号数 ばね論文集42号(1997年)
ページ数 pp.25-30
種類 論文
論文名 電気・電子部品用Snめっき銅合金の表面変色
Title Characteristics of Tarnish on Surfaces of Tin Plated Copper Alloys for Electrical and Electronic Purposes
著者 菅原 章・片岡 正宏・花 佳武
Author Akira SUGAWARA・Masahiro KATAOKA・Yoshitake HANA
抄録 電気・電子部品用の銅及び銅合金のSnめっき品に発生する黄変色(Tarnish)の特性を調査した。また,黄変色発生の生成メカニズムについても研究を行い,さらにその対策についても検討した。この結果,以下のことがわかった。
1)黄変色は,空気中の酸素と水分(湿度)の影響によりSnめっき表面に生成したSnの酸化物が原因であることがわかった。黄変色した部分は,SiO2換算で深さ方向にO(酸素)が35nm近くまで検出されたのに対し,通常部は15nm程度であった。このことから,黄変色はSnの酸化皮膜厚さが厚いことにより黄色く見えるものと考えられる。
2)接触抵抗及び表面粗さは黄変色した部分と通常部分で差はなかった。
3)はんだ付け性は,非活性フラックスを使用した場合,黄変色した部分の方が通常部分に比べてぬれ応力,ぬれ時間とも約10%増加することがわかった。このことから,黄変色した材料は表面に生成しているSnの酸化物がはんだのぬれを阻害しているものと思われる。しかし,この酸化物は活性フラックスを使用することで除去され,両者のはんだ付けの差はほとんどなくなり,ぬれ時間も2秒程度と大幅に改善された。
4)黄変色の除去には化学的除去法が有効であり,そのなかでも10%硫酸による酸洗浄が最も有効であった。
Abstract We have investigated the characteristics and formation mechanism of tarnish on tin plated copper and copper alloy strips for electrical and electronic parts.
Further more, we have also researched the elimination method of tarnish. The main results obtained are summarized as follows:
1) It was found that tarnish was a kind of tin oxide formed through the action of oxygen and humidity in the air. It was also revealed that the oxygen bearing layer of tarnished surface was thicker than that of normal surface. Thus, it is supposed that the "yellow" appearance of tarnish is due to the thickening of oxygen bearing layer of tarnished surface.
2) The contact resistivity and surface roughness of tarnished surface were not inferior to that of normal surface.
3) The solderability of tarnished surface was not so good as that of normal surface when non-active flux was used. But differences in solderability were not observed with active flux.
4) To eliminate tarnish, chemical methods, especially the pickling method, were found much effective.
著者の所属 同和鉱業株式会社 
Belonging Dowa Mining Co., Ltd.
Key Words Copper alloy, Tarnish, Tin, Plating, Surface roughness, Contact resistivity, Solderability, Pickling.