JP2671032B2 - リフローめっき材の製造方法 - Google Patents
リフローめっき材の製造方法Info
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- JP2671032B2 JP2671032B2 JP32866088A JP32866088A JP2671032B2 JP 2671032 B2 JP2671032 B2 JP 2671032B2 JP 32866088 A JP32866088 A JP 32866088A JP 32866088 A JP32866088 A JP 32866088A JP 2671032 B2 JP2671032 B2 JP 2671032B2
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- plating
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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、電子部品として具備すべき特性、特に光
沢、接触抵抗、半田付け性等を改善したCu−Sn系複合材
料の製造方法に関する。
沢、接触抵抗、半田付け性等を改善したCu−Sn系複合材
料の製造方法に関する。
一般に電子部品材料を製造する際に、CuまたはCu合金
材にSnまたはSn合金をめっきした場合、ウィスカーの発
生防止、耐食性、半田付け性等の向上のためにリフロー
処理を行う。
材にSnまたはSn合金をめっきした場合、ウィスカーの発
生防止、耐食性、半田付け性等の向上のためにリフロー
処理を行う。
このリフロー処理は、大気中で材料を抵抗加熱或いは
誘導加熱等の加熱方法により加熱してめっき層を溶融す
るが、或いはプロパン、ブタン等の燃焼ガスを大気中で
燃焼させ、その火炎を直接材料に当てることによりめっ
き層を溶融させている。
誘導加熱等の加熱方法により加熱してめっき層を溶融す
るが、或いはプロパン、ブタン等の燃焼ガスを大気中で
燃焼させ、その火炎を直接材料に当てることによりめっ
き層を溶融させている。
また、加熱を効率的に行うために加熱部を耐火物等で
囲むことも行われている。
囲むことも行われている。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、Cu及びCu合金は電気抵抗が小さいため、元
来、抵抗加熱、誘導加熱を行うことは非効率的であり、
たとえこれらを行ったとしても、高温で大気中の酸素に
触れるため、めっき表面が容易に酸化し、めっき製品の
接触抵抗が高く、また半田付け性が低下する等、電子部
品としては不利な結果を招くこととなる。更にリフロー
時にSnまたはSn合金めっき表面が酸化し、溶融Snまたは
Sn合金の流動性が悪くなり、凝固後の表面光沢が劣る原
因にもなっていた。特きめっき厚が２μｍ以上の場合、
この現象は顕著となる。
来、抵抗加熱、誘導加熱を行うことは非効率的であり、
たとえこれらを行ったとしても、高温で大気中の酸素に
触れるため、めっき表面が容易に酸化し、めっき製品の
接触抵抗が高く、また半田付け性が低下する等、電子部
品としては不利な結果を招くこととなる。更にリフロー
時にSnまたはSn合金めっき表面が酸化し、溶融Snまたは
Sn合金の流動性が悪くなり、凝固後の表面光沢が劣る原
因にもなっていた。特きめっき厚が２μｍ以上の場合、
この現象は顕著となる。
また、プロパン、ブタン等の燃焼ガスを大気中で燃焼
させ、その火炎を直接材料に当てることによりめっき金
属を溶融させる場合も、溶融したSnまたはSn合金が空気
に触れて酸化することによる欠陥は上記と同様である。
させ、その火炎を直接材料に当てることによりめっき金
属を溶融させる場合も、溶融したSnまたはSn合金が空気
に触れて酸化することによる欠陥は上記と同様である。
また、加熱部を耐火物等で囲んだ場合であっても、直
接火炎が当たっている部分の酸素濃度は非常に低くと
も、火炎が当たっていない部分の酸素濃度が高く、溶融
SnまたはSn合金めっき層は容易に酸化する。
接火炎が当たっている部分の酸素濃度は非常に低くと
も、火炎が当たっていない部分の酸素濃度が高く、溶融
SnまたはSn合金めっき層は容易に酸化する。
しかも、材料全体に火炎が当たるようにした場合に
は、材料が加熱されすぎて、溶融SnまたはSn合金とCuま
たはCu合金母材との反応により生成する拡散層が厚くな
り、表面光沢、半田付け性に悪影響を及ぼすという問題
がある。
は、材料が加熱されすぎて、溶融SnまたはSn合金とCuま
たはCu合金母材との反応により生成する拡散層が厚くな
り、表面光沢、半田付け性に悪影響を及ぼすという問題
がある。
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたのであり、電
子部品としての特性、特に表面光沢、半田付け性、電気
接触性等に優れたCu−Sn系複合材料をリフロー処理によ
り製造する方法を提供することを目的とするものであ
る。
子部品としての特性、特に表面光沢、半田付け性、電気
接触性等に優れたCu−Sn系複合材料をリフロー処理によ
り製造する方法を提供することを目的とするものであ
る。
上記目的を達成するため本発明は、リフロー処理によ
りCu−Sn系複合材料を得る際の酸化を防止し得る方法に
ついて鋭意研究を重ねた結果、特定のCO、CO2濃度にコ
ントロールした燃焼ガスを使用して加熱し、メッキ層を
溶融させることにより可能としたものである。
りCu−Sn系複合材料を得る際の酸化を防止し得る方法に
ついて鋭意研究を重ねた結果、特定のCO、CO2濃度にコ
ントロールした燃焼ガスを使用して加熱し、メッキ層を
溶融させることにより可能としたものである。
すなわち、本発明に係るリフローめっき材の製造方法
は、厚さ0.3〜10μｍのSnまたはSn合金めっきを施したC
uまたはCu合金材につき、空気比１以下に制御した混合
ガスを予め別室にて燃焼させ、CO濃度が１〜7vol％、CO
2濃度が25vol％以下の燃焼ガスを処理炉に導入し、この
処理炉内でリフロー処理を施すことを特徴とするもので
ある。
は、厚さ0.3〜10μｍのSnまたはSn合金めっきを施したC
uまたはCu合金材につき、空気比１以下に制御した混合
ガスを予め別室にて燃焼させ、CO濃度が１〜7vol％、CO
2濃度が25vol％以下の燃焼ガスを処理炉に導入し、この
処理炉内でリフロー処理を施すことを特徴とするもので
ある。
また、その際、前記処理炉内において、該CuまたはCu
合金材に該燃焼ガスを風速1m/sec以上で吹き付けて加熱
し、かつ上記処理炉内を１気圧以上に保ちながら該めっ
き層を溶融した後、急冷することを特徴とするものであ
る。
合金材に該燃焼ガスを風速1m/sec以上で吹き付けて加熱
し、かつ上記処理炉内を１気圧以上に保ちながら該めっ
き層を溶融した後、急冷することを特徴とするものであ
る。
以下に本発明を更に詳述する。
まず、SnまたはSn合金は、電気めっき等によりCuまた
はCu合金の条または線にめっきされる。めっき層は材料
の用途により決められ、10μｍ以下が一般的である。必
要な場合、めっきの中間層としてCuまたはNiの層を設け
ても良い。
はCu合金の条または線にめっきされる。めっき層は材料
の用途により決められ、10μｍ以下が一般的である。必
要な場合、めっきの中間層としてCuまたはNiの層を設け
ても良い。
この材料は吹き付ける燃焼ガスのCO濃度を１〜7vol
％、CO2濃度を25vol％以下とする理由は、CO濃度が1vol
％未満、もしくはCO2濃度が25％を超えると、リフロー
時にSnまたはSn合金めっき表面が酸化し易くなるからで
ある。このようにSnまたはSn合金めっき表面が酸化され
ると、溶融SnまたはSn合金の流動性が悪くなり、凝固後
の表面光沢が劣る原因となってしまう。リフロー時にSn
またはSn合金めっき表面の酸化を防止するには、CO濃度
は7vol％以下で充分であり、かつCO濃度が高いことは大
気汚染の危険性が増加するので、CO濃度は１〜7vol％と
し、またCO2濃度は25vol以下とする。
％、CO2濃度を25vol％以下とする理由は、CO濃度が1vol
％未満、もしくはCO2濃度が25％を超えると、リフロー
時にSnまたはSn合金めっき表面が酸化し易くなるからで
ある。このようにSnまたはSn合金めっき表面が酸化され
ると、溶融SnまたはSn合金の流動性が悪くなり、凝固後
の表面光沢が劣る原因となってしまう。リフロー時にSn
またはSn合金めっき表面の酸化を防止するには、CO濃度
は7vol％以下で充分であり、かつCO濃度が高いことは大
気汚染の危険性が増加するので、CO濃度は１〜7vol％と
し、またCO2濃度は25vol以下とする。
CO、CO2濃度をこのようにコントロールするには、空
気比１以下に制御した混合ガスを予め別室で燃焼して調
製する。
気比１以下に制御した混合ガスを予め別室で燃焼して調
製する。
次いで、このガスを処理炉内に導入し、前記材料を加
熱することにより、リフロー処理を施す。
熱することにより、リフロー処理を施す。
リフロー処理の望ましい態様は、以下に示すとおりで
ある。
ある。
第１図はリフロー処理状態の一例を示す図であり、処
理炉１は、多数のガス噴出口２が段違いに配置されてお
り、これらのガス噴出口２の間に処理材３を通過させ、
めつき層の溶融後、冷却槽５で冷却する構成である。こ
の場合、ガス噴出口２は、第２図及び第３図に示すよう
に、処理材３をウェーブさせるために熱風を集中させる
構造を有し、また第４図に示すように、処理材３が板幅
方向に均一に加熱されるように配列されている。
理炉１は、多数のガス噴出口２が段違いに配置されてお
り、これらのガス噴出口２の間に処理材３を通過させ、
めつき層の溶融後、冷却槽５で冷却する構成である。こ
の場合、ガス噴出口２は、第２図及び第３図に示すよう
に、処理材３をウェーブさせるために熱風を集中させる
構造を有し、また第４図に示すように、処理材３が板幅
方向に均一に加熱されるように配列されている。
処理材をウェーブさせるには、ガスを風速1m/sec以上
で吹き付けるのが望ましい。また、外部からの大気等の
混入を防止するために、処理炉内を１気圧以上に保つの
が望ましい。
で吹き付けるのが望ましい。また、外部からの大気等の
混入を防止するために、処理炉内を１気圧以上に保つの
が望ましい。
処理炉内でめっき層を溶融した後は、溶融しためっき
層を急冷させるのが望ましい。その理由は、Snが溶融し
た状態では時間の経過と共に溶融SnまたはSn合金とCuま
たはCu合金母材成分との反応により生成する拡散層が厚
くなり、表面光沢、半田付けに悪影響を及ぼすためであ
る。
層を急冷させるのが望ましい。その理由は、Snが溶融し
た状態では時間の経過と共に溶融SnまたはSn合金とCuま
たはCu合金母材成分との反応により生成する拡散層が厚
くなり、表面光沢、半田付けに悪影響を及ぼすためであ
る。
次に実施例について具体的に説明する。
本実施例は厚さ0.20mm、幅300mmの70/30黄銅条（C260
0）及びりん青銅条（C5210）を通常の脱脂、酸洗した
後、これにSnまたはSn−Pb合金めっきを施した。
0）及びりん青銅条（C5210）を通常の脱脂、酸洗した
後、これにSnまたはSn−Pb合金めっきを施した。
このめっきは、硫酸銅浴（硫酸銅200g/、硫酸100g/
）にて銅めっきを0.5μｍ厚さで施した後、硫酸錫浴
（硫酸第１錫55g/、硫酸100g/、添加剤10g/）或
いはホウフッ化浴（ホウフッ化第１錫130g/、ホウフ
ッ化鉛50g/、ホウフッ酸125g/、ホウ酸25g/、ペ
プトン5g/）にて、所定の厚さ（第１表に記載）にSn
またはSn−Pb合金めっきを施した。
）にて銅めっきを0.5μｍ厚さで施した後、硫酸錫浴
（硫酸第１錫55g/、硫酸100g/、添加剤10g/）或
いはホウフッ化浴（ホウフッ化第１錫130g/、ホウフ
ッ化鉛50g/、ホウフッ酸125g/、ホウ酸25g/、ペ
プトン5g/）にて、所定の厚さ（第１表に記載）にSn
またはSn−Pb合金めっきを施した。
一方、ブタンガスと空気を所定の混合比にて混ぜ、燃
焼室で燃焼させた生成ガスを、前記錫めっき条が通板
（23m/min）している処理炉（炉長5m）内に導き、所定
の風速にて通板条に均一に熱風を当て、Snめっき層を溶
融させた。その際、燃焼生成ガスの温度とCO濃度及びCO
2濃度を測定した。
焼室で燃焼させた生成ガスを、前記錫めっき条が通板
（23m/min）している処理炉（炉長5m）内に導き、所定
の風速にて通板条に均一に熱風を当て、Snめっき層を溶
融させた。その際、燃焼生成ガスの温度とCO濃度及びCO
2濃度を測定した。
また、比較のため同様にして作成したSnまたはSn−Pb
合金めっき条をブタンガスを燃焼させている炉内に導
き、その火炎をSnまたはSn−Pb合金めっき条に直接当
て、SnまたはSn−Pb合金めっき層を溶融させた。
合金めっき条をブタンガスを燃焼させている炉内に導
き、その火炎をSnまたはSn−Pb合金めっき条に直接当
て、SnまたはSn−Pb合金めっき層を溶融させた。
このようにしてSnまたはSn−Pb合金めっき層が溶融し
た条は、直ちに水中（70℃）に浸漬し、溶融Snまたは溶
融Sn−Pb合金を凝固させた後、乾燥させた。
た条は、直ちに水中（70℃）に浸漬し、溶融Snまたは溶
融Sn−Pb合金を凝固させた後、乾燥させた。
得られたSnまたはSn−Pb合金めっき条の鏡面光沢度、
接触抵抗、半田付け性を測定した結果を第２表に示す。
接触抵抗、半田付け性を測定した結果を第２表に示す。
なお、鏡面光沢度はJIS Ｚ 8741方法３（入射角60
度）に準拠して測定し、接触抵抗はJIS Ｃ 5402、5.4
に準拠して測定した。また、半田付け性は、JIS Ｃ 0
050、4.6（方法１、235℃でのはんだ槽法）に準拠し、
フラックスとして25％ロジンメタノールを使用し、濡れ
時間t2を測定して評価した。
度）に準拠して測定し、接触抵抗はJIS Ｃ 5402、5.4
に準拠して測定した。また、半田付け性は、JIS Ｃ 0
050、4.6（方法１、235℃でのはんだ槽法）に準拠し、
フラックスとして25％ロジンメタノールを使用し、濡れ
時間t2を測定して評価した。
第２表から明らかなように、本発明例は、比較例に比
べ、表面光沢、半田付け性、電気接触性に優れたCu−Sn
系複合材料が得られている。
べ、表面光沢、半田付け性、電気接触性に優れたCu−Sn
系複合材料が得られている。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、表面性状優れた
Cu−Sn系複合材料が得られるので、特に電子部品として
有用な材料を提供することができる。
Cu−Sn系複合材料が得られるので、特に電子部品として
有用な材料を提供することができる。
第１図は処理炉及びリフロー処理状態を示す説明図、第
２図〜第４図はガス噴出口の構造及び配置例を示す説明
図である。 １……処理炉、２……ガス噴出口、 ３……処理材、４……バーナー、 ５……冷却槽、６……循環ファン。
２図〜第４図はガス噴出口の構造及び配置例を示す説明
図である。 １……処理炉、２……ガス噴出口、 ３……処理材、４……バーナー、 ５……冷却槽、６……循環ファン。
Claims (2)
- 【請求項１】厚さ0.3〜10μｍのSn又はSn合金めっきを
施したCu又はCu合金材につき、空気比１以下に制御した
混合ガスを予め別室にて燃焼させ、CO濃度が１〜7vol
％、CO2濃度が25vol％以下の燃焼ガスを処理炉に導入
し、この処理炉内でリフロー処理を施すことを特徴とす
るリフローめっき材の製造方法。 - 【請求項２】前記処理炉内において、該Cu又はCu合金材
に該燃料ガスを風速1m/sec以上で吹き付けて加熱し、か
つ上記処理炉内を１気圧以上に保ちながら該めっき層を
溶融した後、急冷することを特徴とする請求項第１項に
記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32866088A JP2671032B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | リフローめっき材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32866088A JP2671032B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | リフローめっき材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02173276A JPH02173276A (ja) | 1990-07-04 |
| JP2671032B2 true JP2671032B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=18212744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32866088A Expired - Lifetime JP2671032B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | リフローめっき材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671032B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009120910A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Autonetworks Technologies Ltd | めっき条材の製造方法およびリフロー処理装置 |
| JP6134557B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-05-24 | Ｊｘ金属株式会社 | 銅条または銅合金条および、それを備える放熱部品 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP32866088A patent/JP2671032B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02173276A (ja) | 1990-07-04 |
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