JPH0344454A

JPH0344454A - 電子部品および機器用リード線の製造方法

Info

Publication number: JPH0344454A
Application number: JP18004089A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Nakatsu; 中津　朗善; Yoshinobu Umemiya; 梅宮　義信; Akira Matsuda; 晃松田; Akitomo Shirakawa; 白川　亮偕
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1989-07-12
Filing date: 1989-07-12
Publication date: 1991-02-26

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、銅または鋼合金心線の外周に銀または銀合金
被覆層を有する電子部品や電子機器用のリード線に係り
、さらに詳しくは半田付は性および変色性を改善したリ
ード線に関するものである。

〔従来技術〕

銅または鋼合金心線の外周に銀または銀合金被覆層を有
する線材は、心線の特性に加えて根特有の優れた半田付
は性と耐食性を有するため、電子部品や電子機器のリー
ド線として広く使用されている。このようなリード線の
場合、銅または銅合全心線上に直接、銀または銀合金を
被覆したものは、加熱処理されると、心線の銅の拡散に
より外観が変色し、半田付は性が著しく劣化する。この
ため従来は銅または鋼合金心線と娘または銀合金被覆層
の間にニッケルまたはニッケル合金層を設けたものが実
用化されている。このニッケルまたはニッケル合金層は
拡散バリアーとなって、心線の銅が銀または銀合金層へ
拡散するのを抑制するもので、銀または銀合金被覆層の
厚さを薄くしても表面品質の低下が起こらず、経済的で
あるとされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこのようなリード線は、半田付は等のため
高温環境におくと大気中の酸素が銀または銀合金被覆層
内に活発に浸透し、その結果ニッケルまたはニッケル合
金層の表面が酸化して銀または銀合金被覆層が剥離しや
すくなり、リード線としての信頼性が低下し、また半田
付は強度が低下するという問題がある。

これを改善した耐熱性リード線としては、ニッケルまた
はニッケル合金の下地層と銀または銀合金被覆層との間
に、厚さ０．０５〜３−の銅、インジウム、亜鉛などの
中間層を設けたものが提案されている（特開昭５７−１
６２２０７号公報）。しかし上記のような中間層を設け
たリード線では、高温加熱により中間層を構成する元素
が銀または銀合金被覆層中に大量に拡散し、その酸化物
が銀または銀合金被覆層を変色させるという問題のある
ことが判明した０例えば上記金属の中間層を０．０５〜
３−の厚さに設けた場合、加熱処理による中間層金属の
銀被覆層への拡散量は非常に大きく、表面濃度は元素比
で著しい場合には数１０％にも達し、リード線表面に厚
い酸化物層が生じて顕著な変色が現れ、商品価値を著し
く低下させる結果となる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点を解決
した電子部品および電子機器用リード線を提供すること
にある。

即ち本発明は表面がＣｕまたはＣｕ合金からなる心材に
、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅまたはそれらの合金からなる下地層
を設け、その上に銀合金よりなる中間層を設け、更にそ
の上に銀または銀合金被覆層を設ける工程（以下第１工
程という）と得られた銀被覆線材に３０％以上の加工率
で伸線加工を施す工程（以下第２工程という）と熱処理
を施す工程（以下第３工程という）と得られた熱処理銀
被覆線材に１５％以下の加工率で伸線加工を施す工程（
以下第４工程という）とからなることを特徴とする電子
部品および機器用リード線の製造方法である。

ここにおいて中間層の銀合金としては銀−インジウム合
金、銀−錫合金、銀−亜鉛合金、銀−鋼合金及び銀−パ
ラジウム合金などが用いられる。

（作用〕第１の工程である表面が銅または鋼合金からなる心材に
、メツキ処理を施して銀被覆線材を得る工程について述
べると、心材を構成する素材としては、表面が銅または
鋼合金からなり、従来から使用されているものであれば
何であっても良く、格別限定されるものではない、Ｎｉ
、、Ｃ０１Ｆｅもしくはそれらの合金よりなる下地層の
厚さは最終的に（第４工程を経た後）０．１〜２．ＯＩ
Ｍとなる程度で、通常のメツキ法で形成される。中間層
のＡｇ層のＡｇ合金は、銀が７０〜９８％程度、望まし
くは８０％程度で、他に合金成分としてインジウム、錫
、亜鉛、銅、パラジウムを１種または２種以上含むもの
が用いられる。又前記中間層のＡｇ層の厚さは最終的に
０．０１〜０６０４−となる程度で、ストライクメツキ
法により安定に形成される。

この層が大気中の酸素による下地層の表面酸化を防止し
、半田付は性に優れた特性を示すようになる。

最外層である表面の娘または銀被覆層の厚さは、目的と
する用途によって変えればよいが通常のリード線の場合
には最終的に０．５〜５−程度になる様に設定される。

第１工程を経過後、得られた線材は充分に洗浄されて第
２工程に移送される。

第２工程は、第１工程で得られた線材に仲線加工処理を
施して細径化すると同時に、表面被覆層の銀または銀合
金に加工歪みを付与する工程である。

このとき、加工率、すなわち、伸線前の線材断面積と伸
線後の線材断面積との差を伸線前の線材断面積で除した
値の百分率（％）は３０％以上の値に設定される。この
ときの加工率が３０％より小さい場合は、後述する第３
工程において、銀または銀合金の再結晶組織が緻密で均
一なものへと成長することがなく、その結果、半田付は
性の低下や耐食性の低下を招くからである。しかし、加
工率を過度に大きくすると、伸線時の線材の切断、被覆
層の損傷、などの問題が無視し得なくなるので、加工率
は３０〜９０％程度に管理することが好ましい。

なお、伸線加工は１段で行ってもよいし、また多段で行
ってもよいが、いずれの場合においても、この工程にお
いて付与される線材の加工率は上記の値に設定される。

第３工程は、第２工程で得られた線材に熱処理を施して
銀または銀合金の再結晶組織を成長させる工程である。

この工程を経ることにより、表面被覆層を形成する銀ま
たは銀合金は、それまでの微細かつ不均一な結晶組織か
ら均一かつ粗大で結晶欠陥が少ない再結晶組織に変化す
る。その結果、線材の表面は、半田付は時における半田
溶解速度が小さくなり、半田が酸化した下地層と接触し
ないようになるため、半田付は性に優れた特性を示すよ
うになる。

熱処理は、５００〜８００℃の温度域で行うのが望まし
い、処理温度が５００°Ｃ未満の場合は上記した銀また
は銀合金の再結晶組織が充分かつ迅速に成長することが
なく、またｓｏｏ’ｃｔ−超える場合は、下地層中への
銅の拡散が著しく進行し、銅の拡散により、銀または銀
合金の表面被覆層中のｍｓ度が高まって変色を招き、商
品価値の減退を引き起こすからである。また、熱処理時
間は、０．５〜１０秒程度でよい。

この熱処理は、大気のような酸化性雰囲気、水素のよう
な還元性雰囲気または窒素、アルボケのような不活性雰
囲気のいずれかの環境下で行えばよい。

第４工程は、第３工程で得られた処理線材に再び伸線加
工を施す工程である。

この工程を経ることにより、銀または銀合金の被覆層は
加工硬化されてその機械的特性が向上する。

この場合、加工率は１５％以下に設定される。

このときの加工率が１５％を超える場合は、表面被覆層
の銀または銀合金の再結晶Ｍｉ織は細かくなりすぎて表
面硬化が過度に進み、柔軟性が消失しはじめるからであ
る。しかし、加工率が過度に小さいと、表面硬化が不充
分になるので、加工率は５〜１０％に管理することが好
ましい。

〔実施例〕

（実施例１）線径０．８　ｗｍの銅線に、スルファミン酸浴から下地
層としてＮｉを０．８Ｒ１、シアン−ストライク浴から
Ａｇ−Ｉｎを中間層として０．０５ｓ、シアン厚メツキ
浴から被覆層としてＡｇを４．８−１順次連続的に電気
メツキした。（第１工程）この線材を伸線加工して線径
０．５３ｍｍにした。

（第２工程）このときの加工率は５５％である。

ついで、この線材を連続的に温度６００°Ｃの窒素雰囲
気炉中に５秒間通して熱処理した（第３工程）のち、加
工率１０％で伸線加工を行った。

（第４工程）銀メツキ層の厚さ３μ、Ａｇ　　Ｉｎ層の厚さ０．０３
ｔｎａ、Ｎｉ層の厚さ０．５μ、線径０．５　ａｍの銀
被覆線材が得られた。

（実施例２）中間層として、シアン−ストライク浴からＡｇ−５μ合
金メツキを０．０５Ｉｒｍ形威すること以外は実施例１
と同じ製造方法でリード線を製造した。

（実施例３）中間層として、シアン−ストライク浴からＡｇ−Ｚｎ合
金メツキを０．０５μ形戒すること以外は実施例１と同
じ製造方法でリード線を製造した。

（実施例４）中間層として、シアン、ストライク浴からＡｇ−Ｃｕ合
金メツキを０．０５ｘ形戒すること以外は実施例１と同
じ製造方法でリード線を製造した。

（実施例５）線径０．６５　ｍｒｓの銅線に、下地層としてスルファ
ミン酸浴からＮｉを０．６　ｐｖａ、中間層としてシア
ンストライク浴からＡｇ−Ｉｎ合金を０．０４ｍ、被覆
層としてシアン−厚メンキ浴からＡｇを３．８−１順次
連続的に電気メツキした。この線材を伸線加工して、線
径０．５３ｍにした。このときの加工率は３４％である
。この線材に実施例１と同し第３．４工程を行った。

銀メツキ層の厚さ３−１Ａ３−１Ａ層の厚さ０．０３ｍ
５Ｎｉ層の厚さ０．５ｍ、線径０．５　ｔｍの銀メンキ
線材が得られた。

（実施例６）中間層としてシアンストライク溶からＡｇ−Ｐｄ合金メ
ツキを０．０５ｎ形戒すること以外は実施例１と同し製
造方法でリード線を製造した。

（比較例１）線径０．５３ｍｍの銅線に、下地層としてスルファミン
酸浴からＮｉを０．５μ、中間層としてシアン−ストラ
イク浴からＡｇ−Ｉｎを０．０３ｍ、被覆層としてシア
ン−厚メツキ浴からＡｇを３．２−１順次、連続的に電
気メツキした。この線材に実施例１と同じ第３，４の工
程を行った。

銀メツキ層の厚さ３−１Ａ３−１Ａ層の厚さ０．０３ｎ
、Ｎｉ層の厚さ０．５−１線径０．５閣の銀被覆線材が
得られた。

（比較例２）熱処理を行わないこと以外は、実施例１と同じ製造方法
でリード線を製造した。

実施例１〜６、比較例１〜２で得られた線材につき、下
記仕様で、銀メツキ層の半田浴中への溶解速度および半
田付け９０％以上の限界曲線を求め、それぞれの結果を
第１図、第２図に示した。

銀メツキ層のハンダ浴中への溶解速度：線材を溶解ハン
ダ（温度２５０°Ｃ）の中に２秒間浸漬し、そのときの
銀メツキ層のハンダへの溶解量（＃）を測定して、浸漬
時間（分）で除して算出した。

この値が小さいはど銀メツキ層のハンダ溶解性が小さい
、つまり、ハンダ濡れ状態が良いことを示す。

半田付け９０％以上の限界曲線：大気中において、線材
に各種の高温下で各種時間の熱劣化処理を施し、ついで
半田付けを行い、このときの半田濡れ面積比が９０％以
上を示す場合における前記温度と時間の関係として示し
た。このときの加熱温度が高い線材は半田付は性に優れ
ている。

第１図、第２図から明らかなように本発明方法により得
た実施例１〜６の線材は半田浴中への銀層の溶解速度が
１０■／分と小さくハンダ濡れ状態が良好であることを
示し、また半田付９０％以上の限界曲線かられかるよう
に比較測高１〜２に比べて長時間高い温度で加熱しても
半田付濡れ面積比が９０％以上であり半田付は性が優れ
ていることがわかる。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明製造方法により得られた電子部
品および機器用リード線は、ハンダ濡れ性、半田付は性
に優れており、電子部品および機器用として優れた性能
を示し工業上顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は各実施例、比較例のハンダ浴中への銀層の溶解
速度を示す図であり、第２図は半田濡れ面積比９０％以
上を示す限界曲線図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　表面がＣｕまたはＣｕ合金からなる心材に、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｆｅまたはそれらの合金からなる下地層を設
け、その上に銀合金よりなる中間層を設け、更にその上
に銀又は銀合金被覆層を設ける工程と、得られた銀被覆
線材に３０％以上の加工率で伸線加工を施す工程と、熱
処理を施す工程と、得られた熱処理銀被覆線材に１５％
以下の加工率で伸線加工を施す工程とからなることを特
徴とする電子部品および機器用リード線の製造方法。
（２）　中間層の銀合金が銀−インジウム合金であるこ
とを特徴とする請求項１記載の電子部品および機器用リ
ード線の製造方法。
（３）　中間層の銀合金が銀−錫合金であることを特徴
とする請求項１記載の電子部品および機器用リード線の
製造方法。
（４）　中間層の銀合金が銀−亜鉛合金であることを特
徴とする請求項１記載の電子部品および機器用リード線
の製造方法。
（５）　中間層の銀合金が銀−鋼合金であることを特徴
とする請求項１記載の電子部品および機器用リード線の
製造方法。
（６）　中間層の銀合金が銀−パラジウム合金であるこ
とを特徴とする請求項１記載の電子部品及び機器用リー
ド線の製造方法。