JPH04160196A - 耐熱剥離性に優れた電子機器部品用リフローすず合金めっき材の製造方法 - Google Patents
耐熱剥離性に優れた電子機器部品用リフローすず合金めっき材の製造方法Info
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- JPH04160196A JPH04160196A JP28512890A JP28512890A JPH04160196A JP H04160196 A JPH04160196 A JP H04160196A JP 28512890 A JP28512890 A JP 28512890A JP 28512890 A JP28512890 A JP 28512890A JP H04160196 A JPH04160196 A JP H04160196A
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3473—Plating of solder
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
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。
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）
本発明はリフローめっき材の製造方法に関し、更に詳し
くは、母材が銅または銅合金で、リフローめっき層がす
す合金から成り、前記リフローめっき層の耐熱剥離性が
優れているリフローすず合金めっき材の製造方法に関す
る。
くは、母材が銅または銅合金で、リフローめっき層がす
す合金から成り、前記リフローめっき層の耐熱剥離性が
優れているリフローすず合金めっき材の製造方法に関す
る。
（従来の技術）
従来から、端子、コネクター、リードフレーム。
スイッチ、その他電子部品のリードなどにはリフローめ
っき材が使用されている。このリフローめっき材は、通
常、導電性、バネ性、加工性、耐食性、熱放散性および
強度か優れている銅または銅合金を母材とし、この母材
の表面に、直接電気めっき法てすずまたは半田のような
すず合金から成るめっき層を形成したのち、全体を、す
ずまたはすす合金の融点以上の温度に加熱して前記めっ
き層を溶融して滑らかなリフローめっき層か形成されて
いる材料である。
っき材が使用されている。このリフローめっき材は、通
常、導電性、バネ性、加工性、耐食性、熱放散性および
強度か優れている銅または銅合金を母材とし、この母材
の表面に、直接電気めっき法てすずまたは半田のような
すず合金から成るめっき層を形成したのち、全体を、す
ずまたはすす合金の融点以上の温度に加熱して前記めっ
き層を溶融して滑らかなリフローめっき層か形成されて
いる材料である。
ところで、上記したリフローめっき材を電子機器に組込
んで使用する場合、通常、これら部品は１００〜１８０
°Ｃ程度の高温に曝される。
んで使用する場合、通常、これら部品は１００〜１８０
°Ｃ程度の高温に曝される。
このような高温下で長時間曝されていると、すずまたは
すず合金から成るリフローめっき層が母材の表面から剥
離することがある。例えば、リフローめっき層かすす合
金から成る場合、１０５℃の大気中に４００時間程度曝
しておくと、このめっき層は母材から剥離してしまう。
すず合金から成るリフローめっき層が母材の表面から剥
離することがある。例えば、リフローめっき層かすす合
金から成る場合、１０５℃の大気中に４００時間程度曝
しておくと、このめっき層は母材から剥離してしまう。
このような事態が起こると、電子機器の回路障害、例え
ば信号の停止や回路間の短絡などが引き起こされ、電子
機器としての信頼性が著しく低下する。
ば信号の停止や回路間の短絡などが引き起こされ、電子
機器としての信頼性が著しく低下する。
このような問題への対策として、銅または銅合金から成
る母材とリフローめっき層との間に下地層を介在させる
という方法か提案されている。
る母材とリフローめっき層との間に下地層を介在させる
という方法か提案されている。
例えば、資化銅浴を用いためつきによって銅の下地層を
形成する方法（特開昭５９−９３８９８号公報参照）、
亜鉛または亜鉛合金をめっきして下地層とする方法（特
開昭６０−１６９５８９号公報参照）、またはニッケル
めっきにより下地層を形成する方法などが提案されてい
る。
形成する方法（特開昭５９−９３８９８号公報参照）、
亜鉛または亜鉛合金をめっきして下地層とする方法（特
開昭６０−１６９５８９号公報参照）、またはニッケル
めっきにより下地層を形成する方法などが提案されてい
る。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、資化銅浴で形成した銅下地層は、すずま
たはすず合金のめっき層が母材から剥離することを充分
有効に防止できないばかりではなく、下地層の形成に資
化銅浴を用いるため、公害対策を施すことが必要である
。
たはすず合金のめっき層が母材から剥離することを充分
有効に防止できないばかりではなく、下地層の形成に資
化銅浴を用いるため、公害対策を施すことが必要である
。
また、亜鉛または亜鉛合金の下地層は、すずまたはすす
合金めっき層の剥離防止という点では有効であるか、し
かし、めっき層への亜鉛の拡散がおこり、めっき層の半
田付は性の低下が引き起こされる。
合金めっき層の剥離防止という点では有効であるか、し
かし、めっき層への亜鉛の拡散がおこり、めっき層の半
田付は性の低下が引き起こされる。
更にニッケルめっきの下地層の場合は、例えば曲げ加工
すると、すずまたはすず合金のめつき層が下地層から剥
離してしまい、加工性の低下を招く。
すると、すずまたはすず合金のめつき層が下地層から剥
離してしまい、加工性の低下を招く。
本発明は、従来の下地層の上記した不充分性を解決し、
耐熱剥離性や加工性か優れ、製造時に特別に公害対策を
施すことも不要であるリフローすす合金めっき材び製造
方法の提供を目的とする。
耐熱剥離性や加工性か優れ、製造時に特別に公害対策を
施すことも不要であるリフローすす合金めっき材び製造
方法の提供を目的とする。
（課題を解決するための手段・作用）
母材が銅または銅合金であって、この上に直接すす合金
めつき層を形成したリフローすす合金めっき材において
は、電子機器内で発生する高熱の影響を受けて、母材中
の銅成分とリフローめっき層内のすず成分との間で相互
拡散反応が起こり、両者の金属間化合物が生成する。
めつき層を形成したリフローすす合金めっき材において
は、電子機器内で発生する高熱の影響を受けて、母材中
の銅成分とリフローめっき層内のすず成分との間で相互
拡散反応が起こり、両者の金属間化合物が生成する。
そのとき、銅成分のリフローめっき層内への拡散速度と
すず成分の母材への拡散速度は同一ではないので、その
差に基つくカーケンダールボイドか発生し、これか原因
となってリフローめっき層の剥離か起こるものと考えら
れる。
すず成分の母材への拡散速度は同一ではないので、その
差に基つくカーケンダールボイドか発生し、これか原因
となってリフローめっき層の剥離か起こるものと考えら
れる。
ところで、リフローめっき層がすず単体である場合と半
田のようなすす合金である場合を比べると、後者の方が
耐熱剥離性が低い。このことは、半田中の鉛成分が銅に
拡散しないかまたはすすに比べて拡散速度が著しく小さ
いため、リフローめっき層がすず単体のときよりもカー
ケンダールボイドの発生が多くなる結果であると推定さ
れる。
田のようなすす合金である場合を比べると、後者の方が
耐熱剥離性が低い。このことは、半田中の鉛成分が銅に
拡散しないかまたはすすに比べて拡散速度が著しく小さ
いため、リフローめっき層がすず単体のときよりもカー
ケンダールボイドの発生が多くなる結果であると推定さ
れる。
本発明者は、リフローめっき層の熱剥離は、上記知見に
基づけば、銅成分とすず成分の相互間の拡散速度の差に
起因するのであるから、この拡散速度の差を小さくすれ
ば、熱剥離を防止することができるものと着想した。そ
して、この着想に基づき鋭意研究を重ね、下地層として
すす層を介在させることが極めて有効であるとの事実を
見出し本発明方法を開発するに至った。
基づけば、銅成分とすず成分の相互間の拡散速度の差に
起因するのであるから、この拡散速度の差を小さくすれ
ば、熱剥離を防止することができるものと着想した。そ
して、この着想に基づき鋭意研究を重ね、下地層として
すす層を介在させることが極めて有効であるとの事実を
見出し本発明方法を開発するに至った。
すなわち、本発明のリフローすず合金めっき材の製造方
法は、銅または銅合金から成る母材の表面にすずめつき
を施して厚みが０．０５〜０．５μｍの下地層を形成し
たのち、前記下地層の上にすす合金めっきを施し、つい
でリフロー処理を施すことを特徴とする。
法は、銅または銅合金から成る母材の表面にすずめつき
を施して厚みが０．０５〜０．５μｍの下地層を形成し
たのち、前記下地層の上にすす合金めっきを施し、つい
でリフロー処理を施すことを特徴とする。
本発明方法においては、まず、母材の表面にすずめつき
を施してすずの下地層が形成される。
を施してすずの下地層が形成される。
母材としては、従来から用いられている銅または各種の
銅合金であれば何であってもよく、格別限定されるもの
ではない。
銅合金であれば何であってもよく、格別限定されるもの
ではない。
下地層の厚みは０．０５〜０．５μｍに設定される。
この厚みが０．０５μｍより薄い場合は、下地層として
の効果が発揮されず、耐熱剥離性の向上効果が得られな
い。また０、 ５μｍより厚くしても、効果は飽和する
だけではなく、徒らにすずめつきを行うのみであって経
済的な不利益を招く。好ましくは０．１〜０．３μｍで
ある。
の効果が発揮されず、耐熱剥離性の向上効果が得られな
い。また０、 ５μｍより厚くしても、効果は飽和する
だけではなく、徒らにすずめつきを行うのみであって経
済的な不利益を招く。好ましくは０．１〜０．３μｍで
ある。
この下地層を形成したのち、つづけて、この上に常法に
従って所定厚みのすす合金めっき層を形成したのち、全
体にリフロー処理を施す。
従って所定厚みのすす合金めっき層を形成したのち、全
体にリフロー処理を施す。
このときに用いるすず合金は、鉛との合金、いわゆる半
田を代表的なものとしてあげることができるが、その他
にも、ビスマス、アンチモンなどとの合金で、低融点で
リフロー可能なものをあげることができる。
田を代表的なものとしてあげることができるが、その他
にも、ビスマス、アンチモンなどとの合金で、低融点で
リフロー可能なものをあげることができる。
また、リフロー処理後の条件は、格別限定されるもので
はなく、形成されているすず合金のめっき層か溶融する
温度で行えばよい。
はなく、形成されているすず合金のめっき層か溶融する
温度で行えばよい。
（発明の実施例）
実施例１
すず６重量％、リン０．０７重量％、残部が銅から成る
リン青銅の板（厚み０．２５ｍｍ）に通常の前処理を施
した。
リン青銅の板（厚み０．２５ｍｍ）に通常の前処理を施
した。
ついで、この板に下記のめっき浴を用いた下記の条件下
ですずめつきを行い、厚み０．１μｍのすす下地層を形
成した。
ですずめつきを行い、厚み０．１μｍのすす下地層を形
成した。
めっき浴 ：硫酸第一すず ４０ｇ／Ａ、硫酸１００ｇ
／ｌ、クレゾールスルホ ン酸 ３０ｇ／ｌ、光沢剤（石原 薬品社製、商品名、Ｎｏ、２）ｌＯｍＡ／１゜ めっき条件：浴温１５℃、電流密度３ Ａ／ｄｍ２゜こ
のすず下地層の上に、下記のめっき浴を用いた下記のめ
っき条件の下で、厚みが１．３μｍであり、すず９０％
、鉛ｌＯ％から成る半田のめっき層を形成した。
／ｌ、クレゾールスルホ ン酸 ３０ｇ／ｌ、光沢剤（石原 薬品社製、商品名、Ｎｏ、２）ｌＯｍＡ／１゜ めっき条件：浴温１５℃、電流密度３ Ａ／ｄｍ２゜こ
のすず下地層の上に、下記のめっき浴を用いた下記のめ
っき条件の下で、厚みが１．３μｍであり、すず９０％
、鉛ｌＯ％から成る半田のめっき層を形成した。
めっき浴 、ホウフッ化第−すず（４５％）２００ｇ、
／ｉ、ホウフッ化鉛（４５ ％）２０ｇ／Ｃホウフッ化水素 酸（４２％）２４０ｇ／ｌ！、光沢 剤（前記と同じ）３０ｍｌ／ｌ。
／ｉ、ホウフッ化鉛（４５ ％）２０ｇ／Ｃホウフッ化水素 酸（４２％）２４０ｇ／ｌ！、光沢 剤（前記と同じ）３０ｍｌ／ｌ。
めっき条件：浴温１５°Ｃ７電流密度４ Ａ／ｄｍ”。
最後に、板を７００℃の電気炉中で１５秒間保持し、リ
フロー処理を行った。
フロー処理を行った。
得られたリフローめっき材は、その前面が均一な光沢面
になっていて濡れ不良は認められなかった。また、ＭＩ
Ｌ−ＳＴＤ−２０２Ｅ−２０８Ｃの条件で半田付は試験
を行ったところ、半田付は浸漬面の全面は良好な濡れを
示した。
になっていて濡れ不良は認められなかった。また、ＭＩ
Ｌ−ＳＴＤ−２０２Ｅ−２０８Ｃの条件で半田付は試験
を行ったところ、半田付は浸漬面の全面は良好な濡れを
示した。
得られたリフローめっき材を、１５０℃の大気中で、２
００時間、４００時間、６００時間、 １０００時間そ
れぞれ加熱処理したのち、曲げ半径０．４ｍｍで９０°
折り曲げ、その部分のめっきの剥離状態を観察した。
００時間、４００時間、６００時間、 １０００時間そ
れぞれ加熱処理したのち、曲げ半径０．４ｍｍで９０°
折り曲げ、その部分のめっきの剥離状態を観察した。
その結果を、剥離なし二〇、わずかに剥離：△。
剥離：×と評価し、その結果を第１表に示した。
実施例２
実施例１におけるすずめつきの時間を変えて、厚み０．
５μｍのすず下地層を形成したことを除いては、実施例
１と同様にしてリフローめっき材を製造した。このリフ
ローめっき材につき、実施例１と同様にして熱剥離試験
を行い、その結果を第１表に示した。
５μｍのすず下地層を形成したことを除いては、実施例
１と同様にしてリフローめっき材を製造した。このリフ
ローめっき材につき、実施例１と同様にして熱剥離試験
を行い、その結果を第１表に示した。
比較例１
すず下地層を形成することなく、板の上に実施例と同じ
条件で半田めっき層を形成した。実施例１と同様にして
熱剥離試験を行い、その結果を第１表に示した。
条件で半田めっき層を形成した。実施例１と同様にして
熱剥離試験を行い、その結果を第１表に示した。
比較例２
すず下地層の厚みが０．０３μｍであったことを除いて
は、実施例１と同様にしてリフローめっき材を製造した
。このリフローめっき材につき、実施例１と同様にして
熱剥離試験を行い、その結果を第１表に示した。
は、実施例１と同様にしてリフローめっき材を製造した
。このリフローめっき材につき、実施例１と同様にして
熱剥離試験を行い、その結果を第１表に示した。
比較例３
すず下地層の厚みが１．０μｍであったことを除いては
、実施例１と同様にしてリフローめっき材を製造した。
、実施例１と同様にしてリフローめっき材を製造した。
この材料の場合は、リフローめっき処理時に半田の流れ
模様が発生した。
模様が発生した。
このリフローめっき材につき、実施例１と同様にして熱
剥離試験を行い、その結果を第１表に示した。
剥離試験を行い、その結果を第１表に示した。
比較例４
すず下地層に変えて、銅イオン５０ｇ／Ｃ硫酸８０ｇ＃
）のめっき浴、浴温５０°Ｃ９電気密度６Ａ／ｄｍ２の
めっき条件によって厚み０，５μｍの銅下地層を形成し
たことを除いては、実施例１と同様にしてリフローめっ
き材を製造した。実施例１と同様にして熱剥離試験を行
い、その結果を第１表に示した。
）のめっき浴、浴温５０°Ｃ９電気密度６Ａ／ｄｍ２の
めっき条件によって厚み０，５μｍの銅下地層を形成し
たことを除いては、実施例１と同様にしてリフローめっ
き材を製造した。実施例１と同様にして熱剥離試験を行
い、その結果を第１表に示した。
実施例３
半田めっきを下記の条件で行なって、すず下地層の上に
、すず６０％、鉛４０％の半田めっき層を形成したこと
を除いては、実施例１と同様にしてリフローめっき材を
製造した。
、すず６０％、鉛４０％の半田めっき層を形成したこと
を除いては、実施例１と同様にしてリフローめっき材を
製造した。
めっき浴 ・ホウフッ化第−すず８２ｇ／Ｉ！。
ホウフッ化鉛４０ｇ＃、ホウフ
ッ酸５２０ｇ／ｌ、ホウ酸２６ｇ／
ｌ、添加剤（住友スリーエム社
製、商品名： ＲＴＬＮｏ、 ３２７）４０ｍ ｌ／１
゜ めっき条件：浴温１９°Ｃ１電流密度２ Ａ／ｄが。
゜ めっき条件：浴温１９°Ｃ１電流密度２ Ａ／ｄが。
このリフローめっき材につき、実施例１と同様にして熱
剥離試験を行い、その結果を第１表に示した。
剥離試験を行い、その結果を第１表に示した。
（以下余白）
第 １ 表
（発明の効果）
以上の説明で明らかなように、本発明方法で製造したリ
フローすず合金めっき材は、その曲げ加工性と耐熱剥離
性が従来のものに比べて極めて優れているので、電子機
器に組込んで高温下に曝された場合であっても長期に亘
ってリフローめっき層の剥離は起こらず、その電子機器
は高い信頼性を確保することができる。
フローすず合金めっき材は、その曲げ加工性と耐熱剥離
性が従来のものに比べて極めて優れているので、電子機
器に組込んで高温下に曝された場合であっても長期に亘
ってリフローめっき層の剥離は起こらず、その電子機器
は高い信頼性を確保することができる。
また、本発明方法では、青化浴のようなものを使用しな
いので、公害対策も不要となり、経済的メリットも大き
くなる。
いので、公害対策も不要となり、経済的メリットも大き
くなる。
Claims (1)
- 銅または銅合金から成る母材の表面にすずめっきを施し
て厚みが０．０５〜０．５μｍの下地層を形成したのち
、前記下地層の上にすず合金めっきを施し、ついでリフ
ロー処理を施すことを特徴とするリフローすず合金めっ
き材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2285128A JP3021602B2 (ja) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | 耐熱剥離性に優れた電子機器部品用リフローすず合金めっき材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2285128A JP3021602B2 (ja) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | 耐熱剥離性に優れた電子機器部品用リフローすず合金めっき材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04160196A true JPH04160196A (ja) | 1992-06-03 |
| JP3021602B2 JP3021602B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=17687477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2285128A Expired - Lifetime JP3021602B2 (ja) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | 耐熱剥離性に優れた電子機器部品用リフローすず合金めっき材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021602B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1464731A1 (en) * | 2001-12-12 | 2004-10-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Plating apparatus, plating method, and method for manufacturing semiconductor device |
-
1990
- 1990-10-23 JP JP2285128A patent/JP3021602B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1464731A1 (en) * | 2001-12-12 | 2004-10-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Plating apparatus, plating method, and method for manufacturing semiconductor device |
| EP1464731A4 (en) * | 2001-12-12 | 2007-03-21 | Sanyo Electric Co | ELECTRODEPOSITION APPARATUS, ELECTRODEPOSITION METHOD, AND METHOD FOR PRODUCING SEMICONDUCTOR DEVICE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3021602B2 (ja) | 2000-03-15 |
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