JP3155139B2 - Tin or tin alloy plated material having excellent oxidation resistance and method for producing the same - Google Patents

Tin or tin alloy plated material having excellent oxidation resistance and method for producing the same

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JP3155139B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、銅または銅合金表面に
すずまたはすず合金をめっきしたすずまたはすず合金め
っき材およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、す
ずまたはすず合金めっき表面の酸化が少なく、耐変色
性、はんだぬれ性、接触抵抗の劣化が少ない耐酸化性に
優れたすずまたはすず合金めっき材およびその製造方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tin or tin alloy plated material in which tin or a tin alloy is plated on a copper or copper alloy surface, and more particularly to a method for producing the same. The present invention relates to a tin or tin alloy plated material excellent in oxidation resistance with little deterioration in discoloration resistance, solder wettability and contact resistance, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、端子、コネクター、接触子等の
電子部品には、銅または銅合金表面にすずまたはすず合
金をめっきしためっき材が広く使用されている。近年、
電子機器等の小型化、軽量化、高性能化にともない電子
部品の一部である端子およびコネクターにも小型化、薄
肉化、高性能化がさらに強く求められている。また、端
子およびコネクターの小型化、高性能化にともない、は
んだ付け部の面積や端子間の接触面積は小さくなり、は
んだぬれ性、接触抵抗等への要求はますます厳しくなっ
ている。また、電子部品組立時の生産性向上の点から
は、はんだぬれ時間の短縮が必要となり、このため、め
っき表面の僅かな酸化も、はんだぬれ性に対して問題と
なってきた。
2. Description of the Related Art In general, for electronic parts such as terminals, connectors, contacts and the like, plated materials obtained by plating tin or a tin alloy on a copper or copper alloy surface are widely used. recent years,
With miniaturization, weight reduction, and high performance of electronic devices and the like, terminals, connectors, which are a part of electronic components, are also required to be further reduced in size, thickness, and performance. Further, as terminals and connectors have become smaller and more sophisticated, the area of the soldered portion and the contact area between the terminals have become smaller, and requirements for solder wettability, contact resistance, and the like have become more stringent. Further, from the viewpoint of improving the productivity at the time of assembling an electronic component, it is necessary to shorten the solder wetting time. Therefore, even a slight oxidation of the plating surface has become a problem with respect to the solder wettability.

【0003】しかし、従来のすずまたはすず合金めっき
材では、めっき表面が酸化され易く、このため前述の要
求を十分に満たすことができなくなってきている。この
ため、はんだぬれ性、低い接触抵抗が長時間にわたり維
持されるすずまたはすず合金めっき材が必要となってき
ている。
[0003] However, in the case of the conventional tin or tin alloy plating material, the plating surface is easily oxidized, so that the above-mentioned requirements cannot be sufficiently satisfied. For this reason, a tin or tin alloy plating material that maintains solder wettability and low contact resistance for a long time has been required.

【0004】一方、すずまたはすず合金めっき材を使用
した接触子は、単価も安く、はんだぬれ性、加工性、接
触抵抗、耐熱性等に優れているが、高温高湿状態に長時
間放置されると、前述のように、表面が酸化し、変色、
接触抵抗の増加という問題が生じ、基板装着前の接触子
については、はんだぬれ性の劣化という問題がある。
On the other hand, a contact using a tin or tin alloy plating material has a low unit price and is excellent in solder wettability, workability, contact resistance, heat resistance, etc., but is left in a high temperature and high humidity state for a long time. Then, as mentioned above, the surface oxidizes, discolors,
There is a problem in that the contact resistance increases, and there is a problem in that the solderability before contact with the substrate deteriorates.

【0005】このため、特に接触子については、高級接
触子として、耐酸化性に優れ、信頼性が高いことから、
すずまたはすず合金めっきに替えて金めっきしたものが
使用されることがある。
[0005] For this reason, especially for the contact, since it has excellent oxidation resistance and high reliability as a high-grade contact,
Gold-plated ones may be used instead of tin or tin alloy plating.

【0006】しかし、金めっき材を使用した接触子はコ
ストが高く、また金の消費を減らすためにも、金めっき
材ほどの特性は必要としないが、金めっき材を使用して
いる用途に対して、取って替わるべきすずまたはすず合
金めっき材の開発が強く望まれている。
However, a contact using a gold-plated material is expensive and does not require the same characteristics as a gold-plated material in order to reduce the consumption of gold. On the other hand, there is a strong demand for the development of a tin or tin alloy plating material to be replaced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】はんだぬれ性、接触抵
抗等の特性が劣化する原因には、以下の二つが考えられ
る。その一つ目は、めっき表面が酸化され、めっき表面
にすずの酸化物層が形成されるためである。二つ目は、
素材または銅下地めっきからすずまたはすず合金めっき
中にCuが拡散し、すずまたはすず合金めっき層が銅とす
ずの金属間化合物に変化するためである。
The following two factors are considered as causes of deterioration of properties such as solder wettability and contact resistance. The first is that the plating surface is oxidized and a tin oxide layer is formed on the plating surface. The second is,
This is because Cu diffuses from the raw material or the copper base plating during the tin or tin alloy plating, and the tin or tin alloy plating layer changes to an intermetallic compound of copper and tin.

【0008】すなわち、めっき表面が酸化され、すずま
たはすず合金めっきよりも融点が高いすず等の酸化物が
厚く形成されると、めっき表面の融点が高くなり、はん
だとの溶融接合性、つまりはんだぬれ性が悪くなる。ま
た、すずの酸化物の電気抵抗(比抵抗 102〜103 Ω・cm)
はすずの金属の電気抵抗 (比抵抗 1.1×10-5Ω・cm)
に比べて高く、めっき表面にすずの酸化物が厚く形成さ
れると接触抵抗値は高くなるという問題が生じる。
That is, when the plating surface is oxidized and an oxide such as tin having a melting point higher than that of tin or tin alloy plating is formed thicker, the melting point of the plating surface becomes higher, and the melt bonding property with the solder, that is, the solder, Poor wettability. In addition, the electrical resistance of tin oxide (specific resistance 10 2 to 10 3 Ωcm)
Electrical resistance of tin metal (specific resistance 1.1 × 10 -5 Ωcm)
When the tin oxide is formed thicker on the plating surface, the contact resistance becomes higher.

【0009】また、上記のように、めっき中にCuが拡散
し、すずまたはすず合金めっき層が銅とすずの金属間化
合物に変化すると、めっき表面には抵抗値が高いCuの酸
化物(比抵抗 Cu2O:108 〜109 Ω・cm、CuO:2.1 ×106
Ω・cm) が形成され接触抵抗が高くなる。また、銅とす
ずの金属間化合物はすずやすず合金の金属に比べて融点
が高いため、めっき層が銅とすずの金属間化合物に変化
するとはんだぬれ性が低下する。さらにめっき層が銅と
すずの金属間化合物に変化すると耐変色性も劣化する。
Further, as described above, when Cu diffuses during plating and the tin or tin alloy plating layer changes to an intermetallic compound of copper and tin, an oxide of Cu having a high resistance (specific resistance) is formed on the plating surface. Cu 2 O: 10 8 to 10 9 Ωcm, CuO: 2.1 × 10 6
Ωcm) and the contact resistance increases. Further, since the intermetallic compound of copper and tin has a higher melting point than the metal of tin and tin alloys, when the plating layer changes to an intermetallic compound of copper and tin, the solder wettability is reduced. Further, when the plating layer changes to an intermetallic compound of copper and tin, the discoloration resistance also deteriorates.

【0010】すずめっき表面の酸化を防止する技術とし
て、鋼にすずをめっきするブリキでは、不働態化処理が
用いられている。不働態化処理としては、重クロム酸ソ
ーダ溶液中で電解処理する方法が広く用いられている
が、この不働態化処理を行うとすずめっき表面にCr3+
水和酸化物が形成され、すずの酸化が抑制される。しか
し、この技術を電子部品用の銅合金材表面にめっきした
すずまたはすず合金めっき材に適用すると、めっき表面
に形成されるCr3+の水和酸化物がはんだぬれ性、接触抵
抗に悪影響を及ぼす。
As a technique for preventing oxidation of the tin plating surface, a passivation treatment is used in tin plating of steel with tin. As the passivation treatment, a method of performing an electrolytic treatment in a sodium bichromate solution is widely used, but when this passivation treatment is performed, a hydrated oxide of Cr 3+ is formed on the tin plating surface, Tin oxidation is suppressed. However, if this technology is applied to tin or tin alloy plated material on copper alloy material surfaces for electronic components, the hydrated oxide of Cr 3+ formed on the plated surface will adversely affect solder wettability and contact resistance. Exert.

【0011】すずめっき表面にリン酸エステル型界面活
性剤を 0.5重量%以上含む溶液を塗布することが、特公
平5-22322 号公報に開示されているが、この技術の目的
は、めっき表面の酸化防止ではなく、コネクター接点の
潤滑性の向上に重点をおいているため、リン酸エステル
として比較的炭素数の大きい親油基でポリフェニールエ
ーテルを基剤としたものを用いている。これらのリン酸
エステルでは、端子組立時の熱処理や高温高湿である工
場内での放置によって親油基のアルキル基が分解し、酸
化防止効果は期待できない。このため、特公平5-22322
号公報に開示されているリン酸エステルでは端子、コネ
クター、接触子用のすずまたはすず合金めっき材の酸化
を防止することができない。
The application of a solution containing 0.5% by weight or more of a phosphate ester type surfactant to the surface of a tin plating is disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-22322. Since the emphasis is not on the prevention of oxidation but on the improvement of the lubricity of the connector contacts, a phosphate ester having a relatively large carbon number and a polyphenyl ether base is used as the phosphate ester. In these phosphate esters, the alkyl group of the lipophilic group is decomposed by heat treatment at the time of assembling the terminal or left in a high-temperature, high-humidity factory, and the antioxidant effect cannot be expected. For this reason,
The phosphoric acid ester disclosed in the above publication cannot prevent oxidation of tin or tin alloy plating for terminals, connectors, and contacts.

【0012】以上のように、端子、コネクター、接触子
用のすずまたはすず合金めっき材には、すずやすず合金
めっき表面の酸化によるはんだぬれ性、接触抵抗の劣化
と、すずやすず合金めっき中へのCuの拡散による変色、
はんだぬれ性、接触抵抗の劣化が問題となる。このた
め、特に、めっき表面の酸化による変色、はんだぬれ
性、接触抵抗等の劣化の少ないすずまたはすず合金めっ
き材の開発が待たれている。
As described above, tin or tin alloy plating materials for terminals, connectors, and contacts are poor in solder wettability and contact resistance due to oxidation of the tin and tin alloy plating surface, and the tin and tin alloy plating during tin and tin alloy plating. Discoloration due to Cu diffusion,
Deterioration of solder wettability and contact resistance becomes a problem. For this reason, development of a tin or tin alloy plating material with little deterioration such as discoloration due to oxidation of a plating surface, solder wettability, and contact resistance has been awaited.

【0013】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、めっき材表面に塗布する酸化防止液に
含まれるリン酸エステル、リン酸ジフェニルエステル、
亜リン酸エステル、亜リン酸ジフェニルエステルの炭素
数を限定することにより、すずまたはすず合金めっきの
表面が酸化されにくく、変色、はんだぬれ性、接触抵抗
等の劣化の少ない端子、コネクター、接触子用のすずま
たはすず合金めっき材とその製造方法を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a phosphate ester, a diphenyl phosphate, and a phosphoric acid ester contained in an antioxidant solution applied to a plating material surface.
By limiting the number of carbon atoms of phosphite and phosphite diphenyl ester, the surface of tin or tin alloy plating is less oxidized, and terminals, connectors and contacts with less discoloration, solder wettability, contact resistance, etc. It is an object of the present invention to provide a tin or tin alloy plated material for use and a method for producing the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】銅または銅合金表面にす
ずまたはすず合金をめっきしためっき材表面に、リン酸
エステル、または亜リン酸エステル、またはリン酸エス
テルと亜リン酸エステルの混合物からなる有機皮膜を形
成した耐酸化性に優れたすずまたはすず合金めっき材で
ある。
Means for Solving the Problems The surface of a plating material obtained by plating tin or a tin alloy on the surface of copper or a copper alloy is made of a phosphoric acid ester, a phosphite ester, or a mixture of a phosphoric acid ester and a phosphite ester. A tin or tin alloy plated material having an organic film and excellent oxidation resistance.

【0015】銅または銅合金表面にすずまたはすず合金
をめっきしためっき材表面に、リン酸エステル、または
亜リン酸エステル、またはリン酸エステルと亜リン酸エ
ステルの混合物からなる有機皮膜を形成した端子、コネ
クター、接触子用の耐酸化性に優れたすずまたはすず合
金めっき材である。
A terminal in which an organic film made of a phosphate ester, a phosphite ester, or a mixture of a phosphate ester and a phosphite ester is formed on the surface of a plating material obtained by plating tin or a tin alloy on the surface of copper or a copper alloy. It is a tin or tin alloy plating material with excellent oxidation resistance for connectors, connectors and contacts.

【0016】温度 105℃、湿度 100%RH、時間 24hの水
蒸気エージング後のメニスコグラフ法によるはんだぬれ
時間が、前記水蒸気エージング前のはんだぬれ時間の
1.5倍以下である請求項1または2記載の耐酸化性に優
れたすずまたはすず合金めっき材である。ただし、はん
だぬれ時間は板厚 0.3mmのめっき材で、非活性フラック
スを用いて 230℃の6/4 はんだで測定。
The solder wetting time according to the meniscograph method after steam aging at a temperature of 105 ° C. and a humidity of 100% RH for a period of 24 hours is the same as the solder wetting time before the steam aging.
The tin or tin alloy plated material having excellent oxidation resistance according to claim 1 or 2, which is 1.5 times or less. However, the solder wetting time was measured with a 6/4 solder at 230 ° C using a 0.3 mm thick plated material and an inert flux.

【0017】銅または銅合金表面にすずまたはすず合金
をめっきしためっき材表面に、リン酸エステル、亜リン
酸エステルの1種類以上を、水または溶媒に溶かした酸
化防止液をスプレーまたは浸漬塗布する請求項3記載の
耐酸化性に優れたすずまたはすず合金めっき材の製造方
法である。
An antioxidant solution in which at least one of a phosphoric acid ester and a phosphite is dissolved in water or a solvent is sprayed or immersed on the surface of a plating material obtained by plating tin or a tin alloy on the surface of copper or a copper alloy. A method for producing a tin or tin alloy plated material having excellent oxidation resistance according to claim 3.

【0018】前記酸化防止液が一般式(1) 、(2) 、(3)
で表されるリン酸エステルを少なくとも1種類以上含む
酸化防止液である。ただし、一般式中のR1、R2、R3
R4、R5、R6は脂肪族または芳香族からなる置換基。
The antioxidant has the general formula (1), (2) or (3)
It is an antioxidant liquid containing at least one kind of phosphate represented by Where R 1 , R 2 , R 3 ,
R 4 , R 5 , and R 6 are substituents composed of aliphatic or aromatic.

【化3】 Embedded image

【0019】前記酸化防止液が一般式(4) 、(5) で表さ
れる亜リン酸エステルを少なくとも1種類以上含む酸化
防止液である。ただし、一般式中のR7、R8、R9は脂肪族
または芳香族からなる置換基。
The antioxidant is an antioxidant containing at least one phosphite represented by the general formulas (4) and (5). However, R 7 , R 8 and R 9 in the general formula are aliphatic or aromatic substituents.

【化4】 Embedded image

【0020】リン酸エステルとしてリン酸ジフェニルエ
ステルを含む請求項5記載の酸化防止液である。
The antioxidant liquid according to claim 5, wherein the phosphoric acid ester contains phosphoric acid diphenyl ester.

【0021】亜リン酸エステルとして亜リン酸ジフェニ
ルエステルを含む請求項6記載の酸化防止液である。
The antioxidant solution according to claim 6, wherein the phosphite comprises diphenyl phosphite.

【0022】リン酸ジフェニルエステルを0.1g/l以上含
む水溶液または亜リン酸ジフェニルエステルを0.1g/l以
上含む水溶液またはこれらの混合水溶液からなる酸化防
止液である。
An antioxidant solution comprising an aqueous solution containing 0.1 g / l or more of diphenyl phosphate, an aqueous solution containing 0.1 g / l or more of diphenyl phosphite, or a mixed aqueous solution thereof.

【0023】[0023]

【作用】すずまたはすず合金めっき材表面にリン酸エス
テルまたは亜リン酸エステルまたはそれらの混合物から
なる酸化防止液を塗布し、有機皮膜を形成することによ
り、すずまたはすず合金めっき表面は空気中のO2や H20
から遮断され、酸化されにくくなる。このため、本発明
に係わるすずまたはすず合金めっき材は、耐変色性、は
んだぬれ性、接触抵抗等の劣化が少なくなる。
[Action] An antioxidant solution consisting of a phosphoric acid ester or a phosphite or a mixture thereof is applied to the surface of a tin or tin alloy plating material to form an organic film. O 2 or H 2 0
And is less likely to be oxidized. For this reason, the tin or tin alloy plating material according to the present invention has less deterioration in discoloration resistance, solder wettability, contact resistance and the like.

【0024】本発明で使用するリン酸エステルとは、一
般式 PO(OR1)(OH)2 、 PO(OR2)(OR3)OH 、 PO(OR4)(O
R5)(OR6)で示され、代表的な例は、リン酸ジフェニルエ
ステル、リン酸ジブチルエステル、リン酸ジエチルエス
テル等である。ただし、一般式中のR1、R2、R3、R4
R5、R6は脂肪族または芳香族からなる置換基である。ま
た、亜リン酸エステルとは、一般式 PO(OR7)(OR8)H、 P
O(OR9)(OH)H で示され、代表的な例は、亜リン酸ジフェ
ニルエステル、亜リン酸ジブチルエステル、亜リン酸ジ
エチルエステル等である。ただし、一般式中のR7、R8
R9は脂肪族または芳香族からなる置換基である。
The phosphate ester used in the present invention is represented by the general formulas PO (OR 1 ) (OH) 2 , PO (OR 2 ) (OR 3 ) OH, PO (OR 4 ) (O
R 5 ) (OR 6 ), and typical examples are diphenyl phosphate, dibutyl phosphate, diethyl phosphate and the like. However, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ,
R 5 and R 6 are substituents composed of aliphatic or aromatic. The phosphite is represented by the general formula PO (OR 7 ) (OR 8 ) H, P
It is represented by O (OR 9 ) (OH) H 2, and typical examples are diphenyl phosphite, dibutyl phosphite, diethyl phosphite and the like. However, R 7 , R 8 ,
R 9 is an aliphatic or aromatic substituent.

【0025】ここで、各リン酸エステルまたは亜リン酸
エステルの置換基であるRは脂肪族または芳香族である
が、脂肪族は炭素数が 5以下の分子構造が短いものが望
ましい。炭素数が 6以上の長い直鎖をもつ脂肪族の場
合、高温高湿下に長時間放置されると、アルキル基の直
鎖が自分子内で結合することが可能となり、アルキル基
はリン酸部と解離する。つまり、リン酸エステルや亜リ
ン酸エステルは分解し、酸化防止効果が小さくなる恐れ
がある。
Here, R, which is a substituent of each phosphoric acid ester or phosphite, is aliphatic or aromatic, and the aliphatic is preferably one having 5 or less carbon atoms and a short molecular structure. In the case of an aliphatic having a long straight chain having 6 or more carbon atoms, if left at high temperature and high humidity for a long time, the straight chain of the alkyl group can be bonded in the child, and the alkyl group is phosphoric acid. Dissociate with the part. That is, the phosphoric acid ester and the phosphite ester are decomposed, and the antioxidant effect may be reduced.

【0026】リン酸エステルの中でも、特に、酸化防止
効果が大きいものは、リン酸ジフェニルエステルであ
る。また、酸化防止液に含有するリン酸ジフェニルエス
テルの量は0.1g/l以上が好ましい。この理由は、リン酸
ジフェニルエステルの含有量が0.1g/l未満では、すずま
たはすず合金めっき材の酸化防止効果が小さくなるから
である。
Among phosphoric acid esters, those having a particularly large antioxidant effect are phosphoric acid diphenyl esters. The amount of diphenyl phosphate contained in the antioxidant solution is preferably 0.1 g / l or more. The reason for this is that when the content of phosphoric acid diphenyl ester is less than 0.1 g / l, the antioxidant effect of the tin or tin alloy plated material is reduced.

【0027】また、亜リン酸エステルの中では、特に、
酸化防止効果が大きいものは、亜リン酸ジフェニルエス
テルである。また、酸化防止液に含有する亜リン酸ジフ
ェニルエステルの量は0.1g/l以上で、その温度は30℃以
上が好ましい。この理由は、亜リン酸ジフェニルエステ
ルの含有量が0.1g/l未満では、すずまたはすず合金めっ
き材の酸化防止効果が小さくなり、また、液温が30℃未
満になると亜リン酸ジフェニルエステルが十分に溶解せ
ず、沈殿することがあるからである。
Further, among the phosphites,
One having a large antioxidant effect is diphenyl phosphite. Further, the amount of diphenyl phosphite contained in the antioxidant is 0.1 g / l or more, and the temperature is preferably 30 ° C. or more. The reason is that when the content of diphenyl phosphite is less than 0.1 g / l, the antioxidant effect of the tin or tin alloy plating material is reduced, and when the liquid temperature is less than 30 ° C., This is because they do not dissolve sufficiently and may precipitate.

【0028】めっき表面に塗布されたリン酸エステルや
亜リン酸エステルは、一般式において、 Pと結合した O
の内、 Rと結合していない Oがめっき表面のすずまたは
すず合金と結合してすずまたはすず合金めっき表面を単
層の薄い膜として被覆していると推定される。このた
め、リン酸エステルや亜リン酸エステルの有機皮膜が酸
化防止効果を発揮するものと考える。
The phosphate or phosphite applied to the plating surface is represented by the general formula:
Among them, it is presumed that O not bonded to R is bonded to tin or a tin alloy on the plating surface and covers the tin or tin alloy plating surface as a single thin film. For this reason, it is considered that the phosphoric acid ester or the phosphite organic film exerts an antioxidant effect.

【0029】リン酸エステルまたは亜リン酸エステルま
たはそれらの混合物からなる有機皮膜は、単層膜に近い
もので、皮膜が薄いため、はんだぬれ性、接触抵抗に悪
影響を及ぼさない。それどころか、めっき表面が酸化さ
れにくいため、耐変色性、はんだぬれ性、接触抵抗は劣
化しにくい。
The organic film composed of a phosphoric ester or a phosphite or a mixture thereof is close to a single-layer film and has a thin film, so that it does not adversely affect solder wettability and contact resistance. On the contrary, since the plating surface is not easily oxidized, the discoloration resistance, the solder wettability and the contact resistance are hardly deteriorated.

【0030】すずまたはすず合金めっき材には、光沢剤
を使用した電気光沢すずまたはすず合金めっき材、すず
またはすず合金めっき後溶融処理するリフローすずまた
はすず合金めっき材、溶融したすずまたはすず合金の中
に素材を通してめっきする溶融すずまたはすず合金めっ
き材、乾式めっき法の蒸着めっきでめっきする蒸着すず
またはすず合金めっき材等があるが、本発明のすずまた
はすず合金めっき表面の酸化防止技術は、いずれのめっ
き方法によるめっき材にも有効である。
Examples of the tin or tin alloy plating material include an electroluminescent tin or tin alloy plating material using a brightener, a reflow tin or tin alloy plating material subjected to a melting treatment after tin or tin alloy plating, and a molten tin or tin alloy plating material. There is a hot-dip tin or tin alloy plating material to be plated through the material inside, a vapor-deposited tin or tin alloy-plated material plated by vapor deposition of a dry plating method, etc. It is effective for plated materials by any plating method.

【0031】本発明でいうすず合金めっき材とは、Pb、
In、Zn、Sb、Cd、Ag等の1種類以上を含むすず合金を銅
または銅合金にめっきしたものである。したがって、6/
4(Sn/Pb)はんだめっきをしたものもすず合金めっき材に
含まれる。
The tin alloy plating material referred to in the present invention is Pb,
It is obtained by plating copper or a copper alloy with a tin alloy containing at least one of In, Zn, Sb, Cd, and Ag. Therefore, 6 /
4 (Sn / Pb) solder plated is also included in the tin alloy plating material.

【0032】リン酸エステルまたは亜リン酸エステルま
たはそれらの混合物の酸化防止液をめっき表面に塗布す
る方法は、スプレーまたは浸漬塗布が好ましい。その理
由は、これらの塗布方法は前記酸化防止液を、めっき表
面に傷を付けることなく、めっき材表面に均一に塗布す
ることが可能であるからである。
As a method of applying an antioxidant solution of a phosphoric acid ester or a phosphite or a mixture thereof to a plating surface, spray or dip coating is preferable. The reason is that these coating methods can uniformly apply the antioxidant solution to the plating material surface without damaging the plating surface.

【0033】酸化防止液の塗布手順は、例えば、めっき
材をプレス加工後、脱脂等の洗浄を行う接触子において
は、プレス加工→脱脂→洗浄→乾燥後に酸化防止液を塗
布する。脱脂洗浄前に酸化防止液を塗布しても、その後
の脱脂洗浄によって、塗布によって形成されためっき表
面の有機皮膜が剥がれ、酸化防止効果が薄れることがあ
る。また、プレス加工後、脱脂洗浄の工程が無ければ、
プレス加工前に酸化防止液を塗布して、めっき材表面に
有機皮膜を形成させてもかまわない。
The procedure for applying the antioxidant solution is, for example, to apply the antioxidant solution after pressing, degreasing, washing, and drying in a contact that performs cleaning such as degreasing after pressing the plated material. Even if the antioxidant solution is applied before the degreasing cleaning, the organic film on the plating surface formed by the coating may be peeled off by the subsequent degreasing cleaning, and the antioxidant effect may be weakened. Also, if there is no degreasing and washing process after pressing,
An antioxidant solution may be applied before press working to form an organic film on the surface of the plating material.

【0034】端子、コネクター、接触子用のすずまたは
すず合金めっき材は、製造出荷から基板上へのはんだ付
けまでの間に高温高湿環境にさらされると、前述のよう
に、はんだぬれ性が劣化することがある。このため、電
子部品組立時の生産性向上の点から、電子部品組立時の
はんだぬれ性の確保が重要になってくる。このはんだぬ
れ性の確保のために、温度 105℃、湿度 100%RH、時間
24hの水蒸気エージング後のメニスコグラフ法によるす
ずまたはすず合金めっき材のはんだぬれ時間を、前記水
蒸気エージング前のはんだぬれ時間の 1.5倍以下の増加
に抑制することが肝要である。なぜなら、はんだぬれ時
間が 1.5倍を超えると、生産性を著しく低下させるから
である。ただし、はんだぬれ時間は板厚 0.3mmのめっき
材で、非活性フラックスを用いて 230℃の6/4 はんだ
(Sn:Pb=6:4)で測定する。
As described above, tin or tin alloy plated materials for terminals, connectors, and contacts are exposed to a high-temperature and high-humidity environment between manufacturing and shipment and soldering on a board, as described above. May deteriorate. Therefore, it is important to secure the solder wettability at the time of assembling the electronic component from the viewpoint of improving the productivity at the time of assembling the electronic component. In order to ensure this solder wettability, temperature 105 ℃, humidity 100% RH, time
It is important to suppress the solder wetting time of the tin or tin alloy plated material by meniscography after steam aging for 24 hours to 1.5 times or less the solder wetting time before steam aging. This is because if the solder wetting time exceeds 1.5 times, the productivity will be significantly reduced. However, the solder wetting time was 6/4 at 230 ° C using a 0.3 mm thick plated material and an inert flux.
(Sn: Pb = 6: 4).

【0035】以上のように本発明によれば、めっき表面
が酸化されにくく、耐変色性、はんだぬれ性および接触
抵抗の劣化が少ない耐酸化性に優れた端子、コネクタ
ー、接触子用すずまたはすず合金めっき材を得ることが
できる。
As described above, according to the present invention, the tin or tin for terminals, connectors and contacts is excellent in oxidation resistance, in which the plating surface is not easily oxidized, and which has excellent resistance to discoloration, solder wettability and little deterioration of contact resistance. An alloy plating material can be obtained.

【0036】[0036]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。 実施例1 めっき材表面に塗布する酸化防止液の主成分を表1に示
す。めっき材は、素材がりん青銅第1種(C5111) Cu-4.0
%Sn-0.03%Pで、板厚は 0.3mm、すずめっきの厚さは1.0
μm である。このめっき材表面に、表1に示す酸化防止
液をスプレー塗布した後、酸化促進試験として水蒸気エ
ージングを行い、その後、変色状況の観察、はんだぬれ
時間の測定および接触抵抗の測定を行った。その結果を
表2に示す。なお、水蒸気エージング条件、はんだぬれ
性試験条件、接触抵抗測定条件をそれぞれ表3、表4、
表5に示す。図1に、はんだぬれ時間 (t1)およびはん
だ引き込み力 (PW) を示しているが、はんだぬれ時間は
ぬれ力が 0に回復するまでの時間 (t1)をもって、はん
だぬれ時間とした。
The present invention will be specifically described below with reference to examples. Example 1 Table 1 shows the main components of the antioxidant applied to the plating material surface. The plating material is phosphor bronze class 1 (C5111) Cu-4.0
% Sn-0.03% P, thickness 0.3mm, tin plating thickness 1.0
μm. After applying the antioxidant shown in Table 1 to the surface of the plated material by spraying, steam aging was performed as an oxidation acceleration test, and then the discoloration state was observed, the solder wetting time was measured, and the contact resistance was measured. Table 2 shows the results. Table 3 and Table 4 show the steam aging condition, the solder wettability test condition, and the contact resistance measurement condition, respectively.
It is shown in Table 5. FIG. 1 shows the solder wetting time (t 1 ) and the solder pull-in force (PW). The solder wetting time is defined as the time (t 1 ) until the wetting force recovers to zero.

【0037】本発明例の番号1〜13は酸化防止効果が認
められる。特に、番号1、2のリン酸ジフェニルエステ
ル、7〜10の亜リン酸ジフェニルエステル、13のリン酸
ジフェニルエステルと亜リン酸ジフェニルエステルの混
合物は優れた酸化防止効果がある。これに対して、比較
例の番号14、15は酸化防止効果が小さく、酸化防止液を
塗布していない番号16は変色し、はんだぬれ時間、接触
抵抗がともに増加しており、著しく酸化していることが
わかる。
Nos. 1 to 13 of the examples of the present invention exhibit an antioxidant effect. In particular, diphenyl phosphates of Nos. 1 and 2, 7-10 diphenyl phosphite, and a mixture of 13 diphenyl phosphate and phosphite have excellent antioxidant effects. On the other hand, in Comparative Examples Nos. 14 and 15, the antioxidant effect was small, and No. 16, which did not apply the antioxidant, was discolored, the solder wetting time, and the contact resistance were both increased, resulting in significant oxidation. You can see that there is.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】[0040]

【表3】 [Table 3]

【0041】[0041]

【表4】 [Table 4]

【0042】[0042]

【表5】 [Table 5]

【0043】実施例2 めっき材は、素材がりん青銅第1種(C5111) Cu-4.0%Sn-
0.03%Pで、板厚は 0.3mmで、この素材の表面に厚さ 0.1
μm の銅下地めっきを行い、さらに、この上に厚さ 1.0
μm の6/4(Sn/Pb)はんだめっきを行ったものである。こ
のめっき材表面に、リン酸ジフェニルエステルを0.1g/l
含む水溶液と亜リン酸ジフェニルエステルを0.1g/l含む
水溶液を個々に浸漬塗布した後、酸化促進試験として表
6に示す水蒸気エージング条件で水蒸気エージングを行
い、その後、変色状況の観察、はんだぬれ性の劣化を測
定した。
Example 2 The plating material was phosphor bronze class 1 (C5111) Cu-4.0% Sn-
0.03% P, 0.3mm thickness, 0.1mm thickness on the surface of this material
μm copper base plating and a thickness of 1.0
This is a 6/4 (Sn / Pb) solder plating of μm. 0.1 g / l of diphenyl phosphate on this plating material surface
Aqueous solution containing 0.1 g / l of phosphite and 0.1 g / l of phosphite were individually applied by dip coating, and then subjected to steam aging under the steam aging conditions shown in Table 6 as an oxidation promotion test. Thereafter, observation of discoloration state, solder wettability Degradation was measured.

【0044】はんだぬれ性は、図1に示すはんだぬれ時
間 (t1)と、はんだ引き込み力 (PW) で評価した。な
お、はんだ引き込み力 (PW) は 5秒後のはんだぬれ力を
もって、はんだ引き込み力とした。変色状況およびはん
だぬれ時間 (t1)、はんだ引き込み力 (PW) の測定結果
を表7に示す。
The solder wettability was evaluated by the solder wetting time (t 1 ) and the solder pull-in force (PW) shown in FIG. The solder pull-in force (PW) was defined as the solder wetting force after 5 seconds. Table 7 shows the measurement results of the discoloration state, the solder wetting time (t 1 ), and the solder pull-in force (PW).

【0045】本発明例1、2は水蒸気エージングを48時
間行っても、はんだぬれ時間およびはんだ引き込み力に
は変化なく、はんだぬれ性は劣化していない。これに対
して、比較例1は水蒸気エージングを行うと、はんだぬ
れ時間およびはんだ引き込み力は経時変化し、はんだぬ
れ性は劣化した。また、本発明例1、2は水蒸気エージ
ングを48時間行っても、表面は変色しなかったが、これ
に対して、比較例1は4時間以上の水蒸気エージングで
表面が変色した。なお、表7において、はんだぬれ時間
は短いほど、はんだ引き込み力は大きいほどはんだぬれ
性は良い。
In Examples 1 and 2 of the present invention, even after the steam aging was performed for 48 hours, the solder wetting time and the solder pull-in force did not change, and the solder wettability did not deteriorate. On the other hand, in Comparative Example 1, when steam aging was performed, the solder wetting time and the solder pull-in force changed with time, and the solder wettability deteriorated. In addition, in Examples 1 and 2 of the present invention, the surface did not discolor even when subjected to steam aging for 48 hours, whereas in Comparative Example 1, the surface was discolored by steam aging for 4 hours or more. In Table 7, the shorter the solder wetting time and the larger the solder pull-in force, the better the solder wettability.

【0046】[0046]

【表6】 [Table 6]

【0047】[0047]

【表7】 [Table 7]

【0048】[0048]

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、めっき表面が酸化されにくいすずまた
はすず合金めっき材を得ることができ、これによって、
変色、はんだぬれ性、接触抵抗等の劣化の少ない耐酸化
性に優れた端子、コネクター、接触子を得ることができ
る。
As is apparent from the above description,
According to the present invention, it is possible to obtain a tin or tin alloy plating material whose plating surface is difficult to be oxidized,
It is possible to obtain terminals, connectors and contacts excellent in oxidation resistance with little deterioration such as discoloration, solder wettability and contact resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】はんだぬれ性試験におけるはんだぬれ時間およ
びはんだ引き込み力を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a solder wetting time and a solder pull-in force in a solder wettability test.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 …はんだぬれ時間、PW…はんだ引き込み力。t 1 : solder wetting time, PW: solder pull-in force.

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 銅または銅合金表面にすずまたはすず合
金をめっきしためっき材表面に、リン酸エステル、また
は亜リン酸エステル、またはリン酸エステルと亜リン酸
エステルの混合物からなる有機皮膜を形成したことを特
徴とする耐酸化性に優れたすずまたはすず合金めっき
材。
1. An organic film comprising a phosphoric acid ester, a phosphite ester, or a mixture of a phosphoric acid ester and a phosphite ester is formed on the surface of a plating material obtained by plating tin or a tin alloy on the surface of copper or a copper alloy. A tin or tin alloy plated material having excellent oxidation resistance.
【請求項2】 銅または銅合金表面にすずまたはすず合
金をめっきしためっき材表面に、リン酸エステル、また
は亜リン酸エステル、またはリン酸エステルと亜リン酸
エステルの混合物からなる有機皮膜を形成したことを特
徴とする端子、コネクター、接触子用の耐酸化性に優れ
たすずまたはすず合金めっき材。
2. An organic film made of a phosphoric acid ester, a phosphite ester, or a mixture of a phosphoric acid ester and a phosphite ester is formed on the surface of a plating material obtained by plating tin or a tin alloy on the surface of copper or a copper alloy. A tin or tin alloy plated material having excellent oxidation resistance for terminals, connectors and contacts.
【請求項3】 温度 105℃、湿度 100%RH、時間 24hの
水蒸気エージング後のメニスコグラフ法によるはんだぬ
れ時間が、前記水蒸気エージング前のはんだぬれ時間の
1.5倍以下であることを特徴とする請求項1または2記
載の耐酸化性に優れたすずまたはすず合金めっき材。た
だし、はんだぬれ時間は板厚 0.3mmのめっき材で、非活
性フラックスを用いて 230℃の6/4 はんだで測定。
3. The solder wetting time according to the meniscograph method after steam aging at a temperature of 105 ° C. and a humidity of 100% RH for a period of 24 hours is the same as the solder wetting time before the steam aging.
3. A tin or tin alloy plated material having excellent oxidation resistance according to claim 1 or 2, which is 1.5 times or less. However, the solder wetting time was measured with a 6/4 solder at 230 ° C using a 0.3 mm thick plated material and an inert flux.
【請求項4】 銅または銅合金表面にすずまたはすず合
金をめっきしためっき材表面に、リン酸エステル、亜リ
ン酸エステルの1種類以上を、水または溶媒に溶かした
酸化防止液をスプレーまたは浸漬塗布することを特徴と
する請求項3記載の耐酸化性に優れたすずまたはすず合
金めっき材の製造方法。
4. An antioxidant solution in which at least one of a phosphoric ester and a phosphite is dissolved in water or a solvent is sprayed or immersed on the surface of a plating material obtained by plating tin or a tin alloy on the surface of copper or a copper alloy. The method for producing a tin or tin alloy plated material having excellent oxidation resistance according to claim 3, wherein the coating is applied.
【請求項5】 前記酸化防止液が一般式(1) 、(2) 、
(3) で表されるリン酸エステルを少なくとも1種類以上
含むことを特徴とする酸化防止液。ただし、一般式中の
R1、R2、R3、R4、R5、R6は脂肪族または芳香族からなる
置換基 【化1】
5. The antioxidant according to claim 1, wherein the antioxidant has the general formula (1), (2),
An antioxidant comprising at least one phosphoric ester represented by (3). However, in the general formula
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are aliphatic or aromatic substituents.
【請求項6】 前記酸化防止液が一般式(4) 、(5) で表
される亜リン酸エステルを少なくとも1種類以上含むこ
とを特徴とする酸化防止液。ただし、一般式中のR7
R8、R9は脂肪族または芳香族からなる置換基 【化2】
6. An antioxidant solution, wherein the antioxidant solution contains at least one phosphite represented by the general formulas (4) and (5). However, R 7 in the general formula,
R 8 and R 9 are an aliphatic or aromatic substituent.
【請求項7】 リン酸エステルとしてリン酸ジフェニル
エステルを含むことを特徴とする請求項5記載の酸化防
止液。
7. The antioxidant liquid according to claim 5, wherein the phosphoric acid ester contains phosphoric acid diphenyl ester.
【請求項8】 亜リン酸エステルとして亜リン酸ジフェ
ニルエステルを含むことを特徴とする請求項6記載の酸
化防止液。
8. The antioxidant solution according to claim 6, wherein the phosphite contains diphenyl phosphite.
【請求項9】 リン酸ジフェニルエステルを0.1g/l以上
含む水溶液または亜リン酸ジフェニルエステルを0.1g/l
以上含む水溶液またはこれらの混合水溶液からなること
を特徴とする酸化防止液。
9. An aqueous solution containing 0.1 g / l or more of diphenyl phosphate or 0.1 g / l of diphenyl phosphite
An antioxidant solution comprising an aqueous solution containing the above or a mixed aqueous solution thereof.
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