1、半田濡れ性試験結果

1-1 目的

下地メッキ別、仕上げメッキ別、ソルダー別について、それぞれ半田濡れ性を検証する。

1-2 試験方法

素材:黄銅 (5×25×t=0.5 図1参照)
下地メッキ、仕上げメッキおよびソルダーの組み合わせを表1に示す。

素材 下地メッキ 仕上げメッキ ソルダー
黄銅 Cu 2.5μm 9Sn-1Pb 3μm 6Sn-4Pb
Sn-3.0Ag-0.5Cu
Ni 2.5μm 9Sn-1Pb 3μm 6Sn-4Pb
Sn-3.0Ag-0.5Cu
Sn 3μm 6Sn-4Pb
Sn-3.0Ag-0.5Cu
Ni 3.5μm Au 0.1μm 6Sn-4Pb
Sn-3.0Ag-0.5Cu

表1 素材とメッキ種別表

1-3. 半田濡れ性試験方法

半田付け試験(JIS C0053-1990)

[使用機器]タムラ化研株式会社製 デジタルソルダーグラフ
[測定温度]235℃±5℃…6Sn-4Sn
n-3Ag-0.5Cu(千住金属製M705)
[浸漬深さ]5mm
[浸漬時間]5sec
[作用力測定時間]5±0.5sec(単位:1×10-5N)
[フラックス]ロジン+IPA(25:75vol%)
[記録計]株式会社セコニック製「SS-250F型」
[チャートスピード]150mm/m

1-4. 半田濡れ性試験結果

メッキ膜厚を蛍光X線膜厚計にて、下地及び仕上げメッキの膜厚を測定致しました。但し、銅メッキについては、鉄のダミーにて測定致しました。メッキ厚測定データを表2および表3に示します。

CuメッキNiメッキAu下地
Niメッキ
メッキ仕様2.52.53.5
測定データ 12.542.683.87
測定データ 22.572.753.95
測定データ 32.652.723.77
AVERAGE2.592.723.86
<表2> 下地メッキ膜厚データ [μm]

Snメッキ9Sn-1Pb
メッキ
Auメッキ
メッキ仕様330.1
測定データ 14.244.450.16
測定データ 24.824.120.17
測定データ 34.554.220.18
AVERAGE4.544.260.17
<表3> 仕上げメッキデータ [μm]

はんだ濡れ性試験結果を表4に示します。
※ なお詳細に付きましては、グラフ1と表5~7を参照願います。

素材 下地メッキ 仕上げメッキ ソルダー 試験結果(Ave)
作用力
(1×10-6N)
時間(sec)
黄銅 Cu
2.5μm
9Sn-1Pb
3μm
6Sn-4Pb -54.2 0.36
Sn-3.0Ag-0.5Cu -50.2 0.3
Ni
2.5μm
9Sn-1Pb
3μm
6Sn-4Pb -59 0.98
Sn-3.0Ag-0.5Cu -35.4 0.38
Sn
3μm
6Sn-4Pb -50.8 0.48
Sn-3.0Ag-0.5Cu -50.8 0.48
Ni
3.5μm
Au
0.1μm
6Sn-4Pb -57.2 0.26
Sn-3.0Ag-0.5Cu -63 0.36

<表4> 各素材およびメッキ種類による半田濡れデータ

1-4-1 半田濡れ性試験結果詳細

Fig.2

1-4-2 半田濡れ性試験結果詳細表

素材黄銅
下地メッキNi 3.5μm
仕上げメッキAu 0.1μm
ソルダーSn-PbSn-Ag-Cu
AAA作用力
[1×10-5N]
時間
[sec]
作用力
[1×10-5N]
時間
[sec]
測定データ1-570.2-620.4
測定データ2-580.2-680.5
測定データ3-590.3-590.2
測定データ4-550.3-580.3
測定データ5-570.3-680.4
AVE-57.20.26-63.00.36

<表5> 黄銅-Ni3.5μm-Au0.1μm

素材 黄銅
下地メッキ Ni 2.5μm
仕上げメッキ スズ 0.1μm
ソルダー Sn-Pb Sn-Ag-Cu

作用力
[1×10-5N]
時間
[sec]
作用力
[1×10-5N]
時間
[sec]
測定データ1 -46 1.2 -35 0.6
測定データ2 -47 0.3 -39 0.5
測定データ3 -58 0.3 -61 0.8
測定データ4 -53 0.3 -59 0.3
測定データ5 -50 0.3 -60 0.2
AVE -50.8 0.48 -50.8 0.48

<表6> 黄銅-Ni2.5μm-スズ3μ

素材 黄銅 黄銅
下地メッキ Ni 2.5μm Cu2.5μm
仕上げメッキ Sn-Pb 3μm
ソルダー Sn-Pb Sn-Ag-Cu Sn-Pb Sn-Ag-Cu

作用力
[1×10-5N]
時間 [sec] 作用力
[1×10-5N]
時間 [sec] 作用力
[1×10-5N]
時間 [sec] 作用力
[1×10-5N]
時間 [sec]
測定データ1 -60 0.3 -20 0.5 -59 0.3 -50 0.3
測定データ2 -63 1.6 -57 0.2 -49 0.4 -54 0.3
測定データ3 -56 0.3 -16 0.5 -53 0.4 -53 0.3
測定データ4 -59 1.3 -21 0.5 -60 0.4 -49 0.3
測定データ5 -57 1.4 -63 0.2 -50 0.3 -45 0.3
AVE -59.0 0.98 -35.4 0.38 -54.2 0.36 -50.2 0.30

<表7> Ni下地とCu下地の比較結果

1-5. 結論


半田濡れ速度は、半田濡れ面積により依存しており、全てにおいて1秒以内と良好な結果が得られた