JP3626170B1 - Solder rising prevention band forming apparatus and forming method, and connector member - Google Patents
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Abstract
【課題】簡素でかつ廉価な装置構成で、高い位置精度をもって、より効果的なはんだ上がり防止帯を電子部品に設ける装置を提供すること。
【解決手段】コネクター部材3の溶融はんだ処理時にはんだがコネクター部材3の接点部位2に濡れ拡がることを阻止するはんだ上がり防止帯5を形成する装置であって、はんだ上がり防止帯を形成するための形成剤Kを貯蔵する形成剤タンク12と、形成剤タンク12に貯蔵された形成剤Kを吐出するノズル15を備えたディスペンサ14と、ノズル15から吐出される形成剤Kの吐出量および吐出速度を制御する全体制御部12と、吐出手段から吐出されることによって所定位置に塗布された形成剤Kを固化する紫外線ランプ30等の固化手段とを備えている。
【選択図】 図7
An apparatus for providing an electronic component with a more effective solder rise prevention band with high positional accuracy with a simple and inexpensive apparatus configuration.
An apparatus for forming a solder rise prevention band 5 for preventing solder from spreading to a contact portion 2 of a connector member 3 during a molten solder process of the connector member 3, for forming the solder rise prevention band. A forming agent tank 12 for storing the forming agent K, a dispenser 14 having a nozzle 15 for discharging the forming agent K stored in the forming agent tank 12, and a discharge amount and a discharging speed of the forming agent K discharged from the nozzle 15. And a solidifying means such as an ultraviolet lamp 30 for solidifying the forming agent K applied at a predetermined position by being discharged from the discharge means.
[Selection] Figure 7
Description
本発明は、はんだ上がり防止帯の形成装置および形成方法、ならびにコネクター部材に関し、電気接点を備えたコネクター部材の、溶融はんだを用いた接合処理(以下「溶融はんだ処理」と称す)時に、はんだが接合部位に濡れ拡がることを阻止するはんだ上がり防止帯を形成する装置および方法、ならびにはんだ上がり防止帯が形成されたコネクター部材に関するものである。 The present invention relates to an apparatus and method for forming a solder-up prevention band, and a connector member. When a connector member provided with electrical contacts is joined using molten solder (hereinafter referred to as “molten solder treatment”), The present invention relates to an apparatus and a method for forming a soldering-up prevention band that prevents wetting and spreading at a joint site, and a connector member on which a soldering-up prevention band is formed.
通常、電気接点を備えたコネクター部材は概略次の様な工程を経て製造されている。 In general, a connector member provided with electrical contacts is generally manufactured through the following steps.
すなわち、主に銅合金材料を所定形状にプレス加工する第一工程と、当該コネクター部材をめっき加工する第二工程と、次いで当該コネクター部材をインサート成形するモールディングの第三工程と、コネクター部材を完成品に組み立てる第四の組み立て工程である。うち、本発明は第二工程のめっき技術の改善に関わるものである。 That finished the first step of mainly pressing a copper alloy material into a predetermined shape, and a second step of plating the connector member and then a third step of molding the insert molding the connector member, the connector member This is the fourth assembly process for assembling the product. Of these, the present invention relates to the improvement of the plating technique in the second step.
プレス加工された銅合金素材を、個別に打ち抜き、当該部材をバレルめっきする方法と、プレス加工された銅合金素材をコイル状に巻き取り、その後、当該材料を連続的に繰り出しながらめっきする所謂連続めっき方法とがある。本発明は連続めっきに好適に使用する事ができるが、バレルめっきにも適用可能である。 A method of punching the pressed copper alloy material individually and barrel-plating the member, and winding the pressed copper alloy material into a coil shape, and then so-called continuous plating while continuously feeding the material There is a plating method. Although this invention can be used conveniently for continuous plating, it is applicable also to barrel plating.
連続めっき方法は、まず脱脂、活性化等の前処理を施した後、全面にニッケルめっきをし、次いで接点部位には部分金めっきが、はんだ付け部位には予備はんだとしてはんだめっきが行われる。一方、別の連続めっき方法としては全面ニッケルめっきした後、全面に薄い金フラッシュめっきをし、次いで接点部位に要求される接点効果を得られるだけの金めっきを連続めっきで上積みする方法がある。 In the continuous plating method, first, pretreatment such as degreasing and activation is performed, then nickel plating is performed on the entire surface, then partial gold plating is performed on the contact portion, and solder plating is performed on the soldering portion as a preliminary solder. On the other hand, as another continuous plating method, there is a method in which after nickel plating is performed on the entire surface, thin gold flash plating is performed on the entire surface, and then gold plating sufficient to obtain a contact effect required for the contact portion is stacked by continuous plating.
第四の工程では他部品との接合に、はんだ付けがなされて部品として完成をみるが、このはんだ付け時に次の様な品質問題があり、はんだ上がり防止帯を設ける事が不可欠な要素となっている。すなわち、はんだめっき及び、金めっき表面は、溶融はんだと大変良く馴染み、濡れ易い表面である。このため、溶融はんだが接点部位の金めっき領域にまで濡れ拡がってしまい、金めっき領域の接点としての機能を損なうという不具合が発生する。この様な理由で、溶融はんだの濡れ広がり防止を目的にした「はんだ上がり防止帯」を設ける事が一般化している。 In the fourth process, soldering is done to join with other parts, and the parts are completed. However, there are the following quality problems at the time of soldering, and it is indispensable to provide a soldering prevention band. ing. That is, the surface of solder plating and gold plating is a surface that is very well compatible with molten solder and is easily wetted. For this reason, the molten solder wets and spreads to the gold plating region of the contact part, and the malfunction that the function as a contact of the gold plating region is impaired occurs. For these reasons, it is common to provide a “solder rise prevention band” for the purpose of preventing the wet solder from spreading.
はんだ上がり防止帯には溶融はんだと馴染みの悪い、濡れ難い物質を何らかの手段で設けねばならず従来から次の様な方法が用いられている。一つの方法がニッケルめっき皮膜の活用であり、もう一つの方法がはんだ防止帯にはんだの濡れを阻害する物質を塗布する方法である。しかしながら、これら何れの方法でもおよそ幅0.5mm以下という狭いはんだ防止帯を形成することは非常に複雑で費用のかかるものとなっている。 In the soldering prevention band, a material that is not compatible with molten solder and difficult to wet must be provided by some means, and the following method has been used conventionally. One method is the use of a nickel plating film, and the other method is a method of applying a substance that inhibits solder wetting to the solder prevention zone. However, in any of these methods, it is very complicated and expensive to form a narrow solder prevention band having a width of about 0.5 mm or less.
全面ニッケルめっきした後、はんだ上がり防止帯とする箇所に、はんだめっきや金めっき皮膜が生成しない様にマスキングする方法(以下「マスキング法」と称する)、めっき液面を制御してはんだ上がり防止帯となる箇所を大気中に出し、めっき皮膜を必要とする箇所にのみにはんだめっきや金めっきをし、はんだ上がり防止帯にニッケルを残す方法(以下「液面制御法」と称する)がある。更に他の方法として、はんだめっきや金めっき後に、はんだ上がり防止帯となる箇所のはんだめっき、金めっきを除去し、下地ニッケルめっき部を露出させる方法(以下「除去法」と称する)がある。 After the entire surface is nickel-plated, a method of masking so that solder plating or gold plating film is not formed on the portion to be used as a solder rising prevention band (hereinafter referred to as “masking method”), and the plating liquid level is controlled to prevent the solder rising prevention band. There is a method (hereinafter referred to as “liquid level control method”) in which a portion to be exposed is exposed to the atmosphere, and solder plating or gold plating is performed only on a portion requiring a plating film, and nickel is left in the solder rising prevention zone. As another method, after solder plating or gold plating, there is a method (hereinafter referred to as “removal method”) of removing the solder plating or gold plating at a portion that becomes a solder rising prevention zone and exposing the underlying nickel plating portion.
マスキング法には以下の通り2通りの方法がある。はんだめっきや金めっき処理をする際、被処理物のスピードに同期して連続的にベルト状の遮蔽物を被処理物に押し当ててマスキングする方法と、少なくともはんだめっき、金めっき処理の前にマスキング材を連続的に塗布する方法である。 There are two masking methods as follows. When performing solder plating or gold plating, masking is performed by pressing the belt-shaped shield against the workpiece continuously in synchronization with the speed of the workpiece, and at least before solder plating or gold plating. This is a method of continuously applying a masking material.
除去法にも以下の通り2通りの方法がある。除去したい部位を除き、他はマスキング剤でコーティングして薬剤でエッチング除去する方法と、レーザービームを照射して蒸発除去する方法である。
しかしながら、このような従来のコネクター部材の製造においては、以下のような問題がある。 However, the manufacture of such a conventional connector member has the following problems.
すなわち、コネクター部材は、従来に増して小型化と狭ピッチ化とが一段と進み、昨今のはんだ上がり防止帯の幅は0.5mmに迄狭くなっているが、更なる微小幅が強く求められているのが現状である。 In other words, the connector member has been further reduced in size and pitch as compared with the conventional one, and the width of the current soldering prevention band has been reduced to 0.5 mm, but there is a strong demand for a further minute width. The current situation is.
上記マスキング法、液面制御法の従来技術でその精度を維持する事は技術的、製造技術的にもはや限界となっている。そう言った中で可能性を秘めているのが除去法のレーザービーム照射方法である。 Maintaining the accuracy of the conventional techniques of the masking method and the liquid level control method is no longer limited in terms of technology and manufacturing technology. The laser beam irradiation method of the removal method has the potential among them.
しかしながら、レーザービームを用いて連続的に微小部を照射し、その位置精度を精密に制御出来るこの技術は有用であるが、次の様な理由で未だ実用化に至っていない。というのも、はんだめっき、金めっき皮膜を下地ニッケルめっきが露出するまで大気中で揮発させねばならず、微小部とは言え、高温度に曝されることになるからである。 However, this technique that can irradiate minute portions continuously using a laser beam and precisely control the position accuracy is useful, but has not yet been put into practical use for the following reasons. This is because the solder plating and gold plating film must be volatilized in the atmosphere until the underlying nickel plating is exposed, and even though it is a minute part, it is exposed to a high temperature.
金の融点は凡そ1050℃、はんだめっきはその種類によって異なるが、一般的に用いられているSn−10Pb(Snを母材とし、10wt%のPbを添加してなるはんだ)は217℃である。金めっき層は薄いが高融点、はんだめっきは低融点であるが、5μm前後の厚膜である。コネクター部材の求める物性が加熱によって損傷を受け、解決策が見出せていないのが現状である。 The melting point of gold is about 1050 ° C., and solder plating differs depending on the type, but Sn-10Pb (solder based on Sn and containing 10 wt% Pb) is 217 ° C. . The gold plating layer is thin but has a high melting point, and the solder plating has a low melting point, but it is a thick film of around 5 μm. The physical properties required of connector members are damaged by heating, and no solution has been found at present.
以上説明したようなコネクター部材の製造における問題点をまとめると以下の通りとなる。 The problems in manufacturing the connector member as described above are summarized as follows.
1)コネクター部材は電気接点として抜差しを繰り返して使用される。従ってバネ特性や機械的強度の劣化は容認出来ない重要特性に位置付けられている。レーザービーム照射は接点近傍のこれら諸特性を損ねる問題がある。 1) The connector member is repeatedly used as an electrical contact. Therefore, the deterioration of spring characteristics and mechanical strength is positioned as an unacceptable important characteristic. Laser beam irradiation has a problem of impairing these various characteristics in the vicinity of the contact.
2)ニッケルめっき皮膜上の金めっきやはんだめっきは、加熱によって融点以上に達する為、相互拡散は避けられなく、脆い金属間化合物が生成し機械的な強度劣化と共に、ニッケルめっき皮膜単独に比べると、はんだ上がり防止帯としての濡れ特性が充分でないという問題がある。 2) Gold plating and solder plating on the nickel plating film reach the melting point or higher by heating, so interdiffusion is inevitable. Compared to the nickel plating film alone, along with mechanical strength deterioration due to the formation of brittle intermetallic compounds. There is a problem that the wettability as a solder rise prevention band is not sufficient.
3)コーヒーレントで直進性の優れたレーザービームは、曲面体や打ち抜かれたプレス破断面の様に対峙していない面に対しては直接レーザービームが当たらない為に効果が出せない。はんだ上がり防止帯は一面のみに設けても効果は半減してしまう。コネクター部材の所定位置全周に設けるのが理想であるが、レーザービームでの除去法では当該装置一台ではんだ上がり防止帯をコネクター部材の全周に設けることができないという問題がある。 3) A laser beam that is cofrent and has excellent straightness is not effective because the laser beam does not directly strike a curved surface or a non-facing surface such as a punched fracture surface. Even if the soldering prevention band is provided only on one surface, the effect is reduced by half. Ideally, the connector member should be provided around the entire circumference of the predetermined position. However, with the laser beam removal method, there is a problem that it is not possible to provide a solder rise prevention band all around the connector member with one apparatus.
4)レーザービーム照射装置は大変高価で、しかもコネクター部材連続めっきラインに乗せ、オンライン装置として用いるには大型過ぎる。別ラインで処理せねばならず、厳しい要求コストに見合うだけのメリットを得ることができないという問題がある。 4) The laser beam irradiation device is very expensive and is too large to be used as an on-line device on a connector member continuous plating line. There is a problem in that it has to be processed in a separate line, and it is not possible to obtain a merit that meets the strict required cost.
これらの諸問題を解決する手段として、同一出願人はインクジェット方式のはんだ上がり防止帯の形成に関する特願2003−131186(特許文献1)を提案し、信頼性を向上するに有用な手段である事を確認したが、はんだ上がり防止帯の更なる信頼性の向上が必要になりつつある。 As a means for solving these problems, the same applicant proposed Japanese Patent Application No. 2003-131186 (Patent Document 1) relating to the formation of an ink jet type solder-up prevention band, and is a useful means for improving reliability. However, further improvement in the reliability of the solder rise prevention band is becoming necessary.
コネクター部材の複雑形状化、狭ピッチ化、小型化の進展ではんだ上がり防止帯の位置精度が一層高精度に求められる様になり、特許文献1のインクジェット方式ではこれらを満足させる為の位置決めが困難になりつつあることと、特許文献1のインクジェット方式で塗布されるはんだ上がり防止帯の膜厚は使用されるはんだ上がり防止帯形成剤が低粘度化されたものに限られるために薄膜になってしまう。
As the connector member becomes more complex, narrower, and more compact, the position accuracy of the solder rise prevention band is required to be higher. Positioning to satisfy these requirements is difficult with the ink jet system of
特許文献1の出願前の従来技術での大きな課題は、電子部品のプレス破断面へのはんだ上がり防止帯の形成が困難である点にある。この点について特許文献1のインクジェット方式は、はんだ上がり防止帯形成装置を、電子部品の所定位置を取り囲むように複数配置することで解決している。しかしながら、設置の複雑さと、その費用が課題として残っている。
A major problem with the prior art prior to the filing of
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、はんだ上がりを効果的に防止するはんだ上がり防止帯が設けられてなるコネクター部材を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a first object of the present invention is to provide a connector member provided with a solder rise prevention band that effectively prevents solder rise.
また、その第2の目的は、はんだ上がりを効果的に防止するはんだ上がり防止帯をコネクター部材に設けることが可能なはんだ上がり防止帯の形成装置および形成方法を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide a solder rising prevention band forming apparatus and a forming method capable of providing a connector member with a solder rising prevention band that effectively prevents solder rising.
更に、その第3の目的は、そのようなはんだ上がり防止帯を、簡素でかつ廉価な装置構成で、更に高い位置精度でコネクター部材に設けることが可能なはんだ上がり防止帯の形成装置および形成方法を提供することにある。 A third object of the present invention is to provide an apparatus and method for forming a soldering-up prevention band that can provide such a soldering-up prevention band on a connector member with a simple and inexpensive apparatus configuration with higher positional accuracy. Is to provide.
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。 In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
すなわち、請求項1の発明のコネクター部材は、第1の目的を達成するために、連続的に搬送されながらはんだ上がり防止帯が設けられるコネクター部材であって、連続的に搬送される過程において、樹脂、セラミック、カーボン、ガラスのうちの少なくとも一種又は二種以上を含んでいるはんだに濡れない物質が、ディスペンサから吐出され所定位置に塗布されることによって、溶融はんだ処理時にはんだが濡れ拡がることを阻止するはんだ上がり防止帯が設けられたコネクター部材である。
That is, the connector member of the invention of
従って、請求項1の発明のコネクター部材においては、以上のような手段を講じることにより、はんだ上がりを効果的に防止するはんだ上がり防止帯が設けられたコネクター部材を連続的に提供することができる。 Therefore, in the connector member according to the first aspect of the invention, by taking the above-described means, it is possible to continuously provide a connector member provided with a solder rise prevention band that effectively prevents solder rise. .
請求項2の発明のコネクター部材は、第1の目的を達成するために、請求項1に記載のコネクター部材において、はんだ上がり防止帯は、塗布される面と識別可能な程度に異なる色で着色されている。
In order to achieve the first object, the connector member according to
従って、請求項2の発明のコネクター部材においては、以上のような手段を講じることにより、はんだ上がりを効果的に防止するはんだ上がり防止帯が設けられて成るコネクター部材を提供することができるのみならず、はんだ上がり防止帯が設けられたコネクター部材と、はんだ上がり防止帯が設けられていないコネクター部材とを容易に識別することや、更にはんだ上がり防止帯を色別する事でコネクター部材間の識別が容易となる。 Therefore, in the connector member according to the second aspect of the present invention, it is only possible to provide a connector member provided with a solder rise prevention band that effectively prevents solder rise by taking the above-described means. In addition, it is easy to distinguish between connector members with a solder rise prevention band and connector members without a solder rise prevention band. Becomes easy.
請求項3の発明は、第2の目的を達成するために、コネクター部材の溶融はんだ処理時にはんだがコネクター部材の接合部位以外に濡れ拡がることを阻止するはんだ上がり防止帯を、複数のコネクター部材に対して連続的に形成する装置である。この装置は、コネクター部材を連続的に搬送する搬送手段と、はんだ上がり防止帯を形成するための形成剤を貯蔵する貯蔵手段と、貯蔵手段に貯蔵された形成剤を、搬送手段によって搬送されてきたコネクター部材の所定位置に向けて吐出するディスペンサと、ディスペンサから吐出される形成剤の吐出量および吐出速度を制御する制御手段と、ディスペンサから吐出されることによってコネクター部材の所定位置に塗布された形成剤を固化する固化手段とを備えている。固化手段としては形成剤を加熱して固化する方法、形成剤を焼成分解して固化する方法、紫外線等の光や電子線を照射して固化する方法等があげられる。 According to a third aspect of the present invention, in order to achieve the second object, a plurality of connector members are provided with a solder rising prevention band that prevents the solder from spreading outside the joint portion of the connector member during the molten solder process of the connector member. On the other hand, it is an apparatus that forms continuously . In this apparatus, the conveying means for continuously conveying the connector member, the storage means for storing the forming agent for forming the solder rise prevention band, and the forming agent stored in the storage means have been conveyed by the conveying means. a dispenser for ejecting a predetermined position of the connector member, and control means for controlling the discharge amount and discharge speed of the forming agent to be discharged from the dispenser, which is applied to a predetermined position of the connector member by being discharged from the dispenser Solidifying means for solidifying the forming agent. Examples of the solidifying means include a method of solidifying the forming agent by heating, a method of solidifying the forming agent by baking and decomposition, a method of solidifying by irradiation with light such as ultraviolet rays or an electron beam, and the like.
従って、請求項3の発明のはんだ上がり防止帯の形成装置においては、以上のような手段を講じることにより、はんだ上がりを効果的に防止するはんだ上がり防止帯をコネクター部材に設けることが可能となる。 Therefore, in the apparatus for forming a soldering-up prevention band according to the third aspect of the invention, it is possible to provide the connector member with a soldering-up prevention band that effectively prevents soldering by taking the above-described means. .
請求項4の発明は、第2の目的を達成するために、請求項3に記載の装置において、ディスペンサを、コネクター部材の所定位置を取り囲むように複数配置し、各ディスペンサから吐出される形成剤の吐出量および吐出速度を制御手段によって制御することによって、所定位置に前記形成剤を塗布するようにしている。 According to a fourth aspect of the present invention, in order to achieve the second object, in the apparatus according to the third aspect , a plurality of dispensers are arranged so as to surround a predetermined position of the connector member, and the forming agent is discharged from each dispenser. The forming agent is applied to a predetermined position by controlling the discharge amount and the discharge speed by the control means.
従って、請求項4の発明のはんだ上がり防止帯の形成装置においては、以上のような手段を講じることにより、はんだ上がりを効果的に防止するはんだ上がり防止帯をコネクター部材に確実に設けることが可能となる。
Therefore, in the apparatus for forming a soldering-up prevention band according to the invention of
請求項5の発明は、第2の目的を達成するために、請求項3または請求項4に記載の装置において、形成剤として紫外線硬化性樹脂を用い、所定位置に塗布された形成剤に紫外線を照射する紫外線照射手段を更に備える。 According to a fifth aspect of the present invention, in order to achieve the second object, in the apparatus according to the third or fourth aspect , an ultraviolet curable resin is used as a forming agent, and ultraviolet rays are applied to the forming agent applied at a predetermined position. UV irradiation means is further provided.
従って、請求項5の発明のはんだ上がり防止帯の形成装置においては、以上のような手段を講じることにより、はんだ上がりを効果的に防止するはんだ上がり防止帯をコネクター部材に短時間で設けることが可能となる。
Therefore, in the apparatus for forming a soldering-up prevention band according to the invention of
請求項6の発明は、第2および第3の目的を達成するために、コネクター部材の溶融はんだ処理時にはんだがコネクター部材の接合部位以外に濡れ拡がることを阻止するはんだ上がり防止帯を形成する方法であって、はんだ上がり防止帯が形成される複数のコネクター部材を順に連続的に搬送している状態で、はんだ上がり防止帯を形成するための形成剤を、予め定めた吐出量および吐出速度で、ディスペンサから、連続的に搬送されてくる各コネクター部材の所定位置に向けて順に吐出することによって塗布し、この塗布された形成剤を固化することによって複数のコネクター部材に対して連続的にはんだ上がり防止帯を形成するようにしている。 According to a sixth aspect of the present invention, in order to achieve the second and third objects, a method for forming a solder rise prevention band for preventing the solder from spreading outside the joint portion of the connector member during the molten solder process of the connector member. In the state where the plurality of connector members on which the solder rise prevention band is formed are continuously conveyed in order, a forming agent for forming the solder rise prevention band is formed at a predetermined discharge amount and discharge speed. , Applied by sequentially discharging from the dispenser toward a predetermined position of each connector member conveyed continuously, and solidifying the applied forming agent to continuously solder a plurality of connector members. A rising prevention band is formed.
従って、請求項6の発明のはんだ上がり防止帯の形成方法においては、以上のような手段を講じることにより、はんだ上がりを効果的に防止するはんだ上がり防止帯を、簡素でかつ廉価な装置構成で、更に高い位置精度でコネクター部材に設けることが可能となる。
Therefore, in the method for forming a soldering-up prevention band according to the invention of
請求項7の発明は、請求項6に記載の方法において、形成剤として紫外線硬化性樹脂を用い、所定位置に塗布された形成剤に紫外線を照射し、前記形成剤を固化させるようにしている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the method of the sixth aspect , an ultraviolet curable resin is used as a forming agent, and the forming agent applied at a predetermined position is irradiated with ultraviolet rays to solidify the forming agent. .
従って、請求項7の発明のはんだ上がり防止帯の形成方法においては、以上のような手段を講じることにより、はんだ上がりを効果的に防止するはんだ上がり防止帯を、簡素でかつ廉価な装置構成で、更には高い位置精度で短時間にコネクター部材に設けることが可能となる。
Therefore, in the method of forming the soldering-up prevention band according to the invention of
請求項8の発明は、所定形状にプレス加工され、コイル状に巻き取られたコネクター部材を、連続的に繰り出しながら、はんだに濡れない物質をディスペンサから吐出してコネクター部材の所定位置に塗布することによって、コネクター部材に前記はんだ上がり防止帯を形成する。
従って、請求項8の発明のはんだ上がり防止帯の形成方法においては、以上のような手段を講じることにより、はんだ上がり防止帯が形成されたコネクター部材を連続的に製造することができる。
In the invention of
Therefore, in the method for forming the soldering-up prevention band according to the eighth aspect of the invention, the connector member having the soldering-up prevention band can be continuously manufactured by taking the above-described means.
本発明によれば、はんだ上がりを効果的に防止するはんだ上がり防止帯が設けられてなるコネクター部材を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the connector member provided with the solder rise prevention band which prevents solder rise effectively.
また、はんだ上がりを効果的に防止するはんだ上がり防止帯をコネクター部材に設けることが可能なはんだ上がり防止帯の形成装置および形成方法を提供することが可能となる。 In addition, it is possible to provide a solder rise prevention band forming apparatus and a formation method capable of providing a connector member with a solder rise prevention band that effectively prevents solder rise.
更に、そのようなはんだ上がり防止帯を、簡素でかつ廉価な装置構成で、更に高い位置精度でコネクター部材に設けることが可能なはんだ上がり防止帯の形成装置および形成方法を提供することが可能となる。 Furthermore, it is possible to provide a solder rising prevention band forming apparatus and a forming method capable of providing such a solder rising prevention band on a connector member with a simple and inexpensive apparatus configuration with higher positional accuracy. Become.
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、はんだ上がり防止帯を備えたコネクター部材の一例を示す立断面図である。ここでは、図1を用いて、ガラス・エポキシ基材33の周囲を銅めっき34してなるプリント基板32のスルーホール35に、コネクター部材3を挿入してフローはんだによりはんだ付けした場合を例に説明する。
FIG. 1 is an elevational sectional view showing an example of a connector member having a solder rise prevention band. Here, using FIG. 1 as an example, the
すなわち、本発明の実施の形態に係るはんだ上がり防止帯の形成方法を適用したはんだ上がり防止帯形成装置は、図1の例に示すように、例えばフラッシュ金めっき1上に設けられた金めっき接点部2を備えたコネクター部材3のような電子部品に対して溶融はんだ4を施した場合に、この溶融はんだ4が上昇し、金めっき接点部2に濡れ拡がることを阻止するはんだ上がり防止帯5を形成する装置である。コネクター部材3は、例えば銅合金からなり、更に全面にニッケルによるめっき7がなされている。
That is, as shown in the example of FIG. 1, the solder rising prevention band forming apparatus to which the solder rising prevention band forming method according to the embodiment of the present invention is applied, for example, a gold plating contact provided on the
なお、同実施の形態に係るはんだ上がり防止帯の形成方法を適用したはんだ上がり防止帯形成装置によって形成されるはんだ上がり防止帯は、図1に示すように、ニッケルめっき7された面に設けられる場合に限定されるものではなく、図2(a)に示すように、素材上に直接はんだ上がり防止帯5を設ける場合、図2(b)に示すように、フラッシュ金めっき1上にはんだ上がり防止帯5を設ける場合などであっても良い。なお、フラッシュ金めっき1に代えて、厚付け金めっきであっても良い。
The solder rise prevention band formed by the solder rise prevention band forming apparatus to which the solder rise prevention band forming method according to the embodiment is applied is provided on the surface plated with nickel as shown in FIG. However, the present invention is not limited to this case. When the solder rising
このように設けられるはんだ上がり防止帯5を、幅0.5mm以下と狭くしなければならない場合、溶融はんだ時に図3(a)のようにはんだがはんだ防止帯5を越え、金めっき接点部2の側に広がる危険性がある。この様な危険性を防止するためには図3(b)のようにはんだ上がり防止帯5の高さを高くする事が効果的である。後述するようなディスペンサを用いたはんだ上がり防止帯形成方法は、特許文献1で適用されているインクジェット法に比べ粘度の高い(有効成分が多い)形成剤を使用することが出来るため、この様な場合に有利である。
When the solder rising
電子部材の成型方法の一例として、コネクター部材3の成型方法を図4を用いて説明する。
As an example of a method for molding the electronic member, a method for molding the
コネクター部材3は、図4(a)に示すような例えば銅合金からなる母材6をプレス加工することによって、図4(b)に示すような形状に加工する。更にコネクター部材3が形成されていない平板部8には一定のピッチで位置決め穴9を穿孔する。
The
次に、図5に示すように、コネクター部材3および平板部8の全面を覆うようにニッケルめっき7を施し、更に金による部分めっきをコネクター部材3に施すことによって金めっき接点部2を形成し、コネクター部材3の脚部側を予備はんだ4aとしてのはんだめっきを行う。その後平板部8からコネクター部材3を切り離し、予備はんだ部分4aを溶融はんだ4によって一体化する事で他部品と接合する。
Next, as shown in FIG. 5, the
このとき、はんだ上がり防止帯5がないと、図6に示すように、溶融はんだ4が金めっき接点部2の高さまで濡れ拡がってしまい、接点としての機能を果たさなくなってしまう恐れがある。
At this time, if there is no solder rising
図7は、このようなはんだ上がり防止帯5を形成するために開発した、同実施の形態に係るはんだ上がり防止帯の形成方法を適用したはんだ上がり防止帯形成装置10の構成例を示す機能ブロック図である。すなわち、同実施の形態に係るはんだ上がり防止帯形成装置10は、形成剤タンク12と、ディスペンサ14と、ディスペンサ駆動部21と、位置センサ22と、全体制御部24と、紫外線ランプ30とを備えている。
FIG. 7 is a functional block showing a configuration example of a solder rising prevention band forming apparatus 10 which is developed to form such a solder rising
なお、紫外線ランプ30は、形成剤として紫外線硬化性樹脂を用いた場合にのみ用いるものであって、紫外線硬化性樹脂以外の形成剤を用いる場合には、使用する形成剤の固化に適した固化法に変更する。また、この紫外線ランプ30は、はんだ上がり防止帯形成装置10と必ずしも一体化している必要はなく、別装置として備えるようにしても良い。他の固化法を使用する場合も同じように一体化している必要はない。
The
形成剤タンク12は、その内部に、はんだ上がり防止帯5を形成するための形成剤を貯蔵している。このような形成剤は、当該形成剤の粘度が1(Pa・s)以下の低粘度からグリース状の高粘度まで任意に選択が可能であり、はんだ上がり防止帯5に求められる性能に合わせた膜厚に最適な粘度を有する、はんだ上がり防止帯5に好適な物質を選択して使用することができる。このような物質としては、例えば、樹脂、好ましくは紫外線硬化性樹脂、セラミック、カーボン、ガラスのうちの一種または二種以上を含む物質である。また、フラックスにじみ上がり防止剤のような撥水、撥油性物質を用いても良い。また、このような形成剤には、コネクター部材3にはんだ上がり防止帯5が形成されたことや他部品との区別を容易に認識できるように、はんだ上がり防止帯5を着色するための着色剤を適宜混合しても良い。
The forming
形成剤タンク12に貯蔵されている上述したような形成剤は、全体制御部24からの制御にしたがった吐出量および吐出速度でディスペンサ14のノズル15の先端から吐出されるようにしている。
The above-described forming agent stored in the forming
位置センサ22は、コネクター部材3が、形成剤Kが塗布される塗布位置にあることを検知すると、検知信号を全体制御部24に出力する。この検知方法の一例については後述する。
When the
全体制御部24は、位置センサ22から検知信号が出力されると、ディスペンサ駆動部21に信号を送り、ノズル15の先端を所定位置にセットする。また、形成剤タンク12に信号を送り貯蔵されている形成剤の性質や、コネクター部材3の材質、形成するはんだ上がり防止帯5の幅と厚みに応じて予め定めた圧力を形成剤タンク12に加える。この圧力によって、形成剤タンク12に貯蔵されている形成剤がディスペンサ14に押し出され、更にはノズル15の先端から所定の吐出量および吐出速度で吐出されるようにしている。なお、ノズル15の先端を所定位置にセットする方法は、全体制御部24から切り離し独立させても良く、また手動で行っても良い。
When the detection signal is output from the
ノズル15には金属製や樹脂製のものが多種市販されているので、用途に合わせてその中から選択するようにする。ノズル15の先端方向は、吐出された形成剤が、コネクター部材3の所定位置に塗布されるように予め調整しておく。市販されているノズル15は、その先端形状を細くも、長くも、あるいは曲げ加工することもできるので、図8に示すように、装置の構成に応じてノズル15の形状を加工し、ノズル15の先端をコネクター部材3の所定位置に対応して設置する事は容易である。また、図9に示すように、多点吐出させるための複数の吐出口を有するマルチノズル16も市販されているので必要に応じて使用する事が出来る。
Since various types of
また、ノズル15の先端口径は、形成するはんだ上がり防止帯5の幅を決定付けるので、形成するはんだ上がり防止帯5の幅に応じて適切なサイズのものを用いるようにする。ノズル15は市販されており、0.1〜数mmφまでの間で任意に選択が可能であり、用途に合わせて選ぶことができるという高い自由度がある。価格も安価である。
Further, since the diameter of the tip of the
ノズル15の先端とコネクター部材3との位置関係としては、例えば図10(a)に示すように、ノズル15の先端をコネクター部材3の表面から僅かに離して設置しても良いし、図10(b)に示すように、コネクター部材3が変形しない程度に押し当てて設置しても良い。あるいは図10(c)に示すように、ノズル15の先端をコネクター部材3の表面から完全に離して設置しても良い。図10中に示すコネクター部材3および平板部8は、図4(b)中に示すA−A線の方向から見た図である。
As the positional relationship between the tip of the
図10(a)に示すような場合は、ノズル15の先端から吐出された形成剤Kが、液滴に成長し、この液滴がコネクター部材3に塗布されるようにしている。しかも、ノズル15の先端とコネクター部材3とは接触しないので、コネクター部材3に傷が付くことはない。
In the case shown in FIG. 10A, the forming agent K discharged from the tip of the
図10(b)に示すような場合は、ノズル15の先端から吐出された形成剤Kが、液滴に成長する前にコネクター部材3に直接的に塗布されるようにしている。
In the case shown in FIG. 10B, the forming agent K discharged from the tip of the
図10(c)に示すような場合は、ノズル15の先端から吐出された形成剤Kを飛ばしてコネクター部材3に塗布する。この場合、1ショット当たりミリ秒単位の短時間で制御が出来、しかも10mm長の吐出距離を精確に飛ばす事が可能であるので、比較的変形しやすい部材やノズル15が近接させる事の出来ないコネクター部材3に適している。コネクター部材3へのはんだ上がり防止帯5、特にプレス破断面へのはんだ上がり防止帯5の形成は、目標位置に対し、ノズル15の先端を傾けて配置する。
In the case shown in FIG. 10C, the forming agent K discharged from the tip of the
このようにノズル15を適切に配置することによって、更なる小型化、複雑化の傾向にあるコネクター部材3に対しても、任意の所定位置に確実に形成剤Kを塗布できるようにしている。更に、はんだ上がり防止をより確実にするために、コネクター部材3にはんだ上がり防止帯5を複数設けるような場合であっても、これを容易とする。
By appropriately arranging the
紫外線ランプ30は、形成剤Kとして紫外線硬化性樹脂を用いた場合に、コネクター部材3に塗布された紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射し、これによって紫外線硬化性樹脂を硬化させる。
When an ultraviolet curable resin is used as the forming agent K, the
図11は、このようなはんだ上がり防止帯形成装置10の配置例を示す模式図であって、図中に示すコネクター部材3および平板部8は、図4(b)中に示すA−A線の方向から見た図である。図11では、片側一対のディスペンサ14(#1,#2)、ディスペンサ(#3,#4)を備え、ディスペンサ14(#1)のノズル15(#1)とディスペンサ14(#4)のノズル15(#4)、およびディスペンサ14(#2)のノズル15(#2)とディスペンサ14(#3)のノズル15(#3)をそれぞれ反対方向に備えた例を示している。このように、ディスペンサ14およびノズル15を、複数設けても良い。そして、ノズル15(#1,#2)から吐出される形成剤Kを、コネクター部材3の図11中に示すように片側半分における外周に、ノズル15(#3,#4)から吐出される形成剤Kを、コネクター部材3の残り半分における外周にそれぞれ塗布し、はんだ上がり防止帯5を形成するようにしている。勿論、母材6の厚さが薄い場合などにおいてはディスペンサ14およびノズル15を片側一組のみ備えていても良い。
FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the arrangement of such a solder rising prevention band forming device 10, and the
なお、形成剤Kを飛ばしながらコネクター部材3に塗布する場合には、図11に示すように、片側一対のノズル15(#1,#2)、およびノズル15(#3,#4)を、搬送方向Fに対して斜めに傾けつつ対向するように配置するのが好ましい。
In addition, when applying to the
また、はんだ上がり防止帯形成装置10は、図示しない搬送手段を備えており、これによってコネクター部材3を平板部8もろとも搬送方向Fに沿って連続的または間欠的に搬送する。
In addition, the solder rise prevention band forming apparatus 10 is provided with a conveying means (not shown), thereby conveying the
図11に示すように、図示しない搬送手段によってコネクター部材3が搬送方向Fに沿って搬送され、コネクター部材3が各ノズル15(#1,#2,#3,#4)に対する最近接点に来た場合には、位置センサ22がこれを検知して、検知信号を全体制御部24に出力する。位置センサ22は、フォトダイオードと受光センサーの組み合わせや、画像処理などの方法を使用することができる。
As shown in FIG. 11, the
全体制御部24は、このようにして位置センサ22から検知信号が出力されると、ディスペンサ駆動部21に信号を送り、ノズル15の先端を所定位置にセットする。また形成剤タンク12に信号を送り貯蔵されている形成剤Kの性質や、コネクター部材3の材質、形成するはんだ上がり防止帯5の幅と厚みに応じて予め定めた圧力を形成剤タンク12に加える。この圧力によって、形成剤タンク12に貯蔵されている形成剤Kがディスペンサ14に押し出され、更にはノズル15の先端から所定の吐出量および吐出速度で吐出されるようにしている。
When the detection signal is output from the
搬送手段は、このようにして所定位置に形成剤Kが塗布されたコネクター部材3を、更に搬送方向Fに沿って搬送する。この搬送先頭には紫外線ランプ30が設けられており、コネクター部材3に塗布された形成剤Kは、この紫外線ランプ30から発せられる紫外線Vによって照射されるようにしている。これによって、形成剤Kとして紫外線硬化性樹脂が用いられた場合には、効率的に硬化する。なお、紫外線硬化性樹脂以外の物質を形成剤Kとして用いた場合には、紫外線ランプ30は不要であるが使用する形成剤の固化に適した固化法に変更する。
The conveying means further conveys the
次に、図7に示すようなはんだ上がり防止帯形成装置10の動作について説明する。 Next, the operation of the solder rising prevention band forming apparatus 10 as shown in FIG. 7 will be described.
まず、図示しない搬送手段によってコネクター部材3が搬送方向Fに沿って搬送され、コネクター部材3がノズル15に対する最近接点に来た場合には、それが位置センサ22によって検知される。すると、位置センサ22から全体制御部24に対して検知信号が出力される。
First, when the
この検知信号が全体制御部24によって受信されると、全体制御部24からディスペンサ駆動部21に信号が送られ、ノズル15が所定位置にセットされる。同時に形成剤タンク12に対して圧力が加えられる。この圧力の値は、形成剤タンク12に貯蔵されている形成剤Kの性質や、コネクター部材3の材質、形成するはんだ上がり防止帯5の幅と厚みに応じて予め定めたものである。
When this detection signal is received by the
この圧力によって、形成剤タンク12に貯蔵されている形成剤Kがディスペンサ14に押し出され、ノズル15の先端から所定の吐出量および吐出速度で吐出される。
By this pressure, the forming agent K stored in the forming
これによって、コネクター部材3の図11中における全周に、形成剤Kが塗布される。
Thereby, the forming agent K is applied to the entire circumference of the
このようにして、図11に示すように、コネクター部材3の所定位置の外周に沿ってはんだ上がり防止帯5が確実に形成される。また、ディスペンサ14およびノズル15を用いることによって、従来よりも高粘度の形成剤も用いることができるようになったため、このような高粘度の形成剤を用いることによってより安定したはんだ上がり防止帯5を設けることも可能となる。更に、形成剤Kに、着色剤を予め混合しておくことによって、コネクター部材3にはんだ上がり防止帯5が形成されたことを容易に認識できるようにすることもできる。更に、はんだ上がり防止帯を色別する事でコネクター部材間の識別が容易となる。
In this way, as shown in FIG. 11, the solder rising
このようなはんだ上がり防止帯6は、必要に応じて、予備はんだ4aを設けた後に剥離しても良いし、そのまま最終製品にしても良い。なお、上述したようなはんだ上がり防止帯5は、その目的を達成できればどこの工程で実施しても良いので、ニッケルめっき7がなされたコネクター部材3に限らず、ニッケルめっき加工前に行うようにしても良し、ニッケルめっき後の金めっきを行った後でも良い。
Such a solder
上述したように、本発明の実施の形態に係るはんだ上がり防止帯の形成方法を適用したはんだ上がり防止帯形成装置においては、上記のような作用により、コネクター部材3の所定位置の外周に沿ってはんだ上がり防止帯5を確実に、高い位置精度で、かつ効率良く、しかも安定して形成することができる。また、形成剤Kに着色剤を混合しておくことによって、コネクター部材3にはんだ上がり防止帯5が形成されたことを容易に認識することも可能となる。
As described above, in the solder rise prevention band forming apparatus to which the method for forming a solder rise prevention band according to the embodiment of the present invention is applied, the above-described action causes the
また、ノズル15には金属製や樹脂製のものが多種市販されているので、用途に合わせてその中から選択することができる。また、ノズル15の形状は、装置の構成に応じて細くも、長くも、あるいは曲げ加工もできるので、ノズル15の先端をコネクター部材3の所定位置に容易に固定することができるので、余分なコストの発生を抑え、安価に装置を構成することが可能となる。
Further, since various types of
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながらコネクター部材3の場合について説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
As described above, the preferred embodiment of the present invention has been described with respect to the
F…搬送方向、K…形成剤、1…フラッシュ金めっき、2…金めっき接合部、3…コネクター部、4…溶融はんだ、4a…予備はんだ、5…はんだ上がり防止帯、6…母材、7…ニッケルめっき、8…平板部、9…位置決め穴、10…はんだ上がり防止帯形成装置、12…形成剤タンク、14…ディスペンサ、15…ノズル、16…マルチノズル、21…ディスペンサ駆動部、22…位置センサ、24…全体制御部、30…紫外線ランプ、32…プリント基板、33…ガラス・エポキシ基材、34…銅めっき、35…スルーホール
F: Transport direction, K: Forming agent, 1 ... Flash gold plating, 2 ... Gold plating joint, 3 ... Connector, 4 ... Molten solder, 4a ... Pre-solder, 5 ... Solder up prevention band, 6 ... Base material, DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記連続的に搬送される過程において、樹脂、セラミック、カーボン、ガラスのうちの少なくとも一種又は二種以上を含んでいるはんだに濡れない物質が、ディスペンサから吐出され所定位置に塗布されることによって、溶融はんだ処理時にはんだが濡れ拡がることを阻止するはんだ上がり防止帯が設けられたコネクター部材。 A connector member provided with a solder rise prevention band while being continuously conveyed ,
In the process of continuously transporting , a substance that does not get wet with solder containing at least one of resin, ceramic, carbon, and glass is discharged from the dispenser and applied to a predetermined position . A connector member provided with a solder rise prevention band that prevents the solder from spreading during molten solder processing.
前記はんだ上がり防止帯は、塗布される面と識別可能な程度に異なる色で着色されてなるコネクター部材。 The connector member according to claim 1,
The soldering prevention band is a connector member that is colored in a color different from the surface to be coated.
前記コネクター部材を連続的に搬送する搬送手段と、
前記はんだ上がり防止帯を形成するための形成剤を貯蔵する貯蔵手段と、
前記貯蔵手段に貯蔵された形成剤を、前記搬送手段によって搬送されてきたコネクター部材の所定位置に向けて吐出するディスペンサと、
前記ディスペンサから吐出される形成剤の吐出量および吐出速度を制御する制御手段と、
前記ディスペンサから吐出されることによって前記コネクター部材の所定位置に塗布された形成剤を固化する固化手段と
を備えた装置。 An apparatus for continuously forming a solder rise prevention band for a plurality of connector members , which prevents the solder from spreading outside the joint portion of the connector member during the molten solder treatment of the connector member ,
Conveying means for continuously conveying the connector member;
A storage means for storing a forming agent for forming the solder rise prevention band;
A dispenser for discharging the forming agent stored in the storage means toward a predetermined position of the connector member conveyed by the conveying means ;
Control means for controlling the discharge amount and discharge speed of the forming agent discharged from the dispenser ;
An apparatus comprising solidifying means for solidifying a forming agent applied to a predetermined position of the connector member by being discharged from the dispenser .
前記ディスペンサを、前記コネクター部材の所定位置を取り囲むように複数配置し、前記各ディスペンサから吐出される形成剤の吐出量および吐出速度を前記制御手段によって制御することによって、前記所定位置に前記形成剤を塗布するようにした装置。 The apparatus of claim 3 .
A plurality of the dispensers are arranged so as to surround a predetermined position of the connector member, and the discharge amount and discharge speed of the forming agent discharged from each dispenser are controlled by the control means, whereby the forming agent is placed at the predetermined position. A device designed to apply.
前記形成剤として紫外線硬化性樹脂を用い、
前記所定位置に塗布された形成剤に紫外線を照射する紫外線照射手段を更に備えた装置。 The device according to claim 3 or claim 4 ,
Using an ultraviolet curable resin as the forming agent,
An apparatus further comprising ultraviolet irradiation means for irradiating the forming agent applied at the predetermined position with ultraviolet rays.
前記はんだ上がり防止帯が形成される複数のコネクター部材を順に連続的に搬送している状態で、前記はんだ上がり防止帯を形成するための形成剤を、予め定めた吐出量および吐出速度で、ディスペンサから、前記連続的に搬送されてくる各コネクター部材の所定位置に向けて順に吐出することによって塗布し、この塗布された形成剤を固化することによって前記複数のコネクター部材に対して連続的に前記はんだ上がり防止帯を形成するようにした方法。 A method of forming a solder rise prevention band that prevents the solder from spreading outside the joint part of the connector member during the molten solder treatment of the connector member,
In a state in which a plurality of connector members on which the soldering prevention band is formed are successively conveyed in sequence, a forming agent for forming the soldering prevention band is dispensed at a predetermined discharge amount and discharge speed. From the above, it is applied by sequentially discharging toward the predetermined position of each connector member that is continuously conveyed, and by continuously solidifying the applied forming agent, the plurality of connector members are continuously applied to the plurality of connector members. A method of forming a solder rise prevention band.
前記形成剤として紫外線硬化性樹脂を用い、前記所定位置に塗布された形成剤に紫外線を照射し、前記形成剤を固化させるようにした方法。 The method of claim 6 , wherein
A method in which an ultraviolet curable resin is used as the forming agent, and the forming agent applied at the predetermined position is irradiated with ultraviolet rays to solidify the forming agent.
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