JPH0945135A - ２層メッキのリード線とリードフレーム - Google Patents
２層メッキのリード線とリードフレームInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リード線において、有毒な鉛を含有せずしか
も加熱時に電気パラジウムメッキにクラックが発生して
もそのクラックが素地まで達しない。 【解決手段】 金属素線上に、無電解メッキ法で厚さ
０.１〜０.５μｍであるパラジウム又はその合金メッキ
の下地層を直接形成し、ついで電気メッキ法で厚さ０.
１〜０.５μｍのパラジウム又はその合金メッキの表面
層を形成する。
も加熱時に電気パラジウムメッキにクラックが発生して
もそのクラックが素地まで達しない。 【解決手段】 金属素線上に、無電解メッキ法で厚さ
０.１〜０.５μｍであるパラジウム又はその合金メッキ
の下地層を直接形成し、ついで電気メッキ法で厚さ０.
１〜０.５μｍのパラジウム又はその合金メッキの表面
層を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有毒な鉛を含有せず、
しかも加熱時に電気パラジウムメッキにクラックが発生
してもそのクラックが素地まで達しない２層メッキのリ
ード線とリードフレームに関する。
しかも加熱時に電気パラジウムメッキにクラックが発生
してもそのクラックが素地まで達しない２層メッキのリ
ード線とリードフレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】現在のリードフレームは、後でプリント
基板に半田付けするために表面に半田（錫−鉛合金）メ
ッキやニッケルメッキを施している。また、現在のリー
ド線は、プリント基板に容易に接合できるように、金属
素線上に半田メッキを施している。この半田メッキに含
まれる鉛は有毒であり、急性の鉛中毒では激烈な胃腸炎
の症状を呈し、ショックを起こして死亡することもあ
る。この鉛中毒は、活字・鉛管などの鉛をあつかう作業
者に多く発生し、慢性では貧血、鉛疝痛、歯ぐきの変
色、便秘、神経麻痺などを起こし、小児では脳炎様の症
状を呈する。
基板に半田付けするために表面に半田（錫−鉛合金）メ
ッキやニッケルメッキを施している。また、現在のリー
ド線は、プリント基板に容易に接合できるように、金属
素線上に半田メッキを施している。この半田メッキに含
まれる鉛は有毒であり、急性の鉛中毒では激烈な胃腸炎
の症状を呈し、ショックを起こして死亡することもあ
る。この鉛中毒は、活字・鉛管などの鉛をあつかう作業
者に多く発生し、慢性では貧血、鉛疝痛、歯ぐきの変
色、便秘、神経麻痺などを起こし、小児では脳炎様の症
状を呈する。
【０００３】 このため、子供用の文房具や玩具に鉛を
使用することは既に禁止されつつあり、ヨーロッパ諸国
では、環境保全の面から人が接触する可能性があるすべ
ての商品から鉛を追放することが提案されている。電気
業界においても、鉛による環境汚染の問題を重要視し、
電子機器およびその部品から鉛を完全に除去することが
急務の課題となっている。
使用することは既に禁止されつつあり、ヨーロッパ諸国
では、環境保全の面から人が接触する可能性があるすべ
ての商品から鉛を追放することが提案されている。電気
業界においても、鉛による環境汚染の問題を重要視し、
電子機器およびその部品から鉛を完全に除去することが
急務の課題となっている。
【０００４】 リード線やリードフレームは、素材表面
に半田メッキを施したものが主流であり、特に半光沢又
は光沢の半田メッキはプレッシャークッカーテストや恒
温恒湿の加熱試験などの加速劣化試験後において半田濡
れ速度および半田付け性が優れている。このような半田
メッキをリード線やリードフレームに使用できないなら
ば、製造コストおよびメッキ性能の点から半田メッキと
最も類似する錫メッキに代替される可能性が高い。
に半田メッキを施したものが主流であり、特に半光沢又
は光沢の半田メッキはプレッシャークッカーテストや恒
温恒湿の加熱試験などの加速劣化試験後において半田濡
れ速度および半田付け性が優れている。このような半田
メッキをリード線やリードフレームに使用できないなら
ば、製造コストおよびメッキ性能の点から半田メッキと
最も類似する錫メッキに代替される可能性が高い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】錫メッキだけをリード
線やリードフレームの表面に施す場合に、メッキ加工後
において髭状単結晶のウィスカーが発生して成長する可
能性がある。このウィスカーは、環境温度５０〜１００
℃でメッキ厚を大きくするほど長くなる傾向があり、銅
合金との溶接不良を起こしたり、電子部品における短絡
事故の原因となりやすい。
線やリードフレームの表面に施す場合に、メッキ加工後
において髭状単結晶のウィスカーが発生して成長する可
能性がある。このウィスカーは、環境温度５０〜１００
℃でメッキ厚を大きくするほど長くなる傾向があり、銅
合金との溶接不良を起こしたり、電子部品における短絡
事故の原因となりやすい。
【０００６】 錫メッキにおけるウィスカー発生を防止
するには、錫メッキ層を極端に薄くすればよいけれど
も、これでは所定の半田付け性を維持できないので、錫
メッキ層上にさらに他の金属をメッキすることが考慮の
対象となる。この表面メッキ金属が金や銀であると、錫
との間に拡散反応を起こして拡散劣化障害が発生した
り、特に銀ではマイグレーションを起こして短絡事故を
発生するおそれがある。
するには、錫メッキ層を極端に薄くすればよいけれど
も、これでは所定の半田付け性を維持できないので、錫
メッキ層上にさらに他の金属をメッキすることが考慮の
対象となる。この表面メッキ金属が金や銀であると、錫
との間に拡散反応を起こして拡散劣化障害が発生した
り、特に銀ではマイグレーションを起こして短絡事故を
発生するおそれがある。
【０００７】 本発明は、リード線及びリードフレーム
に関する前記の問題点を改善するために提案されたもの
であり、素材表面にパラジウム又はその合金をメッキす
ることにより、有毒な鉛を全く含有せずしかもパラジウ
ムメッキのクラックが素地まで達しない２層メッキのリ
ード線を提供することを目的としている。本発明の他の
目的は、パラジウムメッキのクラックが素地まで達しな
い２層メッキのリードフレームを提供することである。
に関する前記の問題点を改善するために提案されたもの
であり、素材表面にパラジウム又はその合金をメッキす
ることにより、有毒な鉛を全く含有せずしかもパラジウ
ムメッキのクラックが素地まで達しない２層メッキのリ
ード線を提供することを目的としている。本発明の他の
目的は、パラジウムメッキのクラックが素地まで達しな
い２層メッキのリードフレームを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るリード線１は、図１に示すように、金
属素線２上に、無電解メッキ法で厚さ０.１〜０.５μｍ
であるＰｄ又はその合金メッキの下地層３を直接形成
し、ついで厚さ０.１〜０.５μｍのＰｄ又はその合金メ
ッキの表面層４を形成している。本発明において、金属
素線２は、例えば銅線，銅覆鋼線（ＣＰ又はＥＦ線），
ニッケル線，鉄線，アルミニウム線又はこれらの合金線
であり、鉄又はその合金には炭素鋼，ステンレス鋼など
を含み、銅合金としてはリン青銅，黄銅（真鍮）などが
例示できる。また、金属素線２には、銅，ニッケルなど
のメッキ層をあらかじめ薄く形成しておいてもよい。
に、本発明に係るリード線１は、図１に示すように、金
属素線２上に、無電解メッキ法で厚さ０.１〜０.５μｍ
であるＰｄ又はその合金メッキの下地層３を直接形成
し、ついで厚さ０.１〜０.５μｍのＰｄ又はその合金メ
ッキの表面層４を形成している。本発明において、金属
素線２は、例えば銅線，銅覆鋼線（ＣＰ又はＥＦ線），
ニッケル線，鉄線，アルミニウム線又はこれらの合金線
であり、鉄又はその合金には炭素鋼，ステンレス鋼など
を含み、銅合金としてはリン青銅，黄銅（真鍮）などが
例示できる。また、金属素線２には、銅，ニッケルなど
のメッキ層をあらかじめ薄く形成しておいてもよい。
【０００９】 図２に例示するリードフレーム５は、フ
レーム素材表面に、無電解メッキ法で厚さ０.１〜０.５
μｍであるＰｄ又はその合金メッキの下地層を直接形成
し、ついで厚さ０.１〜０.５μｍであるＰｄ又はその合
金メッキの表面層を形成している。本発明は、リードフ
レーム５の代わりに、電子部品ケースに実施してもよ
い。この場合、用いるフレーム素材については、主とし
てＣｕ又はＣｕ−０.３％ＳｎなどのＣｕ合金、４２％
Ｎｉ−ＦｅなどのＦｅ合金であり、ケース素材について
は前記の金属素線２と同様の材料が適用可能である。
レーム素材表面に、無電解メッキ法で厚さ０.１〜０.５
μｍであるＰｄ又はその合金メッキの下地層を直接形成
し、ついで厚さ０.１〜０.５μｍであるＰｄ又はその合
金メッキの表面層を形成している。本発明は、リードフ
レーム５の代わりに、電子部品ケースに実施してもよ
い。この場合、用いるフレーム素材については、主とし
てＣｕ又はＣｕ−０.３％ＳｎなどのＣｕ合金、４２％
Ｎｉ−ＦｅなどのＦｅ合金であり、ケース素材について
は前記の金属素線２と同様の材料が適用可能である。
【００１０】 下地層３及び表面層４には、Ｐｄ単独又
はＰｄ−Ａｇ，Ｐｄ−Ｎｉ，Ｐｄ−Ｃｏ，Ｐｄ−Ｃｕ，
Ｐｄ−Ａｕなどの合金がメッキ可能である。下地層３及
び表面層４において、接合効果を有する最低のＰｄメッ
キ厚が０.１μｍであり、高価なＰｄの厚みが０.５μｍ
を超えると経済的に不利である。本発明では、下地層３
のＰｄメッキは無電解メッキ法によって形成し、表面層
４のＰｄメッキは電気メッキ法によって形成することを
要する。
はＰｄ−Ａｇ，Ｐｄ−Ｎｉ，Ｐｄ−Ｃｏ，Ｐｄ−Ｃｕ，
Ｐｄ−Ａｕなどの合金がメッキ可能である。下地層３及
び表面層４において、接合効果を有する最低のＰｄメッ
キ厚が０.１μｍであり、高価なＰｄの厚みが０.５μｍ
を超えると経済的に不利である。本発明では、下地層３
のＰｄメッキは無電解メッキ法によって形成し、表面層
４のＰｄメッキは電気メッキ法によって形成することを
要する。
【００１１】 金属素線２などの素材として鋼材を使用
する場合には、該鋼材の前処理が必要であり、少なくと
も鋼材を陽極としてアルカリ電解脱脂洗浄と酸電解洗浄
とを行い、さらに該鋼線を陰極としてアルカリ電解脱脂
洗浄した後に酸浸漬洗浄する。各洗浄工程の終了後にそ
の都度水洗することを要する。鋼材を陰極とするアルカ
リ電解脱脂洗浄は、該鋼材を陽極とするアルカリ電解脱
脂又は酸電解洗浄と工程順を入れ替えてもよい。
する場合には、該鋼材の前処理が必要であり、少なくと
も鋼材を陽極としてアルカリ電解脱脂洗浄と酸電解洗浄
とを行い、さらに該鋼線を陰極としてアルカリ電解脱脂
洗浄した後に酸浸漬洗浄する。各洗浄工程の終了後にそ
の都度水洗することを要する。鋼材を陰極とするアルカ
リ電解脱脂洗浄は、該鋼材を陽極とするアルカリ電解脱
脂又は酸電解洗浄と工程順を入れ替えてもよい。
【００１２】
【作用】リード線１又はリードフレーム５における２層
メッキのＰｄは、高融点の貴金属であってＡｕとＡｇの
中間のコストであり、ＡｕとＡｇよりも硬くて滑り性も
優れている。Ｐｄメッキをリード線１又はリードフレー
ム５の表面に形成することにより、これらの半田付け性
及び滑り性が良好になる。
メッキのＰｄは、高融点の貴金属であってＡｕとＡｇの
中間のコストであり、ＡｕとＡｇよりも硬くて滑り性も
優れている。Ｐｄメッキをリード線１又はリードフレー
ム５の表面に形成することにより、これらの半田付け性
及び滑り性が良好になる。
【００１３】 下地層３におけるＰｄは、無電解メッキ
法によって形成するので、メッキ時間が掛かるけれど
も、密着性及び耐磨耗性が良くて加熱時にクラックが発
生しない。一方、表面層４におけるＰｄは、電気メッキ
法によって形成するのでメッキ時間は非常に短いけれど
も、２５０℃で６０分間の加熱時に水素脆性でクラック
が発生しやすい。この２層のＰｄメッキを素材上にとも
に形成すると、相対的なメッキ時間は短くてよく、しか
も加熱時にＰｄメッキのクラックが発生しても素地まで
達しない。
法によって形成するので、メッキ時間が掛かるけれど
も、密着性及び耐磨耗性が良くて加熱時にクラックが発
生しない。一方、表面層４におけるＰｄは、電気メッキ
法によって形成するのでメッキ時間は非常に短いけれど
も、２５０℃で６０分間の加熱時に水素脆性でクラック
が発生しやすい。この２層のＰｄメッキを素材上にとも
に形成すると、相対的なメッキ時間は短くてよく、しか
も加熱時にＰｄメッキのクラックが発生しても素地まで
達しない。
【００１４】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて説明する。 実施例１ 図１に示すように、前処理した直径０.５ｍｍの銅被覆
鋼線２を、下記の浴条件であるＡＰＰプロセス（石原薬
品社製）の自己触媒型無電解メッキ液に浸漬する。銅被
覆鋼線２の２分間浸漬によって、厚さ０.１μｍの無電
解Ｐｄメッキの下地層３を形成する。
鋼線２を、下記の浴条件であるＡＰＰプロセス（石原薬
品社製）の自己触媒型無電解メッキ液に浸漬する。銅被
覆鋼線２の２分間浸漬によって、厚さ０.１μｍの無電
解Ｐｄメッキの下地層３を形成する。
【００１５】 Ｐｄ濃度（Ｐｄイオン、錯化剤、添加剤含有） １.０６ｇ／ｌ 液温 ５０℃ ｐＨ ８.２
【００１６】 次に下地層３を形成した銅被覆鋼線２
を、下記の浴条件のパラブライト−ＳＳＴメッキ液（日
本高純度化学社製）に浸漬して、電気メッキを行う。銅
被覆鋼線２の高速走行によって、厚さ０.１μｍのＰｄ
メッキの表面層４を形成する。
を、下記の浴条件のパラブライト−ＳＳＴメッキ液（日
本高純度化学社製）に浸漬して、電気メッキを行う。銅
被覆鋼線２の高速走行によって、厚さ０.１μｍのＰｄ
メッキの表面層４を形成する。
【００１７】 Ｐｄ含有量 ２５ｇ／ｌ 液温 ６０℃ ｐＨ ７ 比重 １１.５Ｂｅ’ 電流密度 ４０Ａ／ｄｍ2
【００１８】実施例２ 前処理した直径０.５ｍｍの銅線２を、実施例１と同じ
浴条件であるＡＰＰプロセスの自己触媒型無電解メッキ
液に浸漬する。銅線２の４分間浸漬によって、厚さ０.
２μｍの無電解Ｐｄメッキの下地層３を形成する。
浴条件であるＡＰＰプロセスの自己触媒型無電解メッキ
液に浸漬する。銅線２の４分間浸漬によって、厚さ０.
２μｍの無電解Ｐｄメッキの下地層３を形成する。
【００１９】 次に下地層３を形成した銅線２を実施例
１と同様に処理し、厚さ０.１μｍのＰｄメッキの表面
層４を形成する。
１と同様に処理し、厚さ０.１μｍのＰｄメッキの表面
層４を形成する。
【００２０】実施例３ 厚さ０.３２ｍｍである４２％Ｎｉ−Ｆｅのフレーム素
材を下記の洗浄液と洗浄条件で順次前処理する。 １．アルカリ浸漬脱脂洗浄 水酸化ナトリウム １５％ 界面活性剤 １０％ 液温 ４０〜５０℃
材を下記の洗浄液と洗浄条件で順次前処理する。 １．アルカリ浸漬脱脂洗浄 水酸化ナトリウム １５％ 界面活性剤 １０％ 液温 ４０〜５０℃
【００２１】２．アルカリ電解脱脂洗浄（＋） 水酸化ナトリウム １５〜２０％ 界面活性剤 ２〜５％ 陽極 フレーム素材 陰極 鉄板
【００２２】３．酸電解洗浄 硫酸 １５〜２０％ 陽極 フレーム素材 陰極 鉛板
【００２３】４．アルカリ電解脱脂洗浄（−） 水酸化ナトリウム １５〜２０％ 界面活性剤 ２〜５％ 陽極 鉄板 陰極 フレーム素材
【００２４】５．酸浸漬洗浄 塩酸 ２０〜３０％
【００２５】 こうして前処理したフレーム素材を実施
例２と同様の自己触媒型無電解メッキ液に浸漬し、厚さ
０.２μｍの無電解Ｐｄメッキの下地層を形成する。
例２と同様の自己触媒型無電解メッキ液に浸漬し、厚さ
０.２μｍの無電解Ｐｄメッキの下地層を形成する。
【００２６】 次に無電解メッキ層を形成したフレーム
素材を実施例１とほぼ同様に処理し、厚さ０.１μｍの
Ｐｄメッキの表面層を形成する。
素材を実施例１とほぼ同様に処理し、厚さ０.１μｍの
Ｐｄメッキの表面層を形成する。
【００２７】
【発明の効果】本発明に係る２層メッキのリード線とリ
ードフレームは、Ｐｄ又はその合金からなる無電解及び
電気メッキ層を有するだけであり、有毒な鉛を全く含有
していない。このため、本発明のリード線又はリードフ
レームを製造する際に、鉛による環境汚染の問題が生じ
ることがなく、これらを使用した電気製品を米国及びヨ
ーロッパ諸国へ輸出することも問題なく可能である。Ｐ
ｄメッキをリード線又はリードフレームの表面に形成す
ると、これらの半田付け性及び滑り性が良好になる。
ードフレームは、Ｐｄ又はその合金からなる無電解及び
電気メッキ層を有するだけであり、有毒な鉛を全く含有
していない。このため、本発明のリード線又はリードフ
レームを製造する際に、鉛による環境汚染の問題が生じ
ることがなく、これらを使用した電気製品を米国及びヨ
ーロッパ諸国へ輸出することも問題なく可能である。Ｐ
ｄメッキをリード線又はリードフレームの表面に形成す
ると、これらの半田付け性及び滑り性が良好になる。
【００２８】 下地層におけるＰｄは、無電解メッキ法
によって形成するので加熱時にクラックが発生しない。
しかし、無電解メッキ法だけでＰｄを形成すれば、メッ
キ時間が掛かりすぎて大量生産に適していない。一方、
表面層におけるＰｄは、電気メッキ法によって形成する
ので、メッキ時間は非常に短いけれども、加熱時に水素
脆性でクラックが発生しやすい。この２層のＰｄメッキ
をともに素材上に薄く形成すると、相対的なメッキ時間
は短くてよく、しかも加熱時にＰｄメッキのクラックが
発生しても素地まで達しない。
によって形成するので加熱時にクラックが発生しない。
しかし、無電解メッキ法だけでＰｄを形成すれば、メッ
キ時間が掛かりすぎて大量生産に適していない。一方、
表面層におけるＰｄは、電気メッキ法によって形成する
ので、メッキ時間は非常に短いけれども、加熱時に水素
脆性でクラックが発生しやすい。この２層のＰｄメッキ
をともに素材上に薄く形成すると、相対的なメッキ時間
は短くてよく、しかも加熱時にＰｄメッキのクラックが
発生しても素地まで達しない。
【００２９】 また、表面メッキ層におけるＰｄは、高
融点の貴金属であってＡｕとＡｇの中間のコストであ
り、２層メッキであっても比較的薄くメッキすればリー
ド線又はリードフレームの価格上昇に大して影響しな
い。
融点の貴金属であってＡｕとＡｇの中間のコストであ
り、２層メッキであっても比較的薄くメッキすればリー
ド線又はリードフレームの価格上昇に大して影響しな
い。
【図１】 本発明のリード線を示す拡大断面図である。
【図２】 本発明のリードフレームを例示する部分平面
図である。
図である。
１ ２層メッキのリード線 ２ 金属素線 ３ Ｐｄ又はその合金メッキの下地層 ４ Ｐｄ又はその合金メッキの表面層 ５ ２層メッキのリードフレーム
Claims (3)
- 【請求項１】 金属素線上に、無電解メッキ法で厚さ
０.１〜０.５μｍであるパラジウム又はその合金メッキ
の下地層を直接形成し、ついで電気メッキ法で厚さ０.
１〜０.５μｍのパラジウム又はその合金メッキの表面
層を形成しているリード線。 - 【請求項２】 フレーム素材表面に、無電解メッキ法で
厚さ０.１〜０.５μｍであるパラジウム又はその合金メ
ッキの下地層を直接形成し、ついで電気メッキ法で厚さ
０.１〜０.５μｍであるパラジウム又はその合金メッキ
の表面層を形成しているリードフレーム。 - 【請求項３】 ケース素材表面に、無電解メッキ法で厚
さ０.１〜０.５μｍであるパラジウム又はその合金メッ
キの下地層を直接形成し、ついで電気メッキ法で厚さ
０.１〜０.５μｍであるパラジウム又はその合金メッキ
の表面層を形成している電子部品ケース。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7211164A JP2899549B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | ２層メッキのリード線とリードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7211164A JP2899549B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | ２層メッキのリード線とリードフレーム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945135A true JPH0945135A (ja) | 1997-02-14 |
| JP2899549B2 JP2899549B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=16601468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7211164A Expired - Fee Related JP2899549B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | ２層メッキのリード線とリードフレーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2899549B2 (ja) |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP7211164A patent/JP2899549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2899549B2 (ja) | 1999-06-02 |
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