JPH03202495A - リフロー錫めっき線材の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業±生剋里光立 本発明は、リフロー錫および半田めっき線材の製造方法
に関するものであり、特にクエンチ時に溶融金属が徐冷
される場合に表われる凝固組織が外観上観察されない、
全面均一な光沢を有するリフローめっき線材の製造方法
に関する。

災来夏技走 錫および半田めっき材は、その優れた電気的接続性、半
田付性を有するため、各種の銅系合金や鉄系合金のめっ
きとして多用される。そして、近年の電子部品へ要求さ
れる信頼性が益々高くなるなかで、またＳＭＴに代表さ
れるように実装技術が急激に進歩するなかで、錫、半田
めっきへの品質の高度化が求められている。これに応じ
電子部品用鍋、半田めっきは、光沢めっきより品質の優
れたリフローめっきが使用される比率が急増している。

従来、素材のリフロー技術としては、金属の条を連続的
に通板し、錫または半田めっきを電気めっきした後リフ
ローする技術は一般に行なわれており、端子−コネクタ
や電子部品のリード用材料として利用されていた。一方
、これらの条めっきの連続リフロー処理材の利用が進む
に従い、端子コネクタの主にオスビンや電子部品のリー
ド材として使用された線材の錫、半田めっきもリフロー
化が検討され、既に使用され始めている。線材の錫、半
田めっきのりフロ一方法としては、まず、条と同様に線
の搬送方向を水平又はアップダウンしながら電気めっき
した後、線を鉛直下方に送りながら、リフロー炉に通入
し、めっき皮膜を加熱溶融する。

さらに、そのまま鉛直に連続的に水槽に通入し、溶融皮
膜をクエンチする。この方法は、クエンチの際、線の外
周のクエンチ条件のばら付きが少いため、外観も含め品
質のばらつきが極めて少い特徴を有する。ところが、リ
フローおよびクエンチが鉛直方向であると、設置スペー
ス、設備コストの面で不利であるという問題がある。さ
らに、水を使うことによりそれ自体のコスト、乾燥工程
によるコスト増の他、クエンチスティンによる外観不良
が発生しやすい欠陥を伴なうという問題もあった。

く”シ゛と　る１ 本発明は、畝上の問題を解決するためになされたもので
あって、リフロー錫または半田めっき線材の製造におい
て、クエンチ時に溶融金属が徐冷される場合に表われる
凝固組織が外観上観察されない、全面均一な光沢を有す
るリフローめっき線材を製造するための方法を提供する
ことを課題とする。

ｉ　　　”′　るための 本発明は、金属の線に錫または半田を電気めっきした後
、めっき皮膜を加熱溶融するリフローめっき線材の製造
方法において、リフロー加熱炉から出ためっき皮膜が溶
融状態の線材を、最大内径２０ｍ以下の孔を有するチャ
ンバーに通入し、該孔の裏側にガスを供給し、かつチャ
ンバーの後方へガスを吸引することにより、孔の裏側の
ガス供給部でクエンチすることを特徴とする。

本発明において、線材は銅、黄銅、りん青銅等の銅およ
び銅合金、あるいは、鉄、ステンレス、高ニッケル合金
等の鉄およびそれらの合金のいずれも適用できる。これ
らの線材はペイオフリールから連続的に送り出され、脱
脂、酸洗等の公知の方法で、洗浄と活性化の処理が施さ
れる。ステンレス等活性化の困難な金属については、ニ
ッケルや銅のストライクめっきを施し、密着性を向上さ
せる。続いて必要に応じ、ニッケルや銅等の下地めっき
層を設けても良い。

その後、上地めっきである錫または半田が電気めっきさ
れる。錫および半田の電気めっき浴条件等は、公知の方
法が利用でき、それらにより本発明は何ら制限されない
。すなわち、錫めっきであれば、硫酸浴、ホウフッ化浴
、アルカリ浴等、様りの浴が知られており、これらの浴
から適当な温度、陰極電流密度で電気めっき皮膜が形成
される。

めっき厚は、所望の厚みが得られるが実用上は１〜５μ
曙程度が一般的である。

半田は、錫と鉛の合金が最も一般的で鉛を６０〜９５ｗ
【％含むものが多用されている。しかし、本発明はビス
マス等その他の半田合金成分として知られる合金系皮膜
にも等しく適用できる。半田めっきの浴もホウフッ化浴
、各種スルホン酸系有機酸浴等が知られている。

こうして錫または半田が電気めっきされた線はフロー炉
に通入されるが、その前にフラックス処理しても差し支
えない。

水平又は垂直にセットされたリフロー炉に電気めっき線
材が通入され、電気めっき皮膜はその融点以上に加熱さ
れ溶融される。リフロー炉は、ブタン等の燃焼炉、電気
炉、赤外線炉、誘導加熱炉等各種の炉を用いる方法が公
知である。雰囲気は大気雰囲気でも、窒素、アルゴン等
の不活性ガスでも、水素等の還元性ガスでもいずれも使
用できる。

リフロー炉から皮膜が溶融状態のまま線材を取り出し、
ただちにクエンチする。クエンチの際の線の進行方向は
水平であっても垂直であってもあるいはその他の方向で
あっても本発明は適用できる。通常リフロー加熱処理と
同一方向に搬送しながら行う。

クエンチは、添付図に示されるように線材は最大系２０
ｍ以下の孔からクエンチ用チャンバー内に通入される。

そして孔の内側では線材に向ってガスが吹きつけられる
。一方、チャンバーの出口側でチャンバー内を排気する
。こうすることによりチャンバー人口付近でガスが線材
に供給され、同孔部で熔融めっき皮膜が急冷されクエン
チされる。ガス供給量と排気量は、線材の入口で外気が
大量にチャンバー内に流入しないように調整する。

孔の形状は多角形でも良いが円が最も望ましくクエンチ
が均一となりやすい。孔の径は急冷効果を上げるために
最大径が２０閣以下が必要である。

径は小さいほど良いが、線材の搬送に伴うパスラインの
ズレにより孔の周と接触しない範囲で小さくするのが望
ましい。

又、ガスは、大気でも実用上問題はないが、窒素アルゴ
ン等の不活性ガス、水素等の還元ガス等非酸化性のガス
を用いるとクエンチ時にめっき表面の酸化皮膜の生成が
少なく、半田付性等の品質が改善され好適である。

こうして製造されたリフローめっき線材は均一な外観光
沢を有する品質の優れたものである。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

実施尉 ０．６４℃ｍ角のばね用りん青銅の線材を連続的に流し
、■アルカリ電解脱脂槽で電流密度５　Ａ／ｄｍ”で２
０秒脱脂、■水洗３秒、■５％硫酸酸洗５秒、の順で前
処理した後、続いて以下の条件で銅下地めっきと９７１
半田めっきを施した。

ｌ）銅めっき 浴組成：　ＣｕＳＯ４５Ｈｚ０２５０　ｇ／　ｌ。

ｎ、ｓｏ、　　　　１００　ｇ／ｌ 陰極電流密度　　　　　　　４Ａ／ｄａ”温　度　　　
　　　　　　　室温 厚み　　　　　０．５μ− ２）　９／１半田めっき 浴　組　成　ニホウフッ化第−錫２１ｇ／ｆホウフッ化
鉛　　１６５ｇ＃！ ホウフッ化酸　　１２５ｇ＃！ はう酸　　　　　２５ｇ＃！ ペプトン　　　　０．５ｇ＃！ 陰極電流密度　　　　　　　２Ａ／ｄｍ”温度　　　　
　１５℃ 厚み　　　　　１．５μ園 半田めっき槽を出た半田めっき線材は続いて水洗３秒、
湯洗（８０°Ｃ）３秒後、乾燥され水平状態でリフロー
炉に通入した。リフロー炉は、電気炉で大気雰囲気８０
０″Ｃで炉内滞留時間４秒で、半田めっき槽を加熱溶融
した。炉から出た皮膜の溶融状態の半田めっき線材を窒
素ガスを用い、添付図に示す方法でクエンチした。孔は
直径１０■の円である。

こうして作成したリフロー半田めっき線材は良好な外観
を有するものであった。

【図面の簡単な説明】

図は、線材を孔を有するチャンバーに通入し、孔の裏側
にガスを供給してチャンバーの後方へガスを吸引してク
エンチする状態を示したものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属線に錫または半田を電気めっきした後、めっ
   き皮膜を加熱溶融するリフローめっき線材の製造方法に
   おいて、リフロー加熱炉から出ためっき皮膜が溶融状態
   の線材を、最大内径２０ｍｍ以下の孔を有するチャンバ
   ーに通入し、該孔の裏側にガスを供給し、かつチャンバ
   ーの後方へガスを吸引することにより、孔の裏側のガス
   供給部でクエンチすることを特徴とするリフローめっき
   線材の製造方法。
2. （２）ガスが非酸化性ガスである請求項（１）に記載の
   リフローめっき線材の製造方法。