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鉛フリー半田対応
鉛フリー対応品 評価結果
RoHS対応
トップページ > プリント基板用端子 > 鉛フリー半田対応 > 評価試験(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。

   
 
<表1> 素材とメッキ種別表
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


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
    245℃±5℃…Sn-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/min


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。


<表2> 下地メッキ膜厚データ [μm]
 
Cuメッキ
Niメッキ
Au下地
Niメッキ
メッキ仕様
2.5
2.5
3.5
測定データ 1
2.54
2.68
3.87
測定データ 2
2.57
2.75
3.95
測定データ 3
2.65
2.72
3.77
Ave
2.59
2.72
3.86

<表3> 仕上げメッキデータ [μm]
 
Snメッキ
9Sn-1Pb
メッキ
Auメッキ
メッキ仕様
3
3
0.1
測定データ 1
4.24
4.45
0.16
測定データ 2
4.82
4.12
0.17
測定データ 3
4.55
4.22
0.18
Ave
4.54
4.26
0.17

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。

<表4> 各素材およびメッキ種類による半田濡れデータ
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


1-4-1 半田濡れ性試験結果詳細


1-4-2 半田濡れ性試験結果詳細表

<表5> 黄銅-Ni3.5μm-Au0.1μm
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-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
-57
0.2
-62
0.4
測定データ2
-58
0.2
-68
0.5
測定データ3
-59
0.3
-59
0.2
測定データ4
-55
0.3
-58
0.3
測定データ5
-57
0.3
-68
0.4
AVE
-57.2
0.26
-63.0
0.36


<表6> 黄銅-Ni2.5μm-スズ3μ
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7> Ni下地とCu下地の比較結果
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


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。

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