(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の電子部品保持部とこの電子部品保持部の一端部から電子部品保持部に対して略垂直方向に延びる平板状の基板接続部とからなるジョイント端子の形状にした後、基板接続部の電子部品保持部と反対側の面である基板接続面の幅方向両側のエッジ部分に長手方向に延びる複数の微細溝を形成し、その後、Ｓｎめっきを施した後にリフロー処理を行うことを特徴とする、ジョイント端子の製造方法。
【請求項２】
前記ジョイント端子の形状が、素材としての板材をプレスおよび曲げ加工することにより形成された形状であることを特徴とする、請求項１に記載のジョイント端子の製造方法。
【請求項３】
前記複数の微細溝が、前記基板接続面の長手方向一端部から他端部まで全長にわたって延びることを特徴とする、請求項１または２に記載のジョイント端子の製造方法。
【請求項４】
前記複数の微細溝が、それぞれ幅２０〜１００μｍ、深さ０．１〜１０μｍの微細溝であり、ピッチ２０〜１５０μｍで離間して配置されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のジョイント端子の製造方法。
【請求項５】
前記Ｓｎめっきを施すことにより、厚さ２〜８μｍのＳｎめっき皮膜を形成することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のジョイント端子の製造方法。
【請求項６】
平板状の電子部品保持部とこの電子部品保持部の一端部から電子部品保持部に対して略垂直方向に延びる平板状の基板接続部とからなるジョイント端において、基板接続部の電子部品保持部と反対側の面である基板接続面の幅方向両側のエッジ部分に長手方向に延びる複数の微細溝が形成され、表面にＳｎめっき皮膜が形成され、このＳｎめっき皮膜の表面部分が溶融凝固組織のＳｎ層であることを特徴とする、ジョイント端子。
【請求項７】
前記複数の微細溝が、前記基板接続面の長手方向一端部から他端部まで全長にわたって延びていることを特徴とする、請求項６に記載のジョイント端子。
【請求項８】
前記複数の微細溝が、それぞれ幅２０〜１００μｍ、深さ０．１〜１０μｍの微細溝であり、ピッチ２０〜１５０μｍで離間して配置されていることを特徴とする、請求項６または７に記載のジョイント端子。
【請求項９】
前記Ｓｎめっき皮膜の厚さが２〜８μｍであることを特徴とする、請求項６乃至８のいずれかに記載のジョイント端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジョイント端子およびその製造方法に関し、特に、表面実装技術によって電子部品を基板の表面に取り付ける際に使用するジョイント端子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品を基板に取り付けるために、電子部品を基板の表面に直接はんだ付けする表面実装技術が知られている。この表面実装技術によって電子部品をプリント基板に取り付けるために、一対のジョイント端子の基板接続部（固定部）をプリント基板の表面にはんだ付けして固定した後、これらのジョイント端子の電子部品保持部（圧接部）によって電子部品を挟持して固定する方法が知られている。
【０００３】
このようなジョイント端子の材料として、耐食性、接触信頼性、はんだ付け性および経済性などの観点から、銅や銅合金などの素材の最外層にＳｎめっきを施した安価なＳｎめっき材が広く使用されている。
【０００４】
このＳｎめっきは、一般に、電気めっきによって行われており、Ｓｎめっき材の内部応力を除去してウイスカの発生を抑制するために、Ｓｎめっき後に（Ｓｎめっき材の表面を加熱してＳｎを溶融させる）リフロー処理が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このようにＳｎめっき後にリフロー処理を行うと、Ｓｎの一部が素材や下地成分に拡散して化合物層（例えば、銅または銅合金からなる素材の場合にはＣｕ−Ｓｎ化合物層）を形成し、この化合物層の上に柔らかい溶融凝固組織になったＳｎ層が形成される。この柔らかい溶融凝固組織になったＳｎ層は、優れた接触信頼性、耐食性およびはんだ濡れ性を得るために極めて重要な役割を果たす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２９３１８７号公報（段落番号００１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、Ｓｎめっき後にリフロー処理を行うと、溶融したＳｎが表面張力によって素材の中央部に集まり、素材のエッジ部分においてＳｎめっき皮膜が薄くなって、はんだ濡れ性が低下するという問題がある。特に、リフロー処理を施したＳｎめっき材をジョイント端子の材料として使用する場合には、ジョイント端子のはんだ付けされる部分である基板接続部のエッジ部分のはんだ濡れ性の低下を抑制する必要がある。
【０００８】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、基板接続部のエッジ部分のはんだ濡れ性の低下を抑制することができる、ジョイント端子およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、平板状の電子部品保持部とこの電子部品保持部の一端部から電子部品保持部に対して略垂直方向に延びる平板状の基板接続部とからなるジョイント端子の形状にした後、基板接続部の電子部品保持部と反対側の面である基板接続面に複数の微細溝を形成し、その後、Ｓｎめっきを施した後にリフロー処理を行うことによって、基板接続部のエッジ部分のはんだ濡れ性の低下を抑制することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明によるジョイント端子の製造方法は、平板状の電子部品保持部とこの電子部品保持部の一端部から電子部品保持部に対して略垂直方向に延びる平板状の基板接続部とからなるジョイント端子の形状にした後、基板接続部の電子部品保持部と反対側の面である基板接続面に複数の微細溝を形成し、その後、Ｓｎめっきを施した後にリフロー処理を行うことを特徴とする。
【００１１】
このジョイント端子の製造方法において、ジョイント端子の形状が、素材としての板材をプレスおよび曲げ加工することにより形成された形状であるのが好ましい。また、複数の微細溝が、基板接続面の幅方向両側のエッジ部分に形成されるのが好ましく、基板接続面の長手方向一端部から他端部まで全長にわたって長手方向に延びるのが好ましい。また、複数の微細溝が、それぞれ幅２０〜１００μｍ、深さ０．１〜１０μｍの微細溝であり、ピッチ２０〜１５０μｍで離間して配置されるのが好ましい。さらに、Ｓｎめっきを施すことにより、厚さ２〜８μｍのＳｎめっき皮膜を形成するのが好ましい。
【００１２】
また、本発明によるジョイント端子は、平板状の電子部品保持部とこの電子部品保持部の一端部から電子部品保持部に対して略垂直方向に延びる平板状の基板接続部とからなるジョイント端において、基板接続部の電子部品保持部と反対側の面である基板接続面に複数の微細溝が形成され、表面にＳｎめっき皮膜が形成された後にリフロー処理が施されていることを特徴とする。
【００１３】
このジョイント端子において、複数の微細溝が、基板接続面の幅方向両側のエッジ部分に形成されているのが好ましく、基板接続面の長手方向一端部から他端部まで全長にわたって長手方向に延びているのが好ましい。また、複数の微細溝が、それぞれ幅２０〜１００μｍ、深さ０．１〜１０μｍの微細溝であり、ピッチ２０〜１５０μｍで離間して配置されているのが好ましい。また、Ｓｎめっき皮膜の厚さが２〜８μｍであるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ジョイント端子の基板接続部のエッジ部分のはんだ濡れ性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるジョイント端子を示す図であり、（ａ）はジョイント端子の電子部品保持部の電子部品保持面と反対側からみた正面図、（ｂ）はジョイント端子の側面図、（ｃ）はジョイント端子の基板接続部の底面図である。
【図２】図１のジョイント端子の基板接続部の底面である基板接続面を示す拡大図である。
【図３】図１のジョイント端子の使用状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明によるジョイント端子およびその製造方法の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１に示すように、本発明によるジョイント端子１０の実施の形態は、略矩形の平板状の電子部品保持部（圧接部）１２と、この電子部品保持部１２の一端部を略垂直に曲げ加工して略Ｌ字形になるように形成された略矩形の平板状の基板接続部（固定部）１４とからなる。電子部品保持部１２の基板接続部１４と反対側の面は、電子部品保持面（圧接面）１２ａになり、基板接続部１４の電子部品保持部１２と反対側の面は、基板接続面（固定面）１４ａになる。
【００１８】
図２に示すように、基板接続部１４の基板接続面１４ａの（長手方向および厚さ方向に対して垂直な）幅方向両側のエッジ部分（エッジから所定の幅の領域）には、基板接続面１４ａの長手方向一端部から他端部まで全長にわたって長手方向に延びる（幅２０〜１００μｍ、深さ０．１〜１０μｍ、ピッチ２０〜１５０μｍの）複数の微細溝１４ｂが形成されている。なお、これらの微細溝１４ｂは、基板接続面１４ａのエッジ部分だけでなく、基板接続面１４ａの全面に形成してもよい。
【００１９】
このように基板接続面１４ａに微細溝１４ｂが形成されたジョイント端子１０は、銅や銅合金などからなる素材上に、Ｎｉめっきにより厚さ０．５〜２．０μｍのＮｉめっき皮膜が形成され、その上にＳｎめっきにより厚さ２〜８μｍのＳｎめっき皮膜が形成された後に、リフロー処理が施されている。
【００２０】
図３に示すように、表面実装技術によって電子部品２０を基板３０に取り付ける場合には、一対のジョイント端子１０基板接続部１４を基板３０の表面にはんだ付けして固定した後、これらのジョイント端子１０の電子部品保持部１２によって電子部品２０を挟持して固定する。
【００２１】
本発明によるジョイント端子１０の製造方法の実施の形態では、まず、素材として銅や銅合金などからなる板材を用意し、この板材をプレスおよび曲げ加工することにより、略矩形の平板状の基板接続部１４が略矩形の平板状の電子部品保持部１２の一端部から略垂直に立ち上がった略Ｌ字形のジョイント端子１０の形状にする。
【００２２】
次に、このジョイント端子１０を固定し、ジョイント端子１０の基板接続部１４の底面である基板接続面１４ａの幅方向両側のエッジ部分（エッジから幅方向に０．２ｍｍまでの領域）に、１〜１０Ｎの荷重をかけながら金ヤスリを基板接続面１４ａの長手方向に１回または複数回（本実施の形態では５回以下）擦り合わせて、基板接続面１４ａの長手方向一端部から他端部まで全長にわたって長手方向に延びる（幅２０〜１００μｍ、深さ０．１〜１０μｍ、ピッチ２０〜１５０μｍ程度の）複数の微細溝１４ｂを形成する。なお、これらの微細溝１４ｂは、基板接続面１４ａのエッジ部分だけでなく、基板接続面１４ａの全面に形成してもよい。
【００２３】
次に、微細溝１４ｂを形成したジョイント端子１０のめっきの前処理として脱脂および酸洗を行った後、Ｎｉめっきを行って厚さ０．５〜２．０μｍのＮｉめっき皮膜を形成し、次いで、Ｓｎめっきを行って厚さ２〜８μｍのＳｎめっき皮膜を形成する。
【００２４】
次に、これらのめっきを施したジョイント端子１０の酸化防止処理および湯洗を行った後、エアブローなどにより乾燥させ、その後、大気中において温度５００〜６５０℃の炉内に０．５〜２秒間保持することによってリフロー処理を行う。
【００２５】
なお、前処理、めっきおよび中間処理の各工程の間には水洗を行うのが好ましい。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明によるジョイント端子およびその製造方法の実施例について詳細に説明する。
【００２７】
［実施例］
まず、素材として厚さ０．５ｍｍの黄銅板材を用意し、この黄銅板材をプレスおよび曲げ加工することにより、電子部品保持部（圧接部）の大きさが幅５ｍｍ×高さ６ｍｍで、基板接続部（固定部）の底面である基板接続面（固定面）が１ｍｍ×５ｍｍの大きさのジョイント端子の形状（図１に示す形状）にした。なお、ジョイント端子の基板接続部の底面である基板接続面のエッジ部分の面取り加工は行わなかった。
【００２８】
次に、このジョイント端子を固定し、図２に示すように、ジョイント端子の基板接続部の底面である基板接続面の幅方向両側のエッジ部分（エッジから幅方向に０．２ｍｍまでの領域）に、１〜１０Ｎの荷重をかけながら金ヤスリを基板接続面の長手方向に１回擦り合わせて、基板接続面の長手方向一端部から他端部まで全長にわたって基板接続面の長手方向に延びる微細溝をそれぞれ１０本程度形成した。これらの微細溝の幅、深さおよびピッチを２００倍の倍率でレーザー顕微鏡を用いて測定したところ、微細溝の幅は２０〜１００μｍ、深さは０．１〜１０μｍ、ピッチは２０〜１５０μｍであった。
【００２９】
次に、微細溝を形成したジョイント端子のめっきの前処理として脱脂および酸洗を行った後、スルファミン酸浴により電流密度５Ａ／ｄｍ２でＮｉめっきを行って、厚さ１μｍになるようにＮｉめっき皮膜を形成し、次いで、有機酸めっき浴により電流密度５Ａ／ｄｍ２でＳｎめっきを行って、厚さ３．５μｍになるようにＳｎめっき皮膜を形成した。なお、これらのめっきは、複数のジョイント端子をキャリアによって連結した状態でフープめっきによって行った。
【００３０】
このようにしてＮｉめっきとＳｎめっきを施したジョイント端子について、基板接続部の底面である基板接続面のＮｉめっき皮膜およびＳｎめっき皮膜の厚さを測定した。Ｎｉめっき皮膜の厚さは、蛍光Ｘ線膜厚計を用いて測定し、Ｓｎめっき皮膜の厚さは、ジョイント端子を樹脂に埋めて、ジョイント端子を樹脂とともに（基板接続面の）長手方向一端から１ｍｍの位置で長手方向に対して垂直に切断し、切断面を湿式研磨（番号＃８０、＃４００、＃１０００および＃２０００をこの順で使用して研磨）およびバフ研磨（アルミナ研磨剤を用いて鏡面仕上げ）して走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により３０００倍で観察し、そのＳＥＭ画像から直接厚さを測定した。その結果、下地のＮｉめっき皮膜の厚さは１μｍであり、Ｓｎめっき皮膜の厚さは、エッジから幅方向に０．０１ｍｍの部分（エッジ部）では３．５μｍ、エッジから幅方向に０．５ｍｍの部分（中央部）では３．５μｍであった。
【００３１】
次に、これらのめっきを施したジョイント端子の酸化防止処理および湯洗を行った後、エアブローにより乾燥させ、その後、大気中において温度５５０℃の炉内に１秒間保持することによってリフロー処理を行った。
【００３２】
なお、前処理、めっきおよび中間処理の各工程の間では水洗を行った。
【００３３】
このようにしてリフロー処理を施したジョイント端子について、基板接続部の底面である基板接続面のＳｎめっき皮膜の厚さを上記と同様の方法で測定した。その結果、Ｓｎめっき皮膜の厚さは、エッジから幅方向に０．０１ｍｍの部分（エッジ部）では２．７μｍ、エッジから幅方向に０．５ｍｍの部分（中央部）では３．７μｍであり、膜厚分布の均一性の指標としての（エッジ部の厚さ）／（中央部の厚さ）の比は０．７３であった。また、はんだ付け強度は非常に良好であった。
【００３４】
［比較例１］
微細溝を形成しなかった以外は、実施例と同様の方法により、ジョイント端子を作製し、リフロー処理前後の基板接続部の底面である基板接続面のＳｎめっき皮膜の厚さを測定した。その結果、リフロー処理前のＳｎめっき皮膜の厚さは、エッジから幅方向に０．０１ｍｍの部分（エッジ部）では３．５μｍ、エッジから幅方向に０．５ｍｍの部分（中央部）では３．５μｍであり、リフロー処理後のＳｎめっき皮膜の厚さは、エッジから幅方向に０．０１ｍｍの部分（エッジ部）では０．４μｍ、エッジから幅方向に０．５ｍｍの部分（中央部）では５．３μｍであり、膜厚分布の均一性の指標としての（エッジ部の厚さ）／（中央部の厚さ）の比は０．０８であった。また、はんだ付け強度は通常の強度であった。
【００３５】
［比較例２］
微細溝を形成せず、厚さ７．０μｍになるようにＳｎめっき皮膜を形成した以外は、実施例と同様の方法により、ジョイント端子を作製し、リフロー処理前後の基板接続部の底面である基板接続面のＳｎめっき皮膜の厚さを測定した。その結果、リフロー処理前のＳｎめっき皮膜の厚さは、エッジから幅方向に０．０１ｍｍの部分（エッジ部）では７．０μｍ、エッジから幅方向に０．５ｍｍの部分（中央部）では７．０μｍであり、リフロー処理後のＳｎめっき皮膜の厚さは、エッジから幅方向に０．０１ｍｍの部分（エッジ部）では０．４μｍ、エッジから幅方向に０．５ｍｍの部分（中央部）では１０．０μｍであり、膜厚分布の均一性の指標としての（エッジ部の厚さ）／（中央部の厚さ）の比は０．０４であった。また、はんだ付け強度は通常の強度であった。
【００３６】
［比較例３］
微細溝を形成せず、リフロー処理を行わなかった以外は、実施例と同様の方法により、ジョイント端子を作製し、基板接続部の底面である基板接続面のＳｎめっき皮膜の厚さを測定した。その結果、Ｓｎめっき皮膜の厚さは、エッジから幅方向に０．０１ｍｍの部分（エッジ部）では３．５μｍ、エッジから幅方向に０．５ｍｍの部分（中央部）では３．５μｍであった。また、はんだ付け強度は非常に良好であった。
【００３７】
［比較例４］
基板接続面の幅方向両側のエッジから幅方向に０．０２ｍｍの部分に、幅５０μｍ程度、深さ３０μｍ程度の微細溝を１本ずつ形成した以外は、実施例と同様の方法により、ジョイント端子を作製し、リフロー処理前後の基板接続部の底面である基板接続面のＳｎめっき皮膜の厚さを測定した。その結果、リフロー処理前のＳｎめっき皮膜の厚さは、エッジから幅方向に０．０１ｍｍの部分（エッジ部）では３．５μｍ、エッジから幅方向に０．５ｍｍの部分（中央部）では３．５μｍであり、リフロー処理後のＳｎめっき皮膜の厚さは、エッジから幅方向に０．０１ｍｍの部分（エッジ部）では０．４μｍ、エッジから幅方向に０．５ｍｍの部分（中央部）では４．６μｍであり、膜厚分布の均一性の指標としての（エッジ部の厚さ）／（中央部の厚さ）の比は０．０９であった。また、はんだ付け強度は通常の強度であった。
【符号の説明】
【００３８】
１０  ジョイント端子
１２  電子部品保持部（圧接部）
１２ａ  電子部品保持面（圧接面）
１４  基板接続部（固定部）
１４ａ  基板接続面（固定面）
１４ｂ  微細溝
２０  電子部品
３０  基板
【図１】
0005925422.tif 000002
【図２】
0005925422.tif 000003
【図３】
0005925422.tif 000004