JPH10233121A - リードワイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】銀被覆層の熱処理による酸化皮膜の形成がはん
だ付け性を低下させ、銀層と金属導体の密着力を低下さ
せる。また、銀の溶出により短絡不良や絶縁破壊を引き
起こす場合がある。更に、銀は長期保管すると表面に銀
酸化物あるいは銀硫化物を生成し変色が発生する場合が
ある。 【解決手段】銅および銅合金あるいは鋼線の上に銅およ
び銅合金を被覆した銅被鋼線からなる導体１０上の全面
にわたってニッケルめっき１１を施し、その上方にニッ
ケル合金めっき１２を施し、更にその上方に貴金属めっ
き１３を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リードワイヤに関
し、特に、耐剥離性，はんだ付け性、耐変色性および耐
マイグレーション性を向上させることができるリードワ
イヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダイオード，抵抗器，コンデン
サ，トランジスタ等の電子部品に用いられるリードワイ
ヤとして、銅および銅合金線の芯線導体上に銀めっきを
施したリードワイヤが用いられている。

【０００３】図２は、従来のリードワイヤの断面を示
す。図に示すように、銅および銅合金線の芯線導体２０
上には、熱酸化防止，はんだ濡れ性の向上等を目的とし
た銀めっき２１が施されている。

【０００４】このようなリードワイヤは、所定の寸法に
切断され、電子部品を構成する他の素材と共に組み立て
られるが、樹脂モールドや印刷などが行われる際に、酸
化性雰囲気で２００℃程度の熱処理を受ける。

【０００５】ところが、銀は他の金属と比較して、酸化
皮膜を形成しないかわりに酸素溶解量が大きく、更に、
高温になればなる程、酸素の溶解量が増加する。このた
め、酸化性雰囲気で熱処理を行うと、導体の材料である
銅が容易に酸化され、リードワイヤの表面に強固な酸化
皮膜を形成する。従って、リードワイヤを電子機器に配
線してはんだ付け作業を行うと、銀被覆層がはんだ中に
拡散し消失してしまい、その結果、金属導体とはんだ付
けすることになり、はんだ付け性が低下するという問題
があった。更に、この酸化皮膜は銀層と金属導体の密着
力を著しく低下させ、剥離を起こす原因ともなってい
た。

【０００６】このため、例えば、特開昭５７−６００９
７号公報に示すように、銅および銅合金導体上にニッケ
ルで下地メッキを施し、この下地メッキ上にニッケル合
金からなる中間層を設け、更にその上に銀被覆を施した
リードワイヤが提案されている。このリードワイヤによ
ると、ニッケルおよびニッケル合金を、下地層および中
間層に用いているため、耐熱性，耐剥離，はんだ付け性
等が優れたリードワイヤが提供される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開昭５７−６００９７号公報に示したリードワイヤに
よると、 （１）銀被覆層が過酷な熱処理条件を受けると、酸素の
溶解量が増加して銅が酸化し、リードワイヤの表面ある
いは下地層に酸化皮膜を形成し、依然、はんだ付け性が
低下するという問題がある。 （２）加えて、この酸化皮膜によって、銀層と金属導体
の密着力が低下し、依然、耐剥離性が低下するという問
題がある。 （３）また、銀リードワイヤは、銀が溶出して短絡不良
（マイグレーション）あるいは絶縁破壊を引き起こす場
合がある。 （４）更に、銀は長期保管すると表面に銀酸化物あるい
は銀硫化物を生成し変色が発生する場合がある。

【０００８】

【発明の目的】従って、本発明の目的は、銀めっきを用
いずに、耐剥離性，はんだ付け性、耐変色性および耐マ
イグレーション性を向上させることができるリードワイ
ヤを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、銅および銅合金線の芯線導体上にめっき
が施されたリードワイヤにおいて、前記めっきは、下地
層にニッケルめっきを有し、中間層にニッケル合金めっ
きを有し、最外層に貴金属めっきを有することを特徴と
するリードワイヤを提供するものである。

【００１０】この場合、前記ニッケル合金めっきは、ニ
ッケル−リン合金めっき，ニッケル−ほう素合金めっ
き，ニッケル−コバルト合金めっき，ニッケル−コバル
ト−リン合金めっき，ニッケル−コバルト−ほう素合金
めっき，ニッケル−パラジウム合金めっきおよびニッケ
ル−パラジウム−リン合金めっきの１つであることが望
ましい。

【００１１】また、前記ニッケル合金めっきは、電解法
または無電解法で作製されることが望ましい。

【００１２】更に、前記貴金属めっきは、金めっき，白
金めっき，パラジウムめっき，ロジウムめっきおよびル
テニウムめっきの１つであることが望ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の実施の形態に係るリード
ワイヤの断面を示す。本発明のリードワイヤは、金属
材、例えば、銅および銅合金あるいは鋼線の上に銅およ
び銅合金を被覆した銅被鋼線からなる導体１０上の全面
にわたってニッケルめっき１１を施し、その上方にニッ
ケル合金めっき１２を施し、更にその上方に貴金属めっ
き１３を施している。

【００１５】ここで、ニッケル合金、例えば、ニッケル
−リン合金めっきのリン含有率は５〜２０％が望まし
い。リン含有率を５％以上必要としたのは、ニッケル−
リン合金中間層はニッケル−リン自体の酸化防止のため
に施すものであるからであり、２０％を超えると電流効
率が著しく低下し好ましくないからである。なお、ニッ
ケル−リン合金めっき浴は低ｐＨ浴（ｐＨ：１．０〜
１．５）であるから、リン含有率が２０％以上である
と、管理範囲以下にｐＨが低下し、電流効率が下がるの
で好ましくない。

【００１６】

【実施例１】まず、従来例として、銅合金からなる０．
６ｍｍφの導体に脱脂，酸洗の前処理を施した後に、電
気めっき法により所定の銀めっきを０．７μｍの厚さで
施しためっき線を作製した。

【００１７】次に、本発明の発明例として、脱脂，酸洗
の前処理を施した後に、銅合金上に電解法により所定の
ニッケルめっきを０．５μｍ施した後に電解法でニッケ
ル−リン合金めっきを０．２μｍ施し、更にその上方に
貴金属めっき、例えば、パラジウムめっきを０．０５μ
ｍ施しためっき線を作製した。ここで、ニッケル−リン
合金めっき厚さを０．２μｍと規定したのは、０．２μ
ｍ以上だとニッケル−リン合金めっきは非常に硬い（Ｈ
Ｖ６００）性質を有するので曲げなどの機械加工を受け
たときに容易にクラックが生じ、めっき膜が剥がれてし
まうからである。

【００１８】また、比較例として、金属導体に電解ニッ
ケルめっきを０．５μｍ施した後に、その上方にパラジ
ウムめっきを０．０５μｍ施しためっき線を作製した。

【００１９】このようにして作製した各めっき線の耐剥
離性，はんだ濡れ性，耐変色性および耐マイグレーショ
ン性について試験を行った。試験においては、水素雰囲
気中で３５０℃×１５分加熱し、その後大気中で２５０
℃×２時間の加熱処理を行った。その後、耐剥離性およ
びはんだ濡れ性を評価した。

【００２０】耐剥離性は自己径捻回巻き付けにより剥離
の有無を評価した。はんだ濡れ性は、ＭＩＬ−ＳＴＤ−
２０２Ｄ−２０８Ｂの試験法に基づき試験し、フラック
ス無しの場合について行った。判定ははんだ濡れ面積率
で行い、判定基準を、９０％以上を○、７０〜９０％を
△、７０％未満を×とした。耐変色性については、４０
℃９５％ＲＨの恒温恒湿の雰囲気中で１０日間保持し、
各めっき線の耐変色性を目視により判定した。その判定
基準を、変色無しを○、若干変色を△、黄変有りを×と
した。耐マイグレーション性についてはマイグレーショ
ン無しを○、マイグレーション有りを×と判定した。こ
れらの試験結果を表１に示す。

【表１】

【００２１】この結果、従来法に比べパラジウムめっき
の厚さが０．０１と薄くても耐剥離性およびはんだ濡れ
性が優れていることが確認された。また、中間層を入れ
ることにより、パラジウムめっきの厚さを０．０１μｍ
と薄くしても特性の低下は認められなかった。従って、
実施例１によれば、最外層のパラジウムめっきを薄くす
ることが可能であり、安価なめっき線を提供することが
できる。

【００２２】

【実施例２】実施例１と同様な方法で、下地層としての
ニッケルめっきを０．５μｍ施し、その上方にニッケル
−リン合金めっきを０．２μｍ施し、更にその上方にパ
ラジウムめっきを０．０５μｍ施したパラジウムめっき
線を作製した。ここで、ニッケル−リン合金めっきのリ
ン含有率を５〜２０％と変化させてそれぞれ作製した。
上記により作製したパラジウムめっき線を実施例１と同
様な熱処理を行い、耐剥離性，はんだ付け性，耐変色
性，耐マイグレーション性を評価した。これらの結果を
表２に示す。

【表２】

【００２３】この結果、中間層のニッケル−リン合金め
っきのリン含有率は５〜２０％の範囲で良好な特性が得
られることが確認された。リン含有率が５％以下である
とニッケル−リン自体の酸化抑制効果がほとんどなく、
また、２０％を超えると電流効率が低下するので、中間
層としてのニッケル−リン合金めっきのリン含有率は５
〜２０％程度必要であることが確認された。

【００２４】

【実施例３】実施例１と同様な方法で、下地層に電解あ
るいは無電解ニッケルめっきを０．５μｍ施し、その上
方にニッケル−リン合金めっきの代わりにニッケル−コ
バルト合金めっき，ニッケル−ボロン合金めっき，ニッ
ケル−パラジウム合金めっき，ニッケル−コバルト−リ
ン合金めっきを０．２μｍ施し、更にその上方にパラジ
ウムめっきを０．０５μｍ施したパラジウムめっき線を
作製した。ここで、ニッケル−リン合金めっきのリン含
有率を５〜２０％と変化させて、それぞれ作製した。上
記により作製したパラジウムめっき線を実施例１と同様
な熱処理を行い、耐剥離性，はんだ付け性，耐変色性お
よび耐マイグレーション性を評価した。これらの結果を
表３に示す。

【表３】

【００２５】この結果、中間層としてのニッケル合金
は、例えば、ニッケル−コバルト，ニッケル−パラジウ
ム，ニッケル−ほう素，ニッケル−コバルト−ほう素，
ニッケル−コバルト−リンを用いても良いことが確認さ
れた。

【００２６】

【実施例４】次に、実施例１と同様な方法で、下地層に
電解あるいは無電解ニッケルめっきを０．５μｍ施し、
その上方にニッケル−リン合金めっきを０．２μｍ施
し、更にその上方に貴金属めっきとしてパラジウムめっ
き，金めっき，白金めっき，ロジウムめっき，ルテニウ
ムめっきを０．０５μｍ施しためっき線を作製した。上
記により作製しためっき線を実施例１と同様な熱処理を
行い、耐剥離性，はんだ付け性，耐変色性および耐マイ
グレーション性を評価した。これらの結果を表４に示
す。

【表４】

【００２７】この結果、最外層としての貴金属めっき
は、パラジウムの他に、例えば、金、白金、ロジウム、
ルテニウムを用いても良いことが確認された。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のリードワイ
ヤによれば、銅および銅合金線の表面にニッケルめっき
を施し、その上にニッケル合金めっきを施し、更にその
上に貴金属めっきを設けることで、素材および下地層の
ニッケルの相互拡散が抑制される。また、最外層に貴金
属めっきを施したので、耐酸化性が向上し、耐剥離性，
はんだ付け性，耐変色性および耐マイグレーション性が
向上する。また貴金属めっき、例えば、パラジウムめっ
きの薄膜化も可能であることや、フラックスレスで使用
可能であることから低コスト化を図ることができ、安価
なリードワイヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るリードワイヤの断面
図である。

【図２】銀めっきが施された従来のリードワイヤの断面
図である。

【符号の説明】

１０ 導体 １１ ニッケルめっき １２ ニッケル合金めっき １３ 貴金属めっき ２０ 導体 ２１ 銀めっき

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 勝司 茨城県日立市助川町３丁目１番１号 日立 電線株式会社電線工場内 (72)発明者 八代 誠司 茨城県日立市助川町３丁目１番１号 日立 電線株式会社電線工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】銅および銅合金線の芯線導体上にめっきが
   施されたリードワイヤにおいて、 前記めっきは、下地層にニッケルめっきを有し、中間層
   にニッケル合金めっきを有し、最外層に貴金属めっきを
   有することを特徴とするリードワイヤ。
2. 【請求項２】前記ニッケル合金めっきは、ニッケル−リ
   ン合金めっき，ニッケル−ほう素合金めっき，ニッケル
   −コバルト合金めっき，ニッケル−コバルト−リン合金
   めっき，ニッケル−コバルト−ほう素合金めっき，ニッ
   ケル−パラジウム合金めっきおよびニッケル−パラジウ
   ム−リン合金めっきの１つである請求項１記載のリード
   ワイヤ。
3. 【請求項３】前記ニッケル合金めっきは、電解法または
   無電解法で作製される請求項１および２記載のリードワ
   イヤ。
4. 【請求項４】前記貴金属めっきは、金めっき，白金めっ
   き，パラジウムめっき，ロジウムめっきおよびルテニウ
   ムめっきの１つである請求項１記載のリードワイヤ。