(57)【要約】【課題】所要の耐食性、半田濡れ性を有し、また部品加工後に良好な外観を有する銅条または銅合金条および、それを備える放熱部品を提供する。【解決手段】本発明の銅条または銅合金条は、表面の鏡面反射率が２５〜６５の範囲であるリフローＳｎめっき層を有するものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面の鏡面反射率が２５〜６５の範囲であるリフローＳｎめっき層を有する銅条または銅合金条。
【請求項２】
リフローＳｎめっき層と母材との間に、Ｎｉ／Ｃｕ下地めっき層又はＣｕ下地めっき層を有する、請求項１に記載の銅条または銅合金条。
【請求項３】
リフロー処理後の純Ｓｎめっき厚みが０．３μｍ〜１．５μｍである請求項１または２に記載の銅条または銅合金条。
【請求項４】
圧延直角方向の表面粗さが、Ｒａ：０．０２μｍ〜０．１５μｍかつＲｚ：０．２μｍ〜０．６μｍである請求項１〜３のいずれかに記載の銅条または銅合金条。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の銅条または銅合金条を備える放熱部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気・電子機器内の部品、特に放熱部品の放熱材として用いて好適な、Ｓｎめっき層を有する銅条または銅合金条および、それを備える放熱部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォン、タブレットＰＣやおよびパソコン等の電機・電子機器等には、端子、コネクタ、スイッチ、ソケット、リレー、バスバー、リードフレーム等の電気接続を得るための部品および液晶や通電部品からの蓄熱を放出する放熱部品が組み込まれている。
近年、スマートフォン、タブレットＰＣおよびパソコンの小型化に伴い、電気・電子機器内の液晶部品またはＩＣチップ等に通電した際の蓄熱が大きくなる傾向がある。蓄熱が大きい状態はＩＣチップ、半導体、基盤等への熱的損傷が大きいため、放熱部品の放熱性が問題になっている。
【０００３】
従来、スマートフォン、タブレットＰＣおよびパソコン等の電気・電子機器内の放熱部品にはオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）が主に使用されているが、ＳＵＳ３０４では熱伝導性が低く、それを補うため高価な熱伝導シート等を併用している。そのため放熱部品の単価が高かった。
放熱部品には、放熱性に加えて、耐腐食性、電気的信頼性、半田濡れ性を有すること、さらに部品としての良好な外観を有することが求められている。
【０００４】
熱伝導性と導電性は比例関係にあることが知られており、高い導電性を有する銅および銅合金は当然の事ながら高い熱伝導性を有している。そのため、放熱部品への銅または銅合金の採用が検討されているが、ＳＵＳ３０４に比べて耐食性が劣る銅および銅合金には、耐食性向上のためにＮｉめっきやＳｎめっきが施されることが多い。
【０００５】
例えば特許文献１に開示されているように、銅および銅合金では、材料の片側に耐食性を有するためのＮｉめっきを施し、もう片側には発熱部との密着性を高めるための粗化処理を行っている場合があるが、Ｎｉめっきは製造コストが高く実際にはあまり採用されてこなかった。
【０００６】
一方、ＳｎめっきはＮｉめっきよりも安価であるものの、Ｓｎめっきを施した銅または銅合金を常温に放置するとＳｎめっき表面からＳｎの単結晶が成長することが知られている。このＳｎの単結晶はウィスカーと呼ばれるものであり、電子部品の短絡を引き起こすことがある。ウィスカーは、電着時に生ずるＳｎめっき皮膜の内部応力が原因で発生する。したがって、リフロー処理でＳｎを溶融させ皮膜の内部応力を除去することは、ウィスカーの発生を抑制する手段として有効である。そのため電気的信頼性の観点からリフローＳｎめっきであることが前提となる。
ところが、リフローＳｎめっきの表面の硬さはＮｉめっきおよびＳＵＳ３０４よりも軟らかく、放熱部品を製造する際に生じる傷、特にプレス加工後の洗浄や取り扱いによる傷が目立つ場合がある。必ずしも無傷である必要はないが、傷が目立つ場合は不良品となり、製品歩留が低下する。そのため、例え傷が入ったとしても外観上目立ちにくいこと、または傷付きにくいことが求められている。
【０００７】
リフロー処理後のめっき皮膜層は、表面側から順に、純Ｓｎめっき層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層、母材で構成されるものであるが、特許文献２〜６に開示されているように、Ｓｎめっき層よりも硬いＣｕ-Ｓｎ合金層の一部を表層に露出させることで耐摩耗性が向上し、傷が付きにくくなり、良好な外観が得られる可能性がある。また、特許文献７に開示されているように、Ｃｕ−Ｓｎ合金層の厚さ、Ｃｕ−Ｓｎ合金層中の窒素濃度および母材のビッカース硬さを制御することで、Ｓｎめっきの耐摩耗性が良好となり、良好な外観が得られる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１８５６６２号公報
【特許文献２】特開２００６−７７３０７号公報
【特許文献３】特開２００６−１８３０６８号公報
【特許文献４】特開２００７−１００２２０号公報
【特許文献５】特開２００８−２６９９９９号公報
【特許文献６】特開２００８−２７４３６４号公報
【特許文献７】特開２００９−１７３９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献２〜６に開示された表層にＣｕ−Ｓｎ合金層が露出したリフローＳｎめっき材は、それが露出していないリフローＳｎめっき材に比べて耐食性に劣る。
一方、特許文献７に開示されたリフローＳｎめっき材も耐摩耗性に優れるものの、母材のビッカース硬さに併せてＣｕ−Ｓｎ合金層厚みを制御する必要があり、製造条件の管理が難しいという課題があった。
【００１０】
したがって、Ｎｉめっきよりも安価なリフローＳｎめっきにおいて、銅または銅合金の種類によらず良好な耐食性、半田濡れ性を有しつつ、部品加工後に良好な外観を得ることは工業的に極めて意義深いといえる。
【００１１】
そこで、本発明は、所要の耐食性、半田濡れ性を有し、また部品加工後に良好な外観を有する銅条または銅合金条および、それを備える放熱部品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、ＣｕおよびＣｕ合金にリフローＳｎめっきを施し、鏡面反射率を調整することで、良好な耐食性、耐熱半田濡れ性を有し、さらに部品に加工した際に良好な外観が得られることを見出した。以上の知見を背景に、以下の発明を完成させた。
【００１３】
すなわち、本発明の銅条または銅合金条は、表面の鏡面反射率が２５〜６５の範囲であるリフローＳｎめっき層を有するものである。
本発明の銅条または銅合金条では、リフローＳｎめっき層と母材との間に、Ｎｉ／Ｃｕ下地めっき層又はＣｕ下地めっき層を有することが好ましい。
【００１４】
また、本発明の銅条または銅合金条では、リフロー処理後の純Ｓｎめっき厚みが０．３〜１．５μｍであること、および、圧延直角方向の表面粗さが、Ｒａ：０．０２〜０．１５μｍかつＲｚ：０．２〜０．６μｍであることがそれぞれ好ましい。
【００１５】
なお本発明の放熱部品は、上記のいずれかに記載の銅条または銅合金条を備えるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、耐ウィスカー性、耐食性、半田濡れ性、部品加工時に生じた傷が目立ちにくいリフローＳｎめっきが施された銅または銅合金条を提供することが可能である。この銅合金は、端子、コネクタ、スイッチ、ソケット、リレー、バスバー、リードフレーム等の電子部品の素材として好適に使用することができ、スマートフォンやパソコンなどに用いられる放熱性部品および高電流部品の用途に好適である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について説明する。
本発明の銅条または銅合金条は、母材の表面側に直接的に、または、後述のＮｉ／Ｃｕ下地めっき層又はＣｕ下地めっき層を介して間接的に、表面の鏡面反射率が２５〜６５の範囲であるリフローＳｎめっき層を設けたものである。
【００１８】
（母材の組成）
Ｓｎめっき材の母材となる銅条としては、純度９９．９％以上のタフピッチ銅、無酸素銅を用いることができ、又、銅合金条としては要求される強度や導電性に応じて公知の銅合金を用いることができる。公知の銅合金条としては、例えば、洋白、りん青銅、黄銅、チタン銅、丹銅、コルソン合金、ベリリウム銅等が挙げられる。
例えば次のような銅合金は、熱伝導性と強度に優れることから、本発明のＳｎめっき材の母材として特に好適に使用できる。
（1）０．０５〜０．１５質量％のＳｎを含有し、残部が銅および不可避的不純物からなる銅合金。
（2）０．０１〜０．１５質量％のＺｒを含有し、残部が銅および不可避的不純物からなる銅合金。
（3）０．０１〜０．５質量％のＦｅを含有し、Ｆｅの質量％濃度に対し１／６倍〜１倍の質量％のＰを含有し、残部が銅および不可避的不純物からなる銅合金。
なお、銅条または銅合金条の組成は、用途に応じた要求特性に従い、適宜選択されるものであって、上記の具体例に制限されるものではない。
【００１９】
（Ｓｎめっき）
銅又は銅合金条の表面には、リフロー処理を施したＳｎめっき層が形成されている。Ｓｎめっき層は、銅又は銅合金条の表面に直接めっきされ、又は下地めっきを介してめっきされることにより形成されるものである。
本発明の実施形態に係るＳｎめっき材は、一般的には、連続めっきラインにおいて、母材である銅条又は銅合金条の表面を脱脂および酸洗の後、電気めっき法により下地めっき層を形成し、次に公知の電気めっき法によりＳｎ層を形成し、最後にリフロー処理を施してＳｎ層を溶融させることで製造することができる。Ｓｎめっきは公知の方法で行うことができ、例えば硫酸浴、スルホン酸浴、ハロゲン浴等を用いることができる。また、リフロー処理前のＳｎ層の厚みは０．５μｍ〜２．０μｍとすることができる。Ｓｎ層の厚みが０．５μｍ未満であれば、鏡面反射率が２５未満となり半田濡れ性および耐食性が悪化する。Ｓｎ層の厚みが２．０μｍより大きくなると、鏡面反射率が６５以上となり、部品加工後に良好な外観が得られない。上記の理由から好ましくはリフロー前のＳｎ層の厚みを０．６μｍ〜１．８μｍ、さらに好ましくは０．６μｍ〜１．５μｍとする。
【００２０】
（鏡面反射率）
鏡面反射率の範囲は２５〜６５とする。鏡面反射率がこの範囲であれば、部品加工後に良好な外観が得られる。鏡面反射率が６５を超えると部品加工後に良好な外観が得られなくなる。鏡面反射率が２５未満になると、半田濡れ性や耐食性が劣化する。上記の理由から鏡面反射率は好ましくは３０〜６５、さらに好ましくは３０〜６０の範囲とする。なお、一般的なリフローＳｎめっきの鏡面反射率は７５〜９０程度である。なお、この鏡面反射率は、ＪＩＳ  Ｚ８７４１に準拠して測定するものとする。
【００２１】
（Ｃｕ下地リフローＳｎめっき）
上記Ｓｎめっきを行う前に、Ｃｕ下地めっきを行ってもよい。この場合、銅合金母材及びＣｕ下地めっき層がＳｎめっき層と反応してＣｕ−Ｓｎ化合物層（ＣｕがＳｎめっき層へ拡散して形成されるため拡散層ともいう）が形成され、めっき層構造は、表面側から順に純Ｓｎめっき層、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層、Ｃｕめっき層、母材層となる。また、Ｃｕめっき層はリフロー後にＣｕ−Ｓｎ化合物へ完全に転換されてもよく、残存しても良い。なお、本発明ではＣｕめっき層の厚みによる耐食性、プレス時の外観への影響は殆ど認められず、リフロー処理前のＣｕ下地めっき層の厚みは特に限定はされないが好ましくは０．０５μｍ〜３．０μｍ、より好ましくは０．１μｍ〜１．０μｍである。また、Ｃｕ下地めっきを行わなくてもよい。
【００２２】
（Ｎｉ／Ｃｕ下地リフローＳｎめっき）
耐食性および半田濡れ性、プレス時の外観にはリフロー後の純Ｓｎめっき層の厚みおよび鏡面反射率が関与するため、めっきの耐熱性を向上させる目的で、上記Ｃｕめっきを行う前にＮｉめっきを施しても良い。
Ｎｉ／Ｃｕ下地リフローＳｎめっきは母材上に行うこととし、この場合、電気めっきによりＮｉめっき層、Ｃｕめっき層及びＳｎめっき層を順次形成し、その後リフロー処理を行うことができる。このリフロー処理により、めっき層間のＣｕとＳｎが反応してＣｕ−Ｓｎ化合物層が形成される。一方、Ｎｉめっき層は、ほぼ電気めっき上がりの状態（厚み）で残留する。リフロー処理後のめっき層の構造は、表面側よりＳｎめっき層、Ｃｕ−Ｓｎ化合物層、Ｎｉめっき層となる。Ｎｉ下地めっき層の厚みは特に限定はされないが好ましくは０．１〜０．８μｍ、より好ましくは０．１〜０．３μｍである。その他のめっき条件は（Ｃｕ下地リフローＳｎめっき）と同等である。
【００２３】
（純Ｓｎめっき厚み）
リフロー処理後の純Ｓｎめっき厚み、すなわち、Ｓｎのみを含有する層の厚みは０．３μｍ〜１．５μｍとすることが好ましい。この純Ｓｎめっき厚みが０．３〜１．５μｍの範囲内であれば、主に耐食性が良好となり、付随的に半田濡れ性も良好となる。純Ｓｎめっき厚みが０．３μｍ未満の場合は、鏡面反射率が２５未満となり半田濡れ性および耐食性が劣化する。純Ｓｎめっき厚みが１．５μｍ以上の場合は、鏡面反射率が６５以上となる。上記の理由から純Ｓｎめっき厚みは、より好ましくは０．３μｍ〜１．２μｍ、さらに好ましくは０．３μｍ〜１．１μｍの範囲とする。
【００２４】
（Ｃｕ−Ｓｎ合金層）
母材（銅又は銅合金条）の表面にＳｎめっき後にリフロー処理を施すと、母材（銅又は銅合金）中のＣｕが表面のＳｎめっき層に拡散し、Ｓｎめっき層と母材との間にＣｕ−Ｓｎ合金層が形成される。Ｃｕ−Ｓｎ合金層は、通常はＣｕ6Ｓｎ5、及び／又はＣｕ3Ｓｎ4の組成を有しているが、上記した下地めっきの成分や、母材を銅合金としたときの添加元素を含んでもよい。Ｃｕ−Ｓｎ合金層の厚みの制限は特にないが、０．４μｍ〜２μｍ程度である。
【００２５】
（表面粗さ）
圧延直角方向の表面粗さは、Ｒａ：０．０２μｍ〜０．１５μｍかつＲｚ：０．２μｍ〜０．６μｍとすることが好ましい。圧延直角方向の表面粗さが、Ｒａ ：０．０２μｍ〜０．１５μｍかつＲｚ：０．２μｍ〜０．６μｍであれば、部品加工後に良好な外観が得られ、且つ良好な耐食性が得られる。Ｒａが０．０２μｍ未満またはＲｚが０．２μｍ未満の場合は、鏡面反射率が６５以上になり、部品加工後に良好な外観が得られない。Ｒａが０．１５μｍ以上またはＲｚが０．６μｍ以上であると耐食性が悪化する。上記の理由から好ましくはＲａを０．０３μｍ〜０．１２μｍ、さらに好ましくは０．０３μｍ〜０．１μｍとする。また、Ｒｚの好ましい範囲は０．２μｍ〜０．５５μｍ、さらに好ましくは０．２μｍ〜０．５μｍとする。表面粗さＲａ（算術平均粗さ）およびＲｚ（最大高さ粗さ）、はＪＩＳ  Ｂ０６０１に従って測定した値とする。
【００２６】
以下、本発明に係る、リフローＳｎめっきを有する銅条または銅合金条の製造方法の一例について説明する。
【００２７】
（製造方法）
本発明の一実施形態の銅条または銅合金条は、銅条または銅合金条の母材に、必要に応じて、電解脱脂、Ｃｕ下地めっき(省略も可能)又はＮｉ／Ｃｕ下地めっきを行った後、３〜１３Ａ／ｄｍ2の電流密度で目標とする電気Ｓｎめっき厚の１／５以上１／２未満にめっきを行い、その後残りの部分を１８〜２５Ａ／ｄｍ2の電流密度でめっきを行い、リフロー処理として、温度を４００〜６００℃、雰囲気ガスを窒素（酸素１ｖｏｌ％以下）に調整した加熱炉中に、試料を５〜３０秒間挿入し水冷して製造することができる。
【００２８】
ここで、電気Ｓｎめっきでは、３〜１３Ａ／ｄｍ2、好ましくは５〜１３Ａ／ｄｍ2の電流密度で目標とするめっき厚の２０〜５０％までめっき（めっき（Ｉ））を行い、その後、残りのめっき厚分は１５〜２５Ａ／ｄｍ2、好ましくは１８〜２５Ａ／ｄｍ2の電流密度でめっき（めっき（ＩＩ））を行うよう制御する。
【００２９】
上記めっき（Ｉ）の電流密度が１３Ａ／ｄｍ2より大きいと、Ｒａが０．１５μｍ、Ｒｚが０．６μｍ以上となり耐食性が悪化する。めっき（Ｉ）の電流密度が３Ａ／ｄｍ2未満であると、鏡面反射率が２５を下回り、半田濡れ性および耐食性が悪化する。
めっき（ＩＩ）での初期めっき厚みが目標の２０％未満であると、めっき（Ｉ）の効果が発揮できないため、Ｒａが０．１５μｍ、Ｒｚが０．６μｍ以上となり耐食性が悪化する。めっき（Ｉ）での初期めっき厚みが５０％以上である場合、鏡面反射率が６５より高くなり、部品加工後に良好な外観が得られない。上記の理由から好ましくはめっき（Ｉ）でのめっき厚の割合は２５〜４５％、さらに好ましくは２５〜４０％の範囲とする。
めっき（ＩＩ）の電流密度が１５Ａ／ｄｍ2未満である場合、めっき（Ｉ）と差異が小さく鏡面反射率が６５より高くなり、部品加工後に良好な外観が得られない。めっき（ＩＩ）の電流密度Ａ／ｄｍ2が２５以上であると、めっきに焼けが生じ、鏡面反射率が低下する。
なお、通常の製造現場では複数の電極板の間を連続的に通板し電気めっきを行うため、上記の電流制御は比較的容易である。また、ラボ試験で上記めっきを行う場合、電流値を切り替える間に生じるインターバルはめっき特性に影響しない。
【００３０】
また、リフロー処理後の純Ｓｎめっき厚みを０．３μｍ〜１．５μｍの範囲にするためには、材料の最高到達温度を２４０〜３００℃で冷却速度を４０℃／ｓｅｃ以上とすることができる。最高到達温度が２４０℃未満ではリフロー処理にばらつきが生じ、一部が未リフローとなり、鏡面反射率が２５を下回り半田濡れ性、耐食性、さらに耐ウィスカー性が悪化する。最高到達温度が３００℃より大きくなると、圧延直角方向の表面粗さが、Ｒａ ：０．０２μｍ〜０．１５μｍかつＲｚ：０．２μｍ〜０．６μｍに制御できず、いずれも下限値未満となり、さらに鏡面反射率が６５を超えることとなる。冷却速度が４０℃／ｓｅｃ未満ではリフロー後の純Ｓｎめっき厚が０．３μmを下回る。また、雰囲気中の酸素濃度が０．１ｖｏｌ％以上となると鏡面反射率が２５を下回る。
このような観点から、材料の最高到達温度は２５０〜２９０℃とすることが好ましく、また冷却速度は５０℃／ｓｅｃ以上とすることが好ましい。
【００３１】
本発明は、鏡面反射率を２５〜６５に調整することにより、耐食性、半田濡れ性が改善し、部品加工後に良好な外観が得られることを特徴としているが、そのための製造条件としては、
（１）鏡面反射率が２５〜６５のためには
ａ．電着Ｓｎのめっき厚を０．５〜２．０μｍの範囲とし、
ｂ．電気Ｓｎめっきで目標とするめっき厚の１／５以上１／２未満を３〜１３Ａ／ｄｍ2の電流密度でめっきを行う。
ｃ．上記ｂ．のめっきの後、１５〜２５Ａ／ｄｍ2の電流密度でめっきを行う。
ｄ．リフロー処理時の雰囲気中の酸素濃度を０.１ｖｏｌ％未満にし、材料の最高到達温度を２４０〜３００℃に且つ冷却速度を４０℃／ｓｅｃ以上にする。
【００３２】
また、リフロー後の純Ｓｎめっき厚みを０．３μｍ〜１．５μｍ、圧延直角方向の表面粗さをＲａ ：０．０２μｍ〜０．１５μｍかつＲｚ：０．２μｍ〜０．６μｍとした場合は、さらに、上記の効果を高めることができる。
（２）リフロー後の純Ｓｎめっき厚を０．３μｍ〜１．５μｍとするためには
ａ．電着Ｓｎのめっき厚を０．５〜２．０μｍの範囲とし、
ｂ．リフロー処理時の材料の最高到達温度を２４０〜３００℃且つ冷却速度を４０℃／ｓｅｃ以上にする。
（３）圧延直角方向の表面粗さを、Ｒａ ：０．０２μｍ〜０．１５μｍかつＲｚ：０．２μｍ〜０．６μｍとするためには、
ａ．電気Ｓｎめっきでは、３〜１３Ａ／ｄｍ2の電流密度で目標とするめっき厚の１／５以上１／２未満までめっき（めっき（Ｉ））を行い、その後、残りのめっき厚分は１５〜２５Ａ／ｄｍ2の電流密度でめっき（めっき（ＩＩ））を行う。
ｂ．リフロー処理時の材料の最高到達温度を２４０〜３００℃の範囲にする。
【００３３】
以上のようにしてめっきを施した銅条もしくは銅合金条は、所要の耐ウィスカー性、耐食性、半田濡れ性を有し、また部品加工後に良好な外観を有することから、たとえば、スマートフォン、タブレットＰＣおよびパソコン等の電気・電子機器内の放熱用電子部品等として用いることが好ましい。
【実施例】
【００３４】
以下に本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。
【００３５】
（タフピッチ銅、無酸素銅、黄銅、丹銅、洋白）
溶銅に合金元素を添加した後、厚みが２００ｍｍのインゴットに鋳造した。インゴットを９５０℃で３時間加熱し、熱間圧延により厚み１５ｍｍの板にした。熱間圧延板表面の酸化スケールをグラインダーで研削、除去した後、４００〜６００℃の焼鈍と冷間圧延を繰り返し、最終の冷間圧延で板厚０．２ｍｍに仕上げた。
【００３６】
（リン青銅）
溶銅に合金元素を添加した後、厚みが２０ｍｍのインゴットに鋳造した。インゴットをグラインダーでスケールを研削、除去した後、４００〜６００℃の中間焼鈍と冷間圧延を繰り返し、最終の冷間圧延で板厚０．２ｍｍの厚みに仕上げ、２００〜４００℃の温度で歪取焼鈍を行った。
【００３７】
（コルソン合金、チタン銅、ベリリウム銅、ジルコニウム銅、Ｆｅ-Ｐ系銅合金）
溶銅に合金元素を添加した後、厚みが２００ｍｍのインゴットに鋳造した。インゴットを８００〜９５０℃で３時間加熱し、熱間圧延により厚み１５ｍｍの板にした。熱間圧延板表面の酸化スケールをグラインダーで研削、除去した後、冷間圧延で０．２８５ｍｍの板厚まで圧延後、７００〜９００℃×１ｈ加熱後、水冷を行う溶体化処理を行い、３０％の冷間圧延を行い板厚０．２ｍｍに仕上げ、４５０℃×３ｈの時効処理を行った。
【００３８】
そしてその後、上記の各試料に対して、以下の工程によりめっき処理を施した。
（工程１）アルカリ水溶液中で試料をカソードとして次の条件で電解脱脂を行う。
電流密度：３Ａ／ｄｍ2  脱脂剤：ユケン工業（株）製商標「パクナＰ１０５」  脱脂剤濃度：４０ｇ／Ｌ  温度：５０℃  時間３０秒  電流密度：３Ａ／ｄｍ2
（工程２）１０質量％硫酸水溶液を用いて酸洗する。
（工程３）特定の実施例に次の条件でＮｉ下地めっきを施す。
・めっき浴組成：硫酸ニッケル２５０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル４５ｇ／Ｌ、ホウ酸３０ｇ／Ｌ
・めっき浴温度：５０℃
・電流密度：５Ａ／ｄｍ2
・Ｎｉめっき厚みは、電着時間により調整
【００３９】
（工程４）特定の実施例に次の条件でＣｕ下地めっきを施す。
・めっき浴組成：硫酸銅２００ｇ／Ｌ  硫酸６０ｇ／Ｌ
・めっき浴温度：２５℃
・電流密度：５Ａ／ｄｍ2
・Ｃｕめっき厚みは、電着時間により調整
（工程５）次の条件でＳｎめっきを施す。
・めっき浴組成：酸化第１錫４１ｇ／Ｌ、フェノールスルホン酸２６８ｇ／Ｌ、界面活性剤５ｇ／Ｌ
・めっき浴温度：５０℃
・電流密度：５〜３０Ａ／ｄｍ2
・Ｓｎめっき厚みは、電着時間により調整
【００４０】
（工程６）リフロー処理として、温度を４００〜６００℃、雰囲気ガスを窒素（酸素0〜１ｖｏｌ％以下）に調整した加熱炉中に、熱電対と共に試料を５〜３０秒間挿入し水冷した。
上述した各製造条件を表１及び２に示す。
【００４１】
製造途中の材料およびリフロー処理後の材料につき、次の測定を行った。
（成分）
めっき前の材料の合金元素濃度をＩＣＰ−質量分析法で分析した。材料の元素濃度を表１及び２に示す。
【００４２】
（電解式膜厚計によるめっき厚測定）
ＣＴ−１型電解式膜厚計（株式会社電測製）を用い、各工程の試料に対し、ＪＩＳ  Ｈ８５０１に従い、Ｓｎめっき層、Ｃｕ−Ｓｎ合金層及びＮｉめっき層の厚みを測定した。Ｓｎめっき層及びＣｕ−Ｓｎ合金層に対する電解液は、コクール社製電解液  Ｒ−５０（商品名）を使用した。また、Ｎｉめっき層に対しては、コクール社製電解液  Ｒ−５４（商品名）を使用した。
【００４３】
（鏡面反射率）
鏡面反射率は、ＪＩＳ  Ｚ８７４１に準拠した測定方法に基づき、日本電色工業株式会社製の光沢度計を用いて、入射角３０°による鏡面反射率を測定した。圧延直角方向を２回測定し、それらの平均値を測定値とした。
【００４４】
（表面粗さ）
表面粗さＲａ（算術平均粗さ）およびＲｚ（最大高さ粗さ）、はＪＩＳ  Ｂ０６０１に規定され、本発明においては圧延平行方向に長さ４ｍｍで、かつ圧延直角方向にそれぞれ５０μｍ以上離間する３本の直線上で測定した値の平均値とする。又、本発明において、表面粗さは接触表面粗さ計（小坂研究所製 ＳＥ−３４００）を用いて測定することができる。
【００４５】
（ウィスカー）
試料表面に、直径が０．７ｍｍの球状の圧子（ステンレス製）を１５０ｇの荷重で負荷したまま室温で７日間放置し、めっき表面の圧子接点部にウィスカーを発生させた。発生したウィスカーを電子顕微鏡で観察し、各試料で最も長く成長したウィスカーの長さが、５μｍ以下に収まった場合を◎、５μｍ以上１０μｍ以下に○と評価し、１０μｍを超えた場合を×と評価した。
【００４６】
（半田濡れ性）
鉛フリー半田との濡れ性を評価した。具体的には、試料をアセトンで脱脂後、フラックスとして２５質量％ロジン−７５質量％エタノールを塗布後、２６０℃のＳｎ−３．０質量％Ａｇ−０．５質量％Ｃｕ半田浴に１０秒間浸漬した。浸漬部の表面積は１０ｍｍ×１０ｍｍとし、半田浴から引き上げ後、半田が付着した部分の面積率を測定した。半田の付着面積率が８０％以上９０%未満の場合を○、９０％以上１１０％未満を◎と評価し、付着面積率が８０％未満の場合を×と評価した。
【００４７】
（耐食性）
耐食性の試験ではＪＩＳ  Ｚ２３７１に準じてスガ試験機製の塩水噴霧試験気（ＳＴ−ＪＲ型）を用いて、塩水噴霧試験（３５℃、５ｗｔ％−ＮａＣｌ〕を行った。試験片形状は幅６０ｍｍ×８０ｍｍであり、９６時間暴露後の外観を観察した。この耐食性試験後、めっき表面を水洗、アセトンによる超音波洗浄を行ったのち、腐食面積をレイティングナンバによって評価した。レイティングナンバが９．５以上であれば耐食性は良好とした。
【００４８】
（部品加工後の外観）
板厚０．２ｍｍの黄銅−Ｓｎめっき材を準備した。Ｓｎめっきは電着時の厚みがそれぞれＳｎ＝１．２μｍ、Ｃｕ＝０．６μｍのリフローＳｎめっき材である。この黄銅−Ｓｎめっき材に対し、高さ０．２ｍｍ、半径０．６ｍｍの張り出し（エンボス）加工を行い、半球状の突起を施した端子を作成する。張り出し加工された端子を本発明のＳｎめっき材の上に固定し、さらに荷重２５ｇを負荷しながら、速度５ｍｍ／ｓｅｃの速さで本発明のＳｎめっき材を１回摺動させる。摺動後の本発明Ｓｎめっき材の外観を観察するとともに、生じた傷の幅の最大値（μｍ）をFE-SEMにて観察した。摺動痕の最大幅が２０μｍ以下の場合に、部品加工後に良好な外観が得られると判断した。
上記の各特性及び評価結果を表３に示す。
【００４９】
【表１】
2014198889.tif 000002
【００５０】
【表２】
2014198889.tif 000003
【００５１】
【表３】
2014198889.tif 000004
【００５２】
リフローＳｎめっきにおいて、Ｃｕ下地めっきまたはＮｉ/Ｃｕ下地めっきまたは下地を省略し、電気Ｓｎにおいてめっきの厚みの合計が０．５〜２．０μｍに調整し、初期のＳｎめっきの電流密度を３〜１３Ａ／ｄｍ2で目標めっき厚の１／５〜１／２までめっきを行い、その後、Ｓｎめっきの電流密度を１８〜２５Ａ／ｄｍ2に変更し、リフロー処理において、雰囲気中の酸素濃度が０．１ｖｏｌ％未満で、材料の最高到達温度が２４０〜３００℃で４０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却した。
発明例１〜４５の、リフローＳｎめっきを施した銅板ないし銅合金板では、鏡面反射率を２５〜６５となったことにより、耐食性、半田濡れ性が目標特性を満たし、さらに部品加工後に良好な外観が得られた。
【００５３】
比較例１は電着Ｓｎめっき厚が２．０μｍを超えたため、比較例１０ではリフロー処理の材料到達温度が３００℃を超えたため、それぞれの鏡面反射率が６５以上で、さらに直角方向の表面粗さＲａ ：０．０２μｍ未満かつＲｚ：０．２μｍ未満であったため、良好な外観が得られなかった。また、比較例１の外観が最も悪かった。
【００５４】
比較例２は電着Ｓｎめっき厚が０．６μｍ未満であったため、比較例１２ではリフロー処理の冷却速度が４０℃／ｓｅｃを下回ったため、それぞれの鏡面反射率が２５未満となり、さらにリフロー後の純Ｓｎめっき厚みが０．３μｍ未満であったため、半田濡れ性および耐食性が悪かった。特に比較例２および１２の耐食性が比較例の中でも悪かった。
【００５５】
比較例３ではめっき（Ｉ）での電流密度が１３Ａ／ｄｍ2を超えたため、比較例５ではめっき（Ｉ）での電着Ｓｎめっきの割合が２０％未満であったため、鏡面反射率が２５未満となり、さらに直角方向の表面粗さＲａ ：０．１５μｍ以上かつＲｚ：０．６μｍ以上であったため、半田濡れ性および耐食性が悪化した。
【００５６】
比較例４ではめっき（Ｉ）での電流密度が３Ａ／ｄｍ2未満であったため、比較例８ではめっき（ＩＩ）での電流密度が２５Ａ／ｄｍ2以上であったため、比較例１１ではリフロー処理時の雰囲気中の酸素濃度が０．１ｖｏｌ％以上であったため、それぞれ鏡面反射率が２５未満となり半田濡れ性および耐食性が悪化した。
【００５７】
比較例６ではめっき（Ｉ）での電着Ｓｎめっきの割合が５０％以上であり、比較例７ではめっき（ＩＩ）での電流密度が１５Ａ／ｄｍ2未満であったため、それぞれ鏡面反射率が６５以上となり、良好な外観が得られなかった。
【００５８】
比較例９では、リフロー処理の材料到達温度が２４０℃を下回ったため、耐ウィスカー性が悪化した。
【００５９】
比較例１３および１４では、めっき（Ｉ）またはめっき（ＩＩ）のいずれかしか行っておらず、鏡面反射率が６５より大きくなり、良好な外観が得られなかった。
【００６０】
以上の結果から、本発明によれば、所要の耐食性、半田濡れ性を有し、また部品加工後に良好な外観を有する銅条または銅合金条および、それを備える放熱部品を提供できることが明らかである。