[發明專利]電鍍方法

有效

• 申請號: 01112376.1
• 申請日: 2001-02-28
• 公開（公告）號: CN1318655A
• 公開（公告）日: 2001-10-24
• 發明（設計）人: 龜山工次郎
• 申請（專利權）人: 古河電氣工業株式會社;三洋電機株式會社
• 主分類號: C25D5/10
• 分類號: C25D5/10;C25D3/32;C25D3/60
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 葉愷東

本發明是關于電鍍方法，特別是關于無鉛的電鍍而且連續地形成軟釬焊性能良好的金屬材料電鍍膜的電鍍方法。

用Sn單體或者Sn合金的電鍍層被覆Cu單體、Cu合金或者Fe-Ni合金之類的導電部件表面而形成的引線材，是高性能導體，具有Cu單體、Cu合金所具備的優良導電性和機械強度，而且還具有Sn單體或者Sn合金所具備的耐蝕性和良好的軟釬焊性，大量用于各種端子、接頭、引線等電氣電子機器領域或電力電纜領域等。

另外，在電路基板上搭載半導體芯片時，在半導體芯片的外引線部進行使用Sn合金的熱浸鍍或電鍍，由此提高該外引線部的軟釬焊性。這樣的Sn合金的代表例，例如是軟釬料(Sn-Pb合金)，因為軟釬焊性、耐蝕性等良好，所以作為接頭或引線框架等電氣電子工業用部件的工業用電鍍被廣泛利用。

但是，在軟釬料中使用的Pb對人體造成惡劣的影響，因而已經指出有害性，在世界上產生限制Pb的使用的提議。例如，廢棄在室外的電子裝置類等，如果暴露于酸性雨中，Pb就從該裝置內部使用的軟釬料(Sn-Pb合金)或在電子部件的表面施加的軟釬料鍍層中溶解出來，造成地下水或江河污染。為了防止環境污染，最好是使用不含Pb的Sn合金。為此正在開發代替以往的Sn-Pb電鍍液的不含Pb的新電鍍液。目前已開發出不含Pb的以Sn為主成分的電鍍液，例如Sn-Bi系、Sn-Ag系、Sn-Cu系的電鍍液，并正在逐步替代原有的電鍍液。

圖3是表示引線材的基本構成的斷面圖。例如，導電部件21由Cu、以Cu為主成分的Cu系合金或者以Fe-Ni為主成分的Fe-Ni系合金構成。而且，在這些導電部件21的表面上鍍敷了不同金屬材料的2層電鍍膜。例如，依次地形成Sn的第1電鍍膜22和Sn-Bi的第2電鍍膜23。在此，已經知道，設第1電鍍膜22的厚度為t₁、設第2電鍍膜23的厚度為t₂時，如果t₁設定成約3～15μm,t₂設定成約1～5μm,t₂/t₁設定成約0.1～0.5，無論在成本方面，軟釬焊性和耐熱性方面，還是軟釬料的焊接強度或與鋁線等的焊接部的焊接強度方面都有良好的特性，得到作為引線材的性能提高，因此是合適的。

圖4是自動電鍍裝置全體的平面布置圖。首先，在堿性電解洗凈液槽31中，去除導電部件21的表面上的妨礙軟釬料電鍍被膜的附著性或軟釬焊性的油脂等有機性的污染雜質。接著，在水洗用液槽32中洗凈后，在化學腐蝕液槽33中進行化學腐蝕處理(基本上利用氧化一還原反應的處理)，使由于晶界或夾雜物等的存在而成為不均勻表面的導電部件21的表面均勻化。

接著，在水洗用液槽34中洗凈后，在酸活性化液槽35中去除在水洗用液槽34中附著的氧化膜。隨后，在水洗用液槽36中洗凈后，在軟釬料電鍍裝置37中施行電鍍。軟釬料電鍍液是強酸性的，因此電鍍后的表面成為酸性。這樣的表面隨時間的經過，被膜變色，軟釬焊性劣化。為此，在水洗用液槽38、中和處理槽39中，中和殘留在電鍍層表面的酸，去除吸附的有機物。此后，在水洗用液槽40、熱水洗用液槽41中進行洗凈，在干燥裝置42中干燥已電鍍的導電部件。

圖5是在以往的電鍍裝置37中施行電鍍的部分的詳細平面布置圖。在該電鍍方法中，導電部件21浸漬在預浸漬槽371中，去除表面的氫氧化物膜，浸漬在第1電鍍液槽372的電鍍液中，施加第1電鍍膜22后，將導電部件21浸漬在設置在第1電鍍液槽372的電鍍液和第2電鍍液槽374的電鍍液之間的水洗用液槽373的純水中，除去第1電鍍液，接著將導電部件21浸漬在第2電鍍液槽374的電鍍液中，施加第2電鍍膜23。最后在水洗用液槽375中洗凈電鍍面。

在上述的電鍍方法中，施加第1電鍍膜22的第1電鍍液槽372的電鍍液和施加第2電鍍膜的第2電鍍液槽374的電鍍液，除了構成各自的電鍍液的金屬材料及溶解這些金屬材料的酸性溶劑之外，就不是相同的液構成。例如，在第1電鍍膜22由Sn單體構成，第2電鍍膜23由Sn-Bi合金構成時，在第1電鍍液槽372和第2電鍍液槽374的電鍍液的構成中，關于有機酸、溶劑和純水，使用是相同液構成的材料。但是，關于添加劑，前者一般使用軟釬料電鍍液用的添加劑，后者一般使用Sn-Bi電鍍液用的添加劑。

另外，第1電鍍液槽372和第2電鍍液槽374往往使用相同形狀的電鍍液槽。

這樣的電鍍方法在特開平10-229152號公報中已有說明。