JP5376553B2 - 配線用導体及び端末接続部 - Google Patents
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Description
(a) W.Lee.Williams,"GRAY TIN FORMATION IN SOLDERED JOINTS STORED AT LOW TEMPERATURE",SYMPOSIUM ON SOLDER、
(b) Alfred.Bornemann,"TIN DISEASE IN SOLDER TYPE ALLOYS",SYMPOSIUM ON SOLDER (1956)、
(c) C.E.Hormer and H.C.Watkins,"Transformation of Tin at Low Temperatures",「THE METAL INDUSTRY」,1942,vol.60,pp.364-366、
などの文献に記載されている。これらの元素の内、Niを除く各元素は、原子半径がSnよりも大きいため、体積膨張を伴うβ→α変態を抑制する効果があると考えられる。これらの他に、原子半径がSnよりも大きい元素としてはTi、Zr、Hfが挙げられる。本発明においては、Pbフリーであるという前提があるため、変態遅延元素としてSb、Bi、Cd、In、Ag、Au、Ni、Ti、Zr、Hfを採用することとした。
において、ウィスカ発生に伴う隣接導体の短絡などのトラブルを回避することができ、端末接続部の接続信頼性が高まる。
(a)変態遅延元素(Sb、Bi、In、Ag、Au、Ni、Ti、Zr、Hfのうちのいずれか)を0.01wt%および酸化抑制元素(Ge、P、K、Zn、Mn、V、Si、Mg、A1、Caのうちのいずれか)を0.01wt%それぞれ添加したもの、
(b)変態遅延元素(Bi)を0.01wt%、変態遅延元素(Ni)を0.01wt%および酸化抑制元素(P、Znのうちのいずれか)を0.01wt%それぞれ添加したもの、
(c)変態遅延元素(Sb、Bi、In、Ag、Auのうちのいずれか)を1wt%および酸化抑制元素(P、K、Zn、Mn、Vのうちのいずれか)を0.01wt%それぞれ添加したもの、
(d)変態遅延元素(Ni、Ti、Zr、Hfのうちのいずれか)を0.1wt%および酸化抑制元素(Si、P、Zn、Ge、Mg、Al、Caのうちのいずれか)を0.01wt%それぞれ添加したもの、
(e)変態遅延元素(Bi)を1wt%、変態遅延元素(Ni)を0.1wt%および酸化抑制元素(P、Znのうちのいずれか)を0.01wt%それぞれ添加したもの、
(f)変態遅延元素のみを0.01wt%添加したもの、
(g)酸化抑制元素のみを0.01wt%添加したもの、
(h)何も添加していないもの、
を用いてそれぞれ溶融めっきを行い、配線材を作製した(実施例1〜14、実施例15、実施例16、実施例17〜23、実施例24〜30、実施例31、実施例32、比較例1〜9、比較例10〜18、従来例1)。
(i)変態遅延元素(Sb、Bi、In、Ag、Au、Ni、Ti、Zr、Hfのうちのいずれか)を0.01wt%および酸化抑制元素(Ge、P、K、Zn、Mn、V、Si、Mg、A1、Caのうちのいずれか)を0.01wt%それぞれ添加したもの、
(j)変態遅延元素(Bi)を0.01wt%、変態遅延元素(Ni)を0.01wt%および酸化抑制元素(P、Znのうちのいずれか)を0.01wt%それぞれ添加したもの、
(k)変態遅延元素(Sb、Bi、In、Ag、Auのうちのいずれか)を1wt%および酸化抑制元素(P、K、Zn、Mn、Vのうちのいずれか)を0.01wt%それぞれ添加したもの、
(l)変態遅延元素(Ni、Ti、Zr、Hfのうちのいずれか)を0.1wt%および酸化抑制元素(Si、P、Zn、Ge、Mg、Al、Caのうちのいずれか)を0.01wt%それぞれ添加したもの、
(m)変態遅延元素(Bi)を1wt%、変態遅延元素(Ni)を0.1wt%および酸化抑制元素(P、Znのうちのいずれか)を0.01wt%それぞれ添加したもの、
(o)変態遅延元素のみを0.01wt%添加したもの、
(p)酸化抑制元素のみを0.01wt%添加したもの、
(q)何も添加していないもの、
を用いてそれぞれ溶融めっきを行い、配線材を作製した(実施例33〜46、実施例47、実施例48、実施例49〜55、実施例56〜62、実施例63、実施例64、比較例19〜27、比較例28〜36、従来例2)。
は、耐ウィスカ性評価の各試験後においてもウィスカは全く発生しておらず、比較例1〜36よりもさらに高いウィスカ抑制効果が得られることが確認できた。特に、変態抑制元素の添加量が0.1wt%以上添加した実施例17〜32、実施例49〜64では、各試験時間・回数をそれぞれ3倍にした(室温放置3000hr、熱衝撃試験3000cycle、耐湿放置3000hr)にも関わらずウィスカは全く発生しておらず、極めて高いウィスカ抑制効果の得られることが確認できた。
2 コネクタピン
3 FFC
4 導体
5 ウィスカ
Claims (4)
- コネクタ部材において嵌合状態で使用され、少なくとも表面の一部に純SnまたはAg0.1〜5mass%、Cu0.1〜5mass%、残部SnのSn合金からなるSn系材料部を有する配線用導体において、Sn系材料部に、第1添加成分としてSb、Bi、In、Ag、Au、Ni、Ti、Zr、Hfから選択される少なくとも1種の元素および第2添加成分としてGe、Zn、P、K、Cr、Mn、V、Si、Al、Mg、Caから選択される少なくとも1種の元素を、第1添加成分および第2添加成分がそれぞれ0.01〜1.0mass%となるように添加し、リフロー処理したことを特徴とする配線用導体。
- コネクタ部材において嵌合状態で使用され、金属導体表面の少なくとも一部に、Pbフリーの純SnまたはAg0.1〜5mass%、Cu0.1〜5mass%、残部SnのSn合金からなるSn系材料部を有する配線用導体において、上記Sn系材料部の上層もしくは上記金属導体の上層に、Sb、Bi、In、Ag、Au、Ni、Ti、Zr、Hfから選択される少なくとも1種の元素からなる第1添加成分の層と、Ge、Zn、P、K、Cr、Mn、V、Si、Al、Mg、Caから選択される少なくとも1種の元素からなる第2添加成分の層とを設け、上記Sn系材料部の上層もしくは上記金属導体の上層に設けられる上記第1添加成分の層及び上記第2添加成分の層の量が、上記Sn系材料部及び上記第1添加成分の層及び上記第2添加成分の層の総量に対し、それぞれ0.01〜1.0mass%であり、リフロー処理したことを特徴とする配線用導体。
- Cu材料で構成される心材の周りに上記Sn系材料部の被覆層を設けた配線材である請求項1または2に記載の配線用導体。
- 配線材の導体とコネクタ部材のコネクタピンを接続する際、上記導体又は上記コネクタピンの少なくとも一方を請求項1から3のいずれかに記載の配線用導体で構成したことを特徴とする端末接続部。
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