JPH046296A - ニッケルめっき銅線とその製造方法 - Google Patents

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） 本発明はニッケルめっき銅線とその製造方法に関腰更に
詳しくは、耐食性が優れ、電子部品や電子機器のリード
線に用いた場合に、耐変色性が良好であるニッケルめっ
き銅線とその製造方法に関する。

（従来の技術） 電子部品や電子機器のリード線には、半田付は性が良好
であることからして、従来から銀被覆銅線が多用されて
いる。しかし、このリード線は銀で被覆されているので
高価である。

このため、最近では、銅または銅合金から成る芯線の表
面に、銀に代えてニッケルめっきを施したリード線が広
く用いられている。このニッケルめっき銅線は、芯線の
構成材料である銅または銅合金の良導電性、良加工性、
耐熱性のような特性が充分に発揮されることに加えて、
ニッケル特有の耐食性も備えており、かつ銀に比べて安
価であるという利点がある。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記したニッケルめっき銅線を用いて、例え
ば、ダイオード製造時におけるシリコンチップの半田付
けを行なった場合、ニッケルめっき銅線は、この工程に
おいて、３００〜４００℃の温度で約１時間の半田付け
、更に２００〜２５０℃の温度で１６時間のキュアとい
う高温環境に曝される。

しかしながら、ニッケルめっき銅線が上記したような高
温環境に曝されると、芯線の部分を構成する銅成分がニ
ッケルめっき層の中を表面に向かって拡散し、その結果
、ニッケルめっき銅線の表面は変色してその耐食性が低
下するという問題が発生する。

本発明は上記した問題を解決し、高温環境下にあっても
表面の変色が少なく、したがって耐食性の低下も少ない
ニッケルめっき銅線の製造方法の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記した目的を達成するために鋭意研究
を重ねたところ、ニッケルめっき層を粗大結晶粒のニッ
ケルで構成すると、この粗大結晶粒にはピンホールや粒
界が少ないので、芯線の銅成分の表面への拡散が抑制さ
れ、その結果、表面変色と耐食性の低下が抑制されると
の事実を見出した。

そして、このニッケルめっき層におけるニッケルの結晶
粒径の大小は、その下地である芯線の銅の結晶粒径の大
小に規定されるとの知見も勘案することにより、本発明
のニッケルめっき銅線とその製造方法を開発するに到っ
た。

すなわち、本発明のニッケルめっき銅線は、銅または銅
合金から成り、銅の結晶粒径が５．０μｍ以上である芯
線と、該芯線の表面に電気めっき法で被覆形成されてい
る厚み０．１〜５．０μｍのニッケルめっき層とから成
ることを特徴とし、また、その製造方法は、伸線処理さ
れた銅または銅合金から成る芯線に焼鈍処理を施して銅
の結晶粒径を５．０μｍ以上に調整し、ついで、前記芯
線の表面に電気めっきを施して厚み０．１〜５．０μｍ
のニッケルめっき層を形成することを特徴とする。

まず、本発明のニッケルめっき銅線の芯線は、銅または
銅合金で構成される。具体的にはタフピッチ銅（Ｔ　Ｐ
　Ｏ）や、Ｃｕ−０，１％Ａｇ、Ｃｕ−０．１５％Ｓｎ
などである。また、鋼線の表面に銅をクラッドして成る
ＥＦ線であってもよい。

この芯線においては、銅の結晶粒径が５．０μｍ以上の
大きさに調整されている。この結晶粒径が５．０μｍよ
り小さい場合には、この芯線の表面に後述する電気めっ
き法でニッケルめっき層を形成したときに、ニッケルの
結晶粒径は、銅の結晶粒径の大きさに追随するので、ニ
ッケルの結晶粒径も小さくなり、その結果、ニッケルめ
っき層にはピンホールや粒界が多数存在するようになっ
て、ニッケルめっき層による芯線からの銅の拡散防止効
果が低下するからである。

芯線の表面に形成されるニッケルめっき層の厚みは０．
１〜５．０μｍに設定される。この厚みが０．１ａｍよ
り薄い場合は、得られるニッケルめっき銅線の耐変色性
や耐食性が不充分となり、また厚みを５．０μｍより厚
（しても、そのめっき層ではニッケルの粗大結晶が形成
されないからである。

ニッケルめっき層の好ましい厚みは、０．５〜３．０μ
ｍ程度である。

本発明のニッケルめっき銅線は次のようにして製造され
る。

まず、所定の線径にまで伸線処理された芯線に焼鈍処理
を施して銅の結晶粒径を５，０μｍ以上の大きさに調整
する。

伸線処理を受けた芯線は、その伸線時に加えられた減面
加工によって、一般に、銅の結晶粒径が小さくなってい
る。

したがって、この芯線に焼鈍処理を施すことにより、銅
の結晶粒を粗大化し、その結晶粒径を５．０μｍ以上に
調整する。

焼鈍処理の条件は、伸線された芯線への減面加工率やそ
の結果としての銅結晶粒径の大きさによって適宜選定さ
れるが、通常、焼鈍温度３００’Ｃ以上、焼鈍時間０．
１〜２５０分の範囲内で選定される。

ついで、焼鈍処理が施された芯線に電気めっき法でニッ
ケルめっきが施される。

このときの電気めっきの条件、例えば、用いるめっき浴
の組成、浴温、電流密度などは、従来からニッケルめっ
きに採用されている条件を転用すればよい。このとき、
上記条件の外、めっき時間などを適宜選定することによ
り、ニッケルめっき層の厚みを０．１〜５．０μｍの範
囲に調節する。

この電気めっきの過程で、ニッケルめっき層は下地であ
る芯線の銅結晶粒に沿って成長していく。

したがって、銅結晶の粒径が５．０μｍ以上であるため
、ニッケルめっき層を構成するニッケルの結晶粒は粗大
化し、銅の拡散防止効果が大きくなる。

（発明の実施例） 実施例１〜９．比較例１〜３ 第１表に示した材料と、銅の結晶粒径を有する線径０．
８Ｍの芯線に、Ｎ２雰囲気炉内で第１表に示した条件の
焼鈍処理を行なって、それぞれの銅結晶粒径を第１表で
示した大きさに調整した。

ついで、各芯線に下記条件の電気めっきを施して、第１
表に示した厚みでニッケルめっき層を形成した。

浴組成：スルファミン酸ニッケル３００ｇ／　ｌ　。

塩化ニッケル３０ｇ／　１　、ホウ酸３０ｇ／　１浴温
　　：５５℃ 電流密度：５Ａ／ｄｍ” 得られた各ニッケルめっき銅線につき、下記の仕様で評
価試験を行った。

銅拡散量二ニッケルめっき銅線に、３５０℃の水素雰囲
気中で１時間の熱処理を施し、 ついで２５０℃の大気雰囲気中で１６時間の熱処理を施
したのち、表面にニッケ ルめっき層の表面）から１００人の深さまでのめっき層
中における銅の量を定 量した。この定量値が小さいものほど、ニッケルめっき
層の銅拡散防止能は良 好であることを示す。

耐食性　：銅拡散量の測定の場合と同し条件でニッケル
めっき銅線に熱処理を施した のち、１５％塩酸溶液に浸漬して乾燥 し、ついで、２００℃の大気雰囲気中 で１０時間の熱処理を施し、発生した 腐食面積を線材の全面に対する腐食部 分の面積の割合（％）として算出した。

この値が小さいものほど、耐食性に 優れていることを表す。

加工性　二ニッケルめっき銅線の５０ｍｍ長さに対し、
正方向４０回、逆方向３０回の 捻回テストを行い、ニッケルめっきの 健全性を評価した。

○：ニッケルめっきの剥離なし、 ×：ニッケルめっきの剥離あり。

以上の結果を一括して第１表に示した。

（以下余白） （発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明のニッケルめっき
銅線は、芯線の銅結晶粒径が大きいので、芯線表面に形
成されるニッケルめっき層のニッケル結晶粒径も大きく
なり、その結果、高温環境に曝されて芯線の銅成分が表
面に拡散しようとしても、前記ニッケルめっき層がそれ
を抑制して、表面の変色が抑制され、また耐食性も向上
する。したがって、本発明のニッケルめっき銅線は、電
子部品や電子機器のリード線として、その工業的価値は
大である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅または銅合金から成り、銅の結晶粒径が５．０
   μｍ以上である芯線と、該芯線の表面に電気めっき法で
   被覆形成されている厚み０．１〜５．０μｍのニッケル
   めっき層とから成ることを特徴とするニッケルめっき銅
   線。
2. （２）伸線処理された銅または銅合金から成る芯線に焼
   鈍処理を施して銅の結晶粒径を５．０μｍ以上に調整し
   、ついで、前記芯線の表面に電気めっきを施して厚み０
   ．１〜５．０μｍのニッケルめっき層を形成することを
   特徴とするニッケルめっき銅線の製造方法。