專利名稱：連接器用接頭及被軟釬焊的零件的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種連接器用接頭及接頭等被軟釬焊的零件的制造方法。
背景技術：
一般地，用于連接器等的接頭等被軟釬焊零件，例如在銅等金屬材料的上面實施鎳(Ni)的鍍底層，然后在其上面實施鍍金(Au)。這樣，通過在零件的表面實施鍍金，可防止零件表面的氧化，同時，利用金與軟釬料的高浸濕性(wetting property)，而容易進行零件的端子部與印刷電路板上的配線圖案的軟釬焊。
可是，用于攜帶式電話機和數(shù)字攝像機等移動設備的微型連接器，在連接了插座與端頭的連接器自身的疊裝高度為1mm程度。另外，接頭的排列間距為0.4mm程度，高度為0.7mm程度。為此，由于金與軟釬料的浸濕性的高度的原因，被熔化了的軟釬料從端子部沿接頭的表面擴散，存在軟釬料附著到本來不應附著的部位例如觸點部等的可能性。另外，伴隨著軟釬料的擴散，有可能在本來應附著軟釬料的端子部和印刷電路板上的配線圖案附近附著的軟釬料量不足，而不能獲得足夠的接合強度。
因此，例如在日本專利特開平2-15662號公報或日本專利特開平6-204377號公報等上所記載的那樣，提出有進行部分鍍金的方案，即僅僅在接頭中的、需要由鍍金覆蓋表面的端子部和觸點部實施鍍金，在端子部與觸點部之間的部分不實施鍍金。這樣，若在端子部與觸點部之間的部分不實施鍍金，將鎳的鍍底層處于露出的狀態(tài)，則由于鎳與軟釬料的浸濕性低，從而可以防止軟釬料從端子部朝向觸點部擴散。
然而，由于移動設備用的連接器的接頭非常小，所以1個1個地形成接頭，并對各接頭的整體實施鍍層的事情本身是困難的。為此，將帶狀的金屬板的側(cè)部形成為梳齒狀，另外將梳齒狀部分彎曲加工成規(guī)定形狀，并形成多個接頭以規(guī)定間距排列的半加工品(blank)。然后，通過沿其縱向輸送半加工品的同時，將其浸漬到電鍍液中，從而在接頭的表面整體實施鍍鎳和鍍金。從而，在接頭實施部分鍍金是非常困難的。此外，如果假設在接頭想實施部分鍍金，則鍍金工序及裝置變得非常復雜，同時，半加工品的輸送速度變得非常緩慢，在生產(chǎn)率上產(chǎn)生問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于，提供即使在整個面上實施有鍍金，也能夠防止被熔化了的軟釬料從端子部擴散到觸點部的連接器用接頭及被軟釬焊的零件的制造方法。
為了達到上述目的，與本發(fā)明一個方式相關的連接器用接頭具有通過將金屬材料加工成規(guī)定形狀而形成的、設置于一端附近的端子部和設置于另一端附近的觸點部；在包含上述端子部和觸點部的大體整個表面上形成的鍍底層和金鍍層或含金的合金鍍層；擴散防止區(qū)域，該擴散防止區(qū)域通過從上述端子部與觸點部之間的上述金鍍層或含金的合金鍍層上面實施處理而形成，與上述軟釬料的浸濕性低，被熔化了的軟釬焊不易擴散。
另外，與本發(fā)明一個方式相關的被軟釬焊的零件的制造方法具有為了在一端附近形成軟釬焊的端子部，將金屬材料加工成規(guī)定形狀的工序；在包含上述端子部的大體整個表面上，形成鍍底層和金鍍層或含金的合金鍍層的工序；通過對上述端子部與不被軟釬焊的非軟釬焊部之間的上述金鍍層或含金的合金鍍層照射激光束，形成與軟釬料的浸濕性低、被熔化了的軟釬焊不易擴散的擴散防止區(qū)域的工序。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，從端子部沿金鍍層或含金的合金鍍層的表面漸進而來的被熔化了的軟釬料的擴散，在金鍍層或含金的合金鍍層的表面與擴散防止區(qū)域的邊界處停止，不會進一步前進。為此，被熔化了的軟釬料的擴散到達到觸點部的可能性基本上沒有。另外，由于被熔化了的軟釬料的擴散在擴散防止區(qū)域的邊界處被停止，所以，能夠確保在端子部的附近殘存一定量的軟釬焊，保證端子部和印刷電路板上的配線圖案的足夠的接合強度。進而，作為金鍍層或含金的合金鍍層沒有必要實施部分鍍層，所以，不會降低接頭等的被軟釬焊的零件的制造工序中的半加工品的輸送速度，能夠維持生產(chǎn)率。
擴散防止區(qū)域通過在金鍍層或含金的合金鍍層的表面上照射激光束而形成。照射了激光束的部分的金鍍層或含金的合金鍍層的一部分或全部被蒸發(fā)而除去的情況下，露出鍍底層。另外，在使金與鍍底層的材料合金化了的情況下，露出合金層?；蛘撸谑购鸬暮辖鸩牧现?、金以外的材料擴散到表面的情況下，露出擴散層。這些鍍底層、合金層或擴散層與軟釬料的浸濕性分別與金比低，所以從端子部在金鍍層或含金的合金層的表面漸進而來的被熔化了的軟釬料的擴散在這些擴散防止區(qū)域的邊界處停止。


圖1A～圖1C分別為構(gòu)成在本發(fā)明的各實施方式中通用的連接器的插座的俯視圖、主視圖、及側(cè)視圖。
圖2為示出與本發(fā)明相關的連接器用接頭的基本構(gòu)成的側(cè)視圖。
圖3為示出上述插座被安裝在印刷電路板上的狀態(tài)的剖面?zhèn)纫晥D。
圖4A～圖4C為分別示出在各實施方式中通用的接頭的半加工品的形狀的俯視圖、側(cè)視圖、及主視圖。
圖5為示出用于形成在本發(fā)明的第1實施方式中的擴散防止區(qū)域的方法的側(cè)視圖。
圖6A為示出在第1實施方式中，將激光束照射到接頭的狀態(tài)的剖面圖。
圖6B為示出在第1實施方式中，除去接頭的表面的金鍍層的狀態(tài)的剖面圖。
圖7為示出在第1實施方式中，對于排列了接頭的半加工品的激光束的照射方向的圖。
圖8為示出從另一個方向觀察到的激光束的照射方向的圖。
圖9為示出激光束的點徑比擴散防止區(qū)域的寬度小的情況下的激光束的照射方法的圖。
圖10為示出激光束的點徑比擴散防止區(qū)域的寬度大的情況下的激光束的照射方法的圖。
圖11A～圖11E為分別示出在激光束被照射下改變射束光點的偏移幅度時的點核(激光束的照射痕跡)的重合狀態(tài)的圖。
圖12為示出射束光點的直徑、射束光點的偏移幅度、及點核的重合寬度的關系的圖。
圖13A為示出在本發(fā)明的實施方式2中的用于形成擴散防止區(qū)域的方法中，在接頭上照射有激光束的狀態(tài)的剖面圖。
圖13B為示出在實施方式2中，使接頭的表面的金與鎳合金化而形成合金層的狀態(tài)的剖面圖。
圖14為示出按照第2實施方式的方法的變形例，部分地除去接頭表面的金鍍層并部分地使金與鎳合金化而形成了合金層的狀態(tài)的剖面圖。
圖15A為示出用于形成本發(fā)明的第3實施方式中的擴散防止區(qū)域的方法的剖面圖，示出將接頭安裝于夾具之前的狀態(tài)。
圖15B為示出上述第3實施方式的方法的剖面圖，示出將接頭安裝于夾具后的狀態(tài)。
圖16A為示出用于形成本發(fā)明的第4實施方式中的擴散防止區(qū)域的方法的剖面圖。
圖16B為示出按照第4實施方式的方法而形成的擴散防止區(qū)域的剖面圖。
圖17為示出按照第4實施方式的方法的變形例而形成的擴散防止區(qū)域的剖面圖。
圖18為示出按照第4實施方式的方法的另一個變形例而形成的擴散防止區(qū)域的剖面圖。
圖19A為示出用于形成本發(fā)明的第5實施方式中的擴散防止區(qū)域的方法的剖面圖。
圖19B為示出按照第5實施方式的方法而形成的擴散防止區(qū)域的剖面圖。
圖20為示出按照第5實施方式的方法的變形例而形成的擴散防止區(qū)域的剖面圖。
圖21為示出按照本發(fā)明第5實施方式的方法的另一個變形例而形成的擴散防止區(qū)域的剖面圖。
具體實施例方式
各實施方式上通用的說明下面以例如用于攜帶式電話機和數(shù)字攝像機等移動設備的疊裝高度為1mm左右的連接器為例，說明對本發(fā)明的各實施方式通用的部分。另外，作為被軟釬焊的零件，以連接器用的接頭為例進行說明，但不限于該實施方式，當然也可應用于其它被軟釬焊的零件。
圖1A～圖1C示出構(gòu)成連接器的插座的構(gòu)成。插座100由絕緣性樹脂形成于大體長方形的框體的插座基體101和分別壓入或嵌入到插座基體101的長邊102的多對接頭1等構(gòu)成。
圖2示出接頭1的側(cè)面。各接頭1分別將具有彈性的例如銅等的帶狀金屬板彎曲成規(guī)定形狀而形成，在一端部設置軟釬焊用的端子部2，在另一端部設置有觸點部3。在接頭1的表面上，實施有由整體上鍍鎳的鍍底層。另外，在鍍底層的上面，形成有實施了鍍金的端子部2側(cè)的鍍金區(qū)域4和觸點部3側(cè)的鍍金區(qū)域5，以及形成于鍍金區(qū)域4與5之間、且用于防止被熔化了的軟釬料的擴散(軟釬料上升)的擴散防止區(qū)域6。
圖3示出將插座100安裝于印刷電路板110上的狀態(tài)。端子部2突出到比插座基體101的下面更下側(cè)，將端子部2軟釬焊到印刷電路板110上的配線圖案，由此將插座100固定到印刷電路板110上。此時，由于在端子部2的表面上實施有鍍金，另外，在印刷電路板110上的配線圖案也同樣實施有鍍金，所以，因金和軟釬料的浸濕性高度，被熔化了的軟釬料流入到端子部2的表面和印刷電路板110上的配線圖案的表面之間，并迅速附著。另一方面，附著于端子部2表面的軟釬料在鍍金區(qū)域4上擴散，但因擴散防止區(qū)域6的存在，不能擴散到其它的鍍金區(qū)域5。其結(jié)果，軟釬料不會附著于觸點部3。并且，對于與插座100一起構(gòu)成連接器的端頭(圖中未示出)也同樣。
如已說明的那樣，由于移動設備用的連接器的接頭1非常小，所以，如圖4A～圖4C所示，將帶狀的金屬板的側(cè)部形成為梳齒狀，另外將梳齒狀部分彎曲加工成規(guī)定形狀，由此形成多個接頭1以規(guī)定間距排列的半加工品(blank)12。然后，將半加工品12沿其縱向輸送的同時，浸漬在鎳液中，由此首先在接頭1的表面的整個面形成鎳的鍍底層。另外，將半加工品12沿縱向輸送的同時，浸漬到鍍金液中，由此從鍍底層的上面，在接頭1的表面的整個面上形成金鍍層。
這樣，在包含端子部2和觸點部3的接頭1的表面的整個面上形成了金鍍層后，在端子部2和觸點部3之間的規(guī)定區(qū)域的金鍍層上，實施后述的由各實施方式的處理，由此形成擴散防止區(qū)域6。擴散防止區(qū)域6的位置若在端子部2與觸點部3之間，可以是任意的位置，沒有特別限定。然而，若考慮端子部2和印刷電路板110上的配線圖案的接合強度等時，軟釬焊的擴散應被減少，最好在接近端子部2的部位設置擴散防止區(qū)域6。
這樣在端子部2與觸點部3之間形成了擴散防止區(qū)域6后，將半加工品12以該狀態(tài)下壓入或嵌入到插座基體101，在將各接頭1固定于插座基體101后，各接頭1從半加工品12被切斷。其結(jié)果，完成插座100。然后，如圖3所示，在印刷電路板110上配置插座100，將接頭1的端子部2軟釬焊到印刷電路板110，由此將插座100安裝到印刷電路板110上。
在軟釬焊時，即使被熔化了的軟釬料在端子部2的鍍金區(qū)域4的表面朝上方擴散，也由于擴散防止區(qū)域6的表面與軟釬料的浸濕性低，所以，被熔化了的軟釬料的擴散在鍍金區(qū)域4與鍍金區(qū)域4的邊界上停止。其結(jié)果，可防止被熔化了的軟釬料擴散到觸點部3，同時可防止殘留于端子部2的軟釬料的量減少。另外，可將端子部2在印刷電路板110的軟釬焊接合強度維持得高。
第1實施方式下面說明本發(fā)明的第1實施方式。在第1實施方式中，將激光束照射到接頭1的金鍍層的表面，并部分地除去金鍍層。
如圖5所示，在端子部2與觸點部3之間的部分中，將激光束L照射到接頭1的表面。照射激光束L的部位若在端子部2與觸點部3之間，則不會特別限定，但最好為接近端子部2的部位。在其它實施方式中也同樣。
如圖6A所示，例如使用半導體激光裝置等，將激光束L照射到接頭1的端子部2與觸點部3之間的規(guī)定位置上，該接頭1在包含端子部2和觸點部3的整個面上形成了鎳鍍層7和金鍍層8。因激光束L的能量，照射了激光束L的部分局部地被加熱，表面的金鍍層8被熔化并蒸發(fā)。其結(jié)果，如圖6B所示，可部分地除去照射了激光束L的部分的金鍍層8。若除去表面的金鍍層8，則露出作為鍍底層的鎳鍍層7。如上述，由于鎳與軟釬料的浸濕性低，所以，除去了表面的金鍍層8的部分作為被熔化了的軟釬料的擴散防止區(qū)域6起作用。
這樣，通過將激光束L用于除去金鍍層8，可使能量集中到微小區(qū)域，所以，即使接頭1微小，也可按良好的精度形成擴散防止區(qū)域6。另外，由于可控制激光束L的功率，所以，相應于金鍍層8的厚度等適當?shù)剡x擇能量條件，由此可不用除去作為鍍底層的鎳鍍層7，并按良好的精度且在短時間內(nèi)能夠形成擴散防止層6。
作為激光束L，最好采用如下的激光束，即例如波長為1100nm及其以下，每1脈沖的能量在0.5～5mJ/pulse的范圍，且每單位面積的能量在100～2000mJ/mm2的范圍。更好采用如下的激光束，即每1脈沖的能量為3mJ/pulse及其以下，且每單位面積的能量為1200mJ/mm2及其以下。
若激光束L的能量過大，則有可能金鍍層8下面的鎳鍍層7也被除去，并接頭1的材料也被熔化。例如，在接頭1的材料為銅的情況下，若照射具有剩余能量的激光束L，則露出鎳鍍層7下面的銅。可是，由于銅與軟釬料的浸濕性高，所以，在露出銅的部分中，不能防止被熔化了的軟釬料的擴散。另外，由于銅的耐蝕性差，所以因露出銅而耐蝕性也下降。從而，最好如上述那樣地控制激光束L的能量，僅僅除去金鍍層8并露出鎳鍍層7。
下面，說明激光束L的照射方法。如上述，金鍍層8以規(guī)定間距排列于半加工品12的側(cè)部。從而，需要在半加工品12的狀態(tài)下，遍及所有接頭1的全周，并無遺漏且均勻地照射激光束L。在此，如圖7所示，相對于半加工品12的輸送方向X構(gòu)成規(guī)定角度φ地使激光束L掃描，將激光束L同時照射到接頭1的構(gòu)成大體矩形斷面的4邊1a～1d中的、相互大體構(gòu)成直角的2邊1a和1b。
若從半加工品12的一方側(cè)對2邊1a和1b的激光束L的照射結(jié)束，則翻轉(zhuǎn)半加工品12或使激光束L從相反方向掃描，同時進行對半加工品12的相反側(cè)的2邊1c和1d的激光束L的照射。
另外，如圖8所示，根據(jù)各接頭1的形狀，為了不產(chǎn)生接頭1的其它部分、例如成為彎曲部20的陰影而不能照射激光束L的部分，使激光束L的照射方向相對于半加工品12的板狀部分也僅僅傾斜規(guī)定的角度θ。
這樣，通過2次的激光束L的掃描，能夠?qū)Π爰庸て?2的各接頭1的4邊1a～1d的全部(即全周)，而無遺漏地且大體均勻地照射激光束L。
下面，說明作為被熔化了的軟釬料的擴散防止區(qū)域6而起作用所需要的寬度W(參照圖2)和激光束L的直徑。作為擴散防止區(qū)域6，在第1步，除去表面的金鍍層，露出有作為鍍底層的鎳鍍層?？墒牵词规嚺c軟釬料的浸濕性低，被熔化了的軟釬料在鎳鍍層區(qū)域上擴散一些。為此，為了防止被熔化了的軟釬料的擴散而所需要的寬度W存在下限值。在上述移動設備用的微型連接器用的接頭中，根據(jù)實驗求出作為擴散防止區(qū)域6起作用所需要的寬度W時，下限值為0.13mm。因此，必須遍及0.13mm及其以上的寬度照射激光束L，除去金鍍層。
作為激光束L，可獲得各種各樣的射束光點直徑的激光束。當使用比作為擴散防止區(qū)域6所需要的寬度W小的射束光點直徑(在圖9所示例中，例如為0.05mm)的激光束時，形成點核直徑為約0.05mm的點核(激光束的照射痕跡)，如圖9所示，必須朝擴散防止區(qū)域6的寬度方向一點一點地偏移，同時使激光束L多次(在圖9所示例中為5次)掃描并照射。為此，僅僅從半加工品12的一方側(cè)也必須使描激光束L掃描2次及其以上，金鍍層的除去很費時間，成本增大。另外，需要使激光束L的掃描朝擴散防止區(qū)域6的寬度方向偏移，要求激光束L的掃描或半加工品12的輸送精度。相對與此，如圖10所示，若使用比作為擴散防止區(qū)域6所需要的寬度W大的射束光點直徑(在圖10所示例中，例如0.15mm)的激光束，則形成點核直徑為約0.15mm的點核，對半加工品12的單面使激光束L僅掃描1次，作為整體在兩側(cè)共計僅掃描2次，由此，能夠?qū)宇^1的全周，而無遺漏且大體均勻地照射激光束L。另外，由于沒有必要使激光束L的掃描朝擴散防止區(qū)域6的寬度方向偏移，所以，金鍍層的除去不費時間，也可降低成本。另外，對激光束L的掃描或半加工品12的輸送不要求太高的精度。
下面，分析掃描激光束L的同時照射時的激光束L的偏移量B與連續(xù)地照射2次的激光束L的重合部分的寬度(重合寬度)H的關系。若將激光束L的射束光點直徑設為0.15mm，則形成的點核直徑大體為0.15mm，并使偏移量B一點一點地改變，而求出了重合寬度H。圖11A～圖11E示出其變化，同時表1示出偏移量B與重合寬度H的值(單位均為mm)。
其中，如圖12所示，若將點核直徑設為D，則重合寬度H由下式給出。
H=D2-B2]]>(表1)

假設通過激光束L的1次照射可以除去金鍍層，如從表1可知，如圖11E所示，即使偏移量B為點核直徑D的1/2，也能夠確保作為擴散防止區(qū)域6起作用而所需要的寬度W0.13mm。相反，當激光束L的功率小、由1次的照射不能除去金鍍層時，如圖11A和圖11B等所示，減少偏移量B，增大激光束L的照射次數(shù)，確保除去金鍍層所需要的能量即可。并且，在所有情況下，在射束光點的中心部通過的區(qū)域中，能量的照射量多，不僅金鍍層而且作為鍍底層的鎳鍍層也被除去，而露出銅等接頭1的材料的可能性高。為此，最好通過實驗等將激光束L的功率和照射次數(shù)等設定為最佳條件。
第2實施方式下面說明本發(fā)明的第2實施方式。在第2實施方式中，通過將具有比上述第1實施方式中的激光束L小的能量的激光束L照射到接頭1的端子部2與觸點部3之間的部分上，從而使照射激光束L的部分的金與鎳合金化，并形成有擴散防止區(qū)域6。
如圖13A所示，若將具有規(guī)定功率的激光束L照射到接頭1的端子部2與觸點部3之間的部分上，則金鍍層8下側(cè)的鍍鎳層9的鎳擴散到金鍍層8，如圖13B所示，在金鍍層8的照射了激光束L的部分上形成金與鎳(Au-Ni)的合金層8a。該合金層8a與軟釬料的浸濕性和鎳與軟釬料的浸濕性同樣，比金與軟釬料的浸濕性低。為此，通過將該合金層8a形成于端子部2與觸點部3之間，從而即使被熔化了的軟釬料從端子部2沿金鍍層8的表面而擴散，在合金層8a與金鍍層8的邊界部位中軟釬料的擴散也停止，軟釬料不會進一步擴散到合金層8a的表面上。即，金與鎳的合金層8a作為被熔化了的軟釬料的擴散防止區(qū)域6起作用。
并且，如在上述第1實施方式中說明了的那樣，根據(jù)激光束L的射束光點的重合情況的不同，根據(jù)部位產(chǎn)生從激光束L接受的能量的偏差。在此，可構(gòu)成為如下，即如圖14所示，在從激光束L接受的能量較高的部分中，使表面的金鍍層8蒸發(fā)，并形成露出鎳鍍層7的部分9，在從激光束L接受的能量較低的部分中，形成金與鎳的合金層8a。這樣，不會使作為鍍底層的鎳鍍層7蒸發(fā)，能夠防止銅等接頭1的材料的露出。另一方面，露出鎳鍍層7的部分9和金與鎳的合金層8a與軟釬料的浸濕性都低，所以，能夠作為擴散防止區(qū)域6起作用，防止被熔化了的軟釬料的擴散。
第3實施方式下面說明本發(fā)明的第3實施方式。在第3實施方式中，在使金的剝離液40作用于接頭1的端子部2與觸點部3之間的部分之后或作用之前，將激光束L照射到該部分，而形成擴散防止區(qū)域6。因此，對于與上述各實施方式通用的部分，省略其說明。
在第3實施方式中的用于形成擴散防止區(qū)域的方法中，如圖15A和圖15B所示，第1接頭1的端子部2與觸點部3之間的彎曲部19浸漬到金的剝離液40，而除去(剝離)該部分的金鍍層。在夾具14的一個側(cè)部上，設置有朝上方開口的浴槽15，在浴槽15充填有金的剝離液40。另外，在夾具14的上面，設置有定位突起16。進而，在夾具14的上方、對應于定位突起16配置有形成定位凹部18的壓板17。進而，鄰接于浴槽15而形成有在上端具有開口的空洞部21。
實施了鍍底層和鍍金的接頭1在上述半加工品12的狀態(tài)下安裝于夾具14。在半加工品12上沿其縱向以一定間隔形成有多個導向孔20，所以，通過將導向孔20配合于定位突起16，將半加工品12定位并固定于夾具14。浴槽15僅配合彎曲成端子部2與觸點部3之間的U字狀的彎曲部19，設定有觸點部3不能嵌入的那樣的尺寸。然后，在使彎曲部19朝下的狀態(tài)下，若將接頭1的端子部2載置于夾具14上面，則彎曲部19浸漬到浴槽15內(nèi)的剝離液40。
若接頭1的端子部2與觸點部3之間的彎曲部19浸漬到剝離液40中，則金鍍層的金與剝離液40發(fā)生氧化反應，并在絡合物化狀態(tài)下被溶解。因此，除去接頭1的浸漬到剝離液40的部分的金鍍層，露出鍍底層。
此時，即使剝離液40由表面張力的作用沿浴槽15的內(nèi)壁上升，也由鄰接于夾具14的空洞部21的開口，阻止剝離液40到達端子部2。其結(jié)果，能夠防止除去端子部2的金鍍層。另一方面，觸點部3如圖15B所示，不接觸于夾具14，所以，不會除去觸點部3的金鍍層。
溶解到剝離液40中的金以絡合物化狀態(tài)從剝離液40被回收。并且，雖然在半加工品12的狀態(tài)下對接頭1進行由剝離液40的除去金鍍層的處理，但根據(jù)不同情況，也可以從半加工品12切斷接頭1后，進行由剝離液40的除去金鍍層的處理。
剝離液40的種類雖然沒有特別限定，但可采用以氰化鉀、硝基化合物、氧化鉛等為主成分的剝離液。另外，將接頭1浸漬到剝離液40的時間設定在從數(shù)秒到數(shù)分程度的范圍。具體地說，作為剝離液40，采用梅魯特克斯(Meltex/メルテツクス)公司制造的“エンストリツプ Au-78M”，在其中浸漬15秒程度。
這樣，除去接頭1的端子部2與觸點部3之間的彎曲部19的金鍍層后，根據(jù)上述第1或第2實施方式的方法，在除去了金鍍層8的部分照射激光束L，從而使殘留于照射了激光束的部分的金蒸發(fā)，或者與鎳合金化。這樣，通過兼用剝離液40與激光束L的照射，從而即使由剝離液40沒有完全地除去金鍍層8，也可由激光束L的照射大體完全地除去殘余的金，或者使其與鎳合金化，能夠形成與軟釬料的浸濕性低的擴散防止區(qū)域6。另外，作為其結(jié)果，能夠防止被熔化了的軟釬料從端子部2擴散到觸點部3。
并且，激光束L的每1脈沖的能量和每單位面積的能量能夠適當?shù)卦O定在不使作為鍍底層的鎳鍍層7和其下方的接頭1的材料(銅等)熔化的范圍內(nèi)。
另外，也可以與上述相反，首先在接頭1的端子部2與觸點部3之間的彎曲部19的一部分照射激光束L，之后將照射了激光束L的部分浸漬到金的剝離液40。即，首先在端子部2與觸點部3之間的部分中，對在接頭1的表面實施了金鍍層8的表面照射激光束L，從而除去該部分的金的一部分，部分地露出作為鍍底層的鎳鍍層7，或者使上述部分的金的一部分與鎳合金化。然后，將接頭1的端子部2與觸點部3之間的彎曲部19浸漬到金的剝離液40，除去由激光束L的照射殘留的金。并且，與鎳合金化的金不易因由剝離液40的處理而被除去，所以，金與鎳的合金層8a(參照圖13B)以原樣作為擴散防止區(qū)域6露出。
這樣，通過兼用剝離液40和激光束L，能夠從擴散防止區(qū)域6大體完全地除去金鍍層8，能夠防止被熔化了的軟釬料沿殘留的金鍍層8而擴散。
第4實施方式下面說明本發(fā)明的第4實施方式。在上述第1實施方式～第3實施方式中，在接頭1的大體整個表面作為鍍底層形成有鎳鍍層7，另外，在鎳鍍層7上面形成有金鍍層8。在第4實施方式中，如圖16A所示，不同點在于，在作為鍍底層的鎳鍍層7上面形成有金-鎳(Au-Ni)合金鍍層80。
如圖4A～圖4C所示，沿其縱向輸送被加工了的半加工品12的同時，將其浸漬到鎳液中，從而首先在接頭1的表面整個面上形成作為鍍底層的鎳鍍層7。進而，沿其縱向輸送半加工品12的同時，將其浸漬到金-鎳合金鍍液中，從而在鎳鍍層7上面形成金-鎳合金鍍層80。
鍍鎳液的種類不特別限定，例如若采用氨基磺酸鎳鍍液，則易于提高電流密度，能夠提高生產(chǎn)率。鎳鍍層7形成為使得膜厚處于0.3～10μm的范圍。另外，金-鎳合金鍍液的種類也沒有特別限定，但例如采用共析比例為金∶鎳＝70∶30～99.9～0.1的范圍的金-鎳合金鍍液。作為金-鎳合金鍍液的具體例，能夠采用日礦金屬電鍍(日鉱メタルプレ一テイング)株式會社的產(chǎn)品。金-鎳合金鍍層80形成為使得膜厚處于0.01～0.5μm的范圍。
在接頭1的大體整個表面上形成了鎳鍍層7和金-鎳合金鍍層80后，如圖16A所示，將激光束L照射到形成被熔化了的軟釬料的擴散防止區(qū)域6的部分。照射了激光束L的部分的金-鎳合金鍍層80被熔化、蒸發(fā)。其結(jié)果，如圖16B所示，除去金-鎳合金鍍層80，形成露出作為鍍底層的鎳鍍層7的擴散防止區(qū)域6。
鎳鍍層7與金-鎳合金鍍層80相比軟釬料的浸濕性非常低，所以，在接頭1的端子部2與觸點部3之間的部分中形成露出鎳鍍層7的擴散防止區(qū)域6，從而即使被熔化了的軟釬料從端子部2向金-鎳合金鍍層80的表面擴散，軟釬料的擴散也在擴散防止區(qū)域6的部分，即露出了鎳鍍層7與金-鎳合金鍍層80的邊界處停止，并不會進一步擴散。其結(jié)果，能夠防止軟釬料擴散到觸點部3，或在端子部2不殘留足夠量的軟釬料。另外，能夠?qū)⒍俗硬?的軟釬料在印刷電路板110的接合強度維持得高。
例如，在上述第2實施方式中，如圖13B所示，通過在金鍍層8照射激光束L，從而形成有金與鎳的合金層8a。在該情況下，由于金與鎳的比例中鎳的一方比金多很多，所以，合金層8a與軟釬料的浸濕性和鎳與軟釬料的浸濕性同樣程度地低。為此，合金層8a作為被熔化了的軟釬料的擴散防止區(qū)域6起作用。與此相反，在本實施方式的金-鎳合金鍍層80中，如上述，金與鎳的比例中金的一方比鎳多。為此，金-鎳合金鍍層80與軟釬料的浸濕性和金與軟釬料的浸濕性同樣程度地高。為此，金-鎳合金鍍層80與金鍍層8同樣，適合于作為接頭1等的被軟釬焊的零件的表面處理。
另外，也可通過調(diào)節(jié)激光束L的功率，如圖17所示，在金-鎳合金鍍層80中的照射了激光束L的部分中，形成使金-鎳合金的鎳擴散到表面而形成擴散層81。在該情況下，在擴散層81的表面附近，金與鎳的比例中鎳的一方比金多，所以，擴散層81與軟釬料的浸濕性變得非常低，擴散層81作為被熔化了的軟釬料的擴散防止區(qū)域6起作用。
另外，如圖18所示，在從激光束L接受的能量高的部分9中，使表面的金-鎳合金鍍層80蒸發(fā)，并露出鎳鍍層7，在從激光束L接受的能量的低的部分中，使金-鎳合金的鎳朝表面擴散，并形成擴散層81。這樣，不會蒸發(fā)到作為鍍底層的鎳鍍層7，能夠防止銅等接頭1的材料的露出。另一方面，由于露出鎳鍍層7的部分9和擴散層81與軟釬料的浸濕性都低，所以，能夠作為擴散防止區(qū)域6起作用，防止被熔化了的軟釬料的擴散。
第5實施方式下面，說明本發(fā)明的第5實施方式。在上述第4實施方式中，在接頭1的大體整個表面上，作為鍍底層形成鎳鍍層7，另外，在鎳鍍層7上面形成金-鎳(Au-Ni)合金鍍層8。在第5實施方式中，作為鍍底層，在鎳鍍層7上面還形成鈀-鎳(Pd-Ni)合金鍍層70，在鈀-鎳合金鍍層70上面形成有金-鎳(Au-Ni)合金鍍層80。
沿其縱向輸送以規(guī)定間距排列了多個接頭1的半加工品12的同時，浸漬到鍍鎳液，從而首先在接頭1的表面的整個面作為鍍底層形成鎳鍍層7。然后，通過浸漬到鈀-鎳合金鍍液，從而在鎳鍍層7上面形成鈀-鎳合金鍍層70。然后，沿縱向輸送半加工品12的同時，浸漬到金-鎳合金鍍液中，從而在鈀-鎳合金鍍層70上面的接頭1的表面的整個面形成金-鎳合金鍍層80。
雖然鍍鎳液的種類沒有特別限定，但例如若采用氨基磺酸鎳鍍液，則易于提高電流密度，能夠提高生產(chǎn)率。鎳鍍層7形成為使得其膜厚處于0.3～10μm的范圍。另外，鈀-鎳合金鍍液的種類沒有特別限定，最好采用易于提高電流密度、能夠提高生產(chǎn)率的鍍液。鈀-鎳合金鍍層70形成為使得其膜厚處于0.01～1.0μm的范圍。進而，金-鎳合金鍍液的種類雖然沒有特別限定，但采用例如共析比例為金∶鎳＝70∶30～99.9～0.1的范圍的鍍液。作為金-鎳合金鍍液的具體例，能夠采用日礦金屬電鍍(日鉱メタルプレ一テイング)株式會社的產(chǎn)品。金-鎳合金鍍層80形成為使得其膜厚處于0.01～0.5μm的范圍。
在接頭1的大體整個表面形成鎳鍍層7和金-鎳合金鍍層80之后，如圖19A所示，將激光束L照射到形成被熔化了的軟釬料的擴散防止區(qū)域6的部分。照射了激光束L的部分的金-鎳合金鍍層80被熔化、蒸發(fā)。其結(jié)果，如圖19B所示，除去金-鎳合金鍍層80，形成露出了鈀-鎳合金鍍層70的擴散防止區(qū)域6。
鈀-鎳合金鍍層70與金-鎳合金鍍層80相比軟釬料的浸濕性非常低，所以，在接頭1的端子部2與觸點部3之間的部分中，露出鈀-鎳合金鍍層70，從而形成擴散防止區(qū)域6。假設，即使被熔化了的軟釬料從端子部2向金-鎳合金鍍層80的表面擴散，軟釬料的擴散在擴散防止區(qū)域6的部分、即被露出了的鈀-鎳合金鍍層70與金-鎳合金鍍層80的邊界處停止，不會進一步擴散。其結(jié)果，能夠防止軟釬料擴散到觸點部3、或在端子部2不殘留足夠量的軟釬料。另外，能夠?qū)⒍俗硬?的軟釬料在印刷電路板110的接合強度維持得高。
另外，鈀-鎳合金鍍層70與作為鍍底層的鎳鍍層7相比，耐蝕性優(yōu)良，所以，雖然增加電鍍工序，但與露出鎳鍍層7的情況相比，能夠提高耐腐蝕性。
另外，也可以通過調(diào)節(jié)激光束L的功率，如圖20所示，在金-鎳合金鍍層80中照射了激光束L的部分中，形成使金-鎳合金的鎳擴散到表面并形成擴散層81。在該情況下，在擴散層81的表面近旁，金與鎳的比例中鎳的一方變得比金多，所以，擴散層81與軟釬料的浸濕性變得非常低，擴散層81作為被熔化了的軟釬料的擴散防止區(qū)域6起作用。
另外，也可以如圖21所示，在從激光束L接受的能量高的部分中，使表面的金-鎳合金鍍層80蒸發(fā)，并形成露出鈀-鎳合金鍍層70的部分9，在從激光束L接受的能量低的部分中，使金-鎳合金的鎳朝表面擴散，并形成擴散層81。這樣，不用蒸發(fā)到作為鍍底層的鎳鍍層7，能夠防止銅等接頭1的材料的露出。另一方面，由于露出鈀-鎳合金鍍層70的部分9和擴散層81與軟釬料的浸濕性都低，所以，能夠作為擴散防止區(qū)域6起作用，防止被熔化了的軟釬料的擴散。
其它實施方式在上述各實施方式中，在包含照射激光束L的工序的情況下，照射激光束L后，可能有在接頭1的端子部2與觸點部3之間的部分的表面附著有碳化物等污垢的情況。若對這樣的污垢置之不理，則對此后的處理帶來障礙，難以獲得可靠性高的接頭1。在此，當在端子部2與觸點部3之間的部分照射激光束L時，例如也可以采用圖15A和圖15B所示的夾具14，并將該部分浸漬到清洗液23。作為清洗液23，可除去上述污垢即可，沒有特別限定，例如可采用乙醇系等的清洗液。并且，在污垢附著于端子部2與觸點部3之間的部分以外的部分的情況下，將該部分浸漬到清洗液23除去污垢即可。通過除去附著于接頭1表面的污垢，消除了制造工序增加、對接頭1的此后的處理帶來障礙這樣的問題，最終能夠獲得可靠性高的接頭1。
另外，在上述各實施方式中，說明了在連接器用的接頭形成被熔化了的軟釬料的擴散防止區(qū)域的情況，但本發(fā)明不限于該用途，例如也可以應用到設置于表面安裝型半導體裝置的封裝的導線等。即，表面安裝型半導體裝置的封裝也與連接器同樣安裝于印刷電路板而被使用，通過在印刷電路板的上方配置封裝，并將設置于該封裝的導線的前端部軟釬焊于印刷電路板，從而進行表面安裝型半導體裝置的封裝。在該情況下，能夠防止軟釬料從導線的前端部擴散到導線的基部(根部)。
本申請是基于日本專利申請2002-297880、2003-114759以及2003-185748而成的，其內(nèi)容應通過參照上述專利申請的說明書和附圖，最終應與本發(fā)明申請合為一體。
另外，本發(fā)明申請通過參照了附圖的實施方式而記載得充分，顯然對于具有本領域的常識的人員來說，有可能進行各種各樣的變更或變形。此外，這樣的變更或變形不脫離本發(fā)明申請的范圍，應解釋為包含于本發(fā)明申請的范圍。
權(quán)利要求
1.一種連接器用接頭，具有通過將金屬材料加工成規(guī)定形狀而形成的、設置于一端附近的端子部和設置于另一端附近的觸點部；在包含上述端子部和觸點部的大體整個表面上形成的鍍底層和金鍍層或含金的合金鍍層；擴散防止區(qū)域，該擴散防止區(qū)域通過從上述端子部與觸點部之間的上述金鍍層或含金的合金鍍層上面實施處理而形成，與軟釬料的浸濕性低，被熔化了的軟釬焊不易擴散。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器用接頭，其特征在于，上述擴散防止區(qū)域是通過對上述金鍍層或含金的合金鍍層照射激光束，使照射了激光束的部分的至少一部分的金或含金的合金蒸發(fā)并除去，而露出鍍底層的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器用接頭，其特征在于，上述擴散防止區(qū)域是通過對上述金鍍層照射激光束，使照射了激光束的部分的至少一部分的金與鍍底層的材料合金化而形成的合金層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器用接頭，其特征在于，上述擴散防止區(qū)域是通過對上述含金的合金鍍層照射激光束，使得含金的合金材料中的以外的材料擴散到照射了激光束的部分的至少一部分的表面上的擴散層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器用接頭，其特征在于上述擴散防止區(qū)域是通過蒸發(fā)而除去照射了激光束的部分的一部分的金，同時使殘留的金與鎳合金化而形成的合金層。
6.一種被軟釬焊的零件的制造方法，具有為了在一端附近形成軟釬焊的端子部，將金屬材料加工成規(guī)定形狀的工序；在包含上述端子部的大體整個表面上，形成鍍底層和金鍍層或含金的合金鍍層的工序；通過對上述端子部與不被軟釬焊的非軟釬焊部之間的上述金鍍層或含金的合金鍍層照射激光束，形成與軟釬料的浸濕性低、被熔化了的軟釬焊不易擴散的擴散防止區(qū)域的工序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，上述擴散防止區(qū)域是通過激光束的照射，照射了激光束的部分的至少一部分的金或含金的合金由蒸發(fā)被除去而露出鍍底層的區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，上述擴散防止區(qū)域是通過激光束的照射，使照射了激光束的部分的至少一部分的金擴散到鍍底層而形成的合金層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，上述擴散防止區(qū)域是通過激光束的照射，使含金的合金材料中的金以外的材料擴散到照射了激光束的部分的至少一部分的表面而形成的擴散層。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，上述擴散防止區(qū)域是通過蒸發(fā)除去照射了激光束的部分的一部分的金，同時使殘留的金與鎳合金化而形成的合金層。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，在照射激光束之前，相對于至少包含照射激光束的區(qū)域的部分的金鍍層或含金的合金鍍層，作用金的剝離液。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，在照射了激光束之后，相對于至少包含照射了激光束的區(qū)域的部分的金鍍層或含金的合金鍍層，作用金的剝離液。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，上述鍍底層是鎳鍍層。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，上述鍍底層是形成于鎳鍍層和其上的鈀-鎳合金鍍層。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，上述含金的合金是金-鎳合金。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，激光束被照射到上述端子部的附近。
17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，作為激光束采用每1脈沖的能量在0.5～5mJ/pulse的范圍、且每單位面積的能量在100～2000mJ/mm2的范圍的激光束。
18.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，作為激光束采用每1脈沖的能量為3mJ/pulse及其以下、且每單位面積的能量為1200mJ/mm2及其以下的激光束。
19.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，上述激光束的波長是1100nm及其以下。
20.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，激光束具有大于上述擴散防止區(qū)域可防止被熔化了的軟釬料的擴散而所需要的規(guī)定寬度的射束光點直徑，激光束的照射在規(guī)定方向上以規(guī)定的間距一點一點地偏移，同時，形成的相鄰點核形成相互重合的部分，該重合了的部分的寬度大于用于可防止被熔化了的軟釬料的擴散而所需要的規(guī)定的寬度。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，上述被軟釬焊的零件在金屬帶材的側(cè)部以一定間距排列多個的半加工品的狀態(tài)下被輸送，激光束從相對于上述半加工品的輸送方向成90度以外的規(guī)定角度的方向，照射到與上述被軟釬焊的零件的上述輸送方向平行的斷面中的2個邊。
22.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被軟釬焊的零件的制造方法，其特征在于，上述被軟釬焊的零件是連接器用的接頭，在與上述端子部相反側(cè)的端部附近形成有觸點部。
全文摘要
在連接器的接頭(1)中，將金屬材料彎曲加工成為規(guī)定形狀，使得在一端的附近形成端子部(2)、在另一端的附近形成觸點部。然后，在包含端子部(2)和觸點部的接頭(1)的大體整個表面上，形成作為鍍底層的鎳鍍層和金鍍層。通過在端子部(2)與觸點部之間、特別是端子部(2)的附近照射激光束(L)，從而除去金鍍層，并露出鍍底層或使金鍍層的金和底層的鎳合金化。由于鎳或金和鎳的合金與軟釬料的浸濕性低，所以被熔化了的軟釬料的擴散在該部分停止。
文檔編號H01R13/03GK1692529SQ20038010019
公開日2005年11月2日 申請日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月10日
發(fā)明者三木泰典, 柳田浩, 永田祥一, 佐藤信, 內(nèi)野野良幸, 常念健二, 石川正治, 巖野博, 中山俊一 申請人:松下電工株式會社