WO2011105223A1 - 電気接点用表面処理剤 - Google Patents

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electrical contact
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喜郎 吉田
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    • C10N2040/14—Electric or magnetic purposes
    • C10N2040/17—Electric or magnetic purposes for electric contacts

Definitions

  • the present invention relates to a surface treatment agent for electrical contacts, and more particularly to a surface treatment agent for electrical contacts that can prevent solder transfer and contact failure.
  • the surface of the electrical contact is covered with a platinum group metal having excellent conductivity such as Au (gold), Ag (silver), or Pt (platinum) as a protective layer.
  • a platinum group metal having excellent conductivity such as Au (gold), Ag (silver), or Pt (platinum) as a protective layer.
  • Au gold
  • Ag silver
  • Pt platinum group metal
  • Au in the protective layer diffuses into the solder and combines with Sn (tin) contained in the solder, and Au— Sn-based intermetallic compounds are produced. Since this intermetallic compound is brittle, it accumulates on the Au surface during repeated contact with the electronic component, so-called solder transfer occurs, and causes contact performance to deteriorate. Similar solder transfer is also a problem when the protective layer is formed of Ag or Pt.
  • Patent Document 1 has a laminated structure in which the outermost surface of the contact is formed of Rd (rhodium), but Rd is also a platinum group metal and cannot completely prevent solder transfer. It was. Further, in Patent Document 2 described above, an adhesion suppressing layer made of a Ni (nickel) plating layer containing functional particles such as PTFE (polytetrafluoroethylene resin) is provided on the surface to prevent solder transfer. Since the component contacts the Ni layer other than the functional particles to form a Ni—Sn alloy, solder transfer cannot be prevented.
  • Rd platinum group metal
  • Patent Document 3 discloses an acrylate or methacrylate copolymer containing a perfluoroalkyl group having 4 to 21 carbon atoms
  • Patent Document 4 discloses a perfluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the copolymer of the unsaturated compound containing is disclosed, all are solder flux creeping-up preventive agents, and are not the surface treating agent used directly on the surface of an electrical contact.
  • the present invention is for solving the above-described conventional problems, and in particular, it is used on the surface of an electrical contact so that it can prevent solder transfer and stabilize the contact resistance. It is an object of the present invention to provide an agent and a surface treatment method using the surface treatment agent.
  • the surface treatment agent for electrical contacts of the present invention comprises (A) a solid component which is an addition polymerization polymer of a monomer selected from acrylates and methacrylates containing a perfluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms, (B) a fluorine-based oil, (C) a fluorinated solvent.
  • the surface treatment agent for electrical contacts of the present invention contains a solid component (A), which is a fluorine-containing polymer, and a fluorine-based oil (B), when used on the electrical contact surface, it can effectively transfer the solder from the electronic component to the electrical contact surface. Therefore, the contact resistance can be stabilized. Further, since the contact with the electronic component can be ensured even with a light load, it is possible to reduce the damage to the electronic component that occurs due to the large load at the time of contact.
  • the solid component (A) is difficult to dissolve in the fluorinated oil (B), but by using the fluorinated solvent (C), the solid component (A) and the fluorinated oil (B) can be dissolved. Uniform application to the contact surface is easy, and operability is excellent.
  • the acrylate and methacrylate are preferably those represented by the following general formula (1).
  • the mixing ratio of the solid component (A), the oil component (B) and the solvent component (C) is 0.01 to 5.0 parts by weight of the (A) with respect to 100 parts by weight of the (C).
  • B) When B) is contained in an amount of 0.01 to 5.0 parts by weight, it can be easily applied to an electrical contact as a surface treatment agent for electrical contacts, and solder transfer can be effectively prevented when the electrical contact surface is treated. .
  • the solid component (A) is preferably an addition polymer composed of a single component of a monomer selected from acrylate and methacrylate represented by the general formula (1).
  • the solid component (A) is a co-addition polymer of a monomer selected from acrylates and methacrylates represented by the general formula (1) and a monomer selected from acrylates and methacrylates containing an organoalkyl group. Is preferred.
  • the solid component (A) is preferably a co-addition polymer of acrylate and methacrylate represented by the general formula (1).
  • the oil component (B) is preferably selected from hydrofluoroether, perfluorocarbon, hydrofluorocarbon, perfluoropolyether and hydrofluoropolyether.
  • the solvent component (C) is preferably selected from hydrofluoroether, perfluorocarbon, hydrofluorocarbon, perfluoropolyether, hydrofluoropolyether, benzotrifluoride, and bis (trifluoromethyl) benzene. .
  • the solvent component (C) may be a mixed solvent of hydrofluorocarbon and bis (trifluoromethyl) benzene, and the weight ratio of hydrofluorocarbon and bis (trifluoromethyl) benzene in the mixed solvent is 1: A range of 10 to 1:25 is preferred.
  • the surface treatment method for electrical contacts according to the present invention is characterized in that the surface treatment agent for electrical contacts is applied.
  • the surface treatment agent for an electrical contact of the present invention when used on the surface of an electrical contact, solder transfer due to contact with an electronic component is suppressed, and even if repeated contact is performed, the contact resistance of the electrical contact over a long period of time is reduced. Stabilization can be achieved.
  • the electrical contact processed using the surface treatment agent for electrical contacts of the present invention can ensure contact with the electronic component even under a light load, the electronic component is damaged due to a large load at the time of contact. Can be reduced.
  • the surface treatment agent for electrical contacts includes a solid component (A) that is an addition polymerization polymer of a monomer selected from acrylates and methacrylates containing a perfluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms, and a fluorine-based oil.
  • A an addition polymerization polymer of a monomer selected from acrylates and methacrylates containing a perfluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms
  • a fluorine-based oil a fluorine-based oil
  • B and a fluorine-type solvent (C) are contained, It is characterized by the above-mentioned.
  • the solid component (A) and the oil component (B) are the main components of the surface treatment agent for electrical contacts, and these solid components ( A) and oil component (B) are dissolved in solvent component (C) and used for the surface treatment of electrical contacts. And after applying the surface treatment agent for electrical contacts to the electrical contacts, most of the solvent component (C) is removed by heating or the like, so that the solid component (A) and the oil component (B) are mainly electrical contacts. It is considered that the solder transfer from the electronic component to the electrical contact can be prevented, and the contact resistance between the contact and the electronic component can be properly maintained.
  • an addition polymerization polymer of a monomer selected from acrylate and methacrylate containing a perfluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms is used as the solid component (A).
  • a monomer selected from acrylate and methacrylate containing a perfluoroalkyl group is represented by the following general formula (1).
  • m is larger than 11, the connection stability when used as an electrical contact is lowered.
  • —X may be any substituent, but is preferably an alkyl group, a hydrogen atom or a halogen atom, particularly preferably H, CH 3 , Cl or F.
  • the molecular weight (number average molecular weight) of the polymer is preferably in the range of 2,000 to 200,000.
  • Such a polymer having a relatively low molecular weight and a small number of monomers is often referred to as a telomer or an oligomer among polymers, and has a higher molecular weight than a high molecular weight polymer (so-called polymer).
  • Either a homo-addition polymer or a co-addition polymer of an acrylate or methacrylate monomer containing a perfluoroalkyl group of n 1-6 represented by the above formula (1) and an acrylate or methacrylate monomer containing an organoalkyl group is used. be able to.
  • the solid component (A) contained in the electrical contact surface treatment agent is preferably fine particles in order to maintain good contact.
  • the particle diameter of the fine particles is preferably in the range of 10 nm to 5 ⁇ m, for example.
  • fluorine oil is used as the oil component (B). Since the solid component (A) is a fine particle, it is difficult to be held on the surface of the electrical contact.
  • the surface treatment agent for electrical contact of the present embodiment includes the oil component (B), and the oil component (B) is the solid component (A). ) Is held on the surface of the electrical contact, while the solid component (A) is considered to play a role of a lubricant that facilitates movement of the solid component (A) on the surface of the electrical contact in accordance with the movement of the electronic component.
  • fluorinated oil used as the oil component (B) examples include hydrofluoroether, perfluorocarbon, hydrofluorocarbon, perfluoropolyether, and hydrofluoropolyether. These may be used alone or mixed. It can also be used. Since perfluoropolyether and perfluorocarbon are excellent in heat resistance and chemical stability, they can be suitably used as the oil component (B).
  • As the perfluoropolyether Fomblin (registered trademark, manufactured by Solvay) or Demnam (registered trademark, manufactured by Daikin Industries) is preferably used.
  • Fluorinert registered trademark, manufactured by 3M
  • the oil component (B) contained in the electrical contact surface treatment agent has a viscosity of 500 to 30000 (cSt (20 ° C.)) (5 ⁇ 10 ⁇ 4 to 3 ⁇ 10 ⁇ 2 (m 2 / s (20 ° C.)). Within the range, the solid component (A) can be kept well on the surface of the electric contact and the electric contact can be kept good, with a viscosity of 30000 (cSt (20 ° C.)) (3 ⁇ 10 ⁇ 2 (m 2 / s (20 ° C))) greater than 2 ), contact failure is likely to occur when treated on the surface of an electrical contact, and damage to the electronic component is likely to occur if the load is increased to ensure that the electronic component is in contact.
  • the oil component (B) is solid when processed into electrical contacts. It flows from the surface of the electrical contact together with component (A), and the solder Can not be effectively prevented.
  • a fluorine-based solvent is used as the solvent component (C). Since the solid component (A) is not dissolved in the oil component (B), the solid component (A) and the oil component (B) are separated even if they are simply mixed. ) And the oil component (B) are both highly soluble, the solid component (A) and the oil component (B) can be dissolved, and the surface treatment of the electrical contact, such as application to the surface of the electrical contact, is easy. Can do. On the other hand, the solvent component (C) needs to be removed after being applied to the surface of the electrical contact, but the fluorine-based solvent can be easily removed by heating and hardly remains on the surface of the electrical contact. It can be suitably used as a solvent.
  • the solid component (A) and the oil component (B) are dissolved in the solvent component (C), even after the solvent component (C) is removed, the solid component (A) and the oil component (B) The state of being uniformly dissolved is maintained, and the solid component (A) is present in the oil component (B) as a uniform dispersion of fine particles.
  • the solid component (A) is the oil component (B) even if the solvent component (C) is removed by heating or the like after the surface treatment agent for electric contacts of the present embodiment is applied to the surface of the electric contact. It is uniformly dispersed inside and exists on the surface of the electrical contact, and an effect of preventing solder transfer can be obtained.
  • fluorine-based solvent used as the solvent component (C) examples include hydrofluoroether, perfluorocarbon, hydrofluorocarbon, perfluoropolyether, hydrofluoropolyether, benzotrifluoride, and bis (trifluoromethyl) benzene. .
  • fluorinated solvents have high solubility of the solid component (A) and the oil component (B), and any of them can be used suitably. These may be used alone or in combination.
  • bis (trifluoromethyl) benzene can be particularly preferably used because the solubility of the solid component (A) is high.
  • bis (trifluoromethyl) benzene has low solubility of perfluoropolyether. Therefore, when perfluoropolyether is used as the oil component (B), in addition to bis (trifluoromethyl) benzene for dissolving the solid component (A), hydrofluorocarbon having high solubility in perfluoropolyether is used.
  • the solid component (A) is precipitated.
  • the mixing ratio of the solid component (A), the oil component (B), and the solvent component (C) is 0.01 to 5% of the solid component (A) with respect to 100 parts by weight of the solvent component (C). 0.0 parts by weight and 0.01 to 5.0 parts by weight of the oil component (B). If the solid component (A) is less than 0.01 part by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent component (C), the function of preventing the solder transfer cannot be exhibited. Connection becomes unstable and contact failure tends to occur.
  • the solid component (A) is more preferably in the range of 0.05 to 3.0 parts by weight, and more preferably in the range of 0.05 to 1.0 parts by weight.
  • oil component (B) when the oil component (B) is less than 0.01 part by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent component (C), the function of preventing solder transfer cannot be exhibited, and the amount exceeds 5.0 parts by weight. The electrical connection becomes unstable and contact failure is likely to occur.
  • the oil component (B) is more preferably in the range of 0.05 to 3.0 parts by weight, and more preferably in the range of 0.05 to 1.0 parts by weight.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an electrical contact surface-treated with a surface treatment agent for electrical contact according to an embodiment of the present invention.
  • the 1 includes a conductive portion 2 and a protective layer 3 thereon.
  • a conductive metal or metal alloy is preferably used, and for example, Ni (nickel) or a Ni alloy can be used.
  • the protective layer 3 is formed by coating a platinum group metal such as Au or a highly conductive metal such as Ag by plating or the like.
  • the surface 3a of the protective layer 3 is a contact surface with an electrode formed of electronic component solder.
  • a solder transfer preventing layer 4 is formed on the surface 3a of the protective layer 3.
  • the protective layer 3 and the electrodes of the electronic component are electrically connected via the solder transfer preventing layer 4.
  • the solder transfer preventing layer 4 is formed by removing the solvent component (C) in the treatment agent after providing the surface treatment agent for electrical contacts of the present embodiment on the surface 3a of the protective layer 3.
  • the surface treatment agent for electrical contacts of the present embodiment is provided on the surface 3a of the protective layer 3 by, for example, a method such as coating or spraying, and then the solder transfer preventing layer 4 is formed by, for example, heating the electrical contacts. Is done. If the solvent component (C) is not completely removed, it may cause contact failure. Therefore, it is preferable to heat the electrical contacts at 40 to 100 ° C.
  • the film thickness of the solder transfer preventing layer 4 is 0.05 to 100 ⁇ m. If the film thickness is larger than 100 ⁇ m, contact failure tends to occur, and if it is smaller than 0.05 ⁇ m, solder transfer cannot be prevented properly.
  • the electrical contact of the present invention can be used as an elastic contact, for example.
  • the example used for the connection apparatus provided with the electrical contact which has an elastic arm as an example of an elastic contact is shown.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the connection device using the electrical contact of the present invention
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the electrical contact of the connection device shown in FIG.
  • the planar shape of the base 10 is, for example, a quadrangular shape, and side walls 10 a that rise substantially vertically are formed on each of the four sides of the base 10.
  • a region surrounded by the four side wall portions 10 a is a concave portion, and the upper surface of the bottom portion 10 b is the support surface 12.
  • a connection sheet 15 is installed on the support surface 12.
  • the connection sheet 15 has a configuration in which, for example, a plurality of electrical contacts (contactors) 20 are provided on the surface of the flexible base sheet 16.
  • a large number of through holes 16a are formed in the base sheet 16, and a conductor layer 17 is formed on the inner peripheral surface of each through hole 16a by means such as plating.
  • a front-side connection land 17 a that conducts to the conductor layer 17 is formed on the surface of the base material sheet 16, and a back-side connection land 17 b that conducts to the conductor layer 17 is formed on the back surface of the base material sheet 16.
  • the electrical contacts 20 are formed, for example, by punching a thin conductive metal plate, and further plated, and each electrical contact 20 is joined to the surface of the connection land 17a with a conductive adhesive or the like. .
  • the electrical contact 20 is formed by a plating process using a conductive material such as copper or nickel.
  • a plurality of electrical contacts 20 are formed on the surface of a sheet separate from the base sheet 16 by a plating process, the sheets are superimposed on the base sheet 16, and each electrical contact 20 is made of a conductive adhesive or the like. To be joined to the connection land 17a.
  • Each electrical contact 20 is formed in a three-dimensional shape, for example, by applying an external force after being installed on the base sheet 16. At this time, the internal residual stress is removed by the heat treatment, and the electrical contact 20 can exhibit an elastic force in a three-dimensional shape.
  • bump electrodes 18 made of a conductive material that are individually connected to the connection lands 17b are formed. As shown in FIG. 2, when the connection sheet 15 is installed on the support surface 12 that is the surface of the bottom 10 b of the base 10, the bump electrode 18 is connected to the conductive portion provided on the support surface 12.
  • the arrangement pitch of the electrical contacts 20 on the support surface 12 is, for example, 2 mm or less, or 1 mm or less.
  • the maximum value of the external dimension of the electrical contact 20 is also 2 mm or less, or 1 mm or less.
  • connection sheet 15 is an example.
  • the through hole 16a is provided in the base material sheet 16 in FIG. 3, the through hole 16a may not be formed and a wiring pattern that is electrically connected to the electrical contact 20 may be formed on the surface of the base material sheet 16. .
  • the electrical contact 20 has a support portion 21 and an elastic arm 22 formed integrally and continuously.
  • the elastic arm 22 is formed in, for example, a spiral shape, and the base end portion that is the winding start end of the elastic arm 22 is integrated with the support portion 21, and the distal end portion 22 b that is the winding end of the elastic arm 22 is substantially the spiral shape.
  • the support portion 21 constituting the electrical contact 20 is connected to the connection land 17 a, and the elastic arm 22 is three-dimensionally molded so that the tip end portion 22 b is separated from the support surface 12.
  • an electronic component 40 is installed in the connection device 9.
  • the electronic component 40 is an IC package or the like, and various electronic elements such as an IC bare chip are sealed in the main body 41.
  • a plurality of protruding electrodes 42 having solder on at least the surface are provided on the bottom surface 41 a of the main body 41, and each protruding electrode 42 is electrically connected to a circuit in the main body 41.
  • the protruding electrode 42 has a spherical shape.
  • the protruding electrode 42 may have a truncated cone shape.
  • the connection device 9 is, for example, for inspecting the electronic component 40, and as shown in FIG. 2, the electronic component 40 which is an object to be inspected is mounted in the recess of the base 10. At this time, the electronic component 40 is positioned so that the individual protruding electrodes 42 provided on the bottom surface 41 a of the main body 41 are placed on the electrical contacts 20.
  • a pressing lid (not shown) is provided on the base 10. When the lid is placed on the base 10, the electronic component 40 is pressed in the direction of arrow F by the lid. . Due to this pressing force, each protruding electrode 42 is pressed against the elastic arm 22, the three-dimensional elastic arm 22 is crushed, and the protruding electrode 42 and the elastic arm 22 are individually connected to each other. An operation test of the circuit in the main body 41 is performed to determine whether or not the circuit in the circuit 41 is disconnected.
  • the electrical contact 20 is repeatedly brought into contact with the protruding electrode 42 by the pressing force.
  • solder transfer is prevented on the surface of the electrical contact.
  • Layer 4 is formed, and solder transfer can be effectively prevented.
  • the electrical contact 20 and the protruding electrode 42 are in contact with each other by the pressing force, when the surface treatment is performed with the surface treatment agent for electrical contact of the present embodiment, good contact can be obtained even with a small load.
  • Example 1 6.5 parts by weight of hydrofluorocarbon and 93.5 parts by weight of bis (trifluoromethyl) benzene were mixed to obtain a mixed solvent.
  • a mixed solvent 100 parts by weight of the solvent component (C)
  • 0.05 part by weight of an acrylate homopolymer as a solid component (A) and 0.5 part by weight of perfluoropolyether as an oil component (B) are added, and 10 to 10 parts at room temperature.
  • the mixture was stirred for 30 minutes to obtain a surface treatment agent for electrical contacts (Example 1).
  • the solid component (A) was dissolved in the solvent component (C) without being separated from the oil component (B).
  • the acrylate homopolymer was a polymer of an acrylate polymer having a perfluoroalkyl group having 6 carbon atoms, and FTtronic FK6100H (manufactured by Eftron) having a molecular weight (number average molecular weight) of 50,000 to 150,000 was used. Further, Fomblin (registered trademark, manufactured by Solvay) was used as the perfluoropolyether.
  • Example 2 With respect to 100 parts by weight of a mixed solvent (C) obtained by mixing 7.0 parts by weight of hydrofluorocarbon and 93.0 parts by weight of bis (trifluoromethyl) benzene, 0.05 part by weight of a methacrylate homopolymer as a solid component (A); As an oil component (B), 0.5 part by weight of perfluoropolyether was added to obtain a surface treatment agent for electrical contacts in the same manner as in Example 1 (Example 2).
  • a mixed solvent (C) obtained by mixing 7.0 parts by weight of hydrofluorocarbon and 93.0 parts by weight of bis (trifluoromethyl) benzene, 0.05 part by weight of a methacrylate homopolymer as a solid component (A);
  • an oil component (B) 0.5 part by weight of perfluoropolyether was added to obtain a surface treatment agent for electrical contacts in the same manner as in Example 1 (Example 2).
  • the methacrylate homopolymer was a polymer of a methacrylate polymer having a C6 perfluoroalkyl group, and FTtronic FK6100M (manufactured by EFRON) having a molecular weight (number average molecular weight) of 50,000 to 150,000 was used. Further, the same Fomblin (registered trademark, manufactured by Solvay) as in Example 1 was used as the perfluoropolyether.
  • Example 3 0.05 parts by weight of a copolymer of acrylate and methacrylate as a solid component (A) with respect to 100 parts by weight of a mixed solvent (C) in which 7.0 parts by weight of hydrofluorocarbon and 93.0 parts by weight of bis (trifluoromethyl) benzene are mixed. Then, 0.5 parts by weight of perfluoropolyether was added as an oil component (B) to obtain a surface treatment agent for electrical contacts in the same manner as in Example 1 (Example 3).
  • the copolymer was a copolymer of an acrylate polymer and a methacrylate polymer having a perfluoroalkyl group having 6 carbon atoms, and FTtronic FK6100 (manufactured by EFRON) having a molecular weight (number average molecular weight) of 50,000 to 150,000 was used. Moreover, demnam (registered trademark, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was used as the perfluoropolyether.
  • Example 4 With respect to 100 parts by weight of a mixed solvent (C) obtained by mixing 10.0 parts by weight of hydrofluorocarbon and 90.0 parts by weight of bis (trifluoromethyl) benzene, 0.07 part by weight of an acrylate homopolymer as a solid component (A); A surface treatment agent for electrical contacts was obtained in the same manner as in Example 1 by adding 1.0 part by weight of perfluoropolyether as the oil component (B) (Example 4).
  • a mixed solvent (C) obtained by mixing 10.0 parts by weight of hydrofluorocarbon and 90.0 parts by weight of bis (trifluoromethyl) benzene, 0.07 part by weight of an acrylate homopolymer as a solid component (A);
  • a surface treatment agent for electrical contacts was obtained in the same manner as in Example 1 by adding 1.0 part by weight of perfluoropolyether as the oil component (B) (Example 4).
  • the acrylate homopolymer is the same acrylate polymer having a C6 perfluoroalkyl group as in Example 1, and EFtronic FK6100H (manufactured by EFRON) having a molecular weight (number average molecular weight) of 50,000 to 150,000 is used. It was. The same demnum (registered trademark, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) as in Example 3 was used as the perfluoropolyether.
  • Example 5 For 100 parts by weight of a mixed solvent obtained by mixing 7.0 parts by weight of hydrofluorocarbon and 93.0 parts by weight of bis (trifluoromethyl) benzene, 0.10 parts by weight of an acrylate homopolymer as a solid component (A), and an oil component ( As B), 0.5 part by weight of perfluorocarbon was added to obtain a surface treatment agent for electrical contacts in the same manner as in Example 1 (Example 5).
  • the acrylate homopolymer is the same acrylate polymer having a C6 perfluoroalkyl group as in Example 1, and EFtronic FK6100H (manufactured by EFRON) having a molecular weight (number average molecular weight) of 50,000 to 150,000 is used. It was. In addition, Fluorinert (registered trademark, manufactured by 3M) was used as the perfluorocarbon.
  • Example 6 To 100 parts by weight of a mixed solvent (C) obtained by mixing 6.0 parts by weight of hydrofluorocarbon and 94.0 parts by weight of bis (trifluoromethyl) benzene, 0.10 parts by weight of an acrylate homopolymer as a solid component (A); A surface treatment agent for electrical contacts was obtained in the same manner as in Example 1 by adding 0.1 part by weight of perfluoropolyether as the oil component (B) (Example 6).
  • a mixed solvent (C) obtained by mixing 6.0 parts by weight of hydrofluorocarbon and 94.0 parts by weight of bis (trifluoromethyl) benzene, 0.10 parts by weight of an acrylate homopolymer as a solid component (A);
  • a surface treatment agent for electrical contacts was obtained in the same manner as in Example 1 by adding 0.1 part by weight of perfluoropolyether as the oil component (B) (Example 6).
  • the acrylate homopolymer is the same acrylate polymer having a C6 perfluoroalkyl group as in Example 1, and EFtronic FK6100H (manufactured by EFRON) having a molecular weight (number average molecular weight) of 50,000 to 150,000 is used. It was.
  • the same perfluoropolyether as Fomblin (registered trademark, manufactured by Solvay) as in Example 1 was used.
  • Comparative Example 1 Add only 0.05 parts by weight of acrylate homopolymer as the solid component (A) to 100.0 parts by weight of bis (trifluoromethyl) benzene as the solvent component (C), and stir and mix in the same manner as in Example 1. A surface treatment material for electrical contacts was obtained (Comparative Example 1).
  • the acrylate homopolymer is the same acrylate polymer having a C6 perfluoroalkyl group as in Example 1, and EFtronic FK6100H (manufactured by EFRON) having a molecular weight (number average molecular weight) of 50,000 to 150,000 is used. It was.
  • the methacrylate homopolymer was a polymer of a methacrylate polymer having a perfluoroalkyl group having 6 carbon atoms as in Example 2, and FTtronic FK6100M (manufactured by EFRON) having a molecular weight (number average molecular weight) of 50,000 to 150,000 was used. . Further, the same Fomblin (registered trademark, manufactured by Solvay) as in Example 1 was used as the perfluoropolyether. Table 1 shows the weight ratio of each component in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2.
  • Test method The surface treatment agents for electric contacts of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were applied to the surface of the electric contact 20 of the connecting device 9 shown in FIGS. 2 and 3, and heated at 60 ° C. for solvent component (C ) Was removed.
  • the test solder ball substrate was inserted into and removed from this connection device 20,000 times at a temperature of 85 ° C.
  • the same insertion / extraction test was performed on the surface of the electrical contact 20 that was not coated with the surface treatment agent for electrical contact (Comparative Example 3) and the surface of the electrical contact 20 that was vacuum-deposited with titanium nitride (Comparative Example 4). It was.
  • ⁇ The change of the average value of the measured value after the test with respect to the average value of the measured value before the test is 30 to 50%.
  • X The change of the average value of the measured value after the test with respect to the average value of the measured value before the test is 50% or more.
  • Table 2 shows the contact resistance values before and after the insertion / extraction test and the results of solder transfer after the insertion / extraction test for Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4.

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Abstract

【課題】　電気接点におけるはんだ転写を防止する電気接点用表面処理剤を得る。 【解決手段】　電気接点用表面処理剤は、（Ａ）炭素数６以下のパーフルオロアルキル基を含むアクリレートおよびメタクリレートから選ばれるモノマーの付加重合ポリマーである固体成分と、（Ｂ）フッ素系オイルと、（Ｃ）フッ素系溶媒と、を含有する。前記固体成分は、ホモポリマー、コポリマーいずれでもよく、フッ素系オイルとしてパーフルオロポリエーテル、パーフルオロカーボンなど、フッ素系溶媒としてハイドロフルオロカーボンなどを用いることができる、フッ素系溶媒は混合溶媒でもよい。この電気接点用表面処理剤を用いて電気接点の表面を処理すると、表面にはんだを含む電子部品から電気接点表面へのはんだ転写を有効に防止することができる。

Description

電気接点用表面処理剤
　本発明は、電気接点用表面処理剤に係り、特にはんだ転写を防止し、接触不良を防止することができる電気接点用表面処理剤に関する。
　電気接点はその表面に、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｐｔ（白金）など導電性に優れる白金族金属が保護層として被覆される。しかしながら、表面にはんだを有する電子部品と接触すると、例えば保護層をＡｕで形成した場合、保護層中のＡｕがはんだ中に拡散してはんだ中に含まれるＳｎ（すず）と結合し、Ａｕ－Ｓｎ系の金属間化合物を生成する。この金属間化合物はもろいため、電子部品との接触が繰り返されるうちにＡｕ表面に堆積していわゆるはんだ転写が起こり、接触性能が低下する原因となる。保護層をＡｇやＰｔで形成した場合にも同様のはんだ転写が問題であった。
特開平９－１０１３２６号公報 特開２００３－１５１７０７号公報 特公昭６３－６２３１５号公報 国際公開２００７／０９９７６０号パンフレット
　このようなはんだ転写を防止するため、上記特許文献１では接点の最表面をＲｄ（ロジウム）で形成する積層構造としているが、Ｒｄも白金族金属でありはんだ転写を完全に防ぐことができなかった。また、上記特許文献２では、表面にＰＴＦＥ（ポリ４フッ化エチレン樹脂）などの機能性粒子を含むＮｉ（ニッケル）めっき層からなる付着抑制層を設けてはんだ転写を防止しているが、電子部品が機能性粒子以外のＮｉ層と接触しＮｉ－Ｓｎ合金を形成するため、はんだ転写を防ぐことはできなかった。
　上記特許文献３には、炭素数４～２１個のパーフルオロアルキル基を含むアクリレートまたはメタクリレートの共重合体が開示されており、上記特許文献４には、炭素数１～２０のパーフルオロアルキル基を含む不飽和化合物の共重合体が開示されているが、いずれもはんだ用フラックス這い上がり防止剤であり、電気接点の表面に直接用いられる表面処理剤ではない。
　そこで、本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、電気接点の表面に用いられることにより、はんだ転写を防止し、接触抵抗を安定化することができる電気接点用表面処理剤、およびその表面処理剤を用いた表面処理方法を提供することを目的としている。
　本発明の電気接点用表面処理剤は、（Ａ）炭素数６以下のパーフルオロアルキル基を含むアクリレートおよびメタクリレートから選ばれるモノマーの付加重合ポリマーである固体成分と、（Ｂ）フッ素系オイルと、（Ｃ）フッ素系溶媒と、を含有することを特徴とする。
　本発明の電気接点用表面処理剤はフッ素含有ポリマーである固体成分（Ａ）とフッ素系オイル（Ｂ）を含むため、電気接点表面に用いると、電子部品から電気接点表面へのはんだ転写を効果的に防止することができ、接触抵抗の安定化を図ることができる。また、軽荷重でも電子部品との接触を確保することができるので、接触時の荷重が大きいために発生する電子部品の損傷を少なくすることができる。前記固体成分（Ａ）はフッ素系オイル（Ｂ）に溶解しにくいが、フッ素系溶媒（Ｃ）を用いることにより、固体成分（Ａ）およびフッ素系オイル（Ｂ）を溶解させることができ、電気接点表面へ均一に塗付することが容易になり、操作性に優れる。
　前記アクリレートおよびメタクリレートは下記一般式（１）で表されるものであることが好ましい。
　ＣＨ2＝ＣＸＣＯＯＲ１ＣnＦ2n+1 式（１）
　（ここで式中ｎ＝１～６の整数、Ｒ１はＣmＨ2mであってｍ＝１～１０のアルキレン基またはフェニレン基、ＸはＨ、ＣＨ3、ＣｌまたはＦ）
　前記固体成分（Ａ）、オイル成分（Ｂ）および溶媒成分（Ｃ）の混合比は、前記（Ｃ）１００重量部に対し、前記（Ａ）を０．０１～５．０重量部、前記（Ｂ）を０．０１～５．０重量部含むものであると、電気接点用表面処理剤として電気接点に塗布しやすく、また電気接点表面を処理した場合に、はんだ転写を効果的に防ぐことができる。
　前記固体成分（Ａ）は、前記一般式（１）で表されるアクリレートおよびメタクリレートから選ばれるモノマーの単独成分からなる付加重合物であることが好ましい。
　または、前記固体成分（Ａ）は、前記一般式（１）で表されるアクリレートおよびメタクリレートから選ばれるモノマーと、オルガノアルキル基を含むアクリレートおよびメタクリレートから選ばれるモノマーとの共付加重合物であることが好ましい。
　もしくは、前記固体成分（Ａ）は、前記一般式（１）で表されるアクリレートとメタクリレートとの共付加重合物であることが好ましい。
　前記オイル成分（Ｂ）は、ハイドロフルオロエーテル、パーフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、パーフルオロポリエーテル、ハイドロフルオロポリエーテルから選ばれるものであることが好ましい。
　また、前記溶媒成分（Ｃ）は、ハイドロフルオロエーテル、パーフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、パーフルオロポリエーテル、ハイドロフルオロポリエーテル、ベンゾトリフルオライド、ビス（トリフルオロメチル）ベンゼンから選ばれるものであることが好ましい。
　前記溶媒成分（Ｃ）は、ハイドロフルオロカーボンとビス（トリフルオロメチル）ベンゼンとの混合溶媒とすることもでき、前記混合溶媒中のハイドロフルオロカーボンとビス（トリフルオロメチル）ベンゼンとの重量比が１：１０～１：２５の範囲とすることが好ましい。
　また、本発明の電気接点の表面処理方法は、前記電気接点用表面処理剤を塗付することを特徴とする。
　本発明の電気接点用表面処理剤によれば、電気接点表面に用いた場合に、電子部品との接触によるはんだ転写を抑制し、繰り返し接触が行われても電気接点の長期間にわたる接触抵抗の安定化を図ることができる。また、本発明の電気接点用表面処理剤を用いて処理した電気接点は、軽荷重でも電子部品との接触を確保することができるので、接触時の荷重が大きいために発生する電子部品の損傷を少なくすることができる。
本発明の実施形態の電気接点用表面処理剤で表面処理した電気接点の部分断面図、 本発明の電気接点を用いた接続装置の部分断面図、 図２に示す接続装置の電気接点付近を示す拡大断面図、
　本発明の実施の形態である電気接点用表面処理剤は、炭素数６以下のパーフルオロアルキル基を含むアクリレートおよびメタクリレートから選ばれるモノマーの付加重合ポリマーである固体成分（Ａ）と、フッ素系オイル（Ｂ）と、フッ素系溶媒（Ｃ）と、を含有することを特徴とする。
　電気接点用表面処理剤に含まれるこれら（Ａ）～（Ｃ）成分のうち、固体成分（Ａ）およびオイル成分（Ｂ）が前記電気接点用表面処理剤の主成分であり、これら固体成分（Ａ）およびオイル成分（Ｂ）を溶媒成分（Ｃ）に溶解させて電気接点の表面処理に用いる。そして、電気接点用表面処理剤を電気接点に塗付した後、加熱などにより前記溶媒成分（Ｃ）はほとんどが除去されるため、主に固形成分（Ａ）とオイル成分（Ｂ）が電気接点の表面に存在し、電子部品から電気接点へのはんだ転写を防止し、接点と電子部品の間の接触抵抗を適正に保つことができると考えられる。
　本実施の形態では、固体成分（Ａ）として、炭素数６以下のパーフルオロアルキル基を含む、アクリレートおよびメタクリレートから選ばれるモノマーの付加重合ポリマーを用いる。
　パーフルオロアルキル基を含む、アクリレートおよびメタクリレートから選ばれるモノマーは、以下の下記一般式（１）で表される。
　ＣＨ2＝ＣＸＣＯＯＲ１ＣnＦ2n+1 式（１）
　ここで－ＣnＦ2n+1で表されるパーフルオロアルキル基は、炭素数（ｎ）に制限はなく、例えばｎ＝７以上など炭素数が大きいものも用いることができる。しかしながら近年、ｎ＝７以上のパーフルオロアルキル基を含む化合物は環境へ与える負荷が大きいことが懸念されており、炭素数の小さなパーフルオロアルキル基を含む化合物の使用が求められている。そこで、本実施の形態では、ｎ＝１～６のパーフルオロアルキル基を含むものとした。ｎ＝１～６のパーフルオロアルキル基は、側鎖を有するもの、直鎖状のもの、いずれも用いることができる。炭素数の大きいパーフルオロアルキル基を含む化合物ははんだ転写を抑制する効果が高いことから、ｎ＝５～６のパーフルオロアルキル基、特にｎ＝６のパーフルオロアルキル基を用いることが好ましい。
　上記式（１）中、－Ｒ１はＣmＨ2mのアルキレン基またはフェニレン基を示し、ｍ＝１～１０のアルキレン基またはフェニレン基であることが好ましい。ｍ＝１１より大きいと電気接点に用いた場合の接続安定性が低下する。また、ｍ＝１～１０であっても、ｍが大きいと接続安定性が低下する傾向にあるので、ｍは小さいこと、例えばｍ＝１～３であることが好ましく、ｍ＝２のアルキレン基が特に好ましい。
　上記式（１）中、－Ｘはいずれの置換基でもよいが、アルキル基、水素原子またはハロゲン原子が好ましく、特にＨ、ＣＨ3、ＣｌまたはＦが好ましい。
　本実施の形態では、固体成分（Ａ）として、上記式（１）で示されるｎ＝１～６のパーフルオロアルキル基を含む、アクリレートおよびメタクリレートから選ばれるモノマーを付加重合させたポリマーを用いる。ポリマーの分子量（数平均分子量）は２０００～２０００００の範囲であることが好ましい。このように比較的分子量が低く、モノマーの重合数が小さい重合体は、ポリマーの中でも、テロマーあるいはオリゴマーと区別してよばれることが多く、高分子量の重合体（いわゆるポリマー）に比べて、分子に柔軟性を有する。よって、電気接点の表面において荷重を受けた場合に、受けた荷重に対応して適度に動くことができ、電気的な接触不良が起きにくいため、電気接点用表面処理剤として好適に用いることができる。
　固体成分（Ａ）は、上記式（１）で示されるｎ＝１～６のパーフルオロアルキル基を含むアクリレートモノマーの単独付加重合物、ｎ＝１～６のパーフルオロアルキル基を含むメタクリレートモノマーの単独付加重合物、または上記式（１）で示されるｎ＝１～６のパーフルオロアルキル基を含むアクリレートまたはメタクリレートモノマーと、オルガノアルキル基を含むアクリレートまたはメタクリレートモノマーの共付加重合物のいずれも用いることができる。この場合の共付加重合物におけるｎ＝１～６のパーフルオロアルキル基を含むアクリレートまたはメタクリレートモノマーとオルガノアルキル基を含むアクリレートまたはメタクリレートモノマーとの重合比は９９：１～５０：５０の範囲であり、特に９５：５～８０：２０の範囲であることが好ましい。また、ｎ＝１～６のパーフルオロアルキル基を含むアクリレートモノマーの付加重合物と、ｎ＝１～６のパーフルオロアルキル基を含むメタクリレートモノマーの付加重合物の混合物であってもよい。この場合のｎ＝１～６のパーフルオロアルキル基を含むアクリレートモノマーの付加重合物と、ｎ＝１～６のパーフルオロアルキル基を含むメタクリレートモノマーの付加重合物の混合比は特に制限はなく、任意の比率で混合可能であるが、特にアクリレートモノマーの付加重合物の比率（重量比）が高い方がはんだの転着を防止する効果が高く好ましい。
　電気接点表面処理剤に含まれる固体成分（Ａ）は、接触性を良好に保つために微粒子であることが好ましい。微粒子の粒子径は例えば１０ｎｍ～５μｍの範囲であることが好ましい。
　本実施の形態では、オイル成分（Ｂ）としてフッ素系オイルを用いる。固体成分（Ａ）は微粒子であるため電気接点表面に保持されにくいが、本実施形態の電気接点用表面処理剤ではオイル成分（Ｂ）を含み、このオイル成分（Ｂ）が前記固体成分（Ａ）を電気接点表面に保持する一方、電子部品の動きに合わせて電気接点表面において前記固形成分（Ａ）が動きやすいようにする潤滑剤の役目を果たしていると考えられる。
　前記オイル成分（Ｂ）として用いるフッ素系オイルとしては、例えば、ハイドロフルオロエーテル、パーフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、パーフルオロポリエーテル、ハイドロフルオロポリエーテルが挙げられ、これらを単独で用いてもよいし、混合して用いることもできる。パーフルオロポリエーテルおよびパーフルオロカーボンは耐熱性に優れ、また化学的安定性にも優れていることから、オイル成分（Ｂ）として好適に用いることができる。パーフルオロポリエーテルとしては、フォンブリン（登録商標，ソルベイ社製）、デムナム（登録商標，ダイキン工業社製）を用いることが好ましい。パーフルオロカーボンとしてフロリナート（登録商標，スリーエム社製）を用いることができる。
　電気接点表面処理剤に含まれるオイル成分（Ｂ）は、粘度が５００～３００００（ｃＳｔ（２０℃））（５×１０-4～３×１０-2（ｍ2／ｓ（２０℃））の範囲であると、固体成分（Ａ）を電気接点表面に良好に保持して電気的接触性を良好に保つことができる。粘度が３００００（ｃＳｔ（２０℃））（３×１０-2（ｍ2／ｓ（２０℃）））より大きいと、電気接点表面に処理した場合に接触不良が起こりやすく、また電子部品を確実に接触させるために負荷を大きくすると電子部品の損傷が起こりやすくなるので好ましくない。また、粘度が５００（ｃＳｔ（２０℃））（５×１０-4（ｍ2／ｓ（２０℃）））より小さいと、電気接点に処理した場合にオイル成分（Ｂ）が固体成分（Ａ）と共に電気接点表面から流れてしまい、はんだ転写を効果的に防止することができない。
　本実施の形態では、溶媒成分（Ｃ）として、フッ素系溶媒を用いる。前記固体成分（Ａ）はオイル成分（Ｂ）に溶解しないため、固体成分（Ａ）とオイル成分（Ｂ）を単に混合してもすぐに分離してしまうが、フッ素系溶媒は固体成分（Ａ）とオイル成分（Ｂ）両者に対する溶解性が高く、固体成分（Ａ）およびオイル成分（Ｂ）を溶解させることができ、電気接点表面へ塗布するなど、電気接点の表面処理を容易に行うことができる。一方、溶媒成分（Ｃ）は電気接点表面に塗付した後除去される必要があるが、フッ素系溶媒は加熱により容易に除去可能で電気接点表面に残存しにくいため、電気接点用表面処理剤の溶媒として好適に用いることができる。また、経済的に低廉であり溶媒として好ましい。なお、固体成分（Ａ）とオイル成分（Ｂ）はいったん溶媒成分（Ｃ）に溶解されると、溶媒成分（Ｃ）が除去された後も、固体成分（Ａ）とオイル成分（Ｂ）が均一に溶解していた状態が保たれ、固体成分（Ａ）は微細粒子の均一分散体としてオイル成分（Ｂ）中に存在する。このように、本実施の形態の電気接点用表面処理剤を電気接点表面に塗付した後、加熱などにより溶媒成分（Ｃ）を除去しても、固体成分（Ａ）はオイル成分（Ｂ）中に均一に分散して電気接点表面に存在しており、はんだ転写を防止する効果が得られる。
　前記溶媒成分（Ｃ）として用いるフッ素系溶媒としては、例えば、ハイドロフルオロエーテル、パーフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、パーフルオロポリエーテル、ハイドロフルオロポリエーテル、ベンゾトリフルオライド、ビス（トリフルオロメチル）ベンゼンが挙げられる。
　これらのフッ素系溶媒はいずれも固体成分（Ａ）およびオイル成分（Ｂ）の溶解性が高く、いずれも好適に用いることができる。またこれらを単独で用いてもよいし、混合して用いることもできる。上記のフッ素系溶媒の中でも、ビス（トリフルオロメチル）ベンゼンは、固体成分（Ａ）の溶解性が高いため特に好適に用いることができる。しかしながらビス（トリフルオロメチル）ベンゼンは、パーフルオロポリエーテルの溶解性が低い。そこで、オイル成分（Ｂ）としてパーフルオロポリエーテルを用いる場合には、固体成分（Ａ）を溶解するためのビス（トリフルオロメチル）ベンゼンに加え、パーフルオロポリエーテルに対する溶解性が高いハイドロフルオロカーボンを混合した混合溶媒を用いることが好適である。ハイドロフルオロカーボンとビス（トリフルオロメチル）ベンゼンとの混合溶媒を用いる場合の混合比率はハイドロフルオロカーボン：ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン＝１：１０～１：２５（重量比）の範囲であることが好ましい。混合比率がハイドロフルオロカーボン：ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン＝１：１０未満では固体成分（Ａ）が析出してしまい、一方ハイドロフルオロカーボン：ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン＝１：２５を超えるとオイル成分（Ｂ）の分離が生じる。ハイドロフルオロカーボンとビス（トリフルオロメチル）ベンゼンとの混合溶媒を用いる場合の混合比率（重量比）は、ハイドロフルオロカーボン：ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン＝１：１２～１：２０の範囲であることが特に好適である。
　本実施の形態では、固体成分（Ａ）、オイル成分（Ｂ）および溶媒成分（Ｃ）の配合比は、溶媒成分（Ｃ）１００重量部に対し、固体成分（Ａ）を０．０１～５．０重量部、オイル成分（Ｂ）を０．０１～５．０重量部である。溶媒成分（Ｃ）１００重量部に対して、固体成分（Ａ）が０．０１重量部未満であるとはんだ転写を防止する機能を発揮することができず、５．０重量部を超えると電気的接続が不安定となり、接触障害が発生しやすくなる。固体成分（Ａ）が０．０５～３．０重量部の範囲、さらに０．０５～１．０重量部の範囲であるとより好適である。また、溶媒成分（Ｃ）１００重量部に対して、オイル成分（Ｂ）が０．０１重量部未満であるとはんだ転写を防止する機能を発揮することができず、５．０重量部を超えると電気的接続が不安定となり、接触障害が発生しやすくなる。オイル成分（Ｂ）が０．０５～３．０重量部の範囲、さらに０．０５～１．０重量部の範囲であるとより好適である。
　次に、本実施形態の電気接点用表面処理剤を用いた電気接点の表面処理について説明する。
　図１は本発明の実施形態の電気接点用表面処理剤で表面処理した電気接点の部分断面図である。
　図１に示す電気接点１は、導電部２と、その上の保護層３とで構成される。導電部２は、導電性を有する金属または金属合金が好適に用いられ、例えば、Ｎｉ（ニッケル）やＮｉ合金を用いることができる。保護層３は、Ａｕなど白金族金属やＡｇなどの導電性が高い金属を、めっきなどにより被覆して形成される。前記保護層３の表面３ａは、電子部品のはんだで形成された電極との接触面である。
　前記保護層３の表面３ａにはんだ転写防止層４が形成される。本実施形態の電気接点では、保護層３と電子部品の電極間がはんだ転写防止層４を介して導通する。前記はんだ転写防止層４は、本実施形態の電気接点用表面処理剤を前記保護層３の表面３ａ表面に設けた後、処理剤中の溶媒成分（Ｃ）を除去することにより形成される。本実施形態の電気接点用表面処理剤は、例えば、塗布、スプレーなどの方法により保護層３の表面３ａに設けられ、その後、例えば電気接点を加熱することにより、前記はんだ転写防止層４が形成される。溶媒成分（Ｃ）が完全に除去されないと接触不良の原因となるため、電機接点の加熱は４０～１００℃で行うことが好ましい。
　前記はんだ転写防止層４の膜厚は、０．０５～１００μｍである。膜厚が１００μｍより大きいと接触不良が起こりやすく、０．０５μｍより小さいと適切にはんだ転写を防止できない。
　本発明の電気接点は、例えば弾性接点として用いることができる。弾性接点の一例として、弾性腕を有する電気接点を備えた接続装置に用いた例を示す。図２は、本発明の電気接点を用いた接続装置の部分断面図、図３は、図２に示す接続装置の電気接点付近を示す拡大断面図である。
　図２に示す接続装置９は、基台１０を有している。基台１０の平面形状は例えば四角形状であり、基台１０の４辺のそれぞれにはほぼ垂直に立ち上がる側壁部１０ａが形成されている。４辺の側壁部１０ａで囲まれた領域は凹部であり、その底部１０ｂの上面が支持面１２である。支持面１２の上には、接続シート１５が設置されている。接続シート１５は、例えば、可撓性の基材シート１６の表面に複数の電気接点（接触子）２０が設けられた構成である。
　図３に示すように、基材シート１６には、多数のスルーホール１６ａが形成され、それぞれのスルーホール１６ａの内周面には導電体層１７がメッキなどの手段で形成されている。基材シート１６の表面には、導電体層１７に導通する表側の接続ランド１７ａが形成され、基材シート１６の裏面には、導電体層１７に導通する裏側の接続ランド１７ｂが形成されている。
　電気接点２０は、例えば、薄い導電性金属板を打ち抜いて形成され、さらにめっき処理されたものであり、個々の電気接点２０が、接続ランド１７ａの表面に導電性接着剤などで接合されている。あるいは、電気接点２０は、銅やニッケルなどの導電性材料を使用してめっき工程で形成される。例えば、基材シート１６とは別個のシートの表面に複数の電気接点２０がめっき工程で形成され、シートが、基材シート１６に重ね合わされて、それぞれの電気接点２０が、導電性接着剤などで接続ランド１７ａに接合される。
　それぞれの電気接点２０は、基材シート１６に設置された後に、例えば、外力が与えられて立体形状に形成される。このとき、加熱処理で内部の残留応力が除去され、電気接点２０は立体形状で弾性力を発揮できるようになる。
　図３に示すように、基材シート１６の裏面側では、接続ランド１７ｂに個別に接続する導電性材料のバンプ電極１８が形成されている。図２に示すように、接続シート１５が基台１０の底部１０ｂの表面である支持面１２に設置されると、バンプ電極１８が、支持面１２に設けられた導電部に接続される。
　支持面１２上での電気接点２０の配列ピッチは、例えば２ｍｍ以下であり、あるいは１ｍｍ以下である。電気接点２０の外形寸法の最大値も２ｍｍ以下であり、あるいは１ｍｍ以下である。
　なお上記の接続シート１５の構成は一例である。例えば、図３では基材シート１６にスルーホール１６ａが設けられているが、スルーホール１６ａが形成されず、基材シート１６の表面に電気接点２０と導通する配線パターンが形成された構成でもよい。
　図３に示すように、電気接点２０は、支持部２１と弾性腕２２が一体に連続して形成されている。弾性腕２２は例えば螺旋形状に形成されており、弾性腕２２の巻き始端である基端部が、支持部２１と一体化され、弾性腕２２の巻き終端である先端部２２ｂは、螺旋のほぼ中心部に位置している。図３に示す形態では、電気接点２０を構成している支持部２１が接続ランド１７ａに接続され、弾性腕２２は、先端部２２ｂが支持面１２から離れるように立体成形されている。
　図２に示すように、接続装置９には、電子部品４０が設置される。電子部品４０は、ＩＣパッケージなどであり、ＩＣベアチップなどの各種電子素子が本体部４１内に密閉されている。本体部４１の底面４１ａには、少なくとも表面に半田を有する複数の突出電極４２が設けられており、それぞれの突出電極４２が本体部４１内の回路に導通している。この実施の形態の電子部品４０は、突出電極４２が球形状である。また、突出電極４２は裁頭円錐形状などであってもよい。
　接続装置９は、例えば、電子部品４０の検査用であり、図２に示すように、被検査物である電子部品４０が、基台１０の凹部内に装着される。このとき、電子部品４０は、本体部４１の底面４１ａに設けられた個々の突出電極４２が電気接点２０の上に設置されるように位置決めされる。基台１０の上には押圧用の蓋体（図示せず）が設けられており、この蓋体を基台１０上に被せると、この蓋体により電子部品４０が矢印Ｆ方向へ押圧される。この押圧力により、それぞれの突出電極４２が弾性腕２２に押し付けられ、立体形状の弾性腕２２が押しつぶされて、突出電極４２と弾性腕２２とが個別に導通させられ、電子部品４０の本体部４１内の回路が断線しているか否か、本体部４１内の回路の動作試験が行われる。
　このような弾性接点では、押圧力により電気接点２０が突出電極４２と繰り返し接触されるが、本実施の形態の電気接点用表面処理剤で表面を処理することにより、電気接点表面にはんだ転写防止層４が形成され、はんだ転写を効果的に防止することができる。また、電気接点２０と突出電極４２が押圧力により接触するが、本実施形態の電気接点用表面処理剤で表面処理を行うと、小さい負荷でも良好な接触を得ることができる。
（実施例１）
　ハイドロフルオロカーボン６．５重量部とビス（トリフルオロメチル）ベンゼン９３．５重量部を混合し、混合溶媒とした。この溶媒成分（Ｃ）１００重量部に対し、固体成分（Ａ）としてアクリレートホモポリマー０．０５重量部と、オイル成分（Ｂ）としてパーフルオロポリエーテル０．５重量部を加え、室温で１０～３０分攪拌混合し、電気接点用表面処理剤を得た（実施例１）。この電気接点用表面処理剤は、固体成分（Ａ）がオイル成分（Ｂ）と分離することなく、ともに溶媒成分（Ｃ）に溶解していた。前記アクリレートホモポリマーは炭素数６のパーフルオロアルキル基を有するアクリレートポリマーの重合体で、分子量（数平均分子量）は５００００～１５００００であるエフトロニックＦＫ６１００Ｈ（エフトロン社製）を用いた。また、前記パーフルオロポリエーテルとしてフォンブリン（登録商標，ソルベイ社製）を用いた。
（実施例２）
　ハイドロフルオロカーボン７．０重量部とビス（トリフルオロメチル）ベンゼン９３．０重量部を混合した混合溶媒（Ｃ）１００重量部に対し、固体成分（Ａ）としてメタクリレートホモポリマー０．０５重量部と、オイル成分（Ｂ）としてパーフルオロポリエーテル０．５重量部を加えて実施例１と同様にして電気接点用表面処理剤を得た（実施例２）。前記メタクリレートホモポリマーは炭素数６のパーフルオロアルキル基を有するメタクリレートポリマーの重合体で、分子量（数平均分子量）は５００００～１５００００であるエフトロニックＦＫ６１００Ｍ（エフトロン社製）を用いた。また、前記パーフルオロポリエーテルとして実施例１と同じフォンブリン（登録商標，ソルベイ社製）を用いた。
（実施例３）
　ハイドロフルオロカーボン７．０重量部とビス（トリフルオロメチル）ベンゼン９３．０重量部を混合した混合溶媒（Ｃ）１００重量部に対し、固体成分（Ａ）としてアクリレートとメタクリレートのコポリマー０．０５重量部と、オイル成分（Ｂ）としてパーフルオロポリエーテル０．５重量部を加えて実施例１と同様にして電気接点用表面処理剤を得た（実施例３）。前記コポリマーは炭素数６のパーフルオロアルキル基を有するアクリレートポリマーとメタクリレートポリマーの共重合体で、分子量（数平均分子量）は５００００～１５００００であるエフトロニックＦＫ６１００（エフトロン社製）を用いた。また、前記パーフルオロポリエーテルとしてデムナム（登録商標，ダイキン工業社製）を用いた。
（実施例４）
　ハイドロフルオロカーボン１０．０重量部とビス（トリフルオロメチル）ベンゼン９０．０重量部を混合した混合溶媒（Ｃ）１００重量部に対し、固体成分（Ａ）としてアクリレートホモポリマー０．０７重量部と、オイル成分（Ｂ）としてパーフルオロポリエーテル１．０重量部を加えて実施例１と同様にして電気接点用表面処理剤を得た（実施例４）。前記アクリレートホモポリマーは実施例１と同じ、炭素数６のパーフルオロアルキル基を有するアクリレートポリマーの重合体で、分子量（数平均分子量）は５００００～１５００００であるエフトロニックＦＫ６１００Ｈ（エフトロン社製）を用いた。また、前記パーフルオロポリエーテルとして実施例３と同じデムナム（登録商標，ダイキン工業社製）を用いた。
（実施例５）
　ハイドロフルオロカーボン７．０重量部とビス（トリフルオロメチル）ベンゼン９３．０重量部を混合した混合溶媒１００重量部に対し、固体成分（Ａ）としてアクリレートホモポリマー０．１０重量部と、オイル成分（Ｂ）としてパーフルオロカーボン０．５重量部を加えて実施例１と同様にして電気接点用表面処理剤を得た（実施例５）。前記アクリレートホモポリマーは実施例１と同じ、炭素数６のパーフルオロアルキル基を有するアクリレートポリマーの重合体で、分子量（数平均分子量）は５００００～１５００００であるエフトロニックＦＫ６１００Ｈ（エフトロン社製）を用いた。また、前記パーフルオロカーボンとしてフロリナート（登録商標，スリーエム社製）を用いた。
（実施例６）
　ハイドロフルオロカーボン６．０重量部とビス（トリフルオロメチル）ベンゼン９４．０重量部を混合した混合溶媒（Ｃ）１００重量部に対し、固体成分（Ａ）としてアクリレートホモポリマー０．１０重量部と、オイル成分（Ｂ）としてパーフルオロポリエーテル０．１重量部を加えて実施例１と同様にして電気接点用表面処理剤を得た（実施例６）。前記アクリレートホモポリマーは実施例１と同じ、炭素数６のパーフルオロアルキル基を有するアクリレートポリマーの重合体で、分子量（数平均分子量）は５００００～１５００００であるエフトロニックＦＫ６１００Ｈ（エフトロン社製）を用いた。また、前記パーフルオロポリエーテルとして、実施例１と同じフォンブリン（登録商標，ソルベイ社製）を用いた。
（比較例１）
　溶媒成分（Ｃ）としてビス（トリフルオロメチル）ベンゼン１００．０重量部に対し、固体成分（Ａ）としてアクリレートホモポリマー０．０５重量部のみを加え、実施例１と同様にして攪拌混合し、電気接点用表面処理材を得た（比較例１）。前記アクリレートホモポリマーは実施例１と同じ、炭素数６のパーフルオロアルキル基を有するアクリレートポリマーの重合体で、分子量（数平均分子量）は５００００～１５００００であるエフトロニックＦＫ６１００Ｈ（エフトロン社製）を用いた。
（比較例２）
　ハイドロフルオロカーボン１０．０重量部とビス（トリフルオロメチル）ベンゼン９０．０重量部を混合した混合溶媒（Ｃ）１００重量部に対し、固体成分（Ａ）としてメタクリレートホモポリマー８．００重量部と、オイル成分（Ｂ）としてパーフルオロポリエーテル１．０重量部を加えて実施例１と同様にして電気接点用表面処理剤を得た（比較例２）。前記メタクリレートホモポリマーは実施例２と同じ炭素数６のパーフルオロアルキル基を有するメタクリレートポリマーの重合体で、分子量（数平均分子量）は５００００～１５００００であるエフトロニックＦＫ６１００Ｍ（エフトロン社製）を用いた。また、前記パーフルオロポリエーテルとして実施例１と同じフォンブリン（登録商標，ソルベイ社製）を用いた。
　表１に実施例１～６および比較例１，２における各成分の重量比を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（試験方法）
　実施例１～６、および比較例１，２の電気接点用表面処理剤を、図２および３に示す接続装置９の電気接点２０表面に塗付し、６０℃で加熱して溶媒成分（Ｃ）を除去した。この接続装置に、試験用はんだボール基板を温度８５℃において、２万回挿抜させた。また、電気接点２０表面に電気接点用表面処理剤を塗付しないもの（比較例３）、電気接点２０表面に窒化チタンを真空蒸着したもの（比較例４）について、それぞれ同様の挿抜試験を行った。
（評価方法）
Ａ．接触抵抗値
　前記挿抜試験を行う前、および行った後それぞれについて、電気接点間の電圧を測定し、電圧降下の値によって接触抵抗値を求め、以下のように評価をした。
〔試験前〕
◎：接触抵抗値のばらつきが１０％以下
〇：接触抵抗値のばらつきが１０～３０％
△：接触抵抗値のばらつきが３０～５０％
×：接触抵抗値のばらつきが５０％以上
〔試験後〕
◎：試験前の測定値の平均値と試験後の測定値の平均値と変わらない
〇：試験前の測定値の平均値に対する試験後の測定値の平均値の変化が１０～３０％
△：試験前の測定値の平均値に対する試験後の測定値の平均値の変化が３０～５０％
×：試験前の測定値の平均値に対する試験後の測定値の平均値の変化が５０％以上
Ｂ．はんだ移着
　電子顕微鏡を用いて、前記挿抜試験を行った後の電気接点の表面におけるはんだの移着状態を観察し、以下のように評価した。
◎：はんだが移着した痕跡が認められなかった
〇：はんだが移着した痕跡が１ｍｍ2当り１～２点認められた
△：はんだが移着した痕跡が１ｍｍ2当り数点認められた
×：はんだが移着した顕著な痕跡が認められた
　実施例１～６および比較例１～４について、挿抜試験前および試験後の接触抵抗値、挿抜試験後のはんだ移着の結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　電気接点表面を実施例１～６の電気接点用表面処理剤で処理したものは、いずれも、挿抜試験前の接触抵抗値のばらつきが小さく、挿抜試験後においても接触抵抗値が変化しなかった。また挿抜試験後の電気接点表面にははんだ移着の痕跡が認められなかった。
　一方、比較例１～４の電気接点において、挿抜試験後はいずれの電気接点においても接触抵抗値の変化が大きく、電気接点表面にはんだ移着が認められた。
１，２０　電気接点
２　導電部
３　保護層
４　はんだ転写防止層
９　接続装置
１０　基台
１０ａ　基台の側壁部
１０ｂ　基台の底部
１２　支持面
１５　接続シート
１６　基材シート
１６ａ　スルーホール
１７　導電体層
１７ｂ　接続ランド
１８　バンプ電極
２１　支持部
２２　弾性腕
４０　電子部品
４１　電子部品の本体部
４１ａ　本体部の底面
４２　突出電極

Claims (12)

  1. 　（Ａ）炭素数６以下のパーフルオロアルキル基を含むアクリレートおよびメタクリレートから選ばれるモノマーの付加重合ポリマーである固体成分と、
    　（Ｂ）フッ素系オイルと、
    　（Ｃ）フッ素系溶媒と、
    を含有することを特徴とする電気接点用表面処理剤。
  2. 　前記アクリレートおよびメタクリレートは下記一般式（１）で表される請求項１に記載の電気接点用表面処理剤。
    　ＣＨ2＝ＣＸＣＯＯＲ１ＣnＦ2n+1 式（１）
    　（ここで式中ｎ＝１～６の整数、Ｒ１はＣmＨ2mであってｍ＝１～１０のアルキレン基またはフェニレン基、ＸはＨ、ＣＨ3、ＣｌまたはＦ）
  3. 　前記（Ｃ）１００重量部に対し、前記（Ａ）を０．０１～５．０重量部、前記（Ｂ）を０．０１～５．０重量部含む請求項１または２記載の電気接点用表面処理剤。
  4. 　前記（Ａ）は前記一般式（１）で表されるアクリレートおよびメタアクリレートから選ばれるモノマーの単独成分からなる付加重合物である請求項２記載の電気接点表面処理剤。
  5. 　前記（Ａ）は前記一般式（１）で表されるアクリレートおよびメタアクリレートから選ばれるモノマーと、オルガノアルキル基を含むアクリレートおよびメタアクリレートから選ばれるモノマーとの共付加重合物である請求項２記載の電気接点表面処理剤。
  6. 　前記（Ａ）は前記一般式（１）で表されるアクリレートとメタアクリレートとの共付加重合物である請求項２記載の電気接点表面処理剤。
  7. 　前記（Ｂ）は、ハイドロフルオロエーテル、パーフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、パーフルオロポリエーテル、ハイドロフルオロポリエーテルから選ばれるいずれかを含む請求項１に記載の電気接点用表面処理剤。
  8. 　前記（Ｂ）はパーフルオロポリエーテルである請求項７の電気接点用表面処理剤。
  9. 　前記（Ｃ）は、ハイドロフルオロエーテル、パーフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、パーフルオロポリエーテル、ハイドロフルオロポリエーテル、ベンゾトリフルオライド、ビス（トリフルオロメチル）ベンゼンから選ばれるいずれかを含む請求項１または７に記載の電気接点用表面処理剤。
  10. 　前記（Ｃ）は、ハイドロフルオロカーボンとビス（トリフルオロメチル）ベンゼンとの混合溶媒である請求項９記載の電気接点用表面処理剤。
  11. 　前記混合溶媒中のハイドロフルオロカーボンとビス（トリフルオロメチル）ベンゼンとの重量比が１：１０～１：２５の範囲である請求項１０記載の電気接点用表面処理剤。
  12. 　請求項１または７に記載の電気接点用表面処理剤を塗付することを特徴とする電気接点の表面処理方法。
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