JPH04165096A - 電子部品用リード線 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、耐熱性、密着性、半田付は性などが優れてい
る電子部品用リード線に関する。

（従来の技術） ゛電子部品用リード線としては、銅線又は銅覆鋼線（以
下、ＣＰ線と称する）の素線上に、無光沢浴において錫
又は錨−鉛合金の仕上げめっきを施したものが現在では
主流である。ＣＰ線は、直径５〜７ｍｍの鋼線に鋼やつ
き又は銅をクラッドしてから伸線・焼鈍しをして、鋼厚
さを３０％導電率になるよう（こ設定しており、このよ
うに銅層が厚かったり、銅線自体であると、電解コンデ
ンサ。

タンタルコンデンサ、抵抗器本体の接続において、アル
ミニウム、タンタル、鉄との溶接に際して銅が阻害要因
となる。ｃｐ＠ｔの製造設備は、通常、大掛かりで素線
コストが高く、仮にこの方法で銅厚さを０．５〜５μｍ
にしても、伸線時に鉄地が露出しやすくなって電子部品
用リード線として使用できない。このため一部では、鉄
又は銅合金の素線に銅やニッケルの下地めっきを形成し
たり、又はニッケル線を素線に用い、これに錫又は錫−
鉛合金の仕上げめっきを施している。

（発明が解決しようとする課題） 電子部品用リード線において、鉄素線上に１〜２μｍの
銅の下地めっきを施してから錫又は錫−鉛合金の仕上げ
めっきを形成する。と比較的安価であっても、４０°Ｃ
９９０％ＲＨ以上の恒温・恒温環境で９６時間後、又は
５％塩水を噴霧すると３５℃で４８時間後に鉄錆が発生
する。これを防止するには、鉄素線上に５μｍを超える
銅めっき例えば約１２μｍの銅めっきを施すことを要す
るが、銅めつきを所定値以上に厚くすると、銅が硬くな
って焼鈍しが必要になり、コスト高になってしまう。一
方、ニッケル又はその合金の金属素線上に、錫又は錫−
鉛合金（錫組成５０％以上）の仕上げめっきを施した場
合、１５０°Ｃで加熱処理を行うと１〜２時間でＮｉ−
５ｎ拡散層が形成され、この合金層は硬くて脆いため、
この部分から密着不良となってしまう。この金属素線上
に銅０．５〜２μｍの下地めっきを施してから、錫又は
錫−鉛合金の仕上げめっきを形成するならば、加熱後の
密着性はかなり良くなるけれども未だ十分ではない。

本発明は、従来の電子部品用リード線に関する前記の問
題点を改善するために提案されたものであり、耐熱性、
密着性などが優れた電子部品用リード線を提供すること
を目的としている。

（課題を解決するための手段）・ 上記目的を達成するために、本発明に係る電子部品用リ
ード線１は、第１図に示すように、該当サイズの金属素
線２上に、ニッケル下地めつき３と、銅の中間めっき４
と、錫、錫−鉛合金又は銀の仕上げぬつき５とを順次形
成している。金属素線２が該当サイズであると云うこと
は、所定のめっき後に、線径が減少する線引加工などを
行わないことを意味するが、めっき後のスキンバス程度
は可能である。めっき３，４．５は、金属素線の周面に
比較的薄く均一に設け、全体又は部分的に電解めっき法
、無電解めっき法、真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンめっき法などの方法を利用してもよいが、−ｇに電
解めっき法で形成すると好ましい。

本発明の電子部品用リード線１において、金属素線２が
鉄又はその合金、銅又はその合金、ニッケル又はその合
金であれば、ニッケル０．５〜２μｍの下地めっき３と
、銅０．５〜５μｍの中間めっき４と、錫、錨−鉛合金
又は銀１〜５０μｍの半光沢仕上げぬっき５又は１〜５
μｍの光沢仕上げめっきとを順次形成し、特、にニッケ
ルめっき３は厚さ０．５〜１μｍで銅めっき４が０．５
〜２μｍであると好ましい。金属素線２において、鉄又
はその合金には炭紫鋼、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。

錫−鉛合金の組成は、鉛０．５〜９９．５％でｇ９９．
５〜０．５％であればよい。

仕上げぬっき５は半光沢又は光沢めっきであるから、従
来の無光沢めっきよりも粒子が微細であり、半田付けの
際の拡散速度がいっそう速くなる。この際に、厚さ５μ
ｍを超える光沢めっきは、相当に硬いために曲げ加工時
にクラックが発生しやすく、これらの粒界から腐食する
恐れがある。また、厚い光沢めっきでは細かい剥離によ
ってカスが多量に発生し、添加剤の使用量が多いので変
色の原因となりやすい。

（作用） 本発明の電子部品用リード線１では、鉄又はその合金の
金属素線２に銅めっきをする際にニッケルの下地めっき
３を形成するので、銅めっき４が約２μｍ　Ｒ後の厚み
であっても、４０℃、９０％ＲＨ以上の恒温・恒温環境
及び５％塩水の噴霧後に鉄錆が発生しない。また、リン
青銅や真鍮などの金属素線２上に仕上げぬっき５を施す
場合に、ニッケルの下地めっき３及び銅の中間めっき４
を形成するため、加熱環境下でもリンが仕上げぬっき５
に入り込まないので良好な耐熱性を有し、長期間自然放
置しても亜鉛が仕上げぬっき５に侵入せず、その半田付
は性は殆ど低下しない。更に、金属素４＄２がニッケル
又はその合金であっても、ニッケルの下地めっき３及び
銅の中間めっき４の存在により、仕上げぬっき５が錫を
含んでいても加熱環境下でＮｉ−５ｎ拡散層を形成しな
くなり、密着不良が殆ど発生しない。

（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 第１図に示すように、直径０．５ｍｍの鋼＃！２を下記
の浴組成の電解めっき浴に浸漬し、該鋼線上に浴温５０
″Ｃで下地めっき３として厚さ１μｍのニッケルを被覆
する。

スルファミン酸ニッケル　３００〜７００　ｇ／ｌホウ
酸　　　　　　　　　　　　　　３０ｇ／ｌ添加剤（ビ
ット防止剤）　　　　　　　　適　量次に下記の浴組成
の電解めっき浴において、室温の浴温で中間めっき４と
して厚さ２μｍの銅を被覆する。

硫＃１銅　　　　　　　　　２００〜２５０　ｇ／ｌ硫
酸　　　　　　　　　　　　３０〜７５ｇ／ｌ添加剤　
　　　　　　　　　　　　　　　適　量更に下記の浴組
成の電解めっき浴において、鉛５％で残部が錫である厚
さ２μｍの光沢仕上げぬっき５を形成する。

ホウフッ化第−錫　　　　　　　　２８０　ｇ／ｌホウ
フッ化鉛　　　　　　　　　　　１２ｇ／ｌ遊離ホウフ
ッ酸　　　　　　　　　１４０ｇ／！ホルマリン　　　
　　　　　　　　　８　ｍ　ｌ　／　１光沢剤　　　　
　　　　　　　　　２０　ｍ　／　／　１分散剤　　　
　　　　　　　　　　　１５ｇ／／この電子部品用リー
ド＃！１では、銅めつき４の厚みが２μｍであっても、
４０’Ｃ，９０％ＲＨ以上の恒温・恒温環境及び５％塩
水の噴霧後に鉄錆が発生しない。また、鋼の中間めつき
４は厚さが２μｍにすぎないから、使用時に焼鈍しを必
要としない。

実施例２ 直径０．５ｍｍの銅線２上に、実施例１と同様に厚さ１
μｍのニッケルめつき３及び厚さ２μｍの銅めっき４を
順次被覆し、更に下記の浴組成の電解めっき浴において
、鉛５％以下で残部が錫である厚さ１２μｍの半光沢仕
上げぬつき５を形成する。

ホウフッ化第−錫　　　　　　　　３００　ｇ／ｌホウ
フッ化鉛　　　　　　　　　　　２３ｇ／ｌ遊離ホウフ
ッ酸　　　　　　　　　２００　ｇ７１半光沢剤　　　
　　　　　　　　　２０　ｍ　ｌ　／　１分散剤　　　
　　　　　　　　　　　１５ｇ／Ｉ！このリード線の半
田付は性を半田濡れ時間で評価する。半田付は性は、従
来、濡れ面積の大小で評価したが、最近では濡れ速度の
遅速で評価するようになっている。この半田濡れ速度は
、例えば、加速劣化試験（プレッシャーカー１．２気圧
、１０５°０１１００％ＲＨ：１６時間）後のゼロクロ
スタイムで測定し、その結果を下記の第１表に示す。

下記の第１表において、本発明品は鉄線に１μｍのニッ
ケルめっき、３〜４μｍの銅めっき、錫−鉛合金１２μ
ｍの半光沢仕上げめっきを順次形成しており、比較例１
では同直径のＣＰ線に錫−鉛合金１２μｍの半光沢仕上
げめっきのみを形成し、比較例２では同直径の軟鋼線に
錫−鉛合金１２μｍの半光沢仕上げめっきのみを形成す
る。なお、仕上げめっきの錫−鉛合金の比率は、錫：鉛
：９４　：　６に設定する。

第１表 第１表から、本発明のリード線におけるＰＣＴ処理後の
ゼロクロスタイムは、比較例１及び２のリード線よりも
かなり優れている。この第１の理由は、本発明のリード
線の導電率が１５〜２０％であり、比較例１のＣＰ線が
２７〜３０％及び比較例２の軟鋼線が１００．１％とい
うように熱伝導と同様の関係を示し、第２図から明らか
なように、そのピーク高さが比較的低いからである。第
２の理由として、本発明のリード線、における鋼めっき
表面が、伸線・焼鈍しされたＣＰ線などの表面に比べて
適当に粗いためである。

実施例３ 直径ｏ、ｓｍｍのリン青銅ｌｓ２上に、実施例１と同様
に、厚さ１μｍのニッケルめつき３と、厚さ２μｍの銅
めつき４とを施し、更に実施例２と同様の厚さ１２μｍ
の半光沢仕上げぬつき５を形成する。

実施例３のようなリン青銅の金属素線２では、その上に
錨、錨−鉛合金又は銀の仕上げめっきを施すと、１５０
°Ｃの加熱環境下で４８時間後に剥離し始め、これに厚
さ１〜２μｍの銅の下地めっき層を介在させても、１５
０°Ｃの加熱環境下で約９６時間後にごく軽い剥離が始
まる。これに対し、実施例３のリード線では、１５０°
Ｃの加熱環境下で３〜４倍の耐熱性を有する。これは、
ニッケルの下地めつき３及び銅の中間めつき４を形成す
るため、加熱環境下においてリンが仕上げぬつき５に入
り込まないからである。

実施例４ 直径０．５ｍｍの真鍮線２上に、実施例１と同様に厚さ
１μｍのニッケルめつき３と、厚さ２μｍの銅めつき４
とを施し、更に実施例２と同様の厚さ１２μｍの半光沢
仕上げぬつき５を形成する。

実施例４のような真鍮の金属素線２では、その上に錫１
ｍ−鉛合金又は銀の仕上げめっきを施すと、自然放置３
力月で亜鉛がこの仕上げめっきに侵入して、半田付は性
の劣化が始り、６力月で半田付は性不良で使用不可能と
なる。また、錫９５〜１００％である仕上げめっきを施
すならば、ウィスカーが発生し、この発生率は光沢めつ
きであるといっそう高くなる。前記の仕上げめっきに厚
さ２μｍの銅の下地めっき層を介在させても、自然放置
１２力月で半田付は性の劣化が始り、１８力月で半田付
は性不良で使用不可能なリード線が出始める。これに対
し、実施例４のリード線では、ニッケルの下地めつき３
及び銅の中間めつき４を形成するため、長期間自然放置
しても亜鉛が仕上げぬつき５に侵入せず、その半田付は
性は殆ど低下しない。

実施例５ 直径０．５ｍｍのニッケル線２上に、厚さ１μｍのニッ
ケル下地めつき３と、実施例１と同様に厚さ４μｍの銅
めつき４と、厚さ１２μｍの半光沢めっき（錫９７％、
鉛３％）の仕上げぬっき５とを形成する。

このリード線について、加熱環境下でのＮｉ−３ｎ拡散
層の形成を調べるため、比較例１では同直径のニッケル
線に同厚さの錫めっきを形成し、比較例２では同直径の
ニッケル線に同厚さの半田めっき（錫９７％、船３％）
を形成し、比較例３では同直径のニッケル線に同厚さの
半田めっき（錫６８％、鉛３２％）を形成し、比較例４
では同直径のニッケル線に同厚さのニッケルめっきを施
してから、同厚さで同組成の半田めっきを形成し、比較
例５では同直径のニッケル線に同厚さの銅めっきを施し
てから、同厚さで同組成の半田めっきをそれぞれ形成す
る。次に１５０″Ｃに加熱後の密着性を測定し、その結
果を下記の第２表に示す。

第２表 注）Ｏ；密着良好　Δ；一部密着不良　×；密着不良第
２表から、本発明のリード線における１５０゛Ｃに加熱
後の密着性は、比較例１〜５のリード線よりも優れてい
る。この理由は、本発明のリード線ではニッケルの下地
めつき３及び鋼の中間めつき４の存在により、仕上げぬ
つき５が錫を含んでいても、加熱環境下でＮｉ−３ｎ拡
散層を形成しないからである。

（発明の効果） 本発明に係る電子部品用リード線は、銅めっきの中間層
の厚さが０．５〜５μｍであケ、ｃｐｓのような焼鈍し
を必要とせず、そのまま使用できるので製造コストが安
い。本発明の電子部品用リード線では、鉄素線に銅めっ
きをする場合に、ニッケルの下地めっきを形成するので
鉄錆が発生せず、リン青銅や真鍮などの金属素線上に仕
上げめっきを施す場合に、ニッケルの下地めっき及び銅
の中間めっきを形成するので良好な耐熱性を有し、長期
間自然放置しても半田付は性は殆ど低下しない。金属素
線がニッケル又はその合金であっても、ニッケルの下地
めっき及び銅の中間めっきの存在により、仕上げめっき
に錫を含んでいても密着不良が殆ど発生しない。これら
により、本発明のリード線は、電子部品製造の熱処理工
程にも十分耐えることができる。

また、本発明のリード線について、鋼鉄素線上にニッケ
ル、銅めっき及び半光沢仕上げめっきを順次形成してい
る場合、その半田濡れ速度が速く、電子部品の製造を迅
速に行える利点もある。半光沢又は光沢仕上げめっきは
、無光沢めっきと異なり、めっき表面硬度が３〜５Ｈｖ
程度向上する。

このため、半光沢又は光沢仕上げめっきでは、輸送時の
フレッティング、線と線との交差で生じる押え傷に対す
る耐久性が良化し、電子部品加工時のカス発生を防止す
るとともに、リード線の滑り性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子部品用リード線の拡大断面図
、第２図は本発明のリード線と、同厚さの半光沢半田め
っきを施した同直径のＣＰ線及び軟銅線における半田濡
れ速度を測定するために、加速劣化試験後のゼロクロス
タイムを示しているグラフである。 １・・・電子部品用リード線、２・・・金属素線、３・
・・下地めっき、４・・・中間めっき、５・・・仕上げ
めっき。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、該当サイズの金属素線上に、ニッケル下地めっきと
   、銅の中間めっきと、錫、錫−鉛合金又は銀の仕上げめ
   っきとを順次形成している電子部品用リード線。 ２、金属素線は鉄又はその合金、銅又はその合金、ニッ
   ケル又はその合金であり、ニッケル０．５〜２μｍの下
   地めっきと、銅０．５〜５μｍの中間めっきと、錫、錫
   −鉛合金又は銀１〜５０μｍの半光沢仕上げめっき又は
   １〜５μｍの光沢仕上げめっきとを順次形成している電
   子部品用リード線。