JPH02173275A

JPH02173275A - リフローめっき材の製造方法

Info

Publication number: JPH02173275A
Application number: JP32865988A
Authority: JP
Inventors: Masato Uchiito; 内糸　真人; Yasuhiro Shirokabe; 靖裕白壁
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1990-07-04
Also published as: JPH0520509B2

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、電子部品として具備すべき特性、特に光沢、
接触抵抗、半田付は性等を改善したＣｕ−５ｎ系複合材
料の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に電子部品材料を製造する際に、ＣｕまたはＣｕ合
全合材ＳｎまたはＳｎ合金をめっきした場合、ウィスカ
ーの発生防止、耐食性、半田付は性等の向上のためにリ
フロー処理を行う。

このリフロー処理は、大気中で材料を抵抗加熱あるいは
誘導加熱等の加熱方法により加熱してめっき暦を溶融す
るか、あるいはプロパン、ブタン等の燃焼ガスを大気中
で燃焼させ、その火炎を直接材料に当てることによりめ
っき層を溶融させている。

また、加熱を効率的に行うために加熱部を耐火物等で囲
むことも行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、Ｃｕ及びＣｕ合金は電気抵抗が小さいため１元
来、抵抗加熱、誘導加熱による加熱を行うことは非効率
的であり、たとえこれらを行ったとしても、高温で大気
中の酸素に触れるため、めっき表面が容易に酸化し、め
っき製品の接触抵抗が高く、また半田付は性が低下する
等、電子部品としては不利な結果を招くこととなる。さ
らにリフロー時にＳｎまたはＳｎ合金めっき表面が酸化
し、溶融ＳｎまたはＳｎ合金の流動性が悪くなり、凝固
後の表面光沢が劣る原因にもなっていた。特にめっき厚
が２μｍ以上の場合、この現象は顕著とな机また、プロパン、ブタン等の燃焼ガスを大気中で燃焼さ
せ、その火炎を直接材料に当てることによりめっき金属
を溶融させる場合も、溶融したＳｎまたはＳｎ合金゛が
空気に触れて酸化することによる欠陥は上記と同様であ
る。

また、加熱部を耐火物等で囲んだ場合であっても、直接
火炎が当たっている部分の駿素濃度は非常に低くとも、
火炎が当たっていない部分の酸素濃度が高く、溶融Ｓｎ
またはＳｎ合金めっき層は容易に酸化する。

しかも、材料全体に火炎が当たるようにした場合には、
材料が加熱されすぎて、溶融ＳｎまたはＳｎ合金とＣｕ
またはＣｕ合金母材との反応により生成する拡散層が厚
くなり、表面光沢、半田付は性に悪影響を及ぼすという
問題がある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたのであり、電子部
品としての特性、特に表面光沢、半田付は性、電気接触
性等に優れたＣｕ−８ｎ系複合材料をリフロー処理によ
り製造する方法を提供することを目的とするものである
。

〔課運を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明者は、リフロー処理によ
りＣｕ−３ｎ系複合材料を得る際の酸化を防止し得る方
法について鋭意研究を重ねた結果。

特定ｃｏ′ａ度にコントロールした燃焼ガスを使用して
加熱し、メツキ屡を溶融させることにより可能としたも
のである。

すなわち、本発明に係るリフローめっき材の製造方法は
、厚さ０．３〜１０μＩのＳｎまたはＳｎ合金めっきを
施したＣｕまたはＣｕ合金材につき、空気比１以下に制
御した混合ガスを予め別室にて燃焼させ、ＣＯ濃度が１
〜７　ｖｏ　０％の燃焼ガスを処理炉に導入し、この処
理炉内でリフロー処理を施すことを特徴とするものであ
る。

また、その際、前記処理炉内において、該ＣｕまたはＣ
ｕ合金材の通板方向に対して燃焼ガスを風速１ｍ／ｓｅ
ｅ以上で吹き付けて加熱し、かつ上記処理炉内を１気圧
以上に保ちながら該めっき層を溶融した後、急冷するこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

以下に本発明の作用について詳述する。

まず、ＳｎまたはＳｎ合金は、電気めっき等によりＣｕ
またはＣｕ合金の条、または線にめっきされる。めっき
層は材料の用途により決められ、１０μｍ以下が一般的
である。必要な場合、めっきの中間層としてＣｕまたは
Ｎｉの層を設けても良い。

この材料に吹き付ける燃焼ガスのＣＯ濃度を１〜７ｖｏ
ρ％とする理由は、ＣＯ濃度がｌｖｏρ％未満では、リ
フロー時にＳｎまたはＳｎ合金めっき表面が酸化し易く
なるからである。このようにＳｎまたはＳｎ合金めっき
表面が酸化されると、溶融ＳｎまたはＳｎ合金の流動性
が悪くなり、凝固後の表面光沢が劣る原因となってしま
う。リフロー時にＳｎまたはＳｎ合金めっき表面の酸化
を防止するには、ｃｏ濃度は７ｖｏＲ％以下で充分であ
り、かつＣＱａ度が高いことは大気汚染の危険性が増加
するので、Ｃ○濃度は１〜７　ｖｏ　０％とする。

ＣＯ濃度をこのようにコントロールするには。

空気比１以下に制御した混合ガスを予め別室で燃焼して
調整する。

次いで、この燃焼ガスを処理炉内に導入し、前記材料を
加熱することにより、リフロー処理を施す。

リフロー処理の望ましい態様は、以下に示すとおりであ
る。

第１図はリフロー処理状態の一例を示す図であり、処理
炉１は、多数のガス噴出口２が配置されており、これら
のガス噴出口２の間に処理材３を通過させ、めっき層の
溶融後、冷却層５で冷却する構成である。

この場合、燃焼ガスは、バーナー４を備えた別室でＣ○
濃度をコントロールし、第１図（ｂ）に示すように、循
環ファン６で循環させる６また、ガス噴出口２は、第２
図及び第３図に示すように、処理材３をウェーブさせる
ために熱風を集中させる構造を有し、また第４図に示す
ように、処理材３が板幅方向に均一に加熱させるように
配列されている。

処理材をリフロー処理炉内で行う理由は、熱を外へ逃さ
ないためと、めっき層が溶融状態で空気に触れないよう
に１気圧以上の燃焼生成ガスで満たすためである。

１気圧維持用とする理由は、炉内への空気の侵入を防ぎ
、めっき層の酸化防止効果を高めるためである。さらに
めっき材の処理露内の通板方向に対し４５度〜１３５度
の方向（第１図参照）から風速１ｍ／ｓｅｃ以上で吹き
付けることにより、めっき層の酸化防止効果を高めると
ともに、板幅方向のほぼ均一な加熱を可能にするもので
ある。

処理炉内でめっき層を溶融した後は、溶融しためっき層
を急冷させるのが望ましい、その理由は。

Ｓｎが溶融した状態では時間の経過と共に溶融Ｓｎまた
はＳｎ合金とＣｕまたはＣｕ合金母材成分との反応によ
り生成する拡散層が厚くなり、表面光沢、半田付は性に
悪影響を及ぼすためである。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について具体的に説明する。

本実施例では、厚さ０．２０ｍｍ、幅３００Ｉの黄銅条
（Ｃ２６００）及びりん青銅条（Ｃ５２１０）を通常の
脱脂、酸洗した後、これにＳｎまたは５ｎ−ｐｂ金合金
っきを施した。

このめっきは、硫＠銅浴（硫酸銅２００ｇ／Ｒ。

硫酸１００ｇ／ρ）にて銅めっきを０．５μＩ厚さで施
した後、硫ｒａ錫浴（硫酸第１錫５５ｇ／Ｉ１．硫酸１
００ｇ／ｌ、添加剤Ｌｏｇ／ｐ）あるいはホウフッ化浴
（ホウフッ化第１１１３０ｇ／ρ、ホウフッ化鉛５０ｇ
／ρ、ホウフッｒａ１２５ｇ／Ω、ホウ酸２５ｇ／Ｑ、
ペプトン５ｇ／Ｒ）にて、所定の厚さ（第１表に記載）
にＳｎまたは５ｎ−Ｐｂ合金めっきを施した。

一方、ブタンガスと空気を所定の混合比にて混ぜ、燃焼
室で燃焼させた生成ガスを、前記錫めっき条が通板（２
３ｍ／１ｏｉｎ）　シている処理炉（炉長５ｍ）内に導
き、所定の風速にて通板条に均一に熱風を当て、Ｓｎめ
っきあるいは５ｎ−Ｐｂめっき１を溶融させた。その際
、燃焼生成ガスの温度とＣＯ濃度を測定した。

また、比較のため同様にして作成したＳｎまたは５ｎ−
Ｐｂ合金めっき条をブタンガスを燃焼させている炉内に
導き、その火炎をＳｎまたは５ｎ−Ｐｂ合金めっき条に
直接光て、Ｓｎまたは５ｎ−Ｐｂ合金めっき層を溶融さ
せた。

このようにしてＳｎまたは５ｎ−Ｐｂ合金めっき層が溶
融した条は、直ちに水中（７０℃）に浸漬し。

溶融Ｓｎまたは溶融５ｎ−Ｐｂ合金を凝固させた後。

乾燥させた。

得られたＳｎまたは５ｎ−Ｐｂ合金めっき条の鏡面光沢
度、接触抵抗、半田付は性を測定した結果を第２表に示
す。

なお、鏡面光沢度はＪＩＳ　　Ｚ　　８７４１方法３（
入射角６０度）に準拠して測定し、接触抵抗はＪＩｓ　
　Ｃ５４０２，５，４に準拠して測定した。

また、半田付は性は、ＪＩＳ　　Ｃ００５０゜４．６（
方法１，２３５℃でのはんだ槽法）に準拠し、フラック
スとして２５％ロジンメタノールを使用し１ｍれ時間ｔ
よを測定して評価した。

第２表から明らかなように、本発明例は、比較例に比べ
１表面光沢、半田付は性、電気接触性に優れたＣｕ−３
ｎ系複合材料が得られている。

（江）３！定百所は第５図の記号に対応している。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、表面性状の優れた
Ｃｕ−５ｎ系複合材料が得られるので、特に電子部品と
して有用な材料を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）、（ｂ）は処理炉及びリフロー処理状態を
示す説明図、第２図〜第４図はガス噴出口の構造及び配
列例を示す説明図、第５図は実施例で得られた材料の特
性測定箇所を説明する図である。１・・・処理炉、　　２・・・ガス噴出口、３・・・処
理材、　　４・・・バーナー５・・・冷却槽、　　　６
・・・循環ファン。代理人阿部哲朗（ａ）ｋｋ− 粥Ｉ図（ｂ）第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）厚さ０．３〜１０μｍのＳｎ又はＳｎ合金めっき
を施したＣｕ又はＣｕ合金材につき、空気比１以下に制
御した混合ガスを予め別室にて燃焼させ、ＣＯ濃度が１
〜７ｖｏｌ％の燃焼ガスを処理炉に導入し、この処理炉
内でリフロー処理を施すことを特徴とするリフローめっ
き材の製造方法。
（２）前記処理炉内において、該Ｃｕ又はＣｕ合金材の
通板方向に対して燃焼ガスを風速１ｍ／ｓｅｃ以上で吹
き付けて加熱し、かつ上記処理炉内を１気圧以上に保ち
ながら該めっき層を溶融した後、急冷することを特徴と
する請求項第１項に記載の方法。