端子めっき、表面処理

〔Ⅵ〕　部品の端子めっき及び回路基板の表面処理のＰｂフリー化

（１４）　部品の端子めっき（はんだめっき）と基板のＣｕ電極表面処理

　　従来、電子部品の端子めっき（電極めっき）ははんだめっきと称しＳｎ－１０Ｐｂが主流であったがこのはんだめっきも
　Ｐｂフリー化を迫られた。
　　日本で主に候補となったのはＰｂ以外でＳｎを合金化させたものでＳｎ－Ｂｉ、Ｓｎ－Ａｇ、Ｓｎ－Ｃｕなどが検討された。
　　欧米では一部実績のあるＳｎめっきが主に検討された。
　　これに伴いウィスカ問題が再燃し、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕなども検討された。Ｎｉ／Ａｕ系では無電解Ｎｉ（Ｐ）／置換Ａｕの
　いわゆるＥＮＩＧが部品の端子めっきのほかに回路基板の表面処理としても検討された。
　　ＰｂフリーはんだはＳｎＰｂはんだより濡れ性が劣るために回路基板には置換ＳｎめっきＩｍＳｎ、置換ＡｇめっきＩｍＡｇ
　なども提案された。

（１４－１）　部品の端子めっき

（１４－１－１）　電子部品とめっき

・絶縁物への金属化層形成metallizing
　　　　ＰＶＤ（スパッタ、蒸着）・・・厚くはできない（膜質、応力の発生、下地への影響）
　　　　　　ＵＢＭ（Ｃｒ／Ｎｉ／Ａｕなど）
　　　　　　回路基板
　　　　電解めっき・・・給電のための配線必要
　　　　無電解めっき
　　　　　　置換めっき
　　　　　　自己触媒型めっき（還元剤）
　　　　厚膜電極・・・金属粉＋ガラスフリット
　　　　　　低温焼成型（～８５０℃、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｃｕなど）・・・チップ部品（セラミック・キャパシタ、チップ抵抗など）
　　　　　　高温焼成型（～１６００℃、Ｗ、Ｍｏなど）・・・セラッミク・パッケージ（アルミナ・グリーンシート成形）
　　　　導電性樹脂
　　　　　＊厚膜電極と導電性樹脂はその上に更にめっきを形成するのが普通、直接はんだ付けは普通行わない。
　　　　導体貼合せ・・・回路基板
　　　　ディップめっき
　　　　　　はんだディップ・・・リード（金属片）端子
　　　　　　ＨＡＳＬ（ＨＡＬ）・・・ランド（平面電極）

・電極形態　詳しくは→　（１３－１０）　各種部品の接合信頼性試験
　　　　リード端子
　　　　　　挿入部品
　　　　　　リード型表面実装部品（ＱＦＰ、ＳＯＰなど）
　　　　端面電極
　　　　　　チップ部品（キャパシタ、抵抗）
　　　　キャスター電極（側面溝電極）
　　　　　　ノンリード（ＱＦＮ、ＳＯＮなど）
　　　　ランド（パッド）
　　　　　　セラミック・パッケージ
　　　　　　ＬＧＡ
　　　　　　回路基板
　　　　ボール・バンプ
　　　　　　ＢＧＡ、ＣＳＰ、ＦＣＢ（ＣＯＢなど）

　　部品と電極例
　　　チップ部品（コンデンサ、抵抗）
　　　　　厚膜電極（Ag、Cu等＋ガラスフリット)｜電解Ni｜電解Sn

　　　アルミナパッケージ、チップキャリア
　　　　　高融点厚膜電極（W、Mo等）｜無電解Ni｜無電解Au

（ＡＴカット水晶振動子）　　　リードレス・セラッミク・チップ・キャリア（ＬＣＣＣ）

　　　リード部品（ペリフェラル：ＳＯＰ、ＱＦＰ）
　　　　　　リード：Fe-Ni合金（４２アロイ等）、Cu合金
　　　　　　はんだめっき：Sn
　　　　　　　　　　　　　　　Sn合金（Sn-Pb、Sn-Bi、Sn-Cu、Sn-Ag等)
　　　　　　　　　　　　　　　ニッケルめっき：無電解Ni/Au、無電解Ni/Pd/Au、電解Ｎｉ／Ａｕ
　　　　　　　　　　　　　　　はんだディップ：はんだ（SnAgCu等）
　　　エリア・パッケージ
　　　　BGA：はんだボール
　　　　ＣＳＰ：バンプ＋UBM

・リード端子、基板銅箔材質
　　リード端子金属・合金
　　　　４２アロイ、コバール
　　　　Ｃｕ合金
　　銅箔（回路基板）
　　　　圧延銅箔（タフピッチ銅など、主にフレキシブル基板）
　　　　電解銅箔

黒柳　半導体パッケージ用Ｃｕ合金

　表面処理とＳＡＣ３８７

（１４－１－２）　電解Ｓｎ

　　Ｓｎめっきの最大の問題はウィスカである。これについては詳しくは後述。

　Ｓｎめっきの種類
　　光沢（ブライトbright）
　　半光沢（サテンsatin）
　　マットmatte（艶消し、無光沢）

　　一般的にはマットが光沢より耐ウイスカ性にすぐれているとされるが、必ずしもそうでないという主張もある。（Ｔｙｃｏ）

Ｃａｌｃｅ