JPH0520509B2 - - Google Patents
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- JPH0520509B2 JPH0520509B2 JP32865988A JP32865988A JPH0520509B2 JP H0520509 B2 JPH0520509 B2 JP H0520509B2 JP 32865988 A JP32865988 A JP 32865988A JP 32865988 A JP32865988 A JP 32865988A JP H0520509 B2 JPH0520509 B2 JP H0520509B2
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Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子部品として具備すべき特性、特
に光沢、接触抵抗、半田付け性等を改善したCu
−Sn系複合材料の製造方法に関する。 〔従来の技術〕 一般に電子部品材料を製造する際に、Cuまた
はCu合金材にSnまたはSn合金めつきした場合、
ウイスカーの発生防止、耐食性、半田付け性等の
向上のためにリフロー処理を行う。 このリフロー処理は、大気中で材料を抵抗加熱
あるいは誘導加熱等の加熱方法により加熱してめ
つき層を溶融するか、あるいはプロパン、ブタン
等の燃焼ガスを大気中で燃焼させ、その火炎を直
接材料に当てることによりめつき層を溶融させて
いる。 また、加熱を効率的に行うために加熱部を耐火
物等で囲むことも行われている。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、Cu及びCu合金は電気抵抗が小さいた
め、元来、抵抗加熱、誘導加熱による加熱を行う
ことは非効率的であり、たとえこれらを行つたと
しても、高温で大気中の酸素に触れるため、めつ
き表面が容易に酸化し、めつき製品の接触抵抗が
高く、また半田付け性が低下する等、電子部品と
しては不利な結果を招くこととなる。さらにリフ
ロー時にSnまたはSn合金めつき表面が酸化し、
溶融SnまたはSn合金の流動性が悪くなり、凝固
後の表面光沢が劣る原因にもなつていた。特にめ
つき厚が2μm以上の場合、この現象は顕著とな
る。 また、プロパン、ブタン等の燃焼ガスを大気中
で燃焼させ、その火炎を直接材料に当てることに
よりめつき金属を溶融させる場合も、溶融した
SnまたはSn合金が空気に触れて酸化することに
よる欠陥は上記と同様である。 また、加熱部を耐火物等で囲んだ場合であつて
も、直接火炎が当たつている部分の酸素濃度は非
常に低くとも、火炎が当たつていない部分の酸素
濃度が高く、溶融SnまたはSn合金めつき層は容
易に酸化する。 しかも、材料全体に火炎が当たるようにした場
合には、材料が加熱されすぎて、溶融Snまたは
Sn合金とCuまたはCu合金母材との反応により生
成する拡散層が厚くなり、表面光沢、半田付け性
に悪影響を及ぼすという問題がある。 本発明は上記の事情に鑑みてなされたのであ
り、電子部品としての特性、特に表面光沢、半田
付け性、電気接触性等に優れたCu−Sn系複合材
料をリフロー処理により製造する方法を提供する
ことを目的とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため本発明者は、リフロー
処理によりCu−Sn系複合材料を得る際の酸化を
防止し得る方法について鋭意研究を重ねた結果、
特定CO濃度にコントロールした燃焼ガスを使用
して加熱し、メツキ層を溶融させることにより可
能としたものである。 すなわち、本発明に係るリフローめつき材の製
造方法は、厚さ0.3〜10μmのSnまたはSn合金め
つきを施したCuまたはCu合金材につき、空気比
１以下に制御した混合ガスを予め別室にて燃焼さ
せ、CO濃度が１〜7vo％の燃焼ガスを処理炉
に導入し、この処理炉内でリフロー処理を施すこ
とを特徴とするものである。 また、その際、前記処理炉内において、該Cu
またはCu合金材の通板方向に対して燃焼ガスを
風速1m／sec以上で吹き付けて加熱し、かつ上記
処理炉内を１気圧以上に保ちながら該めつき層を
溶融した後、急冷することを特徴とするものであ
る。 〔作用〕 以下に本発明の作用について詳述する。 まず、SnまたはSn合金は、電気めつき等によ
りCuまたはCu合金の条、または線にめつきされ
る。めつき層は材料の用途により決められ、
10μm以下が一般的である。必要な場合、めつき
の中間層としてCuまたはNiの層を設けても良い。 この材料に吹き付ける燃焼ガスのCO濃度を１
〜7vo％とする理由は、CO濃度が1vo％未満
では、リフロー時にSnまたはSn合金めつき表面
が酸化し易くなるからである。このようにSnま
たはSn合金めつき表面が酸化されると、溶融Sn
またはSn合金の流動性が悪くなり、凝固後の表
面光沢が劣る原因となつてしまう。リフロー時に
SnまたはSn合金めつき表面の酸化を防止するに
は、CO濃度は7vo％以下で充分であり、かつ
CO濃度が高いことは大気汚染の危険性が増加す
るので、CO濃度は１〜7vo％とする。 CO濃度をこのようにコントロールするには、
空気比１以下に制御した混合ガスを予め別室で燃
焼して調整する。 次いで、この燃焼ガスを処理炉内に導入し、前
記材料を加熱することにより、リフロー処理を施
す。 リフロー処理の望ましい態様は、以下に示すと
おりである。 第１図はリフロー処理状態の一例を示す図であ
り、処理炉１は、多数のガス噴出口２が配置され
ており、これらのガス噴出口２の間に処理材３を
通過させ、めつき層の溶融後、冷却層５で冷却す
る構成である。 この場合、燃焼ガスは、バーナー４を備えた別
室でCO濃度をコントロールし、第１図ｂに示す
ように、循環フアン６で循環させる。また、ガス
噴出口２は、第２図及び第３図に示すように、処
理材３をウエーブさせるために熱風を集中させる
構造を有し、また第４図に示すように、処理材３
が板幅方向に均一に加熱させるように配列されて
いる。 処理材をリフロー処理炉内で行う理由は、熱を
外へ逃さないためと、めつき層が溶融状態で空気
に触れないように１気圧以上の燃焼生成ガスで満
たすためである。 １気圧維持用とする理由は、炉内への空気の侵
入を防ぎ、めつき層の酸化防止効果を高めるため
である。さらにめつき材の処理炉内の通板方向に
対し45度〜135度の方向（第１図参照）から風速
1m／sec以上で吹き付けることにより、めつき層
の酸化防止効果を高めるとともに、板幅方向のほ
ぼ均一な加熱を可能にするものである。 処理炉内でめつき層を溶融した後は、溶融した
めつき層を急冷させるのが望ましい。その理由
は、Snが溶融した状態では時間の経過と共に溶
融SnまたはSn合金とCuまたはCu合金母材成分と
の反応により生成する拡散層が厚くなり、表面光
沢、半田付け性に悪影響を及ぼすためである。 〔実施例〕 次に本発明の実施例について具体的に説明す
る。 本実施例では、厚さ0.20mm、幅300mmの黄銅条
（C2600）及びりん青銅条（C5210）を通常の脱
脂、酸洗した後、これにSnまたはSn−Pb合金め
つきを施した。 このめつきは、硫酸銅浴（硫酸銅200g／、
硫酸100g／）にて銅めつきを0.5μm厚さで施し
た後、硫酸錫浴（硫酸第１錫55g／、硫酸
100g／、添加剤10g／）あるいはホウフツ化
浴（ホウフツ化第１錫130g／、ホウフツ化鉛
50g／、ホウフツ酸125g／、ホウ酸25g／、
ペプトン5g／）にて、所定の厚さ（第１表に
記載）にSnまたはSn−Pb合金めつきを施した。 一方、ブタンガスと空気を所定の混合比にて混
ぜ、燃焼室で燃焼させた生成ガスを、前記錫めつ
き条が通板（23m／min）している処理炉（炉長
5m）内に導き、所定の風速にて通板条に均一に
熱風を当て、SnめつきあるいはSn−Pbめつき層
を溶融させた。その際、燃焼生成ガスの温度と
CO濃度を測定した。 また、比較のため同様にして作成したSnまた
はSn−Pb合金めつき条をブタンガスを燃焼させ
ている炉内に導き、その火炎をSnまたはSn−Pb
合金めつき条に直接当て、SnまたはSn−Pb合金
めつき層を溶融させた。 このようにしてSnまたはSn−Pb合金めつき層
が溶融した条は、直ちに水中（70℃）に浸漬し、
溶融Snまたは溶融Sn−Pb合金を凝固させた後、
乾燥させた。 得られたSnまたはSn−Pb合金めつき条の鏡面
光沢度、接触抵抗、半田付け性を測定した結果を
第２表に示す。 なお、鏡面光沢度はJIS Ｚ 8741方法３（入射
角60度）に準拠して測定し、接触抵抗はJIS Ｃ
5402、5.4に準拠して測定した。また、半田付け
性は、JIS Ｃ 0050、4.6（方法1.235℃でのはん
だ槽法）に準拠し、フラツクスとして25％ロジン
メタノールを使用し、濡れ時間t2を測定して評価
した。 第２表から明らかなように、本発明例は、比較
例に比べ、表面光沢、半田付け性、電気接触性に
優れたCu−Sn系複合材料が得られている。
に光沢、接触抵抗、半田付け性等を改善したCu
−Sn系複合材料の製造方法に関する。 〔従来の技術〕 一般に電子部品材料を製造する際に、Cuまた
はCu合金材にSnまたはSn合金めつきした場合、
ウイスカーの発生防止、耐食性、半田付け性等の
向上のためにリフロー処理を行う。 このリフロー処理は、大気中で材料を抵抗加熱
あるいは誘導加熱等の加熱方法により加熱してめ
つき層を溶融するか、あるいはプロパン、ブタン
等の燃焼ガスを大気中で燃焼させ、その火炎を直
接材料に当てることによりめつき層を溶融させて
いる。 また、加熱を効率的に行うために加熱部を耐火
物等で囲むことも行われている。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、Cu及びCu合金は電気抵抗が小さいた
め、元来、抵抗加熱、誘導加熱による加熱を行う
ことは非効率的であり、たとえこれらを行つたと
しても、高温で大気中の酸素に触れるため、めつ
き表面が容易に酸化し、めつき製品の接触抵抗が
高く、また半田付け性が低下する等、電子部品と
しては不利な結果を招くこととなる。さらにリフ
ロー時にSnまたはSn合金めつき表面が酸化し、
溶融SnまたはSn合金の流動性が悪くなり、凝固
後の表面光沢が劣る原因にもなつていた。特にめ
つき厚が2μm以上の場合、この現象は顕著とな
る。 また、プロパン、ブタン等の燃焼ガスを大気中
で燃焼させ、その火炎を直接材料に当てることに
よりめつき金属を溶融させる場合も、溶融した
SnまたはSn合金が空気に触れて酸化することに
よる欠陥は上記と同様である。 また、加熱部を耐火物等で囲んだ場合であつて
も、直接火炎が当たつている部分の酸素濃度は非
常に低くとも、火炎が当たつていない部分の酸素
濃度が高く、溶融SnまたはSn合金めつき層は容
易に酸化する。 しかも、材料全体に火炎が当たるようにした場
合には、材料が加熱されすぎて、溶融Snまたは
Sn合金とCuまたはCu合金母材との反応により生
成する拡散層が厚くなり、表面光沢、半田付け性
に悪影響を及ぼすという問題がある。 本発明は上記の事情に鑑みてなされたのであ
り、電子部品としての特性、特に表面光沢、半田
付け性、電気接触性等に優れたCu−Sn系複合材
料をリフロー処理により製造する方法を提供する
ことを目的とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため本発明者は、リフロー
処理によりCu−Sn系複合材料を得る際の酸化を
防止し得る方法について鋭意研究を重ねた結果、
特定CO濃度にコントロールした燃焼ガスを使用
して加熱し、メツキ層を溶融させることにより可
能としたものである。 すなわち、本発明に係るリフローめつき材の製
造方法は、厚さ0.3〜10μmのSnまたはSn合金め
つきを施したCuまたはCu合金材につき、空気比
１以下に制御した混合ガスを予め別室にて燃焼さ
せ、CO濃度が１〜7vo％の燃焼ガスを処理炉
に導入し、この処理炉内でリフロー処理を施すこ
とを特徴とするものである。 また、その際、前記処理炉内において、該Cu
またはCu合金材の通板方向に対して燃焼ガスを
風速1m／sec以上で吹き付けて加熱し、かつ上記
処理炉内を１気圧以上に保ちながら該めつき層を
溶融した後、急冷することを特徴とするものであ
る。 〔作用〕 以下に本発明の作用について詳述する。 まず、SnまたはSn合金は、電気めつき等によ
りCuまたはCu合金の条、または線にめつきされ
る。めつき層は材料の用途により決められ、
10μm以下が一般的である。必要な場合、めつき
の中間層としてCuまたはNiの層を設けても良い。 この材料に吹き付ける燃焼ガスのCO濃度を１
〜7vo％とする理由は、CO濃度が1vo％未満
では、リフロー時にSnまたはSn合金めつき表面
が酸化し易くなるからである。このようにSnま
たはSn合金めつき表面が酸化されると、溶融Sn
またはSn合金の流動性が悪くなり、凝固後の表
面光沢が劣る原因となつてしまう。リフロー時に
SnまたはSn合金めつき表面の酸化を防止するに
は、CO濃度は7vo％以下で充分であり、かつ
CO濃度が高いことは大気汚染の危険性が増加す
るので、CO濃度は１〜7vo％とする。 CO濃度をこのようにコントロールするには、
空気比１以下に制御した混合ガスを予め別室で燃
焼して調整する。 次いで、この燃焼ガスを処理炉内に導入し、前
記材料を加熱することにより、リフロー処理を施
す。 リフロー処理の望ましい態様は、以下に示すと
おりである。 第１図はリフロー処理状態の一例を示す図であ
り、処理炉１は、多数のガス噴出口２が配置され
ており、これらのガス噴出口２の間に処理材３を
通過させ、めつき層の溶融後、冷却層５で冷却す
る構成である。 この場合、燃焼ガスは、バーナー４を備えた別
室でCO濃度をコントロールし、第１図ｂに示す
ように、循環フアン６で循環させる。また、ガス
噴出口２は、第２図及び第３図に示すように、処
理材３をウエーブさせるために熱風を集中させる
構造を有し、また第４図に示すように、処理材３
が板幅方向に均一に加熱させるように配列されて
いる。 処理材をリフロー処理炉内で行う理由は、熱を
外へ逃さないためと、めつき層が溶融状態で空気
に触れないように１気圧以上の燃焼生成ガスで満
たすためである。 １気圧維持用とする理由は、炉内への空気の侵
入を防ぎ、めつき層の酸化防止効果を高めるため
である。さらにめつき材の処理炉内の通板方向に
対し45度〜135度の方向（第１図参照）から風速
1m／sec以上で吹き付けることにより、めつき層
の酸化防止効果を高めるとともに、板幅方向のほ
ぼ均一な加熱を可能にするものである。 処理炉内でめつき層を溶融した後は、溶融した
めつき層を急冷させるのが望ましい。その理由
は、Snが溶融した状態では時間の経過と共に溶
融SnまたはSn合金とCuまたはCu合金母材成分と
の反応により生成する拡散層が厚くなり、表面光
沢、半田付け性に悪影響を及ぼすためである。 〔実施例〕 次に本発明の実施例について具体的に説明す
る。 本実施例では、厚さ0.20mm、幅300mmの黄銅条
（C2600）及びりん青銅条（C5210）を通常の脱
脂、酸洗した後、これにSnまたはSn−Pb合金め
つきを施した。 このめつきは、硫酸銅浴（硫酸銅200g／、
硫酸100g／）にて銅めつきを0.5μm厚さで施し
た後、硫酸錫浴（硫酸第１錫55g／、硫酸
100g／、添加剤10g／）あるいはホウフツ化
浴（ホウフツ化第１錫130g／、ホウフツ化鉛
50g／、ホウフツ酸125g／、ホウ酸25g／、
ペプトン5g／）にて、所定の厚さ（第１表に
記載）にSnまたはSn−Pb合金めつきを施した。 一方、ブタンガスと空気を所定の混合比にて混
ぜ、燃焼室で燃焼させた生成ガスを、前記錫めつ
き条が通板（23m／min）している処理炉（炉長
5m）内に導き、所定の風速にて通板条に均一に
熱風を当て、SnめつきあるいはSn−Pbめつき層
を溶融させた。その際、燃焼生成ガスの温度と
CO濃度を測定した。 また、比較のため同様にして作成したSnまた
はSn−Pb合金めつき条をブタンガスを燃焼させ
ている炉内に導き、その火炎をSnまたはSn−Pb
合金めつき条に直接当て、SnまたはSn−Pb合金
めつき層を溶融させた。 このようにしてSnまたはSn−Pb合金めつき層
が溶融した条は、直ちに水中（70℃）に浸漬し、
溶融Snまたは溶融Sn−Pb合金を凝固させた後、
乾燥させた。 得られたSnまたはSn−Pb合金めつき条の鏡面
光沢度、接触抵抗、半田付け性を測定した結果を
第２表に示す。 なお、鏡面光沢度はJIS Ｚ 8741方法３（入射
角60度）に準拠して測定し、接触抵抗はJIS Ｃ
5402、5.4に準拠して測定した。また、半田付け
性は、JIS Ｃ 0050、4.6（方法1.235℃でのはん
だ槽法）に準拠し、フラツクスとして25％ロジン
メタノールを使用し、濡れ時間t2を測定して評価
した。 第２表から明らかなように、本発明例は、比較
例に比べ、表面光沢、半田付け性、電気接触性に
優れたCu−Sn系複合材料が得られている。
【表】
【表】
【表】
(注) 測定箇所は第５図の記号に対応してい
る。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、表面性状
も優れたCu−Sn系複合材料が得られるので、特
に電子部品として有用な材料を提供することがで
きる。
る。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、表面性状
も優れたCu−Sn系複合材料が得られるので、特
に電子部品として有用な材料を提供することがで
きる。
第１図ａ，ｂは処理炉及びリフロー処理状態を
示す説明図、第２図〜第４図はガス噴出口の構造
及び配列例を示す説明図、第５図は実施例で得ら
れた材料の特性測定箇所を説明する図である。 １……処理炉、２……ガス噴出口、３……処理
材、４……バーナー、５……冷却槽、６……循環
フアン。
示す説明図、第２図〜第４図はガス噴出口の構造
及び配列例を示す説明図、第５図は実施例で得ら
れた材料の特性測定箇所を説明する図である。 １……処理炉、２……ガス噴出口、３……処理
材、４……バーナー、５……冷却槽、６……循環
フアン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 厚さ0.3〜10μmのSn又はSn合金めつきを施
したCu又はCu合金材につき、空気比１以下に制
御した混合ガスを予め別室にて燃焼させ、CO濃
度が１〜7vo％の燃焼ガスを処理炉に導入し、
この処理炉内でリフロー処理を施すことを特徴と
するリフローめつき材の製造方法。 ２ 前記処理炉内において、該Cu又はCu合金材
の通板方向に対して燃焼ガスを風速1m／sec以上
で吹き付けて加熱し、かつ上記処理炉内を１気圧
以上に保ちながら該めつき層を溶融した後、急冷
することを特徴とする請求項第１項に記載の方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32865988A JPH02173275A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | リフローめっき材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32865988A JPH02173275A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | リフローめっき材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02173275A JPH02173275A (ja) | 1990-07-04 |
| JPH0520509B2 true JPH0520509B2 (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=18212731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32865988A Granted JPH02173275A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | リフローめっき材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02173275A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4570581B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2010-10-27 | 古河電気工業株式会社 | 金属めっき材料のリフロー処理方法，金属めっき材料及び金属めっき材料のリフロー処理装置 |
| JP6134557B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-05-24 | Ｊｘ金属株式会社 | 銅条または銅合金条および、それを備える放熱部品 |
| JP7040224B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2022-03-23 | 三菱マテリアル株式会社 | 錫めっき付銅端子材及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP32865988A patent/JPH02173275A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02173275A (ja) | 1990-07-04 |
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