JPH07216579A - 金−錫半田めっき層の形成方法及びその接合方法 - Google Patents

金−錫半田めっき層の形成方法及びその接合方法

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JPH07216579A
JPH07216579A JP1169294A JP1169294A JPH07216579A JP H07216579 A JPH07216579 A JP H07216579A JP 1169294 A JP1169294 A JP 1169294A JP 1169294 A JP1169294 A JP 1169294A JP H07216579 A JPH07216579 A JP H07216579A
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啓司 渡辺
Kunihiro Tamahashi
邦裕 玉橋
Atsushi Sunahara
淳 砂原
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Abstract

(57)【要約】 【目的】耐酸化性に優れた表面を有する金−錫半田めっ
き層の形成方法を提供することにある。 【構成】被接合物の金−錫半田接合部に、金と錫の層を
湿式めっきによりそれぞれ形成して積層し最外表面には
金めっき層を形成する金−錫半田めっき層の形成方法に
おいて、前記最外表面の金めっきはめっき浴温度０〜４
０℃で形成することを特徴とする金−錫半田めっき層の
形成方法。 【効果】最外表面に金と錫の相互拡散がない金の酸化防
止層が形成されているので、従来のように接合直前の錫
の酸化層の除去工程が不要となり、強固な接合ができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金−錫半田を積層めっ
きによって形成し接合する金−錫半田めっき層の形成方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、金−錫半田接合では、金−錫合金
の箔を形成し接合部に挿入するか、金と錫を相対する接
合面に別々に単一の層として、めっきまたは蒸着により
形成して接合していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】微細な２次元パターン
を有する被接合部材においては、金−錫合金の箔を接合
部に挿入する方法は、金−錫合金が極めて脆く微細な加
工が容易でないことから実用的ではない。また、金−錫
合金を単一の合金層として、接合面上に形成する技術は
確立しておらず、特に、その半田組成を精度良くコント
ロールすることは極めて困難で実用的ではない。
【０００４】一方、接合面の一方に金めっき、もう一方
に錫めっきを形成して接合する方法は、錫めっき膜が酸
化し易いため、接合強度がばらついたり、接合していな
い部分が生ずる等の接合不良の原因となっている。従っ
て、接合前にＡｒ原子スパッタリング等により上記酸化
膜を除去する工程が必要である。また、錫めっき上に金
めっきを酸化防止層として形成することが考えられる
が、通常、金めっきはめっき浴温度５０〜７０℃で行わ
れる。その際、めっき膜中に金と錫が相互拡散して形成
されるために酸化防止層として十分な効果が得られない
という問題がある。
【０００５】本発明の目的は、耐酸化性に優れた金−錫
半田めっき層の形成方法並びにその接合方法を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の要旨は次のとおりである。
【０００７】被接合物の金−錫半田接合部に、金と錫の
層を湿式めっきによりそれぞれ形成して積層し最外表面
には金めっき層を形成する金−錫半田めっき層の形成方
法において、前記最外表面の金めっきはめっき浴温度０
〜４０℃で形成することを特徴とする金−錫半田めっき
層の形成方法にある。
【０００８】前記最外表面に形成する金めっき層の厚さ
が０.３μｍ以上で、金と錫の積層めっき層全体の厚さ
が３μｍ以上である上記の金−錫半田めっき層の形成方
法にある。
【０００９】また、被接合物の接合部に、金と錫の層を
湿式めっきによりそれぞれ形成して積層し金−錫めっき
半田層を形成し、その最外表面には金めっき層をめっき
浴温度０〜４０℃で形成し、前記被接合物の前記めっき
半田層を形成した接合部を位置合せした後、真空中また
は不活性ガス中で前記めっき層が溶融する温度で加熱す
ることを特徴とする接合方法にある。上記により容易に
接合することができる。
【００１０】
【作用】最外表面の金めっきのめっき浴温度を０〜４０
℃とすることにより、めっき中の金と錫の拡散を防止で
きる。これによって、錫が最外表面に拡散してくること
がなく、半田層の最外表面の酸化を防止できる。従っ
て、接合前に酸化被膜を除去するスパッタリング等の操
作を必要としない。
【００１１】最外表面の金めっきのめっき浴温度が４０
℃を超えると錫の拡散が起こり、最外表面の酸化防止効
果が小さくなる。一方、０℃未満ではめっきが粒状に粗
くなって、剥離し易くなる。
【００１２】上記の最外表面の金めっき層の厚さは０.
３μｍ以上はあることが望ましく、０.３μｍ未満では
錫めっき層が酸化を十分に防止することができない。
【００１３】金−錫積層半田層は、接合加熱時に２８０
℃以上に加熱することにより、錫が溶解し金と相互拡散
して金−錫合金の融液層を形成する。このとき錫が母材
側にも拡散して化合物を形成し、半田層中の錫濃度が低
下して半田層の融点を変化させる。錫含有量が２０重量
％以下あるいは全体の半田層厚さが３μｍ以下のもの
は、加熱接合中に前記化合物形成によって半田層中の錫
濃度が低下し、半田層融点が顕著に上昇する。その結
果、接合部に十分な融液が生じる前に半田層が凝固する
ため接合が不完全となる。
【００１４】本発明においては、錫含有量が２０重量％
を超え４０重量％未満で、金−錫積層半田層全体の厚さ
が３μｍ以上のものを用いることにより、加熱接合中の
半田層中の錫濃度低下による半田融点の低下を防止する
ことができる。
【００１５】
【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【００１６】〔実施例１〕図１は、本発明を適用したイ
ンクジェットプリンタ用プリントヘッドの薄板の断面構
造を示す模式図である。図２はプリントヘッドを構成す
る薄板の構成を示す構成斜視図である。また、図３は、
接合後のプリントヘッド用薄板の接合部の断面模式図で
ある。
【００１７】図２で示すように、プリントヘッドの一部
を構成するダイアフラム６（ＳＵＳ３０４、板厚２０μ
ｍ）、リストリクタ７（ＳＵＳ３０４、板厚５０μｍ）
及びフィルタ８（ＳＵＳ３０４、板厚２０μｍ）の３枚
を接合した。
【００１８】リストリクタ７は、図１（ａ）のような構
造で、ステンレス１上に下地メッキとしてＮｉメッキ２
を１μｍ、次いで、金めっき３を６５℃のシアン系金め
っき浴中で電流密度２Ａ／ｄｍ2で２μｍ形成し、その
上に錫めっき４を３μｍ、最外表面に金めっき５を２０
℃のシアン系金めっき浴中で、電流密度１０Ａ／ｄｍ2
で０.５μｍ施した。
【００１９】ダイアフラム６及びフィルタ８は、図１
（ｂ）に示すような構造で、ステンレス板１上に下地メ
ッキとしてＮｉメッキ２を１μｍ、次に、金めっき３を
６５℃のシアン系金めっき浴中で電流密度２Ａ／ｄｍ2
で厚さ０.５μｍ施した。
【００２０】次に上記３枚の薄板を上からダイアフラム
６、リストリクタ７、フィルタ８の順で位置合せし、真
空中、３００℃で加熱して接合した。冷却後、接合室内
を大気に戻し被接合物を取り出した。図３に示すような
断面構造の接合体を得た。本実施例では、雰囲気として
真空中で接合したが、不活性ガス雰囲気中で行ってもよ
い。
【００２１】〔実施例２〕実施例１で示したリストリク
タ７において、ステンレス板１上に下地メッキとしてＮ
ｉメッキ２を１μｍ、次に、金めっき３を６５℃のシア
ン系金めっき浴中で、電流密度２Ａ／ｄｍ2で２μｍ、
その上に錫めっき４を３μｍ、最外表面に金めっき５を
２０、３０、４０、５０℃の各温度のシアン系金めっき
浴中で、電流密度１０Ａ／ｄｍ2で１.０μｍ施した。
【００２２】上記の表面の組織をＸＭＡで分析した結果
を図４に示す。めっき浴温度が４０℃以下であれば、表
面（接合面）への錫の拡散を防止できることが分かる。
【００２３】〔実施例３〕実施例１、２で示したリスト
リクタ７において、ステンレス板１上に下地メッキとし
てＮｉメッキ２を１μｍ、次に、金めっき３を６５℃の
シアン系金めっき浴中で、電流密度２Ａ／ｄｍ2で２μ
ｍ、その上に錫めっき４を３μｍ、最外表面に金めっき
５を−５、０、１０、２０℃の各温度のシアン系金めっ
き浴中で、電流密度１０Ａ／ｄｍ2で１.０μｍ施した。
【００２４】表１に、めっき層のテープ剥離試験を行っ
た結果を示す。錫めっき上の金めっき浴温度が０℃より
低いと、表面の金めっきが剥離してしまうことが分かっ
た。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【発明の効果】本発明の金−錫半田積層めっきによれ
ば、金と錫の拡散が防止でき、該半田積層の最外表面が
上記の金めっき層で被覆されるので、錫めっき層の酸化
を防止でき、強固な接合ができる。
【００２７】また、従来の金−錫半田積層めっき層のよ
うに、接合直前にその酸化被膜を除去するスパッタリン
グ等の作業工程が不要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用したインクジェットプリンタ用
プリントヘッドの薄板の断面構造を示す模式図である。
【図２】 インクジェットプリンタ用プリントヘッドを
構成する薄板の構成を示す構成斜視図である。
【図３】 本発明半田めっき方法による接合後のプリン
トヘッド用薄板の接合部の断面模式図である。
【図４】 本発明半田めっき方法を適用したプリントヘ
ッド用薄板の表面組織をＸＭＡで分析した結果を示すグ
ラフである。
【符号の説明】 １はステンレス板、２はＮｉメッキ、３は金めっき、４
は錫メッキ、５は最外表面金めっき、６はダイアフラ
ム、７はリストリクタ、８はフィルタ、９はインク流
路、１０は接合部である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ４１Ｊ 2/16

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被接合物の金−錫半田接合部に、金と錫
    の層を湿式めっきによりそれぞれ形成して積層し最外表
    面には金めっき層を形成する金−錫半田めっき層の形成
    方法において、前記最外表面の金めっきはめっき浴温度
    ０〜４０℃で形成することを特徴とする金−錫半田めっ
    き層の形成方法。
  2. 【請求項２】 前記最外表面に形成する金めっき層の厚
    さが０.３μｍ以上で、金と錫の積層めっき層全体の厚
    さが３μｍ以上である請求項１記載の金−錫半田めっき
    層の形成方法。
  3. 【請求項３】 前記金と錫の積層めっき層の錫の含有量
    が、２０重量％を超え４０重量％未満となるよう制御す
    る請求項１または２記載の金−錫半田めっき層の形成方
    法。
  4. 【請求項４】 被接合物の接合部に、金と錫の層を湿式
    めっきによりそれぞれ形成して積層し金−錫めっき半田
    層を形成し、その最外表面には金めっき層をめっき浴温
    度０〜４０℃で形成し、前記被接合物の前記めっき半田
    層を形成した接合部を位置合せした後、真空中または不
    活性ガス中で前記めっき層が溶融する温度で加熱するこ
    とを特徴とする接合方法。
JP1169294A 1994-02-03 1994-02-03 金−錫半田めっき層の形成方法及びその接合方法 Expired - Lifetime JP3291887B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006527660A (ja) * 2003-06-18 2006-12-07 ヒル・アンド・ミユラー・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 二重壁金属管、金属帯および細片、および金属細片の被覆方法
WO2007088851A1 (ja) * 2006-01-31 2007-08-09 Showa Shell Sekiyu K.K. Ｉｎハンダ被覆銅箔リボン導線及びその接続方法
CN100432297C (zh) * 2004-12-15 2008-11-12 中国科学院生态环境研究中心 去除水中硝酸盐的电极及制备方法
WO2011024662A1 (ja) * 2009-08-27 2011-03-03 三洋電機株式会社 太陽電池ストリング及びそれを用いた太陽電池モジュール

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JP2011049349A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池ストリング及びそれを用いた太陽電池モジュール

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