JPS59177812A - Ag被覆電気材料及びその製造方法 - Google Patents

Ag被覆電気材料及びその製造方法

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JPS59177812A
JPS59177812A JP5341483A JP5341483A JPS59177812A JP S59177812 A JPS59177812 A JP S59177812A JP 5341483 A JP5341483 A JP 5341483A JP 5341483 A JP5341483 A JP 5341483A JP S59177812 A JPS59177812 A JP S59177812A
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JP
Japan
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alloy
coated
thickness
plating
electrical
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JP5341483A
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志賀 章二
木曽 徳義
智 鈴木
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はAg被覆電気材料とその製造方法に関するもの
で、特に耐熱性及び耐久性の優れた経済的なAg被覆電
気材料を提供するものである。
一般に電気接点、半導体リードフレーム、電子部品用リ
ード線、電気機器用配線等にはA(+の優れた電気的、
化学的性質及び冶金的物性を活用したAil被覆電気材
料が用いられている。これ等は何れもA[の優れた電気
伝導性、電気的接続性及び耐食性を利用し、電気的接続
や冶金的接続、例えばボンディングや半田付けする部材
として使用されている。従来CU又はCu合金からなる
基体の少なくとも一部表面にAaを被覆したものは、コ
ネクター、リレー、スイッチ接点等の電気接続用部品又
は半導体リードフレーム或いは電気部品のリード線に用
いられ、特にリン青銅からなる基体に八〇を被覆したも
のはスイッチ接点に多用され、Cu−Fe合金、Fe−
Ni合金からナル基体にAgを被覆したものは半導体リ
ードフレームに多用されている。
電気接続用部品、半導体リードフレーム等は板条体の全
面又は部分的にAgを被覆して部品に成形するか、板条
体をプレスパンチング等により部品に成形してからAg
を所定部分に被覆して造られ、またリード線は線材にA
gを被覆したもので、電子機器や航空機の配線に用いら
れている。これ等は何れも高価なAgを被覆するもので
、Agの特性を経済的に発揮させるため、基体上に可及
的に薄く被覆することが望まれている。しかしながらA
g被覆電気+j料はその製造工程及び長期間の使用中に
熱的影響や大気による酸化腐食等の劣化条件に晒される
ケースが多く、例えばICやダイオードにおける樹脂キ
ュアー、半田付け、ボンデインク、モールド、エージン
グ等において高温に晒される。
基体に多用されるCLI又はCu合金、例えばリン青銅
や黄銅を用いたものではト記高温環境に晒されると、A
gとの拡散反応が起り、A11lの消耗、A(]表面へ
の卑金風成分の蓄積、酸化となり易く、これが電気接続
性を劣化させる。このためAgを厚く被覆しているが、
不経済なばかりか、メッキを蒸着でAfllを被覆する
場合の加工コストが増大する。このため基体とA(l被
覆との間にN1中間層を設(ブて前記拡散を抑制したも
のが一部で使用されているが、N1中間層を設けたちの
は次のような致命的欠陥をまねき易く、Ag層を薄くす
る効果は自ら制約されている。すなわち180℃以」−
の高温に晒されるとAg層を酸素が透過し易くなり、透
過した酸素によってN1表面が酸化し、甚しい場合には
Ag層の剥離を起す。また外観上異常がない場合でも半
田の濡れ性不足やボンディング強度不足を起す。更に低
温においても薄いAg層に不可避的に存在するピンホー
ルや外傷を通して酸素によりNi表面が酸化し、半田付
は性や接触抵抗を劣化する。
本発明はこれに鑑み種々研究の結果、高品質で信頼性に
優れ、かつ経済的なAg被覆電気材料とその製造方法を
開発したものである。
即ち本発明電気材料は表面がNi、Co又はその合金か
らなる基体の一部又は全部の表面にAg又はAg合金を
被覆した電気材料において、基体と八〇又はA(1合金
被覆層との間にRLI、R11゜PL又はその合金の内
1種又は2種以上の積層中間層を設けたことを特徴とす
るものである。
また本発明製造方法は、表面がNi、co又はその合金
からなる基体上に、RLI、Rh、Pt又はその合金の
内1種又は2種以上を積層して合計o、oj〜1μの厚
さに電気メッキし、その一部又は全部の表面にA(]又
はAq合金を電気メッキすることを特徴とするものであ
る。
本発明電気材料は、基体にNi、C’o又はその合金を
用いるか、或いはcu 、Cu合金、Fe合金、セラミ
ック等からなる基材にNi、Co又その合金の内1種又
は2種以上を積層して被覆した基体を用い、該基体上に
Ru 、Rh 、Pt又はその合金の内1種又は2種以
上を積層した中間層を設け、その上にΔQ又はAC+合
金を被覆したものである。特にCu又はCu合金からな
る基材にNi、Co又はその合金の内1種又は2種以上
を積層して被覆した基体を用いたものは、前記の如く種
々の用途に用いられる。この場合Ni、c。
又はその合金被覆は(、U又はCu合金とAg又はAg
合金の相互拡散を防止するためのものであり、通常は0
.1〜10μの厚さに被覆すれば十分である。
Ni、co又はその合金としては例えばNi。
COの外にN1−co 、 Nr −Fe 、 Ni−
2n 。
Ni −Co −Fe 、N1−P、Ni −8n 、
G。
−3n 、 Ni −Go−3n等の合金が用イラれ、
これ等の内から用途に応じた機械的、熱的、電磁気的特
性のものを選択使用づ“る。またRU 、 Rh 。
Pt又はその合金としては、Ru 、’Rh 、 Pt
 (7)外にRu −Rh 、 Pt −Ru 、 P
t −A(+ 、 Ru−Au 、Pt −Au 、P
t −Ni 、Ru−Ni、RLI−Qo等の合金が用
いられる。これ等は何れも耐食性、低酸化性の高融点金
属で、実用温度条件においてAQやNi、coと反応し
難<、薄層でAg又はA(+合金層を透過する酸素によ
るNi。
CO又はその合金の表面酸化を防止し、高温での性能劣
化を防止するものである。しかして上記効果を安定して
発揮さぜるためには、o、oi−1μの厚さに被覆する
ことが望ましい。またRu、Rh。
pt又はその合金の内、RUがコスト的に最も安く、か
つ低比重であり、層状に使用するためには最も経済的で
ある。
本発明電気材料は表面がNi、Cc又はその合金からな
る基体上に、Ru、R11,Pt又はその合金の内1種
又は2種以上を積層して被ヱし、その一部又は全部の面
にAg又はAO合金を被覆するもので、基体には線、板
、条又はこれを成形加工したものが用いられる。これ等
の被覆には機械的クラッド、電気メッキ、化学メッキ、
蒸着、イオンブレーティング、スパッタリング等が用い
られる。しかしてこれ等の方法の内、特に電気メッキは
Ru 、R11,Pi又はその合金からなる中間層及び
AQ又はAg合金層を順次連続して行なうことが容易で
、操作が簡単であり、被覆厚さを正確にコントロールで
きるもので、最適な製造方法である。
以下本発明を実施例について説明する。
実施例(1) 直径0.6mmのCu線を常法により電解脱脂、酸洗し
てから下記メッキ浴及び条件により厚さ0.5μのN1
メッキを行ない、続いて厚さ0.08μのRu 、Rh
 、Ptの何れか1種をメッキし、その上に厚さ1.0
μのAgメッキを施してダイオード用リード線を製造し
た。
Niメッキ N、i  [303(NHz )]z  500(1/
fNi(1!z          30g/IH3B
03                  25j〕/
′((H 浴   渇                30°C
電流密度          10A / dm2RI
Jメッキ 田中員金属(株)製ルテネツクス浴 浴   温                60℃電
流密度          0.5A/dm2Rhメッ
キ 硫酸ロジウム         10g/ !Hz S
 O+100(+/ j;A 浴    温                   
40℃電流密度          IA/dm2Pt
メツキ ジアミノ亜硝酸白金      7g、/ぶNH4NO
270g/J! NaN0z            7CJ/iアンモ
ニア水         70(+/ f!。
浴    温                   
90℃電流密度          2A/dm2Ag
メッキ A(ICN           50Q/fK CN
    ’         50Ω/(K2 CO3
20o/i! 浴    温                 30
℃電流密度          2 A / dm2比
較例(1) 実施例(1)において、Ru 、Rb 、Ptメッキを
省略し、N1M上に直接Agを厚さ1,2゜4.6μメ
ツキしてダイオード用リード線を製造した。
ダイオード用リード線はSiチップとの接続、封止ど樹
脂キュアーにより、水素中350℃の温度で30分間加
熱と、大気中230℃の温度で16時間の加熱処理を受
(プ、その後もリード線としての半田付は性を保持し、
プリント基板への実装が能率的かつ確実であることを保
証するため、温度230℃の共晶半田浴中に5秒間デツ
プしたとぎの半Elj 濫れ面積が95%以上であるこ
とが要求されている。
上記実施例(1)で製造した3梗のリード線と、比較例
(1)で製造した4種のリード線について、水素中35
0°Cの温度で30分間加熱し、続いて大気中230℃
の温度で16時間加熱処理した後、温度230℃の共晶
半田浴中に5秒間デツプして半田濡れ面積を調べた。そ
の結果を第1表に示づ一8第1表 リード線別    中間層    Aq層   半田濡
れ面(6種類 厚さくμ) 厚さくμ)   (%)実
施例1−1  Ru   O,031,098n  1
−2  RlI   n ノt   1−3   pi      n    、
       n比較例1−1−   −<10 n  i −2−−2,Q       3Q〃1−3
 −   −    4,0      70/r1−
4−   −    6.’0      97第1表
から明らかなように比較例ではACI層が薄い場合、N
 +表面が露出して半田がほど/υど付着せず、95%
以上の濡れ面積を得るためにはAC1層の厚さを6μ以
上とする必要がある。これに対し本発明の実施例による
ものは何れも厚さ1μのAg層で98%の半田濡れ面積
が得られることが判る。
実施例(2) ICリードフレーム用42%Ni−Fe合金条(厚さ0
.2 mm N巾35mm)をプレスにより24ピンフ
レームに成形してから、常法により電解脱脂、酸洗し、
実施例く1)のRuメッキ浴及びAgメッキ浴を用いて
厚さ0.1μのRIJメッキを行なってから厚さ2μの
AfJメッキを行なってICリードフレームを製造した
比較例〈2) 実施例(2)において、Ruメッキを省略し直接厚さ2
μと5μのA(]メッキを行なってICリードフレーム
を製造した。
実施例(2)及び比較例(2)より製造したICリード
フレームについて、チップ半田付(プ性、端子半田(=
Iけ性及びボンディング性を調べた。その結果を第2表
に示す。
尚チップ半田付は性は温度350℃の95%Pb−5%
3n半田浴中に5秒間デツプして半田濡れ面積を求めた
。端子半田付は性は温度230°Cの共晶半田浴(60
%5n−40%Pb)中に5秒間デツプして半田濡れ面
積を求めた。またボンディング性は直径25μのAu線
(ボンディングワイヤー)を超音波式ポールボンダーに
てボンドしてから引張試験し、破断強度を求めた。
第2表 第2表から明らかなように比較例ではAQfFJの厚さ
を5μ以上とする必要があるのに対し本発明の実施例(
2)ではA(]層の厚さが2μ程度で同等以上の性能が
得られることが判る。
実施例(3) 厚さo、1mmのキーボードスイッチ用リン青銅条を常
法により電解脱脂、酸洗してから下記メッキ浴及び条件
で厚さ0.15μのNi−10%Co合金メッキし、そ
の上に実施例(1)におけるRuメッキ浴とA(Iメッ
キ浴を用いて、厚さ0.05μのRuメッキを行なった
後、厚さ0.5μのA9メッキを行なった。
Ni−10%Co合金メッキ N i S 04         250’!II/
 1CO80420g/l N1C,ez           40!]/pH3
8O330Q/ぶ P H3,0 浴    温                   
40℃電流密度          4 A / dm
2比較例(3〉 実施例(3)において、Ruメッキを省略し、Ni−1
0%Co合金メッキ層上に直接厚さ0.5μのAgメッ
キを行なった。
これ−らを大気中120℃の温度で2000時間加熱し
、その前後における接触抵抗を測定した。j′、た温度
60°C1湿度95%の高湿槽に1000時間放置し、
その前後の接触抵抗を測定した。これ等の結果を第3表
に示す。
尚接触抵抗は荷重100gで先端に半径4.0mmの半
球面を形成したAu棒を押し当て、0.1Aの電流で測
定した。
第3表 第3表から明らかなように本発明の実施例にJ、るもの
は、比較例に比べ接触抵抗の劣化が極めて小さいことが
判る。
このように本発明によれは、半導体リードフレーム、コ
ネクター、スイッヂ接点、リード線、配線等に用いられ
るA(+被覆電気材料の品質及び信頼性を向上し、かつ
Agを節約し得る経済性に優れた電気導体を提供し得る
もので、工業上顕著な効果を奏するものである。
57−

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)表面がNi、Co又はその合金からなる基体の一
    部又は全部の表面に、Aつ又はAq金合金被覆した電気
    材料において、基体とAq又はAg合金被覆層との間に
    Ru 、RIT 、Pt又はその合金の内1種又は2種
    以上の積層中間層を設けたことを特徴とするA(l被覆
    電気月利。
  2. (2)Cu又はCIJ合金材料の表面にNi、c。 又はその合金の内1種又は2種以上を積層して被覆した
    基体を用いる特許請求の範囲第1項記載のA(l被覆電
    気材料。
  3. (3)Ru 、R1)、Pt又はその合金からなる中間
    層を0801〜1μの厚さに設ける特許請求の範囲第1
    項又は第2項記載のAg被覆電気材料。
  4. (4)Ruからなる中間層を0.01〜1μの厚さに設
    ける特許請求の範囲第1項又は第2項記載のAg被覆電
    気材料。
  5. (5)表面がNi、co又はその合金からなる基体上に
    、Ru 、Rh 、Pt又はその合金の内1種又は2種
    以上を積層して合計0.01〜1μの厚さに電気メッキ
    し、その一部又は全部の表面にAg又はAg合金を電気
    メッキすることを特徴とするAg?l!!覆電気材料の
    製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003097523A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Japan Power Fastening Co Ltd ファスナー

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003097523A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Japan Power Fastening Co Ltd ファスナー

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