JPH01218777A

JPH01218777A - 電子部品用積層材の製造方法

Info

Publication number: JPH01218777A
Application number: JP4399888A
Authority: JP
Inventors: Motohisa Miyato; 宮藤　元久; Riichi Tsuno; 津野　理一
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1989-08-31
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH0818145B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は電子部品用積層材の製造方法に関し、さらに詳
しくは、マイクロ電池の負極封孔板、正極キャップ、水
晶振動子キャップ等に使用される深絞り加工性、曲げ加
工性等のプレス成形性、・強度および耐蝕性等が優れた
電子部品用積層材の製造方法に関するものである。

［従来の技術］一般に、積層材の製造方法としては、熱間圧延圧接法、
冷間圧延圧接法、拡散接合法および爆発圧接法等が挙げ
られる。

しかし、電子部品用積層材については、多種多量生産、
生産性のために一般的に冷間圧延接合方法が主として行
なわれている。

この冷間圧延接合方法は、熱、つまり相互拡散の力を借
りずに（圧接後完全な金属結合とするため拡散加熱工程
が入るが。）接合するため、前処理が重要なポイントと
なる。従って、接合面の油脂分および酸化物等を除去す
るために前加工として、脱脂、研磨、洗浄（酸荒等）が
必要である。

次いで、連続的に重ね合せて圧延圧接を行なうのである
が、この場合の圧下率は通常の圧延より可成り大きい、
１パス圧下率は５０％以上である。

この上うな圧接状態における接合界面は、まだ空孔が多
くて完全な接合ではなく、金属学的に完全な接合とする
ためには、界面における相互拡散により両金属が格子間
隔の規模において接合化することが必要で、そのたぬに
加熱拡散処理を行なわなければならない。

このような冷間圧延圧接方法においては、圧延時に大き
な圧下率を必要とするため、広幅製品を製作するために
は通常の圧延機より大形の圧延機が必要となり、前処理
設備が大掛かりとなり、また、屡々圧延時に酸化物を巻
き込んで重大な欠陥を発生させたりし、ざらに、コスト
アップにつながることになる。

また、マイクロ電池の負極封口板等の材料としては、Ｎ
ｉ／５ＵＳ３０４／Ｃｕの３層の積層材が使用されてい
るが、この３層積層祠は、外面のＮｉは電気接点性と耐
蝕性の面から、また、内面・のＣｕ（ＯＰ　Ｃ）は負極
材との電気化学的安定性の面から使用され、そして、母
材である５ＵＳ３０４は封口パツキン圧力に対して変形
しないための適度な強度と絞り加工および曲げ加工等の
プレス加工性の特性を持たせるために使用されている。

マイクロ電池は電子部品であり、その例外として扱われ
ることは不可能であり、それを構成している小さな部品
まで、性能、コスト面等種々の面で見直されてきている
。

従来から、使用されているＮｉ／５ＵＳ３０４／Ｃｕは
、マイクロ電池負極封目板としての特性は満足するが、
素材製造工程中およびプレス加工時に発生ずる屑の再利
用は不可能であり、そのコスト面における損失は多大で
あり、母材であるｓｔ＋５ａｏ４に代わる材料の開発が
臨まれており、その１例として、本出願人が先に開発し
、出願を完了している銅合金が挙げられる。

−３＝［発明が解決しようとする課題］本発明は上記に説明したような、従来における電子部品
ような積層材の種々の問題点に鑑み、本発明者が鋭意研
究を行ない、検討を重ねた結果、接合界面に欠陥がなく
、接合性の良好な電子部品用積層材の製造方法を開発し
たのである。

［課題を解決するための手段］本発明に電子部品用積層材の製造方法は、（１）芯材は
錫めっきが施された強度、プレス成形性、耐蝕性等の優
れた銅基合金であり、皮材はニッケルめっきが施された
電気接点性、電気化学的安定性、耐蝕性の優れた銅およ
びニッケルであり、これらの芯材および皮材を重ね合わ
せてから、１パスの冷間圧延加工率が３５％以上の冷間
圧延を行ない、次いで、４００℃以上の温度において拡
散接合を行なうことを特徴とする電子部品用積層材の製
造方法を第１の発明とし、（２）芯材はニッケルめっきが施された強度、プレス成
形性、耐蝕性等の優れた銅基合金であり、皮材は錫めっ
きが施された電気接点性、電気化学的安定性、耐蝕性の
優れた銅およびニッケルであり、これらの芯材および皮
材を重ね合わせてから、ｌパスの冷間圧延加工率が３５
％以上の冷間圧延を行ない、次いで、４００℃以上の温
度において拡散接合を行なうことを特徴とする電子部品
用積層材の製造方法を第２の発明とする２つの発明より
なるものである。

本発明に係る電子部品用積層材の製造方法について、以
下詳細に説明する。

１）芯材銅基合金であり、強度、伸び特性および絞り加工性等の
プレス加工性および耐蝕性が優れたものであり、例えば
、Ｃｕ−Ｎｉ−９ｎ系合金が使用できる。

２）皮材銅およびニッケルであり、電気接点性、電気化学的安定
性、耐蝕性に優れたものである。この皮材は部分皮材を
も包含する。

３）芯材および皮材のめっき芯材の銅基合金に錫めっきおよびニッケルめっきを、ま
た、皮材の銅およびニッケルにニッケルめっきおよび錫
めっきをを行なうのは、芯材である銅基合金と皮材（部
分皮材を含む）である銅およびニッケルを冷間圧延によ
る圧接する上で、良好な接合性を得るためである。

そして、これらの各種めっきの厚さは、０．０１〜０２
５μｍとするのがよ（，０，０１μｍ未八ではへ記の効
果が少なく、また、０２５μｍを越えるとＮｉ−８ｎの
脆い金属間化合物を形成する。よって、めっきの厚さは
０，０１〜０．２５μｍとする。

また、中間層としてめっきするニッケルおよび錫は、活
性化された芯材である銅基合金と皮材である銅およびニ
ッケルの表面を保護し、その後の冷間圧延圧接時、中間
層が割れて素地が露出してもその表面は活性であり、接
合界面は良好な接合性を示し、また、これらの中間層は
拡散熱処理において相互拡散が行なわれて消滅し、さら
に−層の良好な接合界面が得られる。

なお、何れのめっきも無光沢めっき浴であり、有機物の
混入、添加は好ましくなく、また、めっき組成は特に限
定的ではないが、例えば、以下説明するめっき組成が適
している。

ニッケルめっき浴硫酸ニッケル　　　　　Ｈ５ｇ／］塩化ニッケル　　　　　　４５ｇ／ｌ硼酸　　　　　　　　　　３０ｇ／ｌ錫めっき浴硫酸錫　　　　　　　　　４０ｇ／ｌ硫酸　　　　　　　　　１００ｇ／ｌクレゾールスルポン酸　　４０ｇ／ｌ冷間圧延において、ｌパスの冷間圧延加工率を３５％以
上とするのは、３５％未満では良好な整合性を得ること
ができず、その後の拡散熱処理において膨れの発生ずる
原因となる。よって、１パスの冷間圧延加工率は３５％
以上とする。

４００℃以上の温度において拡散接合を行なうのは、４
００℃未満の温度における拡散接合処理では金属学的に
完全に接合することが困難であり、その後のプレス加工
時に剥離する原因となり、また、拡散接合処理温度の上
限は特に限定的ではな＝７− く、芯材および皮材の融点以下であれば良い。かつ、連
続焼鈍あるいはバッヂ焼鈍の何れでも使用でき、処理時
間も数秒〜４時間程度である。

［実　施　例コ本発明に係る電子部品用積層材の製造方法の実施例を説
明する。

実施例第１表に示す心材および皮材を３層に重ねて積層材圧延
を行なった。

＝８− 次ぎに、本発明に係る電子部品用積層材の製造方法と比
較方法の圧延条件にッケル、錫のめっき厚さ。圧延圧下
率。拡散熱処理。）を第２表に示す。

なお、めっき処理前には、すべてアルカリ浴中における
負極電解および酸洗を行ない表面を活性化した。

次ぎに、製作した積層材圧延の密着性を調査するために
、以下説明する試験を行なった。

第３表にその結果を示す。

■圧延時の接合性（外観検査） ■拡散熱処理後の膨れの有無（３０倍の実体顕微鏡を使用した。試料はｔｘ５０×５
００でＮ、ガス中て熱処理した。）■拡散熱処理後の材
料を使用して９０°繰り返し曲げを破断するまで行ない
破断部の断面をミクロ観察し、接合界面から剥離の有無
を調査した。

９０°繰り返し曲げ時の試験片形状は、ｔＸ５×５０１
曲げＲは０．荷重５　ｋｇｆ０■拡散熱処理後の材料を
エリクセン試験機により、張り出し成形しくポンチ径２
０ｍｍφ半丸）、先端部に亀裂が発生するまで行ない、
この部分の断面ミクロを光学顕微鏡により観察し、接合
界面からの剥離の有無を調査した。

第３表から明らかなように、本発明に係る電子部品用積
層材の製造方法によれば、比較例に比べて積層材の接合
性が優れていることかわかる。

即ち、本発明に係る電子部品用積層材の製造方法によれ
ば、圧延密着性が良好であり、拡散熱処理後の膨れの発
生もなく、接合界面の密着性も優れている。

これに対して、比較例Ｎｏ、７〜Ｎｏ、９は中間層のニ
ッケルめっき層および錫めっき層の厚さが０．０１μｍ
未満であること、比較例Ｎｏ、　１０、Ｎｏ、１２およ
びＮｏ、　１４は圧延圧下率が３５％未満であること、
比較例Ｎｏ、　ｌ　ｌ、　Ｎｏ、　ｌ　３およびＮｏ、
　１５は拡散熱処理条件が４００℃未満であること、さ
らに、Ｎｏ、　１６は中間層としてのニッケルめっき、
錫めっきがないことにより密着性が劣っている。

［発明の効果］以上説明したように、本発明に係る電子部品用積層材の
製造方法は上記の構成であるから、接合性の優れた電子
部品用積層材を製造することができ、電子部品の高信頼
性向上の効果を有しているものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）芯材は錫めっきが施された強度、プレス成形性、
耐蝕性等の優れた銅基合金であり、皮材はニッケルめっ
きが施された電気接点性、電気化学的安定性、耐蝕性の
優れた銅およびニッケルであり、これらの芯材および皮
材を重ね合わせてから、１パスの冷間圧延加工率が３５
％以上の冷間圧延を行ない、次いで、４００℃以上の温
度において拡散接合を行なうことを特徴とする電子部品
用積層材の製造方法。
（２）芯材はニッケルめっきが施された強度、プレス成
形性、耐蝕性等の優れた銅基合金であり、皮材は錫めっ
きが施された電気接点性、電気化学的安定性、耐蝕性の
優れた銅およびニッケルであり、これらの芯材および皮
材を重ね合わせてから、１パスの冷間圧延加工率が３５
％以上の冷間圧延を行ない、次いで、４００℃以上の温
度において拡散接合を行なうことを特徴とする電子部品
用積層材の製造方法。