JP2670348B2 - ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料 - Google Patents
ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料Info
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- JP2670348B2 JP2670348B2 JP1121275A JP12127589A JP2670348B2 JP 2670348 B2 JP2670348 B2 JP 2670348B2 JP 1121275 A JP1121275 A JP 1121275A JP 12127589 A JP12127589 A JP 12127589A JP 2670348 B2 JP2670348 B2 JP 2670348B2
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- alloy
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- plating
- layer
- thickness
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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N
i、Coまたはこれらを含む合金およびAgまたはAg合金の
被覆層を有し最外層にSn、Sn合金の溶融凝固被覆層を設
けた電子部品、機器用のSnまたはSn合金被覆材料に関す
る。
i、Coまたはこれらを含む合金およびAgまたはAg合金の
被覆層を有し最外層にSn、Sn合金の溶融凝固被覆層を設
けた電子部品、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のな
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のな
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合金基材表面にNi、Coまたはこ
れらを含む合金の第１被覆層を設けその表面にAgまたは
Ag合金の第２被覆層を設け、さらにその表面にSnまたは
Sn合金の溶融凝固被覆層を設けてなるSnまたはSn合金被
覆材料である。
れらを含む合金の第１被覆層を設けその表面にAgまたは
Ag合金の第２被覆層を設け、さらにその表面に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Ni、Coまたはこれらを含む合金の第１被覆層を設け
て、基材のCuまたはCu合金が最外層のSnまたはSn合金の
溶融凝固被覆層に拡散するのを防止し、さらに第２層の
AgまたはAg合金の被覆層を設けて第１被覆層の金属また
は合金が最外層のSnまたはSn合金の溶融凝固被覆層に拡
散するのを防止、高温下においても最外層のSnまたはSn
合金の溶融凝固被覆層が長期にわたり拡散合金化され
ず、表面の酸化変色を防止し、かつ接触抵抗の増加を減
少せしめたものである。
にNi、Coまたはこれらを含む合金の第１被覆層を設け
て、基材のCuまたはCu合金が最外層のSnまたはSn合金の
溶融凝固被覆層に拡散するのを防止し、さらに第２層の
AgまたはAg合金の被覆層を設けて第１被覆層の金属また
は合金が最外層のSnまたはSn合金の溶融凝固被覆層に拡
散するのを防止、高温下においても最外層のSnまたはSn
合金の溶融凝固被覆層が長期にわたり拡散合金化され
ず、表面の酸化変色を防止し、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。
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、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Ni、Coまたはこれ
らを含む合金の第１被覆層の厚さが0.05〜1.0μｍであ
るのが望ましく、0.05μｍより薄いと拡散防止効果が少
なく、これより厚くなると加工性が低下する。またAgま
たはAg合金被覆層の厚さが0.05〜0.5μｍであることが
好ましく、これより薄いと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。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。この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、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Ni、Coまたはこれ
らを含む合金の第１被覆層の厚さが0.05〜1.0μｍであ
るのが望ましく、0.05μｍより薄いと拡散防止効果が少
なく、これより厚くなると加工性が低下する。またAgま
たはAg合金被覆層の厚さが0.05〜0.5μｍであることが
好ましく、これより薄いと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。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。この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。
また第１被覆層としては、Ni、Coの他Ni−Cu、Ni−C
r、Ni−Zn、Ni−Ｐ、Ni−Cu−Ｐ、Co−Ｐ、Ni−Co、Ni
−Feなどの合金が適用でき、第２被覆層としてはAgの他
Ag−In、Ag−Sn、Ag−Zn、Ag−Niなどの合金が適用でき
る。
r、Ni−Zn、Ni−Ｐ、Ni−Cu−Ｐ、Co−Ｐ、Ni−Co、Ni
−Feなどの合金が適用でき、第２被覆層としてはAgの他
Ag−In、Ag−Sn、Ag−Zn、Ag−Niなどの合金が適用でき
る。
本発明は上記したように、第１被覆層がCuまたはCu合
金基材と最外層のSnまたはSn合金の溶融凝固被覆層の拡
散を防止し、さらに第２被覆層が、第１被覆層と最外層
のSnまたはSn合金の溶融凝固被覆層の拡散を防止して最
外層のSnまたはSn合金の溶融凝固被覆層表面の酸化変色
をなくし、かつ接触抵抗の増加を防止し、従って接触特
性の劣化を著しく低減するものである。そして最外層の
SnまたはSn合金の層は、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。
金基材と最外層のSnまたはSn合金の溶融凝固被覆層の拡
散を防止し、さらに第２被覆層が、第１被覆層と最外層
のSnまたはSn合金の溶融凝固被覆層の拡散を防止して最
外層のSnまたはSn合金の溶融凝固被覆層表面の酸化変色
をなくし、かつ接触抵抗の増加を防止し、従って接触特
性の劣化を著しく低減するものである。そして最外層の
SnまたはSn合金の層は、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、
スルファミン酸浴を用いてめっき厚さ0.05、0.2、0.5、
1.0、2.0μｍのNiめっきを施し、さらにこの表面に青化
浴を用いて、めっき厚さが0.005、0.05、0.2、0.5μｍ
のAgめっきを施し、さらにこの表面に硫酸浴を用いて厚
さ1.0μｍの光沢Snめっきを行なった後600℃に10秒間保
持し、リフロー処理して、Snめっき被覆材料を作製し
た。
スルファミン酸浴を用いてめっき厚さ0.05、0.2、0.5、
1.0、2.0μｍのNiめっきを施し、さらにこの表面に青化
浴を用いて、めっき厚さが0.005、0.05、0.2、0.5μｍ
のAgめっきを施し、さらにこの表面に硫酸浴を用いて厚
さ1.0μｍの光沢Snめっきを行なった後600℃に10秒間保
持し、リフロー処理して、Snめっき被覆材料を作製し
た。
比較例１ Niめっき厚を1.2μｍとし、Agめっきをしなかったこ
と以外は実施例１と同様にしてSnめっき被覆材料を作製
した。
と以外は実施例１と同様にしてSnめっき被覆材料を作製
した。
比較例２ Niめっきを施さず、Agめっき厚を0.2μｍとした以外
は実施例１と同様にしてSnめっき被覆材料を作製した。
は実施例１と同様にしてSnめっき被覆材料を作製した。
比較例３ Niめっき厚を0.03μｍ、Agめっき厚を0.2μｍとした
以外は実施例１と同様にしてSnめっき被覆材料を作製し
た。
以外は実施例１と同様にしてSnめっき被覆材料を作製し
た。
比較例４ Niめっき厚を0.5μｍ、Agめっき厚を0.001μｍとした
以外は実施例１と同様にしてSnめっき被覆材料を作製し
た。
以外は実施例１と同様にしてSnめっき被覆材料を作製し
た。
比較例５ NiおよびAgめっきを施さず、Cuを青化浴にて0.6μｍ
の厚さにめっきする以外は実施例１と同様にしてSnめっ
き被覆材料を作製した。
の厚さにめっきする以外は実施例１と同様にしてSnめっ
き被覆材料を作製した。
比較例６ リフローSnのかわりに硫酸浴による光沢めっきとした
以外は実施例１と同様にしてSnめっき被覆材料を作製し
た。
以外は実施例１と同様にしてSnめっき被覆材料を作製し
た。
実施例２ 板厚0.2mmのりん青銅条を電解脱脂、酸洗、水洗し、
ワット浴を用いNiを0.5μｍめっきし、その表面にAg−I
nめっきを青化浴にて0.2μｍ施し、その表面にフェノー
ルスルフォン酸浴を用いて半田めっきを1.2μｍの厚さ
に施した後600℃で10秒間保持してリフロー処理してSn
合金被覆材料を作製した。
ワット浴を用いNiを0.5μｍめっきし、その表面にAg−I
nめっきを青化浴にて0.2μｍ施し、その表面にフェノー
ルスルフォン酸浴を用いて半田めっきを1.2μｍの厚さ
に施した後600℃で10秒間保持してリフロー処理してSn
合金被覆材料を作製した。
実施例３ Niの代りに塩化物−ふっ化物浴を用いてSn−Ni合金め
っきを0.5μｍ施した以外は実施例２と同様にしてSn合
金被覆材料を作製した。
っきを0.5μｍ施した以外は実施例２と同様にしてSn合
金被覆材料を作製した。
上記の実施例および比較例において作製した各試料に
ついて、150℃のエアーバス内に７週間大気加熱した後
の外観、接触抵抗、純Sn層の厚さおよび0.2Rの90゜曲げ
試験を行なった。この結果を第１表に示す。
ついて、150℃のエアーバス内に７週間大気加熱した後
の外観、接触抵抗、純Sn層の厚さおよび0.2Rの90゜曲げ
試験を行なった。この結果を第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１〜６のものは、いずれも外観表面の
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１〜６のものは、いずれも外観表面の
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合金基材表面にNi、Coまたはこ
れらを含む合金の第１被覆層を設け、その表面にAgまた
はAg合金の第２被覆層を設け、さらにその表面にSnまた
はSn合金の溶融凝固被覆層を設けてなるSnまたはSn合金
被覆材料。 - 【請求項２】Ni、Coまたはこれらを含む合金の第１被覆
層の厚さが0.05〜1.0μｍであり、かつAgまたはAg合金
の第２被覆層の厚さが0.005〜0.5μｍである、請求項１
記載のSnまたはSn合金被覆材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121275A JP2670348B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121275A JP2670348B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02301573A JPH02301573A (ja) | 1990-12-13 |
| JP2670348B2 true JP2670348B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=14807224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1121275A Expired - Lifetime JP2670348B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | ＳｎまたはＳｎ合金被覆材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2670348B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| 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 |
| US6905782B2 (en) | 2000-09-08 | 2005-06-14 | Olin Corporation | Tarnish deterring tin coating |
| US7391116B2 (en) * | 2003-10-14 | 2008-06-24 | Gbc Metals, Llc | Fretting and whisker resistant coating system and method |
| JP5086485B1 (ja) | 2011-09-20 | 2012-11-28 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 電子部品用金属材料及びその製造方法 |
| JP5284526B1 (ja) | 2011-10-04 | 2013-09-11 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 電子部品用金属材料及びその製造方法 |
| TWI493798B (zh) | 2012-02-03 | 2015-07-21 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Push-in terminals and electronic parts for their use |
| JP5968668B2 (ja) | 2012-04-13 | 2016-08-10 | Ｊｘ金属株式会社 | 電子部品用金属材料 |
| JP6029435B2 (ja) | 2012-06-27 | 2016-11-24 | Ｊｘ金属株式会社 | 電子部品用金属材料及びその製造方法、それを用いたコネクタ端子、コネクタ及び電子部品 |
| JP6050664B2 (ja) | 2012-06-27 | 2016-12-21 | Ｊｘ金属株式会社 | 電子部品用金属材料及びその製造方法、それを用いたコネクタ端子、コネクタ及び電子部品 |
| TWI488733B (zh) | 2012-10-04 | 2015-06-21 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Metal material for electronic parts and manufacturing method thereof |
| TWI485930B (zh) | 2012-10-04 | 2015-05-21 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Metal material for electronic parts and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5472483A (en) * | 1977-11-21 | 1979-06-09 | Hitachi Cable Ltd | Manufacture of heat-resistant wiring conductor |
| JPS5759369A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-09 | Hitachi Cable Ltd | Conductor coated heat resisting silver |
| JPS59160912A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-11 | 古河電気工業株式会社 | 銀被覆銅系電子部品材料 |
| JPS61104062A (ja) * | 1984-10-23 | 1986-05-22 | Tsukishima Kikai Co Ltd | 金属またはセラミツク溶射被膜の封孔処理方法 |
| JPS6270596A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-04-01 | Toshiba Corp | 錫含有銅合金基材の銀メツキ方法 |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP1121275A patent/JP2670348B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02301573A (ja) | 1990-12-13 |
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