ウィスカー対策製品(薄錫メッキ)

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スズメッキ層に、コネクター端子より圧縮応力が加わり、FFCのスズメッキ層の「変形や盛り上がり」が生じても、スズ層が薄膜化している為、スズの転移現象が生じたとしても絶対量が少ないためウィスカーの発生が少なく抑制されます。

1.ウィスカー発生の主要因とそのメカニズム

■ ウィスカー発生主要因(一般的) ・導体の内部応力が基因  ・・・FFC要因 〃訃修遼陳ゼ縮  ▲瓮奪工程残留応力  3隼狭膓眩悗寮言など
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・外部からの圧縮応力が基因 ・・・FFCコネクター要因 コネクター嵌合時の機械的ストレスにより発生。 wr_2.gif
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■ ウィスカー発生のメカニズム これまで、ウィスカーについては、1結晶の内部容量より発生するとされていた・・・A図
弊社にて観察した結果以下のメカニズムが考えられる。(ウィスカーの太さ・長さより) 外部からの圧縮応力により、応力集中部にウィスカーが発生+その駆動力にて錫の隣接結晶より、錫が転移し、結晶の内部容量分以下のウィスカーが発生していると考えられる・・・B図
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錫メッキ層に、コネクター端子より圧縮応力が加わり、FFCの錫メッキ層の「変形や盛り上がり」などによりウィスカーが発生。「変形や盛り上がり」⇒応力の影響により転移減少が発生。 現行FFCの錫メッキ厚さ 実力値1.5μm

2.ウィスカー抑制方法(技術)の開発

■ 薄メッキの採用   (メッキの応力変形及び、転位現象の抑制) メッキ厚(コクール法) 0.7μmを設定・製造

メッキ厚管理方法・・・コクール法にて管理設定( コクール法 : 電解式メッキ膜厚測定)
               電線業界での一般的な測定方法
               導体メーカー → コクール法を実施

■ 蛍光X線測定法との比較 (注) 蛍光X線測定法では、1.9μmに相当。
なぜメッキ厚か?・・・メッキの応力変形減少を目的とするためです。
錫メッキを薄くすると、導体の表面硬度が高くなり端子嵌合による変形を軽減できます。
■ メッキ厚の選定
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■ メッキ厚のばらつき(公差)は、ウィスカーに影響しないのか?
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■ 2回焼鈍(W焼鈍)(導体表面の均一化、内部応力の緩和及び、合金層生成) スズの再結晶化と合金層生成
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Cu3Sn1は、密度の影響でウイスカーの成長を阻害する要因になると考えられている。
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3.導体スズメッキの表面層&合金層の形成状態比較

■2回焼鈍(W焼鈍)後の導体表面<電子顕微鏡写真 (倍率 ×2万倍)
 <現行品>
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 <開発品>
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<結晶イメージ図>
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焼鈍時急冷されるため、再結晶化の際、結晶が小さく荒れた状態で表面も不均一である 2回焼鈍(w焼鈍)で徐冷する為、再結晶化の際、結晶が大きく、表面も均一である
■ 透過型電子顕微鏡にて撮影>
■ Cu-Sn 2元系平衡状態図
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4.開発品(WR)の抑制効果比較(金属顕微鏡)

■ ノーマル品 メッキ厚1.5μ
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■ 開発品(WR) メッキ厚0.7μ+w焼鈍 抑制品
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■ ノーマル品と開発品(WR)嵌合部の違いとウィスカーの発生
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5.ウィスカー抑制のメカニズム

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スズメッキ層に、コネクター端子より圧縮応力が加わり、FFCのスズメッキ層の「変形や盛り上がり」が生じても、スズ層が薄膜化している為、スズの転移現象が生じたとしても絶対量が少ないためウィスカーの発生が少なく抑制される。

開発品のスズメッキ厚さ
  0.7μm 

6.開発品(WR)の抑制効果確認(弊社実験比)

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7.コネクターの嵌合性について

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開発品(WR)の製品仕様

ウイスカーの抑制効果を有した、バンカードnewwr_46.gif
WRタイプ(Whisker Reduction)の、仕様を明記する。
 ○  ピッチ・・・ 0.5mm /1.0mm/1.25mmにて対応
 ○  導体厚・・・35μ/50μにて対応>newwr_47.gif
製品印字 WR品には、WR>印字を施し量産対応を行っております。  製品呼称(例)
    20798  −  SFWR   − P=0.5 −  K1 − 30 −  100 ※
    [Style No] − [コード No] − [導体ピッチ] − [端末タイプ]− [芯数] − [絶縁体長] newwr_48.gif
      ※ [加工記号]

  
弊社FFCは、RoHS対応済み及びハロゲンフリー済みとなっております。