JPH11189835A - すず−ニッケル合金およびこの合金により表面処理を施した部品 - Google Patents
すず−ニッケル合金およびこの合金により表面処理を施した部品Info
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- JPH11189835A JPH11189835A JP9358638A JP35863897A JPH11189835A JP H11189835 A JPH11189835 A JP H11189835A JP 9358638 A JP9358638 A JP 9358638A JP 35863897 A JP35863897 A JP 35863897A JP H11189835 A JPH11189835 A JP H11189835A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】十分な耐熱性および良好な半田付け性を有し、
部品のコストダウンを図ることができるすず−ニッケル
合金およびこの合金により表面処理を施した部品を提供
すること。 【解決手段】コネクタ１において、金属シェル３および
コンタクト４の表面には、下地層としてのニッケルめっ
き層１１が形成されており、このニッケルメッキ層１１
の表面には表面処理層としてのすず−ニッケル合金めっ
き層１０が形成されている。すず−ニッケル合金めっき
層１０は、すずが７５重量％以上１００重量％未満、ニ
ッケル残部の組成比のすず−ニッケル合金からなってお
り、層厚は、０．１μｍ以上０．５μｍ未満である。コ
ネクタ１を表面実装技術により基板５へ半田付けするこ
とが可能である。コネクタ１の基板５への実装が良好に
行える。大幅なコストダウンを図ることができる。
部品のコストダウンを図ることができるすず−ニッケル
合金およびこの合金により表面処理を施した部品を提供
すること。 【解決手段】コネクタ１において、金属シェル３および
コンタクト４の表面には、下地層としてのニッケルめっ
き層１１が形成されており、このニッケルメッキ層１１
の表面には表面処理層としてのすず−ニッケル合金めっ
き層１０が形成されている。すず−ニッケル合金めっき
層１０は、すずが７５重量％以上１００重量％未満、ニ
ッケル残部の組成比のすず−ニッケル合金からなってお
り、層厚は、０．１μｍ以上０．５μｍ未満である。コ
ネクタ１を表面実装技術により基板５へ半田付けするこ
とが可能である。コネクタ１の基板５への実装が良好に
行える。大幅なコストダウンを図ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、すず−ニッケル
合金およびこの合金により表面処理を施した部品、特
に、表面実装技術により基板表面へ半田付けされる電子
部品に関する。
合金およびこの合金により表面処理を施した部品、特
に、表面実装技術により基板表面へ半田付けされる電子
部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】コネクタなどの電子部品の基板表面への
実装方式は、融解半田方式（ＤＩＰ）と表面実装方式
（ＳＭＴ）とに大別される。融解半田方式では、電子部
品のリードなどが基板に形成された穴に予め差し込ま
れ、その状態で基板が半田槽内の融解半田中に浸漬され
る。これにより、所要の箇所にのみ半田が付着し、電子
部品と基板との電気的および機械的結合が達成される。
一方、表面実装方式においては、基板表面の電子部品を
取り付けるべき箇所に、予めクリーム半田が塗布され、
このクリーム半田の上に電子部品の接続部が配置され
る。この状態で基板および電子部品は温風リフロー槽内
に収容され、ピーク温度２５０℃前後の雰囲気中に所定
時間（たとえば６０秒ないし１２０秒）だけさらされ
る。これにより、クリーム半田が溶融するから、温風リ
フロー槽から基板を取り出し、半田を冷却して固化させ
ることにより、基板と電子部品との電気的および機械的
結合が達成される。
実装方式は、融解半田方式（ＤＩＰ）と表面実装方式
（ＳＭＴ）とに大別される。融解半田方式では、電子部
品のリードなどが基板に形成された穴に予め差し込ま
れ、その状態で基板が半田槽内の融解半田中に浸漬され
る。これにより、所要の箇所にのみ半田が付着し、電子
部品と基板との電気的および機械的結合が達成される。
一方、表面実装方式においては、基板表面の電子部品を
取り付けるべき箇所に、予めクリーム半田が塗布され、
このクリーム半田の上に電子部品の接続部が配置され
る。この状態で基板および電子部品は温風リフロー槽内
に収容され、ピーク温度２５０℃前後の雰囲気中に所定
時間（たとえば６０秒ないし１２０秒）だけさらされ
る。これにより、クリーム半田が溶融するから、温風リ
フロー槽から基板を取り出し、半田を冷却して固化させ
ることにより、基板と電子部品との電気的および機械的
結合が達成される。
【０００３】たとえば銅合金や鉄からなる母材を用いて
構成されたコネクタなどの電子部品では、めっき処理な
どの表面処理を施すことにより、外観の向上が図られる
場合がある。この場合、電子部品の基板への実装を容易
にするためには、めっき層などの表面処理層は、一定の
半田濡れ性（とくに表面処理後所定時間経過後の半田濡
れ性）を有していなければならない。また、とりわけ表
面実装方式においては、表面処理層は、高温下での処理
に耐えなければならないから、一定の耐熱性を併せて有
していなければならない。
構成されたコネクタなどの電子部品では、めっき処理な
どの表面処理を施すことにより、外観の向上が図られる
場合がある。この場合、電子部品の基板への実装を容易
にするためには、めっき層などの表面処理層は、一定の
半田濡れ性（とくに表面処理後所定時間経過後の半田濡
れ性）を有していなければならない。また、とりわけ表
面実装方式においては、表面処理層は、高温下での処理
に耐えなければならないから、一定の耐熱性を併せて有
していなければならない。
【０００４】もしも、表面処理層の耐熱性が不十分であ
ると、表面処理層が溶融し、光沢がなくなったり、溶融
後の再固化時に凹凸ができたり、母材からはげたりする
おそれがあり、すぐれた外観を保つことができなくな
る。しかも、表面処理層に凹凸が生じたり、表面処理層
がはげたりすれば、半田付け性も悪くなる。そこで、従
来から、表面実装方式によって電子部品の基板への実装
を行う場合には、溶融温度が高く、かつ、半田付け性も
良好なパラジウム（融点１５５０℃）のめっき層が表面
処理層として適用されてきた。
ると、表面処理層が溶融し、光沢がなくなったり、溶融
後の再固化時に凹凸ができたり、母材からはげたりする
おそれがあり、すぐれた外観を保つことができなくな
る。しかも、表面処理層に凹凸が生じたり、表面処理層
がはげたりすれば、半田付け性も悪くなる。そこで、従
来から、表面実装方式によって電子部品の基板への実装
を行う場合には、溶融温度が高く、かつ、半田付け性も
良好なパラジウム（融点１５５０℃）のめっき層が表面
処理層として適用されてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、パラジウムは
非常に高価な金属であるため、表面処理層として用いる
ことは不経済である。また、パラジウムの他にも溶融温
度が高く、かつ、半田付け性が良好な金属としてはたと
えば、金（融点１０６４．４℃）や銀（融点９６１．９
℃）等が知られているが、両者ともに高価な金属である
ため、表面処理層として用いるにはパラジウムの場合と
同様の問題があった。
非常に高価な金属であるため、表面処理層として用いる
ことは不経済である。また、パラジウムの他にも溶融温
度が高く、かつ、半田付け性が良好な金属としてはたと
えば、金（融点１０６４．４℃）や銀（融点９６１．９
℃）等が知られているが、両者ともに高価な金属である
ため、表面処理層として用いるにはパラジウムの場合と
同様の問題があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、十分な耐熱性お
よび良好な半田付け性を有し、部品のコストダウンを図
ることができるすず−ニッケル合金およびこの合金によ
り表面処理を施した部品を提供することである。
よび良好な半田付け性を有し、部品のコストダウンを図
ることができるすず−ニッケル合金およびこの合金によ
り表面処理を施した部品を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１記載の発明は、すず７５重量％以上１００重
量％未満、ニッケル残部の組成比を有することを特徴と
するすず−ニッケル合金である。この発明の構成では、
良好な半田付け性を有し、十分な耐熱性を有する合金を
提供することができる。加えて、パラジウムの場合と比
較して大幅なコストダウンを図ることができる。
の請求項１記載の発明は、すず７５重量％以上１００重
量％未満、ニッケル残部の組成比を有することを特徴と
するすず−ニッケル合金である。この発明の構成では、
良好な半田付け性を有し、十分な耐熱性を有する合金を
提供することができる。加えて、パラジウムの場合と比
較して大幅なコストダウンを図ることができる。
【０００８】すず−ニッケル合金において、すず組成が
７５重量％未満では、半田付け性が悪くなり、また、す
ず１００重量％では、溶融温度が約２３２℃と低くなっ
てしまい十分な耐熱性を有さない。しかも、部品の表面
処理層に適用した場合にウイスカが生じるため、とくに
部品が電気回路内で使用される場合には、短絡故障の原
因となるおそれがある。
７５重量％未満では、半田付け性が悪くなり、また、す
ず１００重量％では、溶融温度が約２３２℃と低くなっ
てしまい十分な耐熱性を有さない。しかも、部品の表面
処理層に適用した場合にウイスカが生じるため、とくに
部品が電気回路内で使用される場合には、短絡故障の原
因となるおそれがある。
【０００９】より好ましくは、７５重量％以上９５重量
％未満、ニッケル残部の組成比を有するすず−ニッケル
合金であり、溶融温度が約２５０℃以上と高いため、十
分な耐熱性を有する。また、すず７５重量％以上８８重
量％未満、ニッケル残部の組成比を有するすず−ニッケ
ル合金であればさらに好ましく、より良好な半田付け性
を有する。
％未満、ニッケル残部の組成比を有するすず−ニッケル
合金であり、溶融温度が約２５０℃以上と高いため、十
分な耐熱性を有する。また、すず７５重量％以上８８重
量％未満、ニッケル残部の組成比を有するすず−ニッケ
ル合金であればさらに好ましく、より良好な半田付け性
を有する。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の合
金からなる表面処理層が母材上に形成されていることを
特徴とする部品である。この発明の構成では、部品の母
材上に良好な半田付け性と十分な耐熱性とを備えた表面
処理層が形成されるため、部品の基板等への実装が容易
となる。部品には、電子部品およびその他の部品が含ま
れる。この場合、電子部品には、コネクタ、半導体集積
回路のパッケージ、半導体集積回路チップ、および電気
的接続のための導電部材（コンタクトや半導体集積回路
のリードフレームなど）が含まれる。コネクタは、たと
えば、樹脂からなる本体と、この本体に取り付けられる
金属部品とを有するものであってもよい。この金属部品
には、たとえば、本体を覆う金属シェルと、本体に固定
されたコンタクトとが含まれる。
金からなる表面処理層が母材上に形成されていることを
特徴とする部品である。この発明の構成では、部品の母
材上に良好な半田付け性と十分な耐熱性とを備えた表面
処理層が形成されるため、部品の基板等への実装が容易
となる。部品には、電子部品およびその他の部品が含ま
れる。この場合、電子部品には、コネクタ、半導体集積
回路のパッケージ、半導体集積回路チップ、および電気
的接続のための導電部材（コンタクトや半導体集積回路
のリードフレームなど）が含まれる。コネクタは、たと
えば、樹脂からなる本体と、この本体に取り付けられる
金属部品とを有するものであってもよい。この金属部品
には、たとえば、本体を覆う金属シェルと、本体に固定
されたコンタクトとが含まれる。
【００１１】請求項３記載の部品は、請求項２におい
て、上記表面処理層は、層厚が、０．１μｍ以上０．５
μｍ未満であることを特徴とするものである。また、請
求項４記載の部品は、請求項２または３において、上記
表面処理層と母材との間に、下地層が介在されているこ
とを特徴とするものである。下地層は、たとえばめっき
層であってもよく、めっき層の中でも光沢の良好なニッ
ケルめっき層が好ましい。
て、上記表面処理層は、層厚が、０．１μｍ以上０．５
μｍ未満であることを特徴とするものである。また、請
求項４記載の部品は、請求項２または３において、上記
表面処理層と母材との間に、下地層が介在されているこ
とを特徴とするものである。下地層は、たとえばめっき
層であってもよく、めっき層の中でも光沢の良好なニッ
ケルめっき層が好ましい。
【００１２】たとえば層厚０．１μｍ程度のめっき層を
部品の表面に施すと、めっき処理時に発生する水素ガス
が放出される際にめっき層に孔（ピンホール）が形成さ
れてしまう。その結果半田濡れ性が悪くなる。よって、
表面処理層の層厚は０．１μｍ以上とすることが好まし
い。また、上記の表面処理層は、高温中に置かれると変
色する。この変色は、表面処理層の性能には影響がない
が、変色が目立つと見栄えが悪くなる。この変色は、す
ず−ニッケル合金めっき層中のすず単体およびニッケル
単体の析出物が、高温中で固溶し、その後再結晶化する
メカニズムに起因するものと推定される。
部品の表面に施すと、めっき処理時に発生する水素ガス
が放出される際にめっき層に孔（ピンホール）が形成さ
れてしまう。その結果半田濡れ性が悪くなる。よって、
表面処理層の層厚は０．１μｍ以上とすることが好まし
い。また、上記の表面処理層は、高温中に置かれると変
色する。この変色は、表面処理層の性能には影響がない
が、変色が目立つと見栄えが悪くなる。この変色は、す
ず−ニッケル合金めっき層中のすず単体およびニッケル
単体の析出物が、高温中で固溶し、その後再結晶化する
メカニズムに起因するものと推定される。
【００１３】経験上、上記表面処理層の層厚が０．５μ
ｍ以上であると、変色が多少目立ってしまい（高温中に
置く前後のものを比較観察して確認できる程度）、１．
０μｍ以上であると、変色がはっきりと確認できる。よ
って、表面処理層の層厚が０．１μｍ以上０．５μｍ未
満であればよい。以上より、請求項３記載の発明の構成
では、たとえば電子部品を基板に半田付けする場合のよ
うに、部品を高温中に置いても見かけ上の変色がないた
め、部品の外観を良好に保つことができ、また、部品表
面の半田付け性を良好な状態に保つことができる。
ｍ以上であると、変色が多少目立ってしまい（高温中に
置く前後のものを比較観察して確認できる程度）、１．
０μｍ以上であると、変色がはっきりと確認できる。よ
って、表面処理層の層厚が０．１μｍ以上０．５μｍ未
満であればよい。以上より、請求項３記載の発明の構成
では、たとえば電子部品を基板に半田付けする場合のよ
うに、部品を高温中に置いても見かけ上の変色がないた
め、部品の外観を良好に保つことができ、また、部品表
面の半田付け性を良好な状態に保つことができる。
【００１４】また、請求項４記載の発明の構成では、下
地層からの反射光が観察され、部品は、よりすぐれた外
観を有することができる。請求項５記載の部品は、請求
項２ないし４のいずれかにおいて、上記部品は、２３０
℃以上の高温下で半田付け処理される電子部品であるこ
とを特徴とするものである。
地層からの反射光が観察され、部品は、よりすぐれた外
観を有することができる。請求項５記載の部品は、請求
項２ないし４のいずれかにおいて、上記部品は、２３０
℃以上の高温下で半田付け処理される電子部品であるこ
とを特徴とするものである。
【００１５】この発明の構成では、高温下で半田付け処
理された後も、電子部品は、すぐれた外観を保つことが
でき、また、電子部品の表面は、良好な半田付け性を有
する。なお、上述のような表面実装技術の適用時以外で
も、２３０℃以上の高温下で電子部品が半田付けされる
場合もあり、そのような場合において、この発明の部品
は、すぐれた外観および良好な半田付け性を保持でき
る。
理された後も、電子部品は、すぐれた外観を保つことが
でき、また、電子部品の表面は、良好な半田付け性を有
する。なお、上述のような表面実装技術の適用時以外で
も、２３０℃以上の高温下で電子部品が半田付けされる
場合もあり、そのような場合において、この発明の部品
は、すぐれた外観および良好な半田付け性を保持でき
る。
【００１６】請求項６記載の部品は、請求項２ないし５
のいずれかにおいて、上記部品は、表面実装技術の適用
により基板上に半田付けされる電子部品であることを特
徴とするものである。表面実装技術の適用で基板上に半
田付けされる電子部品は、部品全体が高温下に置かれる
が、この発明の構成では、半田付け後においても、電子
部品は、すぐれた外観を保つことができ、また、電子部
品の表面は、良好な半田付け性を有することができる。
のいずれかにおいて、上記部品は、表面実装技術の適用
により基板上に半田付けされる電子部品であることを特
徴とするものである。表面実装技術の適用で基板上に半
田付けされる電子部品は、部品全体が高温下に置かれる
が、この発明の構成では、半田付け後においても、電子
部品は、すぐれた外観を保つことができ、また、電子部
品の表面は、良好な半田付け性を有することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態にかかるコ
ネクタを添付図面を参照しながら詳細に説明する。しか
し、この発明はコネクタだけに限られるものではない。
すなわち、表面実装方式によって基板上に半田付けされ
る任意の電子部品に広く適用でき、さらには、電子部品
以外にも、半田付けの必要で、かつ、高温にさらされる
可能性のある部品に適用された場合に、すぐれた効果を
発揮することができる。
ネクタを添付図面を参照しながら詳細に説明する。しか
し、この発明はコネクタだけに限られるものではない。
すなわち、表面実装方式によって基板上に半田付けされ
る任意の電子部品に広く適用でき、さらには、電子部品
以外にも、半田付けの必要で、かつ、高温にさらされる
可能性のある部品に適用された場合に、すぐれた効果を
発揮することができる。
【００１８】図１は、本発明の一実施形態にかかるコネ
クタ１の基板５に対する取付け態様を示す斜視図であ
る。図１を参照して、コネクタ１は、樹脂製のハウジン
グ２と、ハウジング２の外面を覆う金属シェル３と、ハ
ウジング２から引き出された複数のコンタクト４とを備
えている。ハウジング２は、ほぼ直方体形状を有してお
り、金属シェル３は、このハウジング２の上面および側
面を覆うように、鉄製の長尺の平板を断面逆Ｕ字形に折
り曲げて構成されている。
クタ１の基板５に対する取付け態様を示す斜視図であ
る。図１を参照して、コネクタ１は、樹脂製のハウジン
グ２と、ハウジング２の外面を覆う金属シェル３と、ハ
ウジング２から引き出された複数のコンタクト４とを備
えている。ハウジング２は、ほぼ直方体形状を有してお
り、金属シェル３は、このハウジング２の上面および側
面を覆うように、鉄製の長尺の平板を断面逆Ｕ字形に折
り曲げて構成されている。
【００１９】金属シェル３の両側の下縁部からは、接合
部６，６（図１では、一方のみ図示）が突設されてお
り、これらを基板５に設けられた２つの貫通孔７，７
（図１では、一方のみ図示）にそれぞれ挿通させること
によって、金属シェル３およびハウジング２の基板５に
対する位置決めが行われる。この貫通孔７，７の付近
で、接合部６，６を基板５に半田付けすることによっ
て、コネクタ１が基板５に固定される。
部６，６（図１では、一方のみ図示）が突設されてお
り、これらを基板５に設けられた２つの貫通孔７，７
（図１では、一方のみ図示）にそれぞれ挿通させること
によって、金属シェル３およびハウジング２の基板５に
対する位置決めが行われる。この貫通孔７，７の付近
で、接合部６，６を基板５に半田付けすることによっ
て、コネクタ１が基板５に固定される。
【００２０】コンタクト４は、金属（黄銅）製の棒材で
あって、複数本が一列に配置されている。コンタクト４
の一端は、ハウジング２内に導かれて端子として機能
し、また、他端は基板５上に接続される。接合部６，６
およびコンタクト４は、基板５に半田付けによって固定
される。この半田付けには表面実装方式が採用される。
この表面実装方式による半田付けのために、基板５に
は、貫通孔７，７の付近およびコンタクト４の接続部分
に予めクリーム半田８が塗布される。このクリーム半田
８の塗布後に、貫通孔７，７に接合部６，６が挿通さ
れ、この状態で、コネクタ１および基板５は、温風リフ
ロー槽内に収容されて、ピーク温度２５０℃前後の雰囲
気に所定時間さらされる。これにより、クリーム半田８
が溶融し、その後冷却されて固化することにより、コネ
クタ１の基板５に対する実装が達成される。
あって、複数本が一列に配置されている。コンタクト４
の一端は、ハウジング２内に導かれて端子として機能
し、また、他端は基板５上に接続される。接合部６，６
およびコンタクト４は、基板５に半田付けによって固定
される。この半田付けには表面実装方式が採用される。
この表面実装方式による半田付けのために、基板５に
は、貫通孔７，７の付近およびコンタクト４の接続部分
に予めクリーム半田８が塗布される。このクリーム半田
８の塗布後に、貫通孔７，７に接合部６，６が挿通さ
れ、この状態で、コネクタ１および基板５は、温風リフ
ロー槽内に収容されて、ピーク温度２５０℃前後の雰囲
気に所定時間さらされる。これにより、クリーム半田８
が溶融し、その後冷却されて固化することにより、コネ
クタ１の基板５に対する実装が達成される。
【００２１】図２は、金属シェル３の模式的断面図であ
る。鉄製の母材９の表面には、下地層としてのニッケル
めっき層１１が形成されており、このニッケルめっき層
１１の表面には、表面処理層としてのすず−ニッケル合
金めっき層１０が形成されている。黄銅を母材とするコ
ンタクト４の表面にも、金属シェル３と同様に、下地層
としてのニッケルめっき層１１が形成されており、この
ニッケルめっき層１１の表面には、表面処理層としての
すず−ニッケル合金めっき層１０が形成されている。
る。鉄製の母材９の表面には、下地層としてのニッケル
めっき層１１が形成されており、このニッケルめっき層
１１の表面には、表面処理層としてのすず−ニッケル合
金めっき層１０が形成されている。黄銅を母材とするコ
ンタクト４の表面にも、金属シェル３と同様に、下地層
としてのニッケルめっき層１１が形成されており、この
ニッケルめっき層１１の表面には、表面処理層としての
すず−ニッケル合金めっき層１０が形成されている。
【００２２】すず−ニッケル合金めっき層１０は、すず
７５重量％以上１００重量％未満、ニッケル残部の組成
比のすず−ニッケル合金からなることが好ましく、上記
の範囲内でもすず７５重量％以上９５重量％未満、ニッ
ケル残部の組成比であるのがより好ましく、すず７５重
量％以上８８重量％未満、ニッケル残部の組成比である
のがさらに好ましい。
７５重量％以上１００重量％未満、ニッケル残部の組成
比のすず−ニッケル合金からなることが好ましく、上記
の範囲内でもすず７５重量％以上９５重量％未満、ニッ
ケル残部の組成比であるのがより好ましく、すず７５重
量％以上８８重量％未満、ニッケル残部の組成比である
のがさらに好ましい。
【００２３】上記範囲の組成比のすず−ニッケル合金め
っき層１０からなる表面処理層は、良好な半田付け性お
よび十分な耐熱性を有しているので、コネクタ１の基板
５への実装を良好に行える。また、従来より用いられて
いるパラジウム等を表面処理層に適用する場合と比較し
て、大幅なコストダウンを図ることができる。また、す
ず−ニッケル合金めっき層１０の層厚は０．１μｍ以上
０．５μｍ未満が好ましく、０．１μｍ以上０．３５μ
ｍ未満であればより好ましく、０．１μｍ以上０．３μ
ｍ未満であるのがさらに好ましい。すず−ニッケル合金
めっき層の層厚が上記範囲内であれば、上記表面実装方
式による半田付けの際に、温風リフロー槽内でピーク温
度２５０℃前後の雰囲気中に所定時間さらされても、部
品の表面は外観上光沢のよい色合いのまま保つことがで
きる。
っき層１０からなる表面処理層は、良好な半田付け性お
よび十分な耐熱性を有しているので、コネクタ１の基板
５への実装を良好に行える。また、従来より用いられて
いるパラジウム等を表面処理層に適用する場合と比較し
て、大幅なコストダウンを図ることができる。また、す
ず−ニッケル合金めっき層１０の層厚は０．１μｍ以上
０．５μｍ未満が好ましく、０．１μｍ以上０．３５μ
ｍ未満であればより好ましく、０．１μｍ以上０．３μ
ｍ未満であるのがさらに好ましい。すず−ニッケル合金
めっき層の層厚が上記範囲内であれば、上記表面実装方
式による半田付けの際に、温風リフロー槽内でピーク温
度２５０℃前後の雰囲気中に所定時間さらされても、部
品の表面は外観上光沢のよい色合いのまま保つことがで
きる。
【００２４】なお、上記下地層としてニッケルめっき層
以外にたとえば銅めっき層を適用してもよい。本発明の
一実施形態の説明は以上の通りであるが、本発明は上述
の実施形態に限定されるものではない。たとえば、半導
体集積回路のリードフレームおよびチップにおいて、こ
れらの接続のためのボンディングワイヤの各接続部（パ
ッド）に上記のようなすず−ニッケル合金によるめっき
層が形成されてもよい。この場合、チップ内の回路（た
とえばＣＰＵ）の発熱によって、接続部の温度は、２０
０℃前後まで上昇することが考えられるが、上記のよう
なすず−ニッケル合金めっき層は、この温度上昇に耐え
るだけの十分な耐熱性を有している。したがって、温度
上昇によってめっき層が融解してしまうようなことがな
く、リードフレームおよびチップの接続部における接続
不良を確実に防止することができる。また、金めっき層
等を用いる場合と比較して大幅なコストダウンを図るこ
とができる。
以外にたとえば銅めっき層を適用してもよい。本発明の
一実施形態の説明は以上の通りであるが、本発明は上述
の実施形態に限定されるものではない。たとえば、半導
体集積回路のリードフレームおよびチップにおいて、こ
れらの接続のためのボンディングワイヤの各接続部（パ
ッド）に上記のようなすず−ニッケル合金によるめっき
層が形成されてもよい。この場合、チップ内の回路（た
とえばＣＰＵ）の発熱によって、接続部の温度は、２０
０℃前後まで上昇することが考えられるが、上記のよう
なすず−ニッケル合金めっき層は、この温度上昇に耐え
るだけの十分な耐熱性を有している。したがって、温度
上昇によってめっき層が融解してしまうようなことがな
く、リードフレームおよびチップの接続部における接続
不良を確実に防止することができる。また、金めっき層
等を用いる場合と比較して大幅なコストダウンを図るこ
とができる。
【００２５】また、上記の場合には、リードフレームの
表面にも上記のようなすず−ニッケル合金によってめっ
き処理を施してもよい。このようにすれば、リードフレ
ームの半田付け性を良好にでき、かつ、その外観も良好
な状態に保持できる。また、この発明が適用可能な部品
は上述のものに限られず、２５０℃前後までの耐熱性、
および、部品表面に一定の半田濡れ性が必要な任意の部
品に対して、この発明を有利に適用することができる。
この他、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更
を施すことが可能である。
表面にも上記のようなすず−ニッケル合金によってめっ
き処理を施してもよい。このようにすれば、リードフレ
ームの半田付け性を良好にでき、かつ、その外観も良好
な状態に保持できる。また、この発明が適用可能な部品
は上述のものに限られず、２５０℃前後までの耐熱性、
および、部品表面に一定の半田濡れ性が必要な任意の部
品に対して、この発明を有利に適用することができる。
この他、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更
を施すことが可能である。
【００２６】
【実施例１】母材としての黄銅素材上に下地層としての
ニッケルめっき層を５μｍ形成し、その上に表面処理層
としてのすず−ニッケル合金めっき層を２μｍ形成した
試料の半田濡れ性を測定した。 （半田濡れ性の測定）メニスコグラフを用いてゼロクロ
スタイムを測定した（ＥＩＡＪ（日本電子機械工業会）
ＲＣＸ−０１０２／０１０１の試験方法に準拠。）。
ニッケルめっき層を５μｍ形成し、その上に表面処理層
としてのすず−ニッケル合金めっき層を２μｍ形成した
試料の半田濡れ性を測定した。 （半田濡れ性の測定）メニスコグラフを用いてゼロクロ
スタイムを測定した（ＥＩＡＪ（日本電子機械工業会）
ＲＣＸ−０１０２／０１０１の試験方法に準拠。）。
【００２７】図３は、ゼロクロスタイムの計測の原理を
図解したメニスコグラフである。図３の上段のグラフ
は、試料を溶融半田槽中へゆっくりと浸漬させていくと
きに試料が溶融半田から受ける荷重の時間変化を示して
いる。また、図３の下段には、試料２１と溶融半田２２
との位置関係および溶融半田２２の表面２２ａの形状変
化が図解されている。
図解したメニスコグラフである。図３の上段のグラフ
は、試料を溶融半田槽中へゆっくりと浸漬させていくと
きに試料が溶融半田から受ける荷重の時間変化を示して
いる。また、図３の下段には、試料２１と溶融半田２２
との位置関係および溶融半田２２の表面２２ａの形状変
化が図解されている。
【００２８】試料２１を溶融半田槽中へゆっくりと浸漬
させていく。試料２１に上向きに作用する荷重は、さお
ばかり（図示せず）によって測定されている。試料２１
の下端が溶融半田２２の表面２２ａに接触すると（時間
Ｔ１）、溶融半田２２は試料２１をはじき、溶融半田２
２の表面張力が試料２１に上向きに作用する。これによ
り、試料２１には上向きの荷重がかかり、この上向きの
荷重は、試料２１をさらに下方に移動させるに従って増
加する。その後、試料２１の下方への移動を停止すると
（時間Ｔ２）、試料２１に働く荷重は一定となる。その
後、時間Ｔ３からの時間になり、試料２１の表面が半田
で濡れてくると、試料２１に加わる荷重が減少し（時間
Ｔ３）、零点（時間Ｔ４）を経て、ついには負の値をと
る。すなわち、試料２１は、溶融半田２２に引き込まれ
る方向に力を受ける。
させていく。試料２１に上向きに作用する荷重は、さお
ばかり（図示せず）によって測定されている。試料２１
の下端が溶融半田２２の表面２２ａに接触すると（時間
Ｔ１）、溶融半田２２は試料２１をはじき、溶融半田２
２の表面張力が試料２１に上向きに作用する。これによ
り、試料２１には上向きの荷重がかかり、この上向きの
荷重は、試料２１をさらに下方に移動させるに従って増
加する。その後、試料２１の下方への移動を停止すると
（時間Ｔ２）、試料２１に働く荷重は一定となる。その
後、時間Ｔ３からの時間になり、試料２１の表面が半田
で濡れてくると、試料２１に加わる荷重が減少し（時間
Ｔ３）、零点（時間Ｔ４）を経て、ついには負の値をと
る。すなわち、試料２１は、溶融半田２２に引き込まれ
る方向に力を受ける。
【００２９】ゼロクロスタイムＴは、半田濡れ面積が１
００％になるまでの時間であり、具体的には、試料２１
の下端が溶融半田２２の表面２２ａに接触してから、試
料２１が溶融半田２２から受ける荷重が０となるまでの
時間（Ｔ１からＴ４までの時間）である。このゼロクロ
スタイムＴが、半田濡れ性を表す値として用いられる。
００％になるまでの時間であり、具体的には、試料２１
の下端が溶融半田２２の表面２２ａに接触してから、試
料２１が溶融半田２２から受ける荷重が０となるまでの
時間（Ｔ１からＴ４までの時間）である。このゼロクロ
スタイムＴが、半田濡れ性を表す値として用いられる。
【００３０】（加速エージング）金属めっき層では、通
常、めっき直後は半田濡れ性は非常に良好であるが、時
間の経過とともに徐々に悪くなってくる。よって、経時
変化に対する半田濡れ性を測定するため、加速エージン
グによって、擬似的に所定時間経過後の状態をつくりだ
し、試験を行った（ＥＩＡＪ（日本電子機械工業会）
ＲＣＸ−０１０２／０１０１の試験方法に準拠。）。
常、めっき直後は半田濡れ性は非常に良好であるが、時
間の経過とともに徐々に悪くなってくる。よって、経時
変化に対する半田濡れ性を測定するため、加速エージン
グによって、擬似的に所定時間経過後の状態をつくりだ
し、試験を行った（ＥＩＡＪ（日本電子機械工業会）
ＲＣＸ−０１０２／０１０１の試験方法に準拠。）。
【００３１】本実施例においては、すず−ニッケル合金
めっき層を表面に施した試料（サンプル１〜サンプル
５）に対するめっき直後および４時間の蒸気照射（加速
エージング）後それぞれのゼロクロスタイムを計測し
た。なお、サンプル１からサンプル５までのすず−ニッ
ケル合金めっき層のすず組成は、それぞれ７４重量％、
７７重量％、８０重量％、８４重量％、８８重量％であ
る。
めっき層を表面に施した試料（サンプル１〜サンプル
５）に対するめっき直後および４時間の蒸気照射（加速
エージング）後それぞれのゼロクロスタイムを計測し
た。なお、サンプル１からサンプル５までのすず−ニッ
ケル合金めっき層のすず組成は、それぞれ７４重量％、
７７重量％、８０重量％、８４重量％、８８重量％であ
る。
【００３２】図４に結果を示す。図４は、すず−ニッケ
ル合金めっき層のすず組成とゼロクロスタイムとの関係
を示すグラフである。図４に示すように、サンプル１は
試料２１の半田濡れ性が著しく悪く、他のサンプル（サ
ンプル２〜サンプル５）については、上記加速エージン
グ後においても良好な半田濡れ性を得ることができた。
ル合金めっき層のすず組成とゼロクロスタイムとの関係
を示すグラフである。図４に示すように、サンプル１は
試料２１の半田濡れ性が著しく悪く、他のサンプル（サ
ンプル２〜サンプル５）については、上記加速エージン
グ後においても良好な半田濡れ性を得ることができた。
【００３３】次に、同じサンプル１からサンプル５を２
５０℃の高温中に３０分間置いたときの変色度合いを観
察した。サンプル１については、色の変化が見られず、
サンプル２では僅かに色の変化が見られた。サンプル２
からサンプル５へとすず組成の増加にともなって、変色
が際立ってくることがわかった。
５０℃の高温中に３０分間置いたときの変色度合いを観
察した。サンプル１については、色の変化が見られず、
サンプル２では僅かに色の変化が見られた。サンプル２
からサンプル５へとすず組成の増加にともなって、変色
が際立ってくることがわかった。
【００３４】本試験では、すず−ニッケル合金めっき層
の層厚が２μｍと厚いため、上述のような変色が見られ
たものである。
の層厚が２μｍと厚いため、上述のような変色が見られ
たものである。
【００３５】
【実施例２】すず組成８０重量％のすず−ニッケル合金
めっき層を表面処理層として有し、この表面処理層と母
材との間に層厚０．５μｍのニッケルめっき層を下地層
として有するとともに、すずーニッケル合金めっき層の
層厚を０．０５μｍから２．０μｍまでの範囲で異なら
せたサンプル６〜サンプル１１を作成した。サンプル６
〜サンプル１１の層厚は、順に０．０５μｍ、０．１μ
ｍ、０．３μｍ、０．５μｍ、１．０μｍ、２．０μｍ
である。これらのサンプル６〜サンプル１１について、
めっき処理直後と上記加速エージング後の半田濡れ性を
それぞれ調べた。
めっき層を表面処理層として有し、この表面処理層と母
材との間に層厚０．５μｍのニッケルめっき層を下地層
として有するとともに、すずーニッケル合金めっき層の
層厚を０．０５μｍから２．０μｍまでの範囲で異なら
せたサンプル６〜サンプル１１を作成した。サンプル６
〜サンプル１１の層厚は、順に０．０５μｍ、０．１μ
ｍ、０．３μｍ、０．５μｍ、１．０μｍ、２．０μｍ
である。これらのサンプル６〜サンプル１１について、
めっき処理直後と上記加速エージング後の半田濡れ性を
それぞれ調べた。
【００３６】図５に結果を示す。図５は、すず−ニッケ
ル合金めっき層の層厚とゼロクロスタイムとの関係を表
すグラフである。サンプル６では、加速エージング後の
試料２１の表面の半田濡れ性が著しく悪く、この層厚の
すず−ニッケル合金めっき層は、実際の使用には適さな
い。層厚が０．１μｍ以上で、半田濡れ性は良好とな
る。
ル合金めっき層の層厚とゼロクロスタイムとの関係を表
すグラフである。サンプル６では、加速エージング後の
試料２１の表面の半田濡れ性が著しく悪く、この層厚の
すず−ニッケル合金めっき層は、実際の使用には適さな
い。層厚が０．１μｍ以上で、半田濡れ性は良好とな
る。
【００３７】次に、同じサンプル６からサンプル１１
を、２５０℃の高温中に３０分間置いたときの変色度合
いを観察した。サンプル６〜８では、変色は全く観察さ
れない。サンプル９では、変色は多少目立ってしまい
（高温中に置く前後のものを比較観察して分かる程
度）、層厚の増加に伴って、サンプル１０、１１では、
はっきりと変色が観察された。
を、２５０℃の高温中に３０分間置いたときの変色度合
いを観察した。サンプル６〜８では、変色は全く観察さ
れない。サンプル９では、変色は多少目立ってしまい
（高温中に置く前後のものを比較観察して分かる程
度）、層厚の増加に伴って、サンプル１０、１１では、
はっきりと変色が観察された。
【００３８】
【発明の効果】以上、詳述したように、この発明では、
良好な半田付け性を有し、十分な耐熱性を有する合金お
よびこの合金によって表面処理を施した部品を提供する
ことができる。この結果、部品表面が良好な半田付け性
を有するため、部品の基板等への実装が容易となり、ま
た、部品表面が十分な耐熱性を有するため、部品のすぐ
れた外観を保つことができる。加えて大幅なコストダウ
ンを図ることができる。
良好な半田付け性を有し、十分な耐熱性を有する合金お
よびこの合金によって表面処理を施した部品を提供する
ことができる。この結果、部品表面が良好な半田付け性
を有するため、部品の基板等への実装が容易となり、ま
た、部品表面が十分な耐熱性を有するため、部品のすぐ
れた外観を保つことができる。加えて大幅なコストダウ
ンを図ることができる。
【図１】コネクタが基板上に取り付けられた様子を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】金属シェルの模式的断面図である。
【図３】半田濡れ性（ゼロクロスタイム）の計測の原理
を図解したメニスコグラフである。
を図解したメニスコグラフである。
【図４】すず−ニッケルの組成比と半田濡れ性（ゼロク
ロスタイム）との関係を示すグラフである。
ロスタイム）との関係を示すグラフである。
【図５】めっき層として施すすず−ニッケル合金めっき
の組成比をすず８０重量％とした場合のめっき層の層厚
と半田濡れ性（ゼロクロスタイム）との関係を表すグラ
フである。
の組成比をすず８０重量％とした場合のめっき層の層厚
と半田濡れ性（ゼロクロスタイム）との関係を表すグラ
フである。
１ コネクタ ２ ハウジング部 ３ 金属シェル ４ コンタクト ５ 基板 ６ 接合部 ７ 貫通孔 ８ クリーム半田
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｈ０５Ｋ 3/24 Ｈ０５Ｋ 3/24 Ａ 3/34 ５０１ 3/34 ５０１Ｆ
Claims (6)
- 【請求項１】すず７５重量％以上１００重量％未満、ニ
ッケル残部の組成比を有することを特徴とするすず−ニ
ッケル合金。 - 【請求項２】請求項１記載の合金からなる表面処理層が
母材上に形成されていることを特徴とする部品。 - 【請求項３】上記表面処理層は、層厚が、０．１μｍ以
上０．５μｍ未満であることを特徴とする請求項２記載
の部品。 - 【請求項４】上記表面処理層と母材との間に、下地層が
介在されていることを特徴とする請求項２または３記載
の部品。 - 【請求項５】上記部品は、２３０℃以上の高温下で半田
付け処理される電子部品であることを特徴とする請求項
２ないし４のいずれかに記載の部品。 - 【請求項６】上記部品は、表面実装技術の適用により基
板上に半田付けされる電子部品であることを特徴とする
請求項２ないし５のいずれかに記載の部品。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9358638A JPH11189835A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | すず−ニッケル合金およびこの合金により表面処理を施した部品 |
| TW087120502A TW465066B (en) | 1997-12-25 | 1998-12-10 | Electronic component with tin-nickel alloy treated surface |
| US09/212,280 US6207298B1 (en) | 1997-12-25 | 1998-12-16 | Connector surface-treated with a Sn-Ni alloy |
| EP98310693A EP0926735A3 (en) | 1997-12-25 | 1998-12-23 | Tin-nickel alloy and component surface-treated with alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9358638A JPH11189835A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | すず−ニッケル合金およびこの合金により表面処理を施した部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11189835A true JPH11189835A (ja) | 1999-07-13 |
Family
ID=18460350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9358638A Pending JPH11189835A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | すず−ニッケル合金およびこの合金により表面処理を施した部品 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6207298B1 (ja) |
| EP (1) | EP0926735A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11189835A (ja) |
| TW (1) | TW465066B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2008027696A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | コネクタ用部品 |
| JP2010092786A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Tyco Electronics Japan Kk | シェル付コネクタ |
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| US20060068218A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-03-30 | Hooghan Kultaransingh N | Whisker-free lead frames |
| US8367244B2 (en) * | 2008-04-17 | 2013-02-05 | Enovix Corporation | Anode material having a uniform metal-semiconductor alloy layer |
| CN102544884B (zh) * | 2011-12-23 | 2015-04-01 | 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 | 电连接器、电连接器壳体及其表面处理的方法 |
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| WO2017003782A1 (en) | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Hutchinson Technology Incorporated | Disk drive head suspension structures having improved gold-dielectric joint reliability |
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| US10587064B1 (en) | 2019-01-23 | 2020-03-10 | Te Connectivity Corporation | Circuit card assemblies for a communication system |
| US10741950B1 (en) | 2019-03-14 | 2020-08-11 | Te Connectivity Corporation | Circuit card assemblies for a communication system |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5936426B2 (ja) * | 1978-03-31 | 1984-09-04 | ヤマハ株式会社 | Ｉｃ用リ−ドフレ−ム |
| JPS5617048A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | Lead frame for semiconductor device |
| DE3406542A1 (de) * | 1984-02-23 | 1985-08-29 | Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn | Verfahren zum herstellen eines halbleiterbauelementes |
| JPS60225456A (ja) * | 1984-04-24 | 1985-11-09 | Hitachi Cable Ltd | 半導体用リ−ドフレ−ム |
| JPH0612796B2 (ja) * | 1984-06-04 | 1994-02-16 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置 |
| JPS62291951A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-18 | Kobe Steel Ltd | 耐半田剥離性を有する耐酸化性ニツケルめつき付きリ−ドフレ−ム |
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