(57)【要約】      （修正有）【課題】接触部とはんだ付けされる端子部を持つコネクタ、スイッチなどの電子部品において、接触部へのはんだの這い上がりを阻止する。【解決手段】素材１あるいは素材上に下地めっき２後、表面めっき３を施し、その後めっき表面の一部分をレーザー６などを使用して熱処理することにより、素材あるいは下地めっき皮膜と表面めっき皮膜とを相互熱拡散させて、素材あるいは下地めっき皮膜と表面めっき皮膜による改質層５を形成し、この部分をはんだ上がりを阻止する防止領域として用いる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触部とはんだ付けされる端子部とを持つコネクタ、スイッチなどの電子部品であって、素材上に表面めっきを施し、その後めっき表面の一部分を熱処理することにより、素材と表面めっき皮膜とを相互に熱拡散させて、素材とめっき皮膜による改質層を形成し、この部分を接触部へのはんだ上がり防止領域としたことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
接触部とはんだ付けされる端子部とを持つコネクタ、スイッチなどの電子部品であって、素材上に下地めっき及び表面めっきを施し、その後めっき表面の一部分を熱処理することにより、下地めっき皮膜と表面めっき皮膜とを相互に熱拡散させて、下地めっき皮膜と表面めっき皮膜による改質層を形成し、この部分を接触部へのはんだ上がり防止領域としたことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項３】
下地めっきとしてニッケルめっきを施し、次に表面めっきとして金めっきを施し、その後めっき表面の一部分をレーザーなどの熱エネルギーを照射して熱処理することにより、下地ニッケルめっき皮膜と表面金めっき皮膜による改質層を形成し、この部分を接触部へのはんだ上がり防止領域としたことを特徴とする請求項２記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
接触部とはんだ付けされる端子部とを持つコネクタ、スイッチなどの電子部品であって、素材上に表面めっきが施され、このめっき表面の一部分を熱処理することで、その素材と表面めっき皮膜とを相互に熱拡散させて、素材とめっき皮膜による改質層を形成し、この部分を接触部へのはんだ上がり防止領域としたことを特徴とする電子部品。
【請求項５】
接触部とはんだ付けされる端子部とを持つコネクタ、スイッチなどの電子部品であって、素材上に下地めっき及び表面めっきが施され、このめっき表面の一部分を熱処理することで、下地めっき皮膜と表面めっき皮膜とを相互に熱拡散させて、下地めっき皮膜と表面めっき皮膜による改質層を形成し、この部分を接触部へのはんだ上がり防止領域としたことを特徴とする電子部品。
【請求項６】
下地めっきとしてのニッケルめっきと、表面めっきとしての金めっきとを有し、このめっき面の一部分をレーザーなどの熱エネルギーの照射により、下地ニッケルめっき皮膜と表面金めっき皮膜とを相互に熱拡散させて、下地ニッケルめっき皮膜と表面金めっき皮膜による改質層を形成し、この部分を接触部へのはんだ上がり防止領域としたことを特徴とする請求項５記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触部とはんだ付けされる端子部とを持つコネクタ、スイッチなどの電子部品において、接触部として形成される表面めっき層上を這い上がる端子部のはんだの這い上がりを防止する領域を形成する新しい方法及びこのような防止領域を具備する電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表面処理を施すことで機能を発揮するコネクタ、スイッチなどの電子部品用材料の中で、接触部とはんだ付けされる端子部とを持つ様に表面処理を施す際、例えば図９、図１０，図１１、図１２（ここで使用した図は、図１〜図１２のいずれについても電子部品用材料の曲げ加工のない切断面の状態で示す。）に示すように、銅合金や鉄合金などの素材１に、選択的にまたは全面に下地ニッケルめっき２を施し、その上に接触部用表面めっきとして選択的に金めっき３を施し、端子部用表面めっきとして選択的に金めっき又ははんだめっき４を施し、その間に下地めっき部を残し、この部分をはんだ上がり防止領域５として使用することが一般的である。
なを、電子部品材料は成形前にめっき加工するものもあれば、成形後にめっき加工するものもある。
下地めっきとしては、ニッケルめっきのほかに、無電解ニッケルめっきなどが施される例もあるし、素材が鉄系合金材、ニッケル系合金材、ステンレス材などの場合には下地めっきを省略する場合もある。
接触部用表面めっきには金めっきのほかに、パラジウム、パラジウム合金、銀、錫、はんだ（錫鉛合金）、錫銅合金めっきなどが施される例もある。
端子部用表面めっきには、上記のほかに、パラジウム、パラジウム合金、銀、錫、錫銅合金めっきなどが施される例もある。
【０００３】
選択的にめっきする方法は、、治具を用いてめっき不必要部をめっき液から遮蔽する方法、接着性のあるテープでマスキングする方法、必要な部分だけめっき液に浸漬してめっきする方法などが使われる。
しかし、治具を用いてめっき不必要部をめっき液より遮蔽する方法では、めっき素材と治具間の密着が完全でないことにより、この部分で、めっき液が若干治具とめっき素材間に浸透し、めっき不必要部にめっきの滲みが生じる（部分的にめっきされてしまう）。
接着性のあるテープを素材に貼り付けてマスキングする方法は、テープ材質が一般的にプラスティックフィルムのため、マスキングの際の張力によりテープが伸び縮みし、幅や位置の誤差を生じる。又プラスティックフィルムは強度的に弱いために、１ｍｍ幅程度のプラスティックフィルムを素材に安定して貼り付けて、マスキングすることは難しい。
必要部分だけめっき液に浸漬してめっきする方法は、液の表面張力が存在するため、めっき素材の液面部分にめっき液が吸い上がり、２ｍｍ以上のめっき滲みが発生してしまう。
従ってこれらのめっき方法では、めっき位置精度に１〜２ｍｍ程度の誤差が常に生じており、はんだ上がり防止領域として必要な下地ニッケルめっきの残存部分としては、最低でも１〜２ｍｍ程度の幅が必要になる。
しかし最近では電子部品の軽薄短小化が進み、例えばコネクタでは全長で１ｍｍ程度のものも出現するようになり、はんだ上がり防止領域の幅は、１ｍｍ以下、場合によっては０．１ｍｍ以下が要求されるようになってきた。
つまり、こうした従来の方法では、要求を満足するはんだ上がり防止領域を形成することが不可能になってきている。
【０００４】
これを解決するために、ニッケルめっき後、めっき面に感光性樹脂を塗布し、パターン形成方法により、めっき不必要部をマスキングする事が考えられる。
しかしこの方法は、プリント基板作製のように複雑な工程を余儀なくされ、コストが重要視される電子部品の表面処理には向いていない。
【０００５】
この解決策の一方策として、素材に下地ニッケルめっき後、表面金めっきを施し、めっき後に、はんだ上がり防止が必要な部分の表面を、酸化処理することによりはんだ上がりを防ぐことが行われている。
しかし、この方法では、接触用金属としてめっきされる金は酸化されないので、酸化物層形成が困難である。
さらに下地のニッケルめっき面の酸化を進めるには与えるエネルギーが大きくなり、はんだ上がり防止面周辺部の接触用めっき部への、熱的影響が大きくなる問題を生ずる。（例えば、特許文献１参照）
【０００６】
さらに別の解決策として、素材に下地ニッケルめっき後、表面金めっきを施し、その後にはんだ上がり防止が必要な部分の表面を、機械的な研削あるいは研磨技術、放電加工あるいは電子ビーム加工技術、レーザー加工技術を適用して選択的に取り除き、下地ニッケル表面を露出させる事も行われている。
しかしこの方法では、薄い表面金めっき皮膜を正確に除去するのは難しく、（通常下地ニッケルめっき厚さは０．５〜２．５μｍ、  表面金めっき厚さは０．０３〜０．５μｍ）除去後の金属表面は、研削による表面荒れが生じたり、素材金属の露出が起こる可能性がある。
また除去部の金属が、周辺部へ飛散や堆積し、接触部表面の金めっき皮膜を汚染する可能性があるなどの問題が発生する。（例えば、特許文献２参照）
【０００７】
［特許文献１］
特開平８−２１３０７０号公報（第３頁、第１図）
［特許文献２］
特開２００２−２０３６２７号公報（第４頁、第５図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
接触部とはんだ付けされる端子部を持つコネクタ、スイッチにおいて、接触部として形成される表面めっき層上を這い上がる端子部のはんだの這い上がりを防止する領域を１ｍｍ以下程度の幅で、０．１ｍｍ程度の精度で作成することが課題である。
しかし従来の方法では０００２〜０００６に記述したように、課題を解決出来ない。
つまり、０００２〜０００４の選択的に表面めっきを施さない部分を形成して、これをはんだ上がり防止領域とする方法では、防止領域の幅を０．１ｍｍ程度にする精度上の課題を満たすことが出来ない。
０００５の表面めっきを酸化する方法では、接触表面めっき金属として多く用いられる金を酸化することが困難である。
０００６の表面めっき後その一部表面を除去して、この面をはんだ上がり防止領域とする方法では、取り除く部分の幅や厚みの制御が難しく、はんだ上がり防止領域の素材露出、表面荒れ等が発生しやすく、除去金属がはんだ上がり防止領域近傍の接触部表面を汚染する問題などが発生する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述のはんだ上がり問題を解消した電子部品及びその方法を提供するものである。
すなわち、接触部とはんだ付けされる端子部とを持つコネクタ、スイッチなどの電子部品材料の表面処理に際し、素材上に表面めっきを施し、その後めっき表面の一部分を熱処理することにより、素材と表面めっき皮膜とを相互に熱拡散させて、両金属を固溶体化、合金化、金属間化合物化することで、素材とめっき皮膜による改質層を形成し、この部分を接触部へのはんだ上がり防止領域としたことを特徴とする。
【００１０】
上記電子部品材料の表面処理に際し、素材上に下地めっき及び表面めっきを施し、その後めっき表面の一部分を熱処理することにより、下地めっき皮膜と表面めっき皮膜とを相互に熱拡散させて、両金属を固溶体化、合金化、金属間化合物化することで、下地めっき皮膜と表面めっき皮膜による改質層を形成し、この部分を接触部へのはんだ上がり防止領域としたことを特徴とする。
【００１１】
下地めっきとしてニッケルめっきを施し、次に表面めっきとして金めっきを施し、その後めっき表面の一部分を、レーザーなどの熱エネルギーを照射して熱処理することにより、下地ニッケルめっき皮膜と表面金めっき皮膜による微細な幅の改質層を形成し、この部分を接触部へのはんだ上がり防止領域としたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を図１〜図８を参照して説明する。
表面処理を施すことで機能を発揮するコネクタ、スイッチなどの電子部品用材料の中で、接触部とはんだ付けされる端子部とを持つ様に表面処理を施す際、まず図１、図３，図５、に例を示すように、素材表面１に、選択的にまたは全面に下地ニッケルめっき２を施し、その上に選択的にまたは全面に表面金めっき３を施す。一般的には下地ニッケルめっき皮膜厚さは０．５〜２．５μｍ程度であり、表面金めっき厚さは０．０３〜０．５μｍ程度である。
めっき後、図２，図４，図６に例を示すように、レーザーなどの熱エネルギー６を、表面金めっき面の一部に局部的に照射して、１ｍｍ〜０．０１ｍｍの微細な幅で、表面金めっき皮膜と下地ニッケルめっき皮膜を熱拡散により均一に合金化する。
その際、表面金めっき皮膜より下地ニッケルめっき皮膜が厚いので、レーザーなどの熱エネルギー照射部にニッケル外観を持ったはんだ上がり防止面５を形成する。
熱エネルギー照射部以外の金めっき面の片方を接触部３’にし、残りの片方をはんだ付けされる端子部４’にする。
【００１３】
次に実施した実験の一例を示す。
板厚０．１ｍｍ、材料幅２９．５ｍｍのリン青銅素材に、下地ニッケルめっきを全面に１．５μｍの厚さでめっきし、表面に金めっきを３ｍｍの幅で選択的に０．２μｍの厚さでめっきして、概念図３のサンプルを作製した。
めっき加工後に、発振波長３５５ｎｍ、平均出力３ｗのＮｄ：ＹＡＧレーザービームを０．３ｍｍ幅で、試料表面に５０ｍｍ／ｓｅｃの走査速度で，金めっき幅先端から１ｍｍの位置に沿って照射した。照射部の試料表面の金色は、０．３ｍｍ幅でレーザービームの走査方向に沿ってニッケル外観を呈し、この幅は一定しており、概念図４のごとく、下地ニッケル表面２上に、幅０．８５ｍｍの金めっき外観を持った接触部３’と、幅０．３ｍｍのニッケルめっき外観を持った改質部５と、幅１．８５ｍｍの金めっき外観を持った端子部４’を得た。
この実験で、図４中、３’、５，４’表面は、凹凸もなくレーザービームの照射により表面性状を劣化させることもなかった。
次にこれをＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザー）を使用して元素分析したところ、レーザービーム照射部はニッケル外観を呈しているが、この部分からは金元素が非照射部と大差ない強度で検出され、レーザービームの照射により表面金めっき皮膜は除去されたわけではなく、下地ニッケルめっき皮膜と表面金めっき皮膜が、相互に熱拡散してニッケル割合の多いニッケルー金合金層が形成されたことを示し、図４の状態が元素分析により確認された。
こうして作製した図４の４’部をはんだ付けしたところ、レーザービーム照射により改質された幅０．３ｍｍの部分は、はんだ上がり防止領域５として作用し、接触部３’へのはんだの這い上がりを防ぐ効果が確認された。
【００１４】
レーザーなどを照射する際、めっき面の一面だけに照射することも出来るし、めっき面の全ての面（４面）に照射することも出来る。もちろん照射して改質したはんだ上がり防止領域は、一面上に一本だけではなく多数本作製することも可能である。
実験の結果、レーザー光線を使用する場合には、赤外部のものよりも可視光部〜紫外部の波長のものが金属表面に吸収されやすく、表面改質に向いていることが判った。
レーザー光線は単一波長でレンズにより焦点を絞ることが出来るため、１ｍｍ以下で０．０１ｍｍ程度までの幅の狭い部分的な熱処理が可能である。
この方法ではビーム径と照射時間を調節することで、めっき表面の面方向と深さ方向を自由に選ぶことが出来るため、仕様の違う色々な要求にも適応可能である。
【００１５】
発明の実施の形態については、下地ニッケルめっき、表面金めっきについて説明してきたが、下地ニッケルめっきを省略する場合もある。
この場合には、図７に示すように素材上に直接金めっきを施した後、図８に示すように、レーザーなどの熱エネルギー６を、表面金めっき面の一部に局部的に照射して、１ｍｍ〜０．０１ｍｍの微細な幅で、表面金めっき皮膜と素材とを熱拡散により固溶体化、合金化、金属間化合物化する。
もちろん素材上への下地めっきはニッケルには限らず、無電解ニッケルあるいはその他のめっきも使用出来る。
表面の接触部めっきも金に限らず、パラジウム、パラジウム合金、銀、錫  などのめっきも使用出来る。
【００１６】
以上述べたように、発明の実施形態に従って表面処理したはんだ上がり防止面５は、３’，４’の部分と同一平面を維持し、材料表面に凹凸がなく、金とニッケルの熱拡散によって形成された改質層の合金面であり、金に比較してニッケルが多いために、外観は目視で判別可能なニッケル色であり、しかもこの部分が、はんだ上がり防止面として作用し、図９、図１０，図１１，図１２に示した従来の技術以上の機能を持ち、かつレーザーなどの熱エネルギーを照射することで、従来品と比較して、はんだ上がり防止領域が極端に狭く、同時にその位置精度が際だって良いという効果を発揮する。
【００１７】
【発明の効果】
この発明によれば、接触部とはんだ付けされる端子部とを持つコネクタやスイッチの電子部品において、素材あるいはニッケルなどの下地めっき皮膜と金などの表面めっき皮膜を  レーザーなどの熱エネルギーを照射して相互に熱拡散させ、両金属を固溶体化、合金化、金属間化合物化して改質層を形成し、はんだの這い上がりをこの箇所で阻止することが出来る。
また、このはんだ上がり防止領域（防止面）は、レーザーなどの熱エネルギー照射により、表面に凹凸のない０．１ｍｍ程度と、その幅を極端に狭くすることが可能であるし、防止領域の形成部の選択も容易であり、かつその位置を高精度に制御することも可能である。
はんだ上がり防止領域となる改質層の変色を目視で確認出来ることも、処理の確認という点で効果的である。
これらの技術は、微細な電子部品を加工する上で要求される量産性向上にも効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】めっき後熱エネルギーを照射前の図
【図２】図１にレーザーなどの熱エネルギーを照射後の状態例
【図３】めっき後熱エネルギーを照射前の図
【図４】図３にレーザーなどの熱エネルギーを照射後の状態例
【図５】めっき後熱エネルギーを照射前の図
【図６】図５にレーザーなどの熱エネルギーを照射後の状態例
【図７】めっき後熱エネルギーを照射前の図
【図８】図７にレーザーなどの熱エネルギーを照射後の状態例
【図９】従来例を説明する図
【図１０】従来例を説明する図
【図１１】従来例を説明する図
【図１２】従来例を説明する図
【符号の説明】
１  銅合金、鉄合金などの素材
２  下地ニッケルめっき皮膜
３  表面金めっき皮膜
３’    熱処理後の接触部用金表面
４  表面金またははんだめっき皮膜
４’    熱処理後のはんだ付け端子用金表面
５  はんだ上がり防止領域
６  レーザーなどの熱エネルギー照射部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004152559.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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