JPS59143089A - 錫メツキの表面処理方法 - Google Patents
錫メツキの表面処理方法Info
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- JPS59143089A JPS59143089A JP1595983A JP1595983A JPS59143089A JP S59143089 A JPS59143089 A JP S59143089A JP 1595983 A JP1595983 A JP 1595983A JP 1595983 A JP1595983 A JP 1595983A JP S59143089 A JPS59143089 A JP S59143089A
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- plating
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は錫又は錫合金のメッキ材の表面処理方法の改良
に関するものであシ、更に詳しくはウィスカーやコブ状
突起（ノジーール）の発生するのを抑制し、半田接続性
釜に耐食性等の特性を向上せしめんとするものである。
に関するものであシ、更に詳しくはウィスカーやコブ状
突起（ノジーール）の発生するのを抑制し、半田接続性
釜に耐食性等の特性を向上せしめんとするものである。
従来Ｓｎ又は５ｎ−Ｐｂ ｒ ５ｎ−Ｚｎ ｒ ５ｏ−
Ｉｎなどの合金（以下総称してＳｎという）のメッキは
、Ｃｕ ｒＣｕ合金、鉄鋼などの表面に施されることに
ょシＳｎの保有するその優れた耐食性や低融点、軟質を
利用して電子部品材粕、例えばリード臓、端子、コネク
ター、リードフレームなどの広範囲の分野に使用されて
いる。
Ｉｎなどの合金（以下総称してＳｎという）のメッキは
、Ｃｕ ｒＣｕ合金、鉄鋼などの表面に施されることに
ょシＳｎの保有するその優れた耐食性や低融点、軟質を
利用して電子部品材粕、例えばリード臓、端子、コネク
ター、リードフレームなどの広範囲の分野に使用されて
いる。
然しながらメッキ將有の問題としてメッキ表面からウィ
スカーが発生し回路短絡の重大障害となシ易い。又ウィ
スカーまで成長しない場合でも数μ〜数１０μのノジュ
ールを生成し電気接触部側としての不安定擬因となり易
い、更に半田付は工程において半田濡れ性の不良、或は
半田強度不良と碌る場合がある。これらはメッキ条件の
厳密な管理によって防止しうるも、実際にこれを完全に
なくすることは不可能である。
スカーが発生し回路短絡の重大障害となシ易い。又ウィ
スカーまで成長しない場合でも数μ〜数１０μのノジュ
ールを生成し電気接触部側としての不安定擬因となり易
い、更に半田付は工程において半田濡れ性の不良、或は
半田強度不良と碌る場合がある。これらはメッキ条件の
厳密な管理によって防止しうるも、実際にこれを完全に
なくすることは不可能である。
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであシ、メッ
キ条件の管理のみではなυえ々い製品上の欠点を解決す
る方法を開発したものである。即ち本発明方法は錫メッ
キを施したセ料の表面に揮発分解温度１０５℃ｖ上の無
機化合物又は有機化合物を塗布した後、加外緋を照射す
ることを特徴とするものである。
キ条件の管理のみではなυえ々い製品上の欠点を解決す
る方法を開発したものである。即ち本発明方法は錫メッ
キを施したセ料の表面に揮発分解温度１０５℃ｖ上の無
機化合物又は有機化合物を塗布した後、加外緋を照射す
ることを特徴とするものである。
本発明方法において錫メッキを行うには、銭メッキ浴例
えば硫酸浴、ホウフッ化物浴、スルファミン酸塩浴、フ
ェノールスルホンｅｌ浴。
えば硫酸浴、ホウフッ化物浴、スルファミン酸塩浴、フ
ェノールスルホンｅｌ浴。
アルカリ浴を用いて導電性基体上に電気メツキ法、無電
解メッキ法又は真空蒸着、イオンフレーティング、スノ
やツタリングなどの乾式メッキ法によシ行うものである
。
解メッキ法又は真空蒸着、イオンフレーティング、スノ
やツタリングなどの乾式メッキ法によシ行うものである
。
このようにして得た錫メツキ材の表面に１０５℃以上の
揮発分解温度を有する無機化合物例えばＺｎＣｌ２ 、
ＮＨ４Ｎｏ３． ＮＨ４ＮＯ２＋ ＮＨ４Ｃｌ 、
ＮＨ４Ｂｒ。
揮発分解温度を有する無機化合物例えばＺｎＣｌ２ 、
ＮＨ４Ｎｏ３． ＮＨ４ＮＯ２＋ ＮＨ４Ｃｌ 、
ＮＨ４Ｂｒ。
ＮＨ４Ｉ ＋ ＣｒＯ３＋ ＮＨ４５ｏ３ＮＨ２の水溶
液又は有機化合物例えばエチレングリコール、グリセリ
ン、１．４ブタンジオール、エトキシグリコール、ナフ
トールスルホン酸、安息香酸、油脂、鉱油、フチルアル
コール、ヘキシルアルコールの有機溶液を塗布する。
液又は有機化合物例えばエチレングリコール、グリセリ
ン、１．４ブタンジオール、エトキシグリコール、ナフ
トールスルホン酸、安息香酸、油脂、鉱油、フチルアル
コール、ヘキシルアルコールの有機溶液を塗布する。
これらの物質の塗布量は加熱エネルギー強度や時間にも
よるが通常は極く薄層で十分であシ、例えば０．１％程
度の溶液を塗布すればよい。なお過剰に付着させた場合
には処理後の洗浄に長時間を必要とするため好ましくな
い。
よるが通常は極く薄層で十分であシ、例えば０．１％程
度の溶液を塗布すればよい。なお過剰に付着させた場合
には処理後の洗浄に長時間を必要とするため好ましくな
い。
次いでとの検布面に赤外線全照射すると、そのエネルギ
ー効率が１０倍以上通常数１０がら１００倍以上に向上
して、前述の如き錫メッキを施すことによる特有の品質
上の欠陥を抑制することができる。この理由については
これを詳にすることは出来えないが、ｓｎの表面に残留
する物質が赤外線の吸収媒体として働きＳｎ被膜の表面
を短時間に高温度にせしめメッキ特有の不安定な結晶状
態を安定化するためと推考する。
ー効率が１０倍以上通常数１０がら１００倍以上に向上
して、前述の如き錫メッキを施すことによる特有の品質
上の欠陥を抑制することができる。この理由については
これを詳にすることは出来えないが、ｓｎの表面に残留
する物質が赤外線の吸収媒体として働きＳｎ被膜の表面
を短時間に高温度にせしめメッキ特有の不安定な結晶状
態を安定化するためと推考する。
又錫メッキによシライスカーやノジュールの発生する機
構については未だ解明されていないが、本発明方法を行
うことにょシメ、キ特有の被膜結晶状態や圧縮応力が有
効に改善され、ウィスカー、ノジュールが除去される。
構については未だ解明されていないが、本発明方法を行
うことにょシメ、キ特有の被膜結晶状態や圧縮応力が有
効に改善され、ウィスカー、ノジュールが除去される。
本発明方法において揮発分解温度を１．０５℃以上のも
のに限定した理由は、水、メタノール、７−１＝）ンの
如く１００℃未滴の揮発分解温度を有するものを塗布し
たとしても有効に作用しないためである。
のに限定した理由は、水、メタノール、７−１＝）ンの
如く１００℃未滴の揮発分解温度を有するものを塗布し
たとしても有効に作用しないためである。
更に本発明方法ではメッキ皮膜と基体との接着力が改善
されることである。即ちこの両者の拡散反応が加速され
て金ｈ）的に強固に定着するものである。しかし過剰の
拡散反応はメッキ層の消耗となるばかシでなく、一般に
硬質、脆性な反応生成物層（合金又は金属間化合物）を
伴いメッキ層の楊械的諸特性や半田性、耐食性にも有害
な作用を及ぼすが、本発明方法においては赤外線を短時
間（通常１０秒以下）照射することによシ、従来の炉加
熱や火炎加熱と異シ適度の拡散反応を加速することが出
来る。
されることである。即ちこの両者の拡散反応が加速され
て金ｈ）的に強固に定着するものである。しかし過剰の
拡散反応はメッキ層の消耗となるばかシでなく、一般に
硬質、脆性な反応生成物層（合金又は金属間化合物）を
伴いメッキ層の楊械的諸特性や半田性、耐食性にも有害
な作用を及ぼすが、本発明方法においては赤外線を短時
間（通常１０秒以下）照射することによシ、従来の炉加
熱や火炎加熱と異シ適度の拡散反応を加速することが出
来る。
本発明方法にて使用する赤外線とはレーザ光源、赤外線
ランプが有用であシ、これらは光学的に拡大、縮少１う
ると共にミラーや光ファイバーによシ必要個所に任意に
４光利用することが出来る。又これらの光源は上記操作
を併用することにより所望の高子ネルギー密度によシ照
射しうるため短時間にて目的の処理を行うことが出来る
。この場合必要部分のみに限定して処理することが可能
であシ、上記の光学的操作によシミ子部品回路や細線な
どを選択的に効率よく照射しうるため、目的以外の部分
を熱的に劣化せしめることがない。
ランプが有用であシ、これらは光学的に拡大、縮少１う
ると共にミラーや光ファイバーによシ必要個所に任意に
４光利用することが出来る。又これらの光源は上記操作
を併用することにより所望の高子ネルギー密度によシ照
射しうるため短時間にて目的の処理を行うことが出来る
。この場合必要部分のみに限定して処理することが可能
であシ、上記の光学的操作によシミ子部品回路や細線な
どを選択的に効率よく照射しうるため、目的以外の部分
を熱的に劣化せしめることがない。
本発明方法において赤外線の処理による一義的に重要な
メッキ表面の温度は光源の操作と共に塗布物質によって
もその効果の点から制御する必要がある。即ち塗布物質
の揮発分解温度に加熱すると赤外線の吸収効率が大巾に
低下するため該温度附近にとどめて利用しなければなら
々い。例えばメッキが高温のためにメルトすると表面強
度や重力の作用で融解錫が移動をおこして平滑面を形成
することが出来なくなる。メッキ厚が３〜５μの如く厚
メッキではメルトを避けるためにＳｎの融点よシ低い揮
発分解温度の翅布層を設けることが好ましい。しかし一
部が副反応をおこして残留物例えば有機物の炭化物を生
成するとか或はＳｎ表面と酸化反応等をおこして赤外線
の吸収源として効率よく作用する場合もある。又錫メッ
キを積極的にメルトせしめて所謂リフロー処理を行う場
合には比較的高温度の揮発分解物質を使用することが好
葦しい。
メッキ表面の温度は光源の操作と共に塗布物質によって
もその効果の点から制御する必要がある。即ち塗布物質
の揮発分解温度に加熱すると赤外線の吸収効率が大巾に
低下するため該温度附近にとどめて利用しなければなら
々い。例えばメッキが高温のためにメルトすると表面強
度や重力の作用で融解錫が移動をおこして平滑面を形成
することが出来なくなる。メッキ厚が３〜５μの如く厚
メッキではメルトを避けるためにＳｎの融点よシ低い揮
発分解温度の翅布層を設けることが好ましい。しかし一
部が副反応をおこして残留物例えば有機物の炭化物を生
成するとか或はＳｎ表面と酸化反応等をおこして赤外線
の吸収源として効率よく作用する場合もある。又錫メッ
キを積極的にメルトせしめて所謂リフロー処理を行う場
合には比較的高温度の揮発分解物質を使用することが好
葦しい。
このように本発明方法における赤外線はその目的に応じ
てその温度、時間等を取捨選択すればよい。
てその温度、時間等を取捨選択すればよい。
斯くして得た錫メツキ面を必要に応じて水冷又は空冷な
どにより冷却する。
どにより冷却する。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例（１）
黄銅系０．３５ ｇＩｌｔの表Ｄｒｉを常法にょシ洗浄
及び活性化を行った後、０．５μの光沢硫酸銀メッキを
施し、次いで第１表に示す浴を用いて１．５μの光沢Ｓ
ｎメッキを行った。
及び活性化を行った後、０．５μの光沢硫酸銀メッキを
施し、次いで第１表に示す浴を用いて１．５μの光沢Ｓ
ｎメッキを行った。
第 １ 表
５ｎ８０４ ６０ ｇ／１
Ｈ２Ｓ０４１ＯＯ／／
ＵＴ１３ Ｃ８（石組薬品製光沢剤）２５ 〃／／ ＃
−ｉ（ｔｔ ） ２０ ｕ ｔｔ ＃２（ｔｔ ）１０ ／／ホルマリ
ン ５ 〃電流密度’
５．５Ａ／ｄｍ２浴 温
１５℃然る後錫メッキ黄銅条の表面に第
２表に示す各種溶液を塗布乾燥した後、０．２５ ｋＷ
のＹＡＧレーザーで２秒間照射して本発明品を得た。な
お本発明品と比較するために上記錫メッキ黄銅条及び該
メッキ黄鉤条の表面に揮発分解温度１０５℃未満の物質
として水、メタノールを塗布し同様にＹＡＧレー枦−を
２秒間照射して比ｅノ’！！；ｌ」品を得た。
−ｉ（ｔｔ ） ２０ ｕ ｔｔ ＃２（ｔｔ ）１０ ／／ホルマリ
ン ５ 〃電流密度’
５．５Ａ／ｄｍ２浴 温
１５℃然る後錫メッキ黄銅条の表面に第
２表に示す各種溶液を塗布乾燥した後、０．２５ ｋＷ
のＹＡＧレーザーで２秒間照射して本発明品を得た。な
お本発明品と比較するために上記錫メッキ黄銅条及び該
メッキ黄鉤条の表面に揮発分解温度１０５℃未満の物質
として水、メタノールを塗布し同様にＹＡＧレー枦−を
２秒間照射して比ｅノ’！！；ｌ」品を得た。
本発明品及び比較例品について夫々５０℃恒温槽内に６
ケ月保持した後、走査型顕微鏡にてウィスカー及びノジ
ュールの有無を観欺した。
ケ月保持した後、走査型顕微鏡にてウィスカー及びノジ
ュールの有無を観欺した。
又ＭＩＬ法に準じて２３５℃共晶半田浴中に３秒間浸漬
して濡れ面積を測定した。その結果は第２表に併記した
通りである。
して濡れ面積を測定した。その結果は第２表に併記した
通りである。
第 ２ 表
上表においてＡ２は揮発分解温度５２０℃のＮＨ４Ｃ７
を高濃度にて使用したため、光沢Ｓｎメッキがメルトし
て光沢度が低下した。従って茄１の如く低濃度化のもの
を使用すると共に赤外線エネルギーを低下せしめること
が望ましい。又Ａ３及びＡ４は揮発分解温度が１０５℃
〜２００℃の範囲の物質であ’）、ｓＨメッキがメルト
することな（Ｓｎメッキの特性を著しく改善することが
できだ。然しながらＡ５，６及び７の如く比較例製品は
ウィスカーが名しく発生し且つ半田のの９件も悪（Ｓｎ
メッキ製品の特性を阻害するような結果を示した。
を高濃度にて使用したため、光沢Ｓｎメッキがメルトし
て光沢度が低下した。従って茄１の如く低濃度化のもの
を使用すると共に赤外線エネルギーを低下せしめること
が望ましい。又Ａ３及びＡ４は揮発分解温度が１０５℃
〜２００℃の範囲の物質であ’）、ｓＨメッキがメルト
することな（Ｓｎメッキの特性を著しく改善することが
できだ。然しながらＡ５，６及び７の如く比較例製品は
ウィスカーが名しく発生し且つ半田のの９件も悪（Ｓｎ
メッキ製品の特性を阻害するような結果を示した。
実施例（２）
リン青銅条０．５ ｗｎ ｔの表面を常法によシ洗浄及
び活性化を行った後、第３表に示す浴を使用して８μの
光沢５ｎ−１５Ｐｂ含金メッキを施した。
び活性化を行った後、第３表に示す浴を使用して８μの
光沢５ｎ−１５Ｐｂ含金メッキを施した。
第 ３ 表
ＨＢＩ侮 １１０９／ｌ
Ｐｂ＋＋１５１／
Ｓｎ” ８０ 〃
Ｈ３ＢＯ５３０１／
ＵＴＢ＃１（石組薬品製光沢剤） ２０ ｕｔｔ ＃２
（ｔｔ ） ４０ ｔｔ ホルマリン １０／／電流密度
７Ａ／ｃａｍ２浴 瀘
２０℃然る後第４表に示す各程溶液中に浸漬し乾燥
ｋ ５ ｋＷの赤外ランプによ９５秒間照射して本発明
品を得た。なお本発明品と比較するために上記錫メツキ
リン青銅条及び該メツキリン青銅条を水中に浸漬し、同
様に赤外ランプに照射したもの並に常法により１５０℃
１時間熱処理を施して比較例品をえた。
（ｔｔ ） ４０ ｔｔ ホルマリン １０／／電流密度
７Ａ／ｃａｍ２浴 瀘
２０℃然る後第４表に示す各程溶液中に浸漬し乾燥
ｋ ５ ｋＷの赤外ランプによ９５秒間照射して本発明
品を得た。なお本発明品と比較するために上記錫メツキ
リン青銅条及び該メツキリン青銅条を水中に浸漬し、同
様に赤外ランプに照射したもの並に常法により１５０℃
１時間熱処理を施して比較例品をえた。
本発明品及び比較例品について夫々５０℃の恒温槽中に
６ケ月保管した後、その表面を走査型電子顕微鏡にてン
ジーール及びウスカーの発生を観察した、又荷重１００
ｇ、０．５Ａの条件にて接触抵抗を測定した。その結果
は第４表に併記した通シである。
６ケ月保管した後、その表面を走査型電子顕微鏡にてン
ジーール及びウスカーの発生を観察した、又荷重１００
ｇ、０．５Ａの条件にて接触抵抗を測定した。その結果
は第４表に併記した通シである。
上表においてＡ８〜Ａｌｌは揮発分解温度１０８℃〜１
８０℃のものを使用したが、錫メッキがメルトすること
なく、シかもノジュールの発生が完全に抑制できた、又
接触抵抗も低く安定したものをうろことができた。
８０℃のものを使用したが、錫メッキがメルトすること
なく、シかもノジュールの発生が完全に抑制できた、又
接触抵抗も低く安定したものをうろことができた。
実施例（３）
銅線（０，７５φ）を常法によシ洗浄及び活性化を行っ
た後、市販無電解Ｓｎメッキ浴にて１分間浸漬してＳｎ
を才牟出せしめた、然る後その表面に０．３％Ｚ ｎＣ
Ｌ２水溶液を付着せしめた後０．５ｋＷＹＡＧレーザー
を２秒間照射し、これを水洗して本発明品を得た。
た後、市販無電解Ｓｎメッキ浴にて１分間浸漬してＳｎ
を才牟出せしめた、然る後その表面に０．３％Ｚ ｎＣ
Ｌ２水溶液を付着せしめた後０．５ｋＷＹＡＧレーザー
を２秒間照射し、これを水洗して本発明品を得た。
斯くしてＳｎはリフローして光輝な表面のものをえるこ
とが出来た。又９５％ＲＨＸ ６０℃の加湿雰囲気中に
１週間放置した後実施例（１）と同様に半田特性を試験
した結果は９５％であった。
とが出来た。又９５％ＲＨＸ ６０℃の加湿雰囲気中に
１週間放置した後実施例（１）と同様に半田特性を試験
した結果は９５％であった。
なお上記のＳｎメッキ銅線の半田特性は７５％であった
。
。
以上詳述した如く本発明方法によればＳｎメッキ製品に
おいて、特有の品質上の欠陥を改善し、従来における熱
処理したＳｎメッキ製品に何等遜色のないものをチる等
工業的価値は極めて太きいものである。
おいて、特有の品質上の欠陥を改善し、従来における熱
処理したＳｎメッキ製品に何等遜色のないものをチる等
工業的価値は極めて太きいものである。
Claims (1)
- 錫又は錫合金のメッキを施した材料の表面に揮発分解温
度１０５℃以上の無機化合物又は有機化合物を塗布した
後、赤外線を照射することを％徴とする錫メッキの表面
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1595983A JPS59143089A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 錫メツキの表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1595983A JPS59143089A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 錫メツキの表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59143089A true JPS59143089A (ja) | 1984-08-16 |
Family
ID=11903264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1595983A Pending JPS59143089A (ja) | 1983-02-02 | 1983-02-02 | 錫メツキの表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59143089A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6818322B2 (en) | 2001-02-22 | 2004-11-16 | Nippon Steel Corporation | Surface treated steel sheet with less environmental impact for electronic components, excellent in solder wettability, a rust-proof property and a whisker-proof property |
| JP2006291276A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Shibuya Kogyo Co Ltd | ウィスカ防止方法及びその装置 |
| US9834848B2 (en) | 2014-06-25 | 2017-12-05 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Sn-plated stainless steel sheet |
-
1983
- 1983-02-02 JP JP1595983A patent/JPS59143089A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6818322B2 (en) | 2001-02-22 | 2004-11-16 | Nippon Steel Corporation | Surface treated steel sheet with less environmental impact for electronic components, excellent in solder wettability, a rust-proof property and a whisker-proof property |
| JP2006291276A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Shibuya Kogyo Co Ltd | ウィスカ防止方法及びその装置 |
| JP4654741B2 (ja) * | 2005-04-08 | 2011-03-23 | 澁谷工業株式会社 | ウィスカ防止方法 |
| US9834848B2 (en) | 2014-06-25 | 2017-12-05 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Sn-plated stainless steel sheet |
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