JPH0747727Y2 - 金属表面の酸化被膜の測定装置 - Google Patents
金属表面の酸化被膜の測定装置Info
- Publication number
- JPH0747727Y2 JPH0747727Y2 JP1991113742U JP11374291U JPH0747727Y2 JP H0747727 Y2 JPH0747727 Y2 JP H0747727Y2 JP 1991113742 U JP1991113742 U JP 1991113742U JP 11374291 U JP11374291 U JP 11374291U JP H0747727 Y2 JPH0747727 Y2 JP H0747727Y2
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- JP
- Japan
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- electrolytic solution
- oxide film
- circuit
- circuit board
- small opening
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は金属表面の酸化被膜の量
を測定し、当該金属表面における酸化の程度を判定する
ための装置に関するものである。
を測定し、当該金属表面における酸化の程度を判定する
ための装置に関するものである。
【０００２】本考案は特に、各種電子機器の回路基板に
電子部品を半田付けするに際し、当該基板の銅の表面の
酸化の程度を判定し、半田付け性を予測するための装置
に関するものであって、出願人が先に出願した特願平３
−２９８４１３号出願の方法により酸化被膜を測定する
ための装置に関するものである。
電子部品を半田付けするに際し、当該基板の銅の表面の
酸化の程度を判定し、半田付け性を予測するための装置
に関するものであって、出願人が先に出願した特願平３
−２９８４１３号出願の方法により酸化被膜を測定する
ための装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】近年各種電子機器において、微細な回路
パターンに高密度で電子部品を搭載し、半田付けするこ
とが行われている。このような回路基板においては、回
路パターンの表面が確実に半田で濡れることが必要であ
るが、回路パターンを形成する銅の表面が酸化されてい
ると、銅表面の半田での濡れ性が悪くなり、半田付け性
が悪化する。
パターンに高密度で電子部品を搭載し、半田付けするこ
とが行われている。このような回路基板においては、回
路パターンの表面が確実に半田で濡れることが必要であ
るが、回路パターンを形成する銅の表面が酸化されてい
ると、銅表面の半田での濡れ性が悪くなり、半田付け性
が悪化する。
【０００４】一方回路基板は、それを製造した後電子部
品を装着するまでの間に、ある程度の期間空気中に放置
され、その間に回路パターンの銅の表面が酸化されるこ
とが避けられない。
品を装着するまでの間に、ある程度の期間空気中に放置
され、その間に回路パターンの銅の表面が酸化されるこ
とが避けられない。
【０００５】酸化防止の塗膜を形成することで酸化を遅
らせることが行われているが、それとても完全ではな
く、半田付け前に予め銅表面の酸化の程度を知っておく
ことが好ましい。
らせることが行われているが、それとても完全ではな
く、半田付け前に予め銅表面の酸化の程度を知っておく
ことが好ましい。
【０００６】かかる観点から出願人は、金属表面の酸化
被膜を測定する方法として、金属材料を陰極として、電
位規制電解により二度掃引して金属材料を電解還元し、
その二度の掃引における電気量の差から金属材料の酸化
の程度を判定する方法を発明し、特願平３−２９８４１
３号として出願した。
被膜を測定する方法として、金属材料を陰極として、電
位規制電解により二度掃引して金属材料を電解還元し、
その二度の掃引における電気量の差から金属材料の酸化
の程度を判定する方法を発明し、特願平３−２９８４１
３号として出願した。
【０００７】この方法は短時間で酸化の程度を判定する
ことができ、且つ電解時の水素の発生や溶存酸素の影響
が補正されるので、簡単な操作で、正確に酸化被膜を判
定することができ、極めて優れた方法である。
ことができ、且つ電解時の水素の発生や溶存酸素の影響
が補正されるので、簡単な操作で、正確に酸化被膜を判
定することができ、極めて優れた方法である。
【０００８】
【考案が解決しようとする課題】ところで前記出願の明
細書における具体的な方法としては、金属材料の試験片
を測定の対象とし、この試験片を電解液に浸漬して電解
還元する方法を記載しており、前述のような電子機器の
回路基板について、直接その表面の酸化の程度を判定す
る方法としては、必ずしも適切ではなかった。
細書における具体的な方法としては、金属材料の試験片
を測定の対象とし、この試験片を電解液に浸漬して電解
還元する方法を記載しており、前述のような電子機器の
回路基板について、直接その表面の酸化の程度を判定す
る方法としては、必ずしも適切ではなかった。
【０００９】すなわち回路基板について前記方法を適用
しようとすれば、大きな回路基板をそのまま電解液に浸
漬しなければならず、測定設備が大型になると共に、操
作が繁雑なものとなる。
しようとすれば、大きな回路基板をそのまま電解液に浸
漬しなければならず、測定設備が大型になると共に、操
作が繁雑なものとなる。
【００１０】また電解液への浸漬の仕方や回路パターン
によっては、当該回路基板における試験に供する部分の
面積を一定にすることが困難であり、正確な測定値が得
られにくい。
によっては、当該回路基板における試験に供する部分の
面積を一定にすることが困難であり、正確な測定値が得
られにくい。
【００１１】本考案はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、回路基板に対して簡単に酸化被膜の測定を行う
ことができ、しかも回路基板の大きさや回路パターンに
拘らず、常に一定の面積について測定して正確な測定値
を得ることのできる装置を提供することを目的とするも
のである。
あって、回路基板に対して簡単に酸化被膜の測定を行う
ことができ、しかも回路基板の大きさや回路パターンに
拘らず、常に一定の面積について測定して正確な測定値
を得ることのできる装置を提供することを目的とするも
のである。
【００１２】
【課題を解決する手段】而して本考案は、密閉された内
部空間に電解液を封入した器体の下部に、内部の電解液
をその表面張力により保持することができ且つ所定の面
積を有する小開口を形成し、前記電解液に器体の器壁を
貫通して対極及び参照電極を浸し、器体の器壁を貫通し
て外部から電解液を供給する供給管を取付けたことを特
徴とする、金属表面の酸化被膜の測定装置
部空間に電解液を封入した器体の下部に、内部の電解液
をその表面張力により保持することができ且つ所定の面
積を有する小開口を形成し、前記電解液に器体の器壁を
貫通して対極及び参照電極を浸し、器体の器壁を貫通し
て外部から電解液を供給する供給管を取付けたことを特
徴とする、金属表面の酸化被膜の測定装置
【００１３】なお本考案は、電子機器の回路基板の金属
銅の表面の酸化被膜の測定装置として適しているが、本
考案において測定可能な金属は銅に限られるものではな
く、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、銀、カド
ミウム、インジウム、錫、金、鉛などの金属についても
適用できる。
銅の表面の酸化被膜の測定装置として適しているが、本
考案において測定可能な金属は銅に限られるものではな
く、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、銀、カド
ミウム、インジウム、錫、金、鉛などの金属についても
適用できる。
【００１４】また純金属に限られるものでもなく、錫−
鉛合金（半田）、銅−亜鉛合金（真鍮）、ニッケル−鉄
合金（パーマロイ）、錫−亜鉛合金、ニッケル−コバル
ト合金などの合金類についても適用できる。
鉛合金（半田）、銅−亜鉛合金（真鍮）、ニッケル−鉄
合金（パーマロイ）、錫−亜鉛合金、ニッケル−コバル
ト合金などの合金類についても適用できる。
【００１５】
【実施例】以下本考案の実施例を図面に従って説明す
る。
る。
【００１６】図１は本考案の一実施例を示すものであっ
て、１は器体である。該器体１はガラスなどの絶縁体よ
りなる筒体２の上部を栓３で密閉したものであって、筒
体２の下部が細く絞られて小径部４を形成しており、該
小径部４の下端には小開口５が形成されている。
て、１は器体である。該器体１はガラスなどの絶縁体よ
りなる筒体２の上部を栓３で密閉したものであって、筒
体２の下部が細く絞られて小径部４を形成しており、該
小径部４の下端には小開口５が形成されている。
【００１７】該小開口５は所定の面積を有する開口であ
って、直径３〜６ｍｍ程度の円形とするのが適当であ
る。そして前記器体１は、内部空間が密閉されており、
前記小開口５においてのみ外部に通じている。
って、直径３〜６ｍｍ程度の円形とするのが適当であ
る。そして前記器体１は、内部空間が密閉されており、
前記小開口５においてのみ外部に通じている。
【００１８】小径部４の下端外周にはフランジ６が形成
され、その下面にはゴムなどの弾性体よりなるパッキン
７が取付けられている。
され、その下面にはゴムなどの弾性体よりなるパッキン
７が取付けられている。
【００１９】器体１内には電解液８が封入されており、
前記小開口５においては電解液８の表面張力により保持
され、電解液８が器体１外に流出することはない。なお
小開口５は、電解液８が器体１外に流出することなく、
表面張力により保持される程度の大きさであることを要
する。
前記小開口５においては電解液８の表面張力により保持
され、電解液８が器体１外に流出することはない。なお
小開口５は、電解液８が器体１外に流出することなく、
表面張力により保持される程度の大きさであることを要
する。
【００２０】電解液８は支持電解質を水又は有機溶媒に
溶解したものであって、支持電解質としては、塩化リチ
ウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化リチウム、
臭化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウ
ム、酢酸ナトリウム、アンモニアなどを使用することが
できる。またこれらを混合して使用することもできる。
溶解したものであって、支持電解質としては、塩化リチ
ウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化リチウム、
臭化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウ
ム、酢酸ナトリウム、アンモニアなどを使用することが
できる。またこれらを混合して使用することもできる。
【００２１】支持電解質の濃度は測定条件によって異る
が、概略０．１〜１Ｍ程度が適当であることが多い。
が、概略０．１〜１Ｍ程度が適当であることが多い。
【００２２】９は対極であり、１０は参照電極であっ
て、それぞれ前記栓３を貫通して取付けられ、電解液８
に浸漬されている。また１１は電解液８の供給管であっ
て、栓３を貫通して取付けられ、チューブ１２を介して
ポンプ（図示せず）に接続されている。
て、それぞれ前記栓３を貫通して取付けられ、電解液８
に浸漬されている。また１１は電解液８の供給管であっ
て、栓３を貫通して取付けられ、チューブ１２を介して
ポンプ（図示せず）に接続されている。
【００２３】１３は回路基板であって、プラスチックベ
ース１４の表面に金属銅により回路パターン１５が描か
れている。また１６は、本考案の装置と共に使用する作
用極である。
ース１４の表面に金属銅により回路パターン１５が描か
れている。また１６は、本考案の装置と共に使用する作
用極である。
【００２４】
【作用】次に本考案の使用方法を説明する。
【００２５】図２は本考案の装置を使用して回路基板１
３の回路パターン１５の銅表面の酸化被膜を測定する状
態を示すものである。
３の回路パターン１５の銅表面の酸化被膜を測定する状
態を示すものである。
【００２６】１７はポテンショスタットであって、電圧
制御回路１８及び電流測定回路１９を含んでいる。
制御回路１８及び電流測定回路１９を含んでいる。
【００２７】電圧制御回路１８は電圧掃引回路２０に接
続され、当該電圧掃引回路２０により掃引される電圧に
より、参照電極１０と作用極１６との間の電位差を制御
するようになっている。
続され、当該電圧掃引回路２０により掃引される電圧に
より、参照電極１０と作用極１６との間の電位差を制御
するようになっている。
【００２８】電圧掃引回路２０は、パーソナルコンピュ
ーターなどを利用して電圧を滑らかに変化させるもので
あって、作用極１６の電位を参照電極１０に対して−
０．４Ｖから２．０Ｖまで掃引するようになっている。
ーターなどを利用して電圧を滑らかに変化させるもので
あって、作用極１６の電位を参照電極１０に対して−
０．４Ｖから２．０Ｖまで掃引するようになっている。
【００２９】そして電流測定回路１９は対極９と作用極
１６との間に流れる電流を測定するものであって、その
測定結果を電流表示回路２１に送り、ディスプレイ又は
プリンターなどの表示装置２２により、電圧の掃引に伴
う電流の変化を表示するようになっている。
１６との間に流れる電流を測定するものであって、その
測定結果を電流表示回路２１に送り、ディスプレイ又は
プリンターなどの表示装置２２により、電圧の掃引に伴
う電流の変化を表示するようになっている。
【００３０】而して本考案の装置を使用するには、先ず
筒体２から栓３を外し、小開口５を塞いで筒体２内に電
解液８を注入し、対極９、参照電極１０及び供給管１１
を取付けた栓３で筒体２を閉塞し、小開口５を開放す
る。これで本考案の装置は使用可能な状態となる。
筒体２から栓３を外し、小開口５を塞いで筒体２内に電
解液８を注入し、対極９、参照電極１０及び供給管１１
を取付けた栓３で筒体２を閉塞し、小開口５を開放す
る。これで本考案の装置は使用可能な状態となる。
【００３１】次いでポンプ（図示せず）を作動させてチ
ューブ１２を介して供給管１１から電解液８を供給し、
器体１内に徐々に注入して、図１に示されるように電解
液８が表面張力により小開口５から僅かに突出する状態
にする。
ューブ１２を介して供給管１１から電解液８を供給し、
器体１内に徐々に注入して、図１に示されるように電解
液８が表面張力により小開口５から僅かに突出する状態
にする。
【００３２】この状態で器体１の下方に回路基板１３を
位置せしめ、器体１を下動させてパッキン７を回路パタ
ーン１５の表面に押付ける。
位置せしめ、器体１を下動させてパッキン７を回路パタ
ーン１５の表面に押付ける。
【００３３】一方作用極１６は、回路パターン１５にお
ける器体１を押付けた部分と導通する適当な部分に接触
させる。
ける器体１を押付けた部分と導通する適当な部分に接触
させる。
【００３４】これにより回路パターン１５は、小開口５
の面積の範囲内だけが電解液８に接触し、且つ作用極１
６に導通しており、対極９及び参照電極１０と対向する
陰極として、電解反応に関与する。
の面積の範囲内だけが電解液８に接触し、且つ作用極１
６に導通しており、対極９及び参照電極１０と対向する
陰極として、電解反応に関与する。
【００３５】この状態において電圧掃引回路２０を作動
させ、作用極１６を陰極とし、参照電極１０を陽極とし
て、作用極１６の電位を−０．４Ｖから−２．０Ｖまで
掃引する。これにより回路パターン１５の電解液８に接
触した部分において、銅の表面の酸化物が電解還元され
る。
させ、作用極１６を陰極とし、参照電極１０を陽極とし
て、作用極１６の電位を−０．４Ｖから−２．０Ｖまで
掃引する。これにより回路パターン１５の電解液８に接
触した部分において、銅の表面の酸化物が電解還元され
る。
【００３６】そしてその電解還元により生じた対極９と
作用極１６との間の電流の変化を電流測定回路１９で測
定し、その結果を電流表示回路２１を介して表示装置２
２により表示する。
作用極１６との間の電流の変化を電流測定回路１９で測
定し、その結果を電流表示回路２１を介して表示装置２
２により表示する。
【００３７】次いで作用極１６の電位を−０．４Ｖまで
戻し、再度−０．４Ｖから−２．０Ｖまで掃引し、対極
９と作用極１６との間の電流の変化を電流測定回路１９
で測定し、表示装置２２に表示する。
戻し、再度−０．４Ｖから−２．０Ｖまで掃引し、対極
９と作用極１６との間の電流の変化を電流測定回路１９
で測定し、表示装置２２に表示する。
【００３８】回路パターン１５における銅表面の酸化被
膜は、一度目の掃引のときに還元され尽しているので、
二度目に掃引するときには、銅の酸化物の電解還元が生
じることはなく、電解に付随する水素ガスの発生や溶存
酸素の影響による電流のみが生じる。
膜は、一度目の掃引のときに還元され尽しているので、
二度目に掃引するときには、銅の酸化物の電解還元が生
じることはなく、電解に付随する水素ガスの発生や溶存
酸素の影響による電流のみが生じる。
【００３９】従って二度の電圧掃引に伴う電流の変化の
差を求めることにより、水素ガスの発生や溶存酸素の影
響を補正し、純粋に酸化物の電解還元に要した電気量の
みを算出することができる。これにより前記小開口５の
面積内の回路パターン１５の表面の、酸化物の量を測定
し、回路パターン１５の表面の酸化の程度を正確に判定
することができる。
差を求めることにより、水素ガスの発生や溶存酸素の影
響を補正し、純粋に酸化物の電解還元に要した電気量の
みを算出することができる。これにより前記小開口５の
面積内の回路パターン１５の表面の、酸化物の量を測定
し、回路パターン１５の表面の酸化の程度を正確に判定
することができる。
【００４０】なお本考案により回路基板１３における回
路パターン１５の表面の酸化の程度を判定する場合、電
子機器における現実の回路を形成するパターンの一部に
ついて測定することもできるが、器体１や作用極１６で
パターンが傷付く可能性があるので、予め回路基板１３
の一部に酸化被膜測定用のパターンを形成しておき、そ
のパターンを利用して測定するのが好ましい。
路パターン１５の表面の酸化の程度を判定する場合、電
子機器における現実の回路を形成するパターンの一部に
ついて測定することもできるが、器体１や作用極１６で
パターンが傷付く可能性があるので、予め回路基板１３
の一部に酸化被膜測定用のパターンを形成しておき、そ
のパターンを利用して測定するのが好ましい。
【００４１】さらに回路基板１３における不要箇所に、
容易に切除可能の基板部分を設け、そこに酸化被膜測定
用のパターンを形成しておくことも好ましいことであ
る。このようにすることにより、当該回路基板に電子部
品を搭載する前に前記基板部分を切除し、本体部分を部
品搭載工程に供給するのに並行して、その切除した基板
部分のみについて酸化被膜を測定することができる。
容易に切除可能の基板部分を設け、そこに酸化被膜測定
用のパターンを形成しておくことも好ましいことであ
る。このようにすることにより、当該回路基板に電子部
品を搭載する前に前記基板部分を切除し、本体部分を部
品搭載工程に供給するのに並行して、その切除した基板
部分のみについて酸化被膜を測定することができる。
【００４２】
【考案の効果】本考案によれば、電解液８を器体１内に
封入し、且つ対極９及び参照電極１０をその電解液８に
浸したものであるので、小開口５を回路基板１３の回路
パターン１５に押付けることにより、直ちに回路パター
ン１５を陰極とし、電解液８を介して対極９及び参照電
極１０に対向させた電解回路が形成され、電圧規制電解
による酸化被膜の測定を行うことができる。
封入し、且つ対極９及び参照電極１０をその電解液８に
浸したものであるので、小開口５を回路基板１３の回路
パターン１５に押付けることにより、直ちに回路パター
ン１５を陰極とし、電解液８を介して対極９及び参照電
極１０に対向させた電解回路が形成され、電圧規制電解
による酸化被膜の測定を行うことができる。
【００４３】そして装置自体はコンパクトであると共
に、回路基板１３自体を電解槽に吊下げる必要がなく、
器体１を回路パターン１５に押付け、作用極１６と導通
させるだけで測定でき、操作が極めて簡単である。
に、回路基板１３自体を電解槽に吊下げる必要がなく、
器体１を回路パターン１５に押付け、作用極１６と導通
させるだけで測定でき、操作が極めて簡単である。
【００４４】また回路パターン１５の表面における小開
口５内に相当する部分のみが電解液８に接触し、電解還
元に供されるので、測定値が回路基板１３の大きさや回
路パターン１５の形などに影響されることなく、常に一
定の面積内の酸化物を測定することができ、正確な結果
が得られる。
口５内に相当する部分のみが電解液８に接触し、電解還
元に供されるので、測定値が回路基板１３の大きさや回
路パターン１５の形などに影響されることなく、常に一
定の面積内の酸化物を測定することができ、正確な結果
が得られる。
【図１】 本考案の装置の一実施例の中央縦断面図
【図２】 本考案の装置の使用状態を示す概念図
１ 器体 ５ 小開口 ８ 電解液 ９ 対極 １０ 参照電極 １１ 供給管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 斎藤 篤義 兵庫県神戸市灘区鶴甲１丁目２−１ 神戸 大学内 (72)考案者 姫野 貞之 兵庫県神戸市灘区鶴甲１丁目２−１ 神戸 大学内 (72)考案者 大堺 利行 兵庫県神戸市灘区鶴甲１丁目２−１ 神戸 大学内 (72)考案者 片野 肇 兵庫県神戸市灘区鶴甲１丁目２−１ 神戸 大学内 (56)参考文献 特開 昭63−285457（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−156656（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 密閉された内部空間に電解液（８）を封
入した器体（１）の下部に、内部の電解液（８）をその
表面張力により保持することができ且つ所定の面積を有
する小開口（５）を形成し、前記電解液（８）に器体
（１）の器壁を貫通して対極（９）及び参照電極（１
０）を浸し、器体（１）の器壁を貫通して外部から電解
液（８）を供給する供給管（１１）を取付けたことを特
徴とする、金属表面の酸化被膜の測定装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991113742U JPH0747727Y2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 金属表面の酸化被膜の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991113742U JPH0747727Y2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 金属表面の酸化被膜の測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0610858U JPH0610858U (ja) | 1994-02-10 |
| JPH0747727Y2 true JPH0747727Y2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=14619979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991113742U Expired - Lifetime JPH0747727Y2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 金属表面の酸化被膜の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747727Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6565979B2 (ja) * | 2017-08-04 | 2019-08-28 | マツダ株式会社 | 被覆金属材の耐食性試験装置及び耐食性試験方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63285457A (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-22 | Fuji Electric Co Ltd | 分極計測用電解セル |
| JPH01156656A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-20 | Fuji Electric Co Ltd | 分極計測用電解セル |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP1991113742U patent/JPH0747727Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0610858U (ja) | 1994-02-10 |
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