JPS6049507A - 電気接続用Ag被覆材料 - Google Patents
電気接続用Ag被覆材料Info
- Publication number
- JPS6049507A JPS6049507A JP58157537A JP15753783A JPS6049507A JP S6049507 A JPS6049507 A JP S6049507A JP 58157537 A JP58157537 A JP 58157537A JP 15753783 A JP15753783 A JP 15753783A JP S6049507 A JPS6049507 A JP S6049507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- intermediate layer
- coated
- base material
- electrical
- Prior art date
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- Granted
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Contacts (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は電気、電子機器及びその部品の電気接続部に用
いる電気接続用Ag被覆+4料に関するもので、特に耐
熱性を向上して電気接続性を改善したものである。 八g又はA!J =Sb 、 A(1−Cu 、 A(
1−P(1。 八(]−Au等のA(+合金(以下これ等をへりと略記
する)は、耐食性の良導体でCu 、CLI合金、Fe
合金等の電気接続用基材上に被覆し、電気、電子機器及
びその部品の電気接続部に用いられている。例えば帯状
基材上にAgを被覆し、これをプレスなどの機械加工に
より所望形状に成型りるか、又は帯状基材を機械加工に
より所望形状に成型し、これにAgを被覆しで電気接続
部拐を得ている。Aaは高価な貴金属であり、その被覆
は必要部分にのみ限られており、例えば帯状某月十にス
トライブ状又はスポラ1〜状に被覆したものが、コネク
ター、リレー、スイッチ等の接点やIC1LSI等のリ
ードフレームに用いられCいる。 このようなAg被覆月別はACI固石の物理的、化学的
性質、特に接触抵抗が小さく電気的接続性と、半田付性
やポンディング性に優れた機械的接続性を利用したもの
である。これ等特性には耐熱性が要求されるケースが多
く、例えば部品の製造工程において、半田(=lす、ボ
ンディング、モールド、樹脂キュアー等が行なわれ、ま
た+i器への実装過程でもプリン1一基板などに一括半
田刊(プが行なわれる。また部品の品質、信頼性の試験
やデバッキングに高温条件が義務付りられるクースも多
い。 しかるにA(I被覆材料は上記高温条件でしばしば重大
な欠陥を引き起すことが知られており、例えばへ〇層か
半田(qりや機械的外力や変形により剥離しlこり、或
いは接触抵抗が異常に高くなることがある。これを防止
するため基材のAg層間にNi中間層を介在さけで、Δ
g被被覆科料耐食性と耐熱性を改善したものが用いられ
ている。Niは耐食性でAl11層のピンボールを介し
c基材表面が腐食するのを防止Jると共に、基材の卑金
属元素とAg層との拡散反応によるA(Iの消耗を防止
し、更に卑金属元素のAg層表面への浸出を防止する目
的で介在させたものである3、シかしながらNi中間層
を介在させても、上記高温条件で同様の欠陥がしばしば
発生ずることが報告されでいる。 本発明者等はこれに鑑み上記欠陥発生の条件と、その原
因を究明した結果、Ag層の剥離ヤ)接触抵抗の異常上
置の多くは、Ag層下の基材表面、例えばCu 、Cu
合金などの表面が高温にa3いCAg層を透過する02
によつC酸化づるために起ることを知見した。即ち八り
の酸化物は180℃以上の高温で分解リ−るため安定し
て存在せf、OzはAg層内を自由に通過覆ることにな
り、Ag層下の基材表面に達して該表面を酸化し、Ag
層との密着性を低下し、更には接触抵抗の異常上V?を
まねくものである。同様にしてNi中間層を介在させて
も、Ni表面を酸化しAl1層との密着性を低下し、接
触抵抗の異常上昇や半田付性の低下をまねくものである
。 本発明は上記知見に基ぎΔり被覆月利の耐熱性を向上さ
せるため種々研究の結果、高温条イ11におけるAg層
の剥離や接触抵抗のN掌上シフを防止し、電気的、機械
的接続性を改善J”るとノいこ、△()層の厚さを薄く
しても高度の特性を層積りることができる省資源的、経
済的な電気接続部△り被)■材料を開発したもので、電
気接続用基材」−に八〇を被覆した材料において、基材
上に711を10〜9()%含み、残部Feからなる合
金の中間層を形成し、その1に/lを被覆したことを特
徴と覆るものである。 即ち本発明は電気、電子機器及びイの部品の電気接続部
に用いる基材の全面又は一部に八〇を被覆した材料にお
いて、基材ど△リハ゛へ間にZllを10〜90%含み
、残部トeからなる合金の中間層を設りたものe、この
中間層はAgど不溶又
いる電気接続用Ag被覆+4料に関するもので、特に耐
熱性を向上して電気接続性を改善したものである。 八g又はA!J =Sb 、 A(1−Cu 、 A(
1−P(1。 八(]−Au等のA(+合金(以下これ等をへりと略記
する)は、耐食性の良導体でCu 、CLI合金、Fe
合金等の電気接続用基材上に被覆し、電気、電子機器及
びその部品の電気接続部に用いられている。例えば帯状
基材上にAgを被覆し、これをプレスなどの機械加工に
より所望形状に成型りるか、又は帯状基材を機械加工に
より所望形状に成型し、これにAgを被覆しで電気接続
部拐を得ている。Aaは高価な貴金属であり、その被覆
は必要部分にのみ限られており、例えば帯状某月十にス
トライブ状又はスポラ1〜状に被覆したものが、コネク
ター、リレー、スイッチ等の接点やIC1LSI等のリ
ードフレームに用いられCいる。 このようなAg被覆月別はACI固石の物理的、化学的
性質、特に接触抵抗が小さく電気的接続性と、半田付性
やポンディング性に優れた機械的接続性を利用したもの
である。これ等特性には耐熱性が要求されるケースが多
く、例えば部品の製造工程において、半田(=lす、ボ
ンディング、モールド、樹脂キュアー等が行なわれ、ま
た+i器への実装過程でもプリン1一基板などに一括半
田刊(プが行なわれる。また部品の品質、信頼性の試験
やデバッキングに高温条件が義務付りられるクースも多
い。 しかるにA(I被覆材料は上記高温条件でしばしば重大
な欠陥を引き起すことが知られており、例えばへ〇層か
半田(qりや機械的外力や変形により剥離しlこり、或
いは接触抵抗が異常に高くなることがある。これを防止
するため基材のAg層間にNi中間層を介在さけで、Δ
g被被覆科料耐食性と耐熱性を改善したものが用いられ
ている。Niは耐食性でAl11層のピンボールを介し
c基材表面が腐食するのを防止Jると共に、基材の卑金
属元素とAg層との拡散反応によるA(Iの消耗を防止
し、更に卑金属元素のAg層表面への浸出を防止する目
的で介在させたものである3、シかしながらNi中間層
を介在させても、上記高温条件で同様の欠陥がしばしば
発生ずることが報告されでいる。 本発明者等はこれに鑑み上記欠陥発生の条件と、その原
因を究明した結果、Ag層の剥離ヤ)接触抵抗の異常上
置の多くは、Ag層下の基材表面、例えばCu 、Cu
合金などの表面が高温にa3いCAg層を透過する02
によつC酸化づるために起ることを知見した。即ち八り
の酸化物は180℃以上の高温で分解リ−るため安定し
て存在せf、OzはAg層内を自由に通過覆ることにな
り、Ag層下の基材表面に達して該表面を酸化し、Ag
層との密着性を低下し、更には接触抵抗の異常上V?を
まねくものである。同様にしてNi中間層を介在させて
も、Ni表面を酸化しAl1層との密着性を低下し、接
触抵抗の異常上昇や半田付性の低下をまねくものである
。 本発明は上記知見に基ぎΔり被覆月利の耐熱性を向上さ
せるため種々研究の結果、高温条イ11におけるAg層
の剥離や接触抵抗のN掌上シフを防止し、電気的、機械
的接続性を改善J”るとノいこ、△()層の厚さを薄く
しても高度の特性を層積りることができる省資源的、経
済的な電気接続部△り被)■材料を開発したもので、電
気接続用基材」−に八〇を被覆した材料において、基材
上に711を10〜9()%含み、残部Feからなる合
金の中間層を形成し、その1に/lを被覆したことを特
徴と覆るものである。 即ち本発明は電気、電子機器及びイの部品の電気接続部
に用いる基材の全面又は一部に八〇を被覆した材料にお
いて、基材ど△リハ゛へ間にZllを10〜90%含み
、残部トeからなる合金の中間層を設りたものe、この
中間層はAgど不溶又
【よ難溶性で高融点であり、基材
としCのCLI又はCu合金ども比較的反応し難いFe
元素ど、△(1にiiJ溶で低温でも拡散し易く、02
との親和力の人さい7−n元素からなり、Fe元素と/
1:元素の協同効果によって高温条件におりるAg層の
剥離及び接触抵抗の異常J昇を防止し、A(]の特性を
維持同士したちのCある。 この中間層としCは使用条件にしよるが、0.05μ以
上の厚さとりることにより実用−1イ〕効に作用するも
のぐ、中間層のF c成分G、L A !Iの拡散消耗
を防止し、7−’n成分は適度の拡散にJ、つCAg一
層の密着力を向上りるど共に、透過OzによりFc成分
の酸化を防止づる。Z 11成分はj聞過02と結合す
るが、AQ層の下層部に分散して分イIi iるため、
実質上Zn成分酸化による影響はない。しかしてl:e
成分と711成分の伺れかが10%未満の場合、及び中
間層の厚さが0.05μ未満の場合には実用上十分な効
果が得られない、。 本発明Ag被覆材料は以上の構成からなり基材上に中間
層どしてNo−Zn合金をメツ−1−1V1看、スパッ
タリング、機械的クラツディング、溶接など任意の手段
により被覆し、その上に同様にしCAgを被Ffiりる
ことにより容易に製造づることができる。中間層及びA
g層のj9さは使用[]的及び条件にもよるが、Ag層
として+J 0 、1〜数μ、中間層どしては0.1〜
3μ程度とりることが望ましい。 以下本発明を実施例について説明りる。 実施例(1) 厚さ0.4 mm、 1コ25mmの1−ランシスター
リードフレーム用Sn入り00条(Sn0,9%)を常
法により脱脂、活性化してから下記メッキ液を用い、第
1表に示す組合せの中間層とAg層をメッキしてAu被
覆)TAわ1を製造した。 1−ランシスターリードフレーム(まSil・ランシス
ターデツプをマウンドする部分と、完成半導体をプリン
ト回路板にインサートりる端1部分とをプレス加工した
後、1〜ランシスター製造フインに供給され、該ライン
にJりいて高1)l】半tll(95%PI+−2.5
%八fl−8tりによるチップの半[ロイqりと、ボン
ディングの高温条件に耐え、プリン1〜回路板への実装
が円滑に行なわれることが要求される。その7jめ35
0℃の湿度′c20分間の人気加熱にjこり外観上異常
が’J <、MI1208の半[11+需れ試験、即ち
235℃の共晶半田浴中に5秒間テップして90%以上
の半H」濡れが得られることが条件とされている。 これに基い(製造したA(1被覆+AFlについて、M
IL208に基き温度235℃の共晶半田浴中に5秒間
デツプして半ロー1濡れ性を試験J−るど共に、上記チ
ップ半B:l II Lすの強度と叶全性を保証づるた
め、390°Cの温度に5分間加熱後、前記、τ“1.
半田を用い、[1ジンフラツクスを使用して350°C
(1) MR度で1厚さo、’+mm、Ill 5 m
mの銅箔と壬ね合IiC半田付()し、これを引張試験
して破断位置を比較し/j、、Lれ等の結果を第1表に
併記した、。 尚引張試験による破断位置についでは、銅箔部での切断
が正常のもので(ν)る。 Fe−15%7nメツキ 「e SO4・7NzO450シ/( Zn SO4・7Hz○ 309/C C+−13COONa ・311z○ iJ7/fクエ
ン酸 59/( Na 2 SO430!j/1!。 P ト133 浴 渇 50°C 電流密度 10Δ/ c1m2 Fe −40%Z 11メツキ Fe SO4・7Hz O350sr/ RZn 80
4 −7Hz O400://fCH3COONa *
31−12 0 15 g /J!クエンM5!l/
/J! Na z SO44J?/J! P l−13 浴 温 50℃ 電流密度 +OA / dm2 Fe−75%7nメツキ FQ SO4・ ’7 II z O300!J/ぶZ
n 804 ・ 711z O220z/&C113C
OON a ・ 3 トlzo :lOy/ 柔クエン
酸 59/( Na z SO4’ 4(1<I/f P 11 ζ) 浴 記 50℃ 電流密131 10A/dm2 Agメッキ (1)ス(・ライクメツV △(ICN 3丁1/R KCN 30 !/ /f 浴 温 20℃ 電流密度 10Δ/ dm2 (2)vイq(プメッ4 △qcN 40g/、R KCN 50y/f K2 CO330Lj/柔 浴 温 20°(] 電流密度 2,5△/dm2 Niメッキ Ni SO4・ 6 トIzO2AOg/、121−1
i (1!z ・ 6f−1z O309/J!1−I
gBoa 45び、/J2 p @ 2.5 浴 温 25℃ 電流密瓜 j〕△/dn+2 「eメツ4: Fe S 04 ・7 t−1z O31(1tj/
J!1−1z S 04 0.!ir? / R浴 温
2ミ)°C 電流密度 2Δ7’dm2 Fe−95%Znメッキ Fe 804−7l−1z O20J7./、2ZlI
SO4・7Hz0 300グ/(CI−13COONa
・3l−lz O30q/Rクニ[ン酸 5U/( Na 2 304 40s/ R P+−+ 3 浴 温 50°C ’j’fi 流t?; Ia 10 A / d In
2厩 へ ミ 奥++′℃ 噴 ζ ≧ 社 −1 +00 回 2 口囚の寸LL′)CDト 第1表から明らかなように本光明祠料は何れも外観、破
断位置が1小で、半H」濡れ171b良好で゛あること
が判る。これに対しCu条十にNi又はFeからなる中
間層を形成してAgを被覆したものは、外観上異常は認
められなかったが、半IIJ濡れ性が劣るばかりか、破
断位置も異常で゛半田イ]り性が劣り、更に「e−95
%Zn合金/JI Iらな中間層を形成して△9を被覆
したもの、及びCu条上に中間層を形成することなく直
接△りを被覆したものは、何れも外観及び破断位置が異
常で半田濡れ性も劣っている。 このように本発明Δ9被覆祠*1)にJ、れば高温度の
苛酷な条件においてし半田(=Jりとの接続性、電気接
触抵抗、半FIN→(J強度等の特I11を維持し得る
もので、電気、電子機器及びその部品の信頼性を向上し
得るばかりか、Ag被覆の)やさを薄く節約することが
可能となり、省資源、−Tlストダウンの面からも顕著
な効果を奏するものCある。
としCのCLI又はCu合金ども比較的反応し難いFe
元素ど、△(1にiiJ溶で低温でも拡散し易く、02
との親和力の人さい7−n元素からなり、Fe元素と/
1:元素の協同効果によって高温条件におりるAg層の
剥離及び接触抵抗の異常J昇を防止し、A(]の特性を
維持同士したちのCある。 この中間層としCは使用条件にしよるが、0.05μ以
上の厚さとりることにより実用−1イ〕効に作用するも
のぐ、中間層のF c成分G、L A !Iの拡散消耗
を防止し、7−’n成分は適度の拡散にJ、つCAg一
層の密着力を向上りるど共に、透過OzによりFc成分
の酸化を防止づる。Z 11成分はj聞過02と結合す
るが、AQ層の下層部に分散して分イIi iるため、
実質上Zn成分酸化による影響はない。しかしてl:e
成分と711成分の伺れかが10%未満の場合、及び中
間層の厚さが0.05μ未満の場合には実用上十分な効
果が得られない、。 本発明Ag被覆材料は以上の構成からなり基材上に中間
層どしてNo−Zn合金をメツ−1−1V1看、スパッ
タリング、機械的クラツディング、溶接など任意の手段
により被覆し、その上に同様にしCAgを被Ffiりる
ことにより容易に製造づることができる。中間層及びA
g層のj9さは使用[]的及び条件にもよるが、Ag層
として+J 0 、1〜数μ、中間層どしては0.1〜
3μ程度とりることが望ましい。 以下本発明を実施例について説明りる。 実施例(1) 厚さ0.4 mm、 1コ25mmの1−ランシスター
リードフレーム用Sn入り00条(Sn0,9%)を常
法により脱脂、活性化してから下記メッキ液を用い、第
1表に示す組合せの中間層とAg層をメッキしてAu被
覆)TAわ1を製造した。 1−ランシスターリードフレーム(まSil・ランシス
ターデツプをマウンドする部分と、完成半導体をプリン
ト回路板にインサートりる端1部分とをプレス加工した
後、1〜ランシスター製造フインに供給され、該ライン
にJりいて高1)l】半tll(95%PI+−2.5
%八fl−8tりによるチップの半[ロイqりと、ボン
ディングの高温条件に耐え、プリン1〜回路板への実装
が円滑に行なわれることが要求される。その7jめ35
0℃の湿度′c20分間の人気加熱にjこり外観上異常
が’J <、MI1208の半[11+需れ試験、即ち
235℃の共晶半田浴中に5秒間テップして90%以上
の半H」濡れが得られることが条件とされている。 これに基い(製造したA(1被覆+AFlについて、M
IL208に基き温度235℃の共晶半田浴中に5秒間
デツプして半ロー1濡れ性を試験J−るど共に、上記チ
ップ半B:l II Lすの強度と叶全性を保証づるた
め、390°Cの温度に5分間加熱後、前記、τ“1.
半田を用い、[1ジンフラツクスを使用して350°C
(1) MR度で1厚さo、’+mm、Ill 5 m
mの銅箔と壬ね合IiC半田付()し、これを引張試験
して破断位置を比較し/j、、Lれ等の結果を第1表に
併記した、。 尚引張試験による破断位置についでは、銅箔部での切断
が正常のもので(ν)る。 Fe−15%7nメツキ 「e SO4・7NzO450シ/( Zn SO4・7Hz○ 309/C C+−13COONa ・311z○ iJ7/fクエ
ン酸 59/( Na 2 SO430!j/1!。 P ト133 浴 渇 50°C 電流密度 10Δ/ c1m2 Fe −40%Z 11メツキ Fe SO4・7Hz O350sr/ RZn 80
4 −7Hz O400://fCH3COONa *
31−12 0 15 g /J!クエンM5!l/
/J! Na z SO44J?/J! P l−13 浴 温 50℃ 電流密度 +OA / dm2 Fe−75%7nメツキ FQ SO4・ ’7 II z O300!J/ぶZ
n 804 ・ 711z O220z/&C113C
OON a ・ 3 トlzo :lOy/ 柔クエン
酸 59/( Na z SO4’ 4(1<I/f P 11 ζ) 浴 記 50℃ 電流密131 10A/dm2 Agメッキ (1)ス(・ライクメツV △(ICN 3丁1/R KCN 30 !/ /f 浴 温 20℃ 電流密度 10Δ/ dm2 (2)vイq(プメッ4 △qcN 40g/、R KCN 50y/f K2 CO330Lj/柔 浴 温 20°(] 電流密度 2,5△/dm2 Niメッキ Ni SO4・ 6 トIzO2AOg/、121−1
i (1!z ・ 6f−1z O309/J!1−I
gBoa 45び、/J2 p @ 2.5 浴 温 25℃ 電流密瓜 j〕△/dn+2 「eメツ4: Fe S 04 ・7 t−1z O31(1tj/
J!1−1z S 04 0.!ir? / R浴 温
2ミ)°C 電流密度 2Δ7’dm2 Fe−95%Znメッキ Fe 804−7l−1z O20J7./、2ZlI
SO4・7Hz0 300グ/(CI−13COONa
・3l−lz O30q/Rクニ[ン酸 5U/( Na 2 304 40s/ R P+−+ 3 浴 温 50°C ’j’fi 流t?; Ia 10 A / d In
2厩 へ ミ 奥++′℃ 噴 ζ ≧ 社 −1 +00 回 2 口囚の寸LL′)CDト 第1表から明らかなように本光明祠料は何れも外観、破
断位置が1小で、半H」濡れ171b良好で゛あること
が判る。これに対しCu条十にNi又はFeからなる中
間層を形成してAgを被覆したものは、外観上異常は認
められなかったが、半IIJ濡れ性が劣るばかりか、破
断位置も異常で゛半田イ]り性が劣り、更に「e−95
%Zn合金/JI Iらな中間層を形成して△9を被覆
したもの、及びCu条上に中間層を形成することなく直
接△りを被覆したものは、何れも外観及び破断位置が異
常で半田濡れ性も劣っている。 このように本発明Δ9被覆祠*1)にJ、れば高温度の
苛酷な条件においてし半田(=Jりとの接続性、電気接
触抵抗、半FIN→(J強度等の特I11を維持し得る
もので、電気、電子機器及びその部品の信頼性を向上し
得るばかりか、Ag被覆の)やさを薄く節約することが
可能となり、省資源、−Tlストダウンの面からも顕著
な効果を奏するものCある。
Claims (1)
- (1)電気接続用基オオ上にA(+又はA!+合金を被
覆した材料において、基材上にZ nを10〜90%含
み、残部Feからなる合金の中間層を形成し、その上に
Ag又はAg合金を被覆したことを特徴とする電気接続
用Ag被N月II 0(2)中間層を0.05μ以上の
厚さに形成する特許請求の範囲第1項記載の電気接続用
Ag被覆月別。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157537A JPS6049507A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 電気接続用Ag被覆材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157537A JPS6049507A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 電気接続用Ag被覆材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6049507A true JPS6049507A (ja) | 1985-03-18 |
| JPH0373963B2 JPH0373963B2 (ja) | 1991-11-25 |
Family
ID=15651843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58157537A Granted JPS6049507A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 電気接続用Ag被覆材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6049507A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63182764U (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-25 |
-
1983
- 1983-08-29 JP JP58157537A patent/JPS6049507A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63182764U (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0373963B2 (ja) | 1991-11-25 |
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