JP2899549B2 - 2層メッキのリード線とリードフレーム - Google Patents
2層メッキのリード線とリードフレームInfo
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有毒な鉛を含有せず、
しかも加熱時に電気パラジウムメッキにクラックが発生
してもそのクラックが素地まで達しない2層メッキのリ
ード線とリードフレームに関する。
しかも加熱時に電気パラジウムメッキにクラックが発生
してもそのクラックが素地まで達しない2層メッキのリ
ード線とリードフレームに関する。
【0002】
【従来の技術】現在のリードフレームは、後でプリント
基板に半田付けするために表面に半田(錫−鉛合金)メ
ッキやニッケルメッキを施している。また、現在のリー
ド線は、プリント基板に容易に接合できるように、金属
素線上に半田メッキを施している。この半田メッキに含
まれる鉛は有毒であり、急性の鉛中毒では激烈な胃腸炎
の症状を呈し、ショックを起こして死亡することもあ
る。この鉛中毒は、活字・鉛管などの鉛をあつかう作業
者に多く発生し、慢性では貧血、鉛疝痛、歯ぐきの変
色、便秘、神経麻痺などを起こし、小児では脳炎様の症
状を呈する。
基板に半田付けするために表面に半田(錫−鉛合金)メ
ッキやニッケルメッキを施している。また、現在のリー
ド線は、プリント基板に容易に接合できるように、金属
素線上に半田メッキを施している。この半田メッキに含
まれる鉛は有毒であり、急性の鉛中毒では激烈な胃腸炎
の症状を呈し、ショックを起こして死亡することもあ
る。この鉛中毒は、活字・鉛管などの鉛をあつかう作業
者に多く発生し、慢性では貧血、鉛疝痛、歯ぐきの変
色、便秘、神経麻痺などを起こし、小児では脳炎様の症
状を呈する。
【0003】 このため、子供用の文房具や玩具に鉛を
使用することは既に禁止されつつあり、ヨーロッパ諸国
では、環境保全の面から人が接触する可能性があるすべ
ての商品から鉛を追放することが提案されている。電気
業界においても、鉛による環境汚染の問題を重要視し、
電子機器およびその部品から鉛を完全に除去することが
急務の課題となっている。
使用することは既に禁止されつつあり、ヨーロッパ諸国
では、環境保全の面から人が接触する可能性があるすべ
ての商品から鉛を追放することが提案されている。電気
業界においても、鉛による環境汚染の問題を重要視し、
電子機器およびその部品から鉛を完全に除去することが
急務の課題となっている。
【0004】 リード線やリードフレームは、素材表面
に半田メッキを施したものが主流であり、特に半光沢又
は光沢の半田メッキはプレッシャークッカーテストや恒
温恒湿の加熱試験などの加速劣化試験後において半田濡
れ速度および半田付け性が優れている。このような半田
メッキをリード線やリードフレームに使用できないなら
ば、製造コストおよびメッキ性能の点から半田メッキと
最も類似する錫メッキに代替される可能性が高い。
に半田メッキを施したものが主流であり、特に半光沢又
は光沢の半田メッキはプレッシャークッカーテストや恒
温恒湿の加熱試験などの加速劣化試験後において半田濡
れ速度および半田付け性が優れている。このような半田
メッキをリード線やリードフレームに使用できないなら
ば、製造コストおよびメッキ性能の点から半田メッキと
最も類似する錫メッキに代替される可能性が高い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】錫メッキだけをリード
線やリードフレームの表面に施す場合に、メッキ加工後
において髭状単結晶のウィスカーが発生して成長する可
能性がある。このウィスカーは、環境温度50〜100
℃でメッキ厚を大きくするほど長くなる傾向があり、銅
合金との溶接不良を起こしたり、電子部品における短絡
事故の原因となりやすい。
線やリードフレームの表面に施す場合に、メッキ加工後
において髭状単結晶のウィスカーが発生して成長する可
能性がある。このウィスカーは、環境温度50〜100
℃でメッキ厚を大きくするほど長くなる傾向があり、銅
合金との溶接不良を起こしたり、電子部品における短絡
事故の原因となりやすい。
【0006】 錫メッキにおけるウィスカー発生を防止
するには、錫メッキ層を極端に薄くすればよいけれど
も、これでは所定の半田付け性を維持できないので、錫
メッキ層上にさらに他の金属をメッキすることが考慮の
対象となる。この表面メッキ金属が金や銀であると、錫
との間に拡散反応を起こして拡散劣化障害が発生した
り、特に銀ではマイグレーションを起こして短絡事故を
発生するおそれがある。
するには、錫メッキ層を極端に薄くすればよいけれど
も、これでは所定の半田付け性を維持できないので、錫
メッキ層上にさらに他の金属をメッキすることが考慮の
対象となる。この表面メッキ金属が金や銀であると、錫
との間に拡散反応を起こして拡散劣化障害が発生した
り、特に銀ではマイグレーションを起こして短絡事故を
発生するおそれがある。
【0007】 本発明は、リード線及びリードフレーム
に関する前記の問題点を改善するために提案されたもの
であり、素材表面にパラジウム又はその合金をメッキす
ることにより、有毒な鉛を全く含有せずしかもパラジウ
ムメッキのクラックが素地まで達しない2層メッキのリ
ード線を提供することを目的としている。本発明の他の
目的は、パラジウムメッキのクラックが素地まで達しな
い2層メッキのリードフレームを提供することである。
に関する前記の問題点を改善するために提案されたもの
であり、素材表面にパラジウム又はその合金をメッキす
ることにより、有毒な鉛を全く含有せずしかもパラジウ
ムメッキのクラックが素地まで達しない2層メッキのリ
ード線を提供することを目的としている。本発明の他の
目的は、パラジウムメッキのクラックが素地まで達しな
い2層メッキのリードフレームを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るリード線1は、図1に示すように、金
属素線2上に、無電解メッキ法で厚さ0.1〜0.5μm
であるPd又はその合金メッキの下地層3を直接形成
し、ついで厚さ0.1〜0.5μmのPd又はその合金メ
ッキの表面層4を形成している。本発明において、金属
素線2は、例えば銅線,銅覆鋼線(CP又はEF線),
ニッケル線,鉄線,アルミニウム線又はこれらの合金線
であり、鉄又はその合金には炭素鋼,ステンレス鋼など
を含み、銅合金としてはリン青銅,黄銅(真鍮)などが
例示できる。また、金属素線2には、銅,ニッケルなど
のメッキ層をあらかじめ薄く形成しておいてもよい。
に、本発明に係るリード線1は、図1に示すように、金
属素線2上に、無電解メッキ法で厚さ0.1〜0.5μm
であるPd又はその合金メッキの下地層3を直接形成
し、ついで厚さ0.1〜0.5μmのPd又はその合金メ
ッキの表面層4を形成している。本発明において、金属
素線2は、例えば銅線,銅覆鋼線(CP又はEF線),
ニッケル線,鉄線,アルミニウム線又はこれらの合金線
であり、鉄又はその合金には炭素鋼,ステンレス鋼など
を含み、銅合金としてはリン青銅,黄銅(真鍮)などが
例示できる。また、金属素線2には、銅,ニッケルなど
のメッキ層をあらかじめ薄く形成しておいてもよい。
【0009】 図2に例示するリードフレーム5は、フ
レーム素材表面に、無電解メッキ法で厚さ0.1〜0.5
μmであるPd又はその合金メッキの下地層を直接形成
し、ついで厚さ0.1〜0.5μmであるPd又はその合
金メッキの表面層を形成している。本発明は、リードフ
レーム5の代わりに、電子部品ケースに実施してもよ
い。この場合、用いるフレーム素材については、主とし
てCu又はCu−0.3%SnなどのCu合金、42%
Ni−FeなどのFe合金であり、ケース素材について
は前記の金属素線2と同様の材料が適用可能である。
レーム素材表面に、無電解メッキ法で厚さ0.1〜0.5
μmであるPd又はその合金メッキの下地層を直接形成
し、ついで厚さ0.1〜0.5μmであるPd又はその合
金メッキの表面層を形成している。本発明は、リードフ
レーム5の代わりに、電子部品ケースに実施してもよ
い。この場合、用いるフレーム素材については、主とし
てCu又はCu−0.3%SnなどのCu合金、42%
Ni−FeなどのFe合金であり、ケース素材について
は前記の金属素線2と同様の材料が適用可能である。
【0010】 下地層3及び表面層4には、Pd単独又
はPd−Ag,Pd−Ni,Pd−Co,Pd−Cu,
Pd−Auなどの合金がメッキ可能である。下地層3及
び表面層4において、接合効果を有する最低のPdメッ
キ厚が0.1μmであり、高価なPdの厚みが0.5μm
を超えると経済的に不利である。本発明では、下地層3
のPdメッキは無電解メッキ法によって形成し、表面層
4のPdメッキは電気メッキ法によって形成することを
要する。
はPd−Ag,Pd−Ni,Pd−Co,Pd−Cu,
Pd−Auなどの合金がメッキ可能である。下地層3及
び表面層4において、接合効果を有する最低のPdメッ
キ厚が0.1μmであり、高価なPdの厚みが0.5μm
を超えると経済的に不利である。本発明では、下地層3
のPdメッキは無電解メッキ法によって形成し、表面層
4のPdメッキは電気メッキ法によって形成することを
要する。
【0011】 金属素線2などの素材として鋼材を使用
する場合には、該鋼材の前処理が必要であり、少なくと
も鋼材を陽極としてアルカリ電解脱脂洗浄と酸電解洗浄
とを行い、さらに該鋼線を陰極としてアルカリ電解脱脂
洗浄した後に酸浸漬洗浄する。各洗浄工程の終了後にそ
の都度水洗することを要する。鋼材を陰極とするアルカ
リ電解脱脂洗浄は、該鋼材を陽極とするアルカリ電解脱
脂又は酸電解洗浄と工程順を入れ替えてもよい。
する場合には、該鋼材の前処理が必要であり、少なくと
も鋼材を陽極としてアルカリ電解脱脂洗浄と酸電解洗浄
とを行い、さらに該鋼線を陰極としてアルカリ電解脱脂
洗浄した後に酸浸漬洗浄する。各洗浄工程の終了後にそ
の都度水洗することを要する。鋼材を陰極とするアルカ
リ電解脱脂洗浄は、該鋼材を陽極とするアルカリ電解脱
脂又は酸電解洗浄と工程順を入れ替えてもよい。
【0012】
【作用】リード線1又はリードフレーム5における2層
メッキのPdは、高融点の貴金属であってAuとAgの
中間のコストであり、AuとAgよりも硬くて滑り性も
優れている。Pdメッキをリード線1又はリードフレー
ム5の表面に形成することにより、これらの半田付け性
及び滑り性が良好になる。
メッキのPdは、高融点の貴金属であってAuとAgの
中間のコストであり、AuとAgよりも硬くて滑り性も
優れている。Pdメッキをリード線1又はリードフレー
ム5の表面に形成することにより、これらの半田付け性
及び滑り性が良好になる。
【0013】 下地層3におけるPdは、無電解メッキ
法によって形成するので、メッキ時間が掛かるけれど
も、密着性及び耐磨耗性が良くて加熱時にクラックが発
生しない。一方、表面層4におけるPdは、電気メッキ
法によって形成するのでメッキ時間は非常に短いけれど
も、250℃で60分間の加熱時に水素脆性でクラック
が発生しやすい。この2層のPdメッキを素材上にとも
に形成すると、相対的なメッキ時間は短くてよく、しか
も加熱時にPdメッキのクラックが発生しても素地まで
達しない。
法によって形成するので、メッキ時間が掛かるけれど
も、密着性及び耐磨耗性が良くて加熱時にクラックが発
生しない。一方、表面層4におけるPdは、電気メッキ
法によって形成するのでメッキ時間は非常に短いけれど
も、250℃で60分間の加熱時に水素脆性でクラック
が発生しやすい。この2層のPdメッキを素材上にとも
に形成すると、相対的なメッキ時間は短くてよく、しか
も加熱時にPdメッキのクラックが発生しても素地まで
達しない。
【0014】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて説明する。 実施例1 図1に示すように、前処理した直径0.5mmの銅被覆
鋼線2を、下記の浴条件であるAPPプロセス(石原薬
品社製)の自己触媒型無電解メッキ液に浸漬する。銅被
覆鋼線2の2分間浸漬によって、厚さ0.1μmの無電
解Pdメッキの下地層3を形成する。
鋼線2を、下記の浴条件であるAPPプロセス(石原薬
品社製)の自己触媒型無電解メッキ液に浸漬する。銅被
覆鋼線2の2分間浸漬によって、厚さ0.1μmの無電
解Pdメッキの下地層3を形成する。
【0015】 Pd濃度(Pdイオン、錯化剤、添加剤含有) 1.06g/l 液温 50℃ pH 8.2
【0016】 次に下地層3を形成した銅被覆鋼線2
を、下記の浴条件のパラブライト−SSTメッキ液(日
本高純度化学社製)に浸漬して、電気メッキを行う。銅
被覆鋼線2の高速走行によって、厚さ0.1μmのPd
メッキの表面層4を形成する。
を、下記の浴条件のパラブライト−SSTメッキ液(日
本高純度化学社製)に浸漬して、電気メッキを行う。銅
被覆鋼線2の高速走行によって、厚さ0.1μmのPd
メッキの表面層4を形成する。
【0017】 Pd含有量 25g/l 液温 60℃ pH 7 比重 11.5Be’ 電流密度 40A/dm2
【0018】実施例2 前処理した直径0.5mmの銅線2を、実施例1と同じ
浴条件であるAPPプロセスの自己触媒型無電解メッキ
液に浸漬する。銅線2の4分間浸漬によって、厚さ0.
2μmの無電解Pdメッキの下地層3を形成する。
浴条件であるAPPプロセスの自己触媒型無電解メッキ
液に浸漬する。銅線2の4分間浸漬によって、厚さ0.
2μmの無電解Pdメッキの下地層3を形成する。
【0019】 次に下地層3を形成した銅線2を実施例
1と同様に処理し、厚さ0.1μmのPdメッキの表面
層4を形成する。
1と同様に処理し、厚さ0.1μmのPdメッキの表面
層4を形成する。
【0020】実施例3 厚さ0.32mmである42%Ni−Feのフレーム素
材を下記の洗浄液と洗浄条件で順次前処理する。 1.アルカリ浸漬脱脂洗浄 水酸化ナトリウム 15% 界面活性剤 10% 液温 40〜50℃
材を下記の洗浄液と洗浄条件で順次前処理する。 1.アルカリ浸漬脱脂洗浄 水酸化ナトリウム 15% 界面活性剤 10% 液温 40〜50℃
【0021】2.アルカリ電解脱脂洗浄(+) 水酸化ナトリウム 15〜20% 界面活性剤 2〜5% 陽極 フレーム素材 陰極 鉄板
【0022】3.酸電解洗浄 硫酸 15〜20% 陽極 フレーム素材 陰極 鉛板
【0023】4.アルカリ電解脱脂洗浄(−) 水酸化ナトリウム 15〜20% 界面活性剤 2〜5% 陽極 鉄板 陰極 フレーム素材
【0024】5.酸浸漬洗浄 塩酸 20〜30%
【0025】 こうして前処理したフレーム素材を実施
例2と同様の自己触媒型無電解メッキ液に浸漬し、厚さ
0.2μmの無電解Pdメッキの下地層を形成する。
例2と同様の自己触媒型無電解メッキ液に浸漬し、厚さ
0.2μmの無電解Pdメッキの下地層を形成する。
【0026】 次に無電解メッキ層を形成したフレーム
素材を実施例1とほぼ同様に処理し、厚さ0.1μmの
Pdメッキの表面層を形成する。
素材を実施例1とほぼ同様に処理し、厚さ0.1μmの
Pdメッキの表面層を形成する。
【0027】
【発明の効果】本発明に係る2層メッキのリード線とリ
ードフレームは、Pd又はその合金からなる無電解及び
電気メッキ層を有するだけであり、有毒な鉛を全く含有
していない。このため、本発明のリード線又はリードフ
レームを製造する際に、鉛による環境汚染の問題が生じ
ることがなく、これらを使用した電気製品を米国及びヨ
ーロッパ諸国へ輸出することも問題なく可能である。P
dメッキをリード線又はリードフレームの表面に形成す
ると、これらの半田付け性及び滑り性が良好になる。
ードフレームは、Pd又はその合金からなる無電解及び
電気メッキ層を有するだけであり、有毒な鉛を全く含有
していない。このため、本発明のリード線又はリードフ
レームを製造する際に、鉛による環境汚染の問題が生じ
ることがなく、これらを使用した電気製品を米国及びヨ
ーロッパ諸国へ輸出することも問題なく可能である。P
dメッキをリード線又はリードフレームの表面に形成す
ると、これらの半田付け性及び滑り性が良好になる。
【0028】 下地層におけるPdは、無電解メッキ法
によって形成するので加熱時にクラックが発生しない。
しかし、無電解メッキ法だけでPdを形成すれば、メッ
キ時間が掛かりすぎて大量生産に適していない。一方、
表面層におけるPdは、電気メッキ法によって形成する
ので、メッキ時間は非常に短いけれども、加熱時に水素
脆性でクラックが発生しやすい。この2層のPdメッキ
をともに素材上に薄く形成すると、相対的なメッキ時間
は短くてよく、しかも加熱時にPdメッキのクラックが
発生しても素地まで達しない。
によって形成するので加熱時にクラックが発生しない。
しかし、無電解メッキ法だけでPdを形成すれば、メッ
キ時間が掛かりすぎて大量生産に適していない。一方、
表面層におけるPdは、電気メッキ法によって形成する
ので、メッキ時間は非常に短いけれども、加熱時に水素
脆性でクラックが発生しやすい。この2層のPdメッキ
をともに素材上に薄く形成すると、相対的なメッキ時間
は短くてよく、しかも加熱時にPdメッキのクラックが
発生しても素地まで達しない。
【0029】 また、表面メッキ層におけるPdは、高
融点の貴金属であってAuとAgの中間のコストであ
り、2層メッキであっても比較的薄くメッキすればリー
ド線又はリードフレームの価格上昇に大して影響しな
い。
融点の貴金属であってAuとAgの中間のコストであ
り、2層メッキであっても比較的薄くメッキすればリー
ド線又はリードフレームの価格上昇に大して影響しな
い。
【図1】 本発明のリード線を示す拡大断面図である。
【図2】 本発明のリードフレームを例示する部分平面
図である。
図である。
1 2層メッキのリード線 2 金属素線 3 Pd又はその合金メッキの下地層 4 Pd又はその合金メッキの表面層 5 2層メッキのリードフレーム
Claims (2)
- 【請求項1】 金属素線上に、無電解メッキ法で厚さ
0.1〜0.5μmであるパラジウム又はその合金メッキ
の下地層を直接形成し、ついで電気メッキ法で厚さ0.
1〜0.5μmのパラジウム又はその合金メッキの表面
層を形成しているリード線。 - 【請求項2】 フレーム素材表面に、無電解メッキ法で
厚さ0.1〜0.5μmであるパラジウム又はその合金メ
ッキの下地層を直接形成し、ついで電気メッキ法で厚さ
0.1〜0.5μmであるパラジウム又はその合金メッキ
の表面層を形成しているリードフレーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7211164A JP2899549B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 2層メッキのリード線とリードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7211164A JP2899549B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 2層メッキのリード線とリードフレーム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0945135A JPH0945135A (ja) | 1997-02-14 |
JP2899549B2 true JP2899549B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=16601468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7211164A Expired - Fee Related JP2899549B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 2層メッキのリード線とリードフレーム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2899549B2 (ja) |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP7211164A patent/JP2899549B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0945135A (ja) | 1997-02-14 |
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Legal Events
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