JP4325280B2

JP4325280B2 - Processing method of electronic parts

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Publication number: JP4325280B2
Application number: JP2003156416A
Authority: JP
Inventors: 智洋奥村; 憲一郎末次; 啓司川添; 光央斎藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2023-06-02
Also published as: JP2004363152A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品をプリント基板に実装する方法として、はんだ噴流によるフロー法がよく知られている。電子部品の代表例として、コイルを実装する方法について説明する。
【０００３】
図１８にコイル１の外観図を示す。コイル１は、コイルボビン２、コイル部３と、後の工程を経て端子部となる部分４から成る。巻線機などを用いて、コイル部３はコイルボビン２に巻きつけられている。コイル部３を構成する導線は、一般に、銅を主成分とする線材の表面に樹脂が被覆された被覆線であり、樹脂としてはポリウレタン系、イミド系、ポリエステル系などが用いられ、被覆線は一般にエナメル線と呼ばれている。
【０００４】
図１９に示すように、端子部には、はんだメッキ３６が形成される。この工程については、後で詳しく述べる。
【０００５】
このようなコイルを、図２０に示すようにプリント基板２０に装着する。プリント基板２０に設けられた貫通穴に端子部を挿入し、これをはんだ噴流装置で処理することで、端子部のはんだメッキ３６とランド２１がはんだ付けされる。はんだ噴流装置については後述する。
【０００６】
端子部にはんだをメッキする工程について、図２１乃至図２５を参照して説明する。図２１に示すように、メッキ処理前は、端子部となる部分４は被覆線の形態を有し、銅を主成分とする線材９の表面に、樹脂１０が被覆されている。また、はんだメッキ漕３７の内部に鉛入りはんだ３８（鉛含有率９５％）が溶解した状態（４００℃）で準備されている。次いで、図２２に示すように、端子部となる部分をはんだメッキ漕３７に浸すことで、被覆された樹脂が熱により剥離し、エナメルかす３９となってはんだ３８に溶出する。次いで、図２３に示すように、端子部となる部分をはんだメッキ漕３７から引き上げると、端子部にはんだメッキ３６が固着する。
【０００７】
コイルの他の形態として、端子棒を有するものもある。図２４にその外観図を示す。コイルボビン２にコイル線が巻きつけられ、コイル部３が形成されている。端子部となる部分４１は、コイルボビン２から突出して配置された端子棒４０に数回巻きつけられている。図２１乃至図２３で述べたようなメッキ工程において、端子棒４０をはんだメッキ漕に浸すと、端子棒４０にはんだメッキが固着する。はんだメッキが固着した端子棒４０の断面図を図２５に示す。端子棒４０の周囲にはんだメッキ３６が固着され、樹脂の被覆が除去された線材９がはんだメッキ３６を介して端子棒４０と一体化される。
【０００８】
次に、はんだ噴流装置の動作について、図１０を参照して説明する。リード足がない面実装部品やリード足があるディスクリート部品などのはんだ付け部品を混載した基板を所定方向に搬送させながら、この基板に、噴流ノズルから噴出させた溶融はんだを供給して、はんだ付けを行うはんだ噴流装置は既に知られている。この種のはんだ噴流装置には、基板２０やはんだ付け部品にフラックスを塗布するフラックス塗布装置２３と、フラックスを良好に乾燥させるなどのためにはんだ付け部品や基板２０を予熱するパネルヒータなどからなる予熱装置２４と、基板２０やはんだ付け部品に溶融状態のはんだを供給する溶融はんだ供給部２５などとが、基板搬送方向Ａに沿って順に配置されており、基板２０は、その両側部を把持して搬送する対となった搬送コンベア２６により基板搬送経路２７に沿って搬送される。
【０００９】
溶融はんだ供給部２５は、電子部品を載せた基板２０に対してはんだ面全面に良好に溶融はんだを供給するための一次噴流ノズル２８と、はんだ供給済みの基板２０から、余分な溶融はんだを除去するための二次噴流ノズル２９とを備えている。これらの噴流ノズル２８、２９は溶融はんだが溜められているはんだディップ槽３０内に浸けられている。こうしたはんだ噴流装置については、特許文献１で詳しく説明されている。
【００１０】
一方、素子の端子部分を洗浄するプラズマ洗浄技術が最近用いられるようになってきた。その一例が、特許文献２に述べられている。特許文献２では、液晶表示素子の端子部分を処理する場合について説明されている。図２６において、液晶表示素子４２は、透明なガラス板或いはプラスチックフィルムからなる一対の基板４３を重ね合わせ、枠状のシール材（図示せず）を介して接合し、その両基板４３とシール材とで囲まれた空間内に液晶を封入してなる。一方の基板４３の一側縁部は他方の基板４３の一側縁部から突出し、この突出部分の内面が複数のＩＴＯ等の透明導電膜からなる端子４５が配列する端子部４４となっている。端子部４４には、例えばフレキシブル構造の駆動回路基板が異方導電性接着剤を介して接合されるが、この際、その端子部４４が塵埃や残渣等の異物で汚染されていると、その接合部に機械的な接着不良や電気的な接続不良が生じてしまう。
【００１１】
そこで、プラズマ照射器４６を用いて端子部４４の表面にプラズマ化したガス気流を照射することによって、端子部４４の表面に付着している異物を吹き飛ばしたり、前記異物に作用する化学的結合力を弱くして表面から分離させ、或いは前記異物そのものを化学的に分解して表面より除去して洗浄する。プラズマ照射器４６は陽極としてのノズル管４７と、このノズル管４７内に設けられた陰極としてのトーチ（図示せず）とからなり、ノズル管４７の先端部は先細状に絞られた照射口４７ａとなっている。洗浄時には、ノズル管４７内に反応用ガスとして例えば空気（大気）、窒素ガス（Ｎ₂），アルゴン（Ａｒ）等を供給しながら陽極であるノズル管４７と陰極であるトーチとの間にアーク放電を発生させる。これに応じてノズル管４７内の反応用ガスは加熱されて電離し、イオンと電子とになってプラズマ状態を形成する。このプラズマ化した反応用ガスはノズル管４７のスポット径５ｍｍの照射口４７ａからプラズマジェット４８として噴出し、端子部４４の表面に照射される。この際、液晶表示素子４２は例えば移動テーブル４９の上に載置し、プラズマ照射器４６は移動テーブル４９の上方の定位置に支持し、移動テーブル４９を液晶表示素子４２と共に端子部４４の長手方向に沿う方向に一定の速度で移動させながらノズル管４７の照射口４７ａから端子部４４の表面にプラズマジェット４８を照射する。これにより、端子部４４の表面の全体の領域に順次プラズマジェット４８が当たってその領域の汚染物質が吹き飛ばされたり、前記汚染物質に作用する化学的結合力が弱まって表面から分離し、或いは前記汚染物質そのものが化学的に分解しして汚染物質が順次除去され、端子部４４の表面の全体が清浄な状態に洗浄される。
【００１２】
そしてこの後、端子部４４の上に異方導電性接着剤を介して回路基板を接合する。端子部４４の表面は汚染物質が除去された清浄な状態にあり、したがって回路基板を良好な接合状態を保って端子部４４に接合することができる。
【００１３】
【特許文献１】
特開２０００−３５７８６５号公報
【特許文献２】
特開２００２−２８５９７号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例の電子部品の処理においては、環境に配慮したはんだの鉛フリー化に対応できないという問題点があった。
【００１５】
図２１乃至図２５を参照して説明した端子部へはんだをメッキする工程において、鉛入りはんだを鉛フリーはんだに置き換えると、正常に端子部へはんだをメッキすることができない。鉛フリーはんだは鉛入りはんだに比べて融点が高く、はんだメッキ漕内に鉛フリーはんだを溶解させて保持するには高温が必要となる。また、銅との混晶状態を形成しやすい鉛を含まない。したがって、溶解はんだに端子部となる部分の被覆線を浸すと、被覆された樹脂は剥離するものの、線材が酸化してはんだが線材に固着しない。或いは、線材の線径がφ０．１ｍｍ以下と細い場合、線材に熱応力が発生して樹脂が剥離したところが切断されてしまい、端子部となる部分そのものがはんだメッキ漕内に消失してしまう。
【００１６】
このような事情から、コイルの端子部においては、やむを得ず鉛入りはんだを用いた処理が行われていた。しかし、この場合、コイルをプリント基板に実装するはんだ噴流装置において、はんだディップ漕に端子部の鉛入りはんだから鉛が溶け出し、はんだディップ漕内のはんだにおける鉛含有率が徐々に上昇してしまう。鉛フリーはんだ付け工程においては、使用するはんだの鉛含有率を管理する必要があり、一般的には１％未満、より厳しい運用においては０．３％未満、０．２％未満といった基準が用いられている。しかし、上記のように鉛が混入すると、はんだ噴流装置を数日乃至数週間運転するごとに、はんだディップ漕内のはんだを総入れ替えして、鉛含有率の管理基準を維持する必要があり、大きな負担となっていた。
【００１７】
なお、特許文献２に紹介されているプラズマ洗浄技術は、あくまで導電性部分が露出した端子部を清浄化するための処理技術であり、鉛フリーはんだへの対応については一切述べられていない。
【００１８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、端子部に鉛フリーはんだをメッキした電子部品と、電子部品の端子部に鉛フリーはんだをメッキする処理方法と、電子部品を鉛フリーはんだ実装工程に適応させる処理方法とを提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本願発明の処理方法は、貫通穴が設けられた第一電極、誘電体、第二電極、ガスノズルからなり、前記第一電極と前記第二電極の間に電圧を印加することで前記第一電極に設けられた貫通穴内にプラズマを発生させ、端子部を有する電子部品を処理する方法であって、銅を主成分とし、かつ、表面が樹脂で被覆され線径がφ０．０１ｍｍ以上φ０．１ｍｍ以下の被覆線に前記プラズマを照射するステップを含み、前記プラズマを照射した部分に、鉛含有率が１％未満のはんだをメッキして端子部を形成するステップを含むことを特徴とする。
【００２０】
また、好適には、プラズマを照射した部分に、フラックスを塗布するステップと、フラックスを塗布した部分に、鉛含有率が１％未満のはんだをメッキして端子部を形成するステップを含むことが望ましい。
【００２１】
本願発明の処理方法において、希ガスを主体とするガスのプラズマを照射してもよいし、希ガスに酸素またはフッ素を含むガスを混合させたガスのプラズマを照射してもよい。また、好適には、大気圧プラズマを照射することが好ましい。
【００２２】
本願発明の処理方法は、電子部品の端子部をプリント基板に挿入するステップと、プリント基板をはんだ噴流装置にて処理して電子部品の端子部をプリント基板にはんだ付けするステップとを含む場合にも適用可能である。
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１乃至図１１を参照して説明する。
【００２３】
図１は、端子となる部分の樹脂被覆を除去するためのマイクロプラズマ処理装置の概略構成を示す斜視図である。図１において、コイル１は、コイルボビン２、コイル部３と、後の工程を経て端子部となる部分４から成る。巻線機などを用いて、コイル部３を構成する導線はコイルボビン２に巻きつけられている。コイル部３を構成する導線は、一般に、銅を主成分とする線材の表面に樹脂が被覆された被覆線であり、一般にエナメル線と呼ばれている。電子部品としてのコイル１をハンドリングするハンドラ５は、図中の矢印のような可動構造を成し、コイル１をつかんだまま昇降運動できる。マイクロプラズマ源６には、ガス供給装置７と電源８が接続されており、局所的にプラズマを発生させることができる。
【００２４】
図２は、マイクロプラズマ源６と端子部となる部分４の断面図である。メッキ処理前は、端子部となる部分４は被覆線の形態を有し、銅を主成分とする線材９の表面に、樹脂１０が被覆されている。マイクロプラズマ源６は、貫通穴が設けられた第一電極１１、誘電体１２、第二電極１３、ガスノズル１４から成り、第一電極１１と第二電極１３の間に電圧を印加することにより、第一電極１１に設けられた貫通穴内にプラズマ１５が発生する。第一電極１１と第二電極１３の間に印加する電圧は、数百ｋＨｚ〜数ＧＨｚの高周波電圧でもよいし、高周波をパルス変調したものでもよく、或いは、パルス状の直流電圧でもよい。第一電極１１と線材９の間にアーク放電が生じると、線材９が溶解・飛散して消失する恐れがあるため、第二電極１３に高電圧を印加して、第一電極１１を接地することが好ましい。発生させるプラズマは、希ガスを主体とするガスのプラズマであってもよく、或いは、希ガスに酸素またはフッ素を含むガス（ＣＦ₄、ＳＦ₆など）を混合させたガスのプラズマであってもよい。また、このようなプラズマ源は数Ｐａから数気圧まで動作可能であるが、典型的には１００００Ｐａから３気圧程度の範囲の圧力で動作する。とくに、大気圧付近での動作は、厳重な密閉構造や特別な排気装置が不要であるとともに、プラズマや活性粒子の拡散が適度に抑制されるため、とくに好ましい。
【００２５】
図３は、端子部となる部分にプラズマを照射している状態の断面図である。ハンドラ５を操作して、端子部となる部分４をプラズマ１５中に挿入し、プラズマを照射する。すると、プラズマ中の活性粒子が被覆された樹脂１０と反応して揮発し、端子となる部分の先端部において線材９が露出する。希ガスは大気圧付近で放電しやすいという利点があるが、酸素またはフッ素を含むガス（ＣＦ₄、ＳＦ₆など）を混合させた方が高速に処理できるという利点がある。しかし、Ｆを含むガスはヘリウムなどの希ガスに比べて高価であるため、端子部となる部分４を挿入したときにだけ供給するようにしてもよい。或いは、端子部となる部分４を挿入してからガスを供給してプラズマを発生させてもよい。このようなプラズマは非平衡プラズマと呼ばれ、電離を担う電子の温度は数万℃と高いが、イオンや中性粒子の温度は数百〜数千℃と低く、被覆した樹脂のみを効果的に揮発させつつ、線材への熱的・機械的ダメージが極めて小さいという利点がある。また、仮に、従来例で示したプラズマ洗浄装置を用いて端子部を処理しても、線材の周囲の一部のみの樹脂が除去されるに過ぎないが、本実施形態においては、線材の全周に渡って樹脂を除去することができるという点において格段に優れている。
【００２６】
次に、図４に示すように、ハンドラ５を操作して端子部となる部分４を引き上げる。このとき、線材の材質、温度、酸素や水蒸気の濃度などの処理状況にも依るが、一般に、露出した線材９の表面には薄い自然酸化膜が成長する。その厚さは概ね１００ｎｍ未満であり、おおよそ５ｎｍ〜２０ｎｍである。
【００２７】
次に、図５に示すように、はんだメッキ漕１６の近くに端子部となる部分を移動させる。はんだメッキ漕１６の内部に鉛フリーはんだ１７（鉛含有率０．１％、錫及び銅を主成分とする）が溶解した状態（２６０℃）で準備されている。はんだメッキ漕１６の周囲には、はんだメッキ槽を加熱するヒーター１８が配置されている。鉛はんだにおけるはんだメッキ漕よりも低温となっているのは、樹脂を溶解・剥離させる必要がないためである。このため、極めて細い線材であっても、線材に熱応力が発生して樹脂が剥離したところが切断されたり、端子部となる部分そのものがはんだメッキ漕内に消失してしまうことがない。
【００２８】
次いで、図６に示すように、ハンドラを操作して端子部となる部分をはんだメッキ漕１６に浸した後、図７に示すように、ハンドラを操作して端子部となる部分を引き上げると、鉛フリーはんだが線材９の先端部にはんだメッキ１９が固着する。
【００２９】
このようにして、図８に示すような、適切に端子処理されたコイル１ができあがる。
【００３０】
次いで、このようなコイルを、図９に示すようにプリント基板２０に装着する。プリント基板２０に設けられた貫通穴に端子部を挿入する。
【００３１】
次に、図１０に示すような鉛フリーのはんだ噴流装置２２で処理することで、端子部とランド２１がはんだ３１によって接続され、図１１に示すようにはんだ付け処理が完了する。図１０において、基板２０やはんだ付け部品にフラックスを塗布するフラックス塗布装置２３と、フラックスを良好に乾燥させるなどのためにはんだ付け部品や基板２０を予熱するパネルヒータなどからなる予熱装置２４と、基板２０やはんだ付け部品に溶融状態のはんだを供給する溶融はんだ供給部２５などとが、基板搬送方向Ａに沿って順に配置されており、基板２０は、その両側部を把持して搬送する対となった搬送コンベア２６により基板搬送経路２７に沿って搬送される。
【００３２】
溶融はんだ供給部２５は、電子部品を載せた基板２０に対してはんだ面全面に良好に溶融はんだを供給するための一次噴流ノズル２８と、はんだ供給済みの基板２０から、余分な溶融はんだを除去するための二次噴流ノズル２９とを備えている。これらの噴流ノズル２８、２９は溶融はんだが溜められているはんだディップ槽３０内に浸けられている。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図１２を参照して説明する。図１２は、端子部にプラズマを照射するためのマイクロプラズマ源の一例を示す断面図である。図１２において、メッキ処理前は、端子部となる部分４は被覆線の形態を有し、銅を主成分とする線材９の表面に、樹脂１０が被覆されている。マイクロプラズマ源６は、貫通穴が設けられた第一電極１１、貫通穴が設けられた誘電体１２、第二電極１３、ガスノズル１４から成る。誘電体１２に設けられた貫通穴は、第一電極１１に設けられた貫通穴と実質的に同軸状に配置されている。第一電極１１と第二電極１３の間に電圧を印加することにより、第一電極１１及び誘電体１２に設けられた貫通穴内にプラズマ１５が発生する。第一電極１１と第二電極１３の間に印加する電圧は、数百ｋＨｚ〜数ＧＨｚの高周波電圧でもよいし、高周波をパルス変調したものでもよく、或いは、パルス状の直流電圧でもよい。第一電極１１と線材９の間にアーク放電が生じると、線材９が溶解・飛散して消失する恐れがあるため、第二電極１３に高電圧を印加して、第一電極１１を接地することが好ましい。
【００３４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図１３を参照して説明する。図１３は、端子部にプラズマを照射するためのマイクロプラズマ源の一例を示す断面図である。図１３において、メッキ処理前は、端子部となる部分４は被覆線の形態を有し、銅を主成分とする線材９の表面に、樹脂１０が被覆されている。マイクロプラズマ源６は、貫通穴が設けられた第一電極１１、貫通穴が設けられた誘電体１２、第二電極１３、ガス供給穴３２から成る。誘電体１２に設けられた貫通穴は、第一電極１１に設けられた貫通穴と実質的に同軸状に配置されている。ガス供給穴３２からは、第一電極１１及び第二電極１３に設けられた貫通穴に向けてガスが噴出される。第一電極１１と第二電極１３の間に電圧を印加することにより、第一電極１１及び誘電体１２に設けられた貫通穴内にプラズマ１５が発生する。第一電極１１と第二電極１３の間に印加する電圧は、数百ｋＨｚ〜数ＧＨｚの高周波電圧でもよいし、高周波をパルス変調したものでもよく、或いは、パルス状の直流電圧でもよい。第一電極１１と線材９の間にアーク放電が生じると、線材９が溶解・飛散して消失する恐れがあるため、第二電極１３に高電圧を印加して、第一電極１１を接地することが好ましい。このような構成では、ガス供給穴３２から吹き出したガスが全てプラズマが発生している空間中を通過するため、ガスの利用効率が高いという利点がある。
【００３５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について、図１４を参照して説明する。図１４は、端子部にプラズマを照射するためのマイクロプラズマ源の一例を示す断面図である。図１４において、メッキ処理前は、端子部となる部分４は被覆線の形態を有し、銅を主成分とする線材９の表面に、樹脂１０が被覆されている。マイクロプラズマ源６は、貫通穴が設けられた誘電体製放電管３３と、放電管の近傍に設けられた第一電極１１と、放電管の近傍に設けられた第二電極１３とから成り、ガスは図中下方から上方へ向けて放電管３３内に供給される。第一電極１１と第二電極１３の間に電圧を印加することにより、放電管３３内にプラズマ１５が発生する。第一電極１１と第二電極１３の間に印加する電圧は、数百ｋＨｚ〜数ＧＨｚの高周波電圧でもよいし、高周波をパルス変調したものでもよく、或いは、パルス状の直流電圧でもよい。第一電極１１と線材９の間にアーク放電が生じると、線材９が溶解・飛散して消失する恐れがあるため、第二電極１３に高電圧を印加して、第一電極１１を接地することが好ましい。このような構成では、プラズマが電極と接触しないため、電極の寿命が長いという利点がある。
【００３６】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について、図１５参照して説明する。図１５は、端子部にプラズマを照射するためのマイクロプラズマ源の一例を示す断面図である。図１５において、メッキ処理前は、端子部となる部分４は被覆線の形態を有し、銅を主成分とする線材９の表面に、樹脂１０が被覆されている。マイクロプラズマ源６は、貫通穴が設けられた誘電体製放電管３３と、放電管の近傍に設けられたコイル３４とから成り、ガスは図中下方から上方へ向けて放電管３３内に供給される。コイル３４に高周波電圧を印加して、コイル３４に大きな電流を流すことにより、誘導結合性のプラズマ１５が放電管３３内に発生する。コイル３４に印加する電圧は、数百ｋＨｚ〜数ＧＨｚの高周波電圧でもよいし、高周波をパルス変調したものでもよく、或いは、パルス状の直流電圧でもよい。また、コイル３４が過熱しないように、コイル３４の内部または外部に冷媒を流すことが好ましい。このような構成では、電極が不要なため、プラズマ源の寿命が長くなるという利点がある。コイル３４は、一般に一端が高周波電源に、他端が接地されるが、他端を開放したアンテナを用いてもよい。
【００３７】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について、図１６参照して説明する。図１６は、端子部にプラズマを照射するためのマイクロプラズマ源の一例を示す断面図である。図１６において、メッキ処理前は、端子部となる部分４は被覆線の形態を有し、銅を主成分とする線材９の表面に、樹脂１０が被覆されている。マイクロプラズマ源６は、凹部を有する誘電体１２と、電極３５とから成り、ガスはガス供給穴３２から誘電体１２の凹部に供給される。電極３５に高周波電圧を印加すると、誘電体１２の凹部にプラズマ１５が発生する。電極３５に印加する電圧は、数百ｋＨｚ〜数ＧＨｚの高周波電圧でもよいし、高周波をパルス変調したものでもよく、或いは、パルス状の直流電圧でもよい。このような構成では、電極３５と線材９の間に強いストリーマ状の放電が起きる場合があり、アークに移行しないよう条件を調整すれば、極めて高速に処理できるという利点がある。
【００３８】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について、図１７参照して説明する。図１７は、端子部にプラズマを照射するためのマイクロプラズマ源の一例を示す断面図である。図１７において、メッキ処理前は、端子部となる部分４は被覆線の形態を有し、銅を主成分とする線材９の表面に、樹脂１０が被覆されている。マイクロプラズマ源６は、凹部を有する電極３５から成り、ガスはガス供給穴３２から電極３５の凹部に供給される。電極３５に高周波電圧を印加すると、電極３５の凹部にプラズマ１５が発生する。電極３５に印加する電圧は、数百ｋＨｚ〜数ＧＨｚの高周波電圧でもよいし、高周波をパルス変調したものでもよく、或いは、パルス状の直流電圧でもよい。このような構成では、電極３５と線材９の間に強いストリーマ状の放電が起きる場合があり、アークに移行しないよう条件を調整すれば、極めて高速に処理できるという利点がある。
【００３９】
以上述べた本発明の実施形態において、プラズマ源としていくつかの構成例を示したが、様々なプラズマ源を用いることができる。
【００４０】
また、マイクロプラズマ源にて処理する際に、線材に直流電圧または高周波電力を供給することにより、プラズマ中のイオンを引き込む作用を強めることも可能である。この場合、処理速度が大きくなるという利点がある。
【００４１】
また、鉛含有率が０．１％のはんだを端子部にメッキする場合を例示したが、本発明は、鉛含有率が１％未満のはんだがメッキされている電子部品を提供可能である。このような電子部品を用いることにより、はんだ噴流装置内のはんだディップ漕への鉛の混入を実質的に激減させることが可能となる。しかし、はんだ噴流装置内のはんだディップ漕への鉛の混入をさらに小さくするには、はんだの鉛含有率が０．５％未満であることが好ましく、さらに、はんだの鉛含有率が０．３％未満であることが好ましい。
【００４２】
また、線材を被覆している樹脂をマイクロプラズマにより除去する際の条件を適切に調整することにより、樹脂を除去した後の線材の表面に微小な凹凸を形成することが可能となる。このような微小な凹凸表面には、鉛入りはんだよりも濡れ性が悪い鉛フリーはんだであっても付着しやすくなり、信頼性の高い端子部の形成が可能となる。
【００４３】
また、線材を被覆している樹脂をマイクロプラズマにより除去した後、端子部にフラックスを塗布し、次いで鉛含有率の小さいはんだをメッキしてもよく、このような処理により、信頼性の高い端子部が得られる。
【００４４】
また、以上述べた本発明の実施形態においては、各端子部が単一の線材から成る場合を例示したが、端子部が複数の線材から成る撚り線であっても、本発明の適用は可能である。プラズマはガス状であるため、撚り線の隙間にも活性粒子を作用させることができるため、撚り線のままマイクロプラズマ処理することによっても、適切な端子状態を得ることが可能である。
【００４５】
また、本発明は、とくに端子部を成す線材の線径がφ０．０１ｍｍ以上φ０．１ｍｍ以下である場合に格別の効果を奏する。線径がφ０．０１ｍｍ未満の線材は取扱が困難であり、本発明で述べたような処理は適さない。一方、線径が０．１ｍｍよりも大きい場合は、刃物状の工具を用いて樹脂の被覆を削り取ることも可能であり、プラズマ処理は必ずしも必要ではない。
【００４６】
また、電子部品としてのコイルを形成した後、端子部をプラズマ処理する場合を例示したが、被覆線の状態で端子を処理した後、コイルを形成してもよい。この場合、銅を主成分とする線材の表面に樹脂が被覆された被覆線の一部にプラズマを照射するステップと、プラズマを照射した部分で線材を切断するステップと、切断された被覆線を所定の形状に巻いてコイルを形成するステップを含む処理方法を用いる。
【００４７】
また、はんだ噴流装置のはんだディップ漕内のはんだにおける鉛含有率が０．１％である場合を例示したが、はんだ噴流装置のはんだディップ漕内のはんだにおける鉛含有率が１％未満である場合に本発明は格別の効果を奏する。このような鉛含有率が低い場合において、とくに端子部からの鉛の混入に敏感であるためである。
【００４８】
また、端子部を有する電子部品の処理装置として、巻線機と、マイクロプラズマ源と、マイクロプラズマ源にガスを供給するガス供給装置と、マイクロプラズマ源または電子部品の端子部に電力を供給する電源と、はんだメッキ漕と、はんだメッキ漕を加熱するヒーターと、はんだ噴流装置を備えた処理装置を構成することで、一連の処理を短時間で処理することが可能である。
【００４９】
また、コイルの他の形態として、端子棒を有するものについても、本発明は適用可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本願発明の処理方法によれば、貫通穴が設けられた第一電極、誘電体、第二電極、ガスノズルからなり、前記第一電極と前記第二電極の間に電圧を印加することで前記第一電極に設けられた貫通穴内にプラズマを発生させ、端子部を有する電子部品を処理する方法であって、銅を主成分とし、かつ、表面が樹脂で被覆され線径がφ０．０１ｍｍ以上φ０．１ｍｍ以下の被覆線に前記プラズマを照射するステップを含み、前記プラズマを照射した部分に、鉛含有率が１％未満のはんだをメッキして端子部を形成するステップを含むため、電子部品の端子部に鉛フリーはんだをメッキすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態で用いたマイクロプラズマ処理装置の概略構成を示す斜視図
【図２】マイクロプラズマ源と端子部となる部分の断面図
【図３】端子部となる部分にプラズマを照射している状態を示す断面図
【図４】端子部となる部分を引き上げた状態を示す断面図
【図５】はんだメッキ漕の近くに端子部となる部分を移動させた状態を示す断面図
【図６】端子部となる部分をはんだメッキ漕に浸した状態を示す断面図
【図７】端子部となる部分を引き上げた状態を示す断面図
【図８】端子処理されたコイルの外観を示す斜視図
【図９】コイルをプリント基板に装着した状態を示す断面図
【図１０】はんだ噴流装置の概略構成を示す断面図
【図１１】はんだ付け処理が完了した状態を示す断面図
【図１２】本発明の第２実施形態で用いたマイクロプラズマ源の概略構成を示す断面図
【図１３】本発明の第３実施形態で用いたマイクロプラズマ源の概略構成を示す断面図
【図１４】本発明の第４実施形態で用いたマイクロプラズマ源の概略構成を示す断面図
【図１５】本発明の第５実施形態で用いたマイクロプラズマ源の概略構成を示す断面図
【図１６】本発明の第６実施形態で用いたマイクロプラズマ源の概略構成を示す断面図
【図１７】本発明の第７実施形態で用いたマイクロプラズマ源の概略構成を示す断面図
【図１８】コイルの外観を示す斜視図
【図１９】端子処理されたコイルの外観を示す斜視図
【図２０】コイルをプリント基板に装着した状態を示す断面図
【図２１】従来例においてはんだメッキ漕の近くに端子部となる部分を移動させた状態を示す断面図
【図２２】従来例において端子部となる部分をはんだメッキ漕に浸した状態を示す断面図
【図２３】従来例において端子部となる部分を引き上げた状態を示す断面図
【図２４】端子棒を有するコイルの外観を示す斜視図
【図２５】はんだメッキが固着した端子棒の断面図
【図２６】プラズマ洗浄装置の概略構成を示す斜視図
【符号の説明】
１コイル
２コイルボビン
３コイル部
４端子部となる部分
５ハンドラ
６マイクロプラズマ源
７ガス供給装置
８高周波電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides an electronic part. Goods How to process To the law It is related.
[0002]
[Prior art]
As a method for mounting electronic components on a printed circuit board, a flow method using a solder jet is well known. As a representative example of the electronic component, a method for mounting a coil will be described.
[0003]
FIG. 18 shows an external view of the coil 1. The coil 1 includes a coil bobbin 2, a coil portion 3, and a portion 4 that becomes a terminal portion through a subsequent process. The coil unit 3 is wound around the coil bobbin 2 using a winding machine or the like. The conductive wire constituting the coil portion 3 is generally a coated wire in which the surface of a wire material mainly composed of copper is coated with a resin. As the resin, polyurethane, imide, polyester, or the like is used. Generally called enameled wire.
[0004]
As shown in FIG. 19, solder plating 36 is formed on the terminal portion. This process will be described in detail later.
[0005]
Such a coil is mounted on the printed circuit board 20 as shown in FIG. The terminal part is inserted into a through hole provided in the printed circuit board 20 and is processed by a solder jet device, whereby the solder plating 36 and the land 21 of the terminal part are soldered. The solder jet device will be described later.
[0006]
The process of plating the terminal portion with solder will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 21, before the plating process, the portion 4 serving as the terminal portion has a form of a covered wire, and the surface of a wire 9 containing copper as a main component is covered with a resin 10. Moreover, it prepares in the state (400 degreeC) in which the solder 38 (lead content rate 95%) containing lead melt | dissolved in the inside of the solder plating rod 37. FIG. Next, as shown in FIG. 22, by immersing a portion to be a terminal portion in a solder plating rod 37, the coated resin is peeled off by heat, and is enameled 39 and eluted into the solder 38. Next, as shown in FIG. 23, when the portion to be the terminal portion is pulled up from the solder plating rod 37, the solder plating 36 is fixed to the terminal portion.
[0007]
Some other forms of coils have terminal bars. FIG. 24 is an external view thereof. A coil wire is wound around the coil bobbin 2 to form a coil portion 3. The portion 41 that becomes the terminal portion is wound several times around the terminal rod 40 arranged so as to protrude from the coil bobbin 2. In the plating process as described with reference to FIGS. 21 to 23, when the terminal rod 40 is immersed in a solder plating rod, the solder plating is fixed to the terminal rod 40. A cross-sectional view of the terminal rod 40 to which the solder plating is fixed is shown in FIG. The solder plating 36 is fixed around the terminal rod 40, and the wire 9 from which the resin coating is removed is integrated with the terminal rod 40 through the solder plating 36.
[0008]
Next, operation | movement of a solder jet apparatus is demonstrated with reference to FIG. Soldering is performed by supplying molten solder ejected from the jet nozzle to the board while transporting the board on which soldered parts such as surface mount parts without lead legs or discrete parts with lead legs are mounted in a specified direction. Solder jet devices that perform this are already known. This type of solder jet device includes a flux applying device 23 for applying a flux to the substrate 20 and the soldering component, and a panel heater for preheating the soldering component and the substrate 20 in order to dry the flux well. A preheating device 24 and a molten solder supply unit 25 that supplies molten solder to the substrate 20 and the soldered parts are arranged in order along the substrate conveyance direction A, and the substrate 20 grips both sides thereof. Then, it is transported along the substrate transport path 27 by a pair of transport conveyors 26 to be transported.
[0009]
The molten solder supply unit 25 removes excess molten solder from the primary jet nozzle 28 for supplying molten solder to the entire surface of the solder on the substrate 20 on which electronic components are placed and the substrate 20 already supplied with solder. And a secondary jet nozzle 29. These jet nozzles 28 and 29 are immersed in a solder dip tank 30 in which molten solder is stored. Such a solder jet device is described in detail in Patent Document 1.
[0010]
On the other hand, a plasma cleaning technique for cleaning a terminal portion of an element has recently been used. One example is described in Patent Document 2. Patent Document 2 describes a case where a terminal portion of a liquid crystal display element is processed. In FIG. 26, a liquid crystal display element 42 includes a pair of substrates 43 made of a transparent glass plate or plastic film, which are joined together via a frame-shaped sealing material (not shown), and both the substrates 43 and the sealing material. Liquid crystal is sealed in a space surrounded by. One side edge portion of one substrate 43 protrudes from one side edge portion of the other substrate 43, and the inner surface of this protruding portion is a terminal portion 44 in which terminals 45 made of a plurality of transparent conductive films such as ITO are arranged. . For example, a flexible drive circuit board is joined to the terminal portion 44 via an anisotropic conductive adhesive. At this time, if the terminal portion 44 is contaminated with foreign matter such as dust or residue, Mechanical bonding failure and electrical connection failure occur at the joint.
[0011]
Therefore, by irradiating the surface of the terminal portion 44 with a plasma gas flow using the plasma irradiator 46, the foreign matter adhering to the surface of the terminal portion 44 is blown away, or the chemical binding force acting on the foreign matter is blown. Is weakened and separated from the surface, or the foreign matter itself is chemically decomposed and removed from the surface for cleaning. The plasma irradiator 46 includes a nozzle tube 47 as an anode and a torch (not shown) as a cathode provided in the nozzle tube 47, and the tip of the nozzle tube 47 is an irradiation port narrowed in a tapered shape. 47a. At the time of cleaning, for example, air (atmosphere), nitrogen gas (N ₂ ), Arc discharge is generated between the nozzle tube 47 as the anode and the torch as the cathode while supplying argon (Ar) or the like. In response to this, the reaction gas in the nozzle tube 47 is heated and ionized to form ions and electrons to form a plasma state. This plasma-ized reaction gas is ejected as a plasma jet 48 from an irradiation port 47 a having a spot diameter of 5 mm in the nozzle tube 47 and is irradiated onto the surface of the terminal portion 44. At this time, the liquid crystal display element 42 is placed on, for example, a moving table 49, the plasma irradiator 46 is supported at a fixed position above the moving table 49, and the moving table 49 together with the liquid crystal display element 42 has a longitudinal length of the terminal portion 44. The plasma jet 48 is irradiated on the surface of the terminal portion 44 from the irradiation port 47a of the nozzle tube 47 while moving at a constant speed along the direction. Accordingly, the plasma jet 48 sequentially hits the entire region of the surface of the terminal portion 44 to blow away the contaminants in the region, or the chemical bonding force acting on the contaminants is weakened and separated from the surface, or The pollutant itself is chemically decomposed and the pollutants are sequentially removed, and the entire surface of the terminal portion 44 is cleaned to a clean state.
[0012]
Thereafter, the circuit board is bonded onto the terminal portion 44 via an anisotropic conductive adhesive. The surface of the terminal portion 44 is in a clean state from which contaminants have been removed. Therefore, the circuit board can be bonded to the terminal portion 44 while maintaining a good bonding state.
[0013]
[Patent Document 1]
JP 2000-357865 A
[Patent Document 2]
JP 2002-28597 A
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional processing of electronic components has a problem that it cannot cope with lead-free soldering in consideration of the environment.
[0015]
In the process of plating solder on the terminal portion described with reference to FIGS. 21 to 25, if the lead-containing solder is replaced with lead-free solder, the terminal portion cannot be normally plated with solder. Lead-free solder has a higher melting point than lead-containing solder, and a high temperature is required to dissolve and hold the lead-free solder in the solder plating bath. Moreover, it does not contain lead that tends to form a mixed crystal state with copper. Therefore, when the covered wire of the portion that becomes the terminal portion is immersed in the molten solder, the coated resin is peeled off, but the wire is oxidized and the solder is not fixed to the wire. Alternatively, when the wire diameter is as thin as φ0.1 mm or less, thermal stress is generated in the wire and the portion where the resin is peeled off is cut, and the portion that becomes the terminal portion itself disappears in the solder plating basket.
[0016]
Under such circumstances, the terminal portion of the coil is unavoidably treated with lead-containing solder. However, in this case, in the solder jet device that mounts the coil on the printed circuit board, lead melts out from the lead-containing solder in the terminal portion into the solder dip 、, and the lead content in the solder in the solder dip 徐々に gradually increases. . In the lead-free soldering process, it is necessary to control the lead content of the solder to be used. Generally, standards such as less than 1% are used, and less severe conditions are less than 0.3% and less than 0.2%. It has been. However, when lead is mixed as described above, every time the solder jet device is operated for several days to several weeks, it is necessary to totally replace the solder in the solder dip rod and maintain the management standard of the lead content, It was a big burden.
[0017]
Note that the plasma cleaning technique introduced in Patent Document 2 is merely a processing technique for cleaning the terminal part where the conductive part is exposed, and does not describe any correspondence to lead-free solder.
[0018]
In view of the above-described conventional problems, the present invention provides an electronic component in which lead-free solder is plated on the terminal portion, and a processing method for plating lead-free solder on the terminal portion of the electronic component. When, Processing method to adapt electronic components to lead-free solder mounting process And It is intended to provide.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
Book Request The processing method of Ming is It consists of a first electrode, a dielectric, a second electrode, and a gas nozzle provided with a through hole. By applying a voltage between the first electrode and the second electrode, the through hole provided in the first electrode Generate plasma, Electronic component having terminal portion The processing Do A method comprising copper as a main component and a surface covered with a resin. The wire diameter is φ0.01mm or more and φ0.1mm or less On covered wire Above Including a step of irradiating plasma, and a step of plating a solder having a lead content of less than 1% on the portion irradiated with plasma to form a terminal portion.
[0020]
Preferably, the method includes a step of applying a flux to the portion irradiated with plasma and a step of forming a terminal portion by plating a solder having a lead content of less than 1% on the portion where the flux is applied. desirable.
[0021]
Book Request In the light processing method, plasma of a gas mainly containing a rare gas may be irradiated, or plasma of a gas obtained by mixing a gas containing oxygen or fluorine into a rare gas may be irradiated. In addition, it is preferable to irradiate atmospheric pressure plasma.
[0022]
Book Request The light processing method includes a step of inserting a terminal part of an electronic component into a printed circuit board, and a step of processing the printed circuit board with a solder jet device and soldering the terminal part of the electronic component to the printed circuit board. Applicable.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
[0023]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a microplasma processing apparatus for removing a resin coating on a portion to be a terminal. In FIG. 1, a coil 1 includes a coil bobbin 2, a coil portion 3, and a portion 4 that becomes a terminal portion after a subsequent process. The conducting wire constituting the coil unit 3 is wound around the coil bobbin 2 using a winding machine or the like. The conducting wire constituting the coil portion 3 is generally a coated wire in which a resin is coated on the surface of a wire material mainly composed of copper, and is generally called an enameled wire. The handler 5 that handles the coil 1 as an electronic component has a movable structure as indicated by an arrow in the figure, and can move up and down while holding the coil 1. A gas supply device 7 and a power source 8 are connected to the microplasma source 6, and plasma can be generated locally.
[0024]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the microplasma source 6 and the portion 4 that becomes the terminal portion. Before the plating process, the portion 4 serving as the terminal portion has a form of a covered wire, and the surface of the wire 9 containing copper as a main component is covered with a resin 10. The microplasma source 6 includes a first electrode 11 provided with a through hole, a dielectric 12, a second electrode 13, and a gas nozzle 14. By applying a voltage between the first electrode 11 and the second electrode 13, Plasma 15 is generated in a through hole provided in the first electrode 11. The voltage applied between the first electrode 11 and the second electrode 13 may be a high frequency voltage of several hundred kHz to several GHz, a pulse modulated high frequency, or a pulsed DC voltage. If an arc discharge occurs between the first electrode 11 and the wire 9, the wire 9 may melt and scatter and disappear, so a high voltage is applied to the second electrode 13 to ground the first electrode 11. It is preferable. The plasma to be generated may be a plasma of a gas mainly containing a rare gas, or a gas (CF) containing oxygen or fluorine in the rare gas. _Four , SF ₆ Etc.) may be used. Such a plasma source can operate from several Pa to several atmospheres, but typically operates at a pressure in the range of about 10,000 Pa to about 3 atmospheres. In particular, operation near atmospheric pressure is particularly preferable because a strict sealing structure and a special exhaust device are not required, and diffusion of plasma and active particles is moderately suppressed.
[0025]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a state in which plasma is irradiated to a portion to be a terminal portion. The handler 5 is operated to insert the portion 4 to be a terminal portion into the plasma 15 and irradiate the plasma. Then, the active particles in the plasma react with the coated resin 10 and volatilize, and the wire 9 is exposed at the tip of the portion that becomes the terminal. A rare gas has an advantage of being easily discharged near atmospheric pressure, but a gas containing oxygen or fluorine (CF _Four , SF ₆ Etc.) can be processed at high speed. However, since a gas containing F is more expensive than a rare gas such as helium, the gas may be supplied only when the portion 4 serving as the terminal portion is inserted. Or after inserting the part 4 used as a terminal part, you may supply gas and generate plasma. Such plasma is called non-equilibrium plasma, and the temperature of electrons responsible for ionization is as high as tens of thousands of degrees Celsius, but the temperature of ions and neutral particles is as low as several hundred to thousands of degrees Celsius, and only coated resin is effective This has the advantage that the thermal and mechanical damage to the wire is extremely small. Further, even if the terminal portion is processed using the plasma cleaning apparatus shown in the conventional example, only a part of the resin around the wire is removed, but in this embodiment, the entire wire is removed. The resin is remarkably excellent in that the resin can be removed over the circumference.
[0026]
Next, as shown in FIG. 4, the handler 5 is operated to pull up the portion 4 serving as the terminal portion. At this time, a thin natural oxide film generally grows on the exposed surface of the wire 9, although it depends on processing conditions such as the material of the wire, temperature, oxygen and water vapor concentration. Its thickness is generally less than 100 nm and is approximately 5-20 nm.
[0027]
Next, as shown in FIG. 5, the portion that becomes the terminal portion is moved near the solder plating rod 16. It is prepared in a state (260 ° C.) in which a lead-free solder 17 (lead content: 0.1%, containing tin and copper as main components) is dissolved in the solder plating basket 16. A heater 18 for heating the solder plating tank is disposed around the solder plating basket 16. The reason why the temperature is lower than that of the solder plated iron in lead solder is that it is not necessary to dissolve and peel the resin. For this reason, even if it is a very thin wire rod, the portion where the resin is peeled off due to the generation of thermal stress in the wire rod is not cut, or the portion itself that becomes the terminal portion does not disappear in the solder plating rod.
[0028]
Next, as shown in FIG. 6, after operating the handler to immerse the portion to be the terminal portion in the solder plating rod 16, as shown in FIG. 7, operating the handler to pull up the portion to be the terminal portion, A lead-free solder adheres to the tip of the wire 9 with a solder plating 19.
[0029]
In this way, the coil 1 appropriately terminal-treated as shown in FIG. 8 is completed.
[0030]
Next, such a coil is mounted on the printed circuit board 20 as shown in FIG. A terminal part is inserted into a through hole provided in the printed circuit board 20.
[0031]
Next, by processing with the lead-free solder jet device 22 as shown in FIG. 10, the terminal portion and the land 21 are connected by the solder 31, and the soldering process is completed as shown in FIG. In FIG. 10, a flux applying device 23 for applying a flux to the substrate 20 and the soldering component, a preheating device 24 including a panel heater for preheating the soldering component and the substrate 20 in order to dry the flux well, A molten solder supply unit 25 that supplies molten solder to the substrate 20 and the soldered parts are sequentially arranged along the substrate conveyance direction A, and the substrate 20 is a pair that conveys the substrate 20 by gripping both sides thereof. It is transported along the substrate transport path 27 by the transport conveyor 26.
[0032]
The molten solder supply unit 25 removes excess molten solder from the primary jet nozzle 28 for supplying molten solder to the entire surface of the solder on the substrate 20 on which electronic components are placed and the substrate 20 already supplied with solder. And a secondary jet nozzle 29. These jet nozzles 28 and 29 are immersed in a solder dip tank 30 in which molten solder is stored.
[0033]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a microplasma source for irradiating a terminal portion with plasma. In FIG. 12, before the plating process, the portion 4 serving as the terminal portion has a form of a covered wire, and the surface of the wire 9 containing copper as a main component is covered with a resin 10. The microplasma source 6 includes a first electrode 11 provided with a through hole, a dielectric 12 provided with a through hole, a second electrode 13, and a gas nozzle 14. The through hole provided in the dielectric 12 is arranged substantially coaxially with the through hole provided in the first electrode 11. By applying a voltage between the first electrode 11 and the second electrode 13, plasma 15 is generated in the through holes provided in the first electrode 11 and the dielectric 12. The voltage applied between the first electrode 11 and the second electrode 13 may be a high frequency voltage of several hundred kHz to several GHz, a pulse modulated high frequency, or a pulsed DC voltage. If an arc discharge occurs between the first electrode 11 and the wire 9, the wire 9 may melt and scatter and disappear, so a high voltage is applied to the second electrode 13 to ground the first electrode 11. It is preferable.
[0034]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of a microplasma source for irradiating a terminal portion with plasma. In FIG. 13, before plating, the portion 4 serving as a terminal portion has a form of a covered wire, and the surface of a wire 9 containing copper as a main component is covered with a resin 10. The microplasma source 6 includes a first electrode 11 provided with a through hole, a dielectric 12 provided with a through hole, a second electrode 13, and a gas supply hole 32. The through hole provided in the dielectric 12 is arranged substantially coaxially with the through hole provided in the first electrode 11. From the gas supply hole 32, gas is jetted toward the through holes provided in the first electrode 11 and the second electrode 13. By applying a voltage between the first electrode 11 and the second electrode 13, plasma 15 is generated in the through holes provided in the first electrode 11 and the dielectric 12. The voltage applied between the first electrode 11 and the second electrode 13 may be a high frequency voltage of several hundred kHz to several GHz, a pulse modulated high frequency, or a pulsed DC voltage. If an arc discharge occurs between the first electrode 11 and the wire 9, the wire 9 may melt and scatter and disappear, so a high voltage is applied to the second electrode 13 to ground the first electrode 11. It is preferable. In such a configuration, since all the gas blown out from the gas supply hole 32 passes through the space where the plasma is generated, there is an advantage that the gas utilization efficiency is high.
[0035]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of a microplasma source for irradiating a terminal portion with plasma. In FIG. 14, before plating, the portion 4 serving as a terminal portion has a form of a covered wire, and the surface of a wire 9 mainly composed of copper is covered with a resin 10. The microplasma source 6 includes a dielectric discharge tube 33 provided with a through hole, a first electrode 11 provided in the vicinity of the discharge tube, and a second electrode 13 provided in the vicinity of the discharge tube. The gas is supplied into the discharge tube 33 from below to above in the drawing. By applying a voltage between the first electrode 11 and the second electrode 13, plasma 15 is generated in the discharge tube 33. The voltage applied between the first electrode 11 and the second electrode 13 may be a high frequency voltage of several hundred kHz to several GHz, a pulse modulated high frequency, or a pulsed DC voltage. If an arc discharge occurs between the first electrode 11 and the wire 9, the wire 9 may melt and scatter and disappear, so a high voltage is applied to the second electrode 13 to ground the first electrode 11. It is preferable. Such a configuration has an advantage that the life of the electrode is long because the plasma does not contact the electrode.
[0036]
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a cross-sectional view showing an example of a microplasma source for irradiating a terminal portion with plasma. In FIG. 15, before plating, the portion 4 serving as a terminal portion has a form of a covered wire, and the surface of a wire 9 mainly composed of copper is covered with a resin 10. The microplasma source 6 includes a dielectric discharge tube 33 provided with a through hole and a coil 34 provided in the vicinity of the discharge tube, and gas is supplied into the discharge tube 33 from below to above in the drawing. Is done. By applying a high frequency voltage to the coil 34 and causing a large current to flow through the coil 34, inductively coupled plasma 15 is generated in the discharge tube 33. The voltage applied to the coil 34 may be a high frequency voltage of several hundred kHz to several GHz, a pulse modulated high frequency, or a pulsed DC voltage. In addition, it is preferable to flow a refrigerant inside or outside the coil 34 so that the coil 34 does not overheat. Such a configuration has the advantage that the life of the plasma source is extended because no electrode is required. The coil 34 is generally grounded at one end to a high frequency power source and grounded at the other end, but an antenna having the other end open may be used.
[0037]
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a cross-sectional view showing an example of a microplasma source for irradiating a terminal portion with plasma. In FIG. 16, before plating, the portion 4 serving as a terminal portion has a form of a covered wire, and the surface of a wire 9 containing copper as a main component is covered with a resin 10. The microplasma source 6 includes a dielectric 12 having a recess and an electrode 35, and gas is supplied from the gas supply hole 32 to the recess of the dielectric 12. When a high frequency voltage is applied to the electrode 35, plasma 15 is generated in the recess of the dielectric 12. The voltage applied to the electrode 35 may be a high frequency voltage of several hundred kHz to several GHz, a pulse modulated high frequency, or a pulsed DC voltage. In such a configuration, a strong streamer-like discharge may occur between the electrode 35 and the wire 9, and there is an advantage that processing can be performed at a very high speed if conditions are adjusted so as not to shift to the arc.
[0038]
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view showing an example of a microplasma source for irradiating a terminal portion with plasma. In FIG. 17, before plating, the portion 4 serving as a terminal portion has a form of a covered wire, and the surface of a wire 9 mainly composed of copper is covered with a resin 10. The microplasma source 6 includes an electrode 35 having a recess, and gas is supplied from the gas supply hole 32 to the recess of the electrode 35. When a high frequency voltage is applied to the electrode 35, plasma 15 is generated in the recess of the electrode 35. The voltage applied to the electrode 35 may be a high frequency voltage of several hundred kHz to several GHz, a pulse modulated high frequency, or a pulsed DC voltage. In such a configuration, a strong streamer-like discharge may occur between the electrode 35 and the wire 9, and there is an advantage that processing can be performed at a very high speed if conditions are adjusted so as not to shift to the arc.
[0039]
In the embodiments of the present invention described above, several configuration examples are shown as the plasma source, but various plasma sources can be used.
[0040]
In addition, when processing with a microplasma source, it is possible to enhance the action of attracting ions in the plasma by supplying a DC voltage or high-frequency power to the wire. In this case, there is an advantage that the processing speed is increased.
[0041]
Moreover, although the case where the lead content is 0.1% solder is plated on the terminal portion, the present invention can provide an electronic component plated with a solder having a lead content of less than 1%. By using such an electronic component, it becomes possible to drastically reduce the mixing of lead into the solder dip in the solder jet apparatus. However, in order to further reduce the mixing of lead into the solder dip in the solder jet device, the lead content of the solder is preferably less than 0.5%, and the lead content of the solder is 0.3. It is preferable that it is less than%.
[0042]
In addition, by appropriately adjusting the conditions for removing the resin covering the wire with microplasma, it becomes possible to form minute irregularities on the surface of the wire after the resin is removed. Even such lead-free solder having poor wettability as compared with lead-containing solder is likely to adhere to such a minute uneven surface, and a highly reliable terminal portion can be formed.
[0043]
In addition, after removing the resin covering the wire with microplasma, a flux may be applied to the terminal portion, and then solder with a small lead content may be plated. Part is obtained.
[0044]
Further, in the embodiment of the present invention described above, the case where each terminal portion is made of a single wire is exemplified, but the present invention can be applied even if the terminal portion is a stranded wire made of a plurality of wires. It is. Since the plasma is in a gaseous state, the active particles can be allowed to act on the gaps between the stranded wires, so that an appropriate terminal state can be obtained by microplasma treatment with the stranded wires.
[0045]
In addition, the present invention has a special effect particularly when the wire diameter of the wire constituting the terminal portion is φ0.01 mm or more and φ0.1 mm or less. The wire having a wire diameter of less than φ0.01 mm is difficult to handle, and the treatment described in the present invention is not suitable. On the other hand, when the wire diameter is larger than 0.1 mm, it is possible to scrape off the resin coating using a blade-like tool, and plasma treatment is not always necessary.
[0046]
In addition, although the case where the terminal portion is subjected to plasma treatment after the coil as the electronic component is formed is illustrated, the coil may be formed after the terminal is processed in the state of the covered wire. In this case, the step of irradiating a part of the coated wire whose surface is coated with resin on the surface of the copper-based wire, the step of cutting the wire at the portion irradiated with the plasma, and the cut coated wire A processing method including a step of forming a coil by winding in a predetermined shape is used.
[0047]
Moreover, although the case where the lead content in the solder in the solder dip cage of the solder jet device is 0.1% is exemplified, the lead content in the solder in the solder dip cage of the solder jet device is less than 1% In addition, the present invention has a special effect. This is because when such a lead content is low, the lead content is particularly sensitive to lead contamination.
[0048]
Further, as an electronic component processing apparatus having a terminal portion, a winding machine, a microplasma source, a gas supply device for supplying gas to the microplasma source, and power to the terminal portion of the microplasma source or electronic component are supplied. A series of processes can be performed in a short time by configuring a processing apparatus including a power source, a solder plating tank, a heater for heating the solder plating tank, and a solder jet device.
[0049]
Moreover, this invention is applicable also about what has a terminal rod as another form of a coil.
[0050]
【The invention's effect】
As is clear from the above explanation, Book Request According to Ming's processing method, It consists of a first electrode, a dielectric, a second electrode, and a gas nozzle provided with a through hole. By applying a voltage between the first electrode and the second electrode, the through hole provided in the first electrode Generate plasma, Electronic component having terminal portion The processing Do A method comprising copper as a main component and a surface covered with a resin. The wire diameter is φ0.01mm or more and φ0.1mm or less On covered wire Above Including a step of irradiating plasma, and plating the portion irradiated with plasma with a solder having a lead content of less than 1% to form a terminal portion, so that the terminal portion of the electronic component is plated with lead-free solder can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a microplasma processing apparatus used in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion that becomes a microplasma source and a terminal portion.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which plasma is irradiated to a portion to be a terminal portion
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a terminal portion is pulled up
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a portion to be a terminal portion is moved in the vicinity of a solder plating rod.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a terminal portion is immersed in a solder plating rod
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which a terminal portion is pulled up
FIG. 8 is a perspective view showing the appearance of a coil that has undergone terminal processing.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state where a coil is mounted on a printed circuit board.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a solder jet device
FIG. 11 is a sectional view showing a state where the soldering process is completed.
FIG. 12 is a sectional view showing a schematic configuration of a microplasma source used in a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a sectional view showing a schematic configuration of a microplasma source used in a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a sectional view showing a schematic configuration of a microplasma source used in a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a sectional view showing a schematic configuration of a microplasma source used in a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a sectional view showing a schematic configuration of a microplasma source used in a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a sectional view showing a schematic configuration of a microplasma source used in a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a perspective view showing the appearance of a coil.
FIG. 19 is a perspective view showing the appearance of a coil subjected to terminal processing.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a state where a coil is mounted on a printed circuit board.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a state in which a portion to be a terminal portion is moved in the vicinity of a solder plating rod in a conventional example.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing a state in which a portion to be a terminal portion is immersed in a solder plating rod in a conventional example
FIG. 23 is a cross-sectional view showing a state where a portion to be a terminal portion is pulled up in a conventional example.
FIG. 24 is a perspective view showing the appearance of a coil having a terminal rod.
FIG. 25 is a cross-sectional view of a terminal bar to which solder plating is fixed.
FIG. 26 is a perspective view showing a schematic configuration of the plasma cleaning apparatus.
[Explanation of symbols]
1 coil
2 Coil bobbin
3 Coil part
4 Terminal part
5 Handler
6 Microplasma source
7 Gas supply device
8 High frequency power supply

Claims

It consists of a first electrode, a dielectric, a second electrode, and a gas nozzle provided with a through hole. By applying a voltage between the first electrode and the second electrode, the through hole provided in the first electrode to generate a plasma, a method of processing an electronic component having a terminal portion,
Copper as a main component, and the surface comprises the step of coated wire diameter in the resin is irradiated with the plasma in the following covered wire φ0.1mm above Fai0.01Mm, irradiated with the plasma portion, lead content Including a step of plating the solder with less than 1% to form a terminal portion.

The method includes: applying a flux to a portion irradiated with plasma; and plating a solder having a lead content of less than 1% to form a terminal portion on the portion where the flux is applied. The processing method of the electronic component of description.

3. The method of processing an electronic component according to claim 1, wherein plasma of a gas mainly containing a rare gas is irradiated.

The method of processing an electronic component according to claim 3, wherein plasma of a gas obtained by mixing a gas containing oxygen or fluorine with a rare gas is irradiated.

The method for processing an electronic component according to claim 1, wherein atmospheric pressure plasma is irradiated.

The method includes: inserting a terminal part of an electronic component into a printed circuit board; and processing the printed circuit board with a solder jet device to solder the terminal part of the electronic component to the printed circuit board. The processing method of the electronic component as described in any one of 5.