JPH11191322A

JPH11191322A - 電子機器用錫めっき線

Info

Publication number: JPH11191322A
Application number: JP35897397A
Authority: JP
Inventors: Takao Ichikawa; 貴朗市川; Masayoshi Aoyama; 正義青山; Kenji Konishi; 健司小西
Original assignee: Hitachi Cable Ltd; Hitachi Senzai KK
Current assignee: Hitachi Cable Ltd; Hitachi Senzai KK
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】【課題】錫めっき線の導体（被めっき材）の材質を変え
ることなく、耐屈曲性（屈曲寿命）を向上させ得る、電
子機器用錫めっき線を提供する。【解決手段】錫めっきとして、錫に銀（Ａｇ）を２．０
〜５．０wt％、ビスマス（Ｂｉ）を１．０〜３０wt％そ
れぞれ添加した、錫−銀−ビスマス合金を用いてなり、
以て、従来の純錫めっきによる錫めっき線よりも強度に
優れ、屈曲寿命の向上した電子機器用錫めっき線とし
た。好ましい実施態様は、錫−銀−ビスマス合金めっき
を、線径０．０８mmのタフピッチ銅線（軟銅線）上に
０．５〜１．０μｍの厚さでめっきし、これにて得られ
た錫めっき線を６０本撚り合わせて集合撚線としたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器用の各種
電線・ケーブルの導体に使用される錫めっき線の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器用の各種電線・ケーブルの導体
に使用される錫めっき線は、めっき法として溶融めっき
法が採用されている。この溶融めっき法を、図１の溶融
めっきレイアウトの例を参照して説明すると、供給ボビ
ン６から繰り出された母材としての銅線７が、フラック
ス５にて表面を活性化した後に、溶融した錫槽１の中に
当該銅線７を浸漬させ、所定サイズのダイス２で余分な
溶融錫を落としてから、錫めっき線として巻取り装置４
に巻き取るようにしている。図中、３はガイド、８，
９，１０はガイドローラを示している。

【０００３】上記のような溶融めっき法は、電気めっき
法に比較して経済性に優れるため、この種の錫めっき線
の多くで採用されている。また、当該溶融めっき法は、
はんだ（Ｓｎ−Ｐｂ合金）めっき線にも採用されてい
る。

【０００４】ここで、上記のように、電線・ケーブルの
導体に錫めっきの施される理由は、電線・ケーブルの導
体をコネクター等に接続する際に、はんだ（Ｓｎ−Ｐｂ
合金）で接続されるため、導体のはんだ付性を向上させ
ることにある。

【０００５】尚、上記のように導体への錫めっきがなさ
れるもう一つの理由は、腐食防止を目的とするためであ
る。

【０００６】ところで、上記のようなはんだ材料（Ｓｎ
−Ｐｂ合金）については、Ｐｂ溶出による地球環境汚染
が問題視されていることから、Ｐｂフリーはんだの開発
が盛んに行なわれている。現状の開発品によれば、従来
のＳｎ−Ｐｂ合金はんだに対して、融点、濡れ性、耐熱
疲労性等の各種特性の面で、同等の性能を有するはんだ
は開発されていないが、当該同等の性能に近い特性を有
する合金が開発されており、具体的にはＳｎ−Ａｇ系、
Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ系が商品化されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年の電子機器用の電
線・ケーブルについてみると、その使用環境（狭いスペ
ースに輻輳して配線される等）によって耐屈曲性の向上
が要求される場合が多く、その点、前述した従来技術の
電子機器用錫めっき線では屈曲寿命に問題があり、上記
のような耐屈曲性の向上に対応しきれなくなってきてい
る。

【０００８】そこで、上記のような耐屈曲性の向上に相
応すべく、電子機器用電線・ケーブルの導体として、耐
屈曲性に優れた銅合金線が使用されている。しかしなが
ら、そのような銅合金線は、電線・ケーブルの製造にお
いてコストアップにつながる問題を含んでおり、そのよ
うなコストアップは電線・ケーブル製造に携わる者にと
って特に問題が大きい。

【０００９】そこで、本発明の解決すべき課題（目的）
は、錫めっき線の導体（被めっき材）の材質を変えるこ
となく、耐屈曲性（屈曲寿命）を向上させ得る、電子機
器用錫めっき線を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明により提供する電
子機器用錫めっき線は、錫めっきとして、錫に銀（Ａ
ｇ）を２．０〜５．０wt％、ビスマス（Ｂｉ）を１．０
〜３０wt％それぞれ添加した、錫−銀−ビスマス合金を
用いてなり、以て、従来の純錫めっきによる錫めっき線
よりも強度に優れ、屈曲寿命の向上した電子機器用錫め
っき線としてなるものである。

【００１１】ここで、上記のように錫に対し添加する銀
の添加量を、２．０〜５．０wt％としたのは、Ｓｎ−Ａ
ｇ合金の共晶組成（Ａｇ＝３．５wt％）に近い濃度にす
ると、めっき層の組織が緻密・微細化し、耐屈曲性を向
上させると考えられるからである。

【００１２】また、ビスマスの添加量において、１．０
wt％以上としたのは、その値を下回るとＳｎ−Ｂｉめっ
き層における強度の向上が不十分となり、屈曲寿命の改
善がなされないためである。また、ビスマスの添加量を
３０wt％以下としたのは、その値を越えてもＳｎ−Ｂｉ
めっき層における強度の向上が飽和し、ビスマス添加量
の過分により当該めっき層が脆化する傾向を示し却って
好ましくないためである。

【００１３】前記組成による錫−銀−ビスマス合金の錫
めっきによれば、錫めっき層自体で強度の向上が図られ
るため、導体自体は耐屈曲性の向上を図るような銅合金
を用いる必要がなくなる。

【００１４】上記のような本発明の手段において展開さ
れる好ましい実施態様は、当該錫−銀−ビスマス合金の
錫めっきを、線径０．１mm以下の細線、例えば線径０．
０８mmのタフピッチ銅線（軟銅線）上に０．５〜１．０
μｍの厚さでめっきして得られた錫めっき線を６０本撚
り合わせて集合撚線としてなるものである。その集合撚
線の外部には絶縁体を施して電線・ケーブルとして構成
すれば良い。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の電子機器用錫め
っき線を製造するための溶融めっき装置のレイアウトを
示したもので、母材供給ボビン６から繰り出される銅線
７は、フラックス５にて表面を活性化し、この表面の活
性化した銅線をめっき浴槽１に浸漬して錫めっきし、そ
の後、所定サイズのダイス２にて余分な溶融錫を落とし
て所定めっき厚の錫めっき線としてから、巻取り装置４
へ巻き取るようにする。図中、３はめっき用のガイド、
８，９，１０は銅線７及び錫めっき線のガイドローラを
示している。

【００１６】以下、上記のような溶融めっき装置を使用
して製造された錫めっき線の実施例を比較例と併せて説
明する。

【００１７】〔実施例１〕銅線７として、線径０．０８
mmのタフピッチ銅線（軟銅線）を用１い、これをフラッ
クス５にて表面活性化したのに続けて、めっき浴槽１に
て錫に銀を２．５wt％、ビスマスを２．１wt％それぞれ
添加したＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ合金の錫めっきを施した。こ
の際、めっき浴槽１においてのめっき浴の温度は２５０
℃であり、線速は１００ｍ/minとした。その後、ダイス
２を通して所定めっき厚の錫めっき線を得る際、母材の
タフピッチ銅線の線径とダイス２の穴径とのギャップを
制御して、厚さ０．１〜１．０μｍの錫めっき層を有す
る錫めっき線を製造した。

【００１８】上記のようにして得られた錫めっき線を６
０本撚り合わせて集合撚線（導体断面積０．３mm²）を
つくり、この外部に絶縁体を押出しにより被覆してケー
ブルコアとした。

【００１９】〔実施例２〕錫に対して、銀を３．０wt
％、ビスマスを４．４wt％それぞれ添加したＳｎ−Ａｇ
−Ｂｉ合金をめっき材として用い、その他は実施例１と
同じ要領で、錫めっき線及びケーブルコアを製造した。

【００２０】〔実施例３〕錫に対して、銀を３．０wt
％、ビスマスを７．５wt％それぞれ添加したＳｎ−Ａｇ
−Ｂｉ合金をめっき材として用い、その他は実施例１と
同じ要領で、錫めっき線及びケーブルコアを製造した。

【００２１】〔実施例４〕錫に対して、銀を３．０wt
％、ビスマスを１５wt％それぞれ添加したＳｎ−Ａｇ−
Ｂｉ合金をめっき材として用い、その他は実施例１と同
じ要領で、錫めっき線及びケーブルコアを製造した。

【００２２】〔実施例５〕錫に対して、銀を３．５wt
％、ビスマスを２５．０wt％添加したＳｎ−Ａｇ−Ｂｉ
合金をめっき材として用い、その他は実施例１と同じ要
領で、錫めっき線及びケーブルコアを製造した。

【００２３】〔比較例１〕錫に対して、銀を３．０wt
％、ビスマスを０．１wt％それぞれ添加したＳｎ−Ａｇ
−Ｂｉ合金をめっき材として用い、その他は実施例と同
じ要領で、錫めっき線及びケーブルコアを製造した。

【００２４】〔比較例２〕銀、ビスマスを添加しない純
錫をめっき材として用い、その他は実施例と同じ要領
で、錫めっき線及びケーブルコアを製造した。

【００２５】以上の実施例１〜５及び比較例１，２につ
いての機械的特性は、表１に示す通りである。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１において、No．１〜５が実施例１〜５
であり、No．６，７が比較例１，２である。

【００２８】上記のような実施例１〜５及び比較例１，
２のそれぞれについてケーブルコアの屈曲寿命を評価し
てみた。屈曲寿命の評価方法は、図２に示したように、
所定の長さにしたケーブルコア１１の片端に２００ｇの
おもり１４を取り付け、そうして荷重を付加した状態で
吊り下げられたケーブルコア１１を、曲げＲ１２．５mm
の曲げ治具；ロール１２，１３間に通して、ケーブルコ
ア１１を左右に９０°繰り返し屈曲させるようにした。
この屈曲によりケーブルコア１１の導体が断線するまで
の回数を屈曲寿命として評価した。導体の断線は、導体
を検知線として電気的に検知する方法で行なった。この
屈曲寿命の評価の結果を表２に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】表２において、No．１〜５が実施例１〜５
を示し、No．６，７が比較例１，２を示す。評価結果の
表示は比較例７を基準とし、断線に至るまでの屈曲回数
が比較例７以下の場合、「×」とし、断線に至るまでの
屈曲回数が比較例７より多い場合、「○」とした。

【００３１】表２の結果から明らかな通り、本発明の合
金組成の範囲内で錫めっきされた実施例１〜５；No．１
〜５は、比較例２；No．７よりも屈曲寿命が改善されて
おり、錫−銀−ビスマス合金でのめっきによる効果が確
認された。その点、本発明の合金組成の範囲外で錫めっ
きされた比較例１；No．６は、基準；比較例２よりも少
ない屈曲回数で断線してしまい、錫−銀−ビスマス合金
のめっきによる強度向上の効果が不十分であることが判
明した。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したような本発明によれば、錫
めっき線の導体（被めっき材）の材質を変えることな
く、耐屈曲性（屈曲寿命）を向上させ得る、電子機器用
錫めっき線を提供するという所期の課題（目的）を達成
することができ、この種の電子機器用錫めっき線を製造
する上でコストダウンに大いに貢献できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子機器用錫めっき線をめっき製造す
るための溶融めっき装置のレイアウト例を示す説明図。

【図２】錫めっき線の屈曲寿命の評価方法（屈曲試験）
の例を示す説明図。

【符号の説明】

１めっき浴槽２ダイス３ガイド４巻取り装置５フラックス６母材供給ボビン７母材；銅線８，９．１０ガイドローラ１１ケーブルコア１２，１３曲げ治具；ロール１４おもり

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小西健司茨城県日立市川尻町４丁目10番１号日立線材株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子機器用電線・ケーブルに用いられる錫
めっき線であって、錫めっきとして、錫に銀（Ａｇ）を
２．０〜５．０wt％、ビスマス（Ｂｉ）を１．０〜３０
wt％それぞれ添加した、錫−銀−ビスマス合金を用いて
なる、電子機器用錫めっき線。
【請求項２】前記組成の錫−銀−ビスマス合金を、線径
０．１mm以下のタフピッチ銅線（軟銅線）上に０．５〜
１．０μｍの厚さでめっきして得られた錫めっき線を６
０本撚り合わせて集合撚線としてなる、請求項１記載の
電子機器用錫めっき線。