电子零件用金属材料及其制造方法_4

文档序号:8367091阅读:来源:国知局
0000 MPa以下。若下层(C层)12的压痕硬度为10000 MPa以下,则弯曲加工性提高,在对本发明 的电子零件用金属材料进行压制成形的情况下,已成形的部分不易产生龟裂,抑制耐气体 腐蚀性(耐久性)的降低。
[0095] 下层(C层)12的压痕硬度与下层(C层)12的厚度优选为满足下述式: 压痕硬度(MPa)彡-3998. 4Ln (厚度 iim)+1178. 9。
[0096] 若下层(C层)12的压痕硬度与下层(C层)12的厚度满足上述式,则通过下层(C 层)进一步固化,进而使薄膜润滑效果提高,低插拔性提高。
[0097] 在通过XPS (X射线光电子光谱)进行D印th分析时,优选为,显示最表层(A层)14 的Sn或In的原子浓度(at%)的最高值的位置叫)、显示中层(B层)13的Ag、Au、Pt、Pd、 Ru、Rh、0s或Ir的原子浓度(at%)最高值的位置(D 2)从最表面起以Dp D2的顺序存在。在 从最表面起未以Dp D2的顺序存在的情况下,无法获得足够的耐气体腐蚀性,若对电子零件 用金属材料进行氯气、亚硫酸气体、硫化氢气体等气体腐蚀试验则被腐蚀,且与气体腐蚀试 验前相比,有接触电阻大幅增加的可能。
[0098] 在通过XPS (X射线光电子光谱)进行D印th分析时,优选为,中层(B层)13的Ag、 Au、Pt、Pd、Ru、Rh、0s或Ir的原子浓度(at%)的最高值为10 at%以上。在中层(B层)13 的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、0s或Ir的原子浓度(at%)的最高值低于10 at%的情况下,有焊 料润湿性变差的可能。
[0099] 在通过XPS (X射线光电子光谱)进行D印th分析时,优选为显示最表层(A层)14 的Sn或In的原子浓度(at%)最高值的位置(DJ、显示中层(B层)13的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、 诎、〇8或11'的原子浓度( &七%)最高值的位置(〇2)、显示下层((:层)12的附、0^11、?6、(:0 或Cu的原子浓度(at%)最高值的位置(D 3)从最表面起以Dp D2、D3的顺序存在。在从最表 面起未以DpD2、D 3的顺序存在的情况下,无法获得足够的耐气体腐蚀性,若对电子零件用金 属材料进行氯气、亚硫酸气体、硫化氢气体等气体腐蚀试验则被腐蚀,且与气体腐蚀试验前 相比,有接触电阻大幅增加的可能。
[0100] 在通过XPS (X射线光电子光谱)进行D印th分析时,优选为中层(B层)13的Ag、 八11^?(1、1?11、诎、〇8或11'的原子浓度( &七%)最高值为10&七%以上且下层((:层)12的附、 Cr、Mn、Fe、Co或Cu的原子浓度(at%)为25 at%以上的深度为50 nm以上。当中层(B层) 13的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os或Ir的原子浓度(at%)最高值低于10 at%且下层(C层) 12的Ni、Cr、Mn、Fe、Co或Cu的原子浓度(at%)为25 at%以上的深度低于50 nm时,有基 材成分向最表层(A层)14或中层(B层)13扩散而导致低插拔性或耐久性(耐热性、耐气体 腐蚀性、焊料润湿性等)变差的可能。
[0101] 在通过XPS (X射线光电子光谱)进行D印th分析时,优选为显示最表层(A层)14 的Sn或In的原子浓度(at%)最高值的位置(DJ与显示下层(C层)12的Ni、Cr、Mn、Fe、 Co、Cu或Zn的原子浓度(at%)最高值的位置(D 3)之间,Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh、Os或Ir为 40 at%以上的区域以1 nm以上的厚度存在。若以低于1 nm的厚度存在,则例如在Ag的情 况下,会有焊料润湿性变差的可能。
[0102] 在通过XPS (X射线光电子光谱)的Survey测定进行上述最表层(A层)表面的元 素分析时,优选为〇低于50 at%。若0为50 at%以上,则有接触电阻变高的可能。
[0103] 图2中表不本发明的实施方式的最表层(A层)使用厚度0. 3 ii m左右的Sn、中层 (B层)使用厚度0. 2 iim左右的Ag、下层(C层)使用厚度1.0 iim左右的Ni时,其电子零 件用金属材料的XPS (X射线光电子光谱)的Depth测定结果的参考例。
[0104] <电子零件用金属材料的用途> 本发明的电子零件用金属材料的用途并无特别限定,例如可列举将电子零件用金属材 料用于接点部分的连接器端子、将电子零件用金属材料用于接点部分的FFC端子或FPC端 子、将电子零件用金属材料用于外部连接用电极而成的电子零件等。需要说明的是,关于端 子,存在压接端子、焊接端子、压合端子等,无关于与配线侧的接合方法。外部连接用电极 中,有对引板(tab)实施有表面处理的连接零件或为了半导体的基底凸块金属(under bump metal)用而实施有表面处理的材料等。
[0105] 另外,可使用如此形成的连接器端子来制作连接器,也可使用FFC端子或FPC端子 来制作FFC或FPC。
[0106] 连接器中,可为公端子及母端子两者均为本发明的电子零件用金属材料,也可为 仅公端子或母端子中的一者为本发明的电子零件用金属材料。需要说明的是,通过使公端 子及母端子两者均为本发明的电子零件用金属材料,低插拔性会进一步提高。
[0107] <电子零件用金属材料的制造方法> 作为本发明的电子零件用金属材料的制造方法,可使用湿式(电、非电解)镀敷、干式 (溅镀、离子电镀等)镀敷等。
[0108]其中,与干式镀敷相比,湿式镀敷存在如下情况:在镀敷皮膜中,镀敷液中所存在 的极微量的杂质成分会共析而抑制晶须的产生,且因电镀组织变硬而使低插拔性提高。另 外,就制造成本的观点而言,优选为湿式镀敷。
[0109] 湿式镀敷中优选为电镀。与非电解镀敷相比电镀形成均匀的皮膜,因而存在使耐 久性(耐热性、耐气体腐蚀性、焊料润湿性等)提高的情况。
[0110] 最表层(A层)14优选为通过使用酸性镀敷液的镀敷处理而形成。由于使用酸性 镀敷,故与中层(B层)13的密接性提高。
[0111] 中层(B层)13优选为通过使用含有氰的镀敷液的镀敷处理而形成。由于使用含 氰的镀敷,因而可形成致密的皮膜,且耐久性(耐热性、耐气体腐蚀性、焊料润湿性等)提高。
[0112] 下层(C层)12优选为通过使用氨基磺酸浴或瓦特浴的镀敷处理而形成。由于使 用氨基磺酸浴或瓦特浴,故与基材的密接性提高。
[0113] 另外,氨基磺酸浴或瓦特浴中所使用的镀敷液优选为光泽Ni镀敷液。由于使用光 泽Ni镀敷作为镀敷液,故皮膜平滑且变硬,且低插拔性或耐久性(耐热性、耐气体腐蚀性、 焊料润湿性等)提
[0114] 另外,优选为在氨基磺酸浴或瓦特浴中含有糖精作为添加剂。通过添加糖精,形成 致密且较硬的皮膜,皮膜平滑且变硬,低插拔性或耐久性(耐热性、耐气体腐蚀性、焊料润湿 性等)提高。
[0115] [实施例] 以下,一并例示本发明的实施例与比较例,它们是为了更好地理解本发明而提供的,并 非意图限定本发明。
[0116] 作为实施例及比较例,按以下表1~7所示的条件分别制作通过将基材、下层(C 层)、中层(B层)、最表层(A层)依次设置并进行热处理而形成的试样。另外,也制作有未形 成下层(C层)的例。
[0117] 分别将基材的制作条件示于表1,下层(C层)的制作条件示于表2,中层(B层)的 制作条件不于表3,最表层(A层)的制作条件不于表4,热处理条件不于表5。另外,分别将 各实施例中使用的各层的制作条件及热处理条件示于表6,将各比较例中使用的各层的制 作条件及热处理条件示于表7。 iMl
【主权项】
1. 电子零件用金属材料,其具有低晶须性及高耐久性,且具备基材、A层、及B层, 所述A层构成所述基材的最表层,且由Sn、In或它们的合金所形成; 所述B层设置在所述基材与A层之间而构成中层,且由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、化、Os、I;r或 它们的合金所形成; 所述最表层(A层)的厚度厚于0.2 ym, 所述中层(B层)的厚度为0.001 ymW上。
2. 电子零件用金属材料,其具有低晶须性及高耐久性,且具备基材、A层、及B层, 所述A层构成所述基材的最表层,且由Sn、In或它们的合金所形成; 所述B层设置在所述基材与A层之间而构成中层,且由Ag、Au、Pt、Pd、Ru、化、Os、I;r或 它们的合金所形成; 所述最表层(A层)的Sn、In的附着量多于150 y g/cm2, 所述中层(B层)的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、化、Os、Ir的附着量为1 y g/cm2 W上。
3. 如权利要求1或2所述的电子零件用金属材料,其中,所述最表层(A层)的合金组成 为Sn、In或Sn与In的合计为50质量% W上,其余合金成分由选自Ag、As、Au、Bi、Cd、Co、 &、化、Fe、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、W、化所组成的组中的1种或2种W上的金属构成。
4. 如权利要求1~3中任一项所述的电子零件用金属材料,其中,所述中层(B层)的合 金组成为 Ag、Au、Pt、Pd、Ru、化、Os、Ir,或 Ag、Au、Pt、Pd、Ru、化、Os 及 Ir 的合计为 50 质 量% W上,其余合金成分由选自 Bi、Cd、Co、Cu、Fe、In、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、Sn、W、Tl、Zn 所组成的组中的1种或2种W上的金属构成。
5. 如权利要求1~4中任一项所述的电子零件用金属材料,其中,所述最表层(A层)表 面的算术平均高度(Ra)为0. 1 ym W下,其耐气体腐蚀性更优异。
6. 如权利要求1~5中任一项所述的电子零件用金属材料,其中,所述最表层(A层)表 面的最大高度(Rz)为1 ym W下,其耐气体腐蚀性更优异。
7. 如权利要求1~6中任一项所述的电子零件用金属材料,其中,所述最表层(A
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