(57)【要約】【課題】  本発明は、ウィスカの発生防止と低温での良好なはんだ付性を両立させ、かつ表面被覆層の厚みを薄くかつ均一なものとするとともにコスト的にも安価な端子を提供することにある。【解決手段】  本発明の端子は、導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成してなるものであって、該Ｓｎ層は、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍのＳｎからなる層であり、該Ｓｎ合金層は、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍの、Ｓｎ−Ａｇ二元合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金のいずれかからなる層であることを特徴としている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成してなる端子であって、
前記Ｓｎ層は、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍのＳｎからなる層であり、
前記Ｓｎ合金層は、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍの、Ｓｎ−Ａｇ二元合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金のいずれかからなる層であることを特徴とする端子。
【請求項２】
前記Ｓｎ層は、前記導電性基体をめっき浴に浸漬し、Ｓｎを陽極として電気めっきすることにより形成されるものであり、前記Ｓｎ合金層は、前記Ｓｎ層を形成した導電性基体をめっき浴に浸漬し、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極とするとともにＳｎ合金を構成する各元素を塩として供給することにより電気めっきすることによって形成されるものであることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項３】
前記Ｓｎ−Ａｇ二元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成されることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項４】
前記Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、Ｃｕが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成されることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項５】
前記Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、Ｃｕが０．１〜２０質量％、Ｂｉが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成されることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項６】
前記導電性基体は、金属または絶縁性基体上の表面に金属が積層されたものであることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項７】
前記導電性基体と前記Ｓｎ層との間に、下地層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項８】
前記電気めっきは、バレルめっき装置、引掛けめっき装置または連続めっき装置のいずれかを用いて行なわれることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項９】
前記Ｓｎ層は無光沢めっきであり、前記Ｓｎ合金層は無光沢めっきまたは半光沢めっきであることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項１０】
前記端子は、コネクタ端子、リレー端子、スライドスイッチ端子、バンプ、はんだ付端子またはフラットケーブル端子のいずれかであることを特徴とする、請求項１記載の端子。
【請求項１１】
請求項１記載の端子を有する部品。
【請求項１２】
前記部品は、コネクタ、リレー、スライドスイッチ、フラットケーブル、抵抗、コンデンサ、コイルまたは基板のいずれかである、請求項１１記載の部品。
【請求項１３】
請求項１記載の端子を有する製品。
【請求項１４】
前記製品は、半導体製品、電気製品、電子製品、太陽電池または自動車のいずれかである、請求項１３記載の製品。
【請求項１５】
導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成してなる端子の製造方法であって、
前記導電性基体をめっき浴に浸漬し、Ｓｎを陽極として電気めっきすることによって前記導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成するステップと、
前記Ｓｎ層を形成した導電性基体をめっき浴に浸漬し、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極として用いるとともにＳｎ合金を構成する各元素を塩として供給することにより電気めっきすることによって前記Ｓｎ層上にＳｎ合金層を形成するステップと、
を含むことを特徴とする端子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気、電子製品や半導体製品あるいは自動車、ケーブル、太陽電池等において広く接続を目的として用いられている端子（たとえばコネクタ端子、リレー端子、スライドスイッチ端子、バンプ、はんだ付端子、フラットケーブル端子等）に関するものであり、より詳細にははんだ付性および接触信頼性等が各要求される用途に特に適する端子およびそれを有する部品（たとえばコネクタ、リレー、スライドスイッチ、フラットケーブル、抵抗、コンデンサ、コイル、基板等）、ならびにそれを有する製品（たとえば半導体製品、電気製品、電子製品、太陽電池、自動車等）に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製品、電気製品、電子製品、自動車、ケーブル、太陽電池等の各種製品や部品において、電気を導通させる手段としては、導電性基体からなる端子を用いてはんだ付や接触を行なう方法を挙げることができる。
【０００３】
このような端子は、通常、導電性基体の表面に対してはんだ付性を改善したり耐食性を改善したりすることを目的として、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｉｎ、ＳｎおよびＳｎ−Ｐｂ合金等の金属でその表面を被覆することが行なわれている（たとえば特許文献１）。これらの金属の中でも、コスト等を考慮するとＳｎおよびＳｎ−Ｐｂ合金を使用することが最も一般的であり、またその被覆方法としては電気めっき法を採用することが多い。
【０００４】
しかし、Ｓｎを単独で電気めっきした場合、そのような表面被覆層中において巨大な柱状の単結晶が発生し、これが原因となってウィスカの発生が助長されていた。ウィスカが発生すると電気的短絡の原因となるため、その発生を防止することが要求される。
【０００５】
このようなウィスカの発生を防止する一つの手段として、従来、Ｓｎを合金化すること、すなわちＳｎ−Ｐｂ合金等の使用が試みられてきたが、Ｐｂは周知の通り有毒金属であるため、環境的配慮からその使用が制限されている。
【０００６】
そこで、Ｓｎ−Ｐｂ合金に代わる種々のＳｎ系合金を電気めっきにより形成する方法の開発が試みられている。たとえば、Ｓｎ−Ｃｕ合金は、Ｓｎ９９．３質量％、Ｃｕ０．７質量％において融点が最小（２２７℃）となり、良好なはんだ付性を示すが、Ｃｕの含有量が少ないため、ウィスカ（柱状結晶）の発生を有効に防止することができない。これに対して、Ｃｕの含有量を増加させると、融点が急激に上昇するためはんだ付性が悪化することになる。
【０００７】
一方、Ｓｎ−Ｐｂ合金以外のＳｎ系合金を電気めっきで形成する場合、ＳｎまたはＳｎ合金を陽極として用いると、めっき液中に存在する合金形成元素が該陽極表面に析出し（所謂置換現象）、電気めっきを行なうことができなくなることがある。このため、該陽極のメンテナンスにかなりの費用を投入しなければならず、もって生産コストの高騰を招く結果となっていた。
【０００８】
これに対して、ＳｎまたはＳｎ合金を陽極として用いることなく、Ｓｎを含む合金構成元素を全て塩としてめっき浴に供給する方法が考えられるが、この方法により大面積のＳｎ合金層や厚い厚みのＳｎ合金層を形成させるためには高価な塩を多量に使用しなければならず、コスト的な要求を満たすことができない状況にあった。
【０００９】
このように、ウィスカの発生防止と良好なはんだ付性（すなわち低融点）を両立させ、かつコスト的な要求をも満たしたＳｎ系合金を表面被覆層として電気めっきにより形成した端子は未だ開発されていない現状にある。
【００１０】
なお、上記のような端子を単に接着することのみを目的として、Ｓｎ系合金をはんだディップやクリームはんだ等の溶融はんだに用いることがあり、このようなＳｎ系合金として、Ｓｎ、Ａｇ、Ｃｕ等からなる合金を用いる場合がある。
【００１１】
しかし、このような用いられ方をするＳｎ系合金は、Ｓｎ、Ａｇ、Ｃｕ等の各金属（またはこれらの各金属を溶融混合して得られるインゴット）を単に熱溶融（溶融はんだ）することによって接着作用を示すものに過ぎず、その塗布厚を制御することができないことから該端子上において１００μｍ以下の薄い厚みでかつ均一にコートすることはできなかった。
【００１２】
このように薄い厚みでかつ均一にコートできなければ外観性状の安定性に欠けるばかりではなく、電気的短絡の原因ともなる。しかも、ピンホール等が容易に発生し、耐食性を悪化させることになる。
【特許文献１】特開平１−２９８６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述のような現状に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウィスカの発生防止と低温での良好なはんだ付性を両立させ、かつ表面被覆層の厚みを薄くかつ均一なものとするとともにコスト的にも安価な端子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の端子は、導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成してなるものであって、該Ｓｎ層は、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍのＳｎからなる層であり、該Ｓｎ合金層は、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍの、Ｓｎ−Ａｇ二元合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金のいずれかからなる層であることを特徴としている。
【００１５】
上記Ｓｎ層は、上記導電性基体をめっき浴に浸漬し、Ｓｎを陽極として電気めっきすることにより形成されるものとすることができ、上記Ｓｎ合金層は、上記Ｓｎ層を形成した導電性基体をめっき浴に浸漬し、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極とするとともにＳｎ合金を構成する各元素を塩として供給することにより電気めっきすることによって形成されるものとすることができる。
【００１６】
上記Ｓｎ−Ａｇ二元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成することができ、上記Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、Ｃｕが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成することができ、上記Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、Ｃｕが０．１〜２０質量％、Ｂｉが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成することができる。
【００１７】
上記導電性基体は、金属または絶縁性基体上の表面に金属が積層されたものとすることができ、また上記導電性基体と上記Ｓｎ層との間に、下地層を形成することができる。
【００１８】
上記電気めっきは、バレルめっき装置、引掛けめっき装置または連続めっき装置のいずれかを用いて行なうことができる。
【００１９】
上記Ｓｎ層は無光沢めっきとすることができ、上記Ｓｎ合金層は無光沢めっきまたは半光沢めっきとすることができる。
【００２０】
上記端子は、コネクタ端子、リレー端子、スライドスイッチ端子、バンプ、はんだ付端子またはフラットケーブル端子のいずれかとすることができる。
【００２１】
本発明の部品は、上記端子を有するものであって、コネクタ、リレー、スライドスイッチ、フラットケーブル、抵抗、コンデンサ、コイルまたは基板のいずれかとすることができる。
【００２２】
本発明の製品は、上記端子を有するものであって、半導体製品、電気製品、電子製品、太陽電池または自動車のいずれかとすることができる。
【００２３】
本発明の端子の製造方法は、導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成してなる端子の製造方法であって、上記導電性基体をめっき浴に浸漬し、Ｓｎを陽極として電気めっきすることによって上記導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成するステップと、上記Ｓｎ層を形成した導電性基体をめっき浴に浸漬し、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極として用いるとともにＳｎ合金を構成する各元素を塩として供給することにより電気めっきすることによって上記Ｓｎ層上にＳｎ合金層を形成するステップと、を含むことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の端子は、上記のような構成、とりわけ導電性基体上に特定のＳｎ層を形成し、その上に特定のＳｎ合金層を形成してなる構成としたことにより、Ｓｎ合金層がＳｎ層でのウィスカの発生を防止するとともにそれ自体低融点であるため良好なはんだ付性を提供するものである。しかも、Ｓｎ層とＳｎ合金層との両者により端子表面を被覆する層（表面被覆層）を形成したものであるため、Ｓｎ合金層単独で表面被覆層を形成する場合に比し、電気めっき時に使用するＳｎ合金を構成する元素の塩の使用量を抑制することができ、以ってコスト的にも優れたものとなる。さらに、これらの表面被覆層を電気めっきにより形成したことにより表面被覆層の厚みを薄くかつ均一なものとすることができ、ピンホールの発生や電気的短絡を防止することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
＜端子＞
本発明の端子は、導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成した構成を有することを特徴とする。
【００２６】
このような端子は、後述するような部品や製品が目的とする機能を十分に発揮できるように、たとえばはんだ付により電気的に導通するものや接触により電気的に導通するものが含まれる。またこのような端子は、高度な耐食性や外観性状の安定性が求められるような用途に好適に用いることができる。
【００２７】
このような端子の具体例としては、たとえばコネクタ端子、リレー端子、スライドスイッチ端子、バンプ、はんだ付端子、フラットケーブル端子等を挙げることができ、用途的にはたとえば抵抗の端子、コンデンサの端子、コイルの端子等を挙げることができる。
【００２８】
さらにこのような端子には、回路基板の回路（配線部）、ビア等も含まれるとともに、フラットケーブル、電線、太陽電池のリード部等も含まれる。
【００２９】
＜導電性基体＞
本発明の端子を構成する導電性基体は、電気、電子製品や半導体製品あるいは自動車等の用途に用いられる従来公知の導電性基体であればいずれのものであっても用いることができる。
【００３０】
このような導電性基体としては、金属または絶縁性基体上の表面に金属が積層されたものを好適に用いることができる。たとえば、銅（Ｃｕ）、リン青銅、黄銅、ベリリウム銅、チタン銅、洋白（Ｃｕ、Ｎｉ、Ｚｎ）等の銅合金系素材、鉄（Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｎｉ合金、ステンレス鋼等の鉄合金系素材、その他ニッケル系素材等の金属、ならびにポリマーフィルやセラミック等の絶縁性基体の少なくとも表面にこのような金属が積層されたもの等を挙げることができる。したがって、たとえば各種基板上の銅パターン等も含まれる。
【００３１】
このように、本発明の導電性基体としては、各種の金属、またはポリマーフィルムやセラミック等からなる絶縁性基体上に金属層（すなわち各種の回路パターン）が形成されているもの等を好適な例として挙げることができる。
【００３２】
なお、このような導電性基体の形状は、たとえばテープ状のものなど平面的なものに限らず、プレス成型品のような立体的なものも含まれ、その他いずれのような形状のものであっても差し支えない。
【００３３】
＜表面被覆層＞
本発明の端子の表面被覆層とは、本発明において便宜的に使用される用語であり、端子表面を被覆する層であって、上記導電性基体上の全面または部分に形成されるＳｎ層と、そのＳｎ層上に形成されるＳｎ合金層との両者を含めた総称的な呼称である。
【００３４】
＜Ｓｎ層＞
本発明のＳｎ層は、上記導電性基体上の全面または部分に形成されるものであって、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍのＳｎからなる層である。このようなＳｎ層は、不可避不純物を除きＳｎ単独で構成される。
【００３５】
Ｓｎ層の厚みは、端子の目的および用途に応じて、上記範囲内の任意の厚みを選択することが可能であるが、より好ましくはその上限を１２μｍ、さらに好ましくは８μｍ、その下限を０．５μｍ、さらに好ましくは１．５μｍとすることが好適である。
【００３６】
また、このようなＳｎ層は、上記の通り電気めっきにより形成されるものである。これは、電気めっきではなく溶融はんだやリフローにより形成すると、その厚み自体を制御することが困難であり、薄くかつ均一な厚みのＳｎ層を形成させることができないからである。このように厚みを制御することができないと、電気的短絡やピンホールの原因となってしまう。
【００３７】
また、このようなＳｎ層は、上記のような電気めっきにより無光沢めっきとすることが好ましい。無光沢めっきとするためには、光沢付与の目的で添加される所謂２次系添加剤を含有せず、所謂１次系添加剤のみを配合しためっき浴を用いることにより行なうことができる。
【００３８】
このような１次系添加剤としては、従来公知のものであればいずれのものであっても用いることができ、たとえばＳＢＳ−Ｍ（ユケン工業製）や５１３Ｙ（石原薬品製）という商品名で市販されているものを例示することができる。
【００３９】
＜Ｓｎ合金層＞
本発明のＳｎ合金層は、上記Ｓｎ層の上に形成されるものであって、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍの、Ｓｎ−Ａｇ二元合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金のいずれかからなる層である。これらのＳｎ合金は、不可避不純物の含有を除きそれぞれの合金構成元素のみにより後述のような含有比率（合金比率）で構成される。
【００４０】
なお、これらの合金はその含有比率にもよるが、Ｓｎ−Ａｇ二元合金よりもＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金の方が低い融点を示す傾向にあり、さらにＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金よりもＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金の方がより低い融点を示す傾向にあるため、所望される用途やはんだ付される温度に応じてこれら３種の合金の中から任意のものを選択して用いることができる。すなわち、Ｓｎ合金層としてこれら３種の合金を選択しているのは、その融点の選択を豊富化させるためである。
【００４１】
また、このようなＳｎ合金層の厚みは、端子の目的および用途に応じて、上記範囲内の任意の厚みを選択することが可能であるが、より好ましくはその上限を５μｍ、さらに好ましくは１．５μｍ、その下限を０．３μｍ、さらに好ましくは０．５μｍとすることが好適である。その厚みが０．１μｍ未満の場合、Ｓｎ層に発生するウィスカが表面に突出するのを防止することができなくなる可能性があり、またその厚みが２０μｍを超えてもウィスカの突出防止効果に大差なく却って経済的に不利となる。
【００４２】
ここで、上記Ｓｎ−Ａｇ二元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成される。より好ましくは、Ａｇの含有比率の上限が１０質量％、さらに好ましくは５質量％、その下限が１質量％、さらに好ましくは２．５質量％である。Ａｇの含有比率が０．１質量％未満の場合には、ウィスカの発生が助長され、２０質量％を超えると融点が高くなり良好なはんだ付性が示されなくなる。
【００４３】
また、上記Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、Ｃｕが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成される。より好ましくは、Ａｇの含有比率の上限が１０質量％、さらに好ましくは５質量％、その下限が１質量％、さらに好ましくは２．５質量％である。Ａｇの含有比率が０．１質量％未満の場合には、ウィスカの発生が助長され、２０質量％を超えると融点が高くなり良好なはんだ付性が示されなくなる。一方、上記Ｃｕの含有比率は、より好ましくはその上限が８質量％、さらに好ましくは３質量％、その下限が０．２質量％、さらに好ましくは０．３質量％である。Ｃｕの含有比率が０．１質量％未満の場合には、ウィスカの発生が助長され、２０質量％を超えると融点が高くなり良好なはんだ付性が示されなくなる。
【００４４】
また、上記Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、Ｃｕが０．１〜２０質量％、Ｂｉが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成される。より好ましくは、Ａｇの含有比率の上限が１０質量％、さらに好ましくは５質量％、その下限が１質量％、さらに好ましくは２．５質量％である。Ａｇの含有比率が０．１質量％未満の場合には、ウィスカの発生が助長され、２０質量％を超えると融点が高くなり良好なはんだ付性が示されなくなる。一方、上記Ｃｕの含有比率は、より好ましくはその上限が８質量％、さらに好ましくは３質量％、その下限が０．２質量％、さらに好ましくは０．３質量％である。Ｃｕの含有比率が０．１質量％未満の場合には、ウィスカの発生が助長され、２０質量％を超えると融点が高くなり良好なはんだ付性が示されなくなる。さらに、Ｂｉの含有比率は、より好ましくはその上限が１５質量％、さらに好ましくは１０質量％、その下限が０．５質量％、さらに好ましくは１質量％である。Ｂｉの含有比率が０．１質量％未満の場合には、ウィスカの発生が助長され、２０質量％を超えると脆性が増し十分な強度が得られなくなる。
【００４５】
このようなＳｎ合金は、上記のような合金比率を有することにより、その融点が１４０〜２４０℃となるものが好ましく、より好ましくはその上限が２３０℃、さらに好ましくは２１５℃、その下限が１５０℃、さらに好ましくは１８０℃である。このような範囲の融点を示すことにより、良好な低温はんだ付性が示される。
【００４６】
なお、本願のＳｎ合金の融点は、合金単独の状態において上記のような低融点を示すものであるが、電気めっきにより上記Ｓｎ層上に形成させる場合には、合金単独の状態での融点よりもさらに低い融点を示す傾向にある。これは、該Ｓｎ合金が電気めっきで形成されると、後述のように微小な結晶粒子の集合体として存在するためであると考えられる。
【００４７】
このように上記Ｓｎ層上にＳｎ合金層を形成すると、表面が良好なはんだ付性（すなわち低融点）を示すとともにＳｎ層によるウィスカの発生を防止することができる。特に、図１と図２とを比較すれば明らかな通り、Ｓｎ層（厚み約１．５μｍ）上にＳｎ合金層（厚み約１．５μｍ）としてＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金を形成した端子の、ＦＩＢ装置を用いた断面の顕微鏡写真である図１においては、Ｓｎの巨大な柱状結晶上にＳｎ合金からなる微小な結晶が多数存在することによりウィスカの発生を防止しているのに対して、Ｓｎ層のみのを形成させた端子の断面の顕微鏡写真である図２においては、巨大な柱状結晶が存在しており、これがウィスカの発生の原因となることを示している。
【００４８】
さらにこのようなＳｎ合金層は、電気めっきにより形成されるものであるため、厚みを薄くかつ均一なものとすることができるとともに、その硬度を自由に制御することができる。また、電気めっき以外の方法でＳｎ合金層を形成すると、図１に示したような微小な結晶粒子状の形成を呈することができなくなる。
【００４９】
そして、本発明のように微小な結晶粒子によりＳｎ合金層が形成されると、結晶粒子間の空隙に存在する各種添加剤が結晶粒子に対する不純物として作用し、はんだ付時においてより低温で溶融することによって、はんだ付性がさらに向上することになる。
【００５０】
これに対して、電気めっきではなく、溶融はんだやリフローによりＳｎ合金層を形成すると、内部構造が微小な結晶粒子状ではなく塊状に形成されてしまい、以って良好なはんだ付性を期待することはできなくなってしまう。そればかりではなく、Ｓｎ合金層の厚み自体を制御することが困難であり、薄くかつ均一な厚みの表面被覆層を形成させることができず、以って電気的短絡やピンホールの原因となってしまう。また、導電性基体が複雑な形状を呈する場合、該導電性基体の表面全域に亘ってＳｎ合金層を均一に形成することができなくなり、導電性基体全体を取り込んだ塊状となる場合さえある。
【００５１】
本発明のようにＳｎ合金層を電気めっきにより形成することによって、如上の欠点を悉く解消することができる。
【００５２】
なお、このようなＳｎ合金層は、上記のような電気めっきにより無光沢めっきまたは半光沢めっきとすることが好ましい。無光沢めっきとするためには、前記同様、光沢付与の目的で添加される所謂２次系添加剤を含有せず、所謂１次系添加剤のみを配合しためっき浴を用いることにより行なうことができる。一方半光沢めっきとするためには、１次系添加剤に加えて少量の２次系添加剤を配合しためっき浴を用いることにより行なうことができる。
【００５３】
このような１次系添加剤としては、上記と同様のものを用いることができ、また２次系添加剤としても、従来公知のものであればいずれのものであっても用いることができ、たとえばＬＳＡ（ユケン工業製）やティンブライトＮｏ．２（石原薬品製）という商品名で市販されているものを例示することができる。
【００５４】
＜下地層＞
本発明の下地層は、上記導電性基体と上記Ｓｎ層との間に所望により形成されるものであって、次のような作用を奏するものである。
【００５５】
すなわち、このような下地層は原則として導電性基体とＳｎ層との間の密着性を向上させる作用を奏するものであるが、たとえば導電性基体が鉄により構成されている場合には錆の発生を防止したり、また該導電性基体が黄銅で構成されている場合には黄銅に含まれる亜鉛がＳｎ層に拡散するのを防止する作用をも奏するものとすることができる。
【００５６】
したがって、このような下地層の形成は、導電性基体の種類に応じて選択することができ（この点、導電性基体の種類によっては下地層を形成する必要のない場合もある）、その厚みも導電性基体の種類に応じて任意に選択することができる。
【００５７】
このような下地層を構成する素材としては、導電性基体の種類に応じて任意に選択することができるものであるが、たとえばＮｉまたはＣｕにより形成することができる。
【００５８】
下地層をＮｉで形成する場合、好ましくは電気めっきにより形成することができ、ワット浴やスルファミン酸浴を使用することができる。一方、下地層をＣｕで形成する場合、好ましくは電気めっきにより形成することができ、シアン化銅浴や硫酸銅浴を使用することができる。
【００５９】
また、このような下地層の厚みは、好ましくは０．０１〜２０μｍとすることができ、さらに好ましくは０．５〜５μｍとすることができる。その厚みが０．０１μｍ未満の場合は、上記のような作用を十分に奏することができなくなり、２０μｍを超えて形成させても上記作用に大差なく、却って経済的に不利となる。
【００６０】
＜電気めっき装置＞
本発明の上記Ｓｎ層、Ｓｎ合金層および下地層は、上述の通り、通常電気めっき法により形成されるが、特にその電気めっき装置としてはバレルめっき装置、引掛けめっき装置または連続めっき装置のいずれかを用いることにより実行することが好ましい。これらの装置を用いることにより上記端子を極めて効率良く製造することができる。
【００６１】
ここで、バレルめっき装置とは、端子を一個づつ個別にめっきする装置であり、連続めっき装置とは、一度に複数個の端子を連続的にメッキする装置であり、また引掛けめっき装置とは、前二者の中間に位置するものであり中規模の製造効率を持った装置である。これらの装置は、めっき業界において良く知られた装置であり、構造自体も公知のものである限るいずれのものも使用することができる。
【００６２】
＜部品＞
本発明の部品は、上記端子を有するものである。たとえば、コネクタ、リレー、スライドスイッチ、フラットケーブル、抵抗、コンデンサ、コイル、基板等として用いられる電気部品、電子部品、半導体部品、太陽電池部品、自動車部品等を挙げることができるが、これらのみに限られるものではなく、またその形状の別を問うものでもない。
【００６３】
＜製品＞
本発明の製品は、上記端子を有するものである。たとえば、半導体製品、電気製品、電子製品、太陽電池、自動車等を挙げることができるが、これらのみに限られるものではない。
【００６４】
＜端子の製造方法＞
本発明の端子の製造方法は、導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成してなる端子の製造方法であって、該導電性基体をめっき浴に浸漬し、Ｓｎを陽極として電気めっきすることによって該導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成するステップと、該Ｓｎ層を形成した導電性基体をめっき浴に浸漬し、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極として用いるとともにＳｎ合金を構成する各元素を塩として供給することにより電気めっきすることによって該Ｓｎ層上にＳｎ合金層を形成するステップと、を含むことを特徴としている。
【００６５】
ただし、上記製造方法はこれのみに限られるものではなく、たとえばＳｎ合金層を形成するステップにおいて陽極としてＳｎを用いるとともにＳｎ以外の合金構成元素を塩として供給したり、またあるいは陽極としてＳｎ合金を用いたりする方法を採用することもできる。
【００６６】
また、本発明の端子の製造方法は、上記の各ステップ以外にも、前処理工程や下地層形成工程等を含むことができる。以下、より具体的に説明する。
【００６７】
＜前処理工程＞
まず、本発明の端子の製造方法においては、上記導電性基体上の全面または部分に、Ｓｎ層およびＳｎ合金層からなる表面被覆層を形成するステップに先立ち、該導電性基体を前処理する前処理工程を含むことができる。
【００６８】
この前処理工程は、上記表面被覆層が密着性高くしかもピンホールの発生なく安定に形成されることを目的として行なわれるものである。すなわち、導電性基体の表面に付着している汚れや酸化物を除去することを主目的としている。導電性基体が、リン青銅等の金属を圧延したようなものである場合に、この前処理工程は特に有効となる。
【００６９】
このような前処理工程は、上記導電性基体の表面被覆層が形成される部分に対して、少なくともｐＨ５以下の酸を作用させること（酸処理）により行なうことができる。さらに本発明の前処理工程は、水溶液に上記導電性基体を浸漬する第１の洗浄処理と、水溶液中で上記導電性基体を電解する第２の洗浄処理と、ｐＨ５以下の酸を上記導電性基体に作用させる酸処理と、を含むことが好ましい。なお、これらの各処理間には、３〜４回の水洗処理を含むことが好ましい。
【００７０】
より具体的には、まず水溶液を充填した槽に上記導電性基体を浸漬させることにより第１の洗浄処理を行ない、数回水洗を繰り返す。
【００７１】
ここで、第１の洗浄処理における水溶液のｐＨは、０．０１以上とすることが好ましく、より好ましくは、ｐＨが９以上のアルカリ性で処理することが好適である。さらにそのｐＨの範囲を特定すると、その上限を１３．８、さらに好ましくは１３．５、一方そのｐＨの下限は９．５、さらに好ましくは１０である。ｐＨが０．０１未満になったり、ｐＨが１３．８を超えると、導電性基体表面が過度に粗化または劣化されるため好ましくない。
【００７２】
なお、上記ｐＨの範囲となる限り、使用するアルカリは特に限定されず、たとえば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、キレート剤、界面活性剤等広範囲のものが使用できる。また、第１の洗浄処理における水溶液の温度は、２０〜９０℃、好ましくは４０〜６０℃である。
【００７３】
続いて、上記導電性基体を電極として水溶液中で電解する第２の洗浄処理を行ない、再度数回の水洗を繰り返す。これにより、上記導電性基体表面においてガス（水素または酸素）が発生し、このガスによる酸化還元作用とガスの気泡による物理的作用により導電性基体表面の汚染がさらに効率良く除去されることになる。
【００７４】
ここで、第２の洗浄処理における水溶液のｐＨは、０．０１以上とすることが好ましく、より好ましくは、ｐＨが８以上のアルカリ性で処理することが好適である。さらにそのｐＨの範囲を特定すると、その上限を１３．８、さらに好ましくは１３．５、一方そのｐＨの下限は８．５、さらに好ましくは９である。ｐＨが０．０１未満になったり、ｐＨが１３．８を超えると、導電性基体表面が過度に粗化または劣化されるため好ましくない。
【００７５】
なお、上記ｐＨの範囲となる限り、使用するアルカリは特に限定されず、たとえば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、キレート剤、界面活性剤等広範囲のものが使用できる。
【００７６】
また、上記電解の条件としては、液温２０〜８０℃、好ましくは３０〜６０℃、電流密度０．１〜２０Ａ／ｄｍ２、好ましくは１〜１０Ａ／ｄｍ２、電解時間０．１〜５分間、好ましくは０．５〜２分間とすることができる。また、導電性基体は、陽極としても陰極としてもどちらでもよく、処理中に陽極と陰極とを順次切り替える所謂ＰＲ法や高速反転法を採用することもできる。特に導電性基体を陰極とすると、導電性基体表面の酸化物を還元により除去することができるため好適である。
【００７７】
その後、硫酸、塩酸、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等の酸を含有した槽に該導電性基体を浸漬させ、該導電性基体の表面に対して酸を作用させることにより酸処理（活性化処理）を行なうことができる。
【００７８】
ここで、酸のｐＨは、７未満とすることが好ましく、より好ましくは、そのｐＨの上限を３、さらに好ましくは２、一方そのｐＨの下限は０．００１、さらに好ましくは０．１である。ｐＨが７を超えると、十分な活性化処理を行なうことができず、またｐＨが０．００１未満になると、導電性基体表面が過度に粗化または劣化されるため好ましくない。
【００７９】
また、前記酸を含有した槽に該導電性基体を浸漬させる浸漬時間は、０．１〜１０分間とすることが好ましく、より好ましくは、その上限を５分間、さらに好ましくは３分間、一方その下限は０．５分間、さらに好ましくは１分間である。浸漬時間が０．１分間未満となる場合は、十分な活性化処理を行なうことができず、また１０分間を超えると、導体表面が過度に粗化または劣化されるため好ましくない。また、上記浸漬槽の液温は、１０〜９０℃、好ましくは２０〜５０℃である。
【００８０】
なお、該導電性基体がポリマーフィルム上に銅または銅合金からなる銅層を回路状に形成させたものである場合は、上記のような第１および第２の洗浄処理を行なうことなく、酸による処理（酸処理）のみを行なうようにすることもできる。アルカリによる洗浄処理によりポリマーフィルムが劣化するのを防止するためである。なお、この場合にも酸による処理（酸処理）は上記と同様の条件を採用することができる。
【００８１】
このように、導電性基体の表面に対して前処理を行なうことにより、上記表面被覆層をピンホールの発生なく均一かつ強力な密着力をもって導電性基体上に形成させることが可能となる。
【００８２】
＜下地層形成工程＞
本発明の端子の製造方法においては、上記の前処理工程に続いて下地層形成工程を実施することができる。このような下地層形成工程は、導電性基体がたとえばＳＵＳや鉄である場合のように表面被覆層と密着しにくい素材の場合や、導電性基体が黄銅で構成され該黄銅に含まれているＺｎが表面被覆層に拡散しはんだ付性を阻害するような場合に有効となる。
【００８３】
本発明においては、このように下地層が形成されている場合であっても、導電性基体上の全面または部分にＳｎ層が形成されているという表現をとるものとし、この点該下地層が金属で構成されている限り該下地層は導電性基体自体と解することもできる。
【００８４】
このような下地層としては、たとえば導電性基体がＳＵＳである場合、Ｎｉを０．０１〜２０μｍ、好ましくは０．５〜５μｍの厚みで電気めっきすることにより形成することができる。また、導電性基体が黄銅である場合には、上記と同じ程度の厚みでＮｉまたはＣｕを電気めっきすることにより下地層を形成することができる。
【００８５】
なお前述の通り、下地層をＮｉで形成する場合、ワット浴やスルファミン酸浴を使用することができる。一方、下地層をＣｕで形成する場合は、シアン化銅浴や硫酸銅浴を使用することができる。
【００８６】
＜Ｓｎ層を形成するステップ＞
導電性基体（上記のような前処理工程および／または下地層形成工程を実行したものは、これらの工程を実行した後の導電性基体）をめっき浴に浸漬し、Ｓｎを陽極として電気めっきすることによって上記導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成することができる。
【００８７】
ここで、上記電気めっきの条件として、まずめっき液の組成は、有機酸浴、フッ化浴、アルカリ浴等、従来公知の組成のものをいずれも使用することができる。たとえば有機酸浴の場合、金属Ｓｎとして１〜９０ｇ／ｌ、好ましくは３０〜６０ｇ／ｌ、有機酸を５０〜２５０ｇ／ｌ、好ましくは７０〜１３０ｇ／ｌ、その他少量の添加剤（ただし２次系添加剤を含まず１次系添加剤のみにより構成）を１〜１００ｃｃ／ｌ、好ましくは３０〜５０ｃｃ／ｌ含む組成のものを挙げることができる。
【００８８】
また、めっき液の液温は１０〜７０℃、好ましくは１５〜５０℃とすることができ、電流密度は０．１〜４０Ａ／ｄｍ２、好ましくは０．５〜３０Ａ／ｄｍ２とすることができる。
【００８９】
そして、上記導電性基体を陰極、Ｓｎを陽極とすることにより電気めっきを実行すると、導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成することができる。なお、この場合、めっき液中において陽極から逐次Ｓｎが供給されることになるため、めっき液中のＳｎ濃度はほとんど変化することはなく一定に保たれることになる。
【００９０】
＜Ｓｎ合金層を形成するステップ＞
上記Ｓｎ層を形成した導電性基体をめっき浴に浸漬し、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極として用いるとともにＳｎ合金を構成する各元素を塩として供給することにより電気めっきすることによって上記Ｓｎ層上にＳｎ合金層を形成することができる。本発明の端子は、このステップを実行することにより完成されるものである。
【００９１】
なお、前述の通り、本ステップはこのようなもののみに限られるものではなく、たとえば陽極としてＳｎを用いるとともにＳｎ以外の合金構成元素を塩として供給したり、またあるいは陽極としてＳｎ合金を用いたりする方法を採用することもできる。
【００９２】
ここで、上記ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極として用いる場合の電気めっきの条件として、まずめっき液の組成は、Ｓｎ−Ａｇ二元合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金およびＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金のいずれの場合においても、Ｓｎ合金を構成する各元素の塩を含むものであり、有機酸浴、フッ化浴、アルカリ浴等をいずれも使用することができる。中でも、有機酸浴を用いることが特に好ましい。
【００９３】
このように有機酸浴を用いる場合、Ｓｎ合金を構成する各元素の塩は、該各元素と有機酸との塩となる。本発明で用いる塩という表現は、水溶液中で電離しイオンの状態となって存在しているような場合も含むものとする。
【００９４】
このようなめっき液の組成についてより具体的には、Ｓｎ−Ａｇ二元合金のめっき液の組成としては、金属Ｓｎを１０〜９０ｇ／ｌ、好ましくは３０〜６０ｇ／ｌ、金属Ａｇを０．１〜２０ｇ／ｌ、好ましくは１〜５ｇ／ｌ、有機酸を２０〜２００ｇ／ｌ、好ましくは８０〜１３０ｇ／ｌ、キレート剤１〜５０ｇ／ｌ、好ましくは１０〜３０ｇ／ｌ、その他少量の添加剤（１次系添加剤に加え２次系添加剤を少量含んでいても良い）を１〜１００ｃｃ／ｌ、好ましくは３０〜５０ｃｃ／ｌ含む組成のものを挙げることができる。
【００９５】
また、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金のめっき液の組成としては、金属Ｓｎを１０〜９０ｇ／ｌ、好ましくは３０〜６０ｇ／ｌ、金属Ａｇを０．１〜２０ｇ／ｌ、好ましくは１〜５ｇ／ｌ、金属Ｃｕを０．１〜２０ｇ／ｌ、好ましくは１〜５ｇ／ｌ、有機酸を２０〜２００ｇ／ｌ、好ましくは８０〜１３０ｇ／ｌ、キレート剤１〜５０ｇ／ｌ、好ましくは１０〜３０ｇ／ｌ、その他少量の添加剤（１次系添加剤に加え２次系添加剤を少量含んでいても良い）を１〜１００ｃｃ／ｌ、好ましくは３０〜５０ｃｃ／ｌ含む組成のものを挙げることができる。
【００９６】
また、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金のめっき液の組成としては、金属Ｓｎを１０〜９０ｇ／ｌ、好ましくは３０〜６０ｇ／ｌ、金属Ａｇを０．１〜２０ｇ／ｌ、好ましくは１〜５ｇ／ｌ、金属Ｃｕを０．１〜２０ｇ／ｌ、好ましくは１〜５ｇ／ｌ、金属Ｂｉを０．１〜２０ｇ／ｌ、好ましくは１〜５ｇ／ｌ、有機酸を２０〜２００ｇ／ｌ、好ましくは８０〜１３０ｇ／ｌ、キレート剤１〜５０ｇ／ｌ、好ましくは１０〜３０ｇ／ｌ、その他少量の添加剤（１次系添加剤に加え２次系添加剤を少量含んでいても良い）を１〜１００ｃｃ／ｌ、好ましくは３０〜５０ｃｃ／ｌ含む組成のものを挙げることができる。
【００９７】
また、上記各めっき液の液温は１０〜６０℃、好ましくは２０〜４０℃とすることができ、電流密度は０．１〜４０Ａ／ｄｍ２、好ましくは０．５〜３０Ａ／ｄｍ２とすることができる。
【００９８】
また、上記のように各めっき液においては、キレート剤を含有することが好ましい。これは、該キレート剤を使用しなければ、Ａｇ、ＣｕおよびＢｉ等のＳｎ以外の金属がめっき液から分離析出してしまい、Ｓｎ合金層として所望の合金比率のものを電気めっきにより形成することが困難となるからである。
【００９９】
また、このようなキレート剤としては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金のめっき液またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金のめっき液においては、少なくとも２以上のものを用いることが好ましい。これは、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉのそれぞれの金属の分離析出を防止するのに好適なキレート剤の種類が互いに異なるからである。
【０１００】
すなわち、たとえば無機系キレート剤はＡｇおよびＢｉの分離析出を防止する好適なキレート剤となり、一方有機系キレート剤はＣｕの分離析出を防止する好適なキレート剤となる。しかし、有機系キレート剤であってもＡｇおよびＢｉの分離析出を有効に防止するものもあり（特に４−（２−ピリジルアゾ）レゾルシンはＢｉの分離析出を有効に防止する）、また無機系キレート剤であってもＣｕの分離析出を有効に防止するものもある。
【０１０１】
また、単独のキレート剤によりこれらの金属のうち２種の金属の分離析出を有効に防止するものもある（この場合２種の金属としてはＡｇとＢｉの組み合せとなる傾向が強い）が、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉの３種の金属の分離析出を同時に防止する単独のキレート剤は未だ知られていない。したがって、結果的に少なくとも２以上のキレート剤を用いることが必要となるのであり、特に無機系キレート剤と有機系キレート剤とを併用することが好適である。
【０１０２】
このような無機系キレート剤としては、たとえば縮合リン酸塩系キレート剤、アルミニウム塩系キレート剤、マンガン塩系キレート剤、マグネシウム塩系キレート剤、金属フルオロ錯体系キレート剤（たとえば（ＴｉＦ2-）ＯＨ、（ＳｉＦ2-）ＯＨ等）等を挙げることができる。
【０１０３】
また有機系キレート剤としては、たとえばニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、ジピバロイルメタナート、ラウリル二酢酸、４−（２−ピリジルアゾ）レゾルシン、メチレンジアミン類、ポルフィリン類、フタロシアニン類等を挙げることができる。
【０１０４】
そして、本ステップにおいては、上記Ｓｎ層を形成した導電性基体を陰極とし、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極として用いることにより電気めっきを実行することができる。これにより上記Ｓｎ層上にＳｎ合金層が形成され、本発明の端子が得られる。なお、上記Ｓｎ層を形成する場合とは異なり、めっき液中において陽極からＳｎが供給されることはないため、上記のようなＳｎ合金を構成する各元素の塩を逐次めっき液中に供給することにより、めっき液中のＳｎ合金を構成する各元素の塩濃度は一定に保たれることになる。
【０１０５】
上記のようなＳｎ合金を構成する各元素の塩は、上記Ｓｎ層の形成に用いる陽極としてのＳｎに比し高価なものであるが、前述の通り本発明においては表面被覆層をＳｎ合金層とＳｎ層との両者で構成するものであるから、Ｓｎ合金層のみで表面被覆層を形成する場合に比し塩の使用量は少量で済み、以って端子のコストを低減することができる。
【０１０６】
ここで、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極として用いるのは、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ等Ｓｎ以外の金属が陽極表面に析出する所謂置換現象を防止するためである。
【０１０７】
このような陽極としては、たとえばＰｔ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、またはこれらのいずれか１以上によりＴｉからなる電極の表面をコートしたもの等を挙げることができる。これらの中でもＴｉからなる電極の表面にＰｔをコートしたものを用いることにより、上記置換現象をより有効的に防止することができるため特に好適な例とすることができる。
【０１０８】
なお、上記の電気めっきを実施するのに使用されるめっき装置としては、特に限られるものではないが、たとえば前述の通りバレルめっき装置、引掛けめっき装置または連続めっき装置のいずれかを用いることにより実施することが好ましい。これらの装置を用いることにより本発明の端子を極めて効率良く製造することができる。
【実施例】
【０１０９】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１１０】
＜実施例１＞
まず、導電性基体として厚さ０．３ｍｍ、幅３０ｍｍに圧延加工したテープ状の銅を、コネクタの形状にプレス加工し、連続状のコネクタ端子状としたものを長さ１００ｍにカットした後、リールに巻き取った。そして、このリールを連続めっき装置の送出しシャフトにセットした。
【０１１１】
次いで、液温４８℃の水酸化ナトリウムを含有する水溶液（エスクリーン３０（奥野製薬工業製）を５０ｇ／ｌ使用、ｐＨ１２．５）を充填した上記連続めっき装置の浸漬浴に、上記導電性基体を１分間連続的に浸漬させることにより、第１の洗浄処理を行なった。その後、数回の水洗を行なった。
【０１１２】
続いて、上記連続めっき装置のｐＨをアルカリとした電解槽（水酸化ナトリウム水溶液としてＮＣラストール（奥野製薬工業製）を１００ｇ／ｌ使用、ｐＨ１３．２）において、上記の第１の洗浄処理を経た導電性基体を陰極として、液温５０℃、電流密度５Ａ／ｄｍ２の条件下１分間電解を行なうことにより第２の洗浄処理を行なった後、再度５回の水洗を繰り返した。
【０１１３】
次いで、このように洗浄処理された導電性基体を、ｐＨ０．５の硫酸が充填された液温３０℃の活性化槽に１分間浸漬することにより、導電性基体の表面に対して酸を作用させる酸による酸処理を行なった。その後水洗を３回繰り返した。
【０１１４】
次に、上記の処理を経た導電性基体に対して、電気めっきすることによりＳｎからなるＳｎ層を形成するステップを実施した。すなわち、上記の処理を経た導電性基体を上記の連続めっき装置のめっき浴に浸漬し、該導電性基体を陰極とするとともに陽極としてＳｎを用い、そして該連続めっき装置のめっき浴にめっき液（有機酸（メタスＡＭ、ユケン工業製）１１０ｇ／ｌ、Ｓｎ６０ｇ／ｌ、添加剤（ＳＢＳ−Ｍ、ユケン工業株式会社製）３０ｃｃ／ｌ含有）を充填し、液温３５℃、ｐＨ０．５、電流密度４Ａ／ｄｍ２の条件下で２分間、電気めっきすることにより、該導電性基体上にＳｎ層を形成した。
【０１１５】
続いて、上記のようにＳｎ層を形成した導電性基体を引き続き上記連続めっき装置のめっき浴に浸漬し、電気めっきすることにより上記Ｓｎ層上にＳｎ−Ａｇ二元合金からなるＳｎ合金層を形成するステップを実施した。すなわち、Ｓｎ層を形成した導電性基体を陰極とし、陽極としてＴｉからなる電極の表面にＰｔをコートしたものを用い、そして上記の連続めっき装置のめっき浴にＳｎ−Ａｇ二元合金のめっき液（有機酸（メタスＡＭ、ユケン工業製）１１０ｇ／ｌ、Ｓｎ６０ｇ／ｌ、Ａｇ３ｇ／ｌ、添加剤（ＦＣＭ−Ｃ、ＦＣＭ社製）３０ｃｃ／ｌ含有）を充填し、液温３５℃、ｐＨ０．５、電流密度４Ａ／ｄｍ２の条件下で０．５分間、電気めっきすることにより、Ｓｎ−Ａｇ二元合金からなるＳｎ合金層を形成した。その後、水洗を４回行なった後、エアによる水切り後、７０℃の熱風で２分間乾燥することにより本発明の端子を得た。
【０１１６】
このようにして得られた端子について、端から１０ｍの地点と９０ｍの地点においてサンプリングを行ない、ＦＩＢ装置を用いて断面をカットし厚みを測定したところ、Ｓｎ層の厚みは４μｍであり、Ｓｎ−Ａｇ二元合金からなるＳｎ合金層の厚みは１μｍであった。しかも、そのＳｎ合金層は図１に示したような微小な結晶粒子の集合体であり、極めて均一なものであった。
【０１１７】
また、ＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザ、日本電子株式会社製）を用いてＳｎ合金層の合金比率を測定したところ、Ｓｎ９６．５質量％、Ａｇ３．５質量％という含有比率であった。また、このＳｎ合金層の融点は、２２１℃であり、良好なはんだ付性を示すものであった。
【０１１８】
＜実施例２＞
まず、導電性基体として厚さ０．３ｍｍ、幅３０ｍｍに圧延加工したテープ状のリン青銅を、コネクタの形状にプレス加工し、連続状のコネクタ端子状としたものを長さ１００ｍにカットした後、リールに巻き取った。そして、このリールを連続めっき装置の送出しシャフトにセットした。
【０１１９】
次いで、液温４８℃の水酸化ナトリウムを含有する水溶液（エスクリーン３０（奥野製薬工業製）を５０ｇ／ｌ使用、ｐＨ１２．５）を充填した上記連続めっき装置の浸漬浴に、上記導電性基体を１分間連続的に浸漬させることにより、第１の洗浄処理を行なった。その後、数回の水洗を行なった。
【０１２０】
続いて、上記連続めっき装置のｐＨをアルカリとした電解槽（水酸化ナトリウム水溶液としてＮＣラストール（奥野製薬工業製）を１００ｇ／ｌ使用、ｐＨ１３．２）において、上記の第１の洗浄処理を経た導電性基体を陰極として、液温５０℃、電流密度５Ａ／ｄｍ２の条件下１分間電解を行なうことにより第２の洗浄処理を行なった後、再度５回の水洗を繰り返した。
【０１２１】
次いで、このように洗浄処理された導電性基体を、ｐＨ０．５の硫酸が充填された液温３０℃の活性化槽に１分間浸漬することにより、導電性基体の表面に対して酸を作用させる酸による酸処理を行なった。その後水洗を３回繰り返した。
【０１２２】
次に、上記の処理を経た導電性基体に対して、Ｎｉからなる下地層を形成する下地層形成工程を実施した。すなわち、上記の連続めっき装置のめっき浴にＮｉめっき液（硫酸ニッケル２４０ｇ／ｌ、塩化ニッケル４５ｇ／ｌ、硼酸４０ｇ／ｌ含有）を充填し、液温５５℃、ｐＨ３．８、電流密度４Ａ／ｄｍ２の条件下で５分間、電気めっきすることにより、Ｎｉからなる下地層を形成した。その後、水洗を３回行なった。
【０１２３】
続いて、上記の処理を経た導電性基体に対して、電気めっきすることによりＳｎからなるＳｎ層を形成するステップを実施した。すなわち、上記の処理を経た導電性基体を上記の連続めっき装置のめっき浴に浸漬し、該導電性基体を陰極とするとともに陽極としてＳｎを用い、そして該連続めっき装置のめっき浴にめっき液（有機酸（メタスＡＭ、ユケン工業製）１１０ｇ／ｌ、Ｓｎ６０ｇ／ｌ、添加剤（ＳＢＳ−Ｍ、ユケン工業株式会社製）３０ｃｃ／ｌ含有）を充填し、液温３５℃、ｐＨ０．５、電流密度４Ａ／ｄｍ２の条件下で２分間、電気めっきすることにより、上記下地層を形成した導電性基体上にＳｎ層を形成した。
【０１２４】
次いで、上記のようにＳｎ層を形成した導電性基体を引き続き上記連続めっき装置のめっき浴に浸漬し、電気めっきすることにより上記Ｓｎ層上にＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金からなるＳｎ合金層を形成するステップを実施した。すなわち、Ｓｎ層を形成した導電性基体を陰極とし、陽極としてＴｉからなる電極の表面にＰｔをコートしたものを用い、そして上記の連続めっき装置のめっき浴にＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金のめっき液（有機酸（メタスＡＭ、ユケン工業製）１１０ｇ／ｌ、Ｓｎ６０ｇ／ｌ、Ａｇ３ｇ／ｌ、Ｃｕ２ｇ／ｌ、無機系キレート剤（Ａｇの分離析出防止用、ＦＣＭ−Ａ、ＦＣＭ社製）１５ｇ／ｌ、有機系キレート剤（Ｃｕの分離析出防止用、ＦＣＭ−Ｂ、ＦＣＭ社製）１０ｇ／ｌ、添加剤（ＦＣＭ−Ｃ、ＦＣＭ社製）３０ｃｃ／ｌ含有）を充填し、液温３５℃、ｐＨ０．５、電流密度４Ａ／ｄｍ２の条件下で０．５分間、電気めっきすることにより、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金からなるＳｎ合金層を形成した。その後、水洗を４回行なった後、エアによる水切り後、７０℃の熱風で２分間乾燥することにより本発明の端子を得た。
【０１２５】
このようにして得られた端子について、端から１０ｍの地点と９０ｍの地点においてサンプリングを行ない、ＦＩＢ装置を用いて断面をカットし厚みを測定したところ、Ｎｉからなる下地層の厚みは１μｍであり、Ｓｎ層の厚みは４μｍであり、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金からなるＳｎ合金層の厚みは１μｍであった。しかも、そのＳｎ合金層は図１に示したような微小な結晶粒子の集合体であり、極めて均一なものであった。
【０１２６】
また、ＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザ、日本電子株式会社製）を用いてＳｎ合金層の合金比率を測定したところ、Ｓｎ９４質量％、Ａｇ５質量％、Ｃｕ１質量％という含有比率であった。また、このＳｎ合金層の融点は、２１６℃であり、良好なはんだ付性を示すものであった。
【０１２７】
＜実施例３＞
まず、導電性基体として厚さ０．３ｍｍ、幅３０ｍｍに圧延加工したテープ状の鉄を、コネクタの形状にプレス加工し、連続状のコネクタ端子状としたものを長さ１００ｍにカットした後、リールに巻き取った。そして、このリールを連続めっき装置の送出しシャフトにセットした。
【０１２８】
次いで、液温４８℃の水酸化ナトリウムを含有する水溶液（エスクリーン３０（奥野製薬工業製）を５０ｇ／ｌ使用、ｐＨ１２．５）を充填した上記連続めっき装置の浸漬浴に、上記導電性基体を１分間連続的に浸漬させることにより、第１の洗浄処理を行なった。その後、数回の水洗を行なった。
【０１２９】
続いて、上記連続めっき装置のｐＨをアルカリとした電解槽（水酸化ナトリウム水溶液としてＮＣラストール（奥野製薬工業製）を１００ｇ／ｌ使用、ｐＨ１３．２）において、上記の第１の洗浄処理を経た導電性基体を陰極として、液温５０℃、電流密度５Ａ／ｄｍ２の条件下１分間電解を行なうことにより第２の洗浄処理を行なった後、再度５回の水洗を繰り返した。
【０１３０】
次いで、このように洗浄処理された導電性基体を、ｐＨ０．５の硫酸が充填された液温３０℃の活性化槽に１分間浸漬することにより、導電性基体の表面に対して酸を作用させる酸による酸処理を行なった。その後水洗を３回繰り返した。
【０１３１】
次に、上記の処理を経た導電性基体に対して、Ｃｕからなる下地層を形成する下地層形成工程を実施した。すなわち、上記の連続めっき装置のめっき浴にＣｕめっき液（シアン化銅７０ｇ／ｌ、シアン化ナトリウム２０ｇ／ｌからなるもの）を充填し、液温５０℃、電流密度２．５Ａ／ｄｍ２の条件下で１分間、電気めっきすることにより、Ｃｕからなる下地層を形成した。その後、水洗を３回行なった。
【０１３２】
続いて、上記の処理を経た導電性基体に対して、電気めっきすることによりＳｎからなるＳｎ層を形成するステップを実施した。すなわち、上記の処理を経た導電性基体を上記の連続めっき装置のめっき浴に浸漬し、該導電性基体を陰極とするとともに陽極としてＳｎを用い、そして該連続めっき装置のめっき浴にめっき液（有機酸（メタスＡＭ、ユケン工業製）１１０ｇ／ｌ、Ｓｎ６０ｇ／ｌ、添加剤（ＳＢＳ−Ｍ、ユケン工業株式会社製）３０ｃｃ／ｌ含有）を充填し、液温３５℃、ｐＨ０．５、電流密度４Ａ／ｄｍ２の条件下で２分間、電気めっきすることにより、上記下地層を形成した導電性基体上にＳｎ層を形成した。
【０１３３】
次いで、上記のようにＳｎ層を形成した導電性基体を引き続き上記連続めっき装置のめっき浴に浸漬し、電気めっきすることにより上記Ｓｎ層上にＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金からなるＳｎ合金層を形成するステップを実施した。すなわち、Ｓｎ層を形成した導電性基体を陰極とし、陽極としてＴｉからなる電極の表面にＰｔをコートしたものを用い、そして上記の連続めっき装置のめっき浴にＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金のめっき液（有機酸（メタスＡＭ、ユケン工業製）１１０ｇ／ｌ、Ｓｎ６０ｇ／ｌ、Ａｇ３ｇ／ｌ、Ｃｕ２ｇ／ｌ、Ｂｉ１ｇ／ｌ、無機系キレート剤（ＡｇとＢｉの分離析出防止用、ＦＣＭ−Ａ、ＦＣＭ社製）１５ｇ／ｌ、有機系キレート剤（Ｃｕの分離析出防止用、ＦＣＭ−Ｂ、ＦＣＭ社製）１０ｇ／ｌ、添加剤（ＦＣＭ−Ｃ、ＦＣＭ社製）３０ｃｃ／ｌ含有）を充填し、液温３５℃、ｐＨ０．５、電流密度４Ａ／ｄｍ２の条件下で０．５分間、電気めっきすることにより、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金からなるＳｎ合金層を形成した。その後、水洗を４回行なった後、エアによる水切り後、７０℃の熱風で２分間乾燥することにより本発明の端子を得た。
【０１３４】
このようにして得られた端子について、端から１０ｍの地点と９０ｍの地点においてサンプリングを行ない、ＦＩＢ装置を用いて断面をカットし厚みを測定したところ、Ｃｕからなる下地層の厚みは１μｍであり、Ｓｎ層の厚みは４μｍであり、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金からなるＳｎ合金層の厚みは１μｍであった。しかも、そのＳｎ合金層は図１に示したような微小な結晶粒子の集合体であり、極めて均一なものであった。
【０１３５】
また、ＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザ、日本電子株式会社製）を用いてＳｎ合金層の合金比率を測定したところ、Ｓｎ９３質量％、Ａｇ５質量％、Ｃｕ１質量％、Ｂｉ１質量％という含有比率であった。また、このＳｎ合金層の融点は、２１２．５℃であり、良好なはんだ付性を示すものであった。
【０１３６】
＜比較例１＞
実施例１において、Ｓｎ層の厚みを５μｍとすること、およびＳｎ−Ａｇ二元合金からなるＳｎ合金層を形成しないことを除き、他は全て実施例１と同様にして端子を得た。
【０１３７】
＜比較例２＞
実施例１において、Ｓｎ層を形成しないこと、およびＳｎ−Ａｇ二元合金からなるＳｎ合金層の厚みを５μｍとすることを除き、他は全て実施例１と同様にして端子を得た。
【０１３８】
＜比較例３＞
実施例２において、Ｓｎ層を形成しないこと、およびＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金からなるＳｎ合金層の厚みを５μｍとすることを除き、他は全て実施例２と同様にして端子を得た。
【０１３９】
＜比較例４＞
実施例３において、Ｓｎ層を形成しないこと、およびＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金からなるＳｎ合金層の厚みを５μｍとすることを除き、他は全て実施例３と同様にして端子を得た。
【０１４０】
＜はんだ濡れ性試験＞
上記で得られた各実施例の端子および各比較例の端子を用いて、はんだ濡れ性試験を行なった。
【０１４１】
具体的には、同一形状にした各端子を２５０℃に加熱され溶融状態にあるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだ浴に浸漬し、端子の表面が溶融して前記はんだ浴中のはんだと濡れ始めるまでの時間を測定することにより行なった。該時間が短い程、良好なはんだ付性を示すことになる。その結果を以下の表１に示す。
【０１４２】
＜ウィスカ発生試験＞
上記で得られた各実施例の端子および各比較例の端子を用いて、ウィスカ発生試験を行なった。
【０１４３】
具体的には、各端子を高温高湿槽（６０℃、湿度９０％）で１６８時間保持した後、ウィスカの発生の有無を確認することにより行なった。その結果を以下の表１に示す。
【０１４４】
＜コスト比較＞
比較例１の端子のコストを１００（指数）とした場合に、それぞれの端子のコストを相対的な指数として示した。指数が大きな数値となる程コスト的に不利となることを示している。その比較を以下の表１に示す。
【０１４５】
【表１】
2005232484.tif 000003
【０１４６】
表１より明らかなように、Ｓｎ合金層を形成していない比較例１の端子は、コスト的には有利であるが、はんだ濡れ性が劣るとともにウィスカの発生を伴うものであった。これに対して、比較例２〜４のものは、実施例１〜３のものと比較して、はんだ濡れ性およびウィスカの発生有無に関しては同程度の性能を示したが、コスト的に極めて劣るものであった。これらの結果より、本発明の各実施例の端子は、優れた性能（ウィスカの発生防止と良好なはんだ付性の両立）とコストとを両立させたものであることが理解される。
【０１４７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】Ｓｎ層上にＳｎ合金層としてＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金を形成した端子の断面の顕微鏡写真である。
【図２】Ｓｎ層のみを形成させた端子の断面の顕微鏡写真である。
【図１】
2005232484.tif 000004
【図２】
2005232484.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年5月10日(2004.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成してなる端子であって、
前記Ｓｎ層は、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍのＳｎからなる層であり、かつ前記導電性基体をめっき浴に浸漬し、Ｓｎを陽極として電気めっきすることにより形成されるものであり、
前記Ｓｎ合金層は、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍの、Ｓｎ−Ａｇ二元合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金、またはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金のいずれかからなる層であり、かつ前記Ｓｎ層を形成した導電性基体をめっき浴に浸漬し、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極とするとともにＳｎ合金を構成する各元素を塩として供給することにより電気めっきすることによって形成されるものであることを特徴とする端子。
【請求項２】
前記Ｓｎ−Ａｇ二元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成されることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項３】
前記Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、Ｃｕが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成されることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項４】
前記Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、Ｃｕが０．１〜２０質量％、Ｂｉが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成されることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項５】
前記導電性基体は、金属または絶縁性基体上の表面に金属が積層されたものであることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項６】
前記導電性基体と前記Ｓｎ層との間に、下地層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項７】
前記電気めっきは、バレルめっき装置、引掛けめっき装置または連続めっき装置のいずれかを用いて行なわれることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項８】
前記Ｓｎ層は無光沢めっきであり、前記Ｓｎ合金層は無光沢めっきまたは半光沢めっきであることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項９】
前記端子は、コネクタ端子、リレー端子、スライドスイッチ端子、バンプ、はんだ付端子またはフラットケーブル端子のいずれかであることを特徴とする、請求項１記載の端子。
【請求項１０】
請求項１記載の端子を有する部品。
【請求項１１】
前記部品は、コネクタ、リレー、スライドスイッチ、フラットケーブル、抵抗、コンデンサ、コイルまたは基板のいずれかである、請求項１０記載の部品。
【請求項１２】
請求項１記載の端子を有する製品。
【請求項１３】
前記製品は、半導体製品、電気製品、電子製品、太陽電池または自動車のいずれかである、請求項１２記載の製品。
【請求項１４】
導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成してなる端子の製造方法であって、
前記導電性基体をめっき浴に浸漬し、Ｓｎを陽極として電気めっきすることによって前記導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成するステップと、
前記Ｓｎ層を形成した導電性基体をめっき浴に浸漬し、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極として用いるとともにＳｎ合金を構成する各元素を塩として供給することにより電気めっきすることによって前記Ｓｎ層上にＳｎ合金層を形成するステップと、
を含むことを特徴とする端子の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月22日(2004.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成してなる端子であって、
前記Ｓｎ層は、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍのＳｎからなる層であり、かつ前記導電性基体をめっき浴に浸漬し、Ｓｎを陽極として電気めっきすることにより形成されるものであり、
前記Ｓｎ合金層は、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍであってその融点が２３０℃以下のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金からなる層であり、かつ前記Ｓｎ層を形成した導電性基体をキレート剤を含むめっき浴に浸漬し、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極とするとともにＳｎ合金を構成する各元素を塩として供給することにより電気めっきすることによって形成されるものであることを特徴とする端子。
【請求項２】
前記Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、Ｃｕが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成されることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項３】
前記導電性基体は、金属または絶縁性基体上の表面に金属が積層されたものであることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項４】
前記導電性基体と前記Ｓｎ層との間に、下地層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項５】
前記電気めっきは、バレルめっき装置、引掛けめっき装置または連続めっき装置のいずれかを用いて行なわれることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項６】
前記Ｓｎ層は無光沢めっきであり、前記Ｓｎ合金層は無光沢めっきまたは半光沢めっきであることを特徴とする請求項１記載の端子。
【請求項７】
前記端子は、コネクタ端子、リレー端子、スライドスイッチ端子、バンプ、はんだ付端子またはフラットケーブル端子のいずれかであることを特徴とする、請求項１記載の端子。
【請求項８】
請求項１記載の端子を有する部品。
【請求項９】
前記部品は、コネクタ、リレー、スライドスイッチ、フラットケーブル、抵抗、コンデンサ、コイルまたは基板のいずれかである、請求項８記載の部品。
【請求項１０】
請求項１記載の端子を有する製品。
【請求項１１】
前記製品は、半導体製品、電気製品、電子製品、太陽電池または自動車のいずれかである、請求項１０記載の製品。
【請求項１２】
導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成してなる請求項１記載の端子の製造方法であって、
前記導電性基体をめっき浴に浸漬し、Ｓｎを陽極として電気めっきすることによって前記導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成するステップと、
前記Ｓｎ層を形成した導電性基体をキレート剤を含むめっき浴に浸漬し、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極として用いるとともにＳｎ合金を構成する各元素を塩として供給することにより電気めっきすることによって前記Ｓｎ層上にＳｎ合金層を形成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１記載の端子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の端子は、導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成してなるものであって、該Ｓｎ層は、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍのＳｎからなる層であり、該Ｓｎ合金層は、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍであってその融点が２３０℃以下のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金からなる層であることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上記Ｓｎ層は、上記導電性基体をめっき浴に浸漬し、Ｓｎを陽極として電気めっきすることにより形成されるものとすることができ、上記Ｓｎ合金層は、上記Ｓｎ層を形成した導電性基体をキレート剤を含むめっき浴に浸漬し、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極とするとともにＳｎ合金を構成する各元素を塩として供給することにより電気めっきすることによって形成されるものとすることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金は、Ａｇが０．１〜２０質量％、Ｃｕが０．１〜２０質量％、残余がＳｎとなる含有比率で構成することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の端子の製造方法は、導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成し、そのＳｎ層上にＳｎ合金層を形成してなる端子の製造方法であって、上記導電性基体をめっき浴に浸漬し、Ｓｎを陽極として電気めっきすることによって上記導電性基体上の全面または部分にＳｎ層を形成するステップと、上記Ｓｎ層を形成した導電性基体をキレート剤を含むめっき浴に浸漬し、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極として用いるとともにＳｎ合金を構成する各元素を塩として供給することにより電気めっきすることによって上記Ｓｎ層上にＳｎ合金層を形成するステップと、を含むことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
＜Ｓｎ合金層＞
本発明のＳｎ合金層は、上記Ｓｎ層の上に形成されるものであって、電気めっきにより形成される厚み０．１〜２０μｍの、その融点が２３０℃以下のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金からなる層である。これらのＳｎ合金は、不可避不純物の含有を除きそれぞれの合金構成元素のみにより後述のような含有比率（合金比率）で構成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
ここで、上記ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極として用いる場合の電気めっきの条件として、まずめっき液の組成は、Ｓｎ合金を構成する各元素の塩を含むものであり、有機酸浴、フッ化浴、アルカリ浴等をいずれも使用することができる。中でも、有機酸浴を用いることが特に好ましい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
また、上記のように各めっき液においては、キレート剤を含有することが好ましい。これは、該キレート剤を使用しなければ、Ａｇ、Ｃｕ等のＳｎ以外の金属がめっき液から分離析出してしまい、Ｓｎ合金層として所望の合金比率のものを電気めっきにより形成することが困難となるからである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
また、このようなキレート剤としては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金のめっき液においては、少なくとも２以上のものを用いることが好ましい。これは、Ａｇ、Ｃｕのそれぞれの金属の分離析出を防止するのに好適なキレート剤の種類が互いに異なるからである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
すなわち、たとえば無機系キレート剤はＡｇの分離析出を防止する好適なキレート剤となり、一方有機系キレート剤はＣｕの分離析出を防止する好適なキレート剤となる。しかし、有機系キレート剤であってもＡｇの分離析出を有効に防止するものもあり、また無機系キレート剤であってもＣｕの分離析出を有効に防止するものもある。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
したがって、結果的に少なくとも２以上のキレート剤を用いることが必要となるのであり、特に無機系キレート剤と有機系キレート剤とを併用することが好適である。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
ここで、ＳｎおよびＳｎ合金以外の金属を陽極として用いるのは、Ａｇ、Ｃｕ等Ｓｎ以外の金属が陽極表面に析出する所謂置換現象を防止するためである。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
＜参考例１＞
まず、導電性基体として厚さ０．３ｍｍ、幅３０ｍｍに圧延加工したテープ状の銅を、コネクタの形状にプレス加工し、連続状のコネクタ端子状としたものを長さ１００ｍにカットした後、リールに巻き取った。そして、このリールを連続めっき装置の送出しシャフトにセットした。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
続いて、上記のようにＳｎ層を形成した導電性基体を引き続き上記連続めっき装置のめっき浴に浸漬し、電気めっきすることにより上記Ｓｎ層上にＳｎ−Ａｇ二元合金からなるＳｎ合金層を形成するステップを実施した。すなわち、Ｓｎ層を形成した導電性基体を陰極とし、陽極としてＴｉからなる電極の表面にＰｔをコートしたものを用い、そして上記の連続めっき装置のめっき浴にＳｎ−Ａｇ二元合金のめっき液（有機酸（メタスＡＭ、ユケン工業製）１１０ｇ／ｌ、Ｓｎ６０ｇ／ｌ、Ａｇ３ｇ／ｌ、添加剤（ＦＣＭ−Ｃ、ＦＣＭ社製）３０ｃｃ／ｌ含有）を充填し、液温３５℃、ｐＨ０．５、電流密度４Ａ／ｄｍ２の条件下で０．５分間、電気めっきすることにより、Ｓｎ−Ａｇ二元合金からなるＳｎ合金層を形成した。その後、水洗を４回行なった後、エアによる水切り後、７０℃の熱風で２分間乾燥することにより端子を得た。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
＜実施例１＞
まず、導電性基体として厚さ０．３ｍｍ、幅３０ｍｍに圧延加工したテープ状のリン青銅を、コネクタの形状にプレス加工し、連続状のコネクタ端子状としたものを長さ１００ｍにカットした後、リールに巻き取った。そして、このリールを連続めっき装置の送出しシャフトにセットした。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
＜参考例２＞
まず、導電性基体として厚さ０．３ｍｍ、幅３０ｍｍに圧延加工したテープ状の鉄を、コネクタの形状にプレス加工し、連続状のコネクタ端子状としたものを長さ１００ｍにカットした後、リールに巻き取った。そして、このリールを連続めっき装置の送出しシャフトにセットした。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
次いで、上記のようにＳｎ層を形成した導電性基体を引き続き上記連続めっき装置のめっき浴に浸漬し、電気めっきすることにより上記Ｓｎ層上にＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金からなるＳｎ合金層を形成するステップを実施した。すなわち、Ｓｎ層を形成した導電性基体を陰極とし、陽極としてＴｉからなる電極の表面にＰｔをコートしたものを用い、そして上記の連続めっき装置のめっき浴にＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金のめっき液（有機酸（メタスＡＭ、ユケン工業製）１１０ｇ／ｌ、Ｓｎ６０ｇ／ｌ、Ａｇ３ｇ／ｌ、Ｃｕ２ｇ／ｌ、Ｂｉ１ｇ／ｌ、無機系キレート剤（ＡｇとＢｉの分離析出防止用、ＦＣＭ−Ａ、ＦＣＭ社製）１５ｇ／ｌ、有機系キレート剤（Ｃｕの分離析出防止用、ＦＣＭ−Ｂ、ＦＣＭ社製）１０ｇ／ｌ、添加剤（ＦＣＭ−Ｃ、ＦＣＭ社製）３０ｃｃ／ｌ含有）を充填し、液温３５℃、ｐＨ０．５、電流密度４Ａ／ｄｍ２の条件下で０．５分間、電気めっきすることにより、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金からなるＳｎ合金層を形成した。その後、水洗を４回行なった後、エアによる水切り後、７０℃の熱風で２分間乾燥することにより端子を得た。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３６】
＜比較例１＞
参考例１において、Ｓｎ層の厚みを５μｍとすること、およびＳｎ−Ａｇ二元合金からなるＳｎ合金層を形成しないことを除き、他は全て参考例１と同様にして端子を得た。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３７】
＜比較例２＞
参考例１において、Ｓｎ層を形成しないこと、およびＳｎ−Ａｇ二元合金からなるＳｎ合金層の厚みを５μｍとすることを除き、他は全て参考例１と同様にして端子を得た。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３８】
＜比較例３＞
実施例１において、Ｓｎ層を形成しないこと、およびＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ三元合金からなるＳｎ合金層の厚みを５μｍとすることを除き、他は全て実施例１と同様にして端子を得た。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３９】
＜比較例４＞
参考例２において、Ｓｎ層を形成しないこと、およびＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ四元合金からなるＳｎ合金層の厚みを５μｍとすることを除き、他は全て参考例２と同様にして端子を得た。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４０】
＜はんだ濡れ性試験＞
上記で得られた実施例１の端子および各比較例の端子を用いて、はんだ濡れ性試験を行なった。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４２】
＜ウィスカ発生試験＞
上記で得られた実施例１の端子および各比較例の端子を用いて、ウィスカ発生試験を行なった。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
【表１】
2005232484.tif 000006
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４６】
表１より明らかなように、Ｓｎ合金層を形成していない比較例１の端子は、コスト的には有利であるが、はんだ濡れ性が劣るとともにウィスカの発生を伴うものであった。これに対して、比較例２〜４のものは、実施例１のものと比較して、はんだ濡れ性およびウィスカの発生有無に関しては同程度の性能を示したが、コスト的に極めて劣るものであった。これらの結果より、本発明の実施例１の端子は、優れた性能（ウィスカの発生防止と良好なはんだ付性の両立）とコストとを両立させたものであることが理解される。