最新技術紹介

ウイスカー対策

Snめっきは各種コネクタやモジュールバスバーなどに適用されます。
しかし、めっき後にウイスカと呼ばれる針状結晶が成長し
電子回路をショート・破壊するトラブルが発生する場合があります。

 

ウイスカ発生のメカニズム

ウイスカー対策

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Cu下地とSn間に相互拡散による合金層が生成されます。
常温放置で主として生成される拡散合金層は「Cu6Sn5」であり、
体積はCuより大きく、Snより小さくなります。
この体積変化(膨張)による圧縮応力がウイスカ成長の駆動力となります。
また、外部からの直接荷重される応力はより短時間でウイスカを生成します。
これは、各種Sn合金でも抑止できません。

 

ウィスカ対策

①拡散防止層として下地Niめっきを行う。
②Snめっき後リフローを行う。
③Snめっき後アニールを行う。
④Sn合金めっきを行う。

 

赤枠部のみをリフロー処理

赤枠部のみをリフロー処理

 

 

Pbフリー化対応 Sn-Ag合金めっき

Pbフリー化対応 Sn-Ag合金めっき

 

弊社では、使われ方やコストに応じた様々なウイスカ対策により、これらのトラブルを解決致します。
いずれも10年以上にわたり、ウィスカ発生実例は無く、長期品質安定性を実現しております。

部分めっき


部分ニッケルメッキ

液面方式 部分Niめっき

t=0.7mm

部分ニッケルメッキ

マスキング方式 部分Niめっき

t=1.5mm


昨今、パワーモジュールの電極部品等、部分めっきの要求が増加しております。
弊社でも、ご要望にお応えするべく、部分めっきに取り組んでおります。

部分めっき化の背景として、特定箇所にめっきがついていることで後工程の際に問題となる
ことがあります。
例えば、半田接合⇒金属間接合への切り替えなどが挙げられます。
(長期間の振動による半田のクラックの懸念、同金属で電気抵抗が変わらない)
2010年頃から動きが出始め、2017年現在、多くの引き合いを頂いております。

弊社では、液面・マスキング等の手法を用いて、製品にあった部分めっきをご提案致します。


部分メッキ


部分ニッケルメッキ

マスキング方式 部分Niめっき

t=0.8mm


部分スズメッキ

マスキング方式 部分Snめっき

t=0.8mm

粗化めっき(ニッケル、銅、銀)

SEM写真

粗化ニッケルめっき

図解

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モールド樹脂との密着性の向上を目的に、針状に粗化された表面を持つニッケルめっきを開発しました。
すでに実用化され安定した性能を発揮しております。添加剤や合金化によるものではないため、下地金属の拡散防止等、ニッケル本来の特性も有しています。


※片面粗化や部分粗化にも対応しています。
(形状により制限あり)


粗化ニッケルメッキ

粗化ニッケルメッキ高倍率

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粗化メッキバリエーション

粗化メッキバリエーション

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Cuを粗化めっき化する事で表面積増となり、
更なる熱伝導率、放熱性の向上が期待できます。


Ni,Cuに加え、粗化Agも可能となりました。

粗化Ag

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密着強度比較

粗化Ag

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成形樹脂との接合境界断面

成形樹脂との接合境界断面

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粗化表面全体にわたって樹脂が食込んでいる状態が確認できます。


片面粗化にも対応しています。

片面粗化

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粗化ニッケル

高耐食性ニッケルめっき

通常品

ニッケルめっき通常品

Ni 4.0μm/Au 1.0μm
封孔処理あり

 

改善品

ニッケルめっき改善品

改良Ni 2.0μm

/Au 0.5μm
封孔処理あり

 

◆試験条件
ガス濃度:H

S 1ppm/SO

2ppm
温   度:40℃
湿   度:80%
時   間:72時間


従来のめっき仕様では、ガス腐食試験で大きな腐食が発生していた製品に対し、特殊ニッケルめっきをご提案いたしました。

この結果、2種混合ガス腐食試験での耐食性が大幅に向上し、さらにニッケル膜厚をさげることにも成功いたしました。

現在電源用コンタクトへの適用が決定し流動しております。

部分Snリフローめっき

部分Snリフローめっき

多くの優れた機能を有するSnめっきですが、鉛フリー化によりウイスカ―(ひげ状の突起)が大きな問題となりました。嵌合部位など外圧の加わる個所でその傾向が顕著です。
対策の一つにSnめっき後にめっきを溶融させるSnリフローが挙げられます。
そこで弊社ではフープラインに部分Snめっき工程とオンラインリフロー工程を導入し、1工程で部分Snリフローめっきを可能にしています。
※写真はさらに部分Auめっきを行ったものです。

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上田鍍金株式会社
高精度めっき加工の開発支援を行います
〒615-0052 京都市右京区西院清水町134
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