JPH03202494A - 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】 産業±生剋里公立 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、特にクエンチ時に溶融金属が徐冷
される場合に表われる凝固組織が外観上観察されない全
面均一な光沢を有するリフローめっき線材の製造方法に
関する。

盗」軽ｌえ拵 錫および半田めっき材はその優れた電気的接続性、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、近年の電子部品への要求さ
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。これに応し
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
ーする技術は、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、設備コストの面で不利であるという問題がある。さ
らに、水を使うことによりそれ自体のコスト、乾燥工程
によるコスト増の他、クエンチスティンによる外観不良
が発生しやすい欠陥を伴なうという問題もあった。

Ｉ＜°５ 本発明は、畝上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、クエンチ時に溶融金属が徐冷される場合に表われる
凝固組織が外観上観察されない、全面均一な光沢を有す
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。

１　　　”′　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、リフロー加熱炉から出ためっき皮膜が溶
融状態の線材を、最大内径２０ｍ以下の孔に通入し、孔
の反対側から該線材の進行方向と同じ方向に大気を孔よ
り吸引して、同孔部で、空冷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
等の鉄およびそれら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、酸洗等の公知の方法で、洗浄と活性化の処理が施さ
れる。ステンレス等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。続いて必要に応し、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
ｍ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−
１％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。

水平又は垂直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、フタン等の燃焼炉、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ずれも使
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。クエンチの際の線の進行方向は
水平であっても垂直であってもあるいはその他の方向で
あっても本発明は適用できる０通常リフロー加熱処理と
同一方向に搬送しながら行う。

クエンチは、添付図に示されるように線材は最大系２０
ＩＩ１１１以下の孔からチャンバー又は円筒状のクエン
チ装置に通入される。その内部を排気することにより通
入孔に大気が集中的に流れ込み、同孔部で溶融状態の皮
膜が急冷されクエンチされる。

孔の形状は、多角形でも良いが円が最も望ましく、クエ
ンチが均一となりやすい。径は大きすぎると排気量を増
しても急冷効果が低くなるため、最大径が２０ｍｅ以下
が必要である。径は小さいほど良いが、線材の搬送に伴
うパスラインのズレにより孔の外周と接触しない範囲で
小さくするのが望ましい。

こうして製造されたリフローめっき線材は均一な外観光
沢を有する品質の優れたものである。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

夫施拠 ０．６４ｍｍ角のばね用りん青銅の線材を連続的に流し
、■アルカリ電解脱脂槽で電流密度５　Ａ／ｄｓ”で２
０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）ｗ４めっき 浴組成：　Ｃｕ５Ｏａ　・５Ｈｚ０２５０　ｇｅｌＨｚ
ＳＯｎ　　　　　　１００　ｇ／　ｊ！陰極電流密度　
　　　　　　　４Ａ／ｄａ”温　度　　　　　　　　　
　　室温 厚み　　　　　０．５μ■ ２）　９／１半田めっき 浴　組　或　ニホウフッ化第−錫２１ｇ／ｌホウフッ化
鉛　　１６５ｇ＃！ ホウフッ化酸　　１２５ｇ＃！ はう酸　　　　　２５ｇ／４１！ ペプトン　　　　０．５ｇ／４１！ 陰極電流密度　　　　　　　２Ａ／ｄ１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ｓ　ｏ　
ｏ　’ｃで炉内滞留時間４秒で、半田めっき槽を加熱溶
融した。炉から出た皮膜の溶融状態の半田めっき線材を
添付図に示す方法でクエンチした。孔は直径１０■の円
である。

こうして作成したリフロー半田めっき線材は良好な外観
を有するものであった。

【図面の簡単な説明】

図は、線材を孔に通入し、大気を吸引してクエンチする
状態を示す。

Claims (1)

【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、リフロー加熱炉から出ためっき皮膜が溶融状態
   の線材を最大内径２０ｍｍ以下の孔に通入し、孔の反対
   側から該線材の進行方向と同じ方向に大気を吸引して同
   孔部で空冷によりクエンチすることを特徴するリフロー
   めっき線材の製造方法。