JPH0582201A

JPH0582201A - 電子部品

Info

Publication number: JPH0582201A
Application number: JP4048442A
Authority: JP
Inventors: Yoji Nagabuchi; 洋二長渕; Yoshiaki Ogawa; 義明小川; Tonizo Minezaki; 登仁三峯崎; Hiroyuki Noguchi; 博之野口; Naotake Wada; 尚武和田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-06-24
Filing date: 1992-03-05
Publication date: 1993-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】はんだ上がり、はんだブリッジの発生を防止
し、またフラックスの接点部への移行を防止した電子部
品を得る。【構成】銅あるいは銅合金を母材４とする電子部品に
おいて、接点部１と対基板接続端子２との間に銅の酸化
膜８を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、銅あるいは銅合金を
母材とする電子部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多くの電子機器では、集積回路と基板、
基板と基板、基板とケーブルなどが電子部品であるコネ
クタで接続されて電子回路が構成されている。近年は、
電子機器の軽薄短小化を実現するために、基板の高密度
実装が進展しており、基板に搭載される集積回路は小型
化、薄型化したパッケージが表面実装されている。そし
て、この表面実装化は集積回路に留まらず、他の部品、
コネクタにも波及している。

【０００３】例えば図６は表面実装化した電子部品であ
るコネクタの部分断面図の一例であり、１は接点部、２
は接点部１から延在する対基板接続端子であり、複数個
の接点部１がハウジング３内に配列収納され、各接点部
１からハウジング３外へ延在した同数の対基板接続端子
２で一つのコネクタが構成されている。このようなコネ
クタにおいては、対基板接続端子２の母材４として一般
的に銅あるいは銅合金が用いられ、接点部１には金、
錫、はんだなどから選ばれた接点金属被膜５が形成され
ており、対基板接続端子２には錫、はんだなどからなる
はんだ付け部を形成する金属被膜６が形成されている。
これらの金属被膜５および６は、母材４との拡散の障壁
として銅あるいはニッケルなどの下地金属被膜７を介し
て形成されることが多い。また、上記の例では、接点金
属被膜５とはんだ付け部を形成する金属被膜６が隔離し
て設けられているが、両者を同一の金属被膜で隔離せず
に構成されることもある。

【０００４】一般的にコネクタは、銅あるいは銅合金を
母材とする板材もしくは条材を、プレスマシンを用いて
打抜き加工および曲げ加工を行って作られる。例えば図
７は上記従来例のようなコネクタに用いられるコネクタ
用材料の平面図および断面図であり、銅あるいは銅合金
からなる母材４の表面に銅あるいはニッケルなどの下地
金属被膜７が形成されており、下地金属被膜７の上に接
点金属被膜５が帯状に形成されている。また、この帯状
の接点金属被膜５と離れた位置に、はんだ付け部を形成
する金属被膜６が、下地金属被膜７を介して帯状に形成
されている。このようなコネクタ用材料をプレスマシン
で打抜きおよび曲げ加工を行うことによって、接点金属
被膜５を有する部位に接点部１が、金属被膜６を有する
部位に対基板接続端子２がそれぞれ形成されてコネクタ
が作られる。

【０００５】上記のようなコネクタを作るために用いら
れるもうひとつのコネクタ用材料は、図８に示すような
全く金属被膜を形成していない母材４のままの板材もし
くは条材であり、このようなコネクタ用材料をプレスマ
シンで打抜きおよび曲げ加工を行うことによって、接点
部１と対基板接続端子２とを形成した後、それぞれの部
位に接点金属被膜５および金属被膜６を形成する方法が
採られている。

【０００６】いずれの場合においても、接点金属被膜５
および金属被膜６、下地金属被膜７は、電気めっき法で
形成されることが多い。また、上記の例のように接点金
属被膜５と金属被膜６とを別々に設けず、一つの金属被
膜で共用することがあるのは、上記に説明したとおりで
ある。

【０００７】図９は表面実装化した他のコネクタの断面
図であり、１１は接点部、１２は接点部１１から延在す
る対基板接続端子であり、複数個の接点部１１がハウジ
ング３内に配列収納され、各接点部１１からハウジング
１３外へ延在した同数の対基板接続端子１２で一つのコ
ネクタが構成されている。このようなコネクタにおいて
は、対基板接続端子１２の母材１４として一般的に銅あ
るいは銅合金が用いられ、接点部１１には金、錫、はん
だなどから選ばれた接点金属被膜１５が形成されてお
り、対基板接続端子１２には錫、はんだなどからなるは
んだ付け部を形成する金属被膜１６が形成されており、
対基板接続端子１２には金属被膜１６が隔離して設けら
れているが、両者を同一の金属被膜で隔離せずに構成さ
れることもある。

【０００８】図１０は従来のＩＣソケットの部分断面図
であり、２１は電子部品であるＩＣソケットのソケット
本体、２２はソケット本体２１上に置かれたＩＣ、２３
はＩＣ２２をソケット本体２１に押圧、固定するソケッ
トフレーム、２４は接点部、２５は接点部２４に形成さ
れた金、錫またはんだ等の金属被膜、２６は対基板接続
端子、２７は対基板接続端子２６に形成された金属被膜
である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】高密度実装化の進展
は、単に電子部品を表面実装化するだけではなく、接点
部１，１１，２４と対基板接続端子２，１２，２６との
距離を縮めて小型化を図り、また対基板接続端子２，１
２，２６のピッチを狭小化している。そのために、上記
のように構成された従来のコネクタ、ＩＣソケットで
は、基板にはんだ付けする際に対基板接続端子２，１
２，２６からはんだが上がって、接点部１，１１，２４
に達してしまうことや、隣の対基板接続端子２，１２，
２６にはんだが達して短絡してしまういわゆるはんだブ
リッジなどの発生が課題となっていた。

【００１０】また、電子部品を基板にはんだ付けする際
には、金属表面を清浄にし、この状態を保持して金属の
再酸化を防ぎ、はんだの表面張力を低下させ、はんだを
広がらせる働きをするフラックスを用いているが、フラ
ックスは表面張力が強く金属表面に付着しにくく、図１
１に示すように金属素材３１上のはんだ３２の端部にフ
ラックス３３がカマボコ状に固まるか、あるいはボール
状になって金属素材３１上を転がる。図１１（ａ）のよ
うにフラックス３３全てがカマボコ状に固まれれば問題
はないが、図１１（ｂ）のようにボール状になって転が
った場合に、その軌道に図１１（ｃ）のようにフラック
ス３３が薄く付着してしまい、これが接点部１，１１，
２４に達してしまうことがあり、フラックス３３が絶縁
物であるために導通が不完全になってしますという課題
もあった。

【００１１】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、小型化、狭ピッチ化した表
面実装電子部品であっても、はんだ上がりやはんだブリ
ッジが生じず、またフラックス上がりの生じない電子部
品を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る電子部品は、はんだ付けにより基板と接続する対基板
接続端子と、電気的接続をなす接点部との間の母材の表
面に銅の酸化膜を形成したものである。

【００１３】この発明の請求項２に係る電子部品は、は
んだ付けにより基板と接続する対基板接続端子と、電気
的接続をなす接点部との間の母材の表面に銅の酸化膜を
陽極酸化法により形成したものである。

【００１４】この発明の請求項３に係る電子部品は、は
んだ付けにより基板と接続する対基板接続端子と、電気
的接続をなす接点部との間の前記母材の表面に銅の酸化
膜を酸化剤により形成したものである。

【００１５】

【作用】この発明の電子部品においては、対基板接続端
子と接点部との間に、はんだに対して濡れを示さない銅
の酸化膜を形成しているために、対基板接続端子が溶融
したはんだで覆われても銅の酸化膜がはんだの移行を阻
止し、また酸化膜がフラックスを付着し、保持しフラッ
クスの接続部への流れを阻止する。

【００１６】

【実施例】図１はこの発明の一実施例である電子部品の
コネクタ用材料の平面図および断面図であり、４４は銅
あるいは銅合金からなる母材であって、板材もしくは条
材の形状をなしており、その幅方向中間部の母材４４の
表面に銅の酸化膜４８が帯状に形成されている。このコ
ネクタ用材料は、帯状の銅の酸化膜４８で区画された片
側に接点部を、他の片側に対基板接続端子を形成するよ
うにプレス加工し、その後接点部には接点金属被膜が、
対基板接続端子にははんだ付け部を形成する金属被膜が
それぞれめっきされることによりコネクタに適用され
る。

【００１７】図２はコネクタ用材料の他の例を示す平面
図および断面図であり、４４は銅あるいは銅合金の母
材、４５は金、錫、はんだなどの帯状の接点金属被膜、
４６は錫、はんだなどからなるはんだ付け部を形成する
金属被膜、４７は銅あるいはニッケルなどの下地金属被
膜であり、接点金属被膜４５とはんだ付け部を形成する
金属被膜４６との間に銅の酸化膜４８が帯状に形成され
ている。このコネクタ用材料は、接点金属被膜４５が形
成されている部位に接点部が、金属被膜４６が形成され
ている部位に対基板接続端子がプレス加工により形成さ
れて電子部品であるコネクタに適用される。このとき、
接点部と対基板接続端子との中間に銅の酸化膜４８が位
置するようになる。

【００１８】図３は上記のコネクタ用材料を用いて作っ
た電子部品であるコネクタの断面図であり、接点部４１
には金、錫、はんだなどの接点金属被膜４５が形成され
ており、接点部４１より延在する対基板接続端子４２に
は錫、はんだなどからなるはんだ付け部となる金属被膜
４６が形成されていることは従来例と同じであるが、接
点部４１と対基板接続端子４２との中間に銅の酸化膜４
８が形成されている。

【００１９】実施例のようなコネクタでは、基板へのは
んだ付けの際に、対基板接続端子４２が溶融したはんだ
で覆われても、はんだに濡れない銅の酸化膜４８が中間
にあるために、接点部４１方向へのはんだの移行は防止
され、はんだ上がりやはんだブリッジの発生は防止され
る。

【００２０】次に、上述のコネクタについてはんだ付け
実験を行った結果について説明する。コネクタ用材料に
は、板厚０．２ｍｍ、幅２０ｍｍのばね用りん青銅条
（Ｃ５２１０Ｒ）を用い、条材の中央部の両面に軟質塩
化ビニル製のマスキングテープを貼付し、通常の方法で
ニッケルめっきを行って下地金属被膜を形成した表面
に、マスキングテープを挟んで、幅４ｍｍの帯状の金め
っきと幅１０ｍｍの帯状のはんだめっきを行って、それ
ぞれ接点金属被膜４５とはんだ付け部となる金属被膜４
６とした。次に、上記のマスキングテープを剥離して母
材表面を露出させ、これ以外の表面をマスキングテープ
で遮蔽して、水酸化ナトリウム溶液中で陽極酸化させて
銅の酸化被膜を形成した。そして、プレス加工を行って
図３に示すような断面形状で、対基板接続端子４２のピ
ッチが０．５ｍｍのコネクタを組み立てた。

【００２１】この実施例に対する比較例として、マスキ
ングを行わず、条材の全面にニッケルめっきを行って下
地金属被膜を形成し、銅の酸化被膜を形成しない他は実
施例と同様にコネクタを作った。こうして得た実施例お
よび比較例のコネクタを、クリームはんだを塗布した基
板上に置き、２３０℃でリフローソルダリングした。各
々２０個のサンプルを試験した結果、実施例のコネクタ
でははんだ上がりおよびはんだブリッジの発生は見られ
なかったが、比較例のコネクタでは１５％のサンプルで
はんだ上がりが発生し、この発明の有効性を確認した。

【００２２】この発明のコネクタ用材料の銅の酸化膜の
形成方法は、上記のように銅あるいは銅合金の板材もし
くは条材に常法のマスキングを行って所定部位のみを露
出させ、アルカリ溶液中で陽極酸化させるか、もしくは
亜塩素酸塩、亜硝酸塩などの強酸化剤を含むアルカリ溶
液中で酸化させることにより形成することができる。母
材には、りん青銅、ベリリウム銅など一般的なコネクタ
用材料が適用可能であるが、添加元素濃度の高い銅合金
では銅の酸化膜の生成反応が起こり難いことがあるの
で、いったん銅めっきを施した後、銅めっき被膜を酸化
させることによって良質な銅の酸化膜を形成することも
できる。

【００２３】図４はこの発明の実施例を示す雌側コネク
タの側断面図であり、５４は銅合金であるりん青銅から
なる母材、５１はＮｉ下地メッキ５２の上に金メッキ５
３が施されハウジング５９内に収納されたた接点部、５
６は母材５４に錫メッキ５５を施した対基板接続端子、
５８接点部５１と対基板接続端子５６との間に陽極酸化
法により形成された酸化膜である。

【００２４】図５はこの発明の他の実施例を示す雄側コ
ネクタの側断面図であり、６４は銅合金であるりん青銅
からなる母材、６１はＮｉ下地メッキ６２の上に金メッ
キ６３が施されハウジング６９内に収納されたた接点
部、６６は母材６４に錫メッキ６５を施した対基板接続
端子、６８は接点部６１と対基板接続端子６６との間に
陽極酸化法により形成された酸化膜である。

【００２５】ところで、酸化膜５８を有する図４の雌側
コネクタをクリームはんだを塗布した基板に置き、２３
０℃でリフローソルダリングして同一基板上に５個ずつ
実装した第１のサンプル基板を１０枚用意した。また、
酸化膜６８を有する図５の雄側コネクタをクリームはん
だを塗布した基板に置き、２３０℃でリフローソルダリ
ングして同一基板上に５個ずつ実装した第２のサンプル
基板を１０枚用意した。そして、雌側コネクタに雄側コ
ネクタを嵌合して第１のサンプル基板と第２のサンプル
基板とを一体化した状態で導通試験を行ったところ、全
て導通した。一方、酸化膜を有しない雌側コネクタおよ
び雄側コネクタを用いて同様の導通試験を行ったときに
は１８％の導通不良が発生した。

【００２６】念のため、不良の発生した雄側コネクタお
よび雌側コネクタの実装した基板を洗浄してフラックス
を取り去ることを試みたが、通常の洗浄方法ではコネク
タ内部のフラックスまで除去することは困難であり、導
通の再試験においても一回目の試験と結果は変わらなか
った。

【００２７】なお、上記説明では、電子部品としてコネ
クタ、ＩＣソケットについて説明したが、他の電子部品
に対しても適用することができることは勿論である。ま
た、はんだとしては、Ｐｂ３８％、Ｓｎ６２％の共晶組
成物のはんだ以外の組成比であってもよく、また例えば
Ｐｂ−Ａｇ、Ｂｉ−Ｓｎ合金はんだであっても適用でき
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の電子部
品によれば、対基板接続端子と接点部との間に、はんだ
に対して濡れを示さない銅の酸化膜を形成しているため
に、対基板接続端子が溶融したはんだで覆われても、は
んだ上がり現象は防止され、また隣接する端子間でのは
んだブリッジ現象は防止される。また、酸化膜がフラッ
クスを付着し、保持し、フラックスの接続部への流れを
阻止するので、はんだ付け時のフラックス上がり現象を
防止し、接点部の導通不良を防止する効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はこの発明の電子部品のコネクタ用材料
の平面図、（ｂ）はその断面図である。

【図２】（ａ）はこの発明の電子部品の他のコネクタ用
材料の平面図、（ｂ）はその断面図である。

【図３】この発明の一実施例のコネクタの断面図であ
る。

【図４】この発明の一実施例の雄形コネクタの断面図で
ある。

【図５】この発明の一実施例の雌形コネクタの断面図で
ある。

【図６】従来のコネクタの一例を示す断面図である。

【図７】（ａ）は従来のコネクタ用材料の一例を示す平
面図、（ｂ）はその断面図である。

【図８】（ａ）は従来のコネクタ用材料の他の例を示す
平面図、（ｂ）はその断面図である。

【図９】従来のコネクタの他の例を示す断面図である。

【図１０】従来のＩＣソケットの断面図である。

【図１１】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれはんだ付
けを施した金属素材の断面図である。

【符号の説明】

１，１１，２４，４１，５１，６１接点部２，１２，２６，４２，５６，６６対基板接続端子４，１４，４４，５４，６４母材５，１５，２５，４５接点金属被膜６，１６，２７，４６金属被膜７，４７下地金属被膜８，４８，５８，６８酸化膜３２はんだ３３フラックス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｈ０１Ｒ 4/48 Ａ 4229−5Ｅ (72)発明者野口博之相模原市宮下１丁目１番57号三菱電機株式会社相模製作所内 (72)発明者和田尚武相模原市宮下１丁目１番57号三菱電機株式会社相模製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】銅あるいは銅合金を母材とする電子部品
において、はんだ付けにより基板と接続する対基板接続
端子と、電気的接続をなす接点部との間の前記母材の表
面に銅の酸化膜を形成したことを特徴とする電子部品。
【請求項２】銅あるいは銅合金を母材とする電子部品
において、はんだ付けにより基板と接続する対基板接続
端子と、電気的接続をなす接点部との間の前記母材の表
面に銅の酸化膜を陽極酸化法により形成したことを特徴
とする電子部品。
【請求項３】銅あるいは銅合金を母材とする電子部品
において、はんだ付けにより基板と接続する対基板接続
端子と、電気的接続をなす接点部との間の前記母材の表
面に銅の酸化膜を酸化剤により形成したことを特徴とす
る電子部品。