(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、合金比率を容易に制御できる上、極めて薄く、またクラックやバリの発生なく曲げ加工やプレス加工ができるＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明に係るＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法は、Ａｕ・Ｓｎ合金めっき層は溶解せず、該合金めっき層を保持する材料のみが溶解する金属製の保持材にＡｕ・Ｓｎ合金めっきを施した後、前記保持材を溶解除去してＡｕ・Ｓｎ合金箔を作製することを特徴とするものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｕ・Ｓｎ合金めっき層は溶解せず、該合金めっき層を保持する材料のみが溶解する金属製の保持材にＡｕ・Ｓｎ合金めっきを施した後、前記保持材を溶解除去してＡｕ・Ｓｎ合金箔を作製することを特徴とするＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法。
【請求項２】
前記Ａｕ・Ｓｎ合金箔はろう材として用いた場合に、溶融接合後はＡｕ：７０〜８０ｗｔ％、Ｓｎ：２０〜３０ｗｔ％になることを特徴とする請求項１記載のＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法。
【請求項３】
前記Ａｕ・Ｓｎ合金箔は、単層または傾斜合金構造であることを特徴とする請求項１または２記載のＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法。
【請求項４】
前記Ａｕ・Ｓｎ合金箔の膜厚は、２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法。
【請求項５】
Ａｕ・Ｓｎ合金めっき液は、シアン化合物を含まないめっき液であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法。
【請求項６】
前記Ａｕ・Ｓｎ合金箔は、スリット加工および切断加工、打ち抜き加工が施されることを特徴とするＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気、電子、光機器装置等に多用されている、Ａｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法に係り、より詳しくは極めて薄いＡｕ・Ｓｎ合金箔を効率的にかつ安価に製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気、電子、光学機器等を製造する際に半田（金属ろう）材として用いられるＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法としては、（イ）溶解鋳造した半田材を圧延にて薄箔にした後、該薄箔を所定の形状に加工する方法、（ロ）冷却ロールに溶融金属を吹き付け、固化した後に該箔を金属ナイフまたはエアーナイフを用いて剥離する方法（特許文献１、特許文献２参照）。（ハ）真空槽内で乾式成膜（蒸着、スパッタ等）する方法（特許文献３参照）、（ニ）フォトリソグラフィにて形成したマスク層に部分めっきを施して当該皮膜を剥離する湿式成膜法（特許文献４参照）等が提案されている。
【特許文献１】特開昭５２−１３３８２６号公報
【特許文献２】特開平５−２６１４９２号公報
【特許文献３】特開２００２−２２４８８２号公報
【特許文献４】特開２０００−２６９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した従来のＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法には、次のような問題がある。
まず、（イ）の溶解鋳造圧延法は、圧下率の制御が困難であることや、曲げ加工、プレス加工にてクラックやバリが発生し易いことから、２０μｍ厚以下の合金箔を得ることが困難である。また、（ロ）、（ハ）の乾式成膜法は、合金比率の制御が困難であること、２０μｍ厚以下の合金箔を得るためには数μｍ層の皮膜を積層する必要があること、設備コストが高くつく等の問題がある。一方、（ニ）の湿式成膜法であるめっき法は、フォトリソグラフィを用いた部分めっきであるため、工程が複雑で非効率的であり、製造コストが高くつくという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、合金比率を容易に制御することができる上、クラックやバリを発生させることなく曲げ加工やプレス加工が可能である高品質の極薄膜Ａｕ・Ｓｎ合金箔を高生産性、高経済性で製造することが可能なＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法を提案することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明に係るＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法は、保持材を用いてＡｕ・Ｓｎ合金箔を製造する方法を提案するもので、その要旨は、Ａｕ・Ｓｎ合金めっき層は溶解せず、該合金めっき層を保持する材料のみが溶解する金属製の保持材にＡｕ・Ｓｎ合金めっきを施した後、前記保持材を溶解除去してＡｕ・Ｓｎ合金箔を作製することを特徴とするものである。
また、この方法により作製されたＡｕ・Ｓｎ合金箔は、ろう材として用いた場合に、溶融接合後はＡｕ：７０〜８０ｗｔ％、Ｓｎ：２０〜３０ｗｔ％になることを特徴とし、さらに前記Ａｕ・Ｓｎ合金箔は、単層または傾斜合金構造であることを特徴とするものである。
また、前記Ａｕ・Ｓｎ合金箔の膜厚は、２０μｍ以下であること、Ａｕ・Ｓｎ合金めっき液は、シアン化合物を含まないめっき液であることを特徴とし、さらに前記Ａｕ・Ｓｎ合金箔は、スリット加工および切断加工、打ち抜き加工が施されることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明における保持材としては、例えばＣｕ箔やＡｌ箔等を用いることができる。
また、この方法により作製されたＡｕ・Ｓｎ合金箔をろう材として用いた場合の溶融接合後のＡｕとＳｎの含有量をそれぞれ７０〜８０ｗｔ％、２０〜３０ｗｔ％と限定したのは、Ａｕ・Ｓｎ合金の融点が最も低くなる組成であるためである。
さらに、前記Ａｕ・Ｓｎ合金箔を単層または傾斜合金構造としたのは、Ａｕ及びＳｎが１０ｗｔ％を超えると、被膜が硬く且つ脆くなり、加工性に乏しくなるためである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明方法によれば、得られた皮膜の非晶質性により、クラックやバリの発生しにくい曲げ加工やプレス加工性に富む極薄のＡｕ・Ｓｎ合金箔を作製することができる上、膜厚および合金比率を自由に変えることができるので、Ａｕ・Ｓｎ合金比率の異なるＡｕ・Ｓｎ合金箔の作製も容易となり、生産性、品質性および経済性の大幅向上をはかることができる。さらに、本発明は、シアン化合物を含まないめっき液を用いるために、環境改善にも寄与し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、添付図面に基づいて実施例を用いて本発明をさらに説明する。
図１は本発明に係るＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法の一実施例を示す模式図、図２は本発明で製造したＡｕ・Ｓｎ合金箔の一加工例を示す模式図で、１はＡｕ・Ｓｎ合金箔、２は保持材、３はめっき槽、４はノーシアンＡｕ・Ｓｎ合金めっき液、５は不溶性陽極、６は搬送ロール、７は保持材の溶解槽、８は保持材の溶解液、９は保持材巻き出しロール、１０は合金箔巻取りロール、１１はスリッター、１２はリボン巻取りロールである。
【０００９】
先ず、図１に示すＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法は、１槽のめっき槽３と１槽の溶解槽７を用いてＡｕ・Ｓｎ合金箔を製造する方法であり、この方法を実施するための装置は、予めキャリアテープと称される保持材２が巻き取られている保持材巻き取りロール９、ノーシアンＡｕ・Ｓｎ合金めっき液４を貯溜しためっき槽３、該めっき槽内にセットされた不溶性陽極５、搬送ロール６、保持材２の溶解液８を貯溜した保持材の溶解槽７、Ａｕ・Ｓｎ合金箔１の合金箔巻取りロール１０とから構成されている。
なお、保持材としては、Ｃｕ箔やＡｌ箔のように、Ａｕ・Ｓｎ合金箔は溶解せずに保持剤のみが溶解する金属材料を用いる。また、不溶性陽極５としては、例えばＰｔ−Ｔｉ等の不溶性陽極を用いる。
【００１０】
上記装置によりＡｕ・Ｓｎ合金箔を製造する場合は、まず、２個の保持材巻取りロール９から帯状の保持材２を送り出し、該保持剤を重ねてノーシアンＡｕ・Ｓｎ合金めっき液４を貯溜した合金めっき槽３に導入し，該めっき槽において所定の液温、電流密度にて２枚の保持材２にＡｕ・Ｓｎ合金めっきを施す。そして、所定厚さ電気めっきが施されると、搬送ロールにて次の溶解槽７へ送り、該溶解槽７にて溶解液８によりＡｕ・Ｓｎ合金層を溶解することなく保持材２のみを溶解除去し、その後、Ａｕ・Ｓｎ合金箔１を巻取りロール１０に巻き取る。
【００１１】
続いて、図１に示す方法により作製されたＡｕ・Ｓｎ合金箔１は、図２に示す方法により所定の形状、寸法に加工される。すなわち、合金箔巻取りロール１０に巻き取られたＡｕ・Ｓｎ合金箔１を巻き戻し、スリッター１１にて４本のリボン状のＡｕ・Ｓｎ合金箔に裁断されてそれぞれリボン巻取りロール１２に巻き取られる。このＡｕ・Ｓｎ合金箔を半田接合に使用する場合は、各リボン状のＡｕ・Ｓｎ合金箔を所定の長さに切断して半田接合に供する。
【００１２】
ここで、上記製造方法につき電気めっきを用いた理由は、無電解めっきに比べＡｕ・Ｓｎ合金箔の膜厚の制御が容易であるからである。したがってこの製造方法の場合は、高電流密度ではＳｎ含有量が多い合金箔、低電流密度ではＡｕ含有量が多い合金箔を製造することができる。
なお、図１の実施例では２つの巻き取りロール、２つの保持材を用いた例を示したが、単一の巻き取りロール、単一の保持材を使用しても同様のＡｕ・Ｓｎ合金箔が得られるのはいうまでもない。更に、効率を上げるため、めっき操作や溶解操作にて互いに干渉しないよう間隔を置いて保持材を配設すれば、３つ以上の保持材をめっき槽３や溶解槽７に浸漬して、同様のＡｕ・Ｓｎ合金箔を得ることも可能である。
【００１３】
本発明方法は上記のように、Ａｕ・Ｓｎ合金めっき液を貯溜しためっき槽にて保持材にＡｕ・Ｓｎ合金めっきを施すので、膜厚および合金比率を自由に制御でき、また、得られた皮膜は非晶質構造が主体で、曲げ加工やプレス加工等でクラックやバリの発生を防止できる。したがって、Ａｕ・Ｓｎ合金箔の生産性、品質性および経済性を大幅に向上できる。
【実施例１】
【００１４】
図１に示す製造方法により、Ａｕ・Ｓｎ合金箔を製造した実施例を以下に示す。
本実施例では、保持材巻き出しロール９からＣｕ箔からなる保持材２を送り出し、めっき槽３に石原薬品（株）のノーシアンＡｕ・Ｓｎ合金めっき液（合金比率＝Ａｕ８０：Ｓｎ２０ｗ％）４を貯留し、Ｐｔ―Ｔｉ等の不溶性陽極５をセットして、液温３５℃、電流密度０．５Ａ／ｄｍ２にて３０分間電気めっきを行った。その後、めっき終了部位からドラム状の搬送ロール６により該Ｃｕ箔からなる保持材２を硫酸―過酸化水素系の溶解液８が貯留された溶解槽７に送り込んだ。ここで、保持材２であるＣｕ箔が溶解除去され、５μｍ厚のＡｕ・Ｓｎ合金箔１のみがドラム状の巻き取りロール１０に巻き取られた。得られたＡｕ・Ｓｎ合金箔１の合金比率（Ａｕ：Ｓｎ）は、Ａｕ８０：Ｓｎ２０ｗ％であった。
【００１５】
なお、該保持材２を溶解した後、酸化防止対策のため、該Ａｕ・Ｓｎ合金箔に対し別槽にてＡｕリッチ層や純Ａｕフラッシュ層などを追加形成させることも有用である。
【００１６】
その後、更に、合金箔巻取りロール１０に巻き取られたＡｕ・Ｓｎ合金箔１を、それぞれスリッター１１にてリボン状に裁断し、巻取りロール１２に巻き取ってリボン状ろう材を製造した。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るＡｕ・Ｓｎ合金箔の製造方法の一実施例を示す模式図である。
【図２】本発明で製造したＡｕ・Ｓｎ合金箔の一加工例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  Ａｕ・Ｓｎ合金箔
２  保持材
３  めっき槽
４  ノーシアンＡｕ・Ｓｎ合金めっき液
５  不溶性陽極
６  搬送ロール
７  保持材の溶解槽
８  保持材の溶解液
９  保持材巻き出しロール
１０  合金箔巻取りロール
１１  スリッター
１２  リボン巻取りロール
【図１】
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【図２】
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