JPH11343594A - 電気・電子部品用材料とその製造方法、それを用いた電気・電子部品 - Google Patents
電気・電子部品用材料とその製造方法、それを用いた電気・電子部品Info
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- JPH11343594A JPH11343594A JP15177498A JP15177498A JPH11343594A JP H11343594 A JPH11343594 A JP H11343594A JP 15177498 A JP15177498 A JP 15177498A JP 15177498 A JP15177498 A JP 15177498A JP H11343594 A JPH11343594 A JP H11343594A
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- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
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- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱性に優れ、はんだと接合したときにその
接合部における接合強度の劣化が少ない電気・電子部品
用材料、とりわけリード材料およびそれを用いた部品と
その材料の製造方法を提供する。 【解決手段】 この材料は、少なくとも表面がＣｕまた
はＣｕ合金から成る基体１の表面に、Ｃｕ3Ｓｎ（ε
相）層２ａとＣｕ6Ｓｎ5（η’相）層２ｂとがこの順序
で積層されて成る中間層２を介して、いずれもＣｕ含有
量が０.１〜３重量％である厚み１〜２０μｍの含Ｃｕ
Ｓｎ層または含ＣｕＳｎ合金層３が形成されており、こ
の材料は、いずれもＣｕイオンを０.２〜５０ppm含有す
るＳｎめっき浴またはＳｎ合金めっき浴の中で、少なく
とも表面がＣｕまたはＣｕ合金から成る基体に電気めっ
きを行って製造される。
接合部における接合強度の劣化が少ない電気・電子部品
用材料、とりわけリード材料およびそれを用いた部品と
その材料の製造方法を提供する。 【解決手段】 この材料は、少なくとも表面がＣｕまた
はＣｕ合金から成る基体１の表面に、Ｃｕ3Ｓｎ（ε
相）層２ａとＣｕ6Ｓｎ5（η’相）層２ｂとがこの順序
で積層されて成る中間層２を介して、いずれもＣｕ含有
量が０.１〜３重量％である厚み１〜２０μｍの含Ｃｕ
Ｓｎ層または含ＣｕＳｎ合金層３が形成されており、こ
の材料は、いずれもＣｕイオンを０.２〜５０ppm含有す
るＳｎめっき浴またはＳｎ合金めっき浴の中で、少なく
とも表面がＣｕまたはＣｕ合金から成る基体に電気めっ
きを行って製造される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気・電子部品用材
料とその製造方法、その材料を用いた電気・電子部品に
関し、更に詳しくは、各種半導体装置用のリード材料と
して用いて好適な材料、およびそれを用いた電気・電子
部品と、その材料を製造する方法に関する。
料とその製造方法、その材料を用いた電気・電子部品に
関し、更に詳しくは、各種半導体装置用のリード材料と
して用いて好適な材料、およびそれを用いた電気・電子
部品と、その材料を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種の電気・電子機器に組み込まれる部
品の材料としては、従来から、ＣｕまたはＣｕ合金が広
く用いられている。すなわち、その用途は個別半導体チ
ップや半導体パッケージのリード線やリードピン、また
はリードフレームなどのリード材料を代表例とし、更に
はソケット類やコネクタ，スイッチの端子や接点ばねな
どの導電材料にも及んでいる。これらの用途は、Ｃｕま
たはＣｕ合金が、導電性，熱伝導性が優れているととも
に、機械的な強度や加工性の点でも優れ、また経済的に
も有利であるという性質を利用したものである。
品の材料としては、従来から、ＣｕまたはＣｕ合金が広
く用いられている。すなわち、その用途は個別半導体チ
ップや半導体パッケージのリード線やリードピン、また
はリードフレームなどのリード材料を代表例とし、更に
はソケット類やコネクタ，スイッチの端子や接点ばねな
どの導電材料にも及んでいる。これらの用途は、Ｃｕま
たはＣｕ合金が、導電性，熱伝導性が優れているととも
に、機械的な強度や加工性の点でも優れ、また経済的に
も有利であるという性質を利用したものである。
【０００３】とりわけ、半導体パッケージのリード材料
に関しては、各種合金設計のＣｕ合金が開発されてい
る。そして、それらは、端子や接点ばねなどのコンタク
ト材料の分野でも応用されるようになっている。
に関しては、各種合金設計のＣｕ合金が開発されてい
る。そして、それらは、端子や接点ばねなどのコンタク
ト材料の分野でも応用されるようになっている。
【０００４】上記したリード材料としては、従来から、
コバール合金（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金）や４２アロイ
に代表されるＦｅ−Ｎｉ系合金，Ｆｅ−Ｃ系合金などの
Ｆｅ系材料も使用されている。このＦｅ系材料は、前記
したＣｕ合金に比べると、熱伝導性や導電性は劣るもの
の、機械的な強度が高く、また熱膨張率がＳｉチップや
パッケージの封止樹脂のそれに近似しているので、その
表面に厚み数十μｍ程度のＣｕめっきを施して導電性と
はんだ濡れ性を高めた状態にしてダイオードやコンデン
サのリード線として用いられている。
コバール合金（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金）や４２アロイ
に代表されるＦｅ−Ｎｉ系合金，Ｆｅ−Ｃ系合金などの
Ｆｅ系材料も使用されている。このＦｅ系材料は、前記
したＣｕ合金に比べると、熱伝導性や導電性は劣るもの
の、機械的な強度が高く、また熱膨張率がＳｉチップや
パッケージの封止樹脂のそれに近似しているので、その
表面に厚み数十μｍ程度のＣｕめっきを施して導電性と
はんだ濡れ性を高めた状態にしてダイオードやコンデン
サのリード線として用いられている。
【０００５】ところで、上記した部品材料の表面には、
めっきに代表される表面処理を施すことにより材料機能
の信頼性を高めて実使用するということが行われてい
る。
めっきに代表される表面処理を施すことにより材料機能
の信頼性を高めて実使用するということが行われてい
る。
【０００６】例えば、はんだ付けによってプリント基板
に部品を実装するときに用いるリード材料の場合、その
表面にＳｎめっきまたはＳｎ合金めっきを施してはんだ
付け性を高めるという処置が採られている。具体的に
は、半導体パッケージを組み立てたのちリードフレーム
のアウターリード部に例えばＳｎ−Ｐｂ合金を用いて外
装はんだめっきを施したり、個別半導体やコンデンサの
リード線にも予めＳｎめっきやＳｎ−Ｐｂ合金めっきを
施し、更に加熱してリフロー処理を行うこともある。
に部品を実装するときに用いるリード材料の場合、その
表面にＳｎめっきまたはＳｎ合金めっきを施してはんだ
付け性を高めるという処置が採られている。具体的に
は、半導体パッケージを組み立てたのちリードフレーム
のアウターリード部に例えばＳｎ−Ｐｂ合金を用いて外
装はんだめっきを施したり、個別半導体やコンデンサの
リード線にも予めＳｎめっきやＳｎ−Ｐｂ合金めっきを
施し、更に加熱してリフロー処理を行うこともある。
【０００７】更には、ＣｕまたはＣｕ合金から成る材料
の場合、その表面にＳｎまたはＳｎ合金のめっきを施す
と、得られた材料は前記した特性の外に耐食性も優れて
くるので、リード材料の外にも各種の端子やコネクタな
どにも使用されている。
の場合、その表面にＳｎまたはＳｎ合金のめっきを施す
と、得られた材料は前記した特性の外に耐食性も優れて
くるので、リード材料の外にも各種の端子やコネクタな
どにも使用されている。
【０００８】ところで、ＣｕまたはＣｕ合金の表面にＳ
ｎめっきを施した材料の場合には次のような問題があ
る。
ｎめっきを施した材料の場合には次のような問題があ
る。
【０００９】まず、形成されたＳｎめっき層にはＳｎの
ウイスカーが発生しやすく、部品実装したときに短絡事
故を引き起こすことの可能性があるということである。
また、Ｓｎの融点は２３２℃と比較的低温であり、部品
実装時に加わる熱で酸化されやすく、その結果、はんだ
付け性の劣化が起こりやすいということである。
ウイスカーが発生しやすく、部品実装したときに短絡事
故を引き起こすことの可能性があるということである。
また、Ｓｎの融点は２３２℃と比較的低温であり、部品
実装時に加わる熱で酸化されやすく、その結果、はんだ
付け性の劣化が起こりやすいということである。
【００１０】また、コンデンサ用リード線の場合は、溶
接対象の例えばアルミ線との溶接部の肉盛りを行うた
め、めっき層の厚みを厚肉化しているが、そのようなリ
ード線に前記リフロー処理を行うと、処理後に凝固して
形成されたＳｎめっき層の偏肉が大きくなるという問題
がある。
接対象の例えばアルミ線との溶接部の肉盛りを行うた
め、めっき層の厚みを厚肉化しているが、そのようなリ
ード線に前記リフロー処理を行うと、処理後に凝固して
形成されたＳｎめっき層の偏肉が大きくなるという問題
がある。
【００１１】上記したウイスカーの発生という問題はリ
フロー処理を施すことによって略防止することができ、
まためっき層の材料としてＳｎ合金を用いればかなり抑
制することが可能である。このようなＳｎ合金の代表例
ははんだ（Ｓｎ−Ｐｂ合金）であり、従来から広く用い
られている。
フロー処理を施すことによって略防止することができ、
まためっき層の材料としてＳｎ合金を用いればかなり抑
制することが可能である。このようなＳｎ合金の代表例
ははんだ（Ｓｎ−Ｐｂ合金）であり、従来から広く用い
られている。
【００１２】しかしながら、はんだに含まれているＰｂ
は人体に悪影響を与える恐れがあるとのことから、今後
は、その優れた性質を備えているにもかかわらず使用が
敬遠されようとしている。そして、Ｐｂを含有しないＳ
ｎ合金、具体的には、Ｓｎ−Ａｇ系，Ｓｎ−Ｂｉ系，Ｓ
ｎ−Ｉｎ系，Ｓｎ−Ｚｎ系のものへの移行が検討されて
いる。
は人体に悪影響を与える恐れがあるとのことから、今後
は、その優れた性質を備えているにもかかわらず使用が
敬遠されようとしている。そして、Ｐｂを含有しないＳ
ｎ合金、具体的には、Ｓｎ−Ａｇ系，Ｓｎ−Ｂｉ系，Ｓ
ｎ−Ｉｎ系，Ｓｎ−Ｚｎ系のものへの移行が検討されて
いる。
【００１３】しかしながら、これらのＳｎ合金でめっき
層を形成したリード材には次のような問題がある。
層を形成したリード材には次のような問題がある。
【００１４】まず、これら合金の融点がＳｎ−Ｐｂ系に
比べて比較的高温であったり、低温であったりする点で
あり、あるいは、半導体パッケージの組み立て時におけ
る加熱工程の熱で、基体表面の構成材料であるＣｕなど
がこのＳｎ合金めっき層の表層部に熱拡散してきて、当
該Ｓｎ合金めっき層のはんだ付け性が劣化するという問
題である。
比べて比較的高温であったり、低温であったりする点で
あり、あるいは、半導体パッケージの組み立て時におけ
る加熱工程の熱で、基体表面の構成材料であるＣｕなど
がこのＳｎ合金めっき層の表層部に熱拡散してきて、当
該Ｓｎ合金めっき層のはんだ付け性が劣化するという問
題である。
【００１５】更には、例えば前記したコンデンサリード
の場合、アルミ線と溶接する際に、溶接部の温度は瞬間
的には２０００℃近辺の温度になるため、当該溶接部の
近傍では、Ｓｎ合金めっき層内のＺｎ，Ｂｉ，Ｉｎなど
の元素が瞬時にして気化し、その結果、溶接部にはブロ
ーホールが発生し、その溶接強度が低下するという問題
も発生する。しかも、溶接部では、基体表面からＣｕな
どが熱拡散してリード材の表面にＣｕ−Ｓｎ系化合物層
などが形成されることにより、表面の変色とはんだ付け
性の劣化も起こり得る。
の場合、アルミ線と溶接する際に、溶接部の温度は瞬間
的には２０００℃近辺の温度になるため、当該溶接部の
近傍では、Ｓｎ合金めっき層内のＺｎ，Ｂｉ，Ｉｎなど
の元素が瞬時にして気化し、その結果、溶接部にはブロ
ーホールが発生し、その溶接強度が低下するという問題
も発生する。しかも、溶接部では、基体表面からＣｕな
どが熱拡散してリード材の表面にＣｕ−Ｓｎ系化合物層
などが形成されることにより、表面の変色とはんだ付け
性の劣化も起こり得る。
【００１６】なお、Ｐｂを含まないＳｎ合金として例示
した前記合金のうち、Ｓｎ−Ａｇ系，Ｓｎ−Ｉｎ系のも
のは上記の問題に加えて高価であるという問題がある。
した前記合金のうち、Ｓｎ−Ａｇ系，Ｓｎ−Ｉｎ系のも
のは上記の問題に加えて高価であるという問題がある。
【００１７】そして、Ｓｎ−Ｂｉ系のものは、耐熱性に
劣り、基体表面へのＢｉの熱拡散を起こしやすく、また
曲げ加工性にも劣るのでめっき層にクラッドが発生しや
すく、更には、はんだ付け後に形成された接合部ではそ
の接合強度が経時的に低下するという問題がある。また
Ｓｎ−Ｚｎ系のものは、表面酸化を起こしやすく、大気
中におけるはんだ濡れ性が悪いということに加えて、Ｚ
ｎは熱拡散を起こしやすいので、Ｓｎ−Ｂｉ系のものと
同じように、やはりはんだ付け後の接合部の接合強度は
経時的に低下する。このように、ＰｂフリーのＳｎ合金
にも多くの課題がある。
劣り、基体表面へのＢｉの熱拡散を起こしやすく、また
曲げ加工性にも劣るのでめっき層にクラッドが発生しや
すく、更には、はんだ付け後に形成された接合部ではそ
の接合強度が経時的に低下するという問題がある。また
Ｓｎ−Ｚｎ系のものは、表面酸化を起こしやすく、大気
中におけるはんだ濡れ性が悪いということに加えて、Ｚ
ｎは熱拡散を起こしやすいので、Ｓｎ−Ｂｉ系のものと
同じように、やはりはんだ付け後の接合部の接合強度は
経時的に低下する。このように、ＰｂフリーのＳｎ合金
にも多くの課題がある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】ところで最近、電気・
電子機器の小型化，軽量化，多機能化の進展に伴い、そ
れらに組み込まれる回路基板への半導体素子の実装密度
も高まっている。この高密度実装化は不可避的に実装基
板からの放熱量を増大させ、また電気・電子機器の放熱
量を増加させることになる。
電子機器の小型化，軽量化，多機能化の進展に伴い、そ
れらに組み込まれる回路基板への半導体素子の実装密度
も高まっている。この高密度実装化は不可避的に実装基
板からの放熱量を増大させ、また電気・電子機器の放熱
量を増加させることになる。
【００１９】そのため、前記したリード材料などに対し
ては、従来にもましてその耐熱性を高めることが必要と
されるようになっている。しかしながら、最近では、前
記したＣｕまたはＣｕ合金の基体にＳｎまたはＳｎ合金
のめっきを施した材料は、上記した要求に充分対処し得
ていないという指摘がなされている。
ては、従来にもましてその耐熱性を高めることが必要と
されるようになっている。しかしながら、最近では、前
記したＣｕまたはＣｕ合金の基体にＳｎまたはＳｎ合金
のめっきを施した材料は、上記した要求に充分対処し得
ていないという指摘がなされている。
【００２０】すなわち、部品実装後における部品リード
とはんだとの接合部の高温エージング、または部品リー
ドと実装基板の電極との間でヒートサイクル状態におい
て接合信頼性が低下するという問題である。換言すれ
ば、最近の高密度実装基板が組み込まれている電子機器
では、放熱量と前記機器の温度上昇が大きいので、前記
したＳｎまたはＳｎ合金めっきを施したリード材料で
は、充分な接合信頼性が得られないというケースが多発
している。
とはんだとの接合部の高温エージング、または部品リー
ドと実装基板の電極との間でヒートサイクル状態におい
て接合信頼性が低下するという問題である。換言すれ
ば、最近の高密度実装基板が組み込まれている電子機器
では、放熱量と前記機器の温度上昇が大きいので、前記
したＳｎまたはＳｎ合金めっきを施したリード材料で
は、充分な接合信頼性が得られないというケースが多発
している。
【００２１】本発明は、ＣｕまたはＣｕ合金を基体と
し、その表面にＳｎまたはＳｎ合金めっきが施されてい
る従来の材料における上記した問題を解決し、Ｐｂの悪
影響が排除されていることは勿論のこと、はんだ付け性
に優れ、はんだ付け後に形成された接合部の接合強度が
高いと同時に、その接合強度の高温下における経時的な
低下も起こしづらい電気・電子部品用材料およびその材
料を用いた電気・電子部品と、その材料の製造方法の提
供を目的とする。
し、その表面にＳｎまたはＳｎ合金めっきが施されてい
る従来の材料における上記した問題を解決し、Ｐｂの悪
影響が排除されていることは勿論のこと、はんだ付け性
に優れ、はんだ付け後に形成された接合部の接合強度が
高いと同時に、その接合強度の高温下における経時的な
低下も起こしづらい電気・電子部品用材料およびその材
料を用いた電気・電子部品と、その材料の製造方法の提
供を目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、少なくとも表面がＣｕまた
はＣｕ合金から成る基体の前記表面に、Ｃｕ3Ｓｎ（ε
相）層とＣｕ6Ｓｎ5（η’相）層とがこの順序で積層さ
れて成る中間層を介して、いずれもＣｕ含有量が０.１
〜３重量％である厚み１〜２０μｍの含ＣｕＳｎ層また
は含ＣｕＳｎ合金層が形成されていることを特徴とする
電気・電子部品用材料が提供される。
ために、本発明においては、少なくとも表面がＣｕまた
はＣｕ合金から成る基体の前記表面に、Ｃｕ3Ｓｎ（ε
相）層とＣｕ6Ｓｎ5（η’相）層とがこの順序で積層さ
れて成る中間層を介して、いずれもＣｕ含有量が０.１
〜３重量％である厚み１〜２０μｍの含ＣｕＳｎ層また
は含ＣｕＳｎ合金層が形成されていることを特徴とする
電気・電子部品用材料が提供される。
【００２３】好ましくは、前記含ＣｕＳｎ合金層が、更
に、ＡｇまたはＢｉを含有しており、また、前記含Ｃｕ
Ｓｎ層または前記含ＣｕＳｎ合金層がリフロー処理され
た層である電気・電子部品用材料が提供される。
に、ＡｇまたはＢｉを含有しており、また、前記含Ｃｕ
Ｓｎ層または前記含ＣｕＳｎ合金層がリフロー処理され
た層である電気・電子部品用材料が提供される。
【００２４】また、本発明においては、前記した材料を
用いた電気・電子部品が提供される。
用いた電気・電子部品が提供される。
【００２５】更に、本発明においては、いずれもＣｕイ
オンを０.２〜５０ppm含有するＳｎめっき浴またはＳｎ
合金めっき浴の中で、少なくとも表面がＣｕまたはＣｕ
合金から成る基体に電気めっきを行うことを特徴とする
電気・電子部品用材料の製造方法（以下、第１の製造方
法という）が提供され、更には、（１）いずれもＣｕイ
オンを０.２〜５０ppm含有するＳｎめっき浴もしくはＳ
ｎ合金めっき浴と、（２）Ａｇめっき浴もしくはＣｕイ
オンを０.２〜５０ppm含有するＡｇめっき浴、および、
Ｂｉめっき浴もしくはＣｕイオンを０.２〜５０ppm含有
するＢｉめっき浴の群から選ばれる少なくとも１種のめ
っき浴とを用いて、順次、少なくとも表面がＣｕまたは
Ｃｕ合金から成る基体に電気めっきを行うことを特徴と
する電気・電子部品用材料の製造方法（以下、第２の製
造方法という）が提供される。
オンを０.２〜５０ppm含有するＳｎめっき浴またはＳｎ
合金めっき浴の中で、少なくとも表面がＣｕまたはＣｕ
合金から成る基体に電気めっきを行うことを特徴とする
電気・電子部品用材料の製造方法（以下、第１の製造方
法という）が提供され、更には、（１）いずれもＣｕイ
オンを０.２〜５０ppm含有するＳｎめっき浴もしくはＳ
ｎ合金めっき浴と、（２）Ａｇめっき浴もしくはＣｕイ
オンを０.２〜５０ppm含有するＡｇめっき浴、および、
Ｂｉめっき浴もしくはＣｕイオンを０.２〜５０ppm含有
するＢｉめっき浴の群から選ばれる少なくとも１種のめ
っき浴とを用いて、順次、少なくとも表面がＣｕまたは
Ｃｕ合金から成る基体に電気めっきを行うことを特徴と
する電気・電子部品用材料の製造方法（以下、第２の製
造方法という）が提供される。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の材料Ａを示す断面
図である。この材料Ａは、基体１の表面に、Ｃｕ3Ｓｎ
（ε相）から成る層２ａとＣｕ6Ｓｎ5（η’相）から成
る層２ｂとがこの順序で積層されている中間層２を介し
て、後述する含ＣｕＳｎ層または含ＣｕＳｎ合金層が表
面層３として形成された層構造になっている。
図である。この材料Ａは、基体１の表面に、Ｃｕ3Ｓｎ
（ε相）から成る層２ａとＣｕ6Ｓｎ5（η’相）から成
る層２ｂとがこの順序で積層されている中間層２を介し
て、後述する含ＣｕＳｎ層または含ＣｕＳｎ合金層が表
面層３として形成された層構造になっている。
【００２７】ここで、材料Ａにおける基体１としては、
少なくともその表面がＣｕまたはＣｕ合金で形成されて
いるものであれば何であってもよい。例えば、Ｃｕまた
はＣｕ合金材そのものや、炭素鋼，Ｆｅ−Ｎｉ系合金、
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金，ステンレス鋼などのＦｅ系材
料を芯材とし、その表面をＣｕまたはＣｕ合金で被覆し
たものなどをあげることができる。後者の基体の場合、
目的とする部品の用途に求められる機械的な強度や導電
性との関係を勘案して芯材とその表面に形成するＣｕま
たはＣｕ合金、とりわけＣｕ合金の種類は適宜選定され
る。
少なくともその表面がＣｕまたはＣｕ合金で形成されて
いるものであれば何であってもよい。例えば、Ｃｕまた
はＣｕ合金材そのものや、炭素鋼，Ｆｅ−Ｎｉ系合金、
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金，ステンレス鋼などのＦｅ系材
料を芯材とし、その表面をＣｕまたはＣｕ合金で被覆し
たものなどをあげることができる。後者の基体の場合、
目的とする部品の用途に求められる機械的な強度や導電
性との関係を勘案して芯材とその表面に形成するＣｕま
たはＣｕ合金、とりわけＣｕ合金の種類は適宜選定され
る。
【００２８】また、基体１の形状も、部品としての用途
目的や後述する表面層形成方法に対応して、線状，板
状、条など適宜選定される。
目的や後述する表面層形成方法に対応して、線状，板
状、条など適宜選定される。
【００２９】材料Ａは、上記した基体１の表面に中間層
２が形成され、更にその上に表面層３が形成された材料
である。
２が形成され、更にその上に表面層３が形成された材料
である。
【００３０】ここで表面層３は、Ｃｕの含有量が０.１
〜３重量％であるＳｎ層（含ＣｕＳｎ層という）または
Ｃｕの含有量が同じく０.１〜３重量％であるＳｎ合金
層（含ＣｕＳｎ合金層という）で構成されている。
〜３重量％であるＳｎ層（含ＣｕＳｎ層という）または
Ｃｕの含有量が同じく０.１〜３重量％であるＳｎ合金
層（含ＣｕＳｎ合金層という）で構成されている。
【００３１】含ＣｕＳｎ層，含ＣｕＳｎ合金層のいずれ
においても、Ｃｕが０.１〜３重量％含有されているこ
とが必要であり、そのことによって、例えば製造した部
品材料をプリント回路基板にはんだを用いて実装したと
きに、Ｃｕを含有しないＳｎ層またはＳｎ合金層で表面
層が形成されている部品材料の場合に比べて、はんだ接
合部における接合強度は高くなり、その接合信頼性の向
上がもたらされる。
においても、Ｃｕが０.１〜３重量％含有されているこ
とが必要であり、そのことによって、例えば製造した部
品材料をプリント回路基板にはんだを用いて実装したと
きに、Ｃｕを含有しないＳｎ層またはＳｎ合金層で表面
層が形成されている部品材料の場合に比べて、はんだ接
合部における接合強度は高くなり、その接合信頼性の向
上がもたらされる。
【００３２】これは、ＳｎまたはＳｎ合金にＣｕが含有
されることにより、表面層３のクリープ特性を含む耐熱
特性は向上し、またその表面層３の主成分であるＳｎと
基体１の表面成分であるＣｕや表面層の他の元素との相
互拡散速度が低下して両者の合金化が抑制されるため、
はんだ接合部における接合強度の経時的な低下は小さく
なり、その結果、接合信頼性が向上した現象であると考
えられる。
されることにより、表面層３のクリープ特性を含む耐熱
特性は向上し、またその表面層３の主成分であるＳｎと
基体１の表面成分であるＣｕや表面層の他の元素との相
互拡散速度が低下して両者の合金化が抑制されるため、
はんだ接合部における接合強度の経時的な低下は小さく
なり、その結果、接合信頼性が向上した現象であると考
えられる。
【００３３】しかしながら、Ｃｕ含有量が０.１重量％
より少なくなると、上記した効果は発現しなくなり、ま
た３重量％より多くなると、表面層３の構成材料の液相
線が過度に高くなり、例えば、均一リフロー性の低下を
はじめ、表面層３ではＣｕ酸化の進展に基づくはんだ濡
れ性の低下や耐食性の低下が起こりやすくなる。
より少なくなると、上記した効果は発現しなくなり、ま
た３重量％より多くなると、表面層３の構成材料の液相
線が過度に高くなり、例えば、均一リフロー性の低下を
はじめ、表面層３ではＣｕ酸化の進展に基づくはんだ濡
れ性の低下や耐食性の低下が起こりやすくなる。
【００３４】この表面層３が含ＣｕＳｎ合金層で形成さ
れる場合、母相であるＳｎ合金としては、前記したＳｎ
−Ａｇ系，Ｓｎ−Ｂｉ系，Ｓｎ−Ｉｎ系，Ｓｎ−Ｚｎ系
などを用いることができる。その場合、Ｓｎ−Ｚｎ系は
低価格ではあるが、Ｚｎの拡散速度は大きく、はんだ接
合部における接合強度の経時低下が大きくなるので高い
接合信頼性が得にくいということや、また耐食性も劣る
という点で難があり、Ｓｎ−Ｉｎ系は高価であり、用途
は限定されてしまうという問題がある。このようなこと
から、含ＣｕＳｎ合金層の母相であるＳｎ合金として
は、Ｓｎ−Ａｇ系，Ｓｎ−Ｂｉ系であることが好まし
い。
れる場合、母相であるＳｎ合金としては、前記したＳｎ
−Ａｇ系，Ｓｎ−Ｂｉ系，Ｓｎ−Ｉｎ系，Ｓｎ−Ｚｎ系
などを用いることができる。その場合、Ｓｎ−Ｚｎ系は
低価格ではあるが、Ｚｎの拡散速度は大きく、はんだ接
合部における接合強度の経時低下が大きくなるので高い
接合信頼性が得にくいということや、また耐食性も劣る
という点で難があり、Ｓｎ−Ｉｎ系は高価であり、用途
は限定されてしまうという問題がある。このようなこと
から、含ＣｕＳｎ合金層の母相であるＳｎ合金として
は、Ｓｎ−Ａｇ系，Ｓｎ−Ｂｉ系であることが好まし
い。
【００３５】Ｓｎ−Ａｇ系を採用する場合、Ａｇ含有量
は３.５重量％前後であることが好ましい。Ａｇ含有量
が多くなると融点は上昇すると同時に高価格になってし
まうからであり、またＡｇ含有量が少なすぎると、同じ
く融点は上昇し、更にはＳｎ−Ａｇ系合金それ自体が備
えている耐熱性も低下するようになるからである。ま
た、Ｓｎ−Ｂｉ系を採用する場合、Ｂｉ含有量は１〜１
０重量％であるものが好ましい。１重量％より少ない場
合は、融点があまり低下せず、また１０重量％より多く
なると、融点が低くなりすぎることと、形成されためっ
き層は脆くなり、かつ曲げ加工性の点でも劣るようにな
るからである。
は３.５重量％前後であることが好ましい。Ａｇ含有量
が多くなると融点は上昇すると同時に高価格になってし
まうからであり、またＡｇ含有量が少なすぎると、同じ
く融点は上昇し、更にはＳｎ−Ａｇ系合金それ自体が備
えている耐熱性も低下するようになるからである。ま
た、Ｓｎ−Ｂｉ系を採用する場合、Ｂｉ含有量は１〜１
０重量％であるものが好ましい。１重量％より少ない場
合は、融点があまり低下せず、また１０重量％より多く
なると、融点が低くなりすぎることと、形成されためっ
き層は脆くなり、かつ曲げ加工性の点でも劣るようにな
るからである。
【００３６】なお、Ａｇ，Ｂｉの含有量が概ね２０重量
％以下であるＳｎ合金であれば、例えばコンデンサリー
ドに用いたときに、アルミ線との溶接時においてもブロ
ーホールの発生を防止することができる。
％以下であるＳｎ合金であれば、例えばコンデンサリー
ドに用いたときに、アルミ線との溶接時においてもブロ
ーホールの発生を防止することができる。
【００３７】この表面層３の厚みは１〜２０μｍに設定
される。この厚みが１μｍより薄くなると耐熱性が低く
なり、例えばリフロー処理したときに、基体１の表面成
分であるＣｕとの間で相互拡散に基づく合金化が進行し
てはんだ濡れ性の低下傾向が発現し、また２０μｍより
厚くしても、前記した各種効果の発現は飽和に達し、徒
に製造コストの上昇を招くだけになるからである。
される。この厚みが１μｍより薄くなると耐熱性が低く
なり、例えばリフロー処理したときに、基体１の表面成
分であるＣｕとの間で相互拡散に基づく合金化が進行し
てはんだ濡れ性の低下傾向が発現し、また２０μｍより
厚くしても、前記した各種効果の発現は飽和に達し、徒
に製造コストの上昇を招くだけになるからである。
【００３８】この表面層３と基体１の表面の間に介在す
る中間層２は、両者間における密着性を確保するという
働きをする。
る中間層２は、両者間における密着性を確保するという
働きをする。
【００３９】この中間層２は、基体１側に位置するＣｕ
3Ｓｎ（ε相）層２ａと表面層３側に位置するＣｕ6Ｓｎ
5（η’相）層２ｂとの積層構造になっている。
3Ｓｎ（ε相）層２ａと表面層３側に位置するＣｕ6Ｓｎ
5（η’相）層２ｂとの積層構造になっている。
【００４０】これらの層は、基体表面の主成分であるＣ
ｕと表面層の主成分であるＳｎとの相互拡散によって形
成される層であり、例えば、基体表面に表面層をめっき
形成した直後から、またはリフロー処理のような熱処理
を施すことによって容易に形成することができる。
ｕと表面層の主成分であるＳｎとの相互拡散によって形
成される層であり、例えば、基体表面に表面層をめっき
形成した直後から、またはリフロー処理のような熱処理
を施すことによって容易に形成することができる。
【００４１】これらの層は、基体表面側ではＣｕリッチ
の相になって基体表面との密着性の確保に寄与し、また
表面層側ではＳｎリッチな相になって表面層との密着性
の確保に寄与し、両層２ａ，２ｂの界面では２つの相が
混在する状態になることにより、全体で基体表面と表面
層との密着性を確保しているのである。この層２ａ，２
ｂの厚みは極めて薄く、表面層３の厚みが最大の２０μ
ｍであったとした場合には、通常、Ｃｕ3Ｓｎ層２ａは
０．０１〜０．５μｍ，Ｃｕ6Ｓｎ5層２ｂは０．３〜５
μｍ程度である。ただし、更に熱処理を施した場合には
この限りではない。
の相になって基体表面との密着性の確保に寄与し、また
表面層側ではＳｎリッチな相になって表面層との密着性
の確保に寄与し、両層２ａ，２ｂの界面では２つの相が
混在する状態になることにより、全体で基体表面と表面
層との密着性を確保しているのである。この層２ａ，２
ｂの厚みは極めて薄く、表面層３の厚みが最大の２０μ
ｍであったとした場合には、通常、Ｃｕ3Ｓｎ層２ａは
０．０１〜０．５μｍ，Ｃｕ6Ｓｎ5層２ｂは０．３〜５
μｍ程度である。ただし、更に熱処理を施した場合には
この限りではない。
【００４２】材料Ａは電気めっき法は第１の製造方法で
製造される。
製造される。
【００４３】すなわち、第１の製造方法においては、Ｃ
ｕイオンを０.２〜５０ppm含有するＳｎめっき浴、また
はＣｕイオンを０.２〜５０ppm含有するＳｎ合金めっき
浴に前記した基体を浸漬し、電気めっきを行えばよい。
ｕイオンを０.２〜５０ppm含有するＳｎめっき浴、また
はＣｕイオンを０.２〜５０ppm含有するＳｎ合金めっき
浴に前記した基体を浸漬し、電気めっきを行えばよい。
【００４４】このとき、Ｃｕの析出電位はＳｎのそれよ
りも高いので、めっき浴におけるＣｕイオンの含有量が
少ないにもかかわらず、基体表面に電析しためっき層に
おいては、Ｃｕが数％程度のＣｕ共析Ｓｎめっき層にな
る。このめっき層におけるＣｕ含有量を前記した０.１
〜３重量％の範囲内におさめるためには、用いるめっき
浴におけるＣｕ濃度を０.２〜５０ppmにすることが必要
になる。まためっき層におけるＣｕの共析量は、電流密
度によっても副次的に影響されるので、電流密度は所望
するＣｕ共析量などを勘案して適宜決められる。通常、
１〜１００Ａ／dm2の範囲で任意に決めればよい。
りも高いので、めっき浴におけるＣｕイオンの含有量が
少ないにもかかわらず、基体表面に電析しためっき層に
おいては、Ｃｕが数％程度のＣｕ共析Ｓｎめっき層にな
る。このめっき層におけるＣｕ含有量を前記した０.１
〜３重量％の範囲内におさめるためには、用いるめっき
浴におけるＣｕ濃度を０.２〜５０ppmにすることが必要
になる。まためっき層におけるＣｕの共析量は、電流密
度によっても副次的に影響されるので、電流密度は所望
するＣｕ共析量などを勘案して適宜決められる。通常、
１〜１００Ａ／dm2の範囲で任意に決めればよい。
【００４５】このようにして製造された材料Ａに対して
リフロー処理を施すと、例えば表面層が含ＣｕＳｎ層で
形成される場合に発生することもあるウイスカーの存在
を解消することができるだけではなく、表面層３と基体
１の表面間におけるＳｎとＣｕの拡散速度が低下して、
結局、はんだ接合部における接合信頼性を高めることが
できるので好適である。
リフロー処理を施すと、例えば表面層が含ＣｕＳｎ層で
形成される場合に発生することもあるウイスカーの存在
を解消することができるだけではなく、表面層３と基体
１の表面間におけるＳｎとＣｕの拡散速度が低下して、
結局、はんだ接合部における接合信頼性を高めることが
できるので好適である。
【００４６】図２は本発明の別の材料Ｂを示す断面図で
ある。
ある。
【００４７】この材料Ｂは、表面層３’が前記した材料
Ａの場合と異なり、含ＣｕＳｎ層または含ＣｕＳｎ合金
層単独で構成されているのではなく、厚み方向に、次に
説明するような各種の層が積層している層構造になって
いる材料である。その層構造において、前記各種の層の
界面は、判然としている場合もあり、また界面が各層の
成分の相互拡散によって判然としていない場合もある。
Ａの場合と異なり、含ＣｕＳｎ層または含ＣｕＳｎ合金
層単独で構成されているのではなく、厚み方向に、次に
説明するような各種の層が積層している層構造になって
いる材料である。その層構造において、前記各種の層の
界面は、判然としている場合もあり、また界面が各層の
成分の相互拡散によって判然としていない場合もある。
【００４８】このような層構造としては、例えば次のよ
うなものをあげることができる。
うなものをあげることができる。
【００４９】ａ：表面層３’の下層部３’ｂは含ＣｕＳ
ｎ合金から成り、上層部３’ａは含ＣｕＳｎまたはＳｎ
単体から成る層；ｂ：表面層３’の下層部３’ｂは含Ｃ
ｕＳｎ合金から成り、上層部３’ａは、Ａｇや、含Ａｇ
Ｓｎ合金または／および含ＢｉＳｎ合金や、これらにＣ
ｕが含有されている合金から成る層；ｃ：表面層３’の
下層部３’ｂは、ＡｇまたはＢｉや、含ＡｇＳｎ合金ま
たは／および含ＢｉＳｎ合金や、これらにＣｕが含有さ
れている合金から成る層であり、上層部３’ａは含Ｃｕ
Ｓｎ層から成る層；などである。
ｎ合金から成り、上層部３’ａは含ＣｕＳｎまたはＳｎ
単体から成る層；ｂ：表面層３’の下層部３’ｂは含Ｃ
ｕＳｎ合金から成り、上層部３’ａは、Ａｇや、含Ａｇ
Ｓｎ合金または／および含ＢｉＳｎ合金や、これらにＣ
ｕが含有されている合金から成る層；ｃ：表面層３’の
下層部３’ｂは、ＡｇまたはＢｉや、含ＡｇＳｎ合金ま
たは／および含ＢｉＳｎ合金や、これらにＣｕが含有さ
れている合金から成る層であり、上層部３’ａは含Ｃｕ
Ｓｎ層から成る層；などである。
【００５０】材料Ｂの場合、表面層３’が上記した層構
造ａ，ｂ，ｃのいずれになっていても、表面層３’の全
体におけるＣｕ含有量は０.１〜３重量％であることが
必要である。
造ａ，ｂ，ｃのいずれになっていても、表面層３’の全
体におけるＣｕ含有量は０.１〜３重量％であることが
必要である。
【００５１】材料Ｂは、部品材料をはんだでプリント回
路基板に実装したときに、はんだ接合部における接合強
度の経時低下が材料Ａの場合に比べると少なくなり、接
合信頼性は更に向上するので好適である。
路基板に実装したときに、はんだ接合部における接合強
度の経時低下が材料Ａの場合に比べると少なくなり、接
合信頼性は更に向上するので好適である。
【００５２】また、表面層３’が層構造ａ，ｂ，ｃにな
っていると、材料としての曲げ加工性は向上し、基体１
との剥離は起こりづらく、また製造コストを低減できる
という点で有利である。
っていると、材料としての曲げ加工性は向上し、基体１
との剥離は起こりづらく、また製造コストを低減できる
という点で有利である。
【００５３】とくに、この材料Ｂの場合、リフロー処理
を施したり、またアルミ線に溶接したときに、そのとき
の熱で上記した層構造が融合してＡｇ，Ｂｉなどが希釈
された状態になるので、はんだ接合時にはその接合部の
強度低下は抑制され、例えば断線防止という点で好適で
ある。
を施したり、またアルミ線に溶接したときに、そのとき
の熱で上記した層構造が融合してＡｇ，Ｂｉなどが希釈
された状態になるので、はんだ接合時にはその接合部の
強度低下は抑制され、例えば断線防止という点で好適で
ある。
【００５４】この表面層３’は、第２の製造方法によっ
て基体表面に形成することができる。それを以下に説明
する。前記した第１の製造方法の場合と同じように、Ｃ
ｕイオンを０.２〜５０ppm含有するＳｎめっき浴、また
はＣｕイオンを０.２〜５０ppm含有するＳｎ合金めっき
浴に基体を浸漬して電気めっきを行って、Ｃｕ含有量が
０.１〜３重量％の表面層３を形成する。
て基体表面に形成することができる。それを以下に説明
する。前記した第１の製造方法の場合と同じように、Ｃ
ｕイオンを０.２〜５０ppm含有するＳｎめっき浴、また
はＣｕイオンを０.２〜５０ppm含有するＳｎ合金めっき
浴に基体を浸漬して電気めっきを行って、Ｃｕ含有量が
０.１〜３重量％の表面層３を形成する。
【００５５】ついで、表面層３’の上層部として形成す
べき成分を含む別のめっき浴に上記した材料を浸漬して
所定のめっき条件で電気めっきを行う。含ＣｕＳｎめっ
き層または含ＣｕＳｎ合金めっき層である表面層の上に
は、目的組成のめっき層が上層部として形成され、ここ
に目的とする表面層３’が得られる。
べき成分を含む別のめっき浴に上記した材料を浸漬して
所定のめっき条件で電気めっきを行う。含ＣｕＳｎめっ
き層または含ＣｕＳｎ合金めっき層である表面層の上に
は、目的組成のめっき層が上層部として形成され、ここ
に目的とする表面層３’が得られる。
【００５６】そして、全体の電気めっきが終了したのち
に、得られた材料に加熱処理やリフロー処理を施すと、
各めっき層間では合金の各成分が相互拡散して、より密
着性の高い表面層３’に転化する。
に、得られた材料に加熱処理やリフロー処理を施すと、
各めっき層間では合金の各成分が相互拡散して、より密
着性の高い表面層３’に転化する。
【００５７】
【実施例】実施例１〜７，比較例１〜３ 直径０.５mmの銅被覆鋼線を、カソード脱脂槽，酸洗
槽，めっき槽に順次走行せしめて表１で示しためっき層
が表面層３として形成されている材料Ａの層構造を有す
るリード線を製造した。
槽，めっき槽に順次走行せしめて表１で示しためっき層
が表面層３として形成されている材料Ａの層構造を有す
るリード線を製造した。
【００５８】なお、用いためっき浴の種類とそれに含有
されているＣｕイオンの濃度、更にはめっき時に採用し
た電流密度は表１に示したとおりである。
されているＣｕイオンの濃度、更にはめっき時に採用し
た電流密度は表１に示したとおりである。
【００５９】各リード線の一部については表１で示した
条件の加熱処理またはリフロー処理を行った。また、表
面層３に対しては、アノード溶解法を適用し、そのとき
の溶解電位と溶解電気量からそれぞれの厚みを実測し
た。なお、表面層の組成は、電子線マイクロアナライザ
のＺＡＦ補正法で定量分析した。そして、Ｘ線回折法に
より、銅被覆鋼線と表面層との界面におけるＣｕ3Ｓｎ
（ε相）層とＣｕ6Ｓｎ5（η’相）層の有無を観察し
た。
条件の加熱処理またはリフロー処理を行った。また、表
面層３に対しては、アノード溶解法を適用し、そのとき
の溶解電位と溶解電気量からそれぞれの厚みを実測し
た。なお、表面層の組成は、電子線マイクロアナライザ
のＺＡＦ補正法で定量分析した。そして、Ｘ線回折法に
より、銅被覆鋼線と表面層との界面におけるＣｕ3Ｓｎ
（ε相）層とＣｕ6Ｓｎ5（η’相）層の有無を観察し
た。
【００６０】ついで、直径１.２mmのスルーホールの周
囲に外径３mmのＣｕパッドが形成されているプリント回
路基板の前記スルーホールに各リード線を挿入し、フラ
ックスを塗布したのち、温度２５０℃のディップ式はん
だ槽にプリント回路基板を３秒間浸漬してから引き上
げ、そのまま自然放冷した。
囲に外径３mmのＣｕパッドが形成されているプリント回
路基板の前記スルーホールに各リード線を挿入し、フラ
ックスを塗布したのち、温度２５０℃のディップ式はん
だ槽にプリント回路基板を３秒間浸漬してから引き上
げ、そのまま自然放冷した。
【００６１】なお、はんだとしては、Ｓｎ−３７％Ｐｂ
の共晶はんだと、Ｓｎ−２％Ａｇ−７.５％Ｂｉ−０.７
５％Ｃｕのはんだの２種類をそれぞれ用いた。
の共晶はんだと、Ｓｎ−２％Ａｇ−７.５％Ｂｉ−０.７
５％Ｃｕのはんだの２種類をそれぞれ用いた。
【００６２】ついで、自然放冷後のプリント回路基板に
つき、室温下において、リード線とＣｕパッドとのプル
強度（Ｔ0）を測定した。そして、プリント回路基板に
対し、大気中において温度１５０℃で５００時間のエー
ジングを行って劣化促進処理を施し、そのときのリード
線とＣｕパッドとのプル強度（Ｔ1）を測定し、（Ｔ0−
Ｔ1）×１００／Ｔ0を算出してはんだ接合部における接
合強度の劣化率（％）とした。
つき、室温下において、リード線とＣｕパッドとのプル
強度（Ｔ0）を測定した。そして、プリント回路基板に
対し、大気中において温度１５０℃で５００時間のエー
ジングを行って劣化促進処理を施し、そのときのリード
線とＣｕパッドとのプル強度（Ｔ1）を測定し、（Ｔ0−
Ｔ1）×１００／Ｔ0を算出してはんだ接合部における接
合強度の劣化率（％）とした。
【００６３】以上の結果を一括して表１に示した。
【００６４】
【表１】
【００６５】実施例８〜１１，比較例４ 表２で示した第１のめっき浴と第２のめっき浴をこの順
序で用いて、銅被覆鋼線に２層構造の表面層３’を有す
る材料Ｂのリード線を、実施例１〜７の場合と同様にし
て製造した。そして、それらリード線のはんだ接合強度
の劣化率を算出した。その結果を表２に示した。
序で用いて、銅被覆鋼線に２層構造の表面層３’を有す
る材料Ｂのリード線を、実施例１〜７の場合と同様にし
て製造した。そして、それらリード線のはんだ接合強度
の劣化率を算出した。その結果を表２に示した。
【００６６】
【表２】
【００６７】実施例１２〜１６，比較例５〜７ 厚み０.４mmのタフピッチ銅板に、アルカリカソード脱
脂，１０％硫酸による洗浄を順次行ったのち、表３で示
しためっき浴をこの順序で用いてめっきを行った。得ら
れた材料を２５mm角に切り出し、その試片に、直径３mm
の銅被覆鋼線を実施例１〜７で用いた２種類のはんだで
それぞれ接合した。なお、はんだ接合部の大きさは直径
６mmと一定にした。そして、この接合部材の接合部にお
ける接合強度の劣化率を実施例１〜７と同様にして算出
した。以上の結果を一括して表３に示した。
脂，１０％硫酸による洗浄を順次行ったのち、表３で示
しためっき浴をこの順序で用いてめっきを行った。得ら
れた材料を２５mm角に切り出し、その試片に、直径３mm
の銅被覆鋼線を実施例１〜７で用いた２種類のはんだで
それぞれ接合した。なお、はんだ接合部の大きさは直径
６mmと一定にした。そして、この接合部材の接合部にお
ける接合強度の劣化率を実施例１〜７と同様にして算出
した。以上の結果を一括して表３に示した。
【００６８】
【表３】
【００６９】以上の結果から次のことが明らかである。
【００７０】（１）表１における実施例１〜７と比較例
１〜３を対比して明らかなように、表面層のCu含有量が
０.１〜３重量％である場合には、はんだ接合部におけ
る接合強度の劣化率は小さく接合信頼性の高い材料にな
っている。
１〜３を対比して明らかなように、表面層のCu含有量が
０.１〜３重量％である場合には、はんだ接合部におけ
る接合強度の劣化率は小さく接合信頼性の高い材料にな
っている。
【００７１】そして、比較例２から明らかなように、上
記Ｃｕ含有量を３重量％以下にするためには、用いるめ
っき浴におけるＣｕイオンの濃度を５０ppm以下に規制
すべきであることがわかる。
記Ｃｕ含有量を３重量％以下にするためには、用いるめ
っき浴におけるＣｕイオンの濃度を５０ppm以下に規制
すべきであることがわかる。
【００７２】（２）また、表１で示した結果と表２，表
３で示した結果から明らかなように、表面層を２層構造
にし、かつその上層部を更にＡｇやＢｉを含有する組成
にすると、接合強度の劣化率はより小さくなり、一層接
合信頼性に優れた材料にすることができる。
３で示した結果から明らかなように、表面層を２層構造
にし、かつその上層部を更にＡｇやＢｉを含有する組成
にすると、接合強度の劣化率はより小さくなり、一層接
合信頼性に優れた材料にすることができる。
【００７３】また、実施例３と実施例４の対比から明ら
かなように、同じ表面層の材料であってもリフロー処理
を施すと接合強度の劣化率が小さくなり、接合信頼性が
高くなっている。
かなように、同じ表面層の材料であってもリフロー処理
を施すと接合強度の劣化率が小さくなり、接合信頼性が
高くなっている。
【００７４】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
材料は、Ｓｎ合金層にＰｂを含まないので環境に悪影響
を及ぼすことはなく、また、はんだ付けしたときの接合
部における接合強度の劣化は小さく、耐熱性に優れた材
料になっている。したがって、この材料は、各種の電気
・電子部品用の材料やそれを用いた電気・電子部品、と
りわけ半導体装置に用いるリード材料としてその工業的
価値は大である。
材料は、Ｓｎ合金層にＰｂを含まないので環境に悪影響
を及ぼすことはなく、また、はんだ付けしたときの接合
部における接合強度の劣化は小さく、耐熱性に優れた材
料になっている。したがって、この材料は、各種の電気
・電子部品用の材料やそれを用いた電気・電子部品、と
りわけ半導体装置に用いるリード材料としてその工業的
価値は大である。
【図１】本発明の材料Ａの層構造を示す断面図である。
【図２】本発明の別の材料Ｂの層構造を示す断面図であ
る。
る。
１ 基体 ２ 中間層 ２ａ Ｃｕ3Ｓｎ（ε相）層 ２ｂ Ｃｕ6Ｓｎ5（η’相）層 ３，３’ 表面層 ３’ａ 表面層３’の上層部 ３’ｂ 表面層３’の下層部
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくとも表面がＣｕまたはＣｕ合金か
ら成る基体の前記表面に、Ｃｕ3Ｓｎ（ε相）層とＣｕ6
Ｓｎ5（η’相）層とがこの順序で積層されて成る中間
層を介して、いずれもＣｕ含有量が０.１〜３重量％で
ある厚み１〜２０μｍの含ＣｕＳｎ層または含ＣｕＳｎ
合金層が形成されていることを特徴とする電気・電子部
品用材料。 - 【請求項２】 前記含ＣｕＳｎ合金層が、更に、Ａｇま
たはＢｉを含有している請求項１の電気・電子部品用材
料。 - 【請求項３】 前記含ＣｕＳｎ層または前記含ＣｕＳｎ
合金層がリフロー処理された層である請求項１または２
の電気・電子部品用材料。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの電気・電子部
品用材料を用いたことを特徴とする電気・電子部品。 - 【請求項５】 いずれもＣｕイオンを０.２〜５０ppm含
有するＳｎめっき浴またはＳｎ合金めっき浴の中で、少
なくとも表面がＣｕまたはＣｕ合金から成る基体に電気
めっきを行うことを特徴とする電気・電子部品用材料の
製造方法。 - 【請求項６】 前記電気めっきを施したのちの材料に、
加熱処理またはリフロー処理を施す請求項５の電気・電
子部品用材料の製造方法。 - 【請求項７】 （１）いずれもＣｕイオンを０.２〜５
０ppm含有するＳｎめっき浴もしくはＳｎ合金めっき浴
と、 （２）Ａｇめっき浴もしくはＣｕイオンを０.２〜５０p
pm含有するＡｇめっき浴、および、Ｂｉめっき浴もしく
はＣｕイオンを０.２〜５０ppm含有するＢｉめっき浴の
群から選ばれる少なくとも１種のめっき浴とを用いて、
順次、少なくとも表面がＣｕまたはＣｕ合金から成る基
体に電気めっきを行うことを特徴とする電気・電子部品
用材料の製造方法。 - 【請求項８】 前記電気めっきを施したのちの材料に、
更に加熱処理またはリフロー処理を施す請求項７の電気
・電子部品用材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15177498A JPH11343594A (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 電気・電子部品用材料とその製造方法、それを用いた電気・電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15177498A JPH11343594A (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 電気・電子部品用材料とその製造方法、それを用いた電気・電子部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11343594A true JPH11343594A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15526013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15177498A Pending JPH11343594A (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 電気・電子部品用材料とその製造方法、それを用いた電気・電子部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11343594A (ja) |
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-
1998
- 1998-06-01 JP JP15177498A patent/JPH11343594A/ja active Pending
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