JP4039653B2 - リードメッキ用Sn合金 - Google Patents
リードメッキ用Sn合金 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4039653B2 JP4039653B2 JP31104099A JP31104099A JP4039653B2 JP 4039653 B2 JP4039653 B2 JP 4039653B2 JP 31104099 A JP31104099 A JP 31104099A JP 31104099 A JP31104099 A JP 31104099A JP 4039653 B2 JP4039653 B2 JP 4039653B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- alloy
- lead
- added
- oxidation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C13/00—Alloys based on tin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/08—Tin or alloys based thereon
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/922—Static electricity metal bleed-off metallic stock
- Y10S428/9265—Special properties
- Y10S428/929—Electrical contact feature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/922—Static electricity metal bleed-off metallic stock
- Y10S428/9335—Product by special process
- Y10S428/939—Molten or fused coating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12708—Sn-base component
- Y10T428/12715—Next to Group IB metal-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12708—Sn-base component
- Y10T428/12722—Next to Group VIII metal-base component
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品のリードにメッキするSn合金、特に鉛を含まない鉛フリーのSn合金に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に電子部品のリードに使用される金属材料としては、銅、コバール(Fe−29Ni−17Co)、42アロイ(Fe−42Ni)等がある。これらの金属材料のうち銅は、表面が清浄な状態においては、はんだ付け性が良好であるが、時間が経過すると表面が酸化してはんだ付け性を悪くする。またコバールや42アロイのようなFeを含むリード材料は、価格的に安価であり、また機械的特性に優れているが、はんだ付け時のはんだ付け性が悪いものである。
【0003】
そのため銅には表面の酸化を防止する金属を、そしてコバール、42アロイのようなFeを含む金属材料には、はんだ付け性に優れ、しかも酸化しにくい金属を予めメッキしておくことがなされていた。はんだ付け性に優れているとともに酸化のしにくいメッキ材料としては、金、銀、錫、はんだ等がある。
【0004】
ところで金や銀は、確かにはんだ付け性や酸化しにくい点では優れているものの、非常に高価であるため一般の家電製品のような安価な電子機器には使用できず、高価なコンピューターや通信機器のような特殊な電子機器に限られていた。一方、大量に生産される電子機器には、安価なSnやはんだ等がメッキ材料として使用されていた。
【0005】
ところでメッキ材料としてSn単体をリードのメッキに使用した場合、該リードを湿度が高いようなところに設置すると、メッキ部分からウイスカー(髭状結晶)が成長し、それが隣接したリードに接触して短絡を起こすことがあった。ウイスカーの成長を抑制するためには、Pb、Bi、Ag、Cu、Sb等を添加すればよいことが分かっており、これらの金属を添加したSn合金がメッキ材料として使われていた。これらウイスカーを抑制する金属のうち、Pbは安価であり、しかもSnと合金にしたSn−Pbはんだ合金は、はんだ付け性、価格については最適なメッキ材料であることから、従来よりSn−Pbはんだ合金のメッキ材料が多く使われてきていたものである。
【0006】
しかしながら、このSn−Pbはんだ合金のメッキ材料は、鉛公害の点で問題視されるようになってきた。つまりSn−Pbはんだ合金メッキのリードが使われた家電製品は、古くなって使いにくくなったり故障したりすると、廃棄処分時に焼却ができないため地中に埋め立て処分されていた。この地中に埋め立て処分された電気製品に近時の酸度の高い酸性雨が地中に染み込んで接触すると、リードのSn−Pbはんだ合金メッキ部分からPbが溶出し、Pbを含んだ酸性雨がさらに地下に浸透して地下水に混入する。このPbが混入された地下水を人間が飲料として使用すると、長年月の間にPb成分が人体に蓄積されて鉛中毒を起こすことが懸念されている。従って、現在ではメッキ材料としてもPbを使用することが規制されるようになってきている。
【0007】
上述のようにメッキ材料としてPbを添加したものが規制されるようになってきたことから、最近ではSnにPb以外の酸化抑制金属を添加した所謂「鉛フリー」のメッキ材料が採用されるようになってきた。
【0008】
鉛フリーのメッキ材料は、電気メッキや化学メッキで行う方法もあるが、これらのメッキ方法では、リード用金属材料に付着させるメッキの厚さがせいぜい0.2〜1μm程度の厚さしか付着させることができない。このように薄いメッキでは、メッキ後、リード同士で擦れあったり、リードが他のものに擦れたりすると、メッキがなくなって、錆が発生したりはんだ付け時にはんだ付け不良となったりすることがある。そこでリードのメッキには、メッキ材料が厚く付着する溶融メッキが多く採用されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで溶融法によるSn合金のメッキを行ったリードは、メッキ後、表面の酸化が少ないとはいえ、完全に酸化を防止することができず、やはり長期間放置しておくとメッキの表面が酸化して、はんだ付け性が悪くなってしまうものであった。また従来のSn合金は、メッキ時、溶融メッキ槽上に大量の酸化物が発生し、メッキ面に酸化物が付着したり均一メッキを阻害したりすることがあった。本発明は、メッキ後、長期間放置しても表面が酸化されにくく、また溶融メッキ槽に酸化物を発生させにくいメッキ材料を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、SnまたはSn主成分の合金中にGaを極微量添加するとメッキ後の表面酸化防止に効果があり、またGaの添加されたSn合金中にPを添加すると更に酸化を抑制するとともにメッキ槽上の酸化物の発生を抑える効果があることを見いだし、本発明を完成させた。
【0011】
本発明は、Pbを含まないSn主成分の合金またはSn中にGaが0.001〜0.1重量%添加されていることを特徴とするリードメッキ用Sn合金であり、またPbを含まないSn主成分の合金またはSn中にGaが0.001〜0.1重量%およびPが0.001〜0.1重量%添加されていることを特徴とするリードメッキ用Sn合金である。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明ではSn単体にGaを添加したり、或いはSn主成分にPb以外の金属、例えばBi、Ag、Cu、Sb、Zn、In、Niを少量添加した合金にGaを微量添加したりしたSn主成分のリードメッキ用Sn合金である。そして該Sn合金にさらにPを添加することもできる。
【0013】
本発明においてGaの添加量が0.001重量%よりも少ないとメッキ後の表面の酸化防止効果がなく、しかるに0.1重量%を越えて添加しても、それ以上に酸化防止効果の向上は期待できない。
【0014】
上記Gaが添加されたSnまたはSn合金に、さらにPを0.001から0.1重量%添加すると、さらにメッキ面の酸化を抑制することができるばかりでなく、溶融メッキ槽の酸化物の発生を抑えることもできるようになる。
【0015】
本発明において、Pの添加が0.001重量%より少ないとメッキ面の表面酸化や溶融メッキ槽の酸化物の発生を抑える効果が現れず、しかるに0.1重量%を越えるとメッキ材料の付着が悪くなってしまう。
【0016】
【実施例】
以下、本発明のメッキ材料および比較例のメッキ材料を図1に示す。
【0017】
図中、特性試験の変色試験とは以下の方法で行ったものである。SnやSn合金は酸化すると表面が黄色みを帯びた色に変色する。そこで表面の変色状態で酸化状態を測定した。直径0.3mmのCu線にメッキ材料を溶融メッキ法により10μmの厚さにメッキを行ってリード線を得る。該リード線を温度140℃の恒温槽中に10時間放置後、表面の変色状態を目視で観察する。表面の変色が全くなかったものを優、表面がほんの少し変色したものを良、表面が少し多く変色したものを可、表面の変色がはなはだしかったものを不可とした。
【0018】
図中、特性試験の酸化物発生試験とは以下の方法で行ったものである。溶融メッキ槽でメッキ材料を250℃に保持し、5時間経過後の酸化物の発生量を目視で観察する。酸化物の発生がほとんどないものを優、酸化物がほんの少し発生したものを良、酸化物が少し多く発生したものを可、酸化物が大量に発生したものを不可とした。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のメッキ材料はメッキ後、長期間放置しても表面の酸化が非常に少ないためリードのはんだ付け時にはんだ付け不良を起こさず、また溶融法によるメッキ時、溶融メッキ槽上に大量の酸化物を発生させないことからリード表面全体に均一なメッキが行えるという信頼性、安定性に優れたリードが得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のメッキ材料の実施例と他の比較例の組成および試験結果を示す表
Claims (2)
- Cuが0.5質量%、Gaが0.001〜0.05質量%、残部Snからなるリードの溶融はんだめっき用鉛フリーはんだ合金。
- 前記、鉛フリーはんだ合金に、さらにPが0.001〜0.1質量%添加されていることを特徴とする請求項1に記載のリードの溶融はんだめっき用鉛フリーはんだ合金。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31104099A JP4039653B2 (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | リードメッキ用Sn合金 |
US09/699,487 US6475643B1 (en) | 1999-11-01 | 2000-10-31 | Plated electrical leads |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31104099A JP4039653B2 (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | リードメッキ用Sn合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001131663A JP2001131663A (ja) | 2001-05-15 |
JP4039653B2 true JP4039653B2 (ja) | 2008-01-30 |
Family
ID=18012403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31104099A Expired - Lifetime JP4039653B2 (ja) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | リードメッキ用Sn合金 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6475643B1 (ja) |
JP (1) | JP4039653B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002263880A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-17 | Hitachi Cable Ltd | Pbフリー半田、およびこれを使用した接続用リード線ならびに電気部品 |
EP1260614B1 (en) * | 2001-05-24 | 2008-04-23 | Shipley Co. L.L.C. | Tin plating |
ATE500018T1 (de) * | 2002-01-10 | 2011-03-15 | Senju Metal Industry Co | Lötverfahren mit zusatzversorgung eines gegen oxidation enthaltenden lotes |
JP5376553B2 (ja) * | 2006-06-26 | 2013-12-25 | 日立金属株式会社 | 配線用導体及び端末接続部 |
CN100430178C (zh) * | 2006-11-23 | 2008-11-05 | 太仓市南仓金属材料有限公司 | 无铅焊料的无铅抗氧化合金及制备方法和用途 |
CN101412159A (zh) * | 2008-11-24 | 2009-04-22 | 天津市宏远电子有限公司 | 热浸镀锡铜线用无铅焊料合金 |
CN102154606A (zh) * | 2011-05-10 | 2011-08-17 | 范云鹰 | 一种提高铜带表面热浸镀锡或锡合金生产效率的方法 |
CN104008788A (zh) * | 2014-06-03 | 2014-08-27 | 江西理工大学 | 一种耐高温镀锡铜线 |
CN112338387B (zh) * | 2015-09-17 | 2022-12-02 | 富士电机株式会社 | 半导体装置用软钎焊材料 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5572048A (en) * | 1978-11-25 | 1980-05-30 | Toshiba Corp | Semiconductor element |
JP2681742B2 (ja) * | 1993-07-28 | 1997-11-26 | 株式会社日本スペリア社 | 無鉛はんだ合金 |
US5454929A (en) * | 1994-06-16 | 1995-10-03 | National Semiconductor Corporation | Process for preparing solderable integrated circuit lead frames by plating with tin and palladium |
US5985212A (en) * | 1996-12-12 | 1999-11-16 | H-Technologies Group, Incorporated | High strength lead-free solder materials |
JP4445046B2 (ja) * | 1998-02-06 | 2010-04-07 | 株式会社日本スペリア社 | 無鉛はんだ合金 |
JP2000197988A (ja) * | 1998-03-26 | 2000-07-18 | Nihon Superior Co Ltd | 無鉛はんだ合金 |
-
1999
- 1999-11-01 JP JP31104099A patent/JP4039653B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-10-31 US US09/699,487 patent/US6475643B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001131663A (ja) | 2001-05-15 |
US6475643B1 (en) | 2002-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4441118A (en) | Composite copper nickel alloys with improved solderability shelf life | |
JP4904953B2 (ja) | 配線用導体及びその製造方法並びに端末接続部並びにPbフリーはんだ合金 | |
JPH11350188A (ja) | 電気・電子部品用材料とその製造方法、およびその材料を用いた電気・電子部品 | |
JP3829475B2 (ja) | Cu系母材接合用のはんだ組成物 | |
JP2801793B2 (ja) | 錫めっき銅合金材およびその製造方法 | |
JP4039653B2 (ja) | リードメッキ用Sn合金 | |
US6641930B2 (en) | Electrically conductive metal tape and plug connector | |
JPH11350189A (ja) | 電気・電子部品用材料とその製造方法、その材料を用いた電気・電子部品 | |
JPH051367A (ja) | 電気・電子機器用銅合金材料 | |
JP4753502B2 (ja) | 錫−銅金属間化合物分散錫めっき端子 | |
JP2000054189A (ja) | Sn−Bi系はんだを接合して用いられる電気・電子部品用材料、それを用いた電気・電子部品、電気・電子部品実装基板、それを用いたはんだ接合または実装方法 | |
JP2798512B2 (ja) | 錫めっき銅合金材およびその製造方法 | |
WO1999006612A1 (en) | Two layer solderable tin coating | |
JPH0611920B2 (ja) | 半田付け性に優れた複層めっき鋼板 | |
KR100324097B1 (ko) | 부특성 서미스터 장치 | |
JP4014739B2 (ja) | リフローSnめっき材及び前記リフローSnめっき材を用いた端子、コネクタ、又はリード部材 | |
JP2001155548A (ja) | 電子部品用リード線 | |
JPS5827357B2 (ja) | リ−ド材用被覆鉄基合金 | |
JP3906584B2 (ja) | 電子部品用リード | |
KR930005262B1 (ko) | 동합금용 땜납도금품 및 동합금용 주석도금품 | |
JPH09223771A (ja) | 電子部品用リード部材及びその製造方法 | |
JP2004238689A (ja) | めっき材及び電子部品用端子、コネクタ、リード部材及び半導体装置 | |
JP2003092029A (ja) | はんだ付け可能なエナメル被覆銅線 | |
JPH07150272A (ja) | 電気・電子部品用錫めっき銅合金材およびその製造方法 | |
JPS62116759A (ja) | 耐変色性溶融錫めつき線 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040705 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070115 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070319 |
|
A072 | Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072 Effective date: 20070712 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070730 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070827 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20071010 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071105 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4039653 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131116 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |