JPH03202491A - リフロー錫めっき線材の製造方法 - Google Patents

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】 り呈上立皿且公立 本発明は、リフロー錫および半田めっき線材の製造方法
に関するものであり、特にクエンチスティン等リフロー
工程に起因する外観不良が生じない均一な外観を有する
リフローめっき線材の製造方法に関する。

従来夏技歪 錫および半田めっき材は、その優れた電気的接続性と半
田付性を有するため、各種の銅系合金や鉄系合金のめっ
きとして多用される。そして、近年の電子部品へ要求さ
れる信頼性が益々高くなるなかで、またＳＭＴに代表さ
れるように実装技術が急激に進歩するなかで、錫、半田
めっきへの品質の高度化が求められている。これに応じ
電子部品用鍋、半田めっきは光沢めっきより品質の優れ
たリフローめっきが使用される比率が急増している。

従来、素材のリフロー技術としては、金属の条を連続的
に通板し、錫または半田めっきを電気めっきした後リフ
ローする技術が一般に行なわれており、端子・コネクタ
や電子部品のリード用材料として利用されていた。一方
、これらの条めっきの連続リフロー処理材の利用が進む
に従い、端子・コネクタの主にオスピンや電子部品のリ
ード材として使用された線材の錫、半田めっきもリフロ
ー化が検討され既に使用され始めている。

線材の錫、半田めっきのりフロ一方法としては、まず、
条と同様に線の搬送方向を水平又はアップダウンしなが
ら電気めっきした後、線を鉛直下方に送りながらリフロ
ー炉に通入し、めっき皮膜を加熱溶融する。

さらに、そのまま鉛直に連続的に水槽に通入し溶融皮膜
をクエンチする。この方法は、クエンチの際、線の外周
のクエンチ条件のばら付きが少いため、外観も含め品質
のばらつきが極めて少い特徴を有する。ところが、リフ
ローおよびクエンチが鉛直方向であると、設置スペース
、設備コスト及び操業等の面で不利であるという問題が
ある。

そして、線材を水平に搬送しながらクエンチする方法で
は線材の外周を均一にクエンチすることがむずかしくク
エンチスティン等の外観不良が生しるという問題もみら
れる。

（”しよ゛と　るｉ 本発明は、軟土の問題を解決するためになされたもので
あって、リフロー錫または半田めっき線材の製造におい
て、クエンチスティン等の発生に起因する外観上の不良
が生じない、均一な外観を有するリフローめっき線材を
製造するための方法を提供することを課題とする。

ｆ　　　゛　るための 本発明は、金属の線に錫または半田を電気めっき後、め
っき皮膜を加熱溶融するリフローめっき材の製造方法に
おいて、めっき線材をリフロー加熱炉に水平に通入して
めっき皮膜を加熱溶融した後、ひき続き水平に搬送しな
がら、線の後方に対し流線が８０″Ｃ以内の角度で水を
線にかけることによりクエンチすることを特徴とする。

本発明において、線材は銅、黄銅、りん青銅等の銅およ
び銅合金、あるいは鉄、ステンレス、高ニッケル合金等
の鉄およびその合金のいずれも適用できる。これらの線
材は、ペイオフリールから連続的に送り出され、脱脂、
酸洗等、公知の方法で洗浄と活性化の処理が施こされる
。ステンレス等の活性化の困難な金属についてはニッケ
ルや銅のストライクめっきを施し密着性を向上させる。

続いて必要に応じ、ニッケルや銅等の下地めっき層を設
けても良い。

その後、上地めっきである錫または半田が電気めっきさ
れる。錫および半田の電気めっき浴条件等は、公知の方
法が利用でき、それらにより本発明は何ら制限されない
。すなわち、錫めっきであれば、硫酸浴、ホウフッ、化
浴、アルカリ浴等様々の浴が知られており、これらの浴
から適当な温度、陰極電流密度で電気めっき皮膜が形成
される。めっき厚は、所望の厚みが得られるが、実用上
は１〜５μ−程度が一般的である。半田は、錫と鉛の合
金が最も一般的で鉛を６０〜９５−ｔ％含むものが多用
されている。しかし、本発明はビスマス等その他の半田
合金成分として知られる合金系皮膜にも等しく適用でき
る。半田めっきの浴もホウフッ化浴、各種スルホン酸系
有機酸浴等が知られている。

こうして錫または半田が電気めっきされた線はリフロー
炉に通入されるが、その前にフラックス処理しても差し
支えない。

水平にセットされたリフロー炉に電気めっき線材が通入
され、電気めっき皮膜はその融点以上に加熱され溶融さ
れる。リフロー炉はブタン等の燃焼炉、電気炉、赤外線
炉、誘導加熱炉等各種の炉を用いる方法が公知である。

雰囲気は、大気雰囲気でも窒素、アルゴン等の不活性ガ
スでも、水素等の還元性ガスでもいづれも使用できる。

リフロー炉から皮膜が溶融状態のまま線材を取り出し、
ただちにクエンチする。

クエンチは、添付図の（１）乃至（３）に例示されるよ
うに、水がその接触部において線の進行方向から後方に
向って線材にかけられるようにして行う。

その時、線と接する水面とのなす角度θが８０°以内に
なるように調整する。それ以上の角度、すなわち、線の
上方から真直ぐ流下するような角度だと線の下側と上側
のクエンチが不均一となりクエンチスティン等による外
観の差が生じる。又θが小さく通板速度が遅いと線の下
側を後方に向って水滴が伝わり、やはりクエンチの不均
一による外観不良の原因となる。したがって、この方法
では線の送り速度は３ｍ＋／ｍｊｎ以上が好適である。

さらに、この時クエンチスティンを最小限にするために
は水温が３０〜７０℃であることが特に好ましい。その
後、線材は乾燥され、ティクアップリールで巻き取られ
る。

本発明によると、リフローめっき線材ラインの省スペー
ス化、設備費の軽減がなされ、しかも、クエンチスティ
ンがほとんど発生せず、均一な外観を有する錫または半
田リフローめっき線材の製造が可能である。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

裏旌班 ０．６４ｍ−角のばね用りん青銅の線材を１０ｍ／ｓｉ
ｎの速度で連続的に流し、■アルカリ電解脱脂槽で電流
密度５Ａ／ｄａ”で２０秒脱脂、■水洗３秒、■５％硫
酸酸洗５秒、の順で前処理した後、続いて以下の条件で
銅下地めっきと９／１半田めっきを施した。

１〉　銅めっき 浴　　組　　１ｆｃ：　ＣｕＳＯ４，５Ｈｚ０　　　２
５０ｇ／　ｌ−ＨｔＳＯ４１００ｇ／　１ 陰極電流密度　　４＾／ｄｍ” 温　　　　　度　　室温 厚　　　　　　み　　　０．５　　μ−２）　　９／１
半田めっき 浴　組　戒　ニホウフッ化第−錫　２１ｇ／　１ホウフ
ツ化鉛　　１６５ｇ／　１ ホウフッ酸　　　１２５ｇ／　ｊ！ はう酸　　　　　　２５ｇ／　１ ペプトン　　　　０．５ｇ＃！ 陰極電流密度　　　　　　　　　　２Ａ／ｄｍ”温　　
　　　度　　　　　　　　　　　　　　　１５“Ｃ厚　
　　　　み　　　　　　　　　　　　　　　１．５μ−
半田めっき槽を出た半田めっき線材は続いて水洗３秒、
湯洗（８０℃）３秒後乾燥され、水平状態でリフロー炉
に通入した。リフロー炉は電気炉で大気雰囲気８００″
Ｃで炉内滞留時間４秒で半田めっき槽を加熱溶融した。

この後、ただちに図の（１）に示す方法でθ７０″で水
温５０℃の水をかけクエンチした。

こうして作成した、リフロー半田めっき線材はクエンチ
スティン、外観むらのないリフローめっき線材であった
。

【図面の簡単な説明】

図はめっき線材をクエンチする場合における線材に水を
かける状態を示したものであって（１）乃至（３）はそ
の態様をそれぞれ示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属線に錫または半田を電気めっきした後、めっ
   き皮膜を加熱溶融するリフローめっき線材の製造方法に
   おいて、めっき線材を搬送速度３ｍ／ｍｉｎ以上の速度
   でリフロー加熱炉に水平に通入してめっき皮膜を加熱溶
   融した後、ひき続き水平に搬送しながら線の進行方向の
   後方に、線材の面と水の接触する面とのなす角度θが８
   ０°以内になるように水をかけてクエンチすることを特
   徴とするリフローめっき線材の製造方法。
2. （２）水温が３０〜７０℃である請求項（１）に記載の
   リフローめっき線材の製造方法。