專利名稱:焊料涂布元件及其制造方法、安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及能夠應(yīng)用于對安裝在基板上的電子元件進(jìn)行電磁屏蔽的屏蔽外殼、對短小輕薄的基板進(jìn)行加強(qiáng)的基板加強(qiáng)框的焊料涂布元件及其制造方法、安裝方法。
背景技術(shù):
近年來,在便攜式電 話機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等信息處理裝置、音頻/視頻設(shè)備、電子顯微鏡等圖像設(shè)備、各種醫(yī)療設(shè)備、電視調(diào)諧器、無線通信裝置中,根據(jù)高速動作的要求,出現(xiàn)了嵌入以數(shù)百M(fèi)Hz 數(shù)十GHz單位的頻率信號進(jìn)行動作的電子電路的傾向。在以這種較高頻率進(jìn)行動作的電子電路中,為了防止安裝在基板上的電子元件之間、電子電路之間的電磁波干擾、阻斷電磁對外部的影響、防止誤動作,多使用屏蔽外殼(EMI防止功能)。通常,屏蔽外殼是安裝在基板上的金屬制的成形元件,公知有借助在基板上開口的穿通部將從屏蔽外殼延伸出的爪部錫焊在基板背面的布線圖案上的方法和將屏蔽外殼的安裝部位面安裝在設(shè)置于基板面的焊盤圖案(land pattern)上的方法。在面安裝中也進(jìn)行錫焊處理。屏蔽外殼也多被用于保護(hù)精密模塊免受外力損傷的目的等。另外,在便攜式電話機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、小型音頻設(shè)備等中安裝有短小輕薄的安裝基板,為了防止該安裝基板在樹脂密封等中的翹曲,安裝基板加強(qiáng)框類的情況也增多。在該屏蔽外殼、基板加強(qiáng)框等殼體元件中,出于耐磁性、防銹、耐氧化性、耐熱膨脹性、加工性等,多使用銅鋅鎳合金材料(Cu-Zn-Ni/C7521R、C7701R 等)、不銹鋼材料(SUS304、SUS316、SUS430 等)的金屬構(gòu)件(母材)。另外,在一般用于殼體元件的金屬構(gòu)件中,對于加工性,銅鋅鎳合金材料(C7521R、 C7701R等)稍難,不銹鋼材料(SUS 304、SUS316、SUS430等)較容易。對于焊料潤濕性,銅鋅鎳合金材料較容易,不銹鋼材料較難。關(guān)于這種屏蔽外殼的安裝方法,在專利文獻(xiàn)1中公開有屏蔽外殼安裝結(jié)構(gòu)。根據(jù)該屏蔽外殼安裝結(jié)構(gòu),具有基板、屏蔽外殼及固定構(gòu)件?;寰哂写┩ú壳以谄湟粋€(gè)面上安裝有電子元件。屏蔽外殼具有突出部,該屏蔽外殼用于覆蓋電子元件以阻斷電磁波。從屏蔽外殼突出的突出部插入基板的穿通部。以此為前提,固定構(gòu)件將穿過穿通部的突出部固定在基板的另一個(gè)面上。當(dāng)如此采用屏蔽外殼的安裝結(jié)構(gòu)時(shí),能夠防止焊料屑、焊料焊劑進(jìn)入屏蔽外殼內(nèi)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2006-196664號公報(bào)但是,采用以往例的屏蔽外殼、基板加強(qiáng)框等殼體元件,存在有如下問題。i、采用專利文獻(xiàn)1所示的屏蔽外殼,多是折彎板金制作而成的,在相鄰的側(cè)面之間形成有間隙。而且,通過將從側(cè)面延伸而出的爪部錫焊在設(shè)置于基板的焊盤圖案上,將屏蔽外殼固定在基板上。但是,隨著便攜式電話機(jī)等信息終端裝置的小型化,供屏蔽外殼安裝的安裝基板也小型化。由于該小型化,存在錫焊用的焊盤圖案的面積也變小的傾向。當(dāng)焊盤圖案的面積變小時(shí),花費(fèi)在錫焊作業(yè)上的時(shí)間增長等的作業(yè)性變差。ii、特別是采用將屏蔽外殼的爪部錫焊固定在基板的焊盤圖案上的方法,錫焊面積減小,焊料易脫落,屏蔽外殼與基板的接合力的強(qiáng)度減弱。 iii、通常,屏蔽外殼、基板加強(qiáng)框等殼體元件的錫焊面在進(jìn)行錫焊處理之前被實(shí)施了表面處理。采用此時(shí)的表面處理,實(shí)施脫脂處理、防銹處理、鍍層處理等。脫脂處理、防銹處理只是起到表面的清洗、保護(hù)效果,難以進(jìn)行良好的錫焊。采用鍍層處理,實(shí)施數(shù)微米單位厚的錫單元鍍底層或?qū)嵤╁a銀、錫銅等的二元焊料鍍底層。在將實(shí)施了這種表面處理的殼體元件安裝在基板上時(shí),焊料僅涂布在基板側(cè),在殼體元件側(cè)未涂布有焊料,觀察安裝時(shí)的狀態(tài),整體上焊料量較少,焊料潤濕性較差,因此現(xiàn)狀是沒有解決在表面安裝時(shí)難以形成符合要求的焊腳(fillet)等錫焊問題。iv、另外,考慮在屏蔽外殼的錫焊面上進(jìn)行熔融焊料鍍層,但是由于屏蔽外殼所使用的銅鋅鎳合金、不銹鋼的錫焊性較差,因此必須使用強(qiáng)活性的焊劑進(jìn)行熔融焊料鍍層。在這種方法中,在錫焊后即使進(jìn)行清洗,也易于殘留腐蝕性較高的殘?jiān)?,可靠性降低?br>
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題,焊料涂布元件的特征在于,該焊料涂布元件具有被實(shí)施了如下表面處理的金屬構(gòu)件,即,在母材上依次設(shè)置規(guī)定膜厚的鎳皮膜及鍍錫合金皮膜、并且在該鍍錫合金皮膜上涂布無鉛熔融焊料。采用本發(fā)明的焊料涂布元件,例如金屬構(gòu)件被加工為屏蔽元件形狀,之后,實(shí)施如下表面處理在金屬構(gòu)件的一個(gè)部位或所有部位依次形成規(guī)定膜厚的鎳皮膜及鍍錫合金皮膜而進(jìn)行底層處理、在底層處理后的金屬構(gòu)件上的一個(gè)部位或所有部位涂布熔融焊料,該屏蔽元件形狀的一部分成為面安裝用的錫焊面。在無鉛熔融焊料中,使用Sn-Ag類、 Sn-Cu 類、Sn-Ag-Cu 類、Sn-Bi 類、Sn-Ag-Cu-Bi 類、Sn-Bi-Ag(Cu)類、Sn-Ag-Cu-Ni 類或 Sn-Ag-Cu-Sb類等的無鉛焊料。因而,與以往例的由鍍層處理方法、防銹處理、脫脂處理等構(gòu)成的錫焊處理相比, 面安裝用的焊料涂布元件的錫焊部分的焊料潤濕性能夠進(jìn)一步提高(達(dá)到良好)。本發(fā)明的焊料涂布元件的制造方法具有表面處理工序,該表面處理工序由在焊料涂布元件用的金屬構(gòu)件上依次形成規(guī)定膜厚的鎳皮膜及鍍錫合金皮膜而進(jìn)行底層處理的工序和在底層處理后的上述鍍錫合金皮膜上涂布無鉛熔融焊料的工序構(gòu)成。采用本發(fā)明的焊料涂布元件的制造方法,與以往例的由鍍層處理方法、防銹處理、 脫脂處理等構(gòu)成的錫焊處理相比,能夠更進(jìn)一步提高面安裝用的焊料涂布元件的錫焊部分的焊料潤濕性。本發(fā)明的焊料涂布元件的第1安裝方法的特征在于,該焊料涂布元件的第1安裝方法具有一方面,對焊料涂布元件用的金屬構(gòu)件進(jìn)行加工并形成面安裝用的屏蔽元件的工序;由在形成于上述屏蔽元件的上述金屬構(gòu)件上依次形成規(guī)定膜厚的鎳皮膜及鍍錫合金皮膜并進(jìn)行底層處理的工序和在底層處理后的上述金屬構(gòu)件上涂布處理熔融焊料的工序構(gòu)成的表面處理工序;另一方面,在安裝基板的規(guī)定部位形成焊料材料的工序;將上述面安裝用的屏蔽元件與安裝基板的形成有上述焊料材料的規(guī)定部位對齊并實(shí)施熱處理、從而將上述安裝基板與屏蔽元件接合起來的工序。本發(fā)明的焊料涂布元件的第2安裝方法的特征在于,該焊料涂布元件的第2安裝方法具有一方面,由在成為焊料涂布元件用的母材的金屬構(gòu)件上依次形成規(guī)定膜厚的鎳皮膜及鍍錫合金皮膜而進(jìn)行底層處理的工序和在底層處理后的上述金屬構(gòu)件上涂布處理熔融焊料的工序構(gòu)成的表面處理工序;對表面處理后的上述金屬構(gòu)件進(jìn)行加工而形成面安裝用的屏蔽元 件的工序;另一方面,在安裝基板的規(guī)定部位形成焊料材料的工序;將上述面安裝用的屏蔽元件與安裝基板的形成有上述焊料材料的規(guī)定部位對齊并實(shí)施熱處理、從而將上述安裝基板與屏蔽元件接合起來的工序。采用本發(fā)明的焊料涂布元件的第1安裝方法及第2安裝方法,與以往例的由鍍層處理方法、防銹處理、脫脂處理等構(gòu)成的錫焊處理相比,能夠更進(jìn)一步提高面安裝用的焊料涂布元件的錫焊部分的焊料潤濕性。采用本發(fā)明的焊料涂布元件及其制造方法、安裝方法,與以往例的由鍍層處理方法、防銹處理、脫脂處理等構(gòu)成的錫焊處理相比,能夠進(jìn)一步提高面安裝用的焊料涂布元件的錫焊部分的焊料潤濕性。其結(jié)果,能夠?qū)崿F(xiàn)以往的金屬構(gòu)件所未能獲得的、在殼體元件的任意的錫焊區(qū)域的整個(gè)范圍內(nèi)形成錫焊部分。而且,能夠形成不產(chǎn)生焊料未接合部分、空隙等就能夠?qū)⑵帘瓮鈿?、基板加?qiáng)框等焊料涂布元件可靠且牢固地接合并安裝在印刷電路板等上的良好的焊腳。由此,能夠提供一種耐彎曲性及耐拉深性優(yōu)異的屏蔽元件等電子元件。
圖1是表示作為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的屏蔽外殼100的結(jié)構(gòu)例的立體圖。圖2是表示屏蔽外殼100的框構(gòu)件11的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。圖3A是表示框構(gòu)件11的銅鋅鎳合金材料1拉深加工時(shí)的形成例(其一)的俯視圖。圖3B是表示框構(gòu)件11的銅鋅鎳合金材料1拉深加工時(shí)的形成例(其一)的圖3A 的Xl-Xl向視剖視圖。圖4A是表示框構(gòu)件11的銅鋅鎳合金材料1拉深加工時(shí)的形成例(其二)的俯視圖。圖4B是表示框構(gòu)件11的銅鋅鎳合金材料1拉深加工時(shí)的形成例(其二)的側(cè)視圖。圖5A是表示框構(gòu)件11的銅鋅鎳合金材料1拉深加工時(shí)的形成例(其三)的俯視圖。圖5B是表示框構(gòu)件11的銅鋅鎳合金材料1拉深加工時(shí)的形成例(其三)的圖5A 的XI,-XI,向視剖視圖。圖6A是表示屏蔽外殼100的框構(gòu)件11向印刷電路板10安裝的例子(其一)的
工序圖。圖6B是表示屏蔽外殼100的框構(gòu)件11向印刷電路板10安裝的例子(其二)的
工序圖。圖6C是表示屏蔽外殼100的框構(gòu)件11向印刷電路板10安裝的例子(其三)的
工序圖。圖7是表示作為第2實(shí)施方式的屏蔽外殼200的結(jié)構(gòu)例的立體圖。圖8A是表示框構(gòu)件21的銅鋅鎳合金材料1彎曲加工時(shí)的形成例(其一)的俯視8B是表示框構(gòu)件21的銅鋅鎳合金材料1彎曲加工時(shí)的形成例(其一)的圖8A 的X2-X2向視剖視圖。圖9A是表示框構(gòu)件21的銅鋅鎳合金材料1彎曲加工時(shí)的形成例(其二)的俯視圖。圖9B是表示框構(gòu)件21的銅鋅鎳合金材料1彎曲加工時(shí)的形成例(其二)的圖9A 的X2’ -X2’向視剖視圖。圖IOA是表示框構(gòu)件21的銅鋅鎳合金材料1沖壓加工時(shí)的形成例的俯視圖。圖IOB是表示框構(gòu)件21的銅鋅鎳合金材料1沖壓加工時(shí)的形成例的圖IOA的 X3-X3向視剖視圖。圖IlA是表示屏蔽外殼200的框構(gòu)件21向印刷電路板10安裝的例子(其一)的
工序圖。圖IlB是表示屏蔽外殼200的框構(gòu)件21向印刷電路板10安裝的例子(其二)的
工序圖。圖IlC是表示屏蔽外殼200的框構(gòu)件21向印刷電路板10安裝的例子(其三)的
工序圖。圖12是表示作為第3實(shí)施方式的調(diào)諧器外殼300的結(jié)構(gòu)例的立體圖。圖13是表示作為第4實(shí)施方式的基板加強(qiáng)框400的結(jié)構(gòu)例的立體圖。圖14是表示框構(gòu)件11、21、31、41的銅鋅鎳合金材料1的焊料潤濕上升性的試驗(yàn)例(ESR-250)的弧面狀沾錫(meniscograph)圖。圖15是表示銅鋅鎳合金材料1的M705處理及鍍Sn處理中的評價(jià)結(jié)果的圖表。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明人著眼于在本發(fā)明的屏蔽外殼中與對鍍層處理的金屬構(gòu)件僅實(shí)施了錫皮膜處理等的情況相比、依次形成規(guī)定膜厚的鎳皮膜及鍍錫合金皮膜而進(jìn)行了底層處理的情況能夠在該鍍錫合金皮膜上覆蓋數(shù)十倍膜厚的熔融焊料這一點(diǎn),獲得了本發(fā)明。本發(fā)明的目的在于提供即使不使用耐腐蝕性高的強(qiáng)活性焊劑也能夠在殼體元件的任意的錫焊區(qū)域的整個(gè)范圍內(nèi)形成焊腳部分、并且不產(chǎn)生焊料未接合部分、空隙等就能夠可靠且牢固地接合在基板上的焊料涂布元件及其制造方法、安裝方法。以下,參照
作為本發(fā)明的實(shí)施例的焊料涂布元件及其制造方法、安裝方法。第1實(shí)施方式圖1所示的作為第1實(shí)施方式的屏蔽外殼100構(gòu)成了焊料涂布元件的一個(gè)例子, 用于對安裝在印刷電路板10上的電子元件(未圖示)進(jìn)行電磁屏蔽。在此,焊料涂布元件是指被實(shí)施了表面處理的屏蔽外殼等金屬元件,該表面處理如下所述在屏蔽外殼等金屬元件上依次設(shè)置規(guī)定膜厚的鎳皮膜及鍍錫合金皮膜、并且在該鍍錫合金皮膜上涂布無鉛熔融焊料。在本發(fā)明中,母材是指屏蔽外殼等的形成材料,母材除了銅鋅鎳合金、不銹鋼以外也由鐵、科伐鐵鎳鈷合金等的金屬構(gòu)件的材料構(gòu)成。另外,規(guī)定的鎳皮膜是指鍍層厚0. 3 μ m 2. 0 μ m的膜厚的鎳皮膜,更優(yōu)選為0. 5 μ m 1. O μ m的膜厚。另外,規(guī)定的錫合金皮膜是指鍍層厚0. 7 μ m 7. 0 μ m的膜厚的錫合金皮膜,更優(yōu)選為1.(^111 3.(^111的膜厚。屏蔽外殼100由框構(gòu)件11及蓋構(gòu)件12 構(gòu)成??驑?gòu)件11形成為具有寬度W1、長度Li、高度Hl的邊框狀??驑?gòu)件11的寬度Wl為 38mm左右,長度Ll為60mm左右,高度Hl為2mm左右??驑?gòu)件11被錫焊在印刷電路板10 上。在印刷電路板10上,設(shè)有使銅箔圖案化而成的焊盤圖案10a,框構(gòu)件11利用回流焊處理而被熔融錫焊在該焊盤圖案IOa上??驑?gòu)件11的框內(nèi)成為開口部13。在從框構(gòu)件11上卸下蓋構(gòu)件12時(shí),能夠檢測開口部13內(nèi)的電子元件。在該例子中,在拉深加工時(shí),在開口部13的周圍設(shè)有帽子狀(凸緣狀)的拉深端部11a。拉深端部Ila是為了加強(qiáng)框構(gòu)件1 1、 固定強(qiáng)化蓋構(gòu)件12及使回流焊處理時(shí)的熔融焊料的潤濕性較好而設(shè)置的。蓋構(gòu)件12形成為矩形的罩形狀,其以覆蓋(cover)被錫焊在印刷電路板10上的框構(gòu)件11的方式安裝為開蓋自如。蓋構(gòu)件12由鍍錫鐵皮構(gòu)件(鍍錫鋼板)、銅鋅鎳合金材料(C7521R、C7701R等)、不銹鋼材料(SUS304、SUS316、SUS430等)等構(gòu)成。對這些板狀構(gòu)件進(jìn)行剪切及彎折而形成蓋構(gòu)件12。屏蔽外殼100的框構(gòu)件11由如圖2所示構(gòu)成金屬構(gòu)件的一個(gè)例子的銅鋅鎳合金材料1構(gòu)成。銅鋅鎳合金材料1具有規(guī)定的厚度d。在該銅鋅鎳合金材料1上,從下層按順序依次設(shè)有規(guī)定膜厚的鍍鎳(Ni)層2 (皮膜)及鍍錫-銅(Sn-Cu)層3 (皮膜),并且在該鍍Sn-Cu層3上涂覆(涂布處理)有熔融焊料。以下,將涂布了熔融焊料的層稱作焊料涂布層4。以下,將由鍍鎳(Ni)層2(皮膜)、鍍錫-銅(Sn-Cu)層3(皮膜)及焊料涂布層4 構(gòu)成的處理層稱作表面處理層5。形成上述涂布了熔融焊料的焊料涂布層4時(shí)的涂布處理是指將金屬構(gòu)件浸漬到熔融焊料內(nèi)而整體覆著焊料、或者使用局部錫焊的方法僅在金屬構(gòu)件的必要位置覆蓋焊料的表面處理。焊料涂布層4的厚度為了使回流焊處理時(shí)的熔融焊料的潤濕性較好而確保 ΙΟμπι 30μπι左右。在熔融焊料中,例如使用Sn-Ag-Cu類的無鉛焊料。在熔融焊料中,除了 Sn-Ag-Cu 類以外,也使用 Sn-Ag 類、Sn-Cu 類、Sn-Bi 類、Sn-Ag-Cu-Bi 類、Sn-Bi-Ag(Cu) 類、Sn-Ag-Cu-Ni類或Sn-Ag-Cu-Sb類的合金焊料(ECO SOLDER(日本注冊商標(biāo))M705)。 M705的熔融焊料的組成是Sn-3. OAg-O. 5Cu。此外,使用ECO SOLDER(日本注冊商標(biāo))M20。 M20的熔融焊料的組成是Sn-0. 75Cu。S卩,如圖2所示,本發(fā)明的表面處理層5由依次設(shè)有鍍鎳(Ni)層2(皮膜)及鍍錫_銅(Sn-Cu)層3 (皮膜)、并且在該鍍Sn-Cu層3上涂覆(涂布處理)熔融焊料而成的焊料涂布層4構(gòu)成。接著,關(guān)于本發(fā)明的屏蔽外殼100的制造方法,參照圖3A 圖5B說明其框構(gòu)件11 的形成例。在該例子中,在制造屏蔽外殼100時(shí),以在進(jìn)行表面處理之前將構(gòu)成屏蔽外殼用的金屬構(gòu)件的一個(gè)例子的銅鋅鎳合金材料1加工成屏蔽元件形狀的情況為前提。屏蔽外殼100列舉對銅鋅鎳合金材料1進(jìn)行加工并形成面安裝用的框構(gòu)件11的情況為例。此時(shí),采用對能夠進(jìn)行熔融焊料涂布處理的銅鋅鎳合金材料1進(jìn)行拉深加工、形成用于面安裝在框構(gòu)件11上的拉深端部位的情況為例。涂布處理采用在屏蔽外殼的兩面上以單面15 μ m涂覆焊料而進(jìn)行處理的情況為例,該焊料為安裝該屏蔽外殼時(shí)的錫焊處理中所使用的ECO SOLDER M705 (日本注冊商標(biāo))。
例如,為了獲得如圖1所示的框構(gòu)件11,準(zhǔn)備圖3A所示的寬度Wl’ X長度Li’的大小、圖3B所示的厚度dl的銅鋅鎳合金材料1 (C7521R、C7701R等)。圖3B是銅鋅鎳合金材料1的Xl-Xl向視剖視圖。框構(gòu)件11除了銅鋅鎳合金材料1以外也可以使用不銹鋼材料(SUS304、SUS316、SUS430等)等。銅鋅鎳合金材料1的厚度dl例如為0. lmm、0. 15mm、 0.2mm、0.25mm、0.3mm等。為了進(jìn)行拉深加工并獲得高度Hl,準(zhǔn)備寬度Wl’稍微大于(5% 10%左右)框構(gòu)件11的加工尺寸的寬度Wl、而且長度Li’也稍微長于(5% 10%左右) 框構(gòu)件11的加工尺寸的長度Ll的銅鋅鎳合金材料1。圖中的虛線是與未圖示的拉深加工機(jī)的凸部頂端按壓部相抵接的部分(投影部分)。雖未圖示,但是為了使框構(gòu)件11的一部分形狀成為面安裝用的錫焊面,在拉深加 工機(jī)中包括用于形成拉深端部Ila的端部按壓機(jī)構(gòu)。在該例子中,采用如圖1所示將銅鋅鎳合金材料1的外周部拉深彎曲為L狀并在開口部13的周圍設(shè)置了帽子狀(凸緣狀)的拉深端部Ila的情況為例。準(zhǔn)備好圖3A及圖3B所示的大小的銅鋅鎳合金材料1后,將銅鋅鎳合金材料1安放在未圖示的拉深加工機(jī)上,使該凸部頂端按壓部按壓該銅鋅鎳合金材料1并實(shí)施拉深加工處理。通過該拉深加工處理,能夠獲得如圖4A所示的帽子狀的銅鋅鎳合金材料1。采用帽子狀的銅鋅鎳合金材料1,形成凸?fàn)畈课籰a。其外周圍成為凸緣狀的拉深端部11a。由此,能夠獲得未開設(shè)有如圖1所示的框構(gòu)件11的開口部13的帽子狀的中間構(gòu)件11’。準(zhǔn)備好圖4A及圖4B所示的帽子狀的中間構(gòu)件11’后,在中間構(gòu)件11’的凸?fàn)畈课籌a形成開口部13。開口部13例如通過將中間構(gòu)件11’安放在沖壓加工機(jī)上、利用沖壓加工構(gòu)件進(jìn)行沖孔而形成。由此,能夠獲得圖5A所示的具有開口部13的框構(gòu)件11的坯。 圖5B中示出了框構(gòu)件11的ΧΓ -ΧΓ向視剖視圖。獲得該框構(gòu)件11的加工工序能夠適當(dāng)?shù)剡x擇利用順?biāo)托蜎_壓機(jī)從卷繞為卷狀的銅鋅鎳合金材料1的卷(hoop)材連續(xù)地進(jìn)行形成等工序。準(zhǔn)備好圖5A及圖5B所示的框構(gòu)件11的坯后,在框構(gòu)件11上依次形成規(guī)定膜厚的鍍鎳(Ni)及鍍錫-銅(Sn-Cu)而進(jìn)行底層處理。首先,執(zhí)行框構(gòu)件11的脫脂處理。采用該脫脂處理,使用NaOH(氫氧化鈉)或NaCN(氰化鈉)進(jìn)行框構(gòu)件11的預(yù)處理。接著, 針對預(yù)處理后的框構(gòu)件11實(shí)施氰化浸漬脫脂和/或氰化電解脫脂工序。上述脫脂處理結(jié)束后,進(jìn)一步繼續(xù)進(jìn)行框構(gòu)件11的底層處理。在該例子中,對脫脂處理后的框構(gòu)件11實(shí)施鍍附。將該框構(gòu)件11安放在未圖示的電鍍裝置上,實(shí)施底層處理。電鍍裝置在電鍍槽內(nèi)充滿有電解液??驑?gòu)件11與陰極電極相連接,M等靶材與陽極電極相連接并通入直流電。在該例子中,通過電鍍對銅鋅鎳合金材料1上的第1層實(shí)施鍍 Ni。電鍍槽構(gòu)成磺酸槽。電解液由鍍M液構(gòu)成。在鍍M液中,使用磺酸鎳 (Ni (NH2SO3)2 · 4H20)或氯化鎳(NiCl2 · 6H20)。通過該電鍍處理,能夠如圖2所示在銅鋅鎳合金材料1的上層設(shè)置鍍Ni層2。通過在銅鋅鎳合金材料1的上層進(jìn)行鍍Ni層2的底層處理,能夠防止金屬須(whisker)產(chǎn)生。在該例子中,作為底層處理的加工,通過電鍍在鍍Ni層2的上層實(shí)施鍍Sn-Cu處理。作為該預(yù)處理,將框構(gòu)件11浸漬在酸浸槽中較短時(shí)間并對鍍m層2的金屬表面進(jìn)行拋光處理。酸浸槽使用H2SO4 (硫酸)。當(dāng)實(shí)施鍍Sn處理時(shí),電鍍槽51使用有機(jī)酸槽。鍍Sn液使用甲基磺酸(CH3SO3H)或甲基磺酸錫((CH3SO3) 2Sn)。當(dāng)實(shí)施鍍Cu處理時(shí),電解槽使用含有銅離子或銅絡(luò)離子的電解質(zhì)槽。鍍Cu液使用含有銅離子或銅絡(luò)離子的電解液。陰極電極使用金屬銅。通過該電鍍處理,能夠如圖2 所示在鍍Ni層2的上層設(shè)置鍍Sn-Cu層3。另外,在框構(gòu)件11的防氧化處理中使用磷酸。
作為進(jìn)行鍍層的方法,能夠適當(dāng)?shù)剡x擇如上所述浸漬金屬構(gòu)件而整體進(jìn)行鍍層的方法、或者利用壓鍍(7夕> / * )方法對金屬構(gòu)件的必要位置局部進(jìn)行鍍層的方法。接著,對完成了底層處理的框構(gòu)件11的必要位置實(shí)施焊料涂布處理。在該例子的焊料涂布處理中,使用了 ECO SOLDER M705。ECO SOLDER M705是無鉛熔融焊料。在無鉛熔融焊料中,使用 Sn-Ag 類、Sn-Cu 類、Sn-Ag-Cu 類、Sn-Bi 類、Sn-Ag-Cu-Bi 類、Sn-Bi-Ag (Cu) 類、Sn-Ag-Cu-Ni類或Sn-Ag-Cu-Sb類等的無鉛焊料。以銅鋅鎳合金材料1等的金屬構(gòu)件的每一面15 μ m左右對單面和/或兩面實(shí)施該涂布處理而得到無鉛熔融焊料的涂布厚度。涂布厚度的控制例如使用通過對浸漬金屬構(gòu)件的熔融焊料施加超聲波來進(jìn)行控制的公知技術(shù)進(jìn)行調(diào)整。通過該涂布處理,能夠如圖2所示在鍍Sn-Cu層3的上層設(shè)置焊料涂布層4。由此,如圖2所示,形成有由鍍Ni層2、鍍錫合金層3及涂布處理了熔融焊料的焊料涂布層4構(gòu)成的表面處理層5的屏蔽外殼用的框構(gòu)件11完成。表面處理后的屏蔽外殼用的框構(gòu)件11被塞滿壓紋帶(emboss tape),卷繞于卷軸并輸送到元件供給路徑?;蛘?,載置在通用或?qū)S玫耐斜P上并進(jìn)行包裝,輸送到元件供給路徑。另外,通過選擇壓鍍方法、局部錫焊方法等公知的適當(dāng)方法對屏蔽元件整體或者必要位置實(shí)施由鎳皮膜及鍍錫合金皮膜的底層處理及熔融焊料的涂布處理構(gòu)成的表面處理。接著,關(guān)于本發(fā)明的屏蔽外殼100的安裝方法,參照圖6A 圖6C說明其框構(gòu)件11 向印刷電路板10安裝的例子。在該例子中,列舉使用焊料材料將通過圖3A 圖5B的形成工序獲得的、表面處理后的面安裝用的框構(gòu)件11接合在印刷電路板10(安裝基板)的規(guī)定部位的情況為例。首先,在圖6A中,在印刷電路板10的規(guī)定部位形成焊料材料16’ (原材料)。焊料材料16’使用焊膏。印刷電路板10使用具有使銅箔圖案化而成的焊盤圖案10a(接地圖案)的印刷電路板。焊盤圖案IOa使用至少在與框構(gòu)件11的安裝面相對的部分使銅箔圖案化而成的焊盤圖案。在印刷電路板10的焊盤圖案IOa上形成焊料材料16’后,使焊盤圖案IOa和框構(gòu)件11對齊。然后,在圖6A中,將圖6B所示的框構(gòu)件11安裝在形成有焊料材料16’的焊盤圖案IOa的規(guī)定部位。框構(gòu)件11的安裝既可以利用由元件搭載機(jī)進(jìn)行的方法,也可以利用由手動作業(yè)進(jìn)行的載置方法。接著,將包括借助焊料材料16’安裝在焊盤圖案IOa上的框構(gòu)件11的印刷電路板 10導(dǎo)入未圖示的回流焊爐并實(shí)施回流焊處理。通過該回流焊處理,印刷電路板10與框構(gòu)件 11相接合。此時(shí),按照規(guī)定的溫度分布對回流焊爐進(jìn)行加熱控制。例如,將目標(biāo)設(shè)定溫度設(shè)定為250°C,將回流焊爐的傳送帶的速度設(shè)定為1. 25m/ 秒左右。印刷電路板10的加熱氣氛是大氣氣氛中,優(yōu)選是由氮?dú)獾确腔钚詺怏w構(gòu)成的氣氛。這樣,當(dāng)執(zhí)行安裝有框構(gòu)件11的印刷電路板10的熱處理時(shí),焊盤圖案IOa上的焊料材料16’熔融且潤濕性較好地爬上框構(gòu)件11的拉深端部11a。通過該熔融焊料的上爬,形成焊腳部分16。由此,如圖6C所示,能夠良好地對框構(gòu)件11與印刷電路板10進(jìn)行錫焊處理。另外,在上述實(shí)施例中,在框構(gòu)件11上,由于在周圍設(shè)有帽子狀(凸緣狀)的拉深端部11a,因此如圖6C所示形成的焊腳在框構(gòu)件11的外側(cè)與內(nèi)側(cè)并未大致均勻。即,內(nèi)側(cè)較厚地形成了焊腳。
當(dāng)欲在框構(gòu)件11的外側(cè)與內(nèi)側(cè)大致均勻地形成焊腳時(shí),雖未圖示但進(jìn)一步使圖 6A所示的拉深端部Ila折返,以剖面形狀成為U字狀的方式形成端部,則在也加強(qiáng)了框構(gòu)件 11的基礎(chǔ)上,U字狀的底部成為左右對稱形狀,因此在將框構(gòu)件11安裝在印刷電路板10上后所形成的焊腳在框構(gòu)件11的外側(cè)與內(nèi)側(cè)大致均勻地形成。其結(jié)果,與圖6C所示的安裝狀態(tài)相比,印刷電路板10與框構(gòu)件11的機(jī)械接合強(qiáng)度增強(qiáng),質(zhì)量上的可靠性也提高。這樣,采用作為第1實(shí)施方式的屏蔽外殼100及其制造方法,在從銅鋅鎳合金材料1加工出其一部分成為面安裝用的錫焊面的框構(gòu)件11之后,在框構(gòu)件11的一個(gè)部位依次形成規(guī)定膜厚的鍍Ni層2及鍍Sn-Cu層3而進(jìn)行底層處理,在底層處理后的該鍍Sn-Cu 層3上的所有部位涂布無鉛熔融焊料而形成焊料涂布層4,作為整體形成由三層構(gòu)成的表面處理層5。熔融焊料使用Sn-Ag類、Sn-Cu類、Sn-Ag-Cu類、Sn-Bi類、Sn-Ag-Cu-Bi類、 Sn-Bi-Ag(Cu)類、Sn-Ag-Cu-Ni 類或 Sn-Ag-Cu-Sb 類等的無鉛焊料。因而,與以往例的由鍍層處理方法、防銹處理、脫脂處理等構(gòu)成的錫焊處理相比, 能夠更進(jìn)一步提高面安裝用的屏蔽外殼100的錫焊部分(以下,稱作焊腳部分16)的焊料潤濕性。由此,能夠提供耐彎曲性及耐拉深性優(yōu)異的框構(gòu)件11等電子元件。而且,能夠形成不產(chǎn)生焊料未接合部分、空隙等就能夠?qū)⒖驑?gòu)件11等電子元件可靠且牢固地接合并安裝在印刷電路板等上的良好的焊腳。另外,也可以在僅靠焊膏有可能產(chǎn)生由焊料量不足導(dǎo)致的安裝不良的位置使用被加工成與芯片型電子元件類似的矩形尺寸(#1005、#1608、#0603等尺寸形狀)的固形焊料 (以下,稱作芯片焊料)。芯片焊料是上述ECO SOLDER M705等的無鉛焊料,由于該芯片焊料被加工為與芯片型電子元件類似的矩形尺寸,因此在已有的設(shè)備、例如芯片安裝機(jī)等元件搭載機(jī)中,能夠向任意位置供給所需量的焊料。當(dāng)使用芯片焊料時(shí),即使因元件較微小等導(dǎo)致焊料材料16’ 的供給量較少,也能夠應(yīng)對其恒定量的供給。在此,關(guān)于芯片焊料的使用過程,由于有可能產(chǎn)生由欲安裝的印刷電路板10上的焊料不足導(dǎo)致的安裝不良,因此首先確定安裝不良頻繁產(chǎn)生的位置。接著,選擇與所確定的安裝不良頻繁產(chǎn)生位置的被安裝工件的尺寸形狀及焊盤面積形狀、必要供給量對應(yīng)的尺寸的芯片焊料。然后,在芯片安裝機(jī)中編程搭載參數(shù)。之后,將芯片錫焊盒安放在芯片安裝機(jī)上。此時(shí),在安裝了上述芯片焊料的狀態(tài)下執(zhí)行回流焊處理。另外,使用了芯片焊料的情況與使用芯片安裝機(jī)安裝芯片元件的過程沒有較大的差異,因此不僅不需要專用設(shè)備,就連對操作者的特別培訓(xùn)也不需要。另外,借助元件搭載機(jī)與芯片焊料的協(xié)作,也能夠支持難以獲得平坦度的大型殼體元件向有限的焊盤圖案IOa的表面安裝。將該芯片焊料用于適當(dāng)?shù)奈恢玫淖龇ǎ谄渌麑?shí)施方式中也是一樣的。焊料涂布元件是指被實(shí)施了表面處理的屏蔽外殼等金屬元件,該表面處理由在屏蔽外殼等金屬元件上依次設(shè)置規(guī)定膜厚的鎳皮膜及鍍錫合金皮膜、并且在該鍍錫合金皮膜上涂布處理的無鉛熔融焊料皮膜構(gòu)成。另外,在獲得由實(shí)施了依次形成鎳皮膜及鍍錫合金皮膜而進(jìn)行了底層處理之后、 在該鍍錫合金皮膜上涂布無鉛熔融焊料皮膜構(gòu)成的表面處理的屏蔽元件時(shí),在上述本發(fā)明的焊料涂布元件的安裝方法中,先進(jìn)行對焊料涂布元件用的金屬構(gòu)件進(jìn)行加工并形成面安裝用的屏蔽構(gòu)件的工序。接著,進(jìn)行表面處理在所形成的屏蔽構(gòu)件上依次形成鎳皮膜及鍍錫合金皮膜而進(jìn)行底層處理之后在金屬構(gòu)件上涂布熔融焊料,但是并不限于此。例如,也可以進(jìn)行表面處理首先在成為焊料涂布元件用的母材的金屬構(gòu)件上依次形成規(guī)定膜厚的鎳皮膜及鍍錫合金皮膜而進(jìn)行底層處理之后在金屬構(gòu)件上涂布熔融焊料,對被如此進(jìn)行了表面處理的金屬構(gòu)件進(jìn)行加工并形成面安裝用的屏蔽元件。在其他實(shí)施方式中也是一樣的。第2實(shí)施方式接著,參照圖7說明作為第2實(shí)施方式的屏蔽外殼200。圖7所示的屏蔽外殼200 構(gòu)成了焊料涂布元件的一個(gè)例子,與第1實(shí)施方式一樣,其用于對安裝在印刷電路板10上的電子元件(未圖示)進(jìn)行電磁屏蔽。屏蔽外殼200由蓋構(gòu)件12和主體結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了的框構(gòu)件21構(gòu)成??驑?gòu)件21與第1實(shí)施方式一樣,寬度W2為38mm左右,長度L2為60mm左右, 高度H2為2mm左右??驑?gòu)件21被錫焊在印刷電路板10上。印刷電路板10使用第1實(shí)施方式所述的印刷電路板。在屏蔽外殼200中,框構(gòu)件21的內(nèi)側(cè)的主體結(jié)構(gòu)被加強(qiáng)。在該例子中,框構(gòu)件21 具有呈十字狀交叉的梁部位21a、21b。梁部位21a的寬度被設(shè)定得比梁部位21b的寬度寬。 該設(shè)定是為了利用梁部位21a防止框構(gòu)件21在長度方向上變形。第1實(shí)施方式所述的開口部13被該十字狀的梁部位21a、21b分割為4份,在框構(gòu)件21的內(nèi)側(cè)設(shè)有開口部13a 13d。在從框構(gòu)件21上卸下蓋構(gòu)件12時(shí),能夠檢測被分割為4份的開口部13a 13d內(nèi)的電子元件。在該例子中,4個(gè)開口部13a 13d的外周圍的下方形成銅鋅鎳合金材料1的切斷端面直接與焊盤圖案IOa相抵接那樣的形狀。當(dāng)然,也可以與第1實(shí)施方式一樣向內(nèi)側(cè)或外側(cè)彎折銅鋅鎳合金材料1的切斷端面而形成彎曲端部。在使上述切斷端面與焊盤圖案 IOa相抵接時(shí),為了使回流焊處理時(shí)的熔融焊料的潤濕性較好,在框構(gòu)件21的內(nèi)側(cè)及外側(cè)以如下方式形成由鍍Ni層2、鍍Sn-Cu層3及焊料涂布層4構(gòu)成的表面處理層5,S卩,依次形成如圖2所示的規(guī)定膜厚的鍍Ni層2及鍍Sn-Cu層3而進(jìn)行底層處理,在該底層處理后的該鍍Sn-Cu層3上作為加工層形成涂布無鉛熔融焊料而成的焊料涂布層4。焊料涂布層4的厚度與第1實(shí)施方式一樣,為了使回流焊處理時(shí)的潤濕性較好而確保18 μ m 30 μ m左右。熔融焊料與第1實(shí)施方式一樣例如使用Sn-Ag-Cu類的無鉛焊料。熔融焊料中除了 Sn-Ag-Cu類以外也使用Sn-Ag類、Sn-Cu類、Sn-Bi類、Sn-Ag-Cu-Bi 類、Sn-Bi-Ag(Cu)類、Sn-Ag-Cu-Ni類或Sn-Ag-Cu-Sb類等的無鉛焊料。另外,關(guān)于蓋構(gòu)件 12,在第1實(shí)施方式中進(jìn)行了說明,因此省略其說明。接著,關(guān)于本發(fā)明的屏蔽外殼200 的制造方法,參照圖8A 圖IOB說明其框構(gòu)件 21的形成例。在該例子中,以將銅鋅鎳合金材料1加工為十字構(gòu)造的屏蔽元件形狀的情況為前提。例如,為了獲得如圖7所示的加工尺寸、寬度X長度X高度=W2 X L2 X H2的框構(gòu)件21,準(zhǔn)備圖8A所示的 寬度W2,(W2,>W2,)X長度Li,(L2,> L2,)的大小、圖8B所示的厚度dl的銅鋅鎳合金材料1 (C7521R、C7701R等)。圖8B是銅鋅鎳合金材料1的X2-X2 向視剖視圖。在該例子中,利用彎折加工形成了框構(gòu)件21,因此在銅鋅鎳合金材料1的四角的規(guī)定位置開設(shè)有4個(gè)開孔部lb、lb、lb、lb。這些開孔部Ib等被用作彎折時(shí)的應(yīng)力吸收孔。準(zhǔn)備好在四角具有開孔部Ib等的銅鋅鎳合金材料1后,如圖9A所示,以四角的開孔部lb、lb、lb、Ib為基準(zhǔn),使用切斷工具從銅鋅鎳合金材料1的角部位切去(切掉)矩形狀片。在此,將從銅鋅鎳合金材料1的角部位切去了矩形狀片的部位稱作切口部22a、22b、 22c、22d。由此,能夠獲得具有切口部22a、22b、22c、22d的中間構(gòu)件21’。之后,將銅鋅鎳合金材料1安放在未圖示的彎折加工機(jī)上,使其主體按壓部及端部彎折機(jī)構(gòu)按壓該銅鋅鎳合金材料1而實(shí)施彎折加工處理。此時(shí),殘留在切口部22a、22b、 22c、22d處的開孔部lb、lb、lb、Ib的C狀部位吸收彎折時(shí)的應(yīng)力。通過該彎折加工處理,能夠獲得如圖7所示的框構(gòu)件21的未開設(shè)有開口部13a 13d的蓋狀的中間構(gòu)件21’。采用第2實(shí)施方式的蓋狀的銅鋅鎳合金材料1,其外周圍的下方形成銅鋅鎳合金材料1的切斷端面直接與焊盤圖案IOa相抵接那樣的形狀。準(zhǔn)備好這種蓋狀的中間構(gòu)件21’后,在該中間構(gòu)件21’的凸?fàn)畈课恍纬沙适譅罱徊娴牧翰课?1a、21b而開設(shè)開口部13a 13d。雖未圖示,但是梁部位21a、21b例如通過將中間構(gòu)件安放在沖壓加工機(jī)上、利用沖壓加工構(gòu)件將中間構(gòu)件的凸?fàn)畈课粵_孔為十字狀而形成。由此,能夠獲得具有圖IOA所示的具有呈十字狀交叉的梁部位21a、21b的框構(gòu)件 21的坯。圖IOB是中間構(gòu)件21,的X3’ -X3’向視剖視圖。準(zhǔn)備好圖IOA及圖IOB所示的框構(gòu)件21的坯后,依次形成規(guī)定膜厚的鍍Ni層2 及鍍Sn-Ag層3而進(jìn)行底層處理。此時(shí)的底層處理與第1實(shí)施方式相同,因此省略其說明。 接著,在完成了底層處理的框構(gòu)件21的必要位置,與第1實(shí)施方式一樣形成加工層而實(shí)施焊料涂布處理。焊料涂布處理及其元件供給過程與第1實(shí)施方式相同,因此省略其說明。接著,關(guān)于屏蔽外殼200的安裝方法,參照圖IlA 圖IlC說明其框構(gòu)件21向印刷電路板10安裝的例子。在該例子中,列舉使用焊料材料將通過圖8A 圖IOB所示的形成工序獲得的、表面處理后的面安裝用的框構(gòu)件21接合在印刷電路板10(安裝基板)的規(guī)定部位的情況為例。首先,在圖IlA中,在印刷電路板10的規(guī)定部位形成焊料材料26’ (原材料)。印刷電路板10及焊料材料26’如第1實(shí)施方式所述,因此省略其說明。在印刷電路板10的焊盤圖案IOa上形成焊料材料26’后,將焊盤圖案IOa和框構(gòu)件21對齊。然后,在圖IlA中, 將圖IlB所示的框構(gòu)件21安裝在形成有焊料材料26’的焊盤圖案IOa的規(guī)定部位??驑?gòu)件 21的安裝既可以利用由元件搭載機(jī)進(jìn)行的方法,也可以利用由手動作業(yè)進(jìn)行的載置方法。接著,將包括隔著焊料材料26’安裝在焊盤圖案IOa上的框構(gòu)件21的印刷電路板 10導(dǎo)入未圖示的回流焊爐并實(shí)施回流焊處理。通過該回流焊處理,印刷電路板10與框構(gòu)件 21相接合。此時(shí),與第1實(shí)施方式一樣,按照規(guī)定的溫度分布對回流焊爐進(jìn)行加熱控制。這樣,當(dāng)按照溫度分布圖執(zhí)行安裝有框構(gòu)件21的印刷電路板10的熱處理時(shí),焊盤圖案IOa上的焊料材料26’熔融且潤濕性良好地爬上框構(gòu)件21的下方的內(nèi)側(cè)及外側(cè)。通過該熔融焊料的上爬,形成焊腳部分26。由此,如圖IlC所示,能夠良好地對框構(gòu)件21與印刷電路板10進(jìn)行錫焊處理。這樣,采用作為第2實(shí)施方式的屏蔽外殼200及其制造方法,在從銅鋅鎳合金材料1加工出其一部分成為面安裝用的錫焊面的、框內(nèi)帶十字狀構(gòu)造的框構(gòu)件21之后,依次形成規(guī)定膜厚的鍍Ni層2及鍍Sn-Ag層3而進(jìn)行底層處理,在底層處理之后,作為加工層涂布有無鉛熔融焊料。無鉛熔融焊料使用Sn-Ag類、Sn-Cu類、Sn-Ag-Cu類、Sn-Bi類、 Sn-Ag-C u-Bi 類、Sn-Bi-Ag(Cu)類、Sn-Ag-Cu-Ni 類或 Sn-Ag-Cu-Sb 類等的無鉛焊料。因而,與以往例的由鍍層處理方法、防銹處理、脫脂處理等構(gòu)成的錫焊處理相比, 能夠更進(jìn)一步提高面安裝用的屏蔽外殼200的焊腳部分26的焊料潤濕性。由此,能夠提供耐彎曲性及耐拉深性優(yōu)異的框構(gòu)件21等電子元件。而且,能夠形成不產(chǎn)生焊料未接合部分、空隙等就能夠?qū)⒖驑?gòu)件21等電子元件可靠且牢固地接合并安裝在印刷電路板10上的良好的焊腳。第3實(shí)施方式接著,參照圖12說明作為第3實(shí)施方式的調(diào)諧器外殼300。圖12所示的調(diào)諧器外殼300構(gòu)成了焊料涂布元件的一個(gè)例子,用于對安裝在調(diào)諧器電路板30上的調(diào)諧器元件 (未圖示)進(jìn)行電磁屏蔽。調(diào)諧器外殼300由框構(gòu)件31及蓋構(gòu)件32構(gòu)成。框構(gòu)件31的寬度W3為18mm左右,長度L3為22mm左右,高度H3為2mm左右??驑?gòu)件31被錫焊在調(diào)諧器電路板30上。在調(diào)諧器電路板30上設(shè)有焊盤圖案30a,使用在第1實(shí)施方式所述的印刷電路板10上嵌入調(diào)諧器電路的電路板??驑?gòu)件31及蓋構(gòu)件32使用由銅鋅鎳合金材料1、SUS304、SUS316、 SUS430等制作而成的構(gòu)件??驑?gòu)件31被錫焊在焊盤圖案30a上。在該例子中,框構(gòu)件31的內(nèi)側(cè)被平面加強(qiáng)。在該平面加強(qiáng)中,在框構(gòu)件31的內(nèi)側(cè)的開口部33的端面方向上設(shè)有凹凸?fàn)畈课?。設(shè)置凹凸?fàn)畈课皇菫榱耸箍驑?gòu)件31在長度方向、寬度方向上不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、翹曲。在該例子中,在從框構(gòu)件31上卸下蓋構(gòu)件32時(shí),也能夠檢測內(nèi)側(cè)被平面加強(qiáng)了的開口部33內(nèi)的調(diào)諧器元件。在該例子中,開口部33的外周圍與如第1實(shí)施方式那樣的帽子狀的拉深端部Ila 不同,開口部33的外周圍形成如第2實(shí)施方式所述的銅鋅鎳合金材料1的切斷端面直接與焊盤圖案30a相抵接那樣的形狀。當(dāng)然,也可以將其外周圍設(shè)為像第1實(shí)施方式那樣的拉深端部11a。關(guān)于蓋構(gòu)件32,除了第1實(shí)施方式所述以外,還設(shè)有接地用的引線32a。引線 32a具有板簧特性,在將安裝有該調(diào)諧器外殼300的調(diào)諧器電路板30嵌入便攜式電話機(jī)等的殼體內(nèi)時(shí),其與設(shè)置在殼體上的被接點(diǎn)部位相接觸,進(jìn)行電導(dǎo)通并接地。調(diào)諧器外殼300的框構(gòu)件31也由形成有表面處理層5的銅鋅鎳合金材料1構(gòu)成, 該表面處理層5由如下方式形成的鍍Ni層2、鍍Sn-Cu層3及焊料涂布層4構(gòu)成,即,依次設(shè)置如圖2所示的規(guī)定膜厚的鍍Ni層2及鍍Sn-Cu層3、并且在該鍍Sn-Cu層3上涂布熔融焊料而成的焊料涂布層4。焊料涂布層4的厚度與第1及第2實(shí)施方式一樣,為了使回流焊處理時(shí)的熔融焊料的潤濕性較好而確保18 μ m 30 μ m左右。在熔融焊料中,例如使用 Sn-Ag-Cu類的無鉛焊料。除了 Sn-Ag-Cu類以外,熔融焊料也使用Sn-Ag類、Sn-Cu類、Sn-Bi類、 Sn-Ag-Cu-Bi 類、Sn-Bi-Ag(Cu)類、Sn-Ag-Cu-Ni 類或 Sn-Ag-Cu-Sb 類等的無鉛焊料。另外,關(guān)于調(diào)諧器外殼300的安裝方法,參照第2實(shí)施方式。圖中的焊腳部36是執(zhí)行安裝有框構(gòu)件31的調(diào)諧器電路板30的熱處理、焊盤圖案30a上的焊料材料熔融且潤濕性較好地爬上框構(gòu)件31的切斷端面的內(nèi)側(cè)及外側(cè)、通過該熔融焊料的上爬而產(chǎn)生的焊腳部分。這樣,采用作為第3實(shí)施方式的調(diào)諧器外殼300,在從銅鋅鎳合金材料1加工出其一部分成為面安裝用的錫焊面的、框內(nèi)帶平面加強(qiáng)構(gòu)造的框構(gòu)件31之后,進(jìn)行鍍M層2及鍍Sn-Ag層3的底層處理,在該底層處理之后,涂布無鉛熔融焊料,因此與以往例的由鍍層處理方法、防銹處理、脫脂處理等構(gòu)成的錫焊處理相比,能夠更進(jìn)一步提高面安裝用的調(diào)諧器外殼300的焊腳部36的焊料潤濕性。由此,能夠提供耐彎曲性及耐拉深性優(yōu)異的框構(gòu)件31等電子元件。而且,能夠形成不產(chǎn)生焊料未接合部分、空隙等就將框構(gòu)件31等電子元件可靠且牢固地接合并安裝在調(diào)諧器電路板30上的良好的焊腳。第4實(shí)施方式接著,參照圖13說明作為第4實(shí)施方式的基板加強(qiáng)框400。圖13所示的基板加強(qiáng)框400構(gòu)成了焊料涂布元件的一個(gè)例子,用于對安裝在輕薄電路板40上的電子元件(未圖示)進(jìn)行電磁屏蔽,并且防止該輕薄電路板40自身的翹曲、扭轉(zhuǎn)?;寮訌?qiáng)框400由在局部具有傾斜部位的五角形狀的框構(gòu)件41及未圖示的蓋構(gòu)件構(gòu)成??驑?gòu)件41的寬度W4為40mm左右,長度L4為80mm左右,高度H4為2mm左右??驑?gòu)件41被錫焊在輕薄電路板40上。輕薄電路板40具有柔軟性,在輕薄電路板40上設(shè)有焊盤圖案40a??驑?gòu)件41及蓋構(gòu)件使用由銅鋅鎳合金材料1、不銹鋼材料、鐵及科伐鐵鎳鈷合金等制作而成的構(gòu)件。框構(gòu)件41被錫焊在焊盤圖案40a上。在該例子中,框構(gòu)件41的內(nèi)側(cè)與第3實(shí)施方式一樣被平面加強(qiáng)。在該平面加強(qiáng)中, 在框構(gòu)件41的內(nèi)側(cè)的兩個(gè)開口部43a、43b的端面方向上設(shè)有傾斜狀部位(相當(dāng)于斜撐)。 設(shè)置傾斜狀部位是為了使框構(gòu)件41在長邊方向、短邊方向上不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、翹曲。在該例子中,在從框構(gòu)件41上卸下蓋構(gòu)件時(shí),也能夠檢測內(nèi)側(cè)被平面增強(qiáng)了的開口部43a、43b內(nèi)的電子元件。在該例子中,在夾著開口部43a、43b的外周圍,與如第1實(shí)施方式那樣的拉深端部 Ila不同,設(shè)置為如第2實(shí)施方式所述的框構(gòu)件31的切斷端面與焊盤圖案40a相抵接。當(dāng)然,也可以將其外周圍設(shè)為像第1實(shí)施方式那樣的拉深端部11a。基板加強(qiáng)框400的框構(gòu)件41也由形成有表面處理層5的銅鋅鎳合金材料1構(gòu)成, 該表面處理層5由如下形成的鍍Ni層2、鍍Sn-Cu層3和焊料涂布層4構(gòu)成,即,依次設(shè)置如圖2所示的規(guī)定膜厚的鍍Ni層2及鍍Sn-Cu層3、并且在該鍍Sn-Cu層3上涂布熔融焊料而成的焊料涂布層4。焊料涂布層4的厚度與第1實(shí)施方式一樣,為了使回流焊處理時(shí)的熔融焊料的潤濕性較好而確保18 μ m 30 μ m左右。在熔融焊料中,例如使用Sn-Ag-Cu類的無鉛焊料。 除了 Sn-Ag-Cu類以外,熔融焊料也使用Sn-Ag類、Sn-Cu類、Sn-Bi類、 Sn-Ag-Cu-Bi 類、Sn-Bi-Ag(Cu)類、Sn-Ag-Cu-Ni 類或 Sn-Ag-Cu-Sb 類等的無鉛焊料。另外,關(guān)于基板加強(qiáng)框400的安裝方法,參照第2實(shí)施方式。圖中的焊腳部分46 是執(zhí)行被框構(gòu)件41加強(qiáng)了的輕薄電路板40的熱處理、焊盤圖案40a上的焊料材料熔融且潤濕性較好地爬上框構(gòu)件41的下方的內(nèi)側(cè)及外側(cè)、通過該熔融焊料的上爬而產(chǎn)生的焊腳部分。這樣,采用作為第4實(shí)施方式的基板加強(qiáng)框400,在從銅鋅鎳合金材料1加工出其一部分成為面安裝用的錫焊面的、框內(nèi)帶平面傾斜加強(qiáng)構(gòu)造的框構(gòu)件41之后,涂布無鉛熔融焊料,因此與以往例的由鍍層處理方法、防銹處理、脫脂處理等構(gòu)成的錫焊處理相比,能夠更進(jìn)一步提高面安裝用的基板加強(qiáng)框400的焊腳部分46的焊料潤濕性。 由此,能夠提供耐彎曲性及耐拉深性優(yōu)異的框構(gòu)件41等的基板加強(qiáng)框400。而且, 形成能夠不產(chǎn)生焊料未接合部分、空隙等就能夠?qū)⒖驑?gòu)件41等的基板加強(qiáng)框400可靠且牢固地接合并安裝在輕薄電路板40上的良好的焊腳。評價(jià)例接著,說明第1 第4實(shí)施方式所述的框構(gòu)件11、21、31、41的基于日本 JISZ3198-4的焊料潤濕上升性(弧面狀沾錫)試驗(yàn)。根據(jù)圖14所示的焊料潤濕上升性的試驗(yàn)例,關(guān)于使用作為框構(gòu)件11、21、31、41的金屬構(gòu)件的銅鋅鎳合金材料1 (也可以使用C7521R、C7701R等)、作為底層處理對第1層實(shí)施鍍Ni處理、對第2層實(shí)施鍍Sn-Cu、對第3層(加工層)進(jìn)行了焊料涂布處理(以下,稱作M705處理)的情況與對銅鋅鎳合金材料1僅實(shí)施了鍍Sn處理的情況,使用弧面狀沾錫圖測量裝置,按照測量經(jīng)過時(shí)間測量熔融焊料的潤濕力[mN](潤濕平衡法及接觸角法的潤濕性試驗(yàn)方法)。是作為焊劑使用ESR250、作為熔融焊料使用ECO SOLDER (M705)并對銅鋅鎳合金材料1進(jìn)行焊料熔融鍍層的例子。浸漬條件為弧面狀沾錫圖測量裝置的測量范圍為20 (mN)、浸漬速度為20mm/秒、 浸漬深度為2 (mm)、浸漬保持時(shí)間為10 (秒)?;亓骱柑幚頃r(shí)的溫度為240°C。根據(jù)該測量制作弧面狀沾錫圖,關(guān)于對該銅鋅鎳合金材料1進(jìn)行了焊料涂布處理的情況與對銅鋅鎳合金材料1進(jìn)行了鍍Sn處理的情況,評價(jià)了焊料潤濕上升性。圖14所示的橫軸是熔融焊料的作用力(潤濕力)(mN),橫軸是表示測量經(jīng)過的時(shí)間(秒)。根據(jù)圖14所示的弧面狀沾錫圖,圖中的實(shí)線是銅鋅鎳合金材料1的M705處理特性。虛線是銅鋅鎳合金材料1的鍍Sn處理特性?;∶鏍钫村a圖是針對進(jìn)行了 M705處理的銅鋅鎳合金材料1、進(jìn)行了鍍Sn處理的銅鋅鎳合金材料1從加熱開始到浸漬完成一潤濕開始一零交叉(zero cross)—潤濕上升一拉升開始一拉升完成按照時(shí)間順序測量了熔融焊料的作用力(潤濕力)(mN)。在圖14所示的弧面狀沾錫圖中,Tll是從M705處理的銅鋅鎳合金材料1的加熱開始時(shí)刻to到零交叉時(shí)刻til的零交叉時(shí)間。在零交叉時(shí)間Tll中包括熔融焊料的浸漬時(shí)間、其未潤濕時(shí)間及其潤濕時(shí)間。潤濕時(shí)間是指M705處理的熔融焊料的潤濕速度。潤濕時(shí)間越短,表示潤濕速度越快。在圖中,黑圓點(diǎn)標(biāo)記Pl是M705處理的銅鋅鎳合金材料1的零交叉點(diǎn)。Ml是M705處理的銅鋅鎳合金材料1的最大作用力( = FmaX)。另外,作用力(潤濕力)越大,表示潤濕性越高。另外,在圖14所示的弧面狀沾錫圖中,T21是從鍍Sn處理的銅鋅鎳合金材料1的加熱開始時(shí)刻t0到零交叉時(shí)刻t21的零交叉時(shí)間。在零交叉時(shí)間T21中包括熔融焊料的浸漬時(shí)間、其未潤濕時(shí)間及其潤濕時(shí)間。潤濕時(shí)間是指鍍Sn處理的熔融焊料的潤濕速度。 鍍Sn處理的潤濕時(shí)間比M705處理的潤濕時(shí)間長。表示鍍Sn處理的潤濕上升速度比M705 處理時(shí)的潤濕上升速度慢。在圖中,黑圓點(diǎn)標(biāo)記ql是鍍Sn處理的銅鋅鎳合金材料1的零交叉點(diǎn),M2是鍍Sn處理的銅鋅鎳合金材料1的最大作用力(=Fmax)。接著,參照圖15,說明銅鋅鎳合金材料1的M705處理及鍍Sn處理中的評價(jià)結(jié)果。 在圖15所示的圖表的縱向上,記載了由銅鋅鎳合金材料1構(gòu)成的框構(gòu)件的實(shí)施例及比 較例的處理內(nèi)容。在橫向上是零交叉時(shí)間及將圖6C所示的框構(gòu)件11的長邊方向的一邊作為前方、將長邊方向的另一邊作為后方、照片拍攝前方及后方的被錫焊了的安裝狀態(tài)、放大了主要部分的照片圖。分別記載了元件上浮部分。根據(jù)作為本發(fā)明的框構(gòu)件11的基材而采用的銅鋅鎳合金材料1的M705處理,如基于圖14所示的潤濕上升性試驗(yàn)的、圖15的實(shí)施例的照片圖所示,能夠確認(rèn)在該銅鋅鎳合金材料1上未產(chǎn)生翹曲地在框構(gòu)件11的前方及后方均進(jìn)行了良好的接合。根據(jù)M705處理,熔融焊料的潤濕性較好,在安裝時(shí)能夠形成以往產(chǎn)品所不能獲得的任意的錫焊位置均良好的焊腳。由此,能夠在圖6C的雙點(diǎn)劃線所示的部位形成焊腳部分 16。另外,同樣地能夠形成圖IlC所示的焊腳部分26、圖12所示的焊腳部36及圖13所示的焊腳部分46等。順便說一下,M705涂布處理的熔融焊料的零交叉時(shí)間Tll為1. 34(秒),潤濕上升時(shí)間為1. 50 (秒]。最大作用力Ml ( = Fmax)為7. 06 (mN),從測量開始時(shí)刻t = 0到Fmax 所需的時(shí)間為10. 85(秒)。與此相對,在圖15所示的比較例的鍍Sn處理中,如其照片圖所示,該框構(gòu)件11的前方相接合,但其后方從印刷電路板10上浮,不能夠形成符合要求的焊腳。上浮的部分是在后方的照片圖中是呈帶狀變黑的部分。順便說一下,鍍Sn處理的熔融焊料的零交叉時(shí)間 T21為2. 45 (秒]。潤濕上升時(shí)間為1. 83 (秒),最大作用力M2 ( = Fmax)為4. 39 (mN],從測量開始時(shí)刻t = 0到Fmax所需的時(shí)間為10. 86 (秒]。根據(jù)該圖表明確地能夠證明,與實(shí)施了鍍Sn處理的框構(gòu)件相比,利用實(shí)施了 M705處理的框構(gòu)件11制造焊料涂布元件的情況在回流焊處理時(shí)能夠獲得焊料潤濕性較好的接合。另外,關(guān)于作為框構(gòu)件11、21、31、41的金屬構(gòu)件使用不銹鋼材料SUS304、與銅鋅鎳合金材料1相同地實(shí)施底層處理、作為焊劑使用了 ESR250、作為熔融焊料使用ECO SOLDER(M705)并對由SUS304構(gòu)成的框構(gòu)件進(jìn)行了焊料M705處理的情況與對由SUS304構(gòu)成的框構(gòu)件僅實(shí)施了鍍Sn處理的情況,也進(jìn)行了基于日本JISZ3198-4的焊料潤濕上升性 (弧面狀沾錫)試驗(yàn)。雖未圖示,但是能夠確認(rèn)在由SUS304構(gòu)成的框構(gòu)件上未產(chǎn)生翹曲地與銅鋅鎳合金材料1相同地在由SUS304構(gòu)成的框構(gòu)件的前方及后方均進(jìn)行了良好的接合。采用M705處理,熔融焊料的潤濕性較好,在安裝時(shí)能夠形成以往產(chǎn)品所不能獲得的任意的錫焊位置均良好的焊腳。順便說一下,M705涂布處理的熔融焊料的零交叉時(shí)間 Tll為7. 16 (秒),潤濕上升時(shí)間為1. 79 (秒)。與此相對,在鍍Sn處理中,與由銅鋅鎳合金材料構(gòu)成的框構(gòu)件一樣,由SUS304構(gòu)成的框構(gòu)件的前方相接合,但其后方從印刷電路板10上浮,不能夠形成符合要求的焊腳。 順便說一下,鍍Sn處理的熔融焊料的零交叉時(shí)間T21為10.00(秒)。潤濕上升時(shí)間為 0. 00 (秒)。根據(jù)該圖表明確地能夠證明,與實(shí)施了鍍Sn處理的SUS304相比,利用實(shí)施了 M705處理的SUS304制造焊料涂布元件的情況在回流焊處理時(shí)能夠獲得焊料潤濕性較好的接合。
另外,嘗試不實(shí)施鍍Sn處理、M705處理等而進(jìn)行使銅鋅鎳合金材料1、SUS304等僅浸漬到熔融焊料的處理,但是熔融焊料僅被排斥而未覆蓋(未附著)。工業(yè)實(shí)用件本發(fā)明應(yīng)用于對 安裝在基板上的電子元件進(jìn)行電磁屏蔽的屏蔽外殼、對短小輕薄的基板進(jìn)行增強(qiáng)的基板加強(qiáng)框且是極其合適的。附圖標(biāo)記說明1、銅鋅鎳合金材料(金屬構(gòu)件);2、鍍Ni層;3、鍍Sn-Cu層;4、Sn-Ag-Cu涂布層; 10、印刷電路板;10a、30a、40a、焊盤圖案;11、21、31、41、框構(gòu)件;12、蓋構(gòu)件;16、26、焊腳部分;20、30、調(diào)諧器電路板;40、輕薄電路板;100、200、屏蔽外殼(焊料涂布元件);300、調(diào)諧器外殼(焊料涂布元件);400、基板加強(qiáng)框(焊料涂布元件)。
權(quán)利要求
1.一種焊料涂布元件,其特征在于,該焊料涂布元件具有被實(shí)施了表面處理的金屬構(gòu)件,該表面處理如下所述在母材上依次設(shè)置鎳皮膜及鍍錫合金皮膜、并且在該鍍錫合金皮膜上涂布無鉛熔融焊料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊料涂布元件,其特征在于,上述被實(shí)施了表面處理的金屬構(gòu)件被加工成屏蔽元件的形狀,該屏蔽元件的一部分形狀成為面安裝用的錫焊面,該金屬構(gòu)件至少在上述屏蔽元件的內(nèi)側(cè)具有錫焊部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊料涂布元件,其特征在于,上述無鉛熔融焊料使用Sn-Ag類、Sn-Cu類、Sn-Ag-Cu類、Sn-Bi類、Sn-Ag-Cu-Bi類、 Sn-Bi-Ag(Cu)類、Sn-Ag-Cu-Ni 類或 Sn-Ag-Cu-Sb 類等的合金焊料。
4.一種焊料涂布元件的制造方法,其特征在于,該焊料涂布元件的制造方法具有表面處理工序,該表面處理工序由在焊料涂布元件用的金屬構(gòu)件上依次形成規(guī)定膜厚的鎳皮膜及鍍錫合金皮膜而進(jìn)行底層處理的工序和在底層處理后的上述金屬構(gòu)件上涂布無鉛熔融焊料的工序構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焊料涂布元件的制造方法,其特征在于,該焊料涂布元件的制造方法還具有在由上述底層處理的工序及涂布熔融焊料的工序構(gòu)成的表面處理工序之前或之后對上述金屬構(gòu)件進(jìn)行加工而形成面安裝用的屏蔽元件的工序。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焊料涂布元件的制造方法,其特征在于,上述無鉛熔融焊料使用Sn-Ag類、Sn-Cu類、Sn-Ag-Cu類、Sn-Bi類、Sn-Ag-Cu-Bi類、 Sn-Bi-Ag(Cu)類、Sn-Ag-Cu-Ni 類或 Sn-Ag-Cu-Sb 類等的無鉛焊料。
7.一種焊料涂布元件的安裝方法,其特征在于,該焊料涂布元件的安裝方法具有一方面,對焊料涂布元件用的金屬構(gòu)件進(jìn)行加工而形成面安裝用的屏蔽元件的工序;由在形成為上述屏蔽元件的上述金屬構(gòu)件上依次形成鎳皮膜及鍍錫合金皮膜而進(jìn)行底層處理的工序和在底層處理后的上述金屬構(gòu)件上涂布熔融焊料的工序構(gòu)成的表面處理工序;另一方面,在安裝基板的規(guī)定部位形成焊料材料的工序;將上述面安裝用的屏蔽元件與安裝基板的形成有上述焊料材料的規(guī)定部位對齊并實(shí)施熱處理,從而將上述安裝基板與屏蔽元件接合起來的工序。
8.一種焊料涂布元件的安裝方法,其特征在于,該焊料涂布元件的安裝方法具有一方面,由在作為焊料涂布元件用的母材的金屬構(gòu)件上依次形成鎳皮膜及鍍錫合金皮膜而進(jìn)行底層處理的工序和在底層處理后的上述金屬構(gòu)件上涂布熔融焊料的工序構(gòu)成的表面處理工序;對表面處理后的上述金屬構(gòu)件進(jìn)行加工并形成面安裝用的屏蔽元件的工序;另一方面,在安裝基板的規(guī)定部位形成焊料材料的工序;將上述面安裝用的屏蔽元件與安裝基板的形成有上述焊料材料的規(guī)定部位對齊并實(shí)施熱處理,從而將上述安裝基板與屏蔽元件接合起來的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠在殼體元件的任意的錫焊區(qū)域的整個(gè)范圍內(nèi)形成焊腳部分、并且不產(chǎn)生焊料未接合部分、空隙等就能夠?qū)⑵淇煽壳依喂痰亟雍显诨迳系暮噶贤坎荚捌渲圃旆椒?、安裝方法。如圖1所示,屏蔽外殼(100)具有被實(shí)施了表面處理的框構(gòu)件(11),該表面處理如下所述依次設(shè)置規(guī)定膜厚的鎳皮膜及鍍錫合金皮膜、并且在該鍍錫合金皮膜上涂布無鉛熔融焊料。框構(gòu)件(11)被加工為屏蔽外殼(100)的形狀,之后,實(shí)施在屏蔽外殼(100)的一個(gè)部位或所有部位依次形成鎳皮膜及鍍錫合金皮膜而進(jìn)行底層處理、在底層處理后的框構(gòu)件(11)的一個(gè)部位或所有部位涂布熔融焊料的表面處理,該屏蔽外殼(100)的一部分形狀成為面安裝用的錫焊面。
文檔編號H05K9/00GK102440091SQ201080022520
公開日2012年5月2日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者東剛憲, 伊東雅哉, 佐藤勇, 出口睦, 渡邊光司, 鈴木道雄 申請人:千住金屬工業(yè)株式會社