JP3880452B2 - ストライプめっき用金属条、ストライプめっき条及びストライプめっき方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品であるコネクタなどの各種端子、ＩＣリードフレームなどのリード材などに用いられる金属条であって、金、半田などのストライプめっきが施されるストライプめっき用金属条、ストライプめっきが施されたストライプめっき条、及び、ストライプめっき方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子部品であるコネクタなどの各種端子或はＩＣリードフレームなどのリード材などを製造するためには、例えば黄銅、バネ用りん青銅のような銅合金などからなる金属条を用い、この金属条をプレス成形加工し、雄及び雌の連続端子が形成される。
【０００３】
つまり、図７に、電子部品であるコネクタなどの各種端子を製造するための、従来使用されている金属条、即ち、ストライプめっき金属条の一例を示す。本例に示すプレス成形加工後の金属条１は、長手方向に連続したキャリヤ部２を有し、このキャリヤ部２には、キャリヤ部２に対して直交するようにして、且つ、所定の間隔（Ｇ）にて互に離間して端子３が形成されており、また、本例では、この端子３に直交する形で、半田付けを行う連結部４が形成されている。
【０００４】
このようなプレス成形された金属条１は、キャリヤ部２が駆動装置に係合駆動されることにより、連続してめっき設備へと供給される。
【０００５】
金属条１にＮｉ或はＰｄ−Ｎｉなどにて下地めっき（単に「ニッケルめっき」という。）をした後、この金属条１の長手方向にストライプ状に、即ち、端子先端接点部５には長さＬＡ領域に金或は金−コバルト合金などの接点用めっきが施される。また、例えば、端子３に対して直交する連結部４の一部は半田付け部６として利用されるので、キャリア部２に対向する側において幅ＷＳ、長さＬＳにわたる領域に半田付け用めっき、例えば、金フラッシュめっき、或いは、錫、錫合金めっき等のめっきが施される。
【０００６】
コネクタなどの電子部品の小型化に伴い、このようなストライプめっきにおいて、例えば、領域ＬＳの半田付け用の金フラッシュめっきと、領域ＬＡの接点用の金めっきとの間隔ＬＧが狭くなり、実装時、半田付け用金フラッシュめっき（領域ＬＳ）の溶融半田が接点用金めっき（領域ＬＡ）まで達してしまう、所謂、「半田の吸いあがり現象」が顕在化してきた。これが起こると、領域ＬＡの接点用金めっき上に半田がつき接点電気特性が劣ってしまう。
【０００７】
そこで、領域ＬＳの半田付け用金フラッシュめっきと、領域ＬＡの接点用金めっきとの間の領域ＬＧに金めっきがつかずニッケルめっきが露出した、所謂、「ニッケルバリア」の必要性が高まっている。このようなニッケルバリア領域７（領域ＬＧ）は金めっきがないため溶融半田がのらず、半田付け用金めっき上の溶融半田が接点まで流れることを防止できる。
【０００８】
従来、金めっき位置規格に対しては、めっき製造上のめっき位置のバラツキを考慮して金めっき位置を広げることが行われている。
【０００９】
一方、ニッケルバリアとして必要な幅（即ち、領域ＬＧの距離）については必ずしも明確ではないが、最低でも０．１ｍｍは必要と言われている。したがって、金めっき位置のバラツキが大きいほど金めっき位置を広げなければならず、ニッケルバリア領域ＬＧを０．１ｍｍ以上形成するとなると両金めっき位置の規格の間隔が広いものでないと適用できないことになる。
【００１０】
つまり、両金めっき位置規格の間隔の狭いものでその間隔内にニッケルバリア領域ＬＧを形成するには金めっき位置のバラツキを小さくし規格より広げる余分な金めっき位置を最小化しなければならない。
【００１１】
具体的には、両金めっき位置の規格の間隔が１ｍｍ以下のものでは、０．１ｍｍのニッケルバリア領域ＬＧを形成するためにはそれぞれの金めっき位置のバラツキの範囲は０．４５ｍｍ以下に抑えなければならない。
【００１２】
従来、図７に示すような金属条１にて、半田付け部６に金フラッシュめっきを施すには、図６に示すような、回転ドラム１０１とエンドレスマスキングベルト１０４を使って部分めっきする、所謂「ドラム法」が採用されている。
【００１３】
ドラム法は、図７に示すように、金めっき槽１００中に回転ドラム１０１と電極１０２を配置し、槽中にはめっき液１０３が収容され、又、回転ドラム１０１の回りにエンドレスマスキングベルト１０４を巻回し、回転ドラム１０１とマスキングベルト１０４の間に金属条１を供給して部分めっきする。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ドラム法にて半田付け部６、即ち、連結部４に金フラッシュめっきを施すに際して、めっき位置の範囲を０．４５ｍｍ以下に抑えたとしても、マスキング部から金めっき液が浸入して金めっき部で極薄い「金めっきにじみ」を生じる。また、エンドレスマスキングベルトの走行時の横方向位置のばらつきなどにても、金フラッシュめっき位置が変動する。
【００１５】
つまり、本発明者らの知る限りにおいて、現状では、領域ＬＳの半田付け用金フラッシュめっきと、領域ＬＡの接点用金めっき位置間隔ＬＧが狭いものに対し、量産レベルでニッケルバリア形成を保証できる方法はない。
【００１６】
従って、本発明の目的は、エンドレスマスキングベルトの走行時の横方向位置のばらつきなどがあっても、金属条に部分金めっきを高精度にて且つ高品質にて行なうことができ、ニッケルバリア領域の確実な形成が可能であり、電子部品の小型化に対応することのできるストライプめっき用金属条、ストライプめっきが施されたストライプめっき条、及び、ストライプめっき方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係るストライプめっき用金属条、ストライプめっきが施されたストライプめっき条、及び、ストライプめっき方法にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、ストライプめっきがなされるストライプめっき用金属条であって、めっき必要部の金属条端縁角部に面取りを施すことを特徴とするストライプめっき用金属条である。一実施態様によると、前記金属条は、長手方向に連続したキャリヤ部と、前記キャリヤ部に対して直交するようにして、且つ、所定の間隔（Ｇ）にて互に離間して接続された端子と、そして半田付けを行う連結部とを有し、前記連結部の端縁角部に、所定の長さ（ＬＳ）にわたり面取りを施す。他の実施態様によると、前記金属条の厚さをＴ（ｍｍ）、面取り部における面取り幅をＡ（ｍｍ）、面取り深さをＢ（ｍｍ）とし、前記連結部における必要めっき部の、前記連結部端面からの距離をＷＳ（ｍｍ）とすると、
Ａ／ＷＳ≧１／５
Ｂ／Ｔ≧１／１０
である。
【００１８】
第２の本発明は、上記ストライプめっき用金属条を用いて、全体にニッケルメッキを施し、その後、前記端子の先端の接点部領域（ＬＡ）には接点用めっきを施し、前記連結部の前記面取りが施された半田付け部領域には半田付け用めっきを施し、前記接点用めっきと前記半田付け用めっきとの間の領域にニッケルバリア領域を形成したことを特徴とするストライプめっき条である。一実施態様によると、前記接点用めっきは、金めっき、或いは、金−コバルト合金めっきとされ、前記半田付け用めっきは、金フラッシュめっき、又は、錫若しくは錫合金めっきとされる。
【００１９】
第３の本発明は、上記金属条の全体にニッケルメッキを施した後に、回転ドラムと、この回転ドラムの回りに巻回されて走行するエンドレスマスキングベルトとの間に前記金属条を供給してめっき必要部に部分めっきするストライプメッキ方法であって、前記面取りが施された金属条端縁角部を前記エンドレスマスキングベルトにて覆い、前記回転ドラムと前記面取り部との間、及び、前記エンドレスマスキングベルトと前記面取り部との間に形成された隙間から金めっき液を前記金属条表面へと浸入させ、金属条のめっき必要部表面に金めっきを施すことを特徴とするストライプめっき方法である。
【００２０】
本発明のストライプめっき方法において、一実施態様によると、前記金属条は、長手方向に連続したキャリヤ部と、前記キャリヤ部に対して直交するようにして、且つ、所定の間隔（Ｇ）にて互に離間して接続された端子と、そして半田付けを行う連結部とを有し、前記連結部の端縁角部に、所定の長さ（ＬＳ）にわたって面取りを施し、前記エンドレスマスキングベルトは、前記連結部及び前記端子部を全て覆い、前記エンドレスマスキングベルトと隣接して配置された他のエンドレスマスキングベルトにより前記キャリヤ部を覆い、前記両エンドレスマスキングベルトは、前記キャリア部と前記連結部との間の領域にて、所定距離（Ｓ）の間隔を置いて配置される。他の実施態様によると、前記金属条の厚さをＴ（ｍｍ）、面取り部における面取り幅をＡ（ｍｍ）、面取り深さをＢ（ｍｍ）とし、前記連結部における必要めっき部の、前記連結部端面からの浸入距離をＷＳ（ｍｍ）とすると、
Ａ／ＷＳ≧１／５
Ｂ／Ｔ≧１／１０
である。他の実施態様によると、前記金メッキは、半田付け用めっきであり、前記半田付け用メッキは、金フラッシュめっき、又は、錫若しくは錫合金めっきとし得る。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るストライプめっき用金属条、ストライプめっきが施されたストライプめっき条、及び、ストライプめっき方法を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２２】
本発明の特徴は、図６を参照して先に説明した、回転ドラム１０１とエンドレスマスキングベルト１０４を用いたドラム法により、金属条の所定領域に、部分めっきを、高精度にて、且つ、高品質にて施すことにある。従って、本発明によれば、金属条の所望領域に確実にニッケルバリア領域を形成することができ、電子部品の小型化を達成し得る。
【００２３】
本実施例にてストライプめっき用金属条は、図７に示す金属条１と同様のものとされる。
【００２４】
つまり、金属条１は、プレス成形加工後において、長手方向に連続したキャリヤ部２と、このキャリヤ部２に対して直交して形成され、且つ、所定の間隔（Ｇ）にて互に離間して形成された端子３とを有する。さらに、金属条１には、連結部４が形成されている。連結部４は、端子３に接続された半田付け部６を有する。
【００２５】
ただ、本発明の金属条１は、図２に示すように、連結部４の形状において、図７に示す従来の金属条１とは大きく異なる。
【００２６】
つまり、本発明の特徴によれば、図２に示すように、金属条１の連結部４のキャリヤ２側に対向した側の端面４ａは、その連結部４の長手方向に沿った、且つ、上下対向した両端縁角部に面取り４ｂが施される。
【００２７】
面取りの方法は限定されるものではないが、一方法として図３（Ａ）に示すように、上プレス型１１及び下プレス型１２により、金属条１の連結部４のキャリヤ２側に対向した両端縁角部を、必要とされるめっき領域長さＬＳ（図７参照）にわたって押圧プレス加工するのが好適である。面取り部４ｂは、図示するように直線状である必要はなく、湾曲していても構わない。
【００２８】
このプレス加工により、連結部の上下対向した両端縁角部には、図３（Ｂ）に示すように、面取り４ｂが施される。
【００２９】
本実施例によれば、上記構成の金属条１は、下地めっきとして厚さ１〜２μｍにてニッケルめっきをした後、接点部５には長さＬＡ領域に金或は金−コバルト合金などの接点用めっき、即ち、金めっきが施される。また、連結部４の半田付け部６として利用される領域には、キャリア部２に対向する側において幅ＷＳ、長さＬＳにわたり半田付け用めっき、例えば、金フラッシュめっき、或いは、錫、錫合金めっき等のめっきが施される。
【００３０】
次に、金属条１に、金フラッシュめっき、或いは、錫、錫合金めっき等のめっき（以後単に「部分金めっき」という。）を施す工程について説明する。
【００３１】
ニッケルめっき及び接点用めっきが施された金属条１は、本発明では、ドラム法により金属条１の半田付け部６に部分金めっきが施される。
【００３２】
ドラム法は、当業者には周知であるので、詳しい説明は省略するが、図７に示すように、金めっき槽１００中に回転ドラム１０１と電極１０２を配置し、槽中にはめっき液１０３が収容され、又、回転ドラム１０１の回りにエンドレスマスキングベルト１０４を巻回し、回転ドラム１０１とマスキングベルト１０４の間に金属条１を供給して部分的に金めっきする。
【００３３】
本実施例によれば、図１及び図２に示すように、金属条１に部分金めっきを施すに際して、エンドレスマスキングベルト１０４は、連結部４及び端子部３を全て覆う第１のエンドレスマスキングベルト１０４ａと、キャリヤ部２を覆う第２のエンドレスマスキングベルト１０４ｂとにて構成され、両ベルト１０４ａ、１０４ｂは、キャリア部２と連結部４との間の領域にて、所定距離、通常０．５〜３ｍｍの間隔（Ｓ）を置いて配置される。通常、エンドレスマスキングベルト１０４ａ、１０４ｂの走行時の横方向へのバラツキは、±０．２ｍｍとされるので、両ベルト間にこの距離間隔（Ｓ）を設けることにより、両ベルト１０４ａ、１０４ｂの隣接端縁が衝接したり、互いに重なり合うことはない。
【００３４】
本発明者らの研究実験の結果によれば、このように、連結部４の角部に面取り４ｂを設けた金属条１をエンドレスマスキングベルト１０４ａによりマスキングして金フラッシュめっきなどを施した場合には、図２に示すように、回転ドラム１０１と面取り部４ｂとの間、及び、エンドレスマスキングベルト１０４ａと面取り部４ｂとの間に形成された隙間から金めっき液が連結部４表面へと浸入し、図４に示すように、連結部４の表面にも端面４ａから距離ＷＳにわたって金めっきが付くことを見出した。
【００３５】
図５は、上記実施例にて説明したストライプめっき法にて金属条１に金フラッシュめっきを施した後の金属条１（即ち、ストライプめっき条１Ａ）を示す。
【００３６】
図５からも理解されるように、連結部４にて金めっきを必要としない領域、即ち、長さＬＳとされるめっき必要部６以外の領域においては面取りが施されていないので、角部のエッジ効果により金めっき液は、回転ドラム１０１と金属条１との間、及び、エンドレスマスキングベルト１０４ａと金属条１との間には浸入せず、金めっきは付かない。一方、連結部４の角部に面取り４ｂを施した領域、即ち、めっき必要部６には金めっきが付いている。更には、両エンドレスマスキングベルト１０４ａ、１０４ｂが隣り合った空隙部（Ｓ）に対応して、端子３に金めっき８が施されているが、この部分は、端子３をキャリア部２から分離するに際して切除される部分であり、何ら問題はない。
【００３７】
図５から理解されるように、端子３の先端接点部領域５と金フラッシュめっきが付着した半田付け領域６との間には、少なくとも領域ＬＧにおいて、ニッケルバリア領域が形成されている。
【００３８】
従って、本発明により形成された端子３によれば、ニッケルバリア領域ＬＧが明確に形成されることから、半田付け作業時に、半田が半田付け領域６から先端接点部５に流れることが有効に防止される。即ち、本発明の端子３には、所謂、半田の吸いあがり現象は見られない。
【００３９】
上述にて理解されるように、本実施例のストライプめっき法によれば、金属条１の寸法が変わっても、単に両ベルト１０４ａ、１０４ｂの間隔（Ｓ）を調整するだけで良く、汎用性があり、作業性に優れている。
【００４０】
本発明者らの研究実験の結果、金属条連結部４の面取り形状寸法と、金属条１における金めっき付着領域６との関係は、次の通りであることが分かった。図４にストライプめっきが施されたストライプめっき条１Ａの連結部４部分を示す。
【００４１】
図４を参照して、いま、金属条１の厚さをＴ（ｍｍ）、面取り部４ｂの面取り量、即ち、連結部端面４ａからの面取り長さをＡ（ｍｍ）、連結部表面からの面取り深さをＢ（ｍｍ）、金めっきの付着量、即ち、連結部端面４ａからの浸入距離をＷＳ（ｍｍ）とすると、
Ａ／ＷＳ≧１／５
Ｂ／Ｔ≧１／１０
である。Ａ／ＷＳが１／５より小さい場合、また、Ｂ／Ｔが１／１０より小さい場合には、めっきされる部位の面積が狭く、半田付けが狭くなり、十分な半田接合強度が得られない、といった問題がある。
【００４２】
つまり、上記式を満足することにより、半田付け用金フラッシュめっき必要領域６に、即ち、浸入距離ＷＳにわたって金めっきが付くことが確認された。
【００４３】
なお、本発明の作用効果を実証するために以下の実験を行った。表１に実験結果を示す。
【００４４】
実験では、厚さ（Ｔ）０．２ｍｍ、幅（Ｗ）２５ｍｍのばね用リン青銅とされるストライプめっき用金属条、即ち、コネクタ用プレス材を用い、プレス加工により作製した、図７に示す形状の金属条を使用した。なお、連結部４の幅（ｗ）は、１．０ｍｍ、半田付け部６の幅（ＷＳ）は０．８ｍｍであった。
【００４５】
次いで、このプレス加工した金属条１に対して、図３（Ａ）に示すように、上プレス型１１及び下プレス型１２により、金属条１の連結部４のキャリヤ側に対向した上下対向した両端縁角部に、長さＬＳ＝１．２ｍｍにわたって押圧し、面取りを行い、図３（Ｂ）に示すような面取り部４ｂを備えた金属条１を作製した。面取り部４ｂの面取り量Ａ、Ｂは表１に示す通りであった。
【００４６】
その後、プレス加工された金属条１は、ニッケル（Ｎｉ）めっき槽（図示せず）にて全体が厚さ１．５μｍにてニッケルめっきを施した後、通常のドラム法にて、金めっき領域ＬＡに接点用金めっきを０．４〜０．６μｍ付けた。
【００４７】
続いて、上述した本発明に従った方法にて、半田付け用めっき領域ＬＳに、半田付け用金フラッシュめっきを０．０２〜０．０５μｍ施した。
【００４８】
このようにして作製した、本発明に従ったストライプめっき条１Ａを用いて、半田実装試験の模擬試験を実施した。即ち、６０％錫（Ｓｎ）残鉛（Ｐｂ）半田の２３５℃溶融半田ないに２５％ロジンメタノールフラックスを付けた上記サンプルの連結部４（ｗ×ＬＳ）を数秒浸漬し、この浸漬した部位の半田濡れ性を評価した。また、いずれの例も接点部の金めっきへの半田の付着（半田の吸いあがり）現象はなかった。
【００４９】
表１の結果から、本発明によれば、金属条１に部分金めっきを高精度且つ高品質にて行い得ることが分かる。
【００５０】
【表１】

【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のストライプめっき用金属条、ストライプめっき条及びストライプめっき方法は、ストライプめっきがなされるストライプめっき用金属条が、そのめっき必要部の金属条端縁角部に面取りを施す構成とされるので、エンドレスマスキングベルトの走行時の横方向位置のばらつきなどがあっても、金属条に部分めっきを高精度にて且つ高品質にて行なうことができ、ニッケルバリア領域の確実な形成が可能であり、電子部品の小型化に対応することができる。又、本発明のストライプめっき方法は、種々の寸法の金属条に対しても作業性良く対応し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のストライプめっき方法の一実施例を説明する図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに取った、ストライプめっき用金属条の面取り部の形状の一実施例を示す断面図である。
【図３】ストライプめっき用金属条の面取り部形成方法を説明する工程図である。
【図４】ストライプめっき用金属条面取り部と、部分金めっきとの関係を説明する断面図である。
【図５】本発明に従ったストライプめっき用金属条の一実施例を示す平面図である。
【図６】本発明のストライプめっき方法を実施するためのめっき設備の一実施例を示す概略構成図である。
【図７】従来のストライプめっき用金属条の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ ストライプめっき用金属条
１Ａ ストライプめっき条
２ キャリヤ部
３ 端子
４ 連結部
４ｂ 面取り部
５ 接点部
６ 半田付け部
７ ニッケルバリア領域
１０１ 回転ドラム
１０２ 電極
１０３ めっき液
１０４ マスキングベルト

Claims (10)

1. ストライプめっきがなされるストライプめっき用金属条であって、めっき必要部の金属条端縁角部に面取りを施すことを特徴とするストライプめっき用金属条。
2. 前記金属条は、長手方向に連続したキャリヤ部と、前記キャリヤ部に対して直交するようにして、且つ、所定の間隔（Ｇ）にて互に離間して接続された端子と、そして半田付けを行う連結部とを有し、前記連結部の端縁角部に、所定の長さ（ＬＳ）にわたり面取りを施すことを特徴とする請求項１のストライプめっき用金属条。
3. 前記金属条の厚さをＴ（ｍｍ）、面取り部における面取り幅をＡ（ｍｍ）、面取り深さをＢ（ｍｍ）とし、前記連結部における必要めっき部の、前記連結部端面からの距離をＷＳ（ｍｍ）とすると、
   Ａ／ＷＳ≧１／５
   Ｂ／Ｔ≧１／１０
   であることを特徴とする請求項２のストライプめっき用金属条。
4. 請求項２又は３のストライプめっき用金属条を用いて、全体にニッケルメッキを施し、その後、前記端子の先端の接点部領域（ＬＡ）には接点用めっきを施し、前記連結部の前記面取りが施された半田付け部領域には半田付け用めっきを施し、前記接点用めっきと前記半田付け用めっきとの間の領域にニッケルバリア領域（ＬＧ）を形成したことを特徴とするストライプめっき条。
5. 前記接点用めっきは、金めっき、或いは、金−コバルト合金めっきとされ、前記半田付け用めっきは、金フラッシュめっき、又は、錫若しくは錫合金めっきとされる請求項４のストライプめっき条。
6. 請求項１の金属条の全体にニッケルメッキを施した後に、回転ドラムと、この回転ドラムの回りに巻回されて走行するエンドレスマスキングベルトとの間に前記金属条を供給してめっき必要部に部分めっきするストライプメッキ方法であって、
   前記面取りが施された金属条端縁角部を前記エンドレスマスキングベルトにて覆い、前記回転ドラムと前記面取り部との間、及び、前記エンドレスマスキングベルトと前記面取り部との間に形成された隙間から金めっき液を前記金属条表面へと浸入させ、金属条のめっき必要部表面に金めっきを施すことを特徴とするストライプめっき方法。
7. 前記金属条は、長手方向に連続したキャリヤ部と、前記キャリヤ部に対して直交するようにして、且つ、所定の間隔（Ｇ）にて互に離間して接続された端子と、そして半田付けを行う連結部とを有し、前記連結部の端縁角部に、所定の長さ（ＬＳ）にわたって面取りを施し、前記エンドレスマスキングベルトは、前記連結部及び前記端子部を全て覆い、前記エンドレスマスキングベルトと隣接して配置された他のエンドレスマスキングベルトにより前記キャリヤ部を覆い、前記両エンドレスマスキングベルトは、前記キャリア部と前記連結部との間の領域にて、所定距離（Ｓ）の間隔を置いて配置されることを特徴とする請求項６のストライプめっき方法。
8. 前記金属条の厚さをＴ（ｍｍ）、面取り部における面取り幅をＡ（ｍｍ）、面取り深さをＢ（ｍｍ）とし、前記連結部における必要めっき部の、前記連結部端面からの距離をＷＳ（ｍｍ）とすると、
   Ａ／ＷＳ≧１／５
   Ｂ／Ｔ≧１／１０
   であることを特徴とする請求項７のストライプめっき方法。
9. 前記金メッキは、半田付け用めっきであることを特徴とする請求項７又は８のストライプめっき方法。
10. 前記半田付け用メッキは、金フラッシュめっき、又は、錫若しくは錫合金めっきであることを特徴とする請求項９のストライプめっき方法。

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