JP3468911B2 - 錫焼成鍍金液用組成物 - Google Patents
錫焼成鍍金液用組成物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強固な金属酸化被膜を
有する金属母材に錫焼成鍍金を施すための錫焼成鍍金液
用組成物に関する。
有する金属母材に錫焼成鍍金を施すための錫焼成鍍金液
用組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼等のクロムまたはモリブデ
ンを含有する耐食性合金等、表面に強固な金属酸化被膜
を有する金属母材に錫鍍金を施す場合、当該金属母材に
錫はんだ付けを行う場合等には、予め金属母材の表面を
燐酸または塩化亜鉛−塩化アンモニウム系の混合塩から
なるフラックスで処理するのが一般である。これらのフ
ラックスのうち、燐酸は常温では穏やかな酸であるが高
温では著しく活性を増すことから、高温において金属母
材の酸化被膜の除去能力が大きくて、ステンレス鋼等強
固な酸化被膜を有する金属母材のフラックスとして機能
する。また、塩化亜鉛−塩化アンモニウム系の混合塩は
化学的活性が強くて金属母材の酸化被膜の除去能力が大
きく、ステンレス鋼等強固な酸化被膜を有する金属母材
のフラックスとして機能する。この場合、同フラックス
の高温での安定性を高めるためは、塩化カリウム、塩化
ナトリウム等が添加される場合がある。
ンを含有する耐食性合金等、表面に強固な金属酸化被膜
を有する金属母材に錫鍍金を施す場合、当該金属母材に
錫はんだ付けを行う場合等には、予め金属母材の表面を
燐酸または塩化亜鉛−塩化アンモニウム系の混合塩から
なるフラックスで処理するのが一般である。これらのフ
ラックスのうち、燐酸は常温では穏やかな酸であるが高
温では著しく活性を増すことから、高温において金属母
材の酸化被膜の除去能力が大きくて、ステンレス鋼等強
固な酸化被膜を有する金属母材のフラックスとして機能
する。また、塩化亜鉛−塩化アンモニウム系の混合塩は
化学的活性が強くて金属母材の酸化被膜の除去能力が大
きく、ステンレス鋼等強固な酸化被膜を有する金属母材
のフラックスとして機能する。この場合、同フラックス
の高温での安定性を高めるためは、塩化カリウム、塩化
ナトリウム等が添加される場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これらのフ
ラックスにおいて、燐酸は適正なフラックス反応が起こ
る温度範囲の幅が２１３℃において０．１℃と非常に狭
いことから処理温度の調整が極めて困難である。このた
め、これらのフラックスは、特にはんだ付けの自動化ラ
インでは事実上使用し得ないとともに、塩化亜鉛−塩化
アンモニウム系の混合塩を使用する場合には、フラック
スの残渣を洗浄した際の洗浄水中に亜鉛イオンが多量に
含有し、排水中における亜鉛イオンの濃度規制が厳しい
ことから高次の排水処理が必要となる。
ラックスにおいて、燐酸は適正なフラックス反応が起こ
る温度範囲の幅が２１３℃において０．１℃と非常に狭
いことから処理温度の調整が極めて困難である。このた
め、これらのフラックスは、特にはんだ付けの自動化ラ
インでは事実上使用し得ないとともに、塩化亜鉛−塩化
アンモニウム系の混合塩を使用する場合には、フラック
スの残渣を洗浄した際の洗浄水中に亜鉛イオンが多量に
含有し、排水中における亜鉛イオンの濃度規制が厳しい
ことから高次の排水処理が必要となる。
【０００４】また、塩化亜鉛−塩化アンモニウム系の混
合塩をフラックスとし使用する場合には、はんだ層中の
結晶粒界および接合界面での亜鉛金属の濃度が増大し、
結晶粒界に沿った粒界腐食と接合界面に沿った局部腐食
が発生し易い。これらの腐食が発生すると、はんだの接
合層に腐食による剥離が発生し易くなる。
合塩をフラックスとし使用する場合には、はんだ層中の
結晶粒界および接合界面での亜鉛金属の濃度が増大し、
結晶粒界に沿った粒界腐食と接合界面に沿った局部腐食
が発生し易い。これらの腐食が発生すると、はんだの接
合層に腐食による剥離が発生し易くなる。
【０００５】従って、本発明の目的は、これらの問題に
対処し得る錫焼成鍍金液用組成物を提供することにあ
る。
対処し得る錫焼成鍍金液用組成物を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、強固な金属酸
化被膜を有する金属母材に錫焼成鍍金を施すための錫焼
成鍍金液用組成物であって、塩化第一錫と、塩化ナトリ
ウム、塩化カリウムおよび塩化アンモニウムからなる群
から選ばれた少なくとも１種類の第２の塩化物と、塩化
銀、塩化パラジウム、および塩化白金からなる群から選
ばれた少なくとも１種類の第３の塩化物とを含むことを
特徴とするものである。
化被膜を有する金属母材に錫焼成鍍金を施すための錫焼
成鍍金液用組成物であって、塩化第一錫と、塩化ナトリ
ウム、塩化カリウムおよび塩化アンモニウムからなる群
から選ばれた少なくとも１種類の第２の塩化物と、塩化
銀、塩化パラジウム、および塩化白金からなる群から選
ばれた少なくとも１種類の第３の塩化物とを含むことを
特徴とするものである。
【０００７】本発明に係る錫焼成鍍金液用組成物におい
て、第３の塩化物である塩化銀、塩化パライジウムおよ
び塩化白金の含有率は１０重量％未満であることが好ま
しい。
て、第３の塩化物である塩化銀、塩化パライジウムおよ
び塩化白金の含有率は１０重量％未満であることが好ま
しい。
【０００８】
【発明の作用・効果】本発明に係る錫焼成鍍金液用組成
物は、塩酸等の非酸化性の酸、およびグリセリン、ポリ
エチレングリコール、ソルビトール等の粘調剤を併用し
て水溶液に調製され、錫焼成鍍金に使用される。焼成鍍
金とは、鍍金液を金属母材の表面に塗布して加熱するこ
とにより、金属母材の表面に鍍金液中の金属の被膜を形
成させるもので、本発明に係る錫焼成鍍金液用組成物を
使用して調製された鍍金液によれば、ステンレス鋼等の
クロムまたはモリブデンを含有する耐食性合金等、表面
に強固な金属酸化被膜を有する金属母材の表面に錫被膜
を形成することができる。
物は、塩酸等の非酸化性の酸、およびグリセリン、ポリ
エチレングリコール、ソルビトール等の粘調剤を併用し
て水溶液に調製され、錫焼成鍍金に使用される。焼成鍍
金とは、鍍金液を金属母材の表面に塗布して加熱するこ
とにより、金属母材の表面に鍍金液中の金属の被膜を形
成させるもので、本発明に係る錫焼成鍍金液用組成物を
使用して調製された鍍金液によれば、ステンレス鋼等の
クロムまたはモリブデンを含有する耐食性合金等、表面
に強固な金属酸化被膜を有する金属母材の表面に錫被膜
を形成することができる。
【０００９】また、かかる焼成鍍金においては、金属母
材に鍍金液を塗布して加熱した後形成された錫被膜上
で、残余の鍍金液を除去することなく錫はんだ付けを良
好に行うことができるとともに、金属母材に鍍金液を塗
布するとともに塗布された鍍金液上に錫はんだを置いて
加熱することにより、金属母材上で錫はんだ付けを良好
に行うことができる。
材に鍍金液を塗布して加熱した後形成された錫被膜上
で、残余の鍍金液を除去することなく錫はんだ付けを良
好に行うことができるとともに、金属母材に鍍金液を塗
布するとともに塗布された鍍金液上に錫はんだを置いて
加熱することにより、金属母材上で錫はんだ付けを良好
に行うことができる。
【００１０】しかして、本発明に係る錫焼成鍍金液用組
成物を使用して鍍金液を調製するには、各化合物を混合
撹拌するだけでよいとともに、混合撹拌時の反応が吸熱
反応であことから鍍金液を安全に調製することができ
る。当該組成物により調製された鍍金液においては、ス
テンレス鋼等のクロムまたはモリブデンを含有する合金
等、表面に強固な酸化被膜を有する金属母材の焼成鍍金
液として極めて有効であり、特に当該鍍金液は塩化亜鉛
が含まれていないことから、鍍金液の残渣の洗浄水中に
亜鉛イオンが含まれることがなく、排水中における亜鉛
イオンの厳しい濃度規制に十分に対処することができ、
高次の排水処理は不要となる。
成物を使用して鍍金液を調製するには、各化合物を混合
撹拌するだけでよいとともに、混合撹拌時の反応が吸熱
反応であことから鍍金液を安全に調製することができ
る。当該組成物により調製された鍍金液においては、ス
テンレス鋼等のクロムまたはモリブデンを含有する合金
等、表面に強固な酸化被膜を有する金属母材の焼成鍍金
液として極めて有効であり、特に当該鍍金液は塩化亜鉛
が含まれていないことから、鍍金液の残渣の洗浄水中に
亜鉛イオンが含まれることがなく、排水中における亜鉛
イオンの厳しい濃度規制に十分に対処することができ、
高次の排水処理は不要となる。
【００１１】また、本発明に係る錫焼成鍍金液用組成物
にて調製された鍍金液には塩化亜鉛が含まれていないこ
とに起因して、焼成鍍金にて形成された鍍金被膜中、ま
たははんだ層中の結晶粒界、および接合界面での亜鉛金
属の濃度の増加による結晶粒界に沿った粒界腐食や、接
合界面に沿った局部腐食が発生することがなく、これら
の腐食の発生による鍍金被膜またははんだ層の腐食によ
る剥離が発生することがない。
にて調製された鍍金液には塩化亜鉛が含まれていないこ
とに起因して、焼成鍍金にて形成された鍍金被膜中、ま
たははんだ層中の結晶粒界、および接合界面での亜鉛金
属の濃度の増加による結晶粒界に沿った粒界腐食や、接
合界面に沿った局部腐食が発生することがなく、これら
の腐食の発生による鍍金被膜またははんだ層の腐食によ
る剥離が発生することがない。
【００１２】
【実施例】本実験では、表１に示す１１種類の鍍金液を
調製して、これら鍍金液を使用して下記の条件で形成さ
れた鍍金被膜に対する錫はんだのはんだ付性の関係を検
討した。得られた結果を、表２〜表５に示す。
調製して、これら鍍金液を使用して下記の条件で形成さ
れた鍍金被膜に対する錫はんだのはんだ付性の関係を検
討した。得られた結果を、表２〜表５に示す。
【００１３】各表において、表１における鍍金液は、塩
化第一錫（ＳｎＣｌ2・２Ｈ2Ｏ）５ｇ、第２の塩化物と
して塩化カリウム（ＫＣｌ）１ｇおよび塩化アンモニウ
ム（ＮＨ4Ｃｌ）１ｇ、濃塩酸（ＨＣｌ）１ｍｌ、グリ
セリン０．２ｍｌ、水１ｍｌの組成の鍍金液を基準鍍金
液として、当該基準鍍金液に第３の塩化物である１０種
類の金属塩化物をそれぞれ添加して調製したものであ
る。
化第一錫（ＳｎＣｌ2・２Ｈ2Ｏ）５ｇ、第２の塩化物と
して塩化カリウム（ＫＣｌ）１ｇおよび塩化アンモニウ
ム（ＮＨ4Ｃｌ）１ｇ、濃塩酸（ＨＣｌ）１ｍｌ、グリ
セリン０．２ｍｌ、水１ｍｌの組成の鍍金液を基準鍍金
液として、当該基準鍍金液に第３の塩化物である１０種
類の金属塩化物をそれぞれ添加して調製したものであ
る。
【００１４】また、表２〜表５における添加率は第３の
塩化物である金属塩化物の基準鍍金液中の塩化第一錫・
２水和物に対する重量％、はんだ拡がり面積は（ｃｍ2
／ｇ）、はんだ拡がり率は基準鍍金液の拡がり面積に対
する比率（％）を示す。また、これら各表における「は
んだ拡がり状態」、および「はんだ拡がり率」は下記の
方法で判定または測定したものである。なお、表５は、
第３の塩化物である各金属塩化物の最適な添加率におけ
るはんだ付性（「はんだ拡がり状態」、「はんだ拡がり
面積」）を比較して示すものである。
塩化物である金属塩化物の基準鍍金液中の塩化第一錫・
２水和物に対する重量％、はんだ拡がり面積は（ｃｍ2
／ｇ）、はんだ拡がり率は基準鍍金液の拡がり面積に対
する比率（％）を示す。また、これら各表における「は
んだ拡がり状態」、および「はんだ拡がり率」は下記の
方法で判定または測定したものである。なお、表５は、
第３の塩化物である各金属塩化物の最適な添加率におけ
るはんだ付性（「はんだ拡がり状態」、「はんだ拡がり
面積」）を比較して示すものである。
【００１５】本実験では、金属母材として５０ｍｍ角で
厚み０．３ｍｍのＳＵＳ３０４を採用するとともに、は
んだとして錫１００％のはんだを採用した。金属母材を
脱脂した後、同金属母材に各種の鍍金液を塗布するとと
もに、塗布された鍍金液上にリング状に形成した錫はん
だを載置する。これを、内部温度２４０℃に調整された
加熱炉内で５分間加熱した後、大気中で冷却してから超
音波水洗浄する。得られた金属母材のはんだの拡がり状
態を目視により観察し、またはんだの拡がり面積を測定
するとともに、基準鍍金液を使用した場合の拡がり面積
に対する比率を算出した。はんだの拡がり状態の判定
は、リング状のはんだの形状が残っておらずはんだが均
一に拡がっている状態を○印、リング状のはんだの形状
は残ってはいないがはんだが不均一に拡がっている状態
を△印、リング状のはんだの形状が残っていてはんだが
弾いている状態を×印とした。
厚み０．３ｍｍのＳＵＳ３０４を採用するとともに、は
んだとして錫１００％のはんだを採用した。金属母材を
脱脂した後、同金属母材に各種の鍍金液を塗布するとと
もに、塗布された鍍金液上にリング状に形成した錫はん
だを載置する。これを、内部温度２４０℃に調整された
加熱炉内で５分間加熱した後、大気中で冷却してから超
音波水洗浄する。得られた金属母材のはんだの拡がり状
態を目視により観察し、またはんだの拡がり面積を測定
するとともに、基準鍍金液を使用した場合の拡がり面積
に対する比率を算出した。はんだの拡がり状態の判定
は、リング状のはんだの形状が残っておらずはんだが均
一に拡がっている状態を○印、リング状のはんだの形状
は残ってはいないがはんだが不均一に拡がっている状態
を△印、リング状のはんだの形状が残っていてはんだが
弾いている状態を×印とした。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】
【表５】
【００２１】表１に示す各種の鍍金液を使用して形成さ
れた焼成鍍金被膜上でのはんだ付性のうち、はんだの拡
がり状態については使用した全ての鍍金液とも良好な拡
がり状態を示す。但し、第３の塩化物である金属塩化物
の添加率が高くなると、はんだの拡がり状態は漸次悪く
なる。これに対して、はんだ拡がり面積、およびはんだ
拡がり率については、第３の塩化物として塩化銀、塩化
パラジウム、および塩化白金酸を使用した場合に最も良
好であり、次いで塩化リチウム、塩化マグネシウム、お
よび塩化ニツケルを使用した場合である。その他の金属
塩化物については、未添加の鍍金液とさほど変わらな
い。従って、本発明における第３の塩化物としては、塩
化銀、塩化パラジウム、および塩化白金酸を採用するこ
とが最も好ましい。
れた焼成鍍金被膜上でのはんだ付性のうち、はんだの拡
がり状態については使用した全ての鍍金液とも良好な拡
がり状態を示す。但し、第３の塩化物である金属塩化物
の添加率が高くなると、はんだの拡がり状態は漸次悪く
なる。これに対して、はんだ拡がり面積、およびはんだ
拡がり率については、第３の塩化物として塩化銀、塩化
パラジウム、および塩化白金酸を使用した場合に最も良
好であり、次いで塩化リチウム、塩化マグネシウム、お
よび塩化ニツケルを使用した場合である。その他の金属
塩化物については、未添加の鍍金液とさほど変わらな
い。従って、本発明における第３の塩化物としては、塩
化銀、塩化パラジウム、および塩化白金酸を採用するこ
とが最も好ましい。
【００２２】また、第３の塩化物である各金属塩化物の
添加率と、「はんだ拡がり面積」、はんだ拡がり率」等
はんだ付性との関係については、塩化銀、塩化パラジウ
ムおよび塩化白金酸については添加率１０％より少ない
範囲、塩化リチウム、塩化マグネシウムおよび塩化ニッ
ケルについては、塩化リチウムは添加率１０±５％、塩
化マグネシウムは添加率２０±５％、塩化ニツケルは添
加率５％以下の範囲が好ましい。
添加率と、「はんだ拡がり面積」、はんだ拡がり率」等
はんだ付性との関係については、塩化銀、塩化パラジウ
ムおよび塩化白金酸については添加率１０％より少ない
範囲、塩化リチウム、塩化マグネシウムおよび塩化ニッ
ケルについては、塩化リチウムは添加率１０±５％、塩
化マグネシウムは添加率２０±５％、塩化ニツケルは添
加率５％以下の範囲が好ましい。
Claims (2)
- 【請求項１】強固な金属酸化被膜を有する金属母材に錫
焼成鍍金を施すための錫焼成鍍金液用組成物であり、塩
化第一錫と、塩化ナトリウム、塩化カリウムおよび塩化
アンモニウムからなる群から選ばれた少なくとも１種類
の第２の塩化物と、塩化銀、塩化パラジウム、および塩
化白金からなる群から選ばれた少なくとも１種類の第３
の塩化物とを含むことを特徴とする錫焼成鍍金液用組成
物。 - 【請求項２】請求項１に記載の組成物において、前記第
３の塩化物である塩化銀、塩化パライジウムおよび塩化
白金の含有率は１０重量％未満であることを特徴とする
錫鍍金液用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11208895A JP3468911B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 錫焼成鍍金液用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11208895A JP3468911B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 錫焼成鍍金液用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08302454A JPH08302454A (ja) | 1996-11-19 |
| JP3468911B2 true JP3468911B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=14577808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11208895A Expired - Fee Related JP3468911B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 錫焼成鍍金液用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3468911B2 (ja) |
-
1995
- 1995-05-10 JP JP11208895A patent/JP3468911B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08302454A (ja) | 1996-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |