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スズめっきのウイスカについて。

スズめっきのウイスカについて教えてください。

ウイスカとは、どのようなものでしょうか?
私、素人なもので、ウイスカ自体がどのような
現象なのかもわかっておりません。

お手数なのですが、宜しくお願い申し上げます。

下記にて文献から抜粋した内容を記載します。


ウイスカは直径1〜10μm、長さ数μm〜数10mmにも
達する針状の単結晶であり、スズ、亜鉛、カドミウム
などの低融点金属に生成しやすい。

ウイスカは、スズめっき皮膜の圧縮応力の緩和過程で
生じる特殊な再結晶であり、温度や湿度などの環境条件
はもとより、スズめっき浴種や、添加剤の種類、めっき
条件、めっき膜厚、下地金属の種類、スズめっき皮膜の
加工ストレスなど様々な要因によって発生することが
確認されている。

ウイスカは次のような要因で起こると言われている。

①光沢スズめっきで圧縮応力が大きい場合。
②黄銅のような亜鉛金属が含まれる素材上にめっきした
 場合。
③めっき後、高温多湿な(50〜60℃、90〜95%RH中)
 環境にさらされた場合、表面に生成した酸化スズは、
 スズに比べて1.4倍体積が大きいので、スズめっきに
 応力が生じる。
④冷熱サイクルが繰り返された場合、膨張、収縮の応力
 を受ける。

これらの要因は単独ではなく、複合して起こると言われて
いる。したがって、ウイスカを防止するためには以下の
ような対策が取られている。

①鉛のように異種金属を共析させる。現在はビスマス、
 銀、銅などが用いられる。
②スズめっき後、溶融加熱処理(リフロー)を行うか
 150〜180℃で約1時間熱処理する。
③めっき皮膜中の炭素含有量の少ない半光沢スズめっき
 を選択する(内部応力の小さいスズめっき浴の使用)。


参考文献 めっきのトラブルシューティング 
     日刊工業新聞社

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