JP2628749B2 - 耐熱性に優れた電子・電機部品用ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料 - Google Patents
耐熱性に優れた電子・電機部品用ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料Info
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- JP2628749B2 JP2628749B2 JP1121274A JP12127489A JP2628749B2 JP 2628749 B2 JP2628749 B2 JP 2628749B2 JP 1121274 A JP1121274 A JP 1121274A JP 12127489 A JP12127489 A JP 12127489A JP 2628749 B2 JP2628749 B2 JP 2628749B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はCuまたはCu合金を基材とし、中間層としてA
g、Ag合金、Cuなどを有し最外層にSn、Sn合金の溶融凝
固被覆層を設けた、高温で使用される電子部品、機器用
のSnまたはSn合金被覆材料に関する。
g、Ag合金、Cuなどを有し最外層にSn、Sn合金の溶融凝
固被覆層を設けた、高温で使用される電子部品、機器用
のSnまたはSn合金被覆材料に関する。
CuまたはCu合金基材上にSnまたはSn合金を被覆した複
合導体は基体の特性に加えてSnなどの優れた半田付性と
耐食性を有し、また電気接続特性にも優れているため、
コネクター、端子などの接点、リードフレーム、リード
線等の部品リード部、基板回路や配線ケーブル導体など
の電子、電機部品として使用されている。
合導体は基体の特性に加えてSnなどの優れた半田付性と
耐食性を有し、また電気接続特性にも優れているため、
コネクター、端子などの接点、リードフレーム、リード
線等の部品リード部、基板回路や配線ケーブル導体など
の電子、電機部品として使用されている。
これらの材料は通常CuまたはCu合金基材上に直接、電
気めっきや溶融めっき、クラッド等によりSnまたはSn合
金を被覆したものや、中間層としてCu、Ni層等を設けた
後SnまたはSn合金を被覆した材料が使用されている。
気めっきや溶融めっき、クラッド等によりSnまたはSn合
金を被覆したものや、中間層としてCu、Ni層等を設けた
後SnまたはSn合金を被覆した材料が使用されている。
上記の材料が電子、電機部品に使用される場合、使用
中に外部または自己の発熱により、材料の温度が100℃
程度に上昇するのが一般的であるが、最近の軽薄短小化
等により自己発熱の増大、熱の放散がし難いこと、他の
発熱部への近接化等の事情により120℃以上の温度にお
いて使用されることが進められている。
中に外部または自己の発熱により、材料の温度が100℃
程度に上昇するのが一般的であるが、最近の軽薄短小化
等により自己発熱の増大、熱の放散がし難いこと、他の
発熱部への近接化等の事情により120℃以上の温度にお
いて使用されることが進められている。
しかしこの使用温度においては従来のCuを中間層とし
たSnまたはSn合金被覆材料においてはCuとSnの拡散のた
め表面にCuが到達し酸化を起すことおよび純Sn層または
純半田層が拡散により失われて合金層となり外観が損な
われる他、接触抵抗が増加するなど特性が劣化する。ま
たNiを中間層としたものも120℃以上の温度においてはN
i−Snの拡散層を生成し接触抵抗が増加するなどの問題
があった。
たSnまたはSn合金被覆材料においてはCuとSnの拡散のた
め表面にCuが到達し酸化を起すことおよび純Sn層または
純半田層が拡散により失われて合金層となり外観が損な
われる他、接触抵抗が増加するなど特性が劣化する。ま
たNiを中間層としたものも120℃以上の温度においてはN
i−Snの拡散層を生成し接触抵抗が増加するなどの問題
があった。
本発明は上記の問題について検討の結果、高温におけ
る使用に拘わらず、表面の酸化変色がなく接触抵抗の増
加が少なく、長期間にわたり、外観および接触特性が良
好なSnまたはSn合金被覆材料を開発したものである。
る使用に拘わらず、表面の酸化変色がなく接触抵抗の増
加が少なく、長期間にわたり、外観および接触特性が良
好なSnまたはSn合金被覆材料を開発したものである。
本発明はCuまたはCu合金基材に0.005〜0.5μｍのAgま
たはAg合金の被覆層を設け、その表面にSnまたはSn合金
の溶融凝固被覆層を設けてなる耐熱性に優れた電子・電
機部品用SnまたはSn合金被覆材料であり、またCuまたは
Cu合金基材に0.005〜0.5μｍのAgまたはAg合金の被覆層
を設け、その表面に0.005〜0.3μｍのCuの被覆層を設
け、更にその表面にSnまたはSn合金の溶融凝固被覆層を
設けてなる耐熱性に優れた電子・電機部品用SnまたはSn
合金被覆材料である。すなわち本発明はCuまたはCu合金
からなる基材表面に0.005〜0.5μｍのAgまたはAg合金の
中間層の被覆層を設け、その表面にSnまたはSn合金の溶
融凝固被覆層を設けたものであり、上記のAgまたはAg合
金の中間層を設けることにより基材のCuまたはCu合金が
SnまたはSn合金溶融凝固被覆層に拡散するのを抑制し、
表面被覆層の酸化変化を防止し、かつ接触抵抗の増加を
減少せしめたものである。
たはAg合金の被覆層を設け、その表面にSnまたはSn合金
の溶融凝固被覆層を設けてなる耐熱性に優れた電子・電
機部品用SnまたはSn合金被覆材料であり、またCuまたは
Cu合金基材に0.005〜0.5μｍのAgまたはAg合金の被覆層
を設け、その表面に0.005〜0.3μｍのCuの被覆層を設
け、更にその表面にSnまたはSn合金の溶融凝固被覆層を
設けてなる耐熱性に優れた電子・電機部品用SnまたはSn
合金被覆材料である。すなわち本発明はCuまたはCu合金
からなる基材表面に0.005〜0.5μｍのAgまたはAg合金の
中間層の被覆層を設け、その表面にSnまたはSn合金の溶
融凝固被覆層を設けたものであり、上記のAgまたはAg合
金の中間層を設けることにより基材のCuまたはCu合金が
SnまたはSn合金溶融凝固被覆層に拡散するのを抑制し、
表面被覆層の酸化変化を防止し、かつ接触抵抗の増加を
減少せしめたものである。
さらにSnまたはSn合金の溶融凝固させた被覆層は、通
常のSnまたはSn合金の被覆層より結晶が大きくこのため
Sn層内部の欠陥を減少せしめ、内部からの拡散反応を大
巾に抑制し、耐熱性を向上させたものである。
常のSnまたはSn合金の被覆層より結晶が大きくこのため
Sn層内部の欠陥を減少せしめ、内部からの拡散反応を大
巾に抑制し、耐熱性を向上させたものである。
また本発明は上記のAgまたはAg合金被覆層とSnまたは
Sn合金の溶融凝固被覆層との中間に0.005〜0.3μｍのCu
の中間層を設けたものであり、この中間層はSnまたはSn
合金層を設ける際にAgまたはAg合金層に設けるよりもめ
っきなどの層がのり易い作用をなすものである。
Sn合金の溶融凝固被覆層との中間に0.005〜0.3μｍのCu
の中間層を設けたものであり、この中間層はSnまたはSn
合金層を設ける際にAgまたはAg合金層に設けるよりもめ
っきなどの層がのり易い作用をなすものである。
本発明においてCuまたはCu合金基材とは、純銅、黄
銅、青銅の他、丹銅、りん青銅、キュプロニッケル、各
種リードフレーム用銅合金などであり、AgまたはAg合金
とは、Agの他、Ag−Zn、Ag−In、Ag−Au、Ag−Cu、Ag−
Niなどが使用でき、またSnまたはSn合金とは、Snの他、
通常の半田合金が使用できる。上記の被覆層の被覆方法
は電気めっき、無電解めっき、蒸着、PVD、CVD等が適用
できる。そしてAgまたはAg被覆層の厚さは0.005〜0.5μ
ｍの範囲が適当であり、0.005μｍ未満ではCu−Snの拡
散防止効果が充分でなく、0.5μｍを越えると経済上好
ましくない。Cuの被覆層の厚さは0.005〜0.3μｍの範囲
が適当であり、これより薄いとSnまたはSn合金の溶融凝
固被覆層を設ける際のめっき層にのり難く、これを越え
て厚い場合はSnまたはSn合金層にCuが拡散するので好ま
しくない。さらに最外層のSnまたはSn合金の溶融凝固被
覆層の厚さは従来から通常用いられている材料のもので
あり0.5〜10μｍの範囲が適当である。溶融凝固被覆層
を設ける方法としては、電気めっき後リフロー処理する
か、または溶融めっきにより形成できる。
銅、青銅の他、丹銅、りん青銅、キュプロニッケル、各
種リードフレーム用銅合金などであり、AgまたはAg合金
とは、Agの他、Ag−Zn、Ag−In、Ag−Au、Ag−Cu、Ag−
Niなどが使用でき、またSnまたはSn合金とは、Snの他、
通常の半田合金が使用できる。上記の被覆層の被覆方法
は電気めっき、無電解めっき、蒸着、PVD、CVD等が適用
できる。そしてAgまたはAg被覆層の厚さは0.005〜0.5μ
ｍの範囲が適当であり、0.005μｍ未満ではCu−Snの拡
散防止効果が充分でなく、0.5μｍを越えると経済上好
ましくない。Cuの被覆層の厚さは0.005〜0.3μｍの範囲
が適当であり、これより薄いとSnまたはSn合金の溶融凝
固被覆層を設ける際のめっき層にのり難く、これを越え
て厚い場合はSnまたはSn合金層にCuが拡散するので好ま
しくない。さらに最外層のSnまたはSn合金の溶融凝固被
覆層の厚さは従来から通常用いられている材料のもので
あり0.5〜10μｍの範囲が適当である。溶融凝固被覆層
を設ける方法としては、電気めっき後リフロー処理する
か、または溶融めっきにより形成できる。
本発明は上記したように0.005〜0.5μｍのAgまたはAg
合金の被覆層がCuまたはCu合金基材とSnまたはSn合金の
中間層として存在するので、表面のSnまたはSn合金の溶
融凝固被覆層にCuまたはCu合金が拡散合金化するのを抑
制して表面の酸化変色をなくし、かつ接触抵抗の増加を
防止し、したがって接触特性の劣化が少なくなるもので
ある。また上記のAgまたはAg合金被覆層とSnまたはSn合
金の溶融凝固被覆層との間に0.005〜0.3μｍのCuの中間
層を設けることにより、めっきの際のめっきの密着性を
良好にしてSnまたはSn合金のめっきを容易にしたもので
ある。さらに最外層のSnまたはSn合金の層を溶融凝固被
覆層としたので、通常のSnまたはSn合金の層よりも結晶
が大きく、このため内部からの拡散反応を抑え耐熱性が
向上するものである。
合金の被覆層がCuまたはCu合金基材とSnまたはSn合金の
中間層として存在するので、表面のSnまたはSn合金の溶
融凝固被覆層にCuまたはCu合金が拡散合金化するのを抑
制して表面の酸化変色をなくし、かつ接触抵抗の増加を
防止し、したがって接触特性の劣化が少なくなるもので
ある。また上記のAgまたはAg合金被覆層とSnまたはSn合
金の溶融凝固被覆層との間に0.005〜0.3μｍのCuの中間
層を設けることにより、めっきの際のめっきの密着性を
良好にしてSnまたはSn合金のめっきを容易にしたもので
ある。さらに最外層のSnまたはSn合金の層を溶融凝固被
覆層としたので、通常のSnまたはSn合金の層よりも結晶
が大きく、このため内部からの拡散反応を抑え耐熱性が
向上するものである。
以下に本発明の一実施例について説明する。
実施例１ 板厚0.3mmの7/3黄銅条を電解脱脂、酸洗、水洗後、青
化浴を用いてAgめっきを行ない、この表面に硫酸浴を用
いて1.0μｍの無光沢Snめっきを施した後600℃に10秒間
保持してリフロー処理を行なった。Agめっき厚は0.005
μｍ、0.05μｍ、0.3μｍ、0.5μｍである。この被覆材
料を160℃のエアーバス内で大気加熱した後、材料の表
面状態を観察し、また0.5mmφのAu電極に40gの荷重をか
け電流0.1Aとして接触抵抗を測定し、コクール液電解法
により残存した純Sn層の厚さを測定した。
化浴を用いてAgめっきを行ない、この表面に硫酸浴を用
いて1.0μｍの無光沢Snめっきを施した後600℃に10秒間
保持してリフロー処理を行なった。Agめっき厚は0.005
μｍ、0.05μｍ、0.3μｍ、0.5μｍである。この被覆材
料を160℃のエアーバス内で大気加熱した後、材料の表
面状態を観察し、また0.5mmφのAu電極に40gの荷重をか
け電流0.1Aとして接触抵抗を測定し、コクール液電解法
により残存した純Sn層の厚さを測定した。
実施例２ Cuを青化浴を用いて0.3μｍの厚さにAgとSn層の中間
層として設けた以外は実施例１と同様にして被覆材を作
製した。なおこの場合のAgの厚さは0.05μｍとした被覆
材料を作製した。
層として設けた以外は実施例１と同様にして被覆材を作
製した。なおこの場合のAgの厚さは0.05μｍとした被覆
材料を作製した。
実施例３ 板厚0.2mmのEFTEC−３（Cu−0.15Sn−Ｐ）銅板と電解
脱脂後、酸洗、水洗し、青化浴を用いてAg−Inめっきを
0.3μｍの厚さに施した。この上にクエノールスルホン
酸浴で半田めっきを1.2μｍの厚さに施し、さらに600℃
に10秒間保持してフロー処理して被覆材料を作製した。
脱脂後、酸洗、水洗し、青化浴を用いてAg−Inめっきを
0.3μｍの厚さに施した。この上にクエノールスルホン
酸浴で半田めっきを1.2μｍの厚さに施し、さらに600℃
に10秒間保持してフロー処理して被覆材料を作製した。
比較例１ Ag厚さを0.003μｍとした以外は実施例１と同様にし
て被覆材料を作製した。
て被覆材料を作製した。
比較例２ Agの代りにCuを青化浴を用いて0.6μｍめっきした以
外は実施例１と同様にして被覆材料を作製した。
外は実施例１と同様にして被覆材料を作製した。
比較例３ Agの代りにNiをスルファミン酸浴で1.2μｍの厚さに
めっきした以外は実施例１と同様にして被覆材料を作製
した。
めっきした以外は実施例１と同様にして被覆材料を作製
した。
比較例４ Ag−Inめっきの代りにCuをCN浴で0.6μｍの厚さにめ
っきした以外は実施例３と同様にして被覆材料を作製し
た。
っきした以外は実施例３と同様にして被覆材料を作製し
た。
比較例５ リフローSnのかわりに硫酸浴による光沢Snめっきをし
た以外は実施例１と同様にして被覆材料を作製した。
た以外は実施例１と同様にして被覆材料を作製した。
上記の実施例２〜３と比較例１〜５の各試料について
実施例１と同様にして大気加熱した後同様の測定を行な
った。これらの結果を第１表に示す。
実施例１と同様にして大気加熱した後同様の測定を行な
った。これらの結果を第１表に示す。
第１表から明らかなように本発明の実施例１〜３の被
覆材料はいずれも外観における表面の変色がなく良好で
接触抵抗が小さく、また残存Sn厚さも多いことが判る。
これに対し比較例１〜５のものは、いずれも外観した表
面の変色が多く、また接触抵抗も多く、残存Sn厚さも非
常に少ないことが判る。
覆材料はいずれも外観における表面の変色がなく良好で
接触抵抗が小さく、また残存Sn厚さも多いことが判る。
これに対し比較例１〜５のものは、いずれも外観した表
面の変色が多く、また接触抵抗も多く、残存Sn厚さも非
常に少ないことが判る。
以上に説明したように本発明によれば、高温の使用に
おいても表面変色が少なく、かつ接触特性の劣化の極め
て少ない、SnまたはSn合金被覆材料が得られるもので工
業上顕著な効果を奏するものである。
おいても表面変色が少なく、かつ接触特性の劣化の極め
て少ない、SnまたはSn合金被覆材料が得られるもので工
業上顕著な効果を奏するものである。
Claims (2)
- 【請求項１】CuまたはCu合金基材に0.005〜0.5μｍのAg
またはAg合金の被覆層を設け、その表面にSnまたはSn合
金の溶融凝固被覆層を設けてなる耐熱性に優れた電子・
電機部品用SnまたはSn合金被覆材料。 - 【請求項２】CuまたはCu合金基材に0.005〜0.5μｍのAg
またはAg合金の被覆層を設け、その表面に0.005〜0.3μ
ｍのCuの被覆層を設け、更にその表面にSnまたはSn合金
の溶融凝固被覆層を設けてなる耐熱性に優れた電子・電
機部品用SnまたはSn合金被覆材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121274A JP2628749B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 耐熱性に優れた電子・電機部品用ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121274A JP2628749B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 耐熱性に優れた電子・電機部品用ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02301546A JPH02301546A (ja) | 1990-12-13 |
| JP2628749B2 true JP2628749B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=14807198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1121274A Expired - Fee Related JP2628749B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 耐熱性に優れた電子・電機部品用ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2628749B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3350026B2 (ja) | 2000-08-01 | 2002-11-25 | エフシーエム株式会社 | 電子部品用材料、電子部品用材料の接続方法、ボールグリッドアレイ型電子部品およびボールグリッドアレイ型電子部品の接続方法 |
| JP5152091B2 (ja) * | 2003-07-15 | 2013-02-27 | 日立電線株式会社 | リード線 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5641397A (en) * | 1979-09-12 | 1981-04-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Copper-group material excellent in resistance to corrosion |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP1121274A patent/JP2628749B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02301546A (ja) | 1990-12-13 |
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