JPS61166994A - 光沢錫めつき層或いは光沢錫合金めつき層を有する銅または銅合金線条体 - Google Patents

光沢錫めつき層或いは光沢錫合金めつき層を有する銅または銅合金線条体

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JPS61166994A
JPS61166994A JP539185A JP539185A JPS61166994A JP S61166994 A JPS61166994 A JP S61166994A JP 539185 A JP539185 A JP 539185A JP 539185 A JP539185 A JP 539185A JP S61166994 A JPS61166994 A JP S61166994A
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JP
Japan
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plating layer
copper
bright
alloy
bright tin
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Application number
JP539185A
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English (en)
Inventor
Shoji Umibe
海部 昌治
Masumitsu Soeda
副田 益光
Tatsunori Nakajima
中嶋 辰紀
Ryoichi Ozaki
良一 尾崎
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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】 [産業上の利用分野1 本発明は光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっき層を有
する銅または銅合金線条体に関し、さらに詳しくは、耐
熱剥離性が優れた光沢錫めっ外層或いは光沢錫合金めっ
き層を有する銅または銅合金線条体に関する。
[従来技術] 一般に、端子・コネクター等の電子部品の多くは、表面
を保護し、耐蝕性を付与し、さらに、半田付性を維持す
るために錫めっきを施した銅または銅合金線条体が用い
られ、曲げ加工、絞り加工、プレス打抜加工等の加工を
行なって成形されている。
この銅または銅合金線条体の錫めっき層或いは錫合金め
っき層は、表面が光沢を有し、耐蝕性および半田付性の
優れたものが要求されるので、銅または銅合金線条体の
表面に、光沢銅めっき層を下地層として設け、その上に
光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっき層が設けられて
いるのが通常である。
しかしながら、この光沢錫めっき層或いは光沢錫合金め
っき層が設けられている銅または銅合金より製造された
電子部品が、端子・コネクターとして電子機器に組込ま
れて使用されると、通電することによって機器内の温度
が100℃前後になることがあり、このような使用環境
において長時間の継続使用を行なうと、500時間前後
で光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっき層が剥離する
二とがある。そして、この剥離現象は、例えば、燐青銅
のように錫を含有する銅合金−二発生し易いが、純銅や
鉄、ニッケル、シリコン、燐等を含有する銅合金にも発
生することがある。
このように、電子機器の使用中に剥離現象が発生すると
、導通不良、回路抵抗の増大、ノイズの発生等の障害を
引起すという致命的な欠陥となる。
しかして、従来より電子機器使用中の加熱現象によって
、銅または銅合金線条体に設けられている光沢錫めっき
層或いは光沢錫合金めっき層が剥離することを抑制する
ために、 (1)下地層としての銅めっき層を設けることを省略し
て、直接に光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっき層を
銅または銅合金線条体表面に設ける。
(2)銅または銅合金線条体表面に1μ以上のニッケル
遮断層を設け、その上に光沢錫めっき層或いは光沢錫合
金めっき層を設ける。
(3)銅または銅合金線条体表面に骨化銅浴で下地層の
銅わつき層を設け、その上に光沢錫めっき層或いは光沢
錫合金めっき層を設ける。
こと等が提案されている。
しかし、(1)は製品の保管中に耐蝕性が低下して半田
付不良を生じたり、電子機器に組込んで使用中に通電に
よる発熱によって光沢錫めっき層或い(よ光沢錫合金め
っき層が黒色に変色する、(2)は電子部品に成形加工
後にめっきを施す場合には悪影響はないが、銅または銅
合金線条体にめっきを設けた後で成形加工する場合は加
工性が悪く、曲げ加工面にクラックを発生する、(3)
は耐熱剥離性の改善が不充分であり、青化物使用による
公害対策を必要とする等の種々の問題点が存在するので
ある。
[発明が解決しようとする問題点1 本発明は従来における銅または銅合金線条体に設けられ
ている光沢錫めっ、外層或いは光沢錫合金めっき層の耐
熱剥離性が悪く、また、この耐熱剥離性の抑制において
も光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっき層の変色、加
工によるクラックの発生、また、耐熱剥離性の改善が不
充分であるという問題点を解決したものであって、優れ
た耐熱剥離性を有する光沢錫わつき層或いは光沢錫合金
めっき層を有する銅または銅合金線条体を提供するもの
である。
[問題点を解決するための手段] 本発明に係る光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっき層
を有する銅または銅合金線条体の特徴とするところは、
銅または銅合金線条体の表面に、下地層として光沢銅め
っき層を設け、中間層として0.05〜0.5μのニッ
ケルめっき層を設け、最上層として光沢錫めっき層或い
は光沢錫合金めっき層を設けたことにある。
本発明に係る光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっ1層
を有するlまたは銅合金線条体について、以下詳細に説
明する。
先ず、銅または銅合金線条体に設けられる光沢錫或いは
光沢錫合金めっき層は、電子部品の耐蝕性、半田付性を
長期間維持し、かつ、加熱経時による変色を防止するた
めには、下地層として光沢銅めっき層を設けることが不
可欠であり、光沢銅めっき層とするのは、最近の傾向と
して電子機器用の部品は軽薄短小化され、めっき層厚さ
は1μ前後と非常に薄くなっており、そのため、緻密な
像線結晶を得られる光沢銅めっき層としなければ、充分
な性能が得られないからである。
゛ この光沢銅めっき層の処理方法は、先ず、燐脱酸銅
、燐青銅、ベリリウム銅、銅−鉄系合金、銅−ニッケル
−i果合t、m−ニアケル−シリコン系合金等よりなる
電子機器用銅合金材料を、常法によってアルカリ浸漬脱
脂→水洗→陰極電解脱脂→水洗→酸処理の前処理を行な
い、水洗後光沢銅めっきを行なう。そして、この光沢銅
めっき層のめっき法としては、例えば、硫酸銅と硫酸を
主成分とする硫W&銅俗に添加剤として、チオカルボニ
ル(>C=S)のような光沢剤、デキストリン(C6H
2oO5)nのような平滑剤、ノニオンまたはアニオン
活性剤のような分散剤を適宜混合した浴で電気めっきを
行なう。勿論これ以外のめっき法によってもよい。この
光沢銅めっき層形成後に、硫酸または塩酸により活性化
処理後、水洗する。
次に、中間層としてのニッケルめっき層は、光訳錫めっ
き層或いは光沢錫合金めっき層の熱剥離現象を防止する
ために不可欠であり、ニッケルめっき層の厚さは0.0
5〜0.5μとするのか良く、厚さが、0.05μ未満
では熱剥離現象を防止する効果が不充分であり、また、
0.5μを越える厚さでは熱剥離現象を防止する効果は
充分あるが、生産性が低下し、光沢錫めっ5層或いは光
沢錫合金めっき層形成後の曲げ加工性を著しく低下し、
曲げ加工部にクラックが発生し易くなり、さらに、フ又
トが高くなる。この中間層のニッケルめっき層のめっき
法は、硫酸ニッケルと塩化ニッケルとを主成分とするワ
ット浴、塩化二ノテル浴、スル77ミン酸ニツケル浴、
硼弗化ニッケル浴等で電気めっきする方法を用いる。そ
して、ニッケルめっき層として内部応力が低く、加工性
の優れためっき層とするには、スルファミン酸ニッケル
浴を使用して電気めっきをするのが好ましい。次いで、
硫酸、塩酸で活性化処理後水洗する。
さらに、上記した中間層としてのニッケルめっき層を設
けた後に、光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっき層を
最上層として設けるのであるが、この光沢錫めっき層或
いは光沢錫合金めっき層は、電子部品の耐蝕性を高め、
半田付性を長期に亘って維持するために、通常は0.5
〜5μの厚さに設けられるが、最近では1μ前後の薄い
めっき層とするようになってきている。
この錫めっぎ層を光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっ
き層と光沢を有するめっき層とするのは、薄いめっき層
であってらit蝕性および半田付性を長期に亘って維持
させ、部品を電子機器の回路に組込む際に半田付不良を
生じさせない緻密な微細結晶が得られるからである。
そして、光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっき層を形
成する方法は、硫酸錫浴、硼弗化錫浴、フェノールスル
ホン酸錫浴等に光沢、平滑および分散を目的とした添加
剤を適宜混合した浴で電気めっきする方法或いは無光沢
めっきまたは半光沢錫めっき後、錫めっき層を融魚以上
に3〜10秒開加熱するりフロー処理等がある。しかし
、この方法以外に一般的な光沢錫めっき法も使用できる
なお、錫合金めっきとして、錫と鉛、銅、ニッケル、亜
鉛、カドミウム等の1種以上の成分と組合せた光沢錫合
金めっき層とすることができる。
以上説明したように、光沢銅めっき層と光沢錫合金めっ
き層との中間に0.05〜0.5μのニッケルめっきを
設けることによって、耐熱剥離性が着しく向上するのは
、光沢銅めっきと光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっ
き層を設けた銅または銅合金線条体を、100℃の温度
に加熱保持すると、光沢銅めっき層と光沢錫めっき層或
いは光沢錫合金めっき層との間に母材から光沢錫めっき
層或いは光沢錫合金めっき層に向って、Cu、Sn(ε
相)とCu5Sns(η相)という銅と錫の金属間化合
物が生成し、時間の経過と共に厚くなるが、同時に母材
とCu=Sn層との開にカーケンダル効果によるボイド
が形成され、この界面で剥離が発生する。
しかし、光沢銅めっき層と光沢錫めっき層或いは光沢錫
合金めっき層との中間にニッケルめっき層を設けて、上
記と同様に加熱保持しても、合金層もカーケンダルボイ
ドも生成することがなく、ニッケルメ・ンキ層が錫−銅
合金層の生成反応を妨害して熱剥離の原因となるカーケ
ンダルボイドの形成を抑制したものと推考する。
[実 施 例1 本発明に係る光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっき層
を有する銅または銅合金線条体の実施例について説明す
る。
実施例 厚さ0.25in+、幅25蘭の燐青銅2種(JTSC
5191)の条を常法の前処理を施した後、硫酸銅めっ
き浴1CuSO1・5H20200g/l、H2SO。
60g/l、(NHz)zcs o、otg/I、(C
gHzoOs)nO,O1g/ l lを用いて、電流
密度4A/da+2により厚さ1μの光沢銅めっき層を
設け、水洗し、次いで、10%H2SO,水溶液で活性
化処理を行なってから、水洗した後、スルファミン酸ニ
ッケル浴(Ni(NH2SOi)z ・4H20450
g/l、NiBr2・3 H2010g/ l、H3B
Os 35g/11を用いて、電流密度4A/dm2で
、ニッケルめっき層厚さを0.05μ、0.1μ、0.
3μ、0.5μのらのと、比較例としてニッケルめっき
層厚さを0.01μ、0.7μ、1μとして設けたもの
、また、全くニッケルめっきを施さないものを作製した
さらに、水洗および10%HCI水溶液で活性化処理後
、水洗したものに、硫酸錫めっき浴(SnSo、60g
/I、H2SO4100g/l、C,H。
CH3・S Oy H30g/ ’、HCHO(37%
)5m1/1、光沢剤10n+l/l、分散剤20+?
/+1を用いて、電流密度3A/dI112で厚さ1.
2μの光沢錫めっき層を設けて、本発明に係る光沢錫め
っき層を有する銅合金条と比較材を得た。
次に、これらの試料から、耐熱剥離性および曲げ加工性
を測定した。
(1)耐熱剥離性 上記した光沢錫めっき層を設けた銅合金条材より、長さ
50IIII11の試料を切出し、100℃、150℃
の温度で250時間と500時間の量大気中で加熱した
後、曲げ直径0.2511II11で90°曲げを2回
繰返し、曲げ部分のめっき層が剥離したか否かにより判
断した。
(2)曲げ加工性 耐熱剥離性と同様な試料を切出し、曲げ直径0.25m
mで90°および135°曲げを行ない、曲げ部分にク
ラックが発生したか否かを2Q倍の実体顕微鏡で判定し
た。
結果を第1表に示すが、この第−表から明らかなように
、本発明に係る光沢錫めっき層を有する銅合金線条体は
、耐剥離性に優れ、かつ、曲げ加工性も極めて良好であ
り、さらに、めっき品質も著しく向上していることがわ
かる。
[発明の効果゛1 以上詳細に説明したように、本発明に係ろ光沢錫めっき
層或いは光沢錫合金めっき層を有する銅*たは銅合金線
条体は上記の構成を有してしするものであるから、電子
部品材料として優れた耐熱剥離性を有するものであり、
かつ、電子部品の信頼性を高めることができるという効
果を有するものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 銅または銅合金線条体の表面に、下地層として光沢銅め
    っき層を設け、中間層として0.05〜0.5μのニッ
    ケルめっき層を設け、最上層として光沢錫めっき層或い
    は光沢錫合金めっき層が設けられていることを特徴とす
    る光沢錫めっき層或いは光沢錫合金めっき層を有する銅
    または銅合金線条体。
JP539185A 1985-01-16 1985-01-16 光沢錫めつき層或いは光沢錫合金めつき層を有する銅または銅合金線条体 Pending JPS61166994A (ja)

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