WO2016035879A1 - 端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金及び電子部品 - Google Patents

端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金及び電子部品 Download PDF

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俊策 吉川
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    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering

Definitions

  • the present invention relates to a lead-free solder alloy, particularly a lead-free solder alloy for terminal pre-plating suitable for soldering or pre-plating of the end of a coil, and an electronic component.
  • Electronic devices use coil parts with copper wires wound around the lead, like transformers, and motors such as computer disk drives and cooling fans use coils. Since these coils are conductive, the terminal portions are soldered to the terminals of electronic devices and motors.
  • the coil terminal part and the terminal cannot be soldered as they are. Therefore, when soldering, enamel and polyurethane resin (hereinafter referred to as a coating material) in the coil terminal portion must be removed.
  • the removal of the covering material may be mechanically peeled off with a blade, but the mechanical removal takes time and is inferior in productivity. Therefore, the method of removing the coating material from the coil terminal portion is performed by melting the coating material with heat. The method of removing the coating material with heat is to dissolve the coating material with the heat of the molten solder and remove it by immersing the coil terminal portion in the molten solder.
  • pre-plating is performed on the coil end portion in advance in order to obtain a good soldered portion.
  • the pre-plating of the coil terminal portion is performed by immersing the coil terminal portion in the molten solder.
  • the coil terminal portion is immersed in the molten solder even when the coating material is removed, the coil terminal to the molten solder is used. The immersion of the part enables a rational operation of performing preliminary plating simultaneously with the removal of the covering material.
  • a flux is applied to the coil terminal, and then the terminal is immersed in molten solder. Then, the coating material is melted by the heat of the molten solder, and the flux applied to the coil terminal portion floats around the immersed coil terminal portion. Accordingly, the coating material is removed, and the flux acts where the copper wire is exposed, so that the molten solder is metallically joined to the copper wire.
  • Pb-Sn solder has been used as a pre-plating for coil terminals.
  • lead containing no Pb has been used in recent years.
  • Free solder has been used.
  • the soldering temperature is around 400 ° C.
  • the soldering temperature is increased in lead-free solder, oxidation of the molten solder surface proceeds and a large amount of oxide is generated. The generation of a large amount of the oxide also increases the amount attached to the soldered portion, thereby deteriorating the appearance characteristics of the product and lowering the wettability, so that a good soldered portion cannot be obtained.
  • Patent Documents 1 to 6 describe a technique for adding P or Ga, or P and Ga for the purpose of improving the solder cutting performance when the soldering temperature is around 400 ° C. There is no description of the effect of suppressing the generation of bridges and icicles by addition of P or Ga, or addition of P and Ga.
  • an object of the present invention is to provide a lead-free solder alloy for terminal pre-plating and an electronic component with improved cutting performance under use conditions where the soldering temperature is around 400 ° C.
  • the inventor of the present invention uses a predetermined amount of Ga and P in a Sn—Cu—Ni-based lead-free solder alloy in which the additive amount of Cu and Ni is set so that Sn is a main component and the soldering temperature is around 400 ° C. As a result, it was found that the cutting performance was improved even when the soldering temperature was around 400 ° C., and the present invention was completed.
  • the invention according to claim 1 is a lead-free solder alloy for terminal pre-plating for pre-plating a terminal by dipping, wherein Cu is 4% by mass or more and 6% by mass or less, and Ni is 0.1% by mass or more. 0.2 mass% or less, Ga is 0.01 mass% or more and 0.04 mass% or less, P is 0.004 mass% or more and 0.03 mass% or less, and the total of Ga and P is 0.05 mass% or less,
  • the lead is a lead-free solder alloy for terminal pre-plating in which the balance is Sn and the tension in the molten state by heating at the soldering temperature is 200 dyn / cm or less.
  • Ga is 0.01% by mass or more and 0.04% by mass or less
  • P is 0.004% by mass or more and 0.03% by mass or less
  • the total of Ga and P is 0.05% by mass or less
  • soldering temperature When the tension in the molten state by heating at 200 is 200 dyn / cm or less, even when the soldering temperature is close to 400 ° C., the soldering object such as the coil terminal is pulled up from the molten solder. Cutting performance is improved.
  • solder breakage during soldering In the case of an electronic component in which the terminal part is pre-plated by immersing it in a molten solder and pulling it up, solder breakage during soldering And the generation of bridges and icicles can be suppressed.
  • the temperature when soldering the soldering object to be melted in molten solder depends on the heat capacity of the terminal part of the object to be processed and the coil having the terminal part, but the melting point of the solder +20 to It is common to carry out at 50 ° C.
  • the solder alloy used for the preliminary plating of the terminal portion is preferably a solder alloy having a melting point of 420 ° C. or lower so that the soldering temperature is 470 ° C. or lower.
  • the soldering temperature is 470 ° C. or higher, copper erosion becomes severe.
  • the amount of Ga added is considered.
  • the amount of Ga added is less than 0.01% by mass, the effect of improving the cutting performance is obtained. Is not enough.
  • the Ga addition amount exceeds 0.04% by mass, the melting point of the solder becomes high, which makes it unsuitable for use in soldering at around 400 ° C.
  • the amount of P added is considered.
  • the amount of P added is less than 0.004% by mass, the effect of improving cutting performance Is not enough.
  • the addition amount of P exceeds 0.03% by mass, the melting point of the solder becomes high, which makes it unsuitable for use in soldering at around 400 ° C.
  • Ga is 0.01% by mass or more and 0.04% by mass or less
  • P is 0.004% by mass or more and 0.03% by mass. Add below.
  • Table 1 shows examples and comparative examples of the present invention.
  • the amount of each element added is mass%.
  • solder breakability in Table 1 evaluated the tension when pulling up the sample from the molten solder.
  • a method for measuring the tension a ring method using a Dvol surface tension meter was adopted. After each solder material having the composition shown in the examples and comparative examples was melted at 400 ° C. using a solder bath, the melted solder surface was scraped off and allowed to stand for 5 minutes. A 4 cm platinum ring (sample) was immersed and the tension at the time of pulling up was measured (unit: dyn / cm). Each test was performed 10 times for each solder composition, and the average value was calculated as the tension.
  • Evaluation of icicles and bridges was made by melting each solder material of Examples and Comparative Examples at 400 ° C., scraping the melted solder surface, and immersing the terminal portion of the coil in which flux was previously applied to the soldering portion.
  • the number of occurrences of icicles and bridges when pulled up was evaluated.
  • the terminal portion of the coil is a Cu wire coil with 4 terminals on one side and a pitch of 2 mm, and the flux is rosin-based post flux (manufactured by Senju Metal: SR-209).
  • a total of 20 coils were used to measure the total number of icicles and bridges.
  • the immersion conditions were an immersion speed of 10 mm / sec, an immersion depth of 4 mm, and a pulling speed of 10 mm / sec.
  • the evaluation result is ⁇ . Moreover, the evaluation result was set to x about the thing in which tension
  • Ga and Ga is added in an amount of 0.01% by mass or more and 0.04% by mass or less, and P is added in an amount of 0.004% by mass or more and 0.03% by mass or less in a range where the total amount of P is 0.05% by mass or less.
  • Example 1 added at 0.015% by mass, which is the value of the above, it can be seen that the breakability of the solder when the terminal portion is pulled out of the molten solder is improved, and the occurrence of icicles and bridges is suppressed.
  • the addition amount of P is 0.03% by mass of the upper limit value
  • the addition amount of Ga is 0.02 mass% so that the total addition amount of Ga and P is 0.05 mass% or less.
  • the additive amount of Ga is 0.04% by mass of the upper limit
  • the additive amount of P is 0.004% by mass so that the total additive amount of Ga and P is 0.05% by mass or less. Even if it is 3, it turns out that the cutting property of a solder when pulling up a terminal part out of molten solder improves, and generation
  • Example 4 in which the addition amount of P is 0.004% by mass, which is the lower limit value, if about 0.02% by mass of Ga, which is lower than the upper limit value, is added, It can be seen that the cutting performance is improved and the occurrence of icicles and bridges is suppressed.
  • Example 5 in which the additive amount of Ga is 0.01% by mass, which is the lower limit, if P is added by approximately 0.015% by mass, which is lower than the upper limit, It can be seen that the cutting performance is improved and the occurrence of icicles and bridges is suppressed.
  • Example 6 in which the addition amount of P is 0.004% by mass of the lower limit value and the addition amount of Ga is 0.01% by mass of the lower limit value, the solder breakage when the terminal portion is pulled up from the molten solder It can be seen that the performance is improved and the occurrence of icicles and bridges is suppressed.
  • Example 7 in which the addition amount of Ga and P is the same value as in Example 1 and the addition amount of Cu is the upper limit value, and in Example 8 in which the addition amount of Cu is the lower limit value, Ga and P are added. It can be seen that there is no effect on cutting performance.
  • Example 9 in which the addition amounts of Ga and P are the same as those in Example 1 and the addition amount of Ni is the upper limit, and in Example 10 in which the addition amount of Cu is the lower limit, the addition of Ga and P is also performed. It can be seen that there is no effect on cutting performance.
  • the terminal portion 10 is immersed and pulled up in solder melted at around 400 ° C.
  • the covering material can be melted and removed by the heat of the molten solder, and the solder cutting performance at the time of soldering near 400 ° C. is improved. It was found that the occurrence of
  • the vicinity of 400 ° C. which is the temperature at the time of soldering, refers to a temperature range of 380 to 470 ° C.
  • the molten solder temperature is 470 ° C. or lower. This is because soldering is necessary.
  • a solder alloy having a melting point of 420 ° C. or lower is desirable so that the soldering temperature is 470 ° C. or lower.

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Abstract

　端子部を溶融はんだ中から引き上げるときの切れ性を向上させた端子用鉛フリーはんだ合金を提供する。Ｃｕが４質量％以上６質量％以下、Ｎｉが０．１質量％以上０．２質量％以下、Ｇａが０．０１質量％以上０．０４質量％以下、Ｐが０．００４質量％以上０．０３質量％以下、ＧａとＰの合計が０．０５質量％以下、残部がＳｎからなり、はんだ付け温度での加熱による溶融状態での張力が２００ｄｙｎ／ｃｍ以下である端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金である。

Description

端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金及び電子部品
　本発明は、鉛フリーはんだ合金、特にコイルの端部のはんだ付けや予備メッキするのに適した端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金及び電子部品に関する。
　電子機器にはトランスのようにリード部分に銅細線が巻かれたコイル部品が使われ、またコンピューターのディスクドライブや冷却ファン等のモーターにはやはりコイルを巻いた部品が使われている。これらのコイルは導通をとるため、端子部が電子機器やモーターの端子とはんだ付けされる。
　一般にコイル部品の銅線は、表面にエナメルが塗装され、さらにその上にポリウレタン樹脂が被覆されているため、このままではコイル端子部と端子とは、はんだ付けができない。そこではんだ付けするときには、コイル端子部のエナメルやポリウレタン樹脂（以下、被覆材という）を除去しなければならない。この被覆材の除去は、機械的に刃物で剥がすことも考えられるが、機械的除去は手間がかかって生産性が悪い。そこでコイル端子部の被覆材の除去は、被覆材を熱で溶かして除去する方法が採られている。被覆材を熱で除去する方法とは、溶融はんだ中にコイル端子部を浸漬することにより、溶融はんだの熱で被覆材を溶かして除去するものである。
　ところでコイル端子部を端子にはんだ付けするときは、良好なはんだ付け部を得るために、コイル端部に予め予備メッキを施しておく。一般にコイル端子部の予備メッキは、溶融はんだ中にコイル端子部を浸漬することにより行うが、前述の被覆材の除去でもコイル端子部を溶融はんだに浸漬することから、この溶融はんだへのコイル端子部の浸漬は、被覆材の除去と同時に予備メッキを行うという合理的な作業ができることになる。
　コイル端子部の被覆材の除去と予備メッキは、コイル端子部にフラックスを塗布し、その後、該端子部を溶融はんだ中に浸漬する。すると溶融はんだの熱により被覆材が溶け、またコイル端子部に塗布したフラックスが浸漬したコイル端子部の周囲に浮く。従って、被覆材が除去され、銅線が露出したところにフラックスが作用して、溶融はんだが銅線に金属的に接合する。
　コイル端子部の予備メッキとして、従来はＰｂ－Ｓｎはんだを使用していたが、Ｐｂ－ＳｎはんだはＰｂ公害のため使用が規制されるようになってきたことから、近年はＰｂを含まない鉛フリーはんだを使用するようになってきた。コイル端子部のはんだ付けの場合、被覆材を溶解、除去するため溶融はんだの温度が４００℃近傍となるように加熱して、はんだ付け温度が４００℃近傍となるようにしなければならない。しかし、鉛フリーはんだにおいてはんだ付け温度を高くすると、溶融はんだ表面の酸化が進行して大量の酸化物が発生する。該酸化物の大量発生は、はんだ付け部に付着する量も多くなって製品の外観特性を低下させるとともに、濡れ性が低下して、良好なはんだ付け部が得られない。
　Ｓｎ－Ｃｕ－Ｎｉ系の鉛フリーはんだ合金として、ＰまたはＧａを添加する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
　ＰまたはＧａの添加により酸化抑制効果があることが知られており、鉛フリー合金の酸化物抑制対策としては、Ｓｎ－Ｃｕ－Ｎｉ系のはんだ合金にＰとＧａを添加することで、溶融したはんだ表面の耐酸化性を向上させた技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
　また、Ｓｎを主成分としたはんだ合金に対して、Ｇａを添加したものに、ＰまたはＧｅ、あるいは、Ｐ及びＧｅを添加することで、４００℃近傍での耐酸化抑制効果を得られるようにした技術が開示されている（例えば、特許文献３、４参照）。
　更に、Ｓｎ－Ｃｕ－Ｎｉ系のはんだ合金にＰまたはＧｅを添加することで、酸化膜の形成を抑制できるようにした技術が開示されている（例えば、特許文献５参照）。
　また、Ｓｎを主成分とする溶融はんだ中に添加される鉛フリー添加合金として、Ｇａを添加することで、はんだ表面の外観性を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献６参照）。
ＷＯ２００７／０８２４５９号公報（実施例） ＣＮ１０３４０６６８７Ａ号公報（表１、表３、段落００７１、００７２） 特開２００８－２２１３４１号公報（表１、段落００２２） 特開２００４－１８１４８５号公報（表１、段落００２５） 特開２００１－３３４３８４号公報（発明の効果の欄） 特開平１１－３３３５８９号公報（段落００１５）
　コイル等の端子部にはんだによる予備メッキを行う場合、端子部を溶融はんだ中から引き上げたときに端子部の間がはんだで繋がるブリッジと称する事象の発生やつららの発生を抑制する必要がある。特に、被覆材の除去のためはんだ付け温度を４００℃近傍とする場合において、切れ性の良いはんだ合金が求められる。しかし、特許文献１～６には、はんだ付け温度を４００℃近傍とする場合において、はんだの切れ性を向上させることを目的として、ＰまたはＧａ，あるいは、Ｐ及びＧａを添加する技術についての記載はなく、ＰまたはＧａ，あるいは、Ｐ及びＧａの添加でブリッジ及びつららの発生を抑制するという効果の記載はない。
　そこで、本発明は、はんだ付け温度が４００℃近傍である使用条件において、切れ性を向上させた端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金及び電子部品を提供することを目的とする。
　本発明者は、Ｓｎを主成分とし、はんだ付け温度を４００℃近傍とするためＣｕ、Ｎｉの添加量を設定したＳｎ－Ｃｕ－Ｎｉ系の鉛フリーはんだ合金において、所定の量のＧａとＰを添加することで、はんだ付け温度が４００℃近傍であっても、切れ性が向上することを知見して本発明を完成させた。
　請求項１に記載の発明は、浸漬によって予備メッキを端子に施すための端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金であって、Ｃｕが４質量％以上６質量％以下、Ｎｉが０．１質量％以上０．２質量％以下、Ｇａが０．０１質量％以上０．０４質量％以下、Ｐが０．００４質量％以上０．０３質量％以下、ＧａとＰの合計が０．０５質量％以下、残部がＳｎからなり、はんだ付け温度での加熱による溶融状態での張力が２００ｄｙｎ／ｃｍ以下である端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金である。
　Ｓｎを主成分とし、Ｃｕを４質量％以上６質量％以下、Ｎｉを０．１質量％以上０．２質量％以下で含むことで、はんだ付け温度を４００℃近傍とすることに適した組成であって、Ｇａが０．０１質量％以上０．０４質量％以下、Ｐが０．００４質量％以上０．０３質量％以下、ＧａとＰの合計が０．０５質量％以下、はんだ付け温度での加熱による溶融状態での張力が２００ｄｙｎ／ｃｍ以下とすることで、はんだ付け温度が４００℃近傍であっても、コイルの端子部等はんだ付けの処理対象物を溶融はんだ中から引き上げるときの切れ性が向上する。本発明の端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金を使用して、端子部を溶融させたはんだ中に浸漬して引き上げることで端子部が予備メッキされた電子部品では、はんだ付け時のはんだの切れ性が向上し、ブリッジやつららの発生を抑制することができる。
本実施の形態の電子部品の一例を示す構成図である。
　Ｓｎを主成分としたはんだ合金において、所定量のＧａとＰを添加すると、はんだ表面の溶融粘度が低くなり、はんだ付けの処理対象物、例えば、コイルの端子部を溶融はんだから引き上げるときのはんだの張力が低下する。これにより、端子部を溶融はんだ中から引き上げるときのはんだの切れ性が向上し、ブリッジやつららの発生を抑制することができる。
　ＧａとＰの添加量が少ないと、端子部を溶融はんだから引き上げるときのはんだの張力が高く、切れ性を向上させる効果が十分には得られない。上述したように、溶融はんだにコイル端子部を浸漬することにより、コイルの被覆材であるエナメルやポリウレタン樹脂を除去する場合、溶融はんだの温度が４００℃近傍となるように加熱して、はんだ付け温度が４００℃近傍となるようにする必要がある。
　溶融はんだにはんだ付けの処理対象物を浸漬してはんだ付けする場合の温度は、処理対象物の端子部や、端子部を有したコイル等の部品の熱容量にもよるが、はんだの融点＋２０～５０℃で行うのが一般的である。しかしながら、はんだ付け温度が４７０℃以上になると、コイルの端子部を溶融はんだに浸漬したときに被覆材が瞬時に炭化して端子部に付着し、これがはんだの金属的接合を妨げるようになる。そこで端子部の予備メッキに使用するはんだ合金は、はんだ付け温度が４７０℃以下となるように、はんだの融点が４２０℃以下のはんだ合金が望ましい。また、はんだ付け温度が４７０℃以上になると、銅食われが激しくなってしまう。
　しかし、Ｇａ及びＰの添加量が必要以上に増えるとはんだの融点が高くなり、４００℃近傍ではんだ付けするという用途に適さなくなる。
　Ｓｎを主成分としたはんだ合金に、ＧａとＰのどちらか一方のみを添加すれば、酸化抑制効果は得られるが、切れ性を向上させる効果が十分には得られない。
　Ｓｎを主成分としたはんだ合金に、ＧａとＰの両方を添加する場合において、Ｇａの添加量について考察すると、Ｇａの添加量が０．０１質量％未満であると、切れ性を向上させる効果が十分には得られない。一方、Ｇａの添加量が０．０４質量％を超えると、はんだの融点が高くなり、４００℃近傍ではんだ付けするという用途に適さなくなる。
　Ｓｎを主成分としたはんだ合金に、ＧａとＰの両方を添加する場合において、Ｐの添加量について考察すると、Ｐの添加量が０．００４質量％未満であると、切れ性を向上させる効果が十分には得られない。一方、Ｐの添加量が０．０３質量％を超えると、はんだの融点が高くなり、４００℃近傍ではんだ付けするという用途に適さなくなる。
　但し、ＧａとＰをそれぞれ上限値近くまで添加してしまうと、やはりはんだの融点が高くなり、４００℃近傍ではんだ付けするという用途に適さなくなる。
　そこで、ＧａとＰの添加量の合計が０．０５質量％以下となる範囲で、Ｇａを０．０１質量％以上０．０４質量％以下、Ｐを０．００４質量％以上０．０３質量％以下で添加する。
　Ｓｎを主成分としたはんだ合金において、銅食われ防止効果のあるＣｕの添加量が４質量％よりも少ないと銅食われ防止の効果が現れない。一方、Ｃｕの添加量が６質量％を超えると、はんだの融点が高くなる。
　また、Ｓｎを主成分とし、Ｃｕの添加量が４～６質量％の上述したはんだ合金にＮｉを添加することで、４００℃近傍でのはんだ付けにおける銅食われ防止効果が更に向上する。但し、Ｎｉの添加量が０．１質量％よりも少ないと、銅食われ防止の効果が向上しない。一方、Ｎｉの添加量が０．２質量％を超えると、はんだの融点が高くなる。
　Ｓｎを主成分としたはんだ合金において、Ａｇを添加することで濡れ性が向上することが知られている。しかし、高価なＡｇの添加は製品コストの上昇につながり好ましいものではない。そして、本発明では、Ａｇを添加せずとも、端子部を溶融はんだ中から引き上げるときのはんだの切れ性が向上する。
　本発明の実施例と比較例を表１に示す。なお、表１において各元素の添加量は質量％である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１におけるはんだ切れ性評価は、溶融はんだから試料を引き上げる際の張力を評価した。張力の測定方法は、デュヌイの表面張力計を用いた輪環法を採用した。実施例及び比較例に示す組成とした各はんだ材をはんだ槽を用いて４００℃にて溶融させた後、溶融したはんだ表面を掻きとり、５分静止した後、あらかじめＩＰＡで脱脂した円周が４ｃｍの白金環（試料）を浸漬させ、引き上げる際の張力を測定した（単位：ｄｙｎ／ｃｍ）。各はんだ組成に対し、それぞれ１０回試験した後、その平均値を張力として算出した。
　つらら及びブリッジの評価は、実施例及び比較例の各はんだ材を４００℃にて溶融させた後、溶融したはんだ表面を掻き取り、予めはんだ付け部にフラックスを塗布したコイルの端子部を浸漬させ、引き上げた際のつらら及びブリッジの発生数により評価した。コイルの端子部は片側４端子、ピッチが２ｍｍのＣｕ線コイルを用いており、フラックスはロジン系ポストフラックス（千住金属製：ＳＲ－２０９）を使用した。コイルは計２０個用いて、つらら及びブリッジの発生合計数を計測した。浸漬条件は浸漬速度１０ｍｍ／ｓｅｃ、浸漬深さ４ｍｍ、引上げ速度１０ｍｍ／ｓｅｃとした。
　はんだ切れ性において張力が２００ｄｙｎ／ｃｍ以下、かつ、つらら及びブリッジの発生合計数が５以下であれば、評価結果は○とした。また、はんだ切れ性において張力が２００ｄｙｎ／ｃｍを超えており、かつ、つらら及びブリッジの発生合計数が５を超えるものについては、評価結果を×とした。
　表１の各実施例に示すように、Ｓｎを主成分とし、Ｃｕを４質量％以上６質量％以下、Ｎｉを０．１質量％以上０．２質量％以下で含むはんだ合金において、ＧａとＰの添加量の合計が０．０５質量％以下となる範囲で、Ｇａを０．０１質量％以上０．０４質量％以下、Ｐを０．００４質量％以上０．０３質量％以下で添加することで、端子部を溶融はんだ中から引き上げるときのはんだの切れ性が向上し、つらら及びブリッジの発生が抑制されることが判る。
　例えば、ＧａとＰの添加量の合計が０．０５質量％以下となる範囲で、Ｇａを下限値以上かつ上限値以下の値である０．０２質量％、Ｐを下限値以上かつ上限値以下の値である０．０１５質量％で添加した実施例１では、端子部を溶融はんだ中から引き上げるときのはんだの切れ性が向上し、つらら及びブリッジの発生が抑制されることが判る。
　また、Ｐの添加量を上限値の０．０３質量％とし、ＧａとＰの添加量の合計が０．０５質量％以下となるようにＧａの添加量を０．０２質量％とした実施例２、Ｇａの添加量を上限値の０．０４質量％とし、ＧａとＰの添加量の合計が０．０５質量％以下となるようにＰの添加量を０．００４質量％とした実施例３であっても、端子部を溶融はんだ中から引き上げるときのはんだの切れ性が向上し、つらら及びブリッジの発生が抑制されることが判る。
　更に、Ｐの添加量を下限値の０．００４質量％とした実施例４では、Ｇａを上限値より低い０．０２質量％程度添加すれば、端子部を溶融はんだ中から引き上げるときのはんだの切れ性が向上し、つらら及びブリッジの発生が抑制されることが判る。
　また、Ｇａの添加量を下限値の０．０１質量％とした実施例５では、Ｐを上限値より低い０．０１５質量％程度添加すれば、端子部を溶融はんだ中から引き上げるときのはんだの切れ性が向上し、つらら及びブリッジの発生が抑制されることが判る。
　更に、Ｐの添加量を下限値の０．００４質量％とし、Ｇａの添加量を下限値の０．０１質量％とした実施例６でも、端子部を溶融はんだ中から引き上げるときのはんだの切れ性が向上し、つらら及びブリッジの発生が抑制されることが判る。
　また、ＧａとＰの添加量を実施例１と同じ値とし、Ｃｕの添加量を上限値とした実施例７、Ｃｕの添加量を下限値とした実施例８でも、ＧａとＰの添加による切れ性に影響を及ぼすことがないことが判る。
　また、ＧａとＰの添加量を実施例１と同じ値とし、Ｎｉの添加量を上限値とした実施例９、Ｃｕの添加量を下限値とした実施例１０でも、ＧａとＰの添加による切れ性に影響を及ぼすことがないことが判る。
　これに対し、Ｓｎを主成分とし、Ｃｕを４質量％以上６質量％以下、Ｎｉを０．１質量％以上０．２質量％以下で含むはんだ合金であっても、Ｇａ及びＰを含まない比較例１では、端子部を溶融はんだ中から引き上げるときのはんだの切れ性が悪く、つらら及びブリッジの発生を抑制できないことが判る。
　また、Ｓｎを主成分としたはんだ合金に、ＧａとＰのどちらか一方を添加した比較例２及び比較例３でも、端子部を溶融はんだ中から引き上げるときのはんだの切れ性が悪く、つらら及びブリッジの発生を抑制できないことが判る。
　更に、Ｓｎを主成分としたはんだ合金に、ＧａとＰの両方を添加した組成でも、Ｐの添加量が上限値を超えた比較例４、及び、Ｇａの添加量が上限値を超えた比較例５では、融点が実施例１の融点から＋２０℃を超えており、４００℃近傍での十分なはんだ付け性が得られないため、はんだ切れ性と、つらら及びブリッジの評価を行わなかった。
　また、Ｓｎを主成分としたはんだ合金に、ＧａとＰの両方を添加した組成でも、Ｐの添加量が下限値未満の比較例６、Ｇａの添加量が下限値未満の比較例７、及び、ＧａとＰの添加量が共に下限値未満の比較例８では、端子部を溶融はんだ中から引き上げるときのはんだの切れ性が悪く、つらら及びブリッジの発生を抑制できないことが判る。
　更に、Ｓｎを主成分としたはんだ合金に、ＧａとＰの両方を添加した組成でも、ＧａとＰの添加量の合計が上限値を超えた比較例９では、融点が実施例１の融点から＋２０℃を超えており、４００℃近傍での十分なはんだ付け性が得られないため、はんだ切れ性と、つらら及びブリッジの評価を行わなかった。
　また、ＧａとＰの添加量を実施例１と同じ値としても、Ｃｕの添加量が上限値を超えた比較例１０、Ｎｉの添加量が上限値を超えた比較例１１では、融点が実施例１の融点から＋２０℃を超えており、４００℃近傍での十分なはんだ付け性が得られないため、はんだ切れ性と、つらら及びブリッジの評価を行わなかった。
　以上の結果から、図１に示すように、本発明に係る端子用鉛フリーはんだ合金を使用して、端子部１０を４００℃近傍で溶融させたはんだ中に浸漬して引き上げることで端子部１０がはんだ１１で予備メッキされた電子部品１２では、溶融はんだの熱で被覆材を溶かして除去することができるとともに、４００℃近傍でのはんだ付け時のはんだの切れ性が向上し、ブリッジやつららの発生が抑制されることが判った。
　なお本願における、はんだ付け時の温度である４００℃近傍とは、３８０～４７０℃の温度域を指す。これは、被覆材を除去するためには溶融したはんだの温度が３８０℃以上ではんだ付けをする必要があり、一方、被覆材の炭化を防止するためには溶融したはんだの温度が４７０℃以下ではんだ付けをする必要があるためである。また、はんだ付け温度が４７０℃以下となるように、はんだの融点が４２０℃以下のはんだ合金が望ましい。
１０・・・端子部、１１・・・はんだ、１２・・・電子部品

Claims (3)

  1. 　浸漬によって予備メッキを端子に施すための端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金であって、
    　Ｃｕが４質量％以上６質量％以下、Ｎｉが０．１質量％以上０．２質量％以下、Ｇａが０．０１質量％以上０．０４質量％以下、Ｐが０．００４質量％以上０．０３質量％以下、ＧａとＰの合計が０．０５質量％以下、残部がＳｎからなり、
    　はんだ付け温度での加熱による溶融状態での張力が２００ｄｙｎ／ｃｍ以下である
    　ことを特徴とする端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金。
  2. 　はんだ付け温度が３８０℃以上の端子予備メッキ用に使用される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の端子予備メッキ用鉛フリーはんだ合金を使用して端子が予備メッキされた
    　ことを特徴とする電子部品。
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