用于形成焊料上吸阻止区的设备和方法以及电子器件技术

本发明专利技术提供了一种用于形成焊料上吸阻止区的设备（３０），所述焊料上吸阻止区在具有连接部的连接元件被利用熔融焊料处理时起作用，以防止所述熔融焊料以可熔湿的方式扩散至所述连接部的触点。所述设备包含：储存着用于形成所述焊料上吸阻止区的主形成剂的主形成剂罐（３４）、用于喷射储存在所述主形成剂罐（３４）中的所述主形成剂的喷射头（３８）以及用于控制由所述喷射头（３８）喷射的所述主形成剂的喷射方向的方向控制部（４６）。方向控制部（４６）可控制由所述喷射头（３８）喷射的所述主形成剂的所述喷射方向，以将所述主形成剂施加至所述连接元件上的预定位置来形成所述焊料上吸阻止区。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于形成焊料上吸阻止区的设备和方法以及一种电子器件。例如，本专利技术涉及下述焊料上吸阻止区形成设备和方法，其中当在包括电触点的电子器件例如连接元件、IC引线框、电阻片、薄膜载带或电容器上执行使用熔融焊料的结合处理(以下称作熔融焊料处理)时，可防止焊料以可熔湿的方式扩散至触点；此外，涉及一种形成有所述焊料上吸阻止区的电子器件。
技术介绍
包括电触点的电子器件通常包含连接元件、IC引线框、电阻片、薄膜载带和电容器。下面，选择这些电子器件中的连接元件作为典型实例描述。连接元件一般通过以下描述的步骤制造。即，制造连接元件的过程包括主要是将铜合金材料挤压成预定形状的第一步，电镀电子器件的第二步、镶嵌模塑成型电子器件的第三步以及将电子器件组装成最终制品的第四步。本专利技术涉及对第二步中所用的电镀技术所作的改进。现有一种对挤压出铜合金材料单独冲裁和对这些元件中的每个元件进行筒式电镀的方法以及一种卷绕挤压的铜合金材料然后再连续地供给和电镀该卷绕材料的所谓的连续电镀方法。本专利技术除了适用于筒式电镀以外，还能够非常有利于用于连续电镀。如果使用的是连续电镀方法，首先，对材料进行预处理例如除油或活化。然后，将该材料全部镀上镍。随后，再将触点局部地镀上金，同时将焊接部位镀上预备焊料。另一种连续电镀方法包括用镍镀材料的整个表面，然后在整个表面上覆盖一层薄金层，随后再连续地在该材料上增加能够充分地产生触点所要求的接触效果的多个金层。在第四步中，材料通过焊接与其它部件结合，以获得最终制品。然而，在焊接过程中，可能会出现以下描述的质量问题，从而使得有必要提供一个焊料上吸阻止区。即，镀有焊料和金的表面对熔融焊料具有很高的吸附力并很容易润湿。因此，熔融焊料可以熔湿的方式扩散至触点的镀金区域。这样，就会非常不利地损害用作触点的镀金区域的功能。这就是为什么“焊料上吸阻止区”通常被设置以防止熔融焊料熔湿扩散的原因。焊料上吸阻止区必须通过某种措施而设有对熔融焊料不具有吸附力的不可熔湿的材料。迄今为止，使用的均是以下描述的方法。其中一种方法是利用镍镀膜。另一种方法是将能够防止焊料润湿的材料施加在焊料上吸阻止区上。然而，使用这两种方法中的任意一种方法，均非常复杂并且不易地形成宽度为至多0.5mm的焊料上吸阻止区。在整个表面已经镀有镍之后，要被形成焊料上吸阻止区的区域可被掩盖着，以使该区域中不会产生焊料镀层或金镀膜(这种方法以下称为“掩膜法”)。作为一种替代性方法，镀液液位可被控制成将要被形成位焊料上吸阻止区的区域暴露在空气中。然后，可将需要镀膜的区域镀上焊料或金，以便将镍留在焊料上吸阻止区中(这种方法以下称为“液位控制法”)。另一种方法是在焊料或金镀层形成之后将焊料或金镀层从要被形成焊料上吸阻止区的区域上去除，从而可将下面的镀镍部分暴露出来(这种方法以下称为“去除法”)。现有两种以下描述的掩膜法。其中一种方法是在焊料或金的电镀过程中，以与处理的材料的速度同步地将带状掩膜材料连续挤压在处理后的材料上。另一种方法是至少在焊料或金的电镀过程之前连续地施加掩膜材料。还有两种以下描述的去除法。其中一种方法是将掩膜剂施加在除了要被去除的部位以外的整个区域上，然后使用合适的试剂蚀刻该部位。另外一种方法是使用激光束照射该部位以蒸发和去除焊料或金镀层。然而，连接器制品的传统制造方法存在以下描述的问题。连接器制品的尺寸和间距已经得到了大大地降低。焊料上吸阻止区的宽度最近已降至0.5mm。而且还存在使宽度进一步降低的强烈要求。传统的掩膜法和液位控制法在上述精度的保持方面已经达到了它们的极限。在这些情况下，属于去除法的激光束照射方法具有希望。然而，尽管这种技术由于能够使用激光束连续地照射非常小的区域同时又可精确地控制定位精度而非常有用，但由于以下原因其还没有投入到实际应用。焊料镀层或金镀膜必须在空气中蒸发到下面的镍镀层暴露出来。因此，目标区域尽管非常小也可能会暴露在高温之中。金具有1050℃的熔点。焊料镀层的熔点随着其类型不同而不同。通常使用的Sn-10Pb(由添加有10重量％的Pb的Sn基质材料构成的焊料)具有217℃的熔点。金镀层薄但具有高的熔点。焊料镀层具有低的熔点但大约有5μm厚。因此，电子器件例如连接器制品的期望性能可被热损害。目前还没有找到这种问题的合适解决办法。电子器件的制造所具有的上述问题概括如下。1)连接器用作电触点并且会被重复地安装和拆卸。因此，连接器的回弹特性或机械强度的降低被认为是无法接受的重要特性。使用激光束照射可能会损害与触点接近的区域的性能。2)在热量作用下，镍镀膜上的金或焊料镀层可达到其熔点或更高温度。因此，互相扩散不可避免。这样，就可导致产生脆的金属间化合物，从而会降低该结构的机械强度。而且，与单独的镍镀膜相比，这种结构不具有足够的熔湿能力来提供焊料上吸阻止区。3)相干和高线性的激光束对于不面向该光束的表面例如弯曲体的表面或冲裁后的挤压断裂面无效，这是由于该光束不能直接地照射到这种表面上。焊料上吸阻止区当仅设在目标的一部分上时不能足够有效。理想上，焊料上吸阻止区沿着电子器件上的预定位置的整个外周设置。如果使用激光束进行去除处理，使用单个设备不能使焊料上吸阻止区沿着连接器的整个外周设置。4)激光束发射设备非常昂贵，并且体积太大，从而无法放置在连接器的连续的电镀线上和用作在线设备。因此，需要在另一条电镀线上的加工，从而，使其不可能提供能够补偿高成本的优点。
技术实现思路
本专利技术是在考虑到了这些情况而提供的。本专利技术的第一个目的是提供一种用于形成焊料上吸阻止区的设备和方法，所述焊料上吸阻止区能够可靠地阻止焊料上吸，而又不会损害电子器件的性能，并且所述设备和方法能够使所述焊料上吸阻止区便宜地形成。本专利技术的第二个目的是提供一种设有能够有效地防止焊料上吸的焊料上吸阻止区的电子器件。为了实现这些目的，本专利技术提供了以下描述的装置。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种用于形成焊料上吸阻止区的设备，所述焊料上吸阻止区在具有连接部的连接元件被利用熔融焊料处理时起作用，以防止所述熔融焊料以可熔湿的方式扩散至所述连接部的触点，所述设备包括储存装置，其储存着用于形成所述焊料上吸阻止区的形成剂；喷射装置，其用于喷射储存在所述储存装置中的所述形成剂；以及控制装置，其用于控制由所述喷射装置喷射的所述形成剂的喷射方向。所述控制装置控制由所述喷射装置喷射的所述形成剂的所述喷射方向，以将所述形成剂施加至所述连接元件上的预定位置，以形成所述焊料上吸阻止区。通过利用喷墨打印机的原理喷射用于形成所述焊料上吸阻止区的所述形成剂以将所述形成剂施加至所述连接元件上的所述预定位置，上述措施的采用能够使所述焊料上吸阻止区形成。通过使用喷墨打印机固有的并且不会加热所述连接元件的精确打印功能，所述设备能够很容易地形成期望尺寸的焊料上吸阻止区。此外，由于喷墨打印机不仅经济而且没有激光束发射设备大，因此其能够很容易地安装在现有的生产线上和非常便宜地实施。根据本专利技术的第二个方面，在根据第一个方面的用于形成焊料上吸阻止区的所述设备中，多个所述喷射装置和多个对应的所述控制装置被布置成包围着所述连接元件上的所述预定位置，以使与每个所述喷射装置对应的所述控制装置能够控制由所述喷射装置喷射的所述形成剂的所述喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成焊料上吸阻止区的设备，所述焊料上吸阻止区在具有连接部的连接元件被利用熔融焊料处理时起作用，以防止所述熔融焊料以可熔湿的方式扩散至所述连接部的触点，其特征在于，所述设备包括：储存装置，其储存着用于形成所述焊料上吸阻止区的形 成剂；喷射装置，其用于喷射储存在所述储存装置中的所述形成剂；以及控制装置，其用于控制由所述喷射装置喷射的所述形成剂的喷射方向，其中，通过所述控制装置控制由所述喷射装置喷射的所述形成剂的喷射方向而将所述形成剂施加至所述 连接元件上的预定位置，以形成所述焊料上吸阻止区。

【技术特征摘要】
JP 2003-5-9 131186/2003;JP 2004-3-3 059793/20041.一种用于形成焊料上吸阻止区的设备，所述焊料上吸阻止区在具有连接部的连接元件被利用熔融焊料处理时起作用，以防止所述熔融焊料以可熔湿的方式扩散至所述连接部的触点，其特征在于，所述设备包括储存装置，其储存着用于形成所述焊料上吸阻止区的形成剂；喷射装置，其用于喷射储存在所述储存装置中的所述形成剂；以及控制装置，其用于控制由所述喷射装置喷射的所述形成剂的喷射方向，其中，通过所述控制装置控制由所述喷射装置喷射的所述形成剂的喷射方向而将所述形成剂施加至所述连接元件上的预定位置，以形成所述焊料上吸阻止区。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，多个所述喷射装置和多个对应的所述控制装置被布置成包围着所述连接元件上的所述预定位置，以使与每个所述喷射装置对应的所述控制装置可控制由所述喷射装置喷射的所述形成剂的所述喷射方向，以将所述形成剂施加至所述连接元件上的所述预定位置。3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，紫外线固化树脂被用作所述形成剂；以及所述设备还包括紫外线发射装置，其将紫外线照射在涂覆着所述形成剂的所述预定位置上。4.一种用于形成焊料上吸阻止区的设备，所述焊料上吸阻止区在具有连接部的连接元件被利用熔融焊料处理时起作用，以防止所述熔融焊料以可熔湿的方式扩散至所述连接部的触点，其特征在于，所述设备包括第一储存装置，其储存着用于形成所述焊料上吸阻止区的主形成剂；第二储存装置，其储存着用于添加在所述主形成剂中的添加剂；第一喷射装置，其用于喷射储存在所述第一储存装置中的所述主形成剂；第二喷射装置，其用于喷射储存在所述第二储存装置中的所述添加剂；以及控制装置，其用于控制分别由所述第一和第二喷射装置喷射的所述形成剂和添加剂的喷射方向，其中，通过所述控制装置控制分别由所述第一和第二喷射装置喷射的所述形成剂和添加剂的所述喷射方向而将所述形成剂和所述添加剂施加至所述连接元件上的预定位置，以形成所述焊料上吸阻止区。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，多个所述喷射装置和多个对应的所述控制装置被布置成包围着所述连接元件上的所述预定位置，以使与相应的所述喷射装置对应的所述控制装置可控制由所述喷射装置喷射的所述形成剂和添加剂的所述喷射方向，以将所述形成剂和所述添加剂施加至所述连接元件上的所述预定位置。6.一种用于形成焊料上吸阻止区的方法，所述方法中使用了喷墨打印机，所述喷墨打印机包括用于储存墨水的储存装置、用于喷射储存在所述储存装置中的墨水的喷射装置以及用于控制由所述喷射装置喷射的墨水的喷射方向的控制装置，所述焊料上吸阻止区在具有连接部的连接元件被利用熔融焊料处理时起作用，以防止所述熔融焊料以可熔湿的方式扩散至所述连接部的触点，其特征在于，所述方法包括将用于形成所述焊料上吸阻止区的形成剂替代墨水储存在所述储存装置中；由所述喷射装置喷射储存在所述储存装置中的所述形成剂；以及通过所述控制装置控制由所述喷射装置喷射的所述形成剂的喷射方向而将所述形成剂施加至所述连接元件上的预定位置，以形成所述焊料上吸阻止区。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，多个所述喷射装置和多个对应的所述控制器布置成包围着所述连接元件上的所述预定位置，以使与每个所述喷射装置对应的所述控制装置可控制由所述喷射装置喷射的所述形成剂的所述喷射方向，以将所述形成剂施加至所述连接元件上的所述预定位置。8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，紫外线固化树脂被用作所述形成剂；并且通过用紫外线照射涂覆着所述形成剂的所述预定位置，所述紫外线固化树脂被固化。9.一种用于形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤和彦，柳田贤，佐藤修，近藤峰雄，
申请(专利权)人：村田株式会社，森村商事株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]