risk that the lead-free tin alloy will not pass the anti-corrosion test.
The total of the antimony weight percentage value and the bismuth weight percentage value employed in Comparative Examples 1 to 3 is equal to 0.15 wt%.
The total of the antimony weight percent value and the bismuth weight percent value employed in Comparative Example 4 is equal to 0.2 wt%.
Comparative Examples 1 to 4 are all labeled as “X” in the anti-corrosion test, and have not passed the anti-corrosion test, but have good fluidity and moisture.
The antimony and bismuth employed in Example 6 were both 0.01 wt%, the antimony and bismuth employed in Examples 4 and 5 were both 0.055 wt%, and the antimony and bismuth employed in Examples 2 and 3 were used. Both bismuth was 0.105 wt%, and both antimony and bismuth employed in Examples 7 to 14 and Example 1 were 0.1 wt%. In Table 1, “△” or “ "○" is displayed, and if the total of the antimony weight percentage value and the bismuth weight percentage value contained in the lead-free tin alloy is less than 0.15 wt%, the requirement of the present invention can be met. Show.
In particular, in comparison with Comparative Example 1 in which both 0.15 wt% antimony and bismuth are employed, the combined content of antimony and bismuth is reduced to 0.15 wt% or less. When the numerical value is 0.1 wt%), the lead-free tin alloy of Example 1 meets the requirements of the present invention.

本発明による鉛フリー錫合金が採用するアンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計は、0.105wt%より小さいか、或いは等しい時、最も好ましい。   The total amount of antimony weight percent and bismuth weight percent employed by the lead-free tin alloy according to the present invention is most preferred when it is less than or equal to 0.105 wt%.

本発明による鉛フリー錫合金は、含まれるアンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計が、0.1wt%より小さいか、或いは等しい時により好ましい。   The lead-free tin alloy according to the present invention is more preferred when the sum of the antimony weight percentage value and the bismuth weight percentage value is less than or equal to 0.1 wt%.

0.005〜0.1wt%のアンチモニー:
鉛フリー錫合金中に添加するアンチモニーの重量パーセントを高めると、好ましい流動性が実現できるが、抗銅蝕性が低下するリスクがある。
実施例2、5、6中において、銅、ニッケル及びビスマスの重量パーセントはすべて相同で、アンチモニーの重量パーセントは、それぞれ実施例6の0.005wt%、実施例5の0.05wt%で、しかも実施例2の0.1wt%まで高める。
以下には注意を要する。
流動性試験結果は、実施例6の受入可(「△」と表示)から、実施例5及び実施例2の良好(「○」と表示)まで引き上げられているが、抗銅蝕試験の結果は、流動性試験の結果とちょうど反対である。
抗銅蝕試験結果は、実施例6の良好(「○」と表示)から、実施例2の受入可(「△」と表示)へと引き下げられている。
実施例2、5、6、1では、表1中「全体評価結果」欄に「△」或いは「○」が表示されており、鉛フリー錫合金中に0.005〜0.1wt%のアンチモニーを含む場合に、本発明の要求に符合できるということを示している。
0.005 to 0.1 wt% antimony:
Increasing the weight percentage of antimony added to the lead-free tin alloy can achieve favorable fluidity, but there is a risk that the anti-corrosion resistance will be reduced.
In Examples 2, 5, and 6, the weight percentages of copper, nickel, and bismuth are all homologous, and the weight percentage of antimony is 0.005 wt% in Example 6, 0.05 wt% in Example 5, respectively. Increase to 0.1 wt% of Example 2.
Care must be taken in the following.
The fluidity test results were raised from the acceptance of Example 6 (indicated as “Δ”) to the favorable results in Example 5 and Example 2 (indicated as “◯”). Is just the opposite of the results of the fluidity test.
The anti-corrosion test result is lowered from the favorable example 6 (indicated as “◯”) to the acceptable state in example 2 (indicated as “Δ”).
In Examples 2, 5, 6, and 1, “△” or “◯” is displayed in the “overall evaluation result” column in Table 1, and 0.005 to 0.1 wt% of antimony in the lead-free tin alloy It is shown that the requirement of the present invention can be met.

本発明による鉛フリー錫合金は、0.005〜0.05wt%のアンチモニーを含む場合が、より優れている。   The lead-free tin alloy according to the present invention is better when it contains 0.005 to 0.05 wt% antimony.

0.005〜0.1wt%のビスマス:
鉛フリー錫合金中に添加するビスマスの重量パーセントを高めると、好ましい潤湿性を実現できるが、抗銅蝕性が悪くなるリスクがある。
実施例3、4、6中の銅、ニッケル及びアンチモニーの重量パーセントはどれも相同だが、ビスマスの重量パーセントはそれぞれ実施例6の0.005wt%、実施例4の0.05wt%で、しかも実施例3では0.1wt%まで引き上げられている。
以下には注意を要する。
湿潤性試験結果は、実施例6の受入可(「△」と表示)から、実施例3の良好(「○」と表示)へと引き上げられているが、抗銅蝕試験の結果は、湿潤性試験の結果とちょうど反対である。
抗銅蝕試験結果は、実施例6の良好(「○」と表示)から、実施例3の受入可(「△」と表示)へと低下している。
実施例3、4、6、1の表1中「全体評価結果」欄には「△」或いは「○」が表示されており、鉛フリー錫合金中に0.005〜0.1wt%のビスマスを含めば、本発明の要求に符合できるということを示している。
0.005-0.1 wt% bismuth:
When the weight percentage of bismuth added to the lead-free tin alloy is increased, a preferable moisture can be achieved, but there is a risk that the anti-corrosion property is deteriorated.
The weight percentages of copper, nickel and antimony in Examples 3, 4, and 6 are all similar, but the weight percentage of bismuth is 0.005 wt% of Example 6 and 0.05 wt% of Example 4, respectively. In Example 3, it is raised to 0.1 wt%.
Care must be taken in the following.
The wettability test result is raised from acceptable in Example 6 (indicated as “Δ”) to good in Example 3 (indicated as “◯”), but the anti-corrosion test result is wet. This is just the opposite of the sex test results.
The anti-corrosion test result has decreased from good (displayed as “◯”) in Example 6 to acceptable (displayed as “Δ”) in Example 3.
In Table 1, Examples 3, 4, 6, and 1, “△” or “◯” is displayed in the “overall evaluation result” column, and 0.005 to 0.1 wt% of bismuth in the lead-free tin alloy. Including this indicates that the requirement of the present invention can be met.

本発明による鉛フリー錫合金は、0.005〜0.05wt%のビスマスを含む場合が、より優れている。   The lead-free tin alloy according to the present invention is better when it contains 0.005 to 0.05 wt% bismuth.

本発明の鉛フリー錫合金は、錫メッキ銅線に用いる他に、接合材料として、銅線と被接合物(例えば、他の金属線)との接合に運用できる。
その接合プロセスは、銅線と被接合物とを先に物理方式で、仮結合した後、銅線と被接合物をいっしょに錫槽内に浸し、銅線と被接合物との間は、本発明の鉛フリー錫合金が形成する接合部位により結合される。
本発明は銅蝕現象を緩和し、錫液の流動性を高められるため、この接合部位の銅蝕現象を低下させ、接合部位の外観を改善し、接合部位のブリッジ現象を低下させることができる。
The lead-free tin alloy of the present invention can be used for joining a copper wire and an object to be joined (for example, another metal wire) as a joining material in addition to being used for a tin-plated copper wire.
In the joining process, the copper wire and the object to be joined are preliminarily bonded by a physical method, and then the copper wire and the object to be joined are immersed together in a tin bath. Between the copper wire and the object to be joined, The lead-free tin alloy of the present invention is bonded by a bonding site formed.
In the present invention, the copper corrosion phenomenon can be mitigated and the fluidity of the tin solution can be improved, so that the copper corrosion phenomenon at the joining site can be reduced, the appearance of the joining site can be improved, and the bridging phenomenon at the joining site can be reduced. .

従来の技術に比べ、本発明は、錫、銅、ニッケル、アンチモニー、ビスマス等金属を利用し組成される鉛フリー錫合金で、意図して鉛を添加しないため、毒性を大幅に低下させられる。
これにより、銅線にフラックスを塗布する必要がない状況下で、鉛フリー錫合金を入れた高温錫槽に銅線を直接浸し、錫メッキ作業を行い、錫メッキ銅線を製造することができる。
しかも、従来の鉛フリー錫合金に比べ、本発明の鉛フリー錫合金は、流動性及び湿潤性に優れるため、形成される錫メッキ層の厚みは相対的に均一で、しかもブリッジ現象を低下させられ、及びより良い抗銅蝕性を備え、製造工程における銅線の断裂を防止することができる。
鉛フリー錫合金を使用する錫メッキ銅線は、表面錫メッキ層の厚みが均一であるばかりか、相対的に信頼性が高い機械構造強度及び抗酸化能力を実現することができる。
Compared with the prior art, the present invention is a lead-free tin alloy composed of metals such as tin, copper, nickel, antimony, bismuth and the like, and since lead is not intentionally added, toxicity is greatly reduced.
As a result, it is possible to manufacture a tin-plated copper wire by directly immersing the copper wire in a high-temperature tin bath containing a lead-free tin alloy and performing a tin-plating operation in a situation where it is not necessary to apply a flux to the copper wire. .
Moreover, since the lead-free tin alloy of the present invention is superior in fluidity and wettability compared to the conventional lead-free tin alloy, the thickness of the formed tin plating layer is relatively uniform, and the bridge phenomenon is reduced. And having better anti-corrosiveness to copper, it is possible to prevent the copper wire from being broken in the manufacturing process.
A tin-plated copper wire using a lead-free tin alloy has not only a uniform surface tin-plated layer thickness, but also can achieve relatively reliable mechanical structure strength and antioxidant capacity.

本発明は特許登録の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。   The present invention has novelty that is a requirement for patent registration, has sufficient progress compared to conventional similar products, has high practicality, meets social needs, and has very high industrial utility value .

10 錫メッキ銅線
11 銅線
12 錫メッキ層
20 錫メッキ銅線
21 銅線
22 錫メッキ層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Tin plating copper wire 11 Copper wire 12 Tin plating layer 20 Tin plating copper wire 21 Copper wire 22 Tin plating layer

Claims (10)

鉛フリー錫合金は、3.0〜6.0wt%の銅、0.05〜0.35wt%のニッケル、0.005〜0.1wt%のアンチモニー及び0.005〜0.1wt%のビスマスを含み、その他は錫であることを特徴とする鉛フリー錫合金。   Lead-free tin alloy consists of 3.0-6.0 wt% copper, 0.05-0.35 wt% nickel, 0.005-0.1 wt% antimony and 0.005-0.1 wt% bismuth. A lead-free tin alloy characterized in that the other is tin. 前記アンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計は、0.15wt%より小さいことを特徴とする請求項1に記載の鉛フリー錫合金。   2. The lead-free tin alloy according to claim 1, wherein the total sum of the antimony weight percentage and the bismuth weight percentage is less than 0.15 wt%. 前記アンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計は、0.1wt%より小さいか、或いは等しいことを特徴とする請求項2に記載の鉛フリー錫合金。   3. The lead-free tin alloy according to claim 2, wherein the total sum of the antimony weight percent value and the bismuth weight percent value is less than or equal to 0.1 wt%. 前記鉛フリー錫合金は、4.0〜5.0wt%の銅を含むことを特徴とする請求項1に記載の鉛フリー錫合金。   The lead-free tin alloy according to claim 1, wherein the lead-free tin alloy contains 4.0 to 5.0 wt% copper. 前記鉛フリー錫合金は、0.15〜0.25wt%のニッケルを含むことを特徴とする請求項4に記載の鉛フリー錫合金。   The lead-free tin alloy according to claim 4, wherein the lead-free tin alloy contains 0.15 to 0.25 wt% of nickel. 前記鉛フリー錫合金は、0.005〜0.05wt%のアンチモニーを含むことを特徴とする請求項5に記載の鉛フリー錫合金。   The lead-free tin alloy according to claim 5, wherein the lead-free tin alloy contains 0.005 to 0.05 wt% of antimony. 前記鉛フリー錫合金は、0.005〜0.05wt%のビスマスを含むことを特徴とする請求項6に記載の鉛フリー錫合金。   The lead-free tin alloy according to claim 6, wherein the lead-free tin alloy contains 0.005 to 0.05 wt% of bismuth. 前記アンチモニーの重量パーセント数値とビスマスの重量パーセント数値の総合計は、0.1wt%より小さいか、或いは等しいことを特徴とする請求項7に記載の鉛フリー錫合金。   The lead-free tin alloy according to claim 7, wherein the sum of the antimony weight percent value and the bismuth weight percent value is less than or equal to 0.1 wt%. 前記鉛フリー錫合金は、4.5wt%の銅、0.2wt%のニッケル、0.05wt%のアンチモニー及び0.05wt%のビスマスを含むことを特徴とする請求項8に記載の鉛フリー錫合金。   The lead-free tin alloy according to claim 8, wherein the lead-free tin alloy includes 4.5 wt% copper, 0.2 wt% nickel, 0.05 wt% antimony, and 0.05 wt% bismuth. alloy. 前記錫メッキ銅線は、請求項1に記載の鉛フリー錫合金により銅線の表面を被覆し、錫メッキ層を形成することを特徴とする錫メッキ銅線。   The said tin plating copper wire coat | covers the surface of a copper wire with the lead-free tin alloy of Claim 1, and forms a tin plating layer, The tin plating copper wire characterized by the above-mentioned.
JP2017139592A 2017-06-09 2017-07-19 Lead-free tin alloy and tin-plated copper wire using the same Active JP6478297B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710433609.1A CN107245602B (en) 2017-06-09 2017-06-09 Lead-free tin alloy and the tinned wird for using it
CN201710433609.1 2017-06-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019002066A true JP2019002066A (en) 2019-01-10
JP6478297B2 JP6478297B2 (en) 2019-03-06

Family

ID=60018951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017139592A Active JP6478297B2 (en) 2017-06-09 2017-07-19 Lead-free tin alloy and tin-plated copper wire using the same

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6478297B2 (en)
CN (1) CN107245602B (en)
TW (1) TWI643960B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110724899A (en) * 2019-11-27 2020-01-24 云南电网有限责任公司电力科学研究院 Anti-corrosion method for electric power fitting
CN114807677B (en) * 2021-05-19 2023-08-08 苏州优诺电子材料科技有限公司 Tin alloy and preparation method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5497542A (en) * 1978-01-19 1979-08-01 Sumitomo Electric Ind Ltd Production of molten metal plated conductor
JPH08225909A (en) * 1994-12-07 1996-09-03 Wieland Werke Ag Tape-like or wire-like composite material and its use
CN1785579A (en) * 2005-12-16 2006-06-14 亚通电子有限公司 Lead les tin solder

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2346380B (en) * 1999-01-28 2001-07-11 Murata Manufacturing Co Lead-free solder and soldered article
EP1971699A2 (en) * 2006-01-10 2008-09-24 Illinois Tool Works Inc. Lead-free solder with low copper dissolution
CN101190480A (en) * 2006-11-29 2008-06-04 升贸科技股份有限公司 Lead free tin soldering solder composition
JP4375485B2 (en) * 2008-02-22 2009-12-02 日本ジョイント株式会社 Lead-free solder alloy manufacturing method and semiconductor device manufacturing method
CN101575680A (en) * 2008-05-09 2009-11-11 佛山市顺德区顺达电脑厂有限公司 Lead-free solder alloy
CN101947701B (en) * 2010-09-29 2014-11-12 广州汉源新材料有限公司 High-temperature low copper solubility rate lead-free solder
US10195698B2 (en) * 2015-09-03 2019-02-05 AIM Metals & Alloys Inc. Lead-free high reliability solder alloys

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5497542A (en) * 1978-01-19 1979-08-01 Sumitomo Electric Ind Ltd Production of molten metal plated conductor
JPH08225909A (en) * 1994-12-07 1996-09-03 Wieland Werke Ag Tape-like or wire-like composite material and its use
CN1785579A (en) * 2005-12-16 2006-06-14 亚通电子有限公司 Lead les tin solder

Also Published As

Publication number Publication date
CN107245602A (en) 2017-10-13
JP6478297B2 (en) 2019-03-06
TW201903162A (en) 2019-01-16
CN107245602B (en) 2019-03-22
TWI643960B (en) 2018-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4821800B2 (en) Pre-plating method for coil ends
KR101624478B1 (en) Solder alloy, solder paste, and electronic circuit board
KR101538286B1 (en) Solder alloy, solder paste, and electronic circuit board
TWI460046B (en) High strength silver-free lead-free solder
JP2012106280A (en) Low silver solder alloy and solder paste composition
US8603390B2 (en) Copper-phosphorus-strontium brazing alloy
KR102242388B1 (en) Solder alloy, solder bonding material and electronic circuit board
TW533115B (en) A control method for copper density in a solder dipping bath
JP6478297B2 (en) Lead-free tin alloy and tin-plated copper wire using the same
JP2004154864A (en) Lead-free soldering alloy
JP5336142B2 (en) Solder alloy
CN102554490B (en) Copper dissolving resisting stannum-copper lead-free brazing filler metal alloy
JP4497431B1 (en) Hot dip galvanizing
CN106687250B (en) Lead-free solder alloy for terminal pre-plating and electronic component
CN108098185A (en) A kind of low-melting point leadless scolding tin of MPY solder machines
JP7007623B1 (en) Solder alloys and solder fittings
JP5387808B1 (en) Solder alloy
JP2004330259A (en) LEAD-FREE SnCu SOLDER ALLOY
TWI821211B (en) Cost-effective lead-free solder alloy for electronic applications
JP2014136236A (en) Pb-FREE In-BASED SOLDER ALLOY

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190131

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6478297

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250