JPH10298796A - 電子部品リードとその製造方法 - Google Patents

電子部品リードとその製造方法

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JPH10298796A
JPH10298796A JP10891697A JP10891697A JPH10298796A JP H10298796 A JPH10298796 A JP H10298796A JP 10891697 A JP10891697 A JP 10891697A JP 10891697 A JP10891697 A JP 10891697A JP H10298796 A JPH10298796 A JP H10298796A
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JP
Japan
Prior art keywords
alloy
coating layer
lead
covering layer
resistance
Prior art date
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Pending
Application number
JP10891697A
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English (en)
Inventor
Satoshi Suzuki
智 鈴木
Morimasa Tanimoto
守正 谷本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐食性、耐熱性、耐酸化性、耐マイグレーシ
ョン性に優れ、フラックスなどを用いなくても半田付け
が良好に行え、かつ材料コストの安いリードを提供す
る。 【解決手段】 Cu、Cu合金、またはCu被覆複合材
の基体表面に、Ni、Co、Ni合金、またはCo合金
の少なくとも1種からなる第1被覆層が形成され、さら
にその上にBiまたはBiを主成分とする合金からなる
第2被覆層が0.01μm以上の厚さに形成されている
電子部品リード。 【効果】 表面に形成された第2被覆層(Bi層)が半
田付け時に溶融半田浴に溶出してBi層の下側にあって
活性に保持された第1被覆層が露出して溶融半田と活発
に反応するので半田付けが良好になされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品と外部回
路との接続に用いられるリードの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】ダイオード、トランジスタなどの半導体
やコンデンサ、抵抗などの各種電子部品には、各々の素
子部をプリント基板などの外部回路に接続するためのリ
ードが形成されている。前記リードのうち最も古くに確
立されたのがリード線である。このリード線にはCu、
Cu−Fe系やCu−Sn系などのCu合金、銅被覆鋼
線などのCu被覆複合材などのリード素材に、Au、A
g、Sn、Sn−Pb系合金、Niなどをめっきした種
々のリード線が開発されている。そして、これらリード
線は各電子部品の要求特性に合わせて使い分けされてお
り、例えば機械的強度が要求される部品にはCu合金線
または銅被覆鋼線が使用され、導電性が要求される部品
にはCu線が使用されている。また、リード線は電子部
品が製造される工程によっても使い分けされる。例えば
電子部品の製造過程に腐食雰囲気でのエッチング工程が
含まれる場合は耐食性に優れるリード線が使用され、溶
接、キュアモールド、エージング、半田付けなどの加熱
工程が含まれる場合は耐熱性、耐酸化性などに優れるリ
ード線が使用され、半田付け工程が含まれる場合は半田
付性にも優れるリード線が使用される。特に、半導体部
品の製造工程は過酷で、Siチップとリード線との半田
付けが350〜400℃の高温でなされ、シリコーン樹
脂のキュアが200〜250℃の高温で大気中でなさ
れ、Siチップのエッチングには強酸または強アルカリ
が用いられる。このようなことから、リード素材やその
めっき材には、耐熱性、耐酸化性、耐食性に優れること
が要求される。これら要求を満足する材料としてAgめ
っき材があるが、Agめっき材は高コストな上、耐マイ
グレーション性に劣るという欠点がある。そこで、前記
の欠点がないNiめっきリード線が代替材として提案さ
れたが、前記Niめっきリード線は半田付性が著しく劣
るため、その半田付けには強活性フラックスの使用が必
要であり、この強活性フラックスは作業環境を悪化さ
せ、またフラックスを洗浄する工程を要し生産性に劣る
などの問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐食性、耐
熱性、耐酸化性、耐マイグレーション性に優れ、フラッ
クスを用いなくても半田付けが良好に行え、かつ材料コ
ストの安いリード線の提供を目的とする。
【0004】
【課題を解決すための手段】請求項1記載の発明は、C
u、Cu合金、またはCu被覆複合材の基体表面に、N
i、Co、Ni合金、またはCo合金の少なくとも1種
からなる第1被覆層が形成され、さらにその上にBiま
たはBiを主成分とする合金からなる第2被覆層が0.
01μm以上の厚さに形成されていることを特徴とする
電子部品リードである。
【0005】請求項2記載の発明は、Cu、Cu合金、
またはCu被覆複合材の基体表面に、Ni、Co、Ni
合金、またはCo合金の少なくとも1種からなる第1被
覆層をめっきにより形成し、さらにその上にBiまたは
Biを主成分とする合金からなる第2被覆層を0. 01
μm以上の厚さにめっきにより形成することを特徴とす
る電子部品リードの製造方法である。
【0006】請求項3記載の発明は、Cu、Cu合金、
またはCu被覆複合材の基体表面に、Ni、Co、Ni
合金、またはCo合金の少なくとも1種からなる第1被
覆層をめっきにより形成し、さらにその上にBiまたは
Biを主成分とする合金からなる第2被覆層を0. 01
μm以上の厚さにめっきにより形成し、次いでこの2層
めっき材を伸線加工することを特徴とする電子部品リー
ドの製造方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】請求項1記載の発明において、C
u、Cu合金、またはCu被覆複合材の基体表面に、N
i、Co、Ni合金、またはCo合金の少なくとも1種
からなる第1被覆層を形成する理由は、前記Ni、C
o、Ni合金、またはCo合金はいずれも耐熱性に優
れ、電子部品製造時の加熱工程などで基体成分がリード
表面に拡散するのを防止するバリアーとなり得るためで
ある。前記第1被覆層の上にさらにBiからなる第2被
覆層を形成する理由は、半田付け時に、第2被覆層(B
i層)が溶融半田浴に溶出して、その下側にあって活性
に保持された第1被覆層を露出させ、この活性な第1被
覆層を溶融半田と反応させるためである。本発明におい
て、第2被覆層(Bi層)の厚さを0.01μm以上に
規定する理由は、前記層の厚さが0.01μm未満では
Bi層のピンホール数が多くなり、第1被覆層の金属材
料が半田付け前に酸化して半田付性が劣化するためであ
る。Bi層の実用上望ましい厚さは0. 1μm以上であ
る。本発明において、基体には、強度または導電性に優
れる、Cu、Cu−Zn系合金、Cu−Sn系合金、C
u−Ni系合金、またはCuを被覆したFe系材料(C
u被覆複合材)など、少なくとも表面がCuからなる材
料が適用できる。
【0008】本発明において、第1被覆層のNi合金ま
たはCo合金にはNi−Co系合金も含まれる。また第
2被覆層にはBiを主成分とする合金も用いられる。ま
た電子部品リードの形状は、断面円形、楕円形、四角形
など任意である。
【0009】請求項2記載の発明において、第1被覆層
および第2被覆層をめっきにより形成する方法には、被
覆材の引抜加工法、めっき法、物理的蒸着法などが適用
できる。めっき法にはディップ法、電気めっき法などが
あるが、特に電気めっき法は厚さを高精度に制御できて
望ましい。
【0010】請求項3記載の発明において、第1、第2
被覆層形成後に伸線加工する理由は、線引加工により、
基体、第1被覆層、第2被覆層の各界面の密着性が向上
し、まためっき表面が硬化および平滑化して、半田付性
が一層向上するためである。
【0011】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
る。 (実施例1)走行する0. 6mm径の無酸素銅線に前処
理(電解脱脂−水洗−酸洗−水洗)を施し、次いで第1
被覆層を電気めっきし、以下、水洗、第2被覆層の電気
めっき、水洗、乾燥の諸工程を順に施してリード線を連
続的に製造した。第1被覆層の材種および第1、第2被
覆層の厚さは種々に変化させた。
【0012】(実施例2)実施例1で製造したリード線
の一部に断面減少率8%の伸線加工を施した。
【0013】(比較例1)第2被覆層の電気めっきを行
わなかった他は、実施例1と同じ方法によりリード線を
製造した。
【0014】(比較例2)第2被覆層の厚さを本発明の
規定値より薄くした他は、実施例1と同じ方法によりリ
ード線を製造した。
【0015】このようにして得られた各々のリード線
を、大気中で200℃で8時間加熱処理し、これの半田
濡れ性をMIL法に準じて試験した。すなわち、前記加
熱処理したリード線試料をアセトンで十分洗浄し、これ
を235℃の共晶半田浴に5秒間浸漬した後、試料を引
き揚げ、半田が付着した面積を拡大鏡(15倍)を用い
て計測し、この計測面積を浸漬面積で徐して半田濡れ面
積の百分率を求めた。試験本数は各5本とした。表1に
平均値を、表2に第1、第2被覆層のめっき条件(めっ
き浴組成、液のpHと温度、電流密度)をそれぞれ示
す。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】表1より明らかなように、本発明例のNo.1
〜4 はいずれも半田濡れ面積が大きく、半田付性に優れ
ることが分かる。特に伸線加工したNo.4は各層の密着性
が向上し、また各層の表面が平滑化したため半田濡れ面
積が増大した。これに対し、比較例のNo.5は第2被覆層
(Bi層)が形成されていないため、またNo.6は前記B
i層が薄いため、いずれも半田濡れ面積が小さかった。
さらに本発明例品について、耐食性、耐熱性、耐酸化
性、耐マイグレーション性を調べたが、いずれの特性に
も優れることが確認された。
【0019】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明のリード
は、表面に形成された第2被覆層(Bi層)が半田付け
時に、溶融半田浴に溶出してBi層の下側にあって活性
に保持された第1被覆層が露出して溶融半田と活発に反
応するので半田付性に優れる。また耐食性、耐摩耗性、
耐酸化性、耐マイグレーション性などリードに必要な特
性にも優れ、またAgなどを用いないので安価である。
依って工業上顕著な効果を奏する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Cu、Cu合金、またはCu被覆複合材
    の基体表面に、Ni、Co、Ni合金、またはCo合金
    の少なくとも1種からなる第1被覆層が形成され、さら
    にその上にBiまたはBiを主成分とする合金からなる
    第2被覆層が0. 01μm以上の厚さに形成されている
    ことを特徴とする電子部品リード。
  2. 【請求項2】 Cu、Cu合金、またはCu被覆複合材
    の基体表面に、Ni、Co、Ni合金、またはCo合金
    の少なくとも1種からなる第1被覆層をめっきにより形
    成し、さらにその上にBiまたはBiを主成分とする合
    金からなる第2被覆層を0. 01μm以上の厚さにめっ
    きにより形成することを特徴とする電子部品リードの製
    造方法。
  3. 【請求項3】 Cu、Cu合金、またはCu被覆複合材
    の基体表面に、Ni、Co、Ni合金、またはCo合金
    の少なくとも1種からなる第1被覆層をめっきにより形
    成し、さらにその上にBiまたはBiを主成分とする合
    金からなる第2被覆層を0. 01μm以上の厚さにめっ
    きにより形成し、次いでこの2層めっき材を伸線加工す
    ることを特徴とする電子部品リードの製造方法。
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