JP3901495B2

JP3901495B2 - Aluminum or aluminum alloy reel

Info

Publication number: JP3901495B2
Application number: JP2001347722A
Authority: JP
Inventors: 亘漆原; 武典中山; 英俊山口; 克美松本
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2001-11-13
Filing date: 2001-11-13
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2021-11-13
Also published as: JP2003147548A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品実装用フィルムキャリアテープに半導体装置等の電子部品を実装する際に使用され、前記フィルムキャリアテープを巻回するアルミニウム又はアルミニウム合金製のリールに関し、特に、耐摩耗性を向上させると共に、摩耗により発生する金属屑粉を容易に除去できるようにするために磁性層を表面に設けたアルミニウム又はアルミニウム合金製リールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装用フィルムキャリアテープとしては、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープ、Ｔ−ＢＧＡ（Tape Ball Grid Array）テープ、ＣＳＰ（Chip Size Package）テープ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）テープ等がある。例えば、ＴＡＢ方式で電子部品としての集積回路（ＩＣ）及び高密度集積回路（ＬＳＩ）等の半導体チップが実装されるキャリアテープとして、５０乃至１００μｍ厚の有機樹脂フィルム上に、１０乃至１５μｍの接着層を介して厚さが１０乃至２０μｍの銅箔を貼付したものがある。
【０００３】
このフィルムキャリアテープは、その製造工程において、リールに巻き取られ、実装工程において、リールから巻き解かれる。このフィルムキャリアテープを巻き取るためのリールとして、リールの変形を防止し、リール寿命を延長し、即ち、取り替え寿命を延長するために、ある程度の剛性（強度及び耐力）が要求される。また、リールにテープを巻き付ける際及びリールからテープを巻き解く際に、テープがリール内面に摺動するため、リール内面が摩耗しやすく、このため、リール材料としては、耐摩耗性が要求される。更に、実装工程において、チップ上にレジストを焼き付ける際に、リール温度が上昇するため、リールには、レジスト焼き付け温度程度の耐熱性が要求される。更にまた、銅箔のエッチングに際し、銅のエッチング液（酸、アルカリ、塩化鉄等）に腐食しないことが必要で有る。更にまた、リール用素材としては、ＴＡＢテープが薄い（３０乃至３００μｍ）ため、製品精度（加工精度）が高いことが必要である。
【０００４】
そこで、このフィルムキャリアテープを巻回するためのリール材料としては、軽量であると共に、加工性が優れているアルミニウム又はアルミニウム合金（以下、アルミニウム材という）が注目されている。このアルミニウム材は、軽量であるから、リールの大型化が容易であり、半導体装置の生産性が向上し、ランニングコストが低下する。
【０００５】
しかしながら、アルミニウム材は鋼材等に比して耐摩耗性が劣るため、これをリールに適用すると、リールが摩耗しやすく、そうすると、リールにがたつきが生じ、テープ及び緩衝材の巻き擦れが発生し、テープに疵が発生したり、製造ラインにおいて摩耗粉が発生するという問題点がある。このような摩耗粉が発生すると、それが、例え、直径３０μｍの埃及び塵でも、チップ上又はテープ上に付着してチップ上又はテープ上の回路配線をショートさせてしまうという問題点がある。
【０００６】
また、ＴＡＢ半導体装置の製造ラインにおいて、リール内面の摩耗が発生すると、摩耗によりリールとテープとのクリアランスが変化し、ＴＡＢテープの中心線がずれ、テープ上に実装された半導体チップ上の電極と、リード線とをワイヤボンディングしようとしたときに、電極とリード線との接点がずれるという問題点もある。また、極端な場合には、ＴＡＢテープのアンコイル及びリコイルが不可能になる。
【０００７】
そこで、アルミニウム又はアルミニウム合金製リールの耐摩耗性を改善するため、表面をアルマイト（硬質アルマイト処理）処理してアルマイト皮膜を形成する技術が提案されている（特開平１１−２４５９８８号公報）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このアルマイト皮膜を設けたリールは、アルマイト皮膜の耐熱温度が１００℃以下であるため、耐熱性が低いという問題点がある。ＴＡＢテープを巻回したリールは、レジストの焼き付け及び乾燥工程において、リール温度が１５０乃至２５０℃まで上昇するため、アルマイト皮膜（陽極酸化皮膜）にクラックが発生し、極端な場合には皮膜の破壊及び剥離が生じる。このため、リールのガタツキが生じ、テープ及び緩衝材の巻き擦れによる製品疵の発生及び摩耗粉の発生を防止することができなかった。
【０００９】
そこで、本願出願人は、アルミニウム又はアルミニウム合金製のリール本体の表面に、耐摩耗性層として、Ｎｉ又はＮｉ合金からなる磁性層を電気めっきにより形成したアルミニウム又はアルミニウム合金製リールを提案し、出願した（出願番号：特願２００１−０７９３４０号、出願日：平成１３年３月１９日）。この先行出願は本発明の出願時に未公開である。この先行出願に係る発明は、リール本体の表面にＮｉ又はＮｉ合金の電気めっき層を形成することにより、耐熱性を損ねることなく耐摩耗性を向上させると共に、その使用の過程で、テープの摺動によりリールに摩耗が生じても、剥離するものはＮｉ又はＮｉ合金からなる磁性層であるので、発生した摩耗粉は、磁石により吸着除去することができ、チップ上又はテープ上に摩耗粉が残存することを回避できる。この先行出願に係る発明はその所期の目的は達成したものの、本願発明者等が更に研究を進めた結果、Ｎｉめっき皮膜にふくれが発生しやすく、耐食性が低いという問題点があることが判明した。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、耐摩耗性、耐熱性及び耐食性が優れたアルミニウム又はアルミニウム合金製リールを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るアルミニウム又はアルミニウム合金製リールは、長尺状フィルムを巻回するアルミニウム又はアルミニウム合金からなるリール本体と、このリール本体の表面に無電解めっきにより形成された耐食性付与層と、この耐食性付与層の上に電気めっきにより形成された磁性金属又は合金からなる磁性層と、を有し、前記磁性層と前記耐食性付与層との間の水中での自然電位差が５００ｍＶ以下であることを特徴とする。
【００１３】
また、前記磁性層は、Ｎｉ又はＮｉ合金層であることが好ましい。更に、前記耐食性付与層は、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｃｏ及びＣｏ合金からなる群から選択された１種、例えば、ＮｉＰ合金であることが好ましい。更にまた、前記耐食性付与層の厚さは例えば３μｍ以上である。更に、前記磁性層の上に上層耐食性付与層を形成することが好ましく、この上層耐食性付与層としては、クロメート処理皮膜、リン酸塩処理皮膜、ＺｒＯ_２皮膜、ＳｉＯ_２膜、ＴｉＯ_２膜又はクロム酸化物皮膜（ＣｒＯ_２膜）を形成することが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の第１実施例に係るアルミニウム又はアルミニウム合金製リールの層構成を示す断面図である。リール本体としてのアルミニウム材１１の表面上に、Ｎｉ−Ｐめっき層１２が無電解めっきにより形成されており、このＮｉ−Ｐめっき層１２上に、Ｎｉめっき層１３が電気めっきにより形成されている。
本発明者等が、リール表面に形成したＮｉ又はＮｉ合金（以下、これをＮｉで総称する）磁性層のふくれの発生原因について鋭意実験研究を重ねた結果、磁性層が電気めっきにより形成されたことが要因であることを見出した。その第１の原因としては、図５（ａ）に下地アルミニウム材１の上にＮｉめっき層２が電気めっきにより形成された状態を示すように、Ｎｉめっき層２には、ピンホール３，４が少なからず存在していることが挙げられる。このピンホール３，４は、Ｎｉめっき層２を貫通するもの（ピンホール３）と貫通しないもの（ピンホール４）とがあるが、貫通ピンホール３はＮｉめっき層２が薄いほど、多くなる。第２の原因としては、電気めっきの場合には一般的に成膜速度は速いものの膜厚分布性が悪く、図４（ａ）に示すように、Ｎｉめっき層２は均一な膜厚とはならないことである。即ち、図４（ａ）にアルミニウム材からなるリールの一部の構成部材の断面を示すように、下地のアルミニウム材１がＬ字形に屈曲している場合、このアルミニウム材１の表面にＮｉめっき層２を電気めっきにより形成すると、コーナ外側で膜厚が厚くなり、コーナ内側で膜厚が薄くなり、更に、電気めっき装置における対極に近い部位で膜厚が厚くなり、対極から離れている部位で膜厚が薄くなる。
【００１５】
そして、リールが塩酸ミスト及び硫酸ミスト等の腐食環境に晒されている場合、この皮膜に生じたピンホール３を介して、酸素、水分及び腐食促進イオンが下地のアルミニウム材１まで拡散し、母材のアルミニウム材が腐食する。即ち、図５（ｂ）に図５（ａ）の破線にて示す部分を拡大して示すように、リール表面に吸着したＣｌ⁻及びＳＯ_４ ^２−と、Ｎｉめっき層２が反応してＮｉ酸化物５が生成する。一方、リール表面の吸着水がピンホール３を介して下地アルミニウム材１まで浸透する結果、Ｎｉめっき層２とアルミニウム材１とのガルバニック電位差により、アルミニウム材１にガルバニック腐食が発生する。更に、リールが塩酸ミスト及び硫酸ミスト等の腐食環境に晒されている場合、塩素及び硫酸イオンによりｐＨが低下するために腐食が促進される。
【００１６】
そして、図５（ｃ）に示すように、この腐食生成物７はＮｉめっき層２と下地アルミニウム材１との間に生成する。この腐食生成物７は腐食が進行すると体積膨張し、図５（ｄ）に示すように、Ｎｉめっき層２を押し上げ、Ｎｉめっき層２が浮き上がってふくれとなり、最終的にはアルミニウム材１から剥離する。即ち、図４（ａ）に示すように、コーナ内側をはじめ、膜厚が薄い部位ほど、Ｎｉめっき層２のふくれ８が発生しやすい。加えて、アルミニウム合金の腐食生成物である白錆が、ピンホール３、めっきの割れ部、及び剥離部からリール表面に滲み出てくる。
【００１７】
このようにして、Ｎｉめっきアルミニウム又はアルミニウム合金製リールの腐食メカニズムを本発明者等は知見した。本発明においては、この問題点を解消するために、図１に示すように、下地のアルミニウム材１１の表面に、先ず、Ｎｉ−Ｐめっき層１２を無電解めっきにより形成し、このＮｉ−Ｐめっき層１２の上に、Ｎｉめっき層１３を電気めっきにより形成する。
【００１８】
Ｎｉ−Ｐめっき層１２は、無電解めっきにより形成するので、電気めっきに比較して膜厚分布が一定となり易い。特に、図４（ｂ）に示すように、めっき液の攪拌が悪い部位例えばコーナ内側において、若干膜厚変動の可能性があるが、基本的には膜厚変動は少なく、膜厚分布を均一にすることができる。従って、電気めっきのようなコーナ内側からの腐食が優先して発生するという現象は認められなかった。
【００１９】
そして、無電解めっきによりＮｉ−Pめっき層１２を形成すると、このＮｉ−Pめっき層１２においては、貫通していないピンホール１５は存在するものの、貫通ピンホール１４が著しく減少する。このため、電気めっきに比較してＣｌ⁻ 及びＳＯ_４ ^２− 等の腐食イオンが下地アルミニウム材１１まで到達する確率が小さく、アルミニウム材１１に腐食が発生し難い。よって、めっき層にフクレ現象が発生することを回避でき、リールの耐食性を向上させることができる。
【００２０】
一方、フィルムキャリアテープは、リール表面のＮｉめっき層１３に摺動するが、このＮｉめっき層１３は耐摩耗性を有するため、テープの摺動によるめっき層の摩耗を防止することができる。また、仮に、テープの摺動により、Ｎｉめっき層１３が摩耗したとしても、この摩耗粉は、強磁性を有しているので、磁石に容易に磁力吸着し、フィルムキャリアテープ上及びチップ上から除去することができる。
【００２１】
なお、このＮｉめっき層１３は、従来と同様に、貫通ピンホール１４を有するが、前述のごとく、このＮｉめっき層１３と下地アルミニウム材１１との間には、Ｎｉ−Ｐめっき層１２が存在しているので、腐食性イオンが下地アルミニウム材１１まで到達することは殆どなく、耐食性が向上する。即ち、めっき層を２層設けることでＮｉめっき層１３にピンホールが発生したとしても、Ｎｉ−Ｐめっき層１２では上述したようにピンホールの発生は著しく少なく、また各めっき層は別工程で生成されるため、両めっき層の間で同一位置にピンホールが発生し、ピンホールが貫通するという確率は極めて小さく、ピンホールの縁切りができる。従って、リール表面から下地アルミニウム材１１まで貫通するピンホールが無くなるので、下地アルミニウム材１１への酸素イオン及び腐食促進イオンの拡散を遅らせることができ、耐食性を向上させることができる。更に、前述のごとく、電気めっきにより形成されたＮｉめっき層１３は、電流分布が存在するために、膜厚分布が不均一であり、薄い部分が存在するが、無電解めっきにより形成されたＮｉ−Ｐめっき層１２は、膜厚分布が略均一であり、Ｎｉめっき層１３の薄い部分を補う。
【００２２】
従って、本発明のアルミニウム又はアルミニウム合金製リールは、耐摩耗性が優れていると共に、耐食性も優れている。
【００２３】
Ｎｉめっき層１３は、磁性金属又は磁性合金からなる磁性層である。この磁性層として使用できる金属又は合金としては、Ｎｉの他に、Ｆｅ及びＣｏ等の金属と、それらの合金があり、この合金としては、例えば、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｎｉ−Ｐ合金等がある。
【００２４】
Ｎｉ−Ｐ層１２は、磁性層と、下地アルミニウム材１１との間に介在して、アルミニウム又はアルミニウム合金製リールの耐食性を高める耐食性付与層として形成される。このような耐食性付与層のめっき種としては、Ｎｉ、Ｃｏの他、Ａｕ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｐｄ等の単一金属めっき、並びにＮｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｗ、Ｃｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｂのような二元系めっき、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐをはじめとする三元系めっき、分散めっき、及び多層めっきのような複合めっきも使用することができる。
【００２５】
なお、無電解Ｎｉ系及びＣｏ系めっき層は、膜厚制御が容易であると共に、めっき浴が比較的安定しており、コストが低い。また、めっき層を、リールの細部、凹部及び穴部にも均一に成膜させることができ、所謂めっきの付き回り性が良い。更に、無電解Ｎｉめっき層及び無電解Ｃｏめっき層は、電気めっきにより形成する磁性金属層（Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ）との間の密着性が優れていると共に、これらと自然電位が近いという利点がある。但し、Ｎｉ、Ｃｏはめっき浴が不安定である。Ｎｉ及びＣｏの三元系めっき及び複合めっきは浴管理が難しく、製造コストが上昇する。Ｃｕ及びＲｄは電位が貴である。また、Ａｕ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｒｄ等はＮｉ電気めっき層に対する密着性が低く、電位が貴であり、高価である。Ｚｎ、Ｚｎ−Ｎｉ等は、電位が卑である。
【００２６】
磁性層と、無電解めっき層との間の自然電位差は、５００ｍＶ以下、好ましくは２００ｍＶ以下であることが望ましい。この自然電位差は、２５℃における電極反応における金属の標準電極電位から求まる。この標準電極電位は、以下のとおりである。
Ｆｅ⇔Ｆｅ^２＋：−４４０ｍＶ
Ｃｏ⇔Ｃｏ^２＋：−２７７ｍＶ
Ｎｉ⇔Ｎｉ^２＋：−２５０ｍＶ
Ｃｕ⇔Ｃｕ^２＋：３３７ｍＶ
Ｚｎ⇔Ｚｎ^２＋：−７６２ｍＶ
【００２７】
無電解めっき層が、無電解Ｃｕめっき層である場合は、Ｃｕの標準電極電位が磁性金属層の成分であるＮｉやＣｏ、Ｆｅよりも貴であるため、腐食環境が厳しい場合、電位が卑である磁性金属層との間にガルバニック反応が生じ、磁性金属層が優先的に腐食することがある。その結果、磁性層がＮｉである場合は、Ｎｉが少しずつ溶出した結果、最終的には下地の無電解めっき層のＣｕが露出する。Ｃｕは磁性を有しないので、磁性を有しない酸化物が摩耗粉に混入する。そうすると、摩耗粉を磁石により除去することができない。
【００２８】
耐食性付与層が亜鉛置換めっきの場合は、Ｚｎの標準電極電位が磁性金属層の成分であるＮｉやＣｏ、Ｆｅよりも卑であるため、電位が貴である磁性金属層との間に、ガルバニック反応が生じ、耐食性付与層が優先的に腐食することが考えられる。その結果、亜鉛酸化物が生成し、めっき層のふくれ及び割れが発生し、磁性金属膜が剥離する虞がある。
【００２９】
このような場合でも、各々のめっき膜厚を厚くすることで、腐食環境がマイルドな環境下例えば、フィルムキャリアテープの検査ラインで使われるリールとして利用できる。しかしながら、磁性層と無電解めっき層との自然電位差は、基本的に小さい方が望ましく、５００ｍＶ以下、好ましくは２００ｍＶ以下であることが望ましい。
【００３０】
次に、本発明の他の実施例について図２を参照して説明する。図２に示すように、下地アルミニウム材１１と、耐食性付与層としての無電解Ｎｉ−Ｐめっき層１２との間に、密着性付与層として、ジンケート層又はアルマイト層１４が形成されている。
【００３１】
このように、無電解Ｎｉ−Ｐめっき層１２と下地アルミニウム材１１との間に、ジンケート層又はアルマイト層１４を設けることにより、無電解Ｎｉ−Ｐめっき層１２と下地アルミニウム材１１との間の密着性を向上させることができる。
【００３２】
次に、図３を参照して、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例においては、磁性層であるＮｉめっき層１３の上に、上層耐食性付与層として、クロメート皮膜１７が形成されている。このクロメート皮膜１７は化成処理により形成することができ、このクロメート皮膜１７を形成することにより、耐食性が向上する。
【００３３】
上層耐食性付与層としては、クロメート皮膜の他に、酸化クロム皮膜、リン酸クロム皮膜、及び水酸化クロム皮膜等のクロム系皮膜、リン酸亜鉛皮膜、リン酸カルシウム皮膜、リン酸鉄皮膜、及びリン酸マンガン皮膜等のリン酸塩処理皮膜に加え、酸化ニッケル皮膜、水酸化ニッケル皮膜、水ガラス処理皮膜、ノンクロメート処理（塗布型の樹脂系皮膜、反応型のチタン系又はジルコニウム系皮膜）、又はそれらの混合皮膜がある。更に、上層耐食性付与層としては、湿式めっき皮膜、乾式めっき皮膜、窒化物皮膜、ほう化物皮膜、炭化物皮膜、炭窒化物皮膜、塗装膜、ゾルゲル処理などの極薄皮膜、機械加工による応力付与層、又は磁性金属若しくは合金及び多結晶膜の複合膜とすることもできる。
【００３４】
このように、磁性層の上に、上層耐食性付与層を形成することにより、下地アルミニウム材への酸素及び腐食促進イオンの拡散を遅らせることができると共に、上層耐食性付与層が磁性金属層のピンホールを埋めることになり、アルミニウム材への酸素及び腐食促進イオンの拡散を更に遅らせることができる。この上層耐食性付与層が有機材料又は無機材料の絶縁層である場合は、腐食反応（電気化学的反応）を抑制することができる。更に、上層耐食性付与層が化成処理皮膜の場合は、膜厚が薄く、分布が均一であり、一様に被覆することができることから、電気めっきにより形成した磁性層の薄膜部位を補うことができると共に、磁性を損なうことがない。更にまた、上層耐食性付与層が、クロム系皮膜の場合は、膜厚の制御が容易であり、自己修復作用があり、磁性金属層との密着性が優れており、薄膜では色調に変化を及ぼさないため、傷付き、摩耗又は摩滅が生じても、むらにならないという利点がある。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。下記表１は、膜構成と、磁性金属層と下層耐食性付与層との間の電位差、及び塩水噴霧試験結果を示す。塩水噴霧試験はＪＩＳＣ００２４環境試験方法（電気・電子）塩水噴霧サイクル試験方法に準じて、複合サイクル腐食試験（ＣＣＴ）を実施した。下地アルミニウム材は、ＪＩＳのＡ６０６１であり、めっき処理に先だってアセトン脱脂、アルカリ脱脂、酸洗を施して清浄化した後、ジンケート処理を行った。このアルミニウム材の表面上に、耐食性付与層（下層）を無電解めっきにより形成した。その後、耐食性付与層（下層）上に、磁性層を電解めっきにより形成した。更に、磁性層の上に、耐食性付与層（上層）を形成したものもある。
【００３６】
【表１】

【００３７】
下層耐食性付与層は以下のように作製した。無電解Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｎｉ−Ｂ−Ｐについては日本カニゼン社製めっき液「カニゼン」、「カニボロン」を用い、標準条件にて処理した。無電解Ｃｏ−Ｐについては硫酸コバルト０．０５ｍｏｌ／ｄｍ^３、次亜リン酸０．２ｍｏｌ／ｄｍ^３、硫酸アンモニウム０．５ｍｏｌ／ｄｍ^３、酒石酸ナトリウム０．５ｍｏｌ／ｄｍ^３からなる９０℃の液に浸漬して作製した。また、無電解Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐについては、上記無電解Ｃｏ−Ｐ液に硫酸ニッケル０．０５ｍｏｌ／ｄｍ^３を添加した９０℃の液に浸漬して作製した。また、無電解Ｃｕについては硫酸銅３０ｇ／ｄｍ^３、ロシェル塩１００ｇ／ｄｍ^３、ホルムアルデヒド３０ｃｍ^３／ｄｍ^３、炭酸ナトリウム３０ｇ／ｄｍ^３、水酸化ナトリウム５０ｇ／ｄｍ^３からなる室温の液に浸漬して作製した。また、亜鉛置換めっきについては、アトテックジャパン社製「トライボンＡＣ」を用い、標準条件にて処理した。
【００３８】
磁性層は以下のように作製した。電気Ｎｉめっきは、硫酸ニッケル３００ｇ／ｄｍ^３、塩化ニッケル４５ｇ／ｄｍ^３、ホウ酸３０ｇ／ｄｍ^３からなる所謂ワット浴を用い、５０℃にて５Ａ／ｄｍ^２の電流密度にて処理した。電気Ｎｉ−Ｚｎめっきは上記ワット浴に硫酸亜鉛１００ｇ／ｌ、硫酸５０ｍｌ／ｌを添加し、５０℃にて５Ａ／ｄｍ^２の電流密度にて処理した。電気Ｎｉ−Ｃｏめっきは硫酸ニッケル２４０ｇ／ｄｍ^３、塩化ニッケル４５ｇ／ｄｍ^３、硫酸コバルト１５ｇ／ｄｍ^３、ホウ酸３０ｇ／ｄｍ^３、ギ酸ニッケル５０ｇ／ｄｍ^３、ホルマリン２．５ｍｌ／ｄｍ^３からなる所謂ワイスベルグ浴を用い、６０℃にて５Ａ／ｄｍ^２の電流密度にて処理した。電気Ｎｉ-Ｆｅめっきは硫酸ニッケル１００ｇ／ｄｍ^３、塩化ニッケル５０ｇ／ｄｍ^３、ホウ酸５０ｇ／ｄｍ^３、硫酸第一鉄１５ｇ／ｄｍ^３、錯化剤３０ｇ／ｄｍ^３からなる液を用い、６０℃にて５Ａ／ｄｍ^２の電流密度にて処理した。電気Ｃｏめっきは硫酸コバルト３００ｇ／ｄｍ^３、ホウ酸３０ｇ／ｄｍ^３からなる単純浴を用い、６０℃にて３Ａ／ｄｍ^２の電流密度にて処理した。電気Ｆｅめっきは硫酸第一鉄５００ｇ／ｄｍ^３、ホウ酸３０ｇ／ｄｍ^３からなる単純浴を用い、６０℃にて２０Ａ／ｄｍ^２の電流密度にて処理した。
【００３９】
更に、上層耐食性付与層は以下のように作製した。クロメート処理は日本パーカライジング社製「アロジン６００」を用い、標準条件にて処理した。ジルコニウム塩処理は日本パーカライジング社製「アロジン４０４」を用い、標準条件にて処理した。リン酸塩処理は日本パーカライジング社製「グラノジン３１３」を用い、標準条件にて処理した。
【００４０】
また、磁性金属層、下層耐食性付与層の自然電位は、３０℃の脱気イオン交換水中にて飽和甘コウ電極を照合電極として測定した。また、耐食性試験は、ＪＩＳＣ００２４環境試験方法（電気・電子）塩水噴霧サイクル試験方法に準拠して、複合サイクル腐食試験（ＣＣＴ）を実施した。試験条件として、塩水噴霧２時間、恒温高湿（３０℃、ＲＨ８０％）で２時間の計４時間を１サイクルとする複合サイクル腐食試験（ＣＣＴ）を行い、目視による白錆発生までのサイクルを測定した。
【００４１】
この表１から明らかなように、試験No．１の場合は、磁性層（Ｎｉ層）のみであるので、複合サイクル腐食試験（ＣＣＴ）における白錆発生時間が８サイクルと極めて短いものであった。これに対し、磁性層とアルミニウム材との間に下層耐食性付与層を設けた試験No．２〜１４の場合は、白錆発生までの時間が延長された。しかし、試験No．２、３の場合は、磁性金属層と下層耐食性付与層との間の電位差が５００ｍＶ以上と高いため、白錆が２０サイクル以下で発生した。試験Ｎｏ．１乃至３が本発明の範囲から外れる比較例である。試験Ｎｏ．４乃至１４が本発明の実施例である。
【００４２】
試験No.５乃至７は、磁性層が厚さ１０μｍのＮｉめっき層であり、このＮｉめっき層とアルミニウム材との間にＮｉ−Ｐめっき層を設け、このＮｉ−Ｐめっき層の厚さを２μｍ、３μｍ、１０μｍと変化させた場合のものであるが、Ｎｉ−Ｐめっき層の厚さが厚くなるにつれて、耐食性が向上していることがわかる。
【００４３】
表１から理解されるように、Ｎｉ−Ｐ無電解めっき層が３μｍ以上の場合に白錆発生時間が１７０サイクル以上と著しく高くなる。従って、無電解めっき層の厚さを３μｍ以上とした。
【００４４】
また、試験No．１２乃至１４のように、下層耐食性付与層として、厚さが１０μｍのＮｉ−Ｐ層を設け、その上に、磁性層として、厚さが１０μｍのＮｉ層を設け、更に、その上に上層耐食性付与層としてクロメート皮膜層、リン酸塩皮膜層、ＺｒＯ_２層、ＳｉＯ_２層、ＴｉＯ_２層又はＣｒＯ_２層等を形成した場合は、極めて優れた耐食性を示した。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、耐摩耗性及び耐食性の双方が優れたアルミニウム又はアルミニウム合金製リールが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す層構成の断面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す層構成の断面図である。
【図３】本発明の第３実施例を示す層構成の断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、めっき方法の相違によるめっき膜厚分布の相違を示す図である。
【図５】（ａ）乃至（ｄ）は腐食の発生メカニズムを示す図である。
【符号の説明】
１，１１：下地アルミニウム材
２，１３：Ｎｉめっき層
３，４，１４，１５：ピンホール
７：腐食生成物
１２：Ｎｉ−Ｐめっき層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an aluminum or aluminum alloy reel used to mount an electronic component such as a semiconductor device on a film carrier tape for mounting an electronic component, and to wind the film carrier tape, and particularly to improve wear resistance. In addition, the present invention relates to an aluminum or aluminum alloy reel provided with a magnetic layer on the surface so that metal dust generated by wear can be easily removed.
[0002]
[Prior art]
Examples of film carrier tapes for mounting electronic components include TAB (Tape Automated Bonding) tape, T-BGA (Tape Ball Grid Array) tape, CSP (Chip Size Package) tape, ASIC (Application Specific Integrated Circuit) tape, and the like. For example, as a carrier tape on which a semiconductor chip such as an integrated circuit (IC) or a high-density integrated circuit (LSI) as an electronic component is mounted by a TAB method, an adhesive of 10 to 15 μm is bonded on an organic resin film having a thickness of 50 to 100 μm. There is one in which a copper foil having a thickness of 10 to 20 μm is pasted through a layer.
[0003]
This film carrier tape is wound around a reel in the manufacturing process and unwound from the reel in a mounting process. As a reel for winding up the film carrier tape, a certain degree of rigidity (strength and proof strength) is required to prevent the deformation of the reel and to extend the life of the reel, that is, to extend the replacement life. Further, when the tape is wound around the reel and when the tape is unwound from the reel, the tape slides on the inner surface of the reel, so that the inner surface of the reel is easily worn. Therefore, the reel material is required to have wear resistance. . Furthermore, when the resist is baked on the chip in the mounting process, the reel temperature rises. Therefore, the reel is required to have heat resistance equivalent to the resist baking temperature. Furthermore, it is necessary that the copper foil is not corroded by a copper etching solution (acid, alkali, iron chloride, etc.). Furthermore, as the reel material, since the TAB tape is thin (30 to 300 μm), the product accuracy (processing accuracy) is required to be high.
[0004]
Therefore, as a reel material for winding the film carrier tape, aluminum or an aluminum alloy (hereinafter referred to as an aluminum material) that is lightweight and excellent in workability has been attracting attention. Since this aluminum material is lightweight, the reel can be easily increased in size, the productivity of the semiconductor device is improved, and the running cost is reduced.
[0005]
However, aluminum materials are inferior in wear resistance compared to steel materials, etc., so if this is applied to a reel, the reel is likely to be worn, which causes reeling and reeling of the tape and cushioning material. However, there is a problem that wrinkles are generated on the tape or abrasion powder is generated on the production line. When such wear powder is generated, even if dust and dust having a diameter of 30 μm are attached to the chip or the tape, there is a problem that the circuit wiring on the chip or the tape is short-circuited.
[0006]
In addition, when wear on the inner surface of the reel occurs in the production line of the TAB semiconductor device, the clearance between the reel and the tape changes due to wear, the center line of the TAB tape shifts, and the electrodes on the semiconductor chip mounted on the tape There is also a problem that when the lead wire is wire-bonded, the contact point between the electrode and the lead wire is shifted. In extreme cases, the TAB tape cannot be uncoiled and recoiled.
[0007]
Therefore, in order to improve the wear resistance of the aluminum or aluminum alloy reel, there has been proposed a technique for forming an alumite film by anodizing the surface (hard anodizing) (Japanese Patent Laid-Open No. 11-245988).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the reel provided with this anodized film has a problem that the heat resistance of the anodized film is 100 ° C. or lower, and therefore the heat resistance is low. In reels wound with TAB tape, the temperature of the reel rises to 150 to 250 ° C during the resist baking and drying process, causing cracks in the anodized film (anodized film) and, in extreme cases, destroying the film. And peeling occurs. For this reason, reel rattle occurred, and it was not possible to prevent generation of product wrinkles and abrasion powder due to winding rubbing of the tape and the cushioning material.
[0009]
Therefore, the applicant of the present application has proposed an aluminum or aluminum alloy reel in which a magnetic layer made of Ni or Ni alloy is formed by electroplating as a wear-resistant layer on the surface of a reel body made of aluminum or aluminum alloy. (Application number: Japanese Patent Application No. 2001-079340, application date: March 19, 2001). This prior application has not been published at the time of filing of the present invention. The invention according to this prior application improves the wear resistance without impairing the heat resistance by forming an electroplating layer of Ni or Ni alloy on the surface of the reel body. Even if the reel is worn due to movement, since the magnetic layer made of Ni or Ni alloy is peeled off, the generated wear powder can be adsorbed and removed by a magnet, and the wear powder is deposited on the chip or tape. It can avoid remaining. Although the invention according to this prior application has achieved its intended purpose, the present inventors have further studied, and as a result, it has been found that the Ni plating film is prone to blistering and has low corrosion resistance. did.
[0010]
This invention is made | formed in view of this problem, Comprising: It aims at providing the reel made from aluminum or aluminum alloy excellent in abrasion resistance, heat resistance, and corrosion resistance.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The reel made of aluminum or aluminum alloy according to the present invention has a reel body made of aluminum or aluminum alloy for winding a long film, and a surface of the reel body.By electroless platingA corrosion-resistant layer formed, and a magnetic layer made of a magnetic metal or alloy formed by electroplating on the corrosion-resistant layer.And the natural potential difference in water between the magnetic layer and the corrosion resistance imparting layer is 500 mV or less.It is characterized by that.
[0013]
The magnetic layer is preferably a Ni or Ni alloy layer. Furthermore, the corrosion resistance imparting layer is preferably one selected from the group consisting of Ni, Ni alloy, Co and Co alloy, for example, NiP alloy. Furthermore, the thickness of the corrosion resistance imparting layer is, for example, 3 μm or more.. FurtherFurther, it is preferable to form an upper corrosion resistance imparting layer on the magnetic layer. As the upper corrosion resistance imparted layer, a chromate treatment film, a phosphate treatment film, a ZrO film,₂Film, SiO₂Film, TiO₂Film or chromium oxide film (CrO₂It is preferable to form a film.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the layer structure of an aluminum or aluminum alloy reel according to a first embodiment of the present invention. A Ni-P plating layer 12 is formed by electroless plating on the surface of an aluminum material 11 as a reel body, and a Ni plating layer 13 is formed on the Ni-P plating layer 12 by electroplating. .
As a result of the inventors conducting extensive experimental research on the cause of blistering of Ni or Ni alloy (hereinafter referred to as Ni) magnetic layer formed on the reel surface, the magnetic layer was formed by electroplating. I found that this was the factor. As the first cause, as shown in FIG. 5 (a), the Ni plating layer 2 is formed on the base aluminum material 1 by electroplating. Is not a little present. The

pinholes

3 and 4 include those that penetrate the Ni plating layer 2 (pinhole 3) and those that do not penetrate (pinhole 4), but the number of the penetration pinholes 3 increases as the Ni plating layer 2 is thinner. . As a second cause, in the case of electroplating, although the film formation rate is generally high, the film thickness distribution is poor, and as shown in FIG. 4A, the Ni plating layer 2 has a uniform film thickness. It is not to be. That is, when the underlying aluminum material 1 is bent in an L shape, as shown in FIG. 4 (a), which is a cross-section of a part of the components of the reel made of aluminum material, the surface of this aluminum material 1 is plated with Ni. When layer 2 is formed by electroplating, the film thickness is increased outside the corner, the film thickness is decreased inside the corner, and the film thickness is increased near the counter electrode in the electroplating apparatus. The film thickness becomes thinner.
[0015]
When the reel is exposed to a corrosive environment such as hydrochloric acid mist and sulfuric acid mist, oxygen, moisture and corrosion promoting ions diffuse to the underlying aluminum material 1 through the pinhole 3 generated in the film, and the mother Corrosion of the aluminum material. That is, as shown in the enlarged view of the portion indicated by the broken line in FIG. 5A, the Cl adsorbed on the reel surface is shown in FIG.⁻And SO₄ ^2-Then, the Ni plating layer 2 reacts to produce Ni oxide 5. On the other hand, as the adsorbed water on the reel surface penetrates to the base aluminum material 1 through the pinhole 3, galvanic corrosion occurs in the aluminum material 1 due to the galvanic potential difference between the Ni plating layer 2 and the aluminum material 1. Further, when the reel is exposed to a corrosive environment such as hydrochloric acid mist and sulfuric acid mist, the pH is lowered by chlorine and sulfuric acid ions, so that corrosion is accelerated.
[0016]
Then, as shown in FIG. 5C, the corrosion product 7 is generated between the Ni plating layer 2 and the base aluminum material 1. As the corrosion progresses, the corrosion product 7 expands in volume, and as shown in FIG. 5 (d), the Ni plating layer 2 is pushed up, the Ni plating layer 2 is lifted and becomes blistered, and finally peels from the aluminum material 1. To do. That is, as shown in FIG. 4A, the blister 8 of the Ni plating layer 2 is more likely to occur at a portion where the film thickness is thinner, including the inside of the corner. In addition, white rust which is a corrosion product of the aluminum alloy oozes out from the pinhole 3, the cracked portion of the plating, and the peeled portion to the reel surface.
[0017]
Thus, the present inventors have found the corrosion mechanism of Ni-plated aluminum or aluminum alloy reels. In the present invention, in order to solve this problem, as shown in FIG. 1, first, a Ni—P plating layer 12 is formed on the surface of the underlying aluminum material 11 by electroless plating, and this Ni—P An Ni plating layer 13 is formed on the plating layer 12 by electroplating.
[0018]
Since the Ni-P plating layer 12 is formed by electroless plating, the film thickness distribution tends to be constant as compared with electroplating. In particular, as shown in FIG. 4 (b), there is a possibility that the film thickness may fluctuate slightly in a part where the plating solution is not stirred, for example, inside the corner, but basically the film thickness fluctuation is small and the film thickness distribution is uniform. Can be. Therefore, the phenomenon that the corrosion from the inside of the corner preferentially occurs like electroplating was not recognized.
[0019]
Then, when the Ni-P plating layer 12 is formed by electroless plating, although there are pin holes 15 that do not penetrate in the Ni-P plating layer 12, the through pin holes 14 are remarkably reduced. For this reason, it is Cl compared to electroplating.⁻ And SO₄ ^2- The probability that the corrosive ions such as the metal ions reach the base aluminum material 11 is small, and the aluminum material 11 is hardly corroded. Therefore, the occurrence of the swelling phenomenon in the plating layer can be avoided, and the corrosion resistance of the reel can be improved.
[0020]
On the other hand, the film carrier tape slides on the Ni plating layer 13 on the reel surface. Since the Ni plating layer 13 has wear resistance, the plating layer can be prevented from being worn by sliding of the tape. Further, even if the Ni plating layer 13 is worn due to the sliding of the tape, since the wear powder has ferromagnetism, it easily attracts magnetic force to the magnet and from the film carrier tape and the chip. Can be removed.
[0021]
The Ni plating layer 13 has through pinholes 14 as in the prior art. As described above, the Ni-P plating layer 12 exists between the Ni plating layer 13 and the base aluminum material 11. Therefore, the corrosive ions hardly reach the base aluminum material 11 and the corrosion resistance is improved. That is, even if pin holes are generated in the Ni plating layer 13 by providing two plating layers, the Ni-P plating layer 12 has extremely few pin holes as described above, and each plating layer is formed in a separate process. Therefore, the pinhole is generated at the same position between the two plating layers, and the probability that the pinhole penetrates is very small, and the edge of the pinhole can be cut. Accordingly, since there is no pinhole penetrating from the reel surface to the base aluminum material 11, diffusion of oxygen ions and corrosion promoting ions to the base aluminum material 11 can be delayed, and the corrosion resistance can be improved. Further, as described above, the Ni plating layer 13 formed by electroplating has a current distribution, so the film thickness distribution is non-uniform and there is a thin portion, but the Ni plating layer 13 formed by electroless plating is present. The -P plating layer 12 has a substantially uniform film thickness distribution and compensates for the thin portion of the Ni plating layer 13.
[0022]
Therefore, the aluminum or aluminum alloy reel of the present invention has excellent wear resistance and corrosion resistance.
[0023]
The Ni plating layer 13 is a magnetic layer made of a magnetic metal or a magnetic alloy. Examples of the metal or alloy that can be used as the magnetic layer include metals such as Fe and Co, and alloys thereof in addition to Ni. Examples of the alloys include Fe—Co alloys, Fe—Ni alloys, and Co—. There are Ni alloy, Ni-P alloy and the like.
[0024]
The Ni-P layer 12 is interposed between the magnetic layer and the underlying aluminum material 11, and is formed as a corrosion resistance-imparting layer that enhances the corrosion resistance of the aluminum or aluminum alloy reel. As the plating type of such a corrosion resistance imparting layer, Ni, Co, single metal plating such as Au, Sn, Pt, Pd, and Ni—P, Ni—B, Ni—W, Co—P, Co, and the like. Binary plating such as -B, ternary plating including Co-Ni-P, dispersion plating, and composite plating such as multilayer plating can also be used.
[0025]
The electroless Ni-based and Co-based plating layers are easy to control the film thickness, have a relatively stable plating bath, and are low in cost. In addition, the plating layer can be uniformly formed on the details, the recesses and the holes of the reel, and so-called plating coverage is good. Furthermore, the electroless Ni plating layer and the electroless Co plating layer have an advantage that they are excellent in adhesion with a magnetic metal layer (Ni, Fe, Co) formed by electroplating and close to natural potential. There is. However, Ni and Co have unstable plating baths. Ni and Co ternary plating and composite plating are difficult to manage the bath and increase the manufacturing cost. Cu and Rd are noble in potential. Also, Au, Sn, Pt, Rd, etc. have low adhesion to the Ni electroplating layer, have a high potential, and are expensive. Zn, Zn-Ni, etc. have a low potential.
[0026]
The natural potential difference between the magnetic layer and the electroless plating layer is 500 mV or less, preferably 200 mV or less. This natural potential difference is obtained from the standard electrode potential of the metal in the electrode reaction at 25 ° C. The standard electrode potential is as follows.
Fe⇔Fe²⁺: -440mV
Co⇔Co²⁺: -277mV
Ni⇔Ni²⁺: -250mV
Cu⇔Cu²⁺: 337mV
Zn⇔Zn²⁺: -762mV
[0027]
When the electroless plating layer is an electroless Cu plating layer, the standard electrode potential of Cu is nobler than Ni, Co, and Fe, which are components of the magnetic metal layer. Therefore, when the corrosive environment is severe, the potential is low. A galvanic reaction may occur with the magnetic metal layer, and the magnetic metal layer may corrode preferentially. As a result, in the case where the magnetic layer is Ni, as a result of Ni eluting little by little, Cu of the underlying electroless plating layer is finally exposed. Since Cu does not have magnetism, oxides that do not have magnetism are mixed into the wear powder. If it does so, abrasion powder cannot be removed with a magnet.
[0028]
When the corrosion resistance-imparting layer is zinc displacement plating, the standard electrode potential of Zn is lower than that of Ni, Co, and Fe, which are components of the magnetic metal layer. It is considered that a reaction occurs and the corrosion resistance imparting layer corrodes preferentially. As a result, zinc oxide is generated, the plating layer is blistered and cracked, and the magnetic metal film may be peeled off.
[0029]
Even in such a case, by increasing the thickness of each plating film, it can be used as a reel used in, for example, an inspection line of a film carrier tape in a mild corrosive environment. However, the natural potential difference between the magnetic layer and the electroless plating layer is basically desirably small, and is desirably 500 mV or less, preferably 200 mV or less.
[0030]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, a zincate layer or an alumite layer 14 is formed as an adhesion providing layer between the base aluminum material 11 and an electroless Ni—P plating layer 12 as a corrosion resistance providing layer.
[0031]
Thus, by providing the zincate layer or the alumite layer 14 between the electroless Ni—P plating layer 12 and the base aluminum material 11, the space between the electroless Ni—P plating layer 12 and the base aluminum material 11 is provided. Adhesion can be improved.
[0032]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a chromate film 17 is formed on the Ni plating layer 13 which is a magnetic layer as an upper corrosion resistance imparting layer. This chromate film 17 can be formed by chemical conversion treatment, and by forming this chromate film 17, the corrosion resistance is improved.
[0033]
In addition to the chromate film, the upper layer is provided with a chromium-based film such as a chromium oxide film, a chromium phosphate film, and a chromium hydroxide film, a zinc phosphate film, a calcium phosphate film, an iron phosphate film, and a manganese phosphate film. In addition to phosphate-treated films such as films, nickel oxide film, nickel hydroxide film, water glass-treated film, non-chromate treatment (coating-type resin-based film, reactive-type titanium-based or zirconium-based film), or those There is a mixed film. Furthermore, as the upper layer corrosion resistance imparting layer, wet plating film, dry plating film, nitride film, boride film, carbide film, carbonitride film, coating film, ultra-thin film such as sol-gel treatment, stress imparting layer by machining Or a composite film of a magnetic metal or alloy and a polycrystalline film.
[0034]
Thus, by forming the upper corrosion resistance imparting layer on the magnetic layer, the diffusion of oxygen and corrosion promoting ions to the underlying aluminum material can be delayed, and the upper corrosion resistance imparting layer is a pinhole of the magnetic metal layer. The diffusion of oxygen and corrosion promoting ions into the aluminum material can be further delayed. When this upper corrosion resistance imparting layer is an insulating layer made of an organic material or an inorganic material, a corrosion reaction (electrochemical reaction) can be suppressed. Furthermore, when the upper corrosion resistance imparting layer is a chemical conversion coating, the film thickness is thin, the distribution is uniform, and the coating can be uniformly applied, so that the thin film portion of the magnetic layer formed by electroplating can be supplemented. At the same time, there is no loss of magnetism. Furthermore, when the upper corrosion resistance imparting layer is a chromium-based film, the film thickness can be easily controlled, it has a self-healing action, has excellent adhesion to the magnetic metal layer, and the color tone of the thin film does not change. Therefore, there is an advantage that even if scratched, worn or worn, it does not become uneven.
[0035]
【Example】
Examples of the present invention will be specifically described below in comparison with comparative examples that are out of the scope of the present invention. Table 1 below shows the film configuration, the potential difference between the magnetic metal layer and the lower corrosion resistance imparting layer, and the salt spray test results. In the salt spray test, a combined cycle corrosion test (CCT) was performed in accordance with the JIS C 0024 environmental test method (electrical / electronic) salt spray cycle test method. The base aluminum material was JIS A6061, and was cleaned by acetone degreasing, alkali degreasing, and pickling prior to plating, and then zincate treatment. A corrosion resistance imparting layer (lower layer) was formed on the surface of the aluminum material by electroless plating. Thereafter, a magnetic layer was formed on the corrosion resistance imparting layer (lower layer) by electrolytic plating. Further, there is a structure in which a corrosion resistance imparting layer (upper layer) is formed on the magnetic layer.
[0036]
[Table 1]

[0037]
The lower corrosion resistance imparting layer was produced as follows. Electroless Ni-P, Ni-B, and Ni-BP were treated under standard conditions using plating solutions "Kanizen" and "Kaniboron" manufactured by Nippon Kanigen Co., Ltd. For electroless Co-P, cobalt sulfate 0.05 mol / dm³Hypophosphorous acid 0.2 mol / dm³, Ammonium sulfate 0.5 mol / dm³, Sodium tartrate 0.5 mol / dm³It was prepared by immersing in a liquid at 90 ° C. For electroless Ni—Co—P, 0.05 mol / dm of nickel sulfate is added to the electroless Co—P solution.³It was prepared by dipping in a liquid at 90 ° C. to which was added. For electroless Cu, copper sulfate 30 g / dm³, Rochelle salt 100 g / dm³, Formaldehyde 30cm³/ Dm³, Sodium carbonate 30g / dm³Sodium hydroxide 50 g / dm³It was prepared by dipping in a room temperature solution consisting of Moreover, about zinc substitution plating, it processed on the standard conditions using "Tribon AC" by Atotech Japan.
[0038]
The magnetic layer was produced as follows. Electric Ni plating is nickel sulfate 300g / dm³Nickel chloride 45 g / dm³, Boric acid 30g / dm³5 A / dm at 50 ° C. using a so-called Watt bath²The current density was processed. For electric Ni-Zn plating, 100 g / l of zinc sulfate and 50 ml / l of sulfuric acid are added to the watt bath and 5 A / dm at 50 ° C²The current density was processed. Electric Ni-Co plating is nickel sulfate 240g / dm³Nickel chloride 45 g / dm³, Cobalt sulfate 15g / dm³, Boric acid 30g / dm³Nickel formate 50 g / dm³, Formalin 2.5ml / dm³5 A / dm at 60 ° C. using a so-called Weissberg bath²The current density was processed. Electric Ni-Fe plating is nickel sulfate 100g / dm³Nickel chloride 50 g / dm³, Boric acid 50g / dm³, Ferrous sulfate 15g / dm³, Complexing agent 30 g / dm³5 A / dm at 60 ° C.²The current density was processed. Electro-Co plating is cobalt sulfate 300g / dm³, Boric acid 30g / dm³3 A / dm at 60 ° C. using a simple bath consisting of²The current density was processed. Electric Fe plating is ferrous sulfate 500g / dm³, Boric acid 30g / dm³20 A / dm at 60 ° C. using a simple bath consisting of²The current density was processed.
[0039]
Furthermore, the upper layer corrosion resistance imparting layer was produced as follows. Chromate treatment was performed under standard conditions using “Allodin 600” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. Zirconium salt treatment was performed under standard conditions using “Allodin 404” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. Phosphate treatment was performed under standard conditions using “Granodine 313” manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.
[0040]
Further, the natural potential of the magnetic metal layer and the lower corrosion resistance imparting layer was measured in deaerated ion exchange water at 30 ° C. using a saturated sweet potato electrode as a reference electrode. Further, the corrosion resistance test was conducted by a combined cycle corrosion test (CCT) in accordance with the JIS C 0024 environmental test method (electrical / electronic) salt spray cycle test method. As test conditions, a combined cycle corrosion test (CCT) was performed in which salt spray was 2 hours, constant temperature and high humidity (30 ° C, RH 80%), 2 hours, and 4 hours in total. It was measured.
[0041]
As apparent from Table 1, the test No. In the case of 1, since only the magnetic layer (Ni layer) was present, the white rust generation time in the combined cycle corrosion test (CCT) was as extremely short as 8 cycles. On the other hand, Test No. 1 in which a lower corrosion resistance imparting layer was provided between the magnetic layer and the aluminum material. In the case of 2-14, the time until the occurrence of white rust was extended. However, test no.2, 3In the case of,Magnetic metal layer andLower layer corrosion resistanceLayer andThe potential difference between500mV or moreBecause of the high white rust20Occurs below cycle.Test No. 1 to 3 are comparative examples that are out of the scope of the present invention. Test No. 4 to 14 are embodiments of the present invention.
[0042]
In Test Nos. 5 to 7, the magnetic layer is a Ni plating layer having a thickness of 10 μm. A Ni—P plating layer is provided between the Ni plating layer and the aluminum material, and the thickness of the Ni—P plating layer is set. Although it is a thing at the time of changing with 2 micrometers, 3 micrometers, and 10 micrometers, it turns out that corrosion resistance is improving as the thickness of a Ni-P plating layer becomes thick.
[0043]
As understood from Table 1, when the Ni—P electroless plating layer is 3 μm or more, the white rust generation time is remarkably high at 170 cycles or more. Therefore, the thickness of the electroless plating layer is set to 3 μm or more.
[0044]
In addition, Test No. As in 12 to 14, a Ni-P layer having a thickness of 10 μm is provided as a lower layer corrosion resistance imparting layer, a Ni layer having a thickness of 10 μm is provided thereon, and an upper layer corrosion resistance is further provided thereon. As the application layer, chromate film layer, phosphate film layer, ZrO₂Layer, SiO₂Layer, TiO₂Layer or CrO₂When a layer or the like was formed, extremely excellent corrosion resistance was shown.
[0045]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, an aluminum or aluminum alloy reel excellent in both wear resistance and corrosion resistance can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a layer configuration showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a layer configuration showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a layer structure showing a third embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrams showing a difference in plating film thickness distribution due to a difference in plating method.
FIGS. 5A to 5D are diagrams showing a mechanism of occurrence of corrosion. FIGS.
[Explanation of symbols]
1,11: Base aluminum material
2,13: Ni plating layer
3, 4, 14, 15: Pinhole
7: Corrosion products
12: Ni-P plating layer

Claims

A reel body made of aluminum or aluminum alloy for winding a long film, a corrosion resistance imparting layer formed by electroless plating on the surface of the reel body, and a magnet formed by electroplating on the corrosion resistance imparting layer and a magnetic layer comprising a metal or alloy, was perforated, aluminum or aluminum alloy reel, wherein the natural potential difference in water between the corrosion resistance imparting layer and the magnetic layer is less than 500mV.

The reel made of aluminum or aluminum alloy according to claim 1 , wherein the magnetic layer is a Ni or Ni alloy layer.

The reel made of aluminum or aluminum alloy according to claim 1 or 2 , wherein the corrosion resistance imparting layer is one selected from the group consisting of Ni, Ni alloy, Co, and Co alloy.

4. The aluminum or aluminum alloy reel according to claim 3 , wherein the corrosion resistance imparting layer is a NiP alloy.

Aluminum or aluminum alloy reel according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness of the corrosion-resistant imparting layer is 3μm or more.

The reel made of aluminum or aluminum alloy according to any one of claims 1 to 5 , wherein an upper corrosion resistance imparting layer is formed on the magnetic layer.

7. The aluminum according to claim 6 , wherein the upper corrosion resistance imparting layer is any one of a chromate-treated film, a phosphate-treated film, a ZrO ₂ film, a SiO ₂ film, a TiO ₂ film, or a chromium oxide film. Or aluminum alloy reel.