JP2809030B2 - Surface structure of soldering member and surface treatment method of soldering member - Google Patents

Surface structure of soldering member and surface treatment method of soldering member

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JP2809030B2
JP2809030B2 JP3530893A JP3530893A JP2809030B2 JP 2809030 B2 JP2809030 B2 JP 2809030B2 JP 3530893 A JP3530893 A JP 3530893A JP 3530893 A JP3530893 A JP 3530893A JP 2809030 B2 JP2809030 B2 JP 2809030B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、表面にニッケルめっき
が施された半田付け部材の表面構造および半田付け部材
の表面処理方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface structure of a soldering member having a surface plated with nickel and a method for treating a surface of the soldering member.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、表面にニッケルめっき(以下、単
にNiめっきという)が施された半田付け部材は、図1
4に示すように構成されていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a soldering member having a surface plated with nickel (hereinafter simply referred to as Ni plating) is shown in FIG.
4.

【0003】図14は従来のNiめっき式半田付け部材
を部分的に拡大して示す断面図である。同図において、
1は導電性材料からなる基材、2はこの基材1の表面に
設けられたNiめっき皮膜、3はNiめっき皮膜2の外
表面に形成された酸化膜である。
FIG. 14 is a partially enlarged cross-sectional view showing a conventional Ni-plated soldering member. In the figure,
1 is a substrate made of a conductive material, 2 is a Ni plating film provided on the surface of the substrate 1, and 3 is an oxide film formed on the outer surface of the Ni plating film 2.

【0004】この半田付け部材を製造する手順を図15
によって説明する。図15は従来から一般的に行われて
いるNiめっき方法の一例を示す工程図である。先ず、
基材1の表面に付着している油等を落とす(ステップS
1およびステップS2)。次に、基材1の表面に形成さ
れた酸化膜を取り除き、清浄な金属表面を露出させる
(ステップS3およびステップS4)。この後、電気め
っきや無電解めっきにより基材1の被めっき面に金属
(Ni)を析出させる(ステップS5)。そして、めっ
き材を洗浄する(ステップS6)ことにより、Niめっ
き表面からNiめっき液等を完全に除去した後、表面を
乾燥させる(ステップS7)。
FIG. 15 shows a procedure for manufacturing this soldering member.
It will be explained by. FIG. 15 is a process chart showing an example of a conventional Ni plating method generally performed. First,
Drop oil or the like adhering to the surface of the substrate 1 (step S
1 and step S2). Next, the oxide film formed on the surface of the substrate 1 is removed to expose a clean metal surface (Steps S3 and S4). Thereafter, metal (Ni) is deposited on the surface of the substrate 1 to be plated by electroplating or electroless plating (step S5). Then, the plating material is washed (Step S6) to completely remove the Ni plating solution and the like from the Ni plating surface, and then the surface is dried (Step S7).

【0005】前記ステップS6での洗浄は図16に示す
ように行われる。図16はNiめっき法におけるめっき
材の洗浄方法を示す構成図である。同図において、4は
洗浄容器、5はこの洗浄容器4に溜められた洗浄水であ
る。洗浄は、Niめっき皮膜2で表面が覆われた基材1
を洗浄水5中に浸漬させて行われる。
The cleaning in step S6 is performed as shown in FIG. FIG. 16 is a configuration diagram showing a method of cleaning a plating material in the Ni plating method. In the figure, reference numeral 4 denotes a cleaning container, and 5 denotes cleaning water stored in the cleaning container 4. Cleaning is performed on the base material 1 whose surface is covered with the Ni plating film 2.
Is immersed in the washing water 5.

【0006】このような金属析出直後の洗浄工程では、
めっき表面に洗浄水5による染みなどが残らないように
洗浄水5を速く乾燥させるため、洗浄水5の温度を高く
する傾向がある。しかし、洗浄水5をあまり高温にする
とその蒸発量も多くなるので、70℃前後の温度が多く
採用されている。そして、洗浄水5はその熱伝達係数が
高いため、Niめっきされた基材1は数秒でその洗浄温
度に達し、その後基材1は洗浄水5から引き出して速や
かに乾燥する。
In such a cleaning step immediately after metal deposition,
The temperature of the cleaning water 5 tends to be high in order to quickly dry the cleaning water 5 so that no stain or the like due to the cleaning water 5 remains on the plating surface. However, if the temperature of the cleaning water 5 is too high, the amount of evaporation increases, so that a temperature around 70 ° C. is often used. Since the cleaning water 5 has a high heat transfer coefficient, the Ni-plated substrate 1 reaches the cleaning temperature in a few seconds, and then the substrate 1 is pulled out from the cleaning water 5 and quickly dried. I do.

【0007】すなわち、従来では、半田付け部材の表面
に生成される酸化膜3の構造、厚さおおび組成は制御さ
れていなかった。このため、Niめっき部分を半田付け
するときの半田ぬれ性は制御されておらず、半田付け箇
所を限定できるものではなかった。また、一般的にNi
めっき式半田付け部材では半田ぬれ性は高くはなかっ
た。
That is, conventionally, the structure, thickness and composition of the oxide film 3 formed on the surface of the soldering member have not been controlled. For this reason, the solder wettability when soldering the Ni-plated portion is not controlled, and the soldering location cannot be limited. In general, Ni
The plating type soldering members did not have high solder wettability.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したように形成さ
れた半田付け部材を半田付けした場合、半田付け箇所
(接合面積)が安定せず、しかも、半田不ぬれ等の半田
付け不良も多発していた。また、半田付け部の信頼性も
著しく乏しかった。半田付け部材の半田付け例を図17
に示す。
When the soldering member formed as described above is soldered, a soldering portion (joining area) is not stable, and soldering failure such as non-wetting of the solder occurs frequently. I was Also, the reliability of the soldered portion was extremely poor. FIG. 17 shows an example of soldering of a soldering member.
Shown in

【0009】図17は従来の半田付け部材を半田付けし
たときの半田付け部を拡大して示す断面図で、同図
(a)は半田付け不良の状態を示し、同図(b)は半田
付け良好の状態を示す。なお、Niめっき上の酸化膜は
省略して描いてある。同図において6は半田である。半
田付け良好である場合には同図(b)に示すように半田
6は半田付け部分にぬれ広がっているが、半田付け不良
である場合には同図(a)に示すように接合面積が比較
的狭くなっている。
FIG. 17 is an enlarged sectional view showing a soldering portion when a conventional soldering member is soldered. FIG. 17A shows a state of poor soldering, and FIG. This shows a good state of attachment. Note that the oxide film on the Ni plating is omitted. In the figure, reference numeral 6 denotes solder. When the soldering is good, the solder 6 spreads over the soldered portion as shown in FIG. 5B, but when the soldering is poor, the bonding area is reduced as shown in FIG. It is relatively narrow.

【0010】従来では、一般的にNiめっき表面が半田
ぬれ性に乏しいため、Niめっき表面に、半田がぬれ広
がり易いAu、Ag等のめっきを施したり、半田付け前
に表面の酸化物を取り除く手法が採られていた。例え
ば、特開昭59−56972号公報に示された従来の半
田ぬれ性改良方法では、半田付け前に次亜リン酸ソーダ
に浸漬させることにより、Niめっきの表面に形成され
た酸化皮膜を除去し、半田付け性を向上させている。
Conventionally, since the Ni plating surface generally has poor solder wettability, the Ni plating surface is plated with Au, Ag, or the like, which easily spreads solder, or oxides on the surface are removed before soldering. The technique was adopted. For example, in the conventional solder wettability improving method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-56972, an oxide film formed on the surface of Ni plating is removed by immersion in sodium hypophosphite before soldering. And improves the solderability.

【0011】ところが、この手法では、余分な工程が一
つ増えるばかりか、この液に電子部品等を漬けることは
できないので、半田付け部材に電子部品等が既に組み込
まれている場合には適用できない。また、上述したよう
に半田付け箇所にAu、Ag等をめっきする手法を採る
と、半田ぬれ性は改善されるもののコストが高くなると
いう問題が生じる。
However, this method not only adds one extra step, but also cannot immerse the electronic components and the like in this liquid, so that it cannot be applied when the electronic components and the like are already incorporated in the soldering member. . As described above, when a method of plating Au, Ag, or the like on the soldered portion is employed, there is a problem that the solder wettability is improved but the cost is increased.

【0012】本発明は上述したような問題点を解消する
ためになされたもので、半田ぬれ性の高いNiめっき表
面を局所的に設けて半田付け箇所を限定できる半田付け
部材を得ることを目的としており、さらに、そのような
半田付け部材を得るための表面処理方法を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a soldering member capable of locally providing a Ni-plated surface having high solder wettability and limiting a soldering position. It is another object of the present invention to provide a surface treatment method for obtaining such a soldering member.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る半田付
け部材の表面構造は、ニッケルめっき部分の表面に生成
される酸化膜を、半田付け部位では非晶質とし、非半田
付け部位では結晶質としたものである。
According to a first aspect of the present invention, a surface structure of a soldering member is such that an oxide film formed on a surface of a nickel plating portion is made amorphous at a soldering portion, and is made amorphous at a non-soldering portion. It was made crystalline.

【0014】第2の発明に係る半田付け部材の表面構造
は、表面にニッケルめっきが施された半田付け部材の表
面構造において、ニッケルめっき部分の表面に生成され
る酸化膜を、半田付け部位では膜厚を比較的薄く形成
し、非半田付け部位では前記半田付け部位より膜厚を厚
く形成したものである。
[0014] The surface structure of the soldering member according to the second aspect of the present invention is the surface structure of a soldering member having a surface plated with nickel, wherein an oxide film formed on the surface of the nickel-plated portion is covered with an oxide film at the soldering portion. The film thickness is formed relatively thin, and the film thickness is formed thicker at the non-soldered portion than at the soldered portion.

【0015】第3の発明に係る半田付け部材の表面処理
方法は、第1の発明または第2の発明の酸化膜を、ニッ
ケルめっき後に半田付け部材を洗浄するときに、半田付
け部位を略40℃以下の温度の洗浄液によって洗浄し、
非半田付け部位を前記温度より十分に高い温度の洗浄液
によって洗浄して成膜させるものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for treating a surface of a soldering member according to the first or second aspect of the present invention. Washing with a washing solution at a temperature of ℃ or less,
The non-soldering portion is cleaned with a cleaning liquid at a temperature sufficiently higher than the above temperature to form a film.

【0016】第4の発明に係る半田付け部材の表面処理
方法は、半田付け部材の表面にニッケルめっきを施した
後、この半田付け部材を略40℃以下の温度の洗浄液に
浸漬させ、この状態で非半田付け部位にエネルギービー
ムを照射して非半田付け部位を前記温度より十分に高い
温度に高めるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for treating a surface of a soldering member, wherein after the surface of the soldering member is plated with nickel, the soldering member is immersed in a cleaning liquid at a temperature of about 40 ° C. or less. Then, the non-soldered portion is irradiated with an energy beam to raise the non-soldered portion to a temperature sufficiently higher than the above temperature.

【0017】第5の発明に係る半田付け部材の表面処理
方法は、半田付け部材の表面にニッケルめっきを施した
後、この半田付け部材を洗浄するときに、半田付け部位
を略40℃以下の温度のアルコール系洗浄液によって洗
浄して半田付け部位に半田ぬれ性が高い組成の酸化膜を
成膜させ、非半田付け部位を前記温度より十分に高い温
度の洗浄液によって洗浄して非半田付け部位に前記酸化
膜より半田ぬれ性が低い組成の酸化膜を成膜させるもの
である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for treating a surface of a soldering member, wherein after the surface of the soldering member is subjected to nickel plating, when the soldering member is washed, the soldering portion is kept at approximately 40 ° C. or lower. Cleaning with an alcohol-based cleaning solution at a temperature to form an oxide film having a high solder wettability on the soldered portion, and cleaning the non-soldered portion with a cleaning solution having a temperature sufficiently higher than the above temperature to form a non-soldered portion on the non-soldered portion. An oxide film having a composition lower in solder wettability than the oxide film is formed.

【0018】[0018]

【作用】本発明に係る半田付け部材は、半田付け部位で
半田がぬれ易く、それ以外の部位は半田がぬれ難くな
る。
In the soldering member according to the present invention, the solder is easily wetted at the soldered portion, and the solder is hardly wetted at other portions.

【0019】[0019]

【実施例】発明者らは、Niめっきの半田付け性の劣化
の原因がめっき後の保管状態による経時変化(表面酸
化)ではないということを発見した。これは、昨今の品
質管理技術の向上により、Niめっきの品質はめっき後
には殆ど経時変化することなく確保されているからであ
る。さらに、種々の環境加速試験によっても、半田付け
性はさほど変化せず、結局、Niめっきの半田付け性は
めっき方法、特に金属析出後の洗浄方法に大きく依存し
ていることを発見した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The inventors have found that the cause of the deterioration of the solderability of Ni plating is not the change over time (surface oxidation) due to the storage state after plating. This is because the quality of Ni plating is secured with little change over time after plating due to recent improvements in quality control technology. Furthermore, it has been found that the solderability does not change so much by various environmental acceleration tests, and that the solderability of Ni plating largely depends on the plating method, particularly the cleaning method after metal deposition.

【0020】そこで、半田付け部材の半田付け部位を、
Niめっきの金属析出後の洗浄方法に工夫を凝らすこと
によって、半田がぬれ易くした。言い換えれば、洗浄を
以下に述べるように行い、半田付け部材のめっき表面に
生成される酸化膜の結晶構造、膜厚、組成を変えること
によって、半田がぬれ易くなることを見出したのであ
る。以下、酸化膜の結晶構造、膜厚、組成を変えて半田
ぬれ性を高める技術をそれぞれ第1、第2、第5の発明
として説明する。なお、第3および第4の発明は第1,
第2の発明に係る酸化膜を成膜させるための表面処理方
法である。
Therefore, the soldering portion of the soldering member is
The solder was easily wetted by devising a cleaning method after the metal deposition of Ni plating. In other words, it has been found that the solder is easily wetted by performing cleaning as described below and changing the crystal structure, film thickness, and composition of the oxide film formed on the plating surface of the soldering member. Hereinafter, techniques for improving the solder wettability by changing the crystal structure, film thickness, and composition of the oxide film will be described as first, second, and fifth inventions, respectively. The third and fourth inventions are the first and fourth inventions.
This is a surface treatment method for forming an oxide film according to the second invention.

【0021】(1)第1の発明に係る半田付け部材の表
面構造について 実施例1.第1の発明に係る半田付け部材の表面構造を
図1ないし図3によって詳細に説明する。図1は洗浄水
温度とNiめっき表面の酸化膜の結晶構造との関係を示
すRHEED分析結果の模式図、図2は第1の発明に係
る半田付け部材の要部を拡大して示す断面図である。図
3は第1の発明に係る半田付け部材を形成するための製
造方法を示す図で、同図(a)は半田付け部位を洗浄し
ている状態を示し、同図(b)は非半田付け部位を洗浄
している状態を示す。
(1) Surface Structure of Soldering Member According to First Embodiment The surface structure of the soldering member according to the first invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram of RHEED analysis results showing a relationship between a cleaning water temperature and a crystal structure of an oxide film on a Ni plating surface, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an enlarged main part of a soldering member according to the first invention. It is. 3A and 3B are views showing a manufacturing method for forming a soldering member according to the first invention. FIG. 3A shows a state in which a soldering part is being cleaned, and FIG. This shows a state in which the attachment site is being cleaned.

【0022】図1は、Niめっき過程での金属析出後の
洗浄工程において、半田付け部材を水中に30秒間浸漬
させることによりNiめっき表面に形成された酸化膜の
構造をRHEED(反射高速電子回析)で分析した結果
を示す図である。同図において、(a)図は20℃の洗
浄水を用いた場合を示し、(b)図は40℃の洗浄水を
用いた場合を示し、(c)図は50℃の洗浄水を用いた
場合を示し、(d)図は80℃の洗浄水を用いた場合を
示し、(e)図は95℃の洗浄水を用いた場合を示す。
FIG. 1 shows that the structure of the oxide film formed on the Ni plating surface by immersing the soldering member in water for 30 seconds in a cleaning step after the metal deposition in the Ni plating process is RHEED (reflection high-speed electron recovery). It is a figure which shows the result analyzed by (analysis). In the same figure, (a) shows a case using 20 ° C. washing water, (b) shows a case using 40 ° C. washing water, and (c) shows a case using 50 ° C. washing water. (D) shows the case where the washing water at 80 ° C. is used, and (e) shows the case where the washing water at 95 ° C. is used.

【0023】図1に示すように、洗浄水温度が40℃以
下の場合には、Niめっき表面に生成される酸化膜の構
造はアモルファス(非晶質)に近く、50℃以上では結
晶質となる。
As shown in FIG. 1, when the temperature of the cleaning water is 40 ° C. or lower, the structure of the oxide film formed on the Ni plating surface is close to amorphous (amorphous). Become.

【0024】発明者らは、これらの結晶構造の違いによ
り半田ぬれ性が著しく異なり、酸化膜の結晶構造がアモ
ルファスである場合には半田ぬれ性が高く、一方、結晶
質の場合では半田ぬれ性が低いことを発見した。そこ
で、半田付け部位の酸化膜の結晶構造をアモルファスに
し、それ以外の非半田付け部位の酸化膜の結晶構造を結
晶質とすることによって、半田付け箇所を限定するよう
にした。半田付けは、半田付け操作時間内に被半田付け
接続部分の表面が半田でぬれ、その後にディウェッティ
ングを生じないことが重要である。すなわち、被半田付
け接続部分は、ぬれ性の高い(絶対値)方がよいことは
いうまでもない。 本明細書で用いる「半田ぬれ性が高い
とか低い」という表現は、同じ半田付け条件下での相対
的な比較をしており、半田のぬれ時間や最終的な半田の
広がりの相対的な違いから判断するものである。 なお、
この判断基準としては、半田のぬれに伴って生じる表面
張力を利用して測定するメニスコグラフ法がある。
The inventors have found that the solder wettability differs significantly due to the difference in these crystal structures. When the oxide film has an amorphous crystal structure, the solder wettability is high. On the other hand, when the oxide film is crystalline, the solder wettability is high. Was found to be low. In view of this, the soldering portion is limited by making the crystal structure of the oxide film at the soldering portion amorphous and making the crystal structure of the oxide film at the other non-soldering portion crystalline. Soldering is performed within the soldering operation time
The surface of the connection is wet with solder and then
It is important not to cause aging. That is,
It is better that the connection part should have high wettability (absolute value).
Needless to say. "High solder wettability" used in this specification
The expression "low" is a relative value under the same soldering conditions.
Comparison of the solder wetting time and final solder
Judgment is made based on the relative difference in spread. In addition,
This criterion is based on the surface generated by solder wetting.
There is a meniscograph method in which measurement is performed using tension.

【0025】以下、上述したように酸化膜の結晶構造を
変えた実施例について説明する。図2において、符号1
は半田付け部材の基材、2はこの基材1の表面に施され
たNiめっき皮膜、3はこのNiめっき皮膜2の表面に
生成された酸化膜である。また、WはNiめっき処理が
施された半田付け部材を示す。
Hereinafter, an embodiment in which the crystal structure of the oxide film is changed as described above will be described. In FIG.
Is a substrate of the soldering member, 2 is a Ni plating film applied to the surface of the substrate 1, and 3 is an oxide film formed on the surface of the Ni plating film 2. W indicates a soldering member on which a Ni plating process has been performed.

【0026】この酸化膜3は、結晶構造がアモルファス
であるアモルファス酸化膜3aと、結晶構造が結晶質で
ある結晶質酸化膜3bとから構成されている。そして、
前記アモルファス酸化膜3aは半田付けされる部位(半
田付け部位2a)に形成され、結晶質酸化膜3bは半田
付けされない部位(非半田付け部位2b)に形成されて
いる。
The oxide film 3 includes an amorphous oxide film 3a having an amorphous crystal structure and a crystalline oxide film 3b having a crystalline crystal structure. And
The amorphous oxide film 3a is formed at a portion to be soldered (soldering portion 2a), and the crystalline oxide film 3b is formed at a portion not to be soldered (non-soldering portion 2b).

【0027】このように半田付け部材の表面に異なる構
造の酸化膜3(アモルファス酸化膜3aおよび結晶質酸
化膜3b)を形成したことによって、半田のぬれ性を制
御でき、半田付け部位を限定することができる。このた
め、半田付け接合部の形状が安定し、半田付け部の信頼
性が向上する。半田ぬれ性には、めっき表面の酸化膜の
構造・膜厚・組成が大きく影響する。図2は、異なる酸
化膜構造を特に強調した図であり、膜厚の情報は省略し
てある。
Since the oxide films 3 (amorphous oxide film 3a and crystalline oxide film 3b) having different structures are formed on the surface of the soldering member as described above, the wettability of the solder can be controlled, and the soldering portion is limited. be able to. For this reason, the shape of the solder joint is stabilized, and the reliability of the solder joint is improved. The solder wettability depends on the oxide film on the plating surface.
The structure, film thickness, and composition have a significant effect. Figure 2 shows different acids
This figure emphasizes the oxide film structure, and the thickness information is omitted.
It is.

【0028】実施例2.上述した酸化膜3は図3に示す
ようにして成膜させる。なお、この成膜方法は、第3の
発明に係る表面処理方法を構成している。図3におい
て、11および12は洗浄水である。洗浄水11は5℃
の脱イオン水、洗浄水12は90℃の脱イオン水であ
る。これらの洗浄水11,12中に電気Niめっきで金
属(Ni)を析出させた半田付け部材Wを没入させて3
0秒間洗浄する。
Embodiment 2 FIG. The above-described oxide film 3 is formed as shown in FIG. This film forming method constitutes the surface treatment method according to the third invention. In FIG. 3, reference numerals 11 and 12 denote washing water. Washing water 11 is 5 ° C
The deionized water and washing water 12 are 90 ° C. deionized water. The soldering member W, on which metal (Ni) is deposited by electric Ni plating, is immersed in these cleaning waters 11 and 12 to remove
Wash for 0 seconds.

【0029】このとき、半田付け部位(図中2aで示
す)は洗浄水11によって洗浄し、非半田付け部位(図
中2bで示す)は洗浄水12によって洗浄する。このよ
うに洗浄を行うことによって図2に示した構造の酸化膜
3が成膜される。
At this time, the soldering portion (indicated by 2a in the figure) is cleaned with the cleaning water 11, and the non-soldering portion (indicated by 2b in the drawing) is cleaned with cleaning water 12. By performing such cleaning, the oxide film 3 having the structure shown in FIG. 2 is formed.

【0030】なお、電気Niめっきは以下のようにして
行った。 硫酸ニッケル(NiSO4・6H2O)→240g/l 塩化ニッケル(NiCl2・6H2O)→45g/l ほう酸 (H3BO3) →35g/l の標準的なワット浴に市販の光沢剤を適量混入させ、p
H=4に調整しためっき液を使用し、浴温50℃、電流
密度4A/dm2 で空気攪拌しながら行った。
The electric Ni plating was performed as follows. Commercial brightener standard Watts bath nickel sulfate (NiSO 4 · 6H 2 O) → 240g / l nickel chloride (NiCl 2 · 6H 2 O) → 45g / l boric acid (H 3 BO 3) → 35g / l Mixed in an appropriate amount, and p
Using a plating solution adjusted to H = 4, a bath temperature of 50 ° C. and a current density of 4 A / dm 2 were performed while stirring with air.

【0031】実施例3.上記実施例ではアモルファスの
酸化膜を生成させるために5℃の脱イオン水を用いた
が、水温は40℃以下であれば何度でもよく、0℃以下
でもよい。また、洗浄水は脱イオン水に限られることな
く、蒸留水や水道水を使用することもできる。さらに、
完全に液体である必要もなく、氷等の固体を含んでいて
もよい。加えて、洗浄時間としては30秒に限らないと
いうことはいうまでもない。
Embodiment 3 FIG. In the above embodiment, deionized water at 5 ° C. was used to form an amorphous oxide film. However, the water temperature may be any number as long as it is 40 ° C. or less, or may be 0 ° C. or less. Further, the washing water is not limited to deionized water, and distilled water or tap water can also be used. further,
It does not need to be completely liquid, and may contain a solid such as ice. In addition, it goes without saying that the cleaning time is not limited to 30 seconds.

【0032】実施例4.上記実施例では結晶質の酸化膜
を生成させるために90℃の脱イオン水を用いたが、水
温は50℃以上であれば何度でもよく、100℃以上で
もよい。また、洗浄水は脱イオン水に限らず、蒸留水や
水道水でもよい。また、液体に限られることなく、水蒸
気でもよい。加えて、洗浄時間は30秒に限らないとい
うことはいうまでもない。
Embodiment 4 FIG. In the above embodiment, deionized water of 90 ° C. was used in order to form a crystalline oxide film, but the water temperature may be any number as long as it is 50 ° C. or more, and may be 100 ° C. or more. Further, the washing water is not limited to deionized water, but may be distilled water or tap water. In addition, water vapor may be used without being limited to liquid. In addition, it goes without saying that the cleaning time is not limited to 30 seconds.

【0033】(2)第2の発明に係る半田付け部材の表
面構造について 実施例5. 第2の発明に係る半田付け部材の表面構造を図4〜図7
によって説明する。図4は洗浄水に半田付け部材を30
秒間浸漬させた場合の洗浄水温度と酸化膜の膜厚との関
係を示すグラフ、図5は第2の発明に係る半田付け部材
の要部を拡大して示す断面図、図6は洗浄水として60
の脱イオン水を使用したときの洗浄時間と酸化膜の膜
厚との関係を示すグラフ、図7は第2の発明に係る半田
付け部材を形成するための製造方法を示す図で、同図
(a)は半田付け部位を洗浄している状態を示し、同図
(b)は非半田付け部位を洗浄している状態を示す。こ
れらの図において前記図1ないし図3で説明したものと
同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細
な説明は省略する。
(2) Surface Structure of Soldering Member According to Second Embodiment FIGS. 4 to 7 show the surface structure of the soldering member according to the second invention.
It will be explained by. FIG. 4 shows that 30 parts of the soldering member are
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the temperature of the cleaning water and the thickness of the oxide film when immersed for 2 seconds, FIG. 5 is a cross-sectional view showing an enlarged main part of the soldering member according to the second invention, and FIG. As 60
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the cleaning time and the thickness of the oxide film when using deionized water at ° C. FIG. 7 is a view showing a manufacturing method for forming a soldering member according to the second invention. FIG. 7A shows a state where a soldering part is being cleaned, and FIG. 7B shows a state where a non-soldering part is being cleaned. In these drawings, the same or equivalent members as those described in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0034】図4は金属析出後の洗浄工程において、半
田付け部材を洗浄水中に30秒浸漬させた場合の洗浄水
温度と、Niめっき表面に形成された酸化膜の厚みとの
関係を示すグラフである。同図に示すように、洗浄条件
によって酸化膜厚を制御でき、洗浄水温度を50℃以下
にすることで酸化膜を薄くすることができる。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the temperature of the cleaning water when the soldering member is immersed in the cleaning water for 30 seconds and the thickness of the oxide film formed on the Ni plating surface in the cleaning step after the metal deposition. It is. As shown in the figure, the oxide film thickness can be controlled by the cleaning conditions, and the oxide film can be thinned by setting the temperature of the cleaning water to 50 ° C. or lower.

【0035】発明者らは、この酸化膜の膜厚の違いによ
り半田ぬれ性が著しく異なり、酸化膜厚が薄い場合には
半田ぬれ性が高く、酸化膜厚が厚い場合には半田ぬれ性
が低くなることを発見した。また、酸化膜の厚みが5n
m以上異なりさえすれば半田ぬれ性を充分に制御できる
ことが判明した。そこで、半田付け部位の酸化膜を非半
田付け部位の酸化膜より薄くすることによって、半田付
け箇所を限定するようにした。
The inventors remarkably differ in the solder wettability due to the difference in the thickness of the oxide film. The solder wettability is high when the oxide film is thin, and the solder wettability is high when the oxide film is thick. I found it to be lower. The thickness of the oxide film is 5n.
It has been found that the solder wettability can be sufficiently controlled if the difference is at least m. Therefore, the soldering portion is limited by making the oxide film at the soldering portion thinner than the oxide film at the non-soldering portion.

【0036】図5において、3cは膜厚が薄い酸化膜、
3dは膜厚が厚い酸化膜である。これらの酸化膜3c,
3dは膜厚が5nm以上異なっている。そして、薄い酸
化膜3cは半田付け部位2aに形成され、厚い酸化膜3
dは非半田付け部位2bに形成されている。
In FIG. 5, 3c is a thin oxide film,
3d is a thick oxide film. These oxide films 3c,
3d differs in film thickness by 5 nm or more. Then, the thin oxide film 3c is formed at the soldering portion 2a, and the thick oxide film 3c is formed.
d is formed in the non-soldering portion 2b.

【0037】このように半田付け部材Wの表面に膜厚の
異なる酸化膜3c,3dを形成したことにより、半田の
ぬれ性を制御できる。すなわち、レジスト等を用いるこ
となく半田付け箇所を限定でき、半田付け接合部の形状
が安定し、半田付け部の信頼性が向上する。ここで、酸
化膜3c,3dの膜厚が5nm以上異なることにより半
田のぬれ性を制御できることの理由についてさらに詳細
に説明する。 極端な例として、半田ぬれ性の極めて差の
ある酸化膜を形成した場合であっても、強活性のフラッ
クスを用いて高温で長時間半田付けすると、相対的に半
田ぬれ性の低い箇所まで半田がぬれてしまい、半田付け
部材のぬれを制御することはできない。一方、フラック
スレスで低温かつ短時間の半田付けでは、相対的に半田
ぬれ性の高い箇所さえ半田をぬらすことはできず、半田
付け部材のぬれを制御することはできない。すなわち、
相対的に半田ぬれ性の高い箇所のみで半田がぬれ、相対
的に半田ぬれ性の低い箇所は半田がぬれないように、半
田付け時に用いるフラックスや、半田付け時の雰囲気、
半田付けの加熱プロファイルなどを選択する必要があ
る。 酸化膜の膜厚については、膜厚差が大きければ大き
い程、相対的な半田ぬれ性の差が十分確保できるため、
半田付け部材の半田のぬれの制御(相対的に半田ぬれ性
の高い箇所のみを半田でぬらすこと)が容易となる。す
なわち、この実施例においては、膜厚差が5nm以上あ
ればフラックスの活性度や半田付け加熱プロファイルな
どの選択を容易に行うことができ、半田のぬれを制御
(相対的に半田ぬれ性の高い箇所のみを半田でぬらすこ
と)できることを確認したということである。 酸化膜の
表面粗さは酸化膜が非常に薄いため、下地(めっき膜)
の表面粗さに大きく依存する。しかし、Rmax0.1
μmの光沢ニッケルめっきでも、実際に洗浄条件によっ
て酸化膜厚は制御可能である。 酸化膜は、上述した実施
例1で説明したように、非晶質のものより結晶質のもの
の方が半田ぬれ性が低い。同じ構造の酸化膜では、厚み
が厚い方がぬれ性が低い。この半田ぬれ性の差を利用し
て相対的に半田ぬれ性の高い箇所と低い箇所を 設けるこ
とがポイントである。よって、相対的に結晶質酸化膜で
も、酸化膜厚差の異なる表面を形成することで、半田の
ぬれを制御(相対的に半田ぬれ性の高い箇所のみを半田
でぬらすこと)することができる。具体的に図5に示し
た酸化膜は、相対的に半田ぬれ性の高い箇所も結晶質酸
化膜なので、少し活性力の強めのフラックスを用いるこ
となどによって、半田付け部材のぬれを制御することが
できる。
By forming the oxide films 3c and 3d having different thicknesses on the surface of the soldering member W, the wettability of the solder can be controlled. That is, the soldering portion can be limited without using a resist or the like, the shape of the soldering joint is stabilized, and the reliability of the soldering portion is improved. Where the acid
When the thicknesses of the oxide films 3c and 3d differ by 5 nm or more, half
More details on why we can control the wettability of the fields
Will be described. An extreme example is the extreme difference in solder wettability.
Even if a certain oxide film is formed, a strongly active flash
When soldering at high temperature for a long time using
Solder gets wet to the low wettability and soldering
It is not possible to control the wetting of the members. Meanwhile, Flack
For low-temperature, short-time soldering with a thin solder,
Even wet parts cannot wet the solder.
It is not possible to control the wetting of the attachment members. That is,
Solder is wet only at relatively high solder wettability,
In places with low solder wettability, make sure that the solder is not wet.
The flux used during padding, the atmosphere used during soldering,
It is necessary to select a soldering heating profile, etc.
You. Regarding the thickness of the oxide film, the larger the difference in film thickness, the larger
Since the difference in relative solder wettability can be sufficiently secured,
Control of solder wettability of soldering members (relative solder wettability)
(Wet only the high places with the solder)). You
That is, in this embodiment, the difference in film thickness is 5 nm or more.
Flux activity and soldering heating profile
Which choice can be easily made and control solder wetting
(Wet only parts with relatively high solder wettability with solder.
And) that you can do it. Oxide film
The surface roughness of the oxide film is very thin, so the underlayer (plating film)
Greatly depends on the surface roughness. However, Rmax0.1
Even bright nickel plating of μm depends on the actual cleaning conditions.
Thus, the oxide film thickness can be controlled. The oxide film is formed as described above.
As described in Example 1, a crystalline material is more crystalline than an amorphous material
Has lower solder wettability. For an oxide film of the same structure,
The thicker, the lower the wettability. Utilizing this difference in solder wettability
It is necessary to provide relatively high and low solder wettability
Is the point. Therefore, a relatively crystalline oxide film
Also, by forming surfaces with different oxide film thickness differences,
Wetting control (only soldering with relatively high solder wettability)
Wet). Specifically shown in FIG.
The oxide film that has relatively high solder wettability
Use a slightly more active flux.
It is possible to control the wetting of the soldering member by
it can.

【0038】実施例6. 上述した膜厚の異なる酸化膜3c,3dを成膜させる手
法を図6および図7によって説明する。図6は60℃の
洗浄水を使用したときの洗浄時間と酸化膜厚の関係を示
すグラフで、同図から分かるように、時間と共に酸化膜
厚が増大している。そこで、図7に示したように、半田
付け部位2aを60℃の脱イオン水13中に30秒間没
入させ、非半田付け部位2bを同じ脱イオン水13に1
20秒間没入させる。このように洗浄を行うことによっ
て図5に示した膜厚の酸化膜3c,3dが成膜される。
なお、前記図4と図6とで、めっき後の洗浄条件が同じ
条件の下で、酸化膜厚が異なっているのは、図4と図6
とで実験に用いためっき膜の膜厚が異なっているからで
ある。めっき膜厚が異なると、めっき膜の構造や不純物
の含有量が異なってくるため、その上に形成される酸化
膜は、洗浄条件が同じでも異なるからである。ちなみ
に、めっき膜はめっき時のめっき浴温や電流密度などの
めっき条件や、めっき浴組成の違い、光沢剤などの添加
剤の種類や添加量によっても変わる。
Embodiment 6 FIG. A method for forming the oxide films 3c and 3d having different thicknesses will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the cleaning time and the oxide film thickness when the cleaning water at 60 ° C. is used. As can be seen from FIG. 6, the oxide film thickness increases with time. Therefore, as shown in FIG. 7, the soldering part 2a is immersed in deionized water 13 at 60 ° C. for 30 seconds, and the non-soldering part 2b is placed in the same deionized water 13 for one second.
Immerse for 20 seconds. By performing such cleaning, the oxide films 3c and 3d having the film thickness shown in FIG. 5 are formed.
The cleaning conditions after plating are the same in FIG. 4 and FIG.
The difference in the oxide film thickness under the conditions is shown in FIGS.
Because the thickness of the plating film used in the experiment differs between
is there. If the plating thickness is different, the structure of the plating film and impurities
Oxidation is formed on the
This is because the films are different even under the same cleaning conditions. By the way
In addition, the plating film depends on the plating bath temperature and current density during plating.
Addition of plating conditions, differences in plating bath composition, brightener, etc.
It also depends on the type and amount of the agent.

【0039】実施例7.上記実施例では洗浄水として6
0℃の脱イオン水を用いたが、水温は60℃に限定され
ず、洗浄時間も30秒と120秒とに限定されない。要
するに酸化膜の厚みが5nm以上異なるように設定すれ
ばよい。
Embodiment 7 FIG. In the above embodiment, the cleaning water is 6
Although deionized water at 0 ° C. was used, the water temperature is not limited to 60 ° C., and the cleaning time is not limited to 30 seconds or 120 seconds. In short, the thickness of the oxide film may be set to be different by 5 nm or more.

【0040】また、洗浄水の水温も同一温度に設定する
必要もない。すなわち、図4に示すように酸化膜の膜厚
が洗浄水温度によって制御できることを利用し、半田付
け部位2aを40℃以下の温度の洗浄水で洗浄させ、非
半田付け部位2bを50℃以上の温度の洗浄水で洗浄さ
せることもできる。この成膜方法は第3の発明に係る表
面処理方法を構成している。このようにすると、半田付
け部位2aと非半田付け部位2bとで酸化膜の膜厚が変
わる以外に、結晶構造を変えることができるから、より
一層半田ぬれ性を制御し易くなる。
Further, it is not necessary to set the temperature of the washing water to the same temperature. That is, as shown in FIG. 4, utilizing the fact that the thickness of the oxide film can be controlled by the temperature of the cleaning water, the soldering portion 2a is cleaned with cleaning water having a temperature of 40 ° C. or less, and the non-soldering portion 2b is heated at 50 ° C. or more. Washing with washing water at a temperature of This film forming method constitutes the surface treatment method according to the third invention. By doing so, the crystal structure can be changed in addition to the change in the thickness of the oxide film between the soldered portion 2a and the non-soldered portion 2b, so that the solder wettability can be more easily controlled.

【0041】実施例8.上述した実施例では、酸化膜の
結晶構造や膜厚を変えるに当たって洗浄水の温度を変え
る手法を採っていたが、図8に示すように、40℃以下
の洗浄水中に半田付け部材を浸漬させ、この半田付け部
材の非半田付け部位にレーザ光を照射するようにしても
よい。
Embodiment 8 FIG. In the above-described embodiment, the method of changing the temperature of the cleaning water to change the crystal structure and the film thickness of the oxide film is adopted. However, as shown in FIG. 8, the soldering member is immersed in the cleaning water of 40 ° C. or less. Alternatively, a laser beam may be applied to a non-soldering portion of the soldering member.

【0042】図8は第4の発明に係る半田付け部材の表
面処理方法を説明するための図である。同図において、
14はエネルギービームとしてのレーザ光で、このレー
ザ光は100W/cm 2 のパワー密度のArレーザであ
る。そして、40℃の洗浄水中に半田付け部材Wを深さ
Dの位置に水平に配置し、この半田付け部材Wの非半田
付け部位2bに前記レーザ光14を10cm/minの
速度をもって走査させて照射した。なお、前記レーザ光
14が透過する水の層の厚さ(深さD)としては、本実
施例では1mmとした。
FIG. 8 is a view for explaining a surface treatment method for a soldering member according to the fourth invention. In the figure,
Reference numeral 14 denotes a laser beam as an energy beam, and the laser beam has a power of 100 W / cm 2. An Ar laser having a power density of Then, the soldering member W is horizontally arranged at the position of the depth D in the washing water at 40 ° C., and the laser beam 14 is scanned at a speed of 10 cm / min on the non-soldering portion 2 b of the soldering member W. Irradiated. The thickness (depth D) of the water layer through which the laser light 14 passes was set to 1 mm in this embodiment.

【0043】このように半田付け部材Wを水洗しながら
非半田付け部位2bにレーザ光14を照射させると、レ
ーザ光14が照射された部分は他の部分より高温になる
関係から、レーザ光照射部分での酸化膜厚を非照射部分
より厚くすることができ、あるいは、レーザ照射部分で
の酸化膜の構造を結晶質にできかつ非照射部分での酸化
膜の構造をアモルファスにできる。すなわち、半田ぬれ
性の制御を局所的に行うことができ、微小部品であって
も半田ぬれ性を容易に制御することができる。
When the non-soldered portion 2b is irradiated with the laser beam 14 while washing the soldering member W with water as described above, the portion irradiated with the laser beam 14 becomes hotter than the other portions. The oxide film thickness at the portion can be made thicker than the non-irradiated portion, or the oxide film structure at the laser-irradiated portion can be made crystalline and the oxide film structure at the non-irradiated portion can be made amorphous. That is, the solder wettability can be locally controlled, and the solder wettability can be easily controlled even for a small component.

【0044】(3)第5の発明に係る半田付け部材の表
面処理方法について 実施例9.第5の発明に係る半田付け部材の表面処理方
法を図9〜図13によって詳細に説明する。図9は第5
の発明に係る表面処理方法によって酸化膜が成膜された
半田付け部材の要部を拡大して示す断面図、図10はエ
チルアルコール混合率の異なる洗浄液の温度と半田ぬれ
性との関係を示すグラフ、図11は20℃のエタノー
ル,脱イオン水との混合液で洗浄したNiめっき表面の
ESCAの結果を示す図、図12は80℃の脱イオン水
で300秒間洗浄したNiめっき表面のESCAの結果
を示す図である。図13は第5の発明に係る半田付け部
材の表面処理方法を説明するための図で、同図(a)は
半田付け部位を洗浄している状態を示し、同図(b)は
非半田付け部位を洗浄している状態を示す。これらの図
において前記図1ないし図3で説明したものと同一もし
くは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は
省略する。
(3) Method for Surface Treatment of Solder Member According to Fifth Embodiment The surface treatment method for a soldering member according to the fifth invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 9 shows the fifth
FIG. 10 is an enlarged sectional view showing a main part of a soldering member on which an oxide film is formed by the surface treatment method according to the invention, and FIG. 10 shows the relationship between the temperature of the cleaning liquid having different ethyl alcohol mixing ratio and the solder wettability. FIG. 11 is a graph showing the results of ESCA of the Ni plating surface washed with a mixed solution of ethanol and deionized water at 20 ° C., and FIG. 12 is a diagram showing the ESCA of the Ni plating surface washed with deionized water at 80 ° C. for 300 seconds. It is a figure which shows the result of. FIGS. 13A and 13B are views for explaining a surface treatment method for a soldering member according to the fifth invention. FIG. 13A shows a state where a soldering portion is being cleaned, and FIG. This shows a state in which the attachment site is being cleaned. In these drawings, the same or equivalent members as those described in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0045】図10は金属析出後の洗浄工程において洗
浄水中にエチルアルコールを混合した場合の洗浄温度と
半田ぬれ性の関係を示すグラフである。なお、メニスコ
グラフ法でのゼロクロスタイムを半田ぬれ性の指標とし
た。このメニスコグラフ法とは、ISOにおいては表面
張力法、ぬれバランス法(Wetting balance method)の
ことをいう。本法は、任意の形状の半田ぬれ性を比較す
るのに最も広く使われる試験法である。この試験法にお
けるゼロクロスタイムとは、試験片を溶融半田に浸漬後
から、試験片に半田がぬれる過程で表面張力に由来する
垂直成分の作用力が零になるところまでぬれた状態まで
の時間である。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the cleaning temperature and the solder wettability when ethyl alcohol is mixed in the cleaning water in the cleaning step after metal deposition. The zero cross time in the meniscograph method was used as an index of solder wettability. This meniscograph method is a surface in ISO
Tension method, wetting balance method
That means. This method compares the solder wettability of arbitrary shapes.
This is the most widely used test method. This test method
Zero crossing time is the time after the test piece is immersed in the molten solder.
From the surface tension in the process of solder wetting on the test piece
Until the force of the vertical component becomes zero
It's time.

【0046】発明者らは、エチルアルコールを混合した
水で洗浄を行うと、Niめっき表面に生成される酸化膜
の組成が変化し、エチルアルコールの混合率が多くなる
にしたがって半田ぬれ性が高くなることを発見した。そ
こで、エチルアルコールが混合された洗浄液で半田付け
部位を洗浄することによって、この半田付け部位の酸化
膜の組成を非半田付け部位に対して変え、半田ぬれ性を
制御するようにした。
When the inventors performed cleaning with water mixed with ethyl alcohol, the composition of the oxide film formed on the Ni plating surface changed, and the higher the mixing ratio of ethyl alcohol, the higher the solder wettability. I discovered that it would be. Therefore, by cleaning the soldering portion with a cleaning liquid mixed with ethyl alcohol, the composition of the oxide film at this soldering portion is changed with respect to the non-soldering portion to control the solder wettability.

【0047】図9に示す酸化膜3は、半田付け部位2a
になる部分と非半田付け部位2bになる部分とでは膜厚
は略同じであるが、組成が異なっている。すなわち、半
田付け部位2a側には半田ぬれ性が高くなる組成の酸化
膜3xが形成され、非半田付け部位2b側には半田ぬれ
性が低くなる組成の化膜3yが形成されている。この
ように構成することによって、半田ぬれ性を制御するこ
とができる。このため、レジスト等を用いることなく半
田付け箇所を限定でき、半田付け接合部の形状が安定
し、半田付け部の信頼性が向上する。
The oxide film 3 shown in FIG.
And the part to be the non-soldering part 2b have substantially the same film thickness but different compositions. That is, the soldering portion 2a side is formed oxide film 3x compositions solder wettability is high, oxidation film 3y of the non-soldering portion 2b side solder wettability decreases composition is formed. With this configuration, it is possible to control the solder wettability. For this reason, the soldering portion can be limited without using a resist or the like, the shape of the soldering joint is stabilized, and the reliability of the soldering portion is improved.

【0048】実施例10.上述したように酸化膜3の組
成を部分的に変えるに当たっては、図13に示すように
して行う。図13において15は脱イオン水に50Vo
l%のエチルアルコールを混合させた20℃の洗浄液、
16は80℃の脱イオン水からなる洗浄水である。酸化
膜3の成膜は、半田付け部材Wにおける半田付け部位2
aを前記洗浄液15に300秒間没入させて洗浄させ、
非半田付け部位2bを前記洗浄水16に30秒間没入さ
せて洗浄させることによって行う。なお、この成膜方法
が第5の発明に係る半田付け部材の表面処理方法を構成
している。
Embodiment 10 FIG. As described above, the composition of the oxide film 3 is partially changed as shown in FIG. In FIG. 13, reference numeral 15 denotes 50 Vo in deionized water.
20 ° C. washing solution mixed with 1% ethyl alcohol,
Reference numeral 16 denotes washing water composed of deionized water at 80 ° C. The oxide film 3 is formed at the soldering portion 2 in the soldering member W.
a is immersed in the cleaning solution 15 for 300 seconds for cleaning,
This is performed by immersing the non-soldering portion 2b in the cleaning water 16 for 30 seconds to perform cleaning. This film forming method constitutes the surface treatment method of the soldering member according to the fifth invention.

【0049】ここで、前記酸化膜3xと酸化膜3yとの
組成の違いを図11および図12によって説明する。図
11は、脱イオン水にエチルアルコールを50Vol%
混合した20℃の洗浄液で300秒間洗浄することによ
ってNiめっき表面に成膜された酸化膜3xのESCA
(X線光電子分光法のことで、XPSともいう)結果を
示す。同図(a)に示すNi2p3/2 スペクトルにおい
て、Niのピーク強度eとNiの酸化物のピーク強度
e′の比e′/eをEとし、同図(b)に示すO1Sにお
いてOのピーク強度をeO とする。
Here, the difference in composition between the oxide film 3x and the oxide film 3y will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows 50 vol% of ethyl alcohol in deionized water.
ESCA of oxide film 3x formed on Ni plating surface by washing with mixed cleaning solution at 20 ° C. for 300 seconds
The results (X-ray photoelectron spectroscopy, also referred to as XPS) are shown. In the Ni 2p3 / 2 spectrum shown in FIG. 7A, the ratio e ′ / e of the peak intensity e of Ni and the peak intensity e ′ of the oxide of Ni is represented by E, and O 1 S shown in FIG. Is assumed to be e O.

【0050】図12は、80℃の脱イオン水で30秒間
洗浄することによってNiめっき表面に成膜された酸化
膜3yのESCA結果を示す。同図(a)に示すNi
2p3/2スペクトルにおいて、Niのピーク強度tとNi
の酸化物のピーク強度t′との比t′/tをTとし、同
図(b)に示すO1SにおいてOのピーク強度をtO とす
る。
FIG. 12 shows the ESCA results of the oxide film 3y formed on the Ni plating surface by washing with deionized water at 80 ° C. for 30 seconds. Ni shown in FIG.
In the 2p3 / 2 spectrum, Ni peak intensity t and Ni
The / t 'ratio t of the' peak intensity t of oxides is T, the peak intensity of O and t O in O 1S shown in FIG. (B).

【0051】その場合、酸化膜3xと酸化膜3yの膜厚
が略同一(膜厚の違いが5nm以内)のときに、(T/
O)−(E/eO)=0.54−0.4=0.14とし
た。この数式は、酸化膜の組成に関するもので、エタノ
ール含有水で洗浄することで組成が変化することを意味
している。この値が大きければ大きいほど酸化膜の組成
の違いが大きいことを意味し、相対的な半田ぬれ性の差
を十分確保できて半田付け部材のぬれの制御が容易にな
る。このように半田付け部材Wの表面に組成の異なる酸
化膜3x,3yを形成したことにより、半田のぬれ性を
制御でき、レジスト等を用いることなく半田付け箇所を
限定でき、半田接合部形状が安定し、半田付け部の信頼
性が向上する。
In this case, when the thicknesses of the oxide films 3x and 3y are substantially the same (the difference in thickness is within 5 nm), (T /
t O) - (it was the E / e O) = 0.54-0.4 = 0.14. This equation relates to the composition of the oxide film,
The composition changes by washing with water containing water
doing. The larger the value, the more the composition of the oxide film
Means a large difference in the relative solder wettability
Sufficient to control soldering of the soldering members.
You. By forming the oxide films 3x and 3y having different compositions on the surface of the soldering member W in this manner, the wettability of the solder can be controlled, the soldering location can be limited without using a resist or the like, and the shape of the solder joint portion can be reduced. Stable, and the reliability of the soldered portion is improved.

【0052】実施例11.上記実施例では、組成の異な
る酸化膜どうしの膜厚が略等しい(膜厚の違いが5nm
以内)ときに、(T/tO)−(E/eO)=0.14と
したが、(T/tO)−(E/eO)の値が0.05より
大きければ、充分に半田ぬれ性が異なるようになって半
田付け箇所を限定することができる。
Embodiment 11 FIG. In the above embodiment, the thicknesses of the oxide films having different compositions are substantially equal (the difference in thickness is 5 nm).
(Within), (T / t O ) − (E / e O ) = 0.14, but if the value of (T / t O ) − (E / e O ) is larger than 0.05, it is sufficient. Therefore, the solder wettability is different, so that the soldering location can be limited.

【0053】実施例12. 上述した各実施例では、半田ぬれ性が高くなる組成の酸
化膜3xと、半田ぬれ性が低くなる組成の酸化膜3yと
の膜厚差を5nm以内としたが、半田ぬれ性が低くなる
組成の酸化膜3yの膜厚を他方の酸化膜3xより5nm
以上厚くすると、ぬれ性の違いがより一層顕著になる。
Embodiment 12 FIG. In each of the above-described embodiments, the difference in thickness between the oxide film 3x having a composition having a high solder wettability and the oxide film 3y having a composition having a low solder wettability is within 5 nm. Oxide film 3y is 5 nm thicker than the other oxide film 3x.
When the thickness is thicker, the difference in wettability becomes more remarkable.

【0054】また、組成の違いとしてはNiO、Ni2
3の違いでもよく、それらの酸化膜中にNi(OH)2
やHが混入することで組成の違いを構成してもよい。
The difference in composition is NiO, Ni 2
O 3 may be different, and Ni (OH) 2
A difference in composition may be formed by mixing H or H.

【0055】実施例13. さらに、上述した各実施例では、半田付け部位2aを洗
浄するときにエチルアルコールを50Vol%含んだ2
0℃の脱イオン水を用いたが、エチルアルコールの含有
量や水温はこれに限定されるものではない。さらにま
た、脱イオン水に混合するアルコールはエチルアルコー
ルに限定されることはなく、メチルアルコールでもよ
く、さらには多価アルコールでもよい。
Embodiment 13 FIG. Further, in each of the above-described embodiments, when cleaning the soldering portion 2a, the soldering portion 2a containing 50 Vol% of ethyl alcohol was used.
Although deionized water at 0 ° C. was used, the content of ethyl alcohol and the water temperature are not limited thereto. Furthermore, the alcohol mixed with the deionized water is not limited to ethyl alcohol, but may be methyl alcohol, or may be polyhydric alcohol.

【0056】加えて、非半田付け部位を洗浄するに当た
って80℃の脱イオン水を用いたが、その温度は適宜変
更できるということはいうまでもない。
In addition, although deionized water of 80 ° C. was used for cleaning the non-soldering portion, it is needless to say that the temperature can be appropriately changed.

【0057】実施例14.なお、上述した実施例では、
Niめっきを、光沢剤を添加したワット浴によって行っ
たが、ワット浴に限ることなくスルファミン酸浴等でも
よい。しかも、薬品含量も適宜変更できる。また、Ni
めっき皮膜2として、光沢剤を添加しためっき液から形
成した光沢Niめっきを用いたが、光沢剤を添加しない
めっき浴から形成した無光沢Niめっき皮膜を用いても
よい。さらに、上述した各実施例で使用した半田付け部
材は、電気めっきから得られたNiめっき部品である
が、Niめっき皮膜はNi基合金でもよい。なお、電気
めっきに限定されることもなく、無電解Niめっきによ
って得られたNi−P、Ni−B等でもよい。
Embodiment 14 FIG. In the embodiment described above,
Although the Ni plating was performed using a Watt bath to which a brightener was added, the present invention is not limited to the Watt bath, and a sulfamic acid bath or the like may be used. In addition, the drug content can be appropriately changed. Also, Ni
As the plating film 2, bright Ni plating formed from a plating solution to which a brightener is added is used, but a dull Ni plating film formed from a plating bath to which no brightener is added may be used. Furthermore, although the soldering member used in each of the above-described embodiments is a Ni-plated component obtained by electroplating, the Ni-plated film may be a Ni-based alloy. In addition, it is not limited to electroplating, and may be Ni-P, Ni-B, or the like obtained by electroless Ni plating.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、N
iめっき部品からなる半田付け部材の表面の酸化膜に半
田ぬれ性の高い部分と半田ぬれ性の低い部分とを設けた
ため、半田接合部(フィレット)の形状が安定するか
ら、半田付け部の信頼性を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, N
Since the high solder wettability portion and the low solder wettability portion are provided on the oxide film on the surface of the soldering member made of the i-plated component, the shape of the solder joint (fillet) is stabilized, so the reliability of the soldering portion is improved. Performance can be improved.

【0059】また、金属析出後の洗浄工程にて前記酸化
膜が成膜されるため、酸化膜を成膜させるための特別な
装置を必要としない。このため、従来の半田付け部材製
造装置を用いて酸化膜を成膜できるから、コストを可及
的低く抑えることができ、半田付け部材を安価に得るこ
とができる。
Further, since the oxide film is formed in the cleaning step after the metal deposition, a special device for forming the oxide film is not required. For this reason, since the oxide film can be formed using the conventional soldering member manufacturing apparatus, the cost can be suppressed as low as possible, and the soldering member can be obtained at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】洗浄水温度とNiめっき表面の酸化膜の結晶構
造との関係を示すRHEED分析結果の模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of RHEED analysis results showing a relationship between a cleaning water temperature and a crystal structure of an oxide film on a Ni plating surface.

【図2】第1の発明に係る半田付け部材の要部を拡大し
て示す断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a main part of the soldering member according to the first invention.

【図3】第1の発明に係る半田付け部材を形成するため
の製造方法を示す図で、同図(a)は半田付け部位を洗
浄している状態を示し、同図(b)は非半田付け部位を
洗浄している状態を示す。
3A and 3B are views showing a manufacturing method for forming a soldering member according to the first invention, wherein FIG. 3A shows a state in which a soldering portion is being cleaned, and FIG. This shows a state where the soldering part is being cleaned.

【図4】洗浄水に半田付け部材を30秒間浸漬させた場
合の洗浄水温度と酸化膜の膜厚との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between cleaning water temperature and oxide film thickness when a soldering member is immersed in cleaning water for 30 seconds.

【図5】第2の発明に係る半田付け部材の要部を拡大し
て示す断面図である。
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a main part of a soldering member according to a second invention.

【図6】洗浄水として60℃の脱イオン水を使用したと
きの洗浄時間と酸化膜の膜厚との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a cleaning time and a thickness of an oxide film when deionized water at 60 ° C. is used as cleaning water.

【図7】第2の発明に係る半田付け部材を形成するため
の製造方法を示す図で、同図(a)は半田付け部位を洗
浄している状態を示し、同図(b)は非半田付け部位を
洗浄している状態を示す。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a manufacturing method for forming a soldering member according to the second invention, wherein FIG. 7A shows a state in which a soldering portion is cleaned, and FIG. This shows a state where the soldering part is being cleaned.

【図8】第4の発明に係る半田付け部材の表面処理方法
を説明するための図である。
FIG. 8 is a view for explaining a surface treatment method for a soldering member according to a fourth invention.

【図9】第5の発明に係る表面処理方法によって酸化膜
が成膜された半田付け部材の要部を拡大して示す断面図
である。
FIG. 9 is an enlarged sectional view showing a main part of a soldering member on which an oxide film is formed by a surface treatment method according to a fifth invention.

【図10】エチルアルコール混合率の異なる洗浄液の温
度と半田ぬれ性との関係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the temperature of cleaning solutions having different ethyl alcohol mixing ratios and the solder wettability.

【図11】20℃のエタノール,脱イオン水との混合液
で洗浄したNiめっき表面のESCAの結果を示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing the results of ESCA of a Ni plating surface washed with a mixed solution of ethanol and deionized water at 20 ° C.

【図12】80℃の脱イオン水で30秒間洗浄したNi
めっき表面のESCAの結果を示す図である。
FIG. 12 shows Ni washed for 30 seconds with deionized water at 80 ° C.
It is a figure showing the result of ESCA of a plating surface.

【図13】第5の発明に係る半田付け部材の表面処理方
法を説明するための図で、同図(a)は半田付け部位を
洗浄している状態を示し、同図(b)は非半田付け部位
を洗浄している状態を示す。
13A and 13B are views for explaining a surface treatment method of a soldering member according to a fifth invention, wherein FIG. 13A shows a state where a soldering portion is being cleaned, and FIG. This shows a state where the soldering part is being cleaned.

【図14】従来のNiめっき式半田付け部材を部分的に
拡大して示す断面図である。
FIG. 14 is a partially enlarged cross-sectional view showing a conventional Ni-plated soldering member.

【図15】従来から一般的に行われているNiめっき方
法の一例を示す工程図である。
FIG. 15 is a process chart showing an example of a Ni plating method generally performed conventionally.

【図16】図16はNiめっき法におけるめっき材の洗
浄方法を示す構成図である。
FIG. 16 is a configuration diagram showing a method of cleaning a plating material in a Ni plating method.

【図17】従来の半田付け部材を半田付けしたときの半
田付け部を拡大して示す断面図で、同図(a)は半田付
け不良の状態を示し、同図(b)は半田付け良好の状態
を示す。
FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view showing a soldering portion when a conventional soldering member is soldered. FIG. 17A shows a state of poor soldering, and FIG. 17B shows good soldering. The state of is shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基材 2 Niめっき皮膜 3 酸化膜 3a アモルファス酸化膜 3b 結晶質酸化膜 11 洗浄水(5℃) 12 洗浄水(90℃) 13 脱イオン水(60℃) 14 レーザ光 15 洗浄液(エチルアルコール含有,20℃) 16 洗浄水(80℃) W 半田付け部材Reference Signs List 1 base material 2 Ni plating film 3 oxide film 3a amorphous oxide film 3b crystalline oxide film 11 cleaning water (5 ° C) 12 cleaning water (90 ° C) 13 deionized water (60 ° C) 14 laser light 15 cleaning liquid (containing ethyl alcohol ) , 20 ° C) 16 cleaning water (80 ° C) W Soldering member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−56972(JP,A) 特開 平1−309780(JP,A) 表面技術 44巻 11号(1993)中岡他 124〜128頁 NAKAOKA ET AL.”SU RFACE OXIDATION OF NICKEL PLATING IN THE RINSING PROCE SS”,METAL FINISHIN G,91(5):7−10;1993 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 1/20 B23K 1/00 C23C 18/31 C25D 5/48──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-59-56972 (JP, A) JP-A-1-309780 (JP, A) Surface technology 44 No. 11 (1993) Nakaoka et al. ET AL. "SU RFACE OXIDATION OF NICKEL PLATING IN THE RINGSING PROCESS SS", METAL FINISHING G, 91 (5): 7-10; 1993 (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B23K 1/20 B23K 1 / 00 C23C 18/31 C25D 5/48

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 表面にニッケルめっきが施された半田付
け部材の表面構造において、ニッケルめっき部分の表面
に生成される酸化膜を、半田付け部位では非晶質とし、
非半田付け部位では結晶質としたことを特徴とする半田
付け部材の表面構造。
In a surface structure of a soldering member having a surface plated with nickel, an oxide film formed on a surface of a nickel-plated portion is made amorphous at a soldering portion;
The surface structure of the soldering member, wherein the non-soldering part is made crystalline.
【請求項2】 表面にニッケルめっきが施された半田付
け部材の表面構造において、ニッケルめっき部分の表面
に生成される酸化膜を、半田付け部位では膜厚を比較的
薄く形成し、非半田付け部位では前記半田付け部位より
膜厚を厚く形成したことを特徴とする半田付け部材の表
面構造。
2. In a surface structure of a soldering member whose surface is nickel-plated, an oxide film formed on a surface of a nickel-plated portion is formed to have a relatively thin film thickness at a soldering portion, and a non-soldering film is formed. The surface structure of the soldering member, wherein the portion has a greater thickness than the soldering portion.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の酸化膜
を、ニッケルめっき後に半田付け部材を洗浄するとき
に、半田付け部位を略40℃以下の温度の洗浄液によっ
て洗浄し、非半田付け部位を前記温度より十分に高い温
度の洗浄液によって洗浄して成膜させることを特徴とす
る半田付け部材の表面処理方法。
3. When the oxide film according to claim 1 or 2 is cleaned with a cleaning solution having a temperature of about 40 ° C. or less when the soldering member is cleaned after nickel plating, the non-soldering portion is cleaned. Cleaning with a cleaning liquid at a temperature sufficiently higher than the above temperature to form a film.
【請求項4】 半田付け部材の表面にニッケルめっきを
施した後、この半田付け部材を略40℃以下の温度の洗
浄液に浸漬させ、この状態で非半田付け部位にエネルギ
ービームを照射して非半田付け部位を前記温度より十分
に高い温度に高めることを特徴とする半田付け部材の表
面処理方法。
4. After applying nickel plating to the surface of the soldering member, the soldering member is immersed in a cleaning solution having a temperature of about 40 ° C. or less, and in this state, the non-soldering portion is irradiated with an energy beam and irradiated with an energy beam. A surface treatment method for a soldering member, wherein the temperature of a soldering portion is raised to a temperature sufficiently higher than the above temperature.
【請求項5】 半田付け部材の表面にニッケルめっきを
施した後、この半田付け部材を洗浄するときに、半田付
け部位を略40℃以下の温度のアルコール系洗浄液によ
って洗浄して半田付け部位に半田ぬれ性が高い組成の酸
化膜を成膜させ、非半田付け部位を前記温度より十分に
高い温度の洗浄液によって洗浄して非半田付け部位に前
記酸化膜より半田ぬれ性が低い組成の酸化膜を成膜させ
ることを特徴とする半田付け部材の表面処理方法。
5. After the surface of the soldering member is plated with nickel, when the soldering member is cleaned, the soldered portion is cleaned with an alcohol-based cleaning liquid at a temperature of about 40 ° C. or less, and the soldered portion is cleaned. An oxide film having a composition having a high solder wettability is formed, and the non-soldering portion is washed with a cleaning liquid at a temperature sufficiently higher than the above temperature, and an oxide film having a composition having a lower solder wettability than the oxide film is applied to the non-soldering portion. A method for surface treatment of a soldering member, characterized by forming a film.
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