JP3520854B2 - レジスタコネクタ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
値を制限する、又は抵抗値を検知して電装品の識別を行
うなどの目的に使用されるレジスタコネクタに関するも
のである。
ば、図7に示すものがあり、このレジスタコネクタC
は、並列した対のリードフレーム1、1間に抵抗器10
を跨がって固着し、そのリードフレーム1の端子部を突
出させて前記抵抗器10を樹脂モールド被覆2したもの
である。抵抗器10は、一般に、基板11に抵抗体12
を設け、その抵抗体12をガラス製保護膜13で被うと
ともに電極14、14を保護膜13から導出したもので
あり、その電極14を半田15により前記リードフレー
ム1に電気的に接続するとともに、その半田15でもっ
て抵抗器10をリードフレーム1に固着する(図1参
照)。
はエンジンルーム周りなどの厳しい環境下が多く、温度
変化が大である。このため、レジスタコネクタCにはそ
の温度変化によっても抵抗値が変動し、その変化が許容
範囲内である必要があり、その変化は少なければ少ない
程好ましい。
クタCにおいては、抵抗体12にクラックが生じると、
抵抗値の変化が生じ、従来品の多くは、ガラス製保護膜
13にクラックが生じている。これは、モールド時の成
形圧及び成形後の残留歪によるものと考える。このよう
なレジスタコネクタCが、過酷な温度変化に晒される
と、モールド被覆2と抵抗器10の熱膨張率の差によ
り、熱応力(熱衝撃)が生じ、この熱応力により、クラ
ックが成長して抵抗体12に至ってクラックを生じさせ
たり、抵抗体12のクラックをさらに大きくする。クラ
ックの成長は抵抗値の大きな変動を招く。これらのこと
から、樹脂モールド時に、保護膜13を含めて、抵抗体
12にクラックを生じさせないことが重要であり、か
つ、冷熱サイクル時(使用時)にもクラックを生じさせ
ないことが重要となる。
−173803号公報に記載のごとく、抵抗器10とモ
ールド樹脂2の間に緩衝層を介在して(この発明の実施
例図2参照)、その緩衝層により、モールド時の抵抗器
10内のクラックの発生を極力抑制し、また、過酷な温
度変化が生じて、モールド樹脂2と抵抗器10の熱膨張
率の差により、抵抗器10に熱応力が生じてもその熱応
力を吸収して、冷熱変化時の抵抗器10内のクラックの
発生を極力抑制する技術を開発した。
抵抗値の変動幅も極めて小さく、信頼性の高いものであ
り、半田内のフラックス揮発成分の飛散は、その緩衝層
により半田を含めた抵抗器全周面を被うこと(同図4
(b)参照)によって防止し得ると考えた。
をなす、例えばシリコン樹脂と金属製リードフレーム1
との界面は強固な接着力を得ても、その界面全域にその
強度を得ることはできず、半田フラックスの揮発成分が
その界面一部から飛散し、リードフレームの端子部に付
着したり、被覆中に侵入して汚染するなどの問題が生じ
た。端子部への付着は接続(接触)不良を招いて不良品
となり、被覆中への侵入は外観上から不良品となる。す
なわち、上記レジスタコネクタは歩留りが極めて低いも
のとなった。
散を防止することを課題とする。
に、この発明は一手段として、半田の端子部への流れを
規制することとしたのである。このようにすれば、半田
が端子部に至らず、半田付着による接続不良がなくな
る。
にフラックス揮発成分を強制的に揮発させることとした
のである。強制揮発させれば、モールド被覆時の半田内
フラックス揮発成分量も減少し、上記端子部への付着も
極力少なくなる。
並列した対のリードフレームに抵抗器の両電極を半田に
より電気的に接続し、そのリードフレームの端子部を突
出させて前記抵抗器を樹脂モールド被覆したレジスタコ
ネクタにおいて、前記リードフレームの前記抵抗器の電
極接続部(半田ランド部)と前記端子部の間に前記半田
の端子部側への流れを防ぐ壁又は溝を形成した構成を採
用し得る。
ールド時に、モールド圧などによりフラックス揮発成分
がその薄い被覆を突破して被覆表面に流出する場合があ
る。このため、上記壁又は溝を、上記電極接続部周り全
周に亘って形成すれば、その囲まれる領域(半田のラン
ド領域)を必要最小限の半田量とすることにより、フラ
ックス揮発成分の飛散量(絶対量)は減少するととも
に、その減少に伴って被覆表面への流出も減少する。ま
た、その領域を半田位置(抵抗器の取付位置)に設定し
ておれば、例えば、リフロー時、半田印刷位置がその領
域からはみでても、半田溶融によって半田はその領域内
の所要位置に集まる。この移動によって、抵抗器も所要
位置に移動して正確に取り付けられる。すなわち、セル
フアライメントがなされる。さらに、この壁又は溝は、
それらの効果に加え、モールド被覆とリードフレームの
界面方向へのフラックス揮発成分の飛散を止める効果も
ある。その壁の形成には、レジスト印刷、クロムメッ
キ、ニッケルメッキなどの半田に濡れない材料が考えら
れる。
とができ、その材料としては、耐熱性、接着性、硬度、
拡がり性などの点から、シリコン樹脂(ゴム)、ウレタ
ン系樹脂(ゴム)などを挙げることができる。このと
き、その緩衝層は、上記のように抵抗器の保護の役目に
加え、フラックス揮発成分の飛散防止を果す役目も無視
し得ない。また、緩衝層は、支障がない限りにおいて極
力少ない方が好ましく、例えば前記抵抗器上面とモール
ド樹脂の間のみ形成する、さらには、抵抗器の対のリー
ドフレーム間の下面程度とするとよい。耐久性を維持す
るために、例えば、チップ抵抗器のガラス保護膜面のみ
などの必要最小限の支障がある抵抗器部分への直接的な
熱応力を緩和すればよいからである。
た対のリードフレームの抵抗器電極接続位置に半田を印
刷し、その対のリードフレームに抵抗器を前記半田を介
して電気的に接続し、そのリードフレームの一部を突出
させて前記抵抗器を樹脂モールド被覆してレジスタコネ
クタを製造する際、前記樹脂モールド被覆の前に前記半
田のフラックス固形成分を高温放置により十分炭化させ
るとともに、揮発成分を十分揮発させた後、前記樹脂モ
ールド被覆をする構成を採用し得る。
フレームに抵抗器を半田を介してリフローにより電気的
に接続する場合には、そのリフローの温度、時間又はそ
の両者を通常より高く、長く、又は高くかつ長くした
り、また、リフローなどの半田による電気接続の後に、
フラックスの炭化・揮発工程を付加して行うことができ
る。
ない半田)、例えばSn−Ag共晶半田、Sn−Ag−
Cu半田などとすることができ、この鉛フリー半田は、
Sn−Pbの共晶半田の溶融点が約183℃に対し、S
n−Ag共晶半田では、約221℃と高いため、リフロ
ー温度も必然的に高くなって、フラックス揮発も促進さ
れるから好ましい。このとき、上記リードフレームは、
全面にニッケルメッキが施され、上記電極接続部(半田
ランド部)は銀メッキを施したものとして、リフロー温
度が高くなった分、耐熱性メッキとするとともに、鉛フ
リー半田との親和性を高めるとよい。
すなわち、上記リードフレームに壁又は溝を形成したも
のとすれば、より効果は増す。緩衝層の付加も同様であ
る。
は、従来と同様に、リードフレーム1、1間に抵抗器1
0を跨がって固着するとともに、その抵抗器10をシリ
コン樹脂20を介在してガラス入りエポキシ樹脂により
モールド被覆2したものである。このとき、抵抗器10
のサイズ(縦、横、厚さ)は所要定格電力値に応じて適
宜に設定する。
ニウム系メタルグレーズからなる抵抗体12を設け、こ
の抵抗体12を特殊鉛ガラスから成る保護膜13で被う
とともに、ニッケル(Ni)メッキ及びその上に半田メ
ッキした銀系電極14を抵抗体12から導出したもので
あり、その電極14を半田bによりリードフレーム1に
電気的に接続する。
ず、図3各図に示すように、リード帯30に各リードフ
レーム1を所要間隔に連続して設け(同図(a))、こ
のリードフレーム1は全面にNiメッキがなされて、抵
抗器10の取付エリアに銀メッキaがなされ(同図
(b))、その銀メッキaエリアに、抵抗器10の両電
極14の各接続部(半田ランド領域)を囲むようにエポ
キシ樹脂などの熱硬化性樹脂によるレジスト印刷によっ
て壁40が形成されている(同図(c))。この壁40
の形状は四角、楕円などと任意であり、その大きさも抵
抗器10のサイズと接合強度を考慮して適宜に選定す
る。但し、フラックス揮発成分の飛散量を極力少なくす
る点から、半田b量が極力少なくて所要の接合強度を得
られるようにする。また、熱硬化性樹脂は加熱で硬化す
るため、リフロー時にも有効な半田ランド領域を確保す
る。
間欠的に矢印の方向に移動させ、その停止時に、上記壁
40内にSn(96.5%)−Ag(3.5%)の共晶
半田bを印刷により塗布し(同図(d))、つづけて、
抵抗器10を対のリードフレーム1、1間の半田b上に
載置してリフローにより固着し(同図(e))、その抵
抗器10の上面にシリコン樹脂20を塗布した後(同図
(f))、樹脂モールド2をし(同図(g))、その
後、切断線tで、リード帯30から切り離すことによ
り、図1、2に示す、レジスタコネクタCを得る。
しては、図2に示す以外に、図4各図に示すように、抵
抗器10の上面のみ(同図(a))、リードフレーム1
を含めた抵抗器10全体(同図(b))、抵抗器10の
下面一部を除いたもの(同図(c))、半田bまでのも
の(同図(d))、抵抗器10の上面とリードフレーム
1、1間のみのもの(同図(e))などが考えられる。
揮発開始温度は150℃前後であり、この150℃前後
では約2時間程度で揮発がほぼ完了する。一方、フラッ
クスの沸点は270℃前後のため、その温度まで上昇す
れば、揮発はすみやかになされるが、抵抗体12に問題
が生じる恐れがある。このため、この実施例では、リフ
ロー温度を250℃前後(245±10℃)とし、その
時間を約10分以上とした。
ーム1の端子部1aへの付着もなく、被覆2への侵入も
なかった。すなわち、歩留りは100%に近くなった。
し、その半田部の粒子組織を密のものとし、半田ランド
部にも、銀メッキを行って接合強度を高め、かつ半田自
身の融点とメッキの融点を上げることで、リフロー高温
によるフラックス揮発成分の揮発が促進されたものであ
る。因みに、半田組織が密であれば、その接合部の初期
剥離強度は増す。例えば、Sn−Pb半田に対し、Sn
−Ag共晶半田はより優れた耐久強度を有する。
うに、半田ランド領域のみに銀メッキaを施し、その銀
メッキaの周縁(Niメッキのその銀メッキaを囲む露
出縁)を壁40とすることもできる。Niメッキは半田
が濡れないため、その境界縁で半田流れが阻止されるか
らである。この実施例は、図5(a)以後、図3(d)
以降と同様にしてレジスタコネクタCを得る。
レーム1にV溝40’を形成することにより、半田の流
れを阻止するようにし得る。同図の実施例では、一方の
リードフレーム1にのみV溝40’を形成しているが、
これは、他方のリードフレーム1は半田ランド領域から
端子部1aまでに距離があるからである。但し、同図鎖
線のごとく、他方のリードフレーム1にもV溝40’を
形成し得る。なお、他方のリードフレーム1の外側端
(同図手前側)のV溝40’はリードフレーム1端から
の半田流れを防止するためであるが、省略し得る。この
実施例は、図5(b)以後、図3(b)以降と同様にし
たり、図5(a)の処理をした後、図3(d)以降と同
様にしてレジスタコネクタCを得る。このとき、銀メッ
キa、壁40形成の処理は、抵抗器10の取付性を損な
わないかぎりにおいて適宜に省略し得る。
のレジスタコネクタが嵌め込まれるメスコネクタの端子
幅によって決定され、以上の実施例では、その間隔が狭
いため、抵抗器10を対のリードフレーム1の長さ方向
に跨がって取付けたが、図6(a)に示すように、対の
リードフレームの幅方向に跨がって抵抗器10を取付け
る場合においても、同図(a)乃至(c)のごとく、壁
40、溝40’を形成したものとし得る。このものは、
同図(d)に示すように抵抗器10が取付けられ、以
後、上述と同様にしてレジスタコネクタを得る。
10の取付性を損なわないかぎりにおいて、上述以外の
態様を適宜に採用し得ることは勿論であり、また、図3
(c)において、レジスト印刷に代えて、Niメッキ、
クロムメッキで壁40を形成することもできる。さら
に、リードフレーム1の全面Niメッキに代えてクロム
メッキを採用でき、リードフレーム全面をメッキしない
場合には、半田ランド領域の境界線のみをNi又はクロ
ムメッキで形成することができる。このとき、半田ラン
ド領域は銀メッキaを施すとよい。
以外の種々の半田においても採用し得ることは言うまで
もない。
ス揮発成分の飛散を防止したので、歩留りを高めること
ができる。
Claims (11)
- 【請求項1】 並列した対のリードフレーム1、1の抵
抗器電極接続位置に半田bを印刷し、その対のリードフ
レーム1、1に抵抗器10を前記半田bを介して電気的
に接続し、そのリードフレーム1、1の端子部1a、1
aを突出させて前記抵抗器10を樹脂モールド被覆2し
てレジスタコネクタを製造する際、 上記樹脂モールド被覆2の前に上記半田bのフラックス
固形成分を高温放置により十分炭化させるとともに、揮
発成分を十分揮発させた後、上記樹脂モールド被覆2を
することを特徴とするレジスタコネクタの製造方法。 - 【請求項2】 上記リードフレーム1に抵抗器10を半
田bを介してリフローにより電気的に接続し、そのリフ
ローの温度、時間又はその両者を通常より高く、長く又
は高くかつ長くして、前記フラックスの固形成分炭化及
び揮発成分揮発を十分にさせることを特徴とする請求項
1に記載のレジスタコネクタの製造方法。 - 【請求項3】 上記リードフレーム1に抵抗器10を半
田bを介して電気的に接続した後に、フラックスの炭化
・揮発工程を付加して、上記フラックス固形成分の炭化
及び揮発成分の揮発を十分にさせることを特徴とする請
求項1に記載のレジスタコネクタの製造方法。 - 【請求項4】 上記半田を鉛フリー半田bとしたことを
特徴とする請求項1に記載のレジスタコネクタの製造方
法。 - 【請求項5】 上記リードフレーム1、1は、全面にニ
ッケルメッキが施され、その上記抵抗器電極接続部とな
る半田ランド部には銀メッキaを施したものを使用した
ことを特徴とする請求項4に記載のレジスタコネクタの
製造方法。 - 【請求項6】 並列した対のリードフレーム1、1に抵
抗器10の両電極14、14を半田bにより電気的に接
続し、そのリードフレーム1、1の端子部1a、1aを
突出させて前記抵抗器10を樹脂モールド被覆2したレ
ジスタコネクタを請求項1乃至5のいずれか一つに記載
の製造方法で作る際、 上記リードフレーム1、1に壁40又は溝40’を形成
したものを使用して、その壁40又は溝40’により、
前記リードフレーム1の前記抵抗器10の電極接続部と
前記端子部1aの間に前記半田bの端子部1a側への流
れを防ぐようにしたことを特徴とするレジスタコネクタ
の製造方法。 - 【請求項7】 上記壁40又は溝40’が上記電極接続
部周り全周に亘って形成されていることを特徴とする請
求項6に記載のレジスタコネクタの製造方法。 - 【請求項8】 上記壁40がレジスト印刷、クロムメッ
キ、又はニッケルメッキにより形成されていることを特
徴とする請求項6又は7に記載のレジスタコネクタの製
造方法。 - 【請求項9】 請求項1乃至8のいずれか一つに記載の
レジスタコネクタの製造方法において、上記リードフレ
ーム1、1に抵抗器10を接続後、その抵抗器10の少
なくとも上面に緩衝層20を形成した後、樹脂モールド
被覆2することを特徴とするレジスタコネクタの製造方
法。 - 【請求項10】 上記緩衝層20がシリコン樹脂から成
ることを特徴とする請求項9に記載のレジスタコネクタ
の製造方法。 - 【請求項11】 請求項1乃至10のいずれか一つに記
載の製造方法により製造されたレジスタコネクタ。
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