JP2017016993A - Electronic device and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic device that is able to improve fatigue life of a joint part while ensuring a connection strength and reduction in damage during mechanical connection, and its manufacturing method.SOLUTION: Using cupric oxide as a composing material, a first oxide film 24 composing a first connection part 22 is formed on the surface of a plating film 23, formed on a wall surface 21 of a through-hole 20, together with the plating film. In addition, using cupric oxide as a composing material, a second oxide film 31 composing a second connection part 32 is formed on the surface of a base material 30, composed of copper or a copper alloy, together with the base material. Then, at least one of the surface of the first oxide film 24 and the surface of the second oxide film 31 is coated with a reductant 41 to reduce the cupric oxide. After the coating of it, a press-fit terminal is firmly fitted into the through-hole. Then, with the press-fit terminal firmly fitted in it, the cupric oxide is reduced to copper by the reductant and, at the same time, copper composing the connection part and copper composing the press-fit terminal are directly metallurgically joined within the through-hole.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、第1接続部を有する被接続部材と、第2接続部を有し、自身のばね反力により、第2接続部が第1接続部に機械的に接続される端子と、第1接続部と第2接続部との接点を含んで形成された接合部と、を備える電子装置及びその製造方法に関する。   The present invention includes a connected member having a first connection portion, a second connection portion, a terminal whose second connection portion is mechanically connected to the first connection portion by its own spring reaction force, BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic device including a joint portion formed including a contact point between a first connection portion and a second connection portion, and a manufacturing method thereof.

ばね性を有する端子として、たとえばプレスフィット端子が知られている。被接続部材としての基板とプレスフィット端子との接続では、基板の貫通孔の径よりも大きな幅のプレスフィット端子を貫通孔に圧入し、端子の弾性変形による反力(ばね反力)にて、プレスフィット端子と基板との接続を維持する。貫通孔の壁面には、めっき膜を含む第1接続部が形成されており、上記反力によりプレスフィット端子の第2接続部が第1接続部に加圧状態で接触(圧接)される。すなわち、第1接続部と第2接続部とが機械的に接続される。これにより、第1接続部と第2接続部とが電気的に接続される。   For example, a press-fit terminal is known as a terminal having springiness. In the connection between the board as the connected member and the press-fit terminal, a press-fit terminal having a width larger than the diameter of the through-hole of the board is press-fitted into the through-hole, and the reaction force (spring reaction force) due to the elastic deformation of the terminal Maintain the connection between the press-fit terminal and the board. A first connection part including a plating film is formed on the wall surface of the through hole, and the second connection part of the press-fit terminal is brought into contact (pressure contact) in a pressurized state with the reaction force. That is, the first connection portion and the second connection portion are mechanically connected. Thereby, a 1st connection part and a 2nd connection part are electrically connected.

プレスフィット端子と基板との接続には、たとえば車両振動といった外力に耐えて、第1接続部と第2接続部との接触状態を維持する接続強度(保持力)が求められる。しかしながら、第1接続部と第2接続部との接触部分である接点の摩擦係数の変動にともなって接続強度が低下し、外力によってプレスフィット端子が抜けるという問題がある。   For the connection between the press-fit terminal and the substrate, a connection strength (holding force) that can withstand an external force such as vehicle vibration and maintain a contact state between the first connection portion and the second connection portion is required. However, there is a problem that the connection strength is lowered with a change in the friction coefficient of the contact that is a contact portion between the first connection portion and the second connection portion, and the press-fit terminal is pulled out by an external force.

接続強度を高めるには、たとえば貫通孔の径を小さくすればよい。これにより、プレスフィット端子のばね反力が高まる。しかしながら、第1接続部と第2接続部とを機械的に接続する際、第1接続部及び第2接続部に与えるダメージが大きくなり、接続信頼性が低下するという問題が生じる。このように、十分な接続強度の確保と機械的に接続する際の損傷の抑制を両立させることが困難であった。   In order to increase the connection strength, for example, the diameter of the through hole may be reduced. Thereby, the spring reaction force of a press fit terminal increases. However, when the first connection portion and the second connection portion are mechanically connected, damage to the first connection portion and the second connection portion is increased, resulting in a problem that connection reliability is lowered. Thus, it has been difficult to achieve both sufficient connection strength and suppression of damage when mechanically connecting.

これに対し、特許文献1には、貫通孔の壁面に形成された第1接続部を有し、第1接続部として銅を構成材料とするめっき膜を含む基板と、銅又は銅合金を含んで構成された第2接続部を有するプレスフィット端子と、を備える電子装置が開示されている。第2接続部は、銅又は銅合金を構成材料として形成された母材と、母材の表面に錫を構成材料として形成されためっき膜と、を有している。この電子装置では、機械的な接続状態で、基板を構成するコア層の熱により、すなわち加熱により、両めっき膜の間に銅と錫の拡散現象を生じさせて、第1接続部と第2接続部とを拡散接合している。このため、電子装置が、第1接続部と第2接続部との接点を含んで形成された接合部を備えている。   On the other hand, Patent Document 1 includes a substrate having a first connection portion formed on the wall surface of the through hole, including a plating film made of copper as a first connection portion, and copper or a copper alloy. And an electronic device including a press-fit terminal having a second connection portion configured as described above. The second connecting portion has a base material formed using copper or a copper alloy as a constituent material, and a plating film formed using tin as a constituent material on the surface of the base material. In this electronic device, in the mechanical connection state, the diffusion of copper and tin is caused between the two plating films by the heat of the core layer constituting the substrate, that is, by heating, so that the first connection portion and the second connection portion It is diffusion bonded to the connection. For this reason, the electronic device includes a joint portion formed including a contact point between the first connection portion and the second connection portion.

特開2008−294299号公報JP 2008-294299 A

上記電子装置では、基板の第1接続部とプレスフィット端子の第2接続部との接合部が、プレスフィット端子の母材(銅)/めっき膜(錫)/銅錫合金/基板のめっき膜(銅)の順に連なった構造となる。母材表面に形成されためっき膜(錫)及び拡散接合によって形成された合金層(銅錫合金)は、第1接続部のめっき膜や第2接続部の母材を構成する銅に較べて、疲労寿命が短い。このため、接合部に外力が繰り返し付加されたときに、接合部の疲労寿命が短くなる虞がある。   In the electronic device, the joint portion between the first connection portion of the substrate and the second connection portion of the press-fit terminal is a base material (copper) / plating film (tin) / copper-tin alloy / substrate plating film of the press-fit terminal. (Copper) in this order. The plating film (tin) formed on the surface of the base material and the alloy layer (copper tin alloy) formed by diffusion bonding are compared with the copper constituting the plating film of the first connection portion and the base material of the second connection portion. , Fatigue life is short. For this reason, when an external force is repeatedly applied to the joint, the fatigue life of the joint may be shortened.

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、接続強度の確保と機械的接続時の損傷抑制を両立しつつ、接合部の疲労寿命を向上できる電子装置及びその製造方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electronic device and a method for manufacturing the same that can improve the fatigue life of a joint while ensuring both connection strength and suppressing damage during mechanical connection. .

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。   The invention disclosed herein employs the following technical means to achieve the above object. Note that the reference numerals in parentheses described in the claims and in this section indicate a corresponding relationship with specific means described in the embodiments described later as one aspect, and limit the technical scope of the invention. Not what you want.

開示された発明のひとつは、銅又は銅合金を含んで構成された第1接続部(22,48)を有する被接続部材(11,12,43)と、
銅又は銅合金を含んで構成された第2接続部(30,52)を有し、自身のばね反力により、第2接続部が第1接続部に機械的に接続される端子(13,45)と、
第1接続部と第2接続部との接点を含んで形成される接合部(40,53)と、
を備え、
第1接続部及び第2接続部の少なくとも一方は、自身の表面であって接合部の周辺に、酸化銅を構成材料として形成された酸化膜(24,31,47,51)を有し、
接合部は、第1接続部を構成する銅と第2接続部を構成する銅とが直接に冶金的に接合されてなることを特徴とする。
One of the disclosed inventions is a connected member (11, 12, 43) having a first connecting portion (22, 48) configured to contain copper or a copper alloy,
A terminal (13, 52) having a second connection part (30, 52) configured to contain copper or a copper alloy and mechanically connected to the first connection part by the spring reaction force of the second connection part (30, 52). 45)
A joint portion (40, 53) formed including a contact point between the first connection portion and the second connection portion;
With
At least one of the first connection portion and the second connection portion has an oxide film (24, 31, 47, 51) formed of copper oxide as a constituent material on its surface and around the joint portion,
The joining portion is characterized in that copper constituting the first connecting portion and copper constituting the second connecting portion are directly metallurgically joined.

これによれば、第1接続部を構成する基板側の銅と第2接続部を構成する端子側の銅とが直接に冶金的に接合されており、接合部が銅のみによって構成されている。接合部に、錫や銅錫合金などの疲労寿命低下層が存在しないため、接合部の疲労寿命を従来よりも向上することができる。   According to this, the copper on the substrate side constituting the first connection part and the copper on the terminal side constituting the second connection part are directly metallurgically joined, and the joining part is constituted only by copper. . Since there is no fatigue life reducing layer such as tin or copper-tin alloy at the joint, the fatigue life of the joint can be improved as compared with the prior art.

また、基板の第1接続部と端子の第2接続部とを冶金的に接合するため、接合により接続強度(保持力)を確保することができる。接合によって接続強度を確保できる分、端子のばね反力を弱めることができる。したがって、機械的接続時において、第1接続部及び第2接続部の損傷を抑制することができる。   In addition, since the first connection portion of the substrate and the second connection portion of the terminal are metallurgically bonded, the connection strength (holding force) can be ensured by the bonding. The spring reaction force of the terminal can be weakened because the connection strength can be ensured by the joining. Therefore, at the time of mechanical connection, damage to the first connection portion and the second connection portion can be suppressed.

開示された他の発明のひとつは、銅又は銅合金を含んで構成された第1接続部(22,48)を備える被接続部材(11,12,43)と、銅又は銅合金を含んで構成された第2接続部(30,52)を備え、ばね性を有する端子(13,45)と、を準備し、第1接続部の表面及び第2接続部の表面の少なくとも一方に、自身の一部として、酸化銅を構成材料とする酸化膜(24,31,47,51)を形成する酸化膜形成工程と、
酸化膜の表面に、酸化銅を還元させる還元剤(41)を塗布する塗布工程と、
塗布後、端子のばね反力により、第1接続部と第2接続部とを機械的に接続する接続工程と、
接続工程後、還元剤により酸化銅を銅に還元させながら、第1接続部と第2接続部との接点を含む部分において、第1接続部を構成する銅と第2接続部を構成する銅とを直接に冶金的に接合し、接合部(40,53)を形成する接合工程と、
を備えることを特徴とする。
One of the other disclosed inventions includes a connected member (11, 12, 43) including a first connecting portion (22, 48) configured to include copper or a copper alloy, and copper or a copper alloy. A terminal (13, 45) having a second connecting portion (30, 52) and having a spring property; and at least one of a surface of the first connecting portion and a surface of the second connecting portion; An oxide film forming step of forming an oxide film (24, 31, 47, 51) containing copper oxide as a constituent material as a part of
An application step of applying a reducing agent (41) for reducing copper oxide on the surface of the oxide film;
After application, a connection step of mechanically connecting the first connection portion and the second connection portion by the spring reaction force of the terminal;
After the connecting step, the copper constituting the first connecting portion and the copper constituting the second connecting portion in the portion including the contact points of the first connecting portion and the second connecting portion while reducing the copper oxide to copper by the reducing agent. Directly joining metallurgically, and forming a joining part (40, 53),
It is characterized by providing.

これによれば、機械的な接続の後に、酸化銅を還元させて基板の第1接続部と端子の第2接続部とを冶金的に接合する。このように冶金的に接合するため、接続強度(保持力)を確保することができる。また、接合によって接続強度を確保できる分、端子のばね反力を弱めることができる。したがって、機械的接続時において、第1接続部及び第2接続部の損傷を抑制することができる。   According to this, after the mechanical connection, the copper oxide is reduced and the first connection part of the substrate and the second connection part of the terminal are metallurgically joined. Thus, since it joins metallurgically, connection strength (holding force) is securable. Moreover, the spring reaction force of the terminal can be weakened as much as the connection strength can be secured by the joining. Therefore, at the time of mechanical connection, damage to the first connection portion and the second connection portion can be suppressed.

また、たとえば第1接続部の表面に形成された酸化膜について、還元剤により酸化銅を銅に還元させると、還元された銅も第1接続部を構成する銅となる。同様に、第2接続部の表面に形成された酸化膜について、還元剤により酸化銅を銅に還元させると、還元された銅も第2接続部を構成する銅となる。したがって、還元により、第1接続部を構成する銅と第2接続部を構成する銅とを直接に冶金的に接合させることができる。これにより、基板の第1接続部と端子の第2接続部とが銅のみによって一体的に連なる。換言すれば、接合部が銅のみによって構成される。接合部に、錫や銅錫合金などの疲労寿命低下層が存在しないため、接合部の疲労寿命を従来よりも向上することができる。   For example, when copper oxide is reduced to copper by a reducing agent for an oxide film formed on the surface of the first connection portion, the reduced copper also becomes copper constituting the first connection portion. Similarly, when copper oxide is reduced to copper by a reducing agent in the oxide film formed on the surface of the second connection portion, the reduced copper also becomes copper constituting the second connection portion. Therefore, the copper which comprises a 1st connection part and the copper which comprises a 2nd connection part can be directly metallurgically joined by reduction | restoration. Thereby, the 1st connection part of a board | substrate and the 2nd connection part of a terminal are integrally connected only by copper. In other words, the joint portion is composed only of copper. Since there is no fatigue life reducing layer such as tin or copper-tin alloy at the joint, the fatigue life of the joint can be improved as compared with the prior art.

第1実施形態に係る電子装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the electronic device which concerns on 1st Embodiment. 図1に示す領域IIを拡大した図である。It is the figure which expanded the area | region II shown in FIG. 電子装置の製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of an electronic device. 電子装置の製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of an electronic device. 実施例1〜6についての還元率を示す図である。It is a figure which shows the reduction rate about Examples 1-6. 実施例1についてのXPSの測定結果を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the XPS measurement results for Example 1. 第2実施形態に係る電子装置において、接合部周辺を示す断面図であり、図2に対応している。In the electronic device which concerns on 2nd Embodiment, it is sectional drawing which shows a junction part periphery, and respond | corresponds to FIG. 第3実施形態に係る電子装置において、実施例7〜10についての還元率を示す図である。In the electronic device which concerns on 3rd Embodiment, it is a figure which shows the reduction rate about Examples 7-10. 第4実施形態に係る電子装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the electronic device which concerns on 4th Embodiment. 第1変形例を示す断面図であり、図2に対応している。It is sectional drawing which shows a 1st modification, and respond | corresponds to FIG.

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。なお、各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。以下において、基板11,12の厚み方向をZ方向、Z方向に直交する一方向をX方向、Z方向及びX方向の両方向に直交する方向をY方向と示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, common or related elements are given the same reference numerals. In the following, the thickness direction of the substrates 11 and 12 is referred to as the Z direction, one direction orthogonal to the Z direction is referred to as the X direction, and the direction orthogonal to both the Z direction and the X direction is referred to as the Y direction.

(第1実施形態)
先ず、図1に基づき、本実施形態に係る電子装置の概略構成について説明する。
(First embodiment)
First, a schematic configuration of the electronic device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図1に示す電子装置10は、車両に搭載される。電子装置10は、車両を制御する電子制御装置として構成されている。電子装置10は、たとえば車両に搭載されたエンジンを制御するエンジンECU(Electric Control Unit)として構成されている。   An electronic device 10 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle. The electronic device 10 is configured as an electronic control device that controls a vehicle. The electronic device 10 is configured as an engine ECU (Electric Control Unit) that controls an engine mounted on a vehicle, for example.

電子装置10は、貫通孔を有する基板と、貫通孔に挿入されるプレスフィット端子と、を少なくとも備える。基板とは、配線基板である。基板の枚数は特に限定されない。本実施形態の電子装置10は、基板11,12と、複数のプレスフィット端子13と、基板11に実装された電子部品14と、筐体15と、を備えている。基板11,12、プレスフィット端子13、及び電子部品14は、筐体15に収容されている。筐体15は、たとえば樹脂、金属を構成材料としている。基板11,12が被接続部材に相当し、プレスフィット端子13が端子に相当する。   The electronic device 10 includes at least a substrate having a through hole and a press fit terminal inserted into the through hole. The substrate is a wiring substrate. The number of substrates is not particularly limited. The electronic device 10 of this embodiment includes substrates 11 and 12, a plurality of press-fit terminals 13, an electronic component 14 mounted on the substrate 11, and a housing 15. The substrates 11 and 12, the press fit terminal 13, and the electronic component 14 are accommodated in a housing 15. The casing 15 is made of, for example, resin or metal as a constituent material. The substrates 11 and 12 correspond to connected members, and the press-fit terminals 13 correspond to terminals.

複数のプレスフィット端子13の一部は、一方の基板11と他方の基板12とを電気的に中継している。このプレスフィット端子13は、Z方向に延設されており、その両端に後述する梁部30dをそれぞれ有している。複数のプレスフィット端子13が、基板11,12同士を電気的に接続しており、これらプレスフィット端子13は、X方向に並んで配置されている。   Some of the plurality of press-fit terminals 13 electrically relay one substrate 11 and the other substrate 12. This press-fit terminal 13 is extended in the Z direction, and has beam portions 30d to be described later at both ends thereof. A plurality of press-fit terminals 13 electrically connect the substrates 11 and 12, and these press-fit terminals 13 are arranged side by side in the X direction.

複数のプレスフィット端子13の残りは、電子部品14と基板11とを電気的に接続している。このプレスフィット端子13は、電子部品14の外部接続端子、所謂リードとして機能する。上記以外にも、たとえばコネクタの端子として、プレスフィット端子13を採用することができる。   The remainder of the plurality of press-fit terminals 13 electrically connects the electronic component 14 and the substrate 11. The press-fit terminal 13 functions as an external connection terminal of the electronic component 14, a so-called lead. In addition to the above, for example, a press-fit terminal 13 can be used as a connector terminal.

各プレスフィット端子13には、拡幅部16が設けられている。拡幅部16は、プレスフィット端子13の他の部分よりも、Z方向に直交する一方向において幅の広い部分である。本実施形態の拡幅部16は、X方向に幅の広い部分となっている。拡幅部16は、Z方向において、基板11との接続部分の近くに設けられている。   Each press-fit terminal 13 is provided with a widened portion 16. The widened portion 16 is a portion that is wider in one direction perpendicular to the Z direction than the other portions of the press-fit terminal 13. The widened portion 16 of the present embodiment is a portion that is wide in the X direction. The widened portion 16 is provided near a connection portion with the substrate 11 in the Z direction.

プレスフィット端子13は、たとえば以下のようにして基板11,12に接続される。先ず拡幅部16に外力を印加することで、基板11の後述する貫通孔20に対し、基板11の一面11a側からプレスフィット端子13を圧入する。基板11に圧入後、基板11における一面11aと反対の裏面11bに外力を印加することで、基板12の貫通孔20に対し、基板12の一面12a側からプレスフィット端子13を圧入する。これにより、プレスフィット端子13を介して、基板11,12が電気的に接続される。   The press-fit terminal 13 is connected to the substrates 11 and 12 as follows, for example. First, by applying an external force to the widened portion 16, the press-fit terminal 13 is press-fitted from the side 11 a of the substrate 11 into a through hole 20 described later of the substrate 11. After press-fitting into the substrate 11, an external force is applied to the back surface 11b of the substrate 11 opposite to the one surface 11a, so that the press-fit terminal 13 is press-fitted into the through hole 20 of the substrate 12 from the one surface 12a side of the substrate 12. Thereby, the substrates 11 and 12 are electrically connected via the press-fit terminals 13.

拡幅部16は、プレスフィット端子13を基板12の貫通孔20に圧入する際、基板11の一面11aに当て止まる。したがって、プレスフィット端子13と基板11との間に後述する接合部40が形成される前に、基板12の貫通孔20に圧入しても、プレスフィット端子13に基板11に対する圧接状態が解除されるのを抑制することができる。   The widened portion 16 stops against the one surface 11 a of the substrate 11 when the press-fit terminal 13 is press-fitted into the through hole 20 of the substrate 12. Therefore, even if press-fitting into the through hole 20 of the substrate 12 before the junction 40 described later is formed between the press-fit terminal 13 and the substrate 11, the press-contact state with respect to the substrate 11 is released from the press-fit terminal 13. Can be suppressed.

次に、図2に基づき、電子装置10のうち、基板12とプレスフィット端子13との接続構造について説明する。なお、プレスフィット端子13と基板12との接続構造について説明するが、プレスフィット端子13と基板11との接続構造も同様である。   Next, a connection structure between the substrate 12 and the press-fit terminal 13 in the electronic device 10 will be described with reference to FIG. In addition, although the connection structure of the press fit terminal 13 and the board | substrate 12 is demonstrated, the connection structure of the press fit terminal 13 and the board | substrate 11 is also the same.

基板12は、貫通孔20と、貫通孔20の壁面21に形成された第1接続部22と、を有している。貫通孔20は、基板12に対してZ方向に沿って形成されており、一面12a及び一面12aと反対の裏面12bに開口している。貫通孔20は、プレスフィット端子13ごとに形成されている。   The substrate 12 has a through hole 20 and a first connection portion 22 formed on the wall surface 21 of the through hole 20. The through-hole 20 is formed along the Z direction with respect to the substrate 12 and opens to the one surface 12a and the back surface 12b opposite to the one surface 12a. The through hole 20 is formed for each press-fit terminal 13.

第1接続部22は、貫通孔20の壁面21を含む面に形成されている。第1接続部22は、銅又は銅合金を含んで構成されている。第1接続部22は、基板12におけるプレスフィット端子13との接続部分である。第1接続部22は、基板12において、電気的な接続機能を提供してもよい。この場合、第1接続部22は、ランドとも称される。一方、電気的な接続機能を提供しない第1接続部22を採用することもできる。この場合、第1接続部22は、ダミーランドとも称される。本実施形態では、基板11,12同士を電気的に接続するために、第1接続部22としてランドが形成されている。また、第1接続部22は、壁面21とともに、一面12a及び裏面12bにおける貫通孔20の周囲部分にも、一体的に形成されている。   The first connection portion 22 is formed on a surface including the wall surface 21 of the through hole 20. The 1st connection part 22 is comprised including copper or a copper alloy. The first connection portion 22 is a connection portion with the press-fit terminal 13 on the substrate 12. The first connection unit 22 may provide an electrical connection function in the substrate 12. In this case, the 1st connection part 22 is also called a land. On the other hand, the 1st connection part 22 which does not provide an electrical connection function is also employable. In this case, the 1st connection part 22 is also called a dummy land. In the present embodiment, lands are formed as the first connecting portions 22 in order to electrically connect the substrates 11 and 12. Moreover, the 1st connection part 22 is integrally formed in the surrounding part of the through-hole 20 in the one surface 12a and the back surface 12b with the wall surface 21. FIG.

第1接続部22は、めっき膜23と、第1酸化膜24と、を有している。めっき膜23は、銅を構成材料として形成されている。めっき膜23は、たとえば無電解銅めっき後、電解銅めっきを施すことで形成されている。めっき膜23は、スルーホールめっきとも称される。めっき膜23は、貫通孔20の壁面21に形成されている。さらに本実施形態では、めっき膜23が、一面12a及び裏面12bにおける貫通孔20の周囲部分にも、一体的に形成されている。   The first connection part 22 includes a plating film 23 and a first oxide film 24. The plating film 23 is formed using copper as a constituent material. The plating film 23 is formed, for example, by performing electrolytic copper plating after electroless copper plating. The plating film 23 is also referred to as through-hole plating. The plating film 23 is formed on the wall surface 21 of the through hole 20. Furthermore, in this embodiment, the plating film 23 is also integrally formed in the peripheral portion of the through hole 20 on the one surface 12a and the back surface 12b.

第1酸化膜24は、めっき膜23の表面に形成されている。第1接続部22は、自身の表面に第1酸化膜24を有している。第1酸化膜24は、酸化第二銅(CuO)を構成材料として形成されている。第1酸化膜24は、特許請求の範囲に記載の酸化膜に相当する。第1酸化膜24は、基板12とプレスフィット端子13との接合部40の周辺に形成されている。第1酸化膜24は、接合部40に隣接して形成されている。第1酸化膜24は、めっき膜23の表面のうち、接合部40を除く部分に形成されている。   The first oxide film 24 is formed on the surface of the plating film 23. The first connection part 22 has a first oxide film 24 on its surface. The first oxide film 24 is formed using cupric oxide (CuO) as a constituent material. The first oxide film 24 corresponds to the oxide film recited in the claims. The first oxide film 24 is formed around the joint 40 between the substrate 12 and the press-fit terminal 13. The first oxide film 24 is formed adjacent to the junction 40. The first oxide film 24 is formed on a portion of the surface of the plating film 23 excluding the joint portion 40.

プレスフィット端子13は、基板12の貫通孔20に圧入保持される。プレスフィット端子13は、母材30と、第2酸化膜31と、を有している。母材30は、銅又は銅合金を構成材料として形成されている。銅合金として、たとえばリン青銅を採用することができる。   The press-fit terminal 13 is press-fitted and held in the through hole 20 of the substrate 12. The press fit terminal 13 includes a base material 30 and a second oxide film 31. The base material 30 is formed using copper or a copper alloy as a constituent material. For example, phosphor bronze can be adopted as the copper alloy.

プレスフィット端子13は、銅又は銅合金の金属板を打ち抜いて形成される板状体である。プレスフィット端子13は、貫通孔20内に保持される部分を含んで形成された開口部30aを有している。プレスフィット端子13の板厚方向はY方向であり、開口部30aはY方向に貫通している。開口部30aは、Z方向、すなわちプレスフィット端子13の長手方向に延設されている。開口部30aは、たとえば貫通孔20の長さよりも若干長く設けられている。プレスフィット端子13は、上記開口部30aに加えて、先端部30bと、後端部30cと、梁部30dと、を有している。   The press-fit terminal 13 is a plate-like body formed by punching a copper or copper alloy metal plate. The press-fit terminal 13 has an opening 30 a formed including a portion held in the through hole 20. The plate thickness direction of the press-fit terminal 13 is the Y direction, and the opening 30a penetrates in the Y direction. The opening 30 a extends in the Z direction, that is, the longitudinal direction of the press-fit terminal 13. The opening 30a is provided slightly longer than the length of the through hole 20, for example. In addition to the opening 30a, the press-fit terminal 13 has a front end 30b, a rear end 30c, and a beam 30d.

先端部30bは、開口部30aよりも貫通孔20への挿入先端側の部分である。先端部30bの幅、すなわちX方向の長さは、貫通孔20の内径よりも狭くなっている。先端部30bは、貫通孔20内にプレスフィット端子13を導く部分であるため、導入部とも称される。後端部30cは、開口部30aよりも後端側の部分である。後端部30cは、プレスフィット端子13において、基板11との接続部分と基板12との接続部分とをつなぐ部分に連なっている。   The tip portion 30b is a portion closer to the tip of insertion into the through hole 20 than the opening portion 30a. The width of the distal end portion 30 b, that is, the length in the X direction is narrower than the inner diameter of the through hole 20. The tip portion 30 b is also a portion that guides the press-fit terminal 13 into the through hole 20 and is also referred to as an introduction portion. The rear end 30c is a portion on the rear end side with respect to the opening 30a. The rear end portion 30 c is connected to a portion connecting the connection portion with the substrate 11 and the connection portion with the substrate 12 in the press-fit terminal 13.

プレスフィット端子13は、開口部30aによって一対の梁部30dに分岐されている。先端部30bは、一対の梁部30dの一端同士を連結し、後端部30cは、梁部30dの他端同士を連結している。X方向において、一対の梁部30dの外表面間のうち、最も距離が長い部分の長さ、すなわち端子幅が、圧入前の状態で、貫通孔20の内径よりも広くなっている。圧入状態で、一対の梁部30dはお互いに近づく方向に変形し、梁部30dの弾性変形による反力が壁面21に対して作用する。これにより、後述する接合部40を形成する前において、プレスフィット端子13を基板12に保持することができる。このように、プレスフィット端子13は、ばね性を有している。   The press-fit terminal 13 is branched into a pair of beam portions 30d by an opening 30a. The front end portion 30b connects one ends of the pair of beam portions 30d, and the rear end portion 30c connects the other ends of the beam portions 30d. In the X direction, the length of the longest distance between the outer surfaces of the pair of beam portions 30d, that is, the terminal width is wider than the inner diameter of the through-hole 20 in a state before press-fitting. In the press-fitted state, the pair of beam portions 30 d are deformed in a direction approaching each other, and a reaction force due to elastic deformation of the beam portions 30 d acts on the wall surface 21. Thereby, before forming the junction part 40 mentioned later, the press fit terminal 13 can be hold | maintained at the board | substrate 12. FIG. Thus, the press fit terminal 13 has a spring property.

一対の梁部30dは、後端部30cから先端部30bに向けて端子幅が徐々に広がり、その途中から先端部30bに向けて端子幅が徐々に狭くなっている。電子装置10において、梁部30dのうち、貫通孔20内に配置された部分の少なくとも一部が、接合部40を構成している。   The pair of beam portions 30d has a terminal width that gradually increases from the rear end portion 30c toward the tip end portion 30b, and a terminal width that gradually decreases from the middle toward the tip end portion 30b. In the electronic device 10, at least a part of the portion disposed in the through hole 20 in the beam portion 30 d constitutes the joint portion 40.

第2酸化膜31は、母材30の表面に形成されている。プレスフィット端子13は、自身の表面に第2酸化膜31を有している。第2酸化膜31は、酸化第二銅を構成材料として形成されている。第2酸化膜31も、特許請求の範囲に記載の酸化膜に相当する。電子装置10において、第2酸化膜31は、接合部40の周辺に形成されている。第2酸化膜31は、接合部40に隣接して形成されている。第2酸化膜31は、母材30の表面のうち、少なくとも梁部30dの外表面であって、接合部40を除く部分に形成されている。本実施形態では、先端部30b及び後端部30cの表面にも形成されている。なお、第2酸化膜31は、梁部30dの内表面、すなわち開口部30a側の表面に形成されてもよい。   Second oxide film 31 is formed on the surface of base material 30. The press-fit terminal 13 has a second oxide film 31 on its surface. The second oxide film 31 is formed using cupric oxide as a constituent material. The second oxide film 31 also corresponds to the oxide film recited in the claims. In the electronic device 10, the second oxide film 31 is formed around the junction 40. The second oxide film 31 is formed adjacent to the junction 40. The second oxide film 31 is formed on the surface of the base material 30 at least on the outer surface of the beam portion 30 d and excluding the joint portion 40. In the present embodiment, it is also formed on the surfaces of the front end portion 30b and the rear end portion 30c. The second oxide film 31 may be formed on the inner surface of the beam portion 30d, that is, the surface on the opening 30a side.

プレスフィット端子13は、圧入状態で、自身のばね反力により、基板12の第1接続部と機械的に接続する第2接続部32を有している。第2接続部32は、銅又は銅合金を含んで構成されている。母材30及び第2酸化膜31のうち、接合部40を形成する部分及びその周辺部分により、第2接続部32が構成されている。たとえば貫通孔20内に配置される部分により、第2接続部32が構成されている。   The press-fit terminal 13 has a second connection portion 32 that is mechanically connected to the first connection portion of the substrate 12 by its own spring reaction force in the press-fitted state. The 2nd connection part 32 is comprised including copper or a copper alloy. Of the base material 30 and the second oxide film 31, the portion where the joint portion 40 is formed and the peripheral portion thereof constitute the second connection portion 32. For example, the second connection portion 32 is configured by a portion disposed in the through hole 20.

圧入状態で、基板12とプレスフィット端子13との間には、接合部40が形成されている。接合部40は、基板12の第1接続部22を構成する銅と、プレスフィット端子13の第2接続部32を構成する銅とが、直接に冶金的に接合されてなる。したがって、第1接続部22の銅と第2接続部32の銅が連続して一体化されている。接合部40は、第1接続部22と第2接続部32の機械的な接続の接点を含んで形成されている。   A joint 40 is formed between the substrate 12 and the press-fit terminal 13 in the press-fitted state. The joining portion 40 is formed by directly metallurgically joining copper constituting the first connection portion 22 of the substrate 12 and copper constituting the second connection portion 32 of the press-fit terminal 13. Therefore, the copper of the 1st connection part 22 and the copper of the 2nd connection part 32 are integrated continuously. The joint portion 40 is formed including a contact point for mechanical connection between the first connection portion 22 and the second connection portion 32.

この接合部40は、後述するように、第1酸化膜24及び第2酸化膜31を構成する酸化第二銅を銅に還元させることで、形成されている。このため、第1酸化膜24は、めっき膜23の表面のうち、接合部40を除く部分に形成されている。また、第2酸化膜31は、母材30の梁部30dの外表面のうち、接合部40を除く部分に形成されている。   As will be described later, the junction 40 is formed by reducing cupric oxide constituting the first oxide film 24 and the second oxide film 31 to copper. For this reason, the first oxide film 24 is formed on a portion of the surface of the plating film 23 excluding the bonding portion 40. The second oxide film 31 is formed on the outer surface of the beam portion 30 d of the base material 30 except for the joint portion 40.

次に、図3及び図4に基づき、上記した接続構造の形成方法、すなわち電子装置10の製造方法について説明する。   Next, based on FIGS. 3 and 4, a method for forming the above-described connection structure, that is, a method for manufacturing the electronic device 10 will be described.

先ず、貫通孔20の壁面21にめっき膜23が形成された基板12と、プレスフィット端子13(母材30のみ)を準備する。そして、酸化膜形成工程を行う。酸化膜形成工程では、第1接続部22の表面及び第2接続部32の表面の少なくとも一方に、自身の一部として、酸化第二銅を構成材料とする酸化膜を形成する。   First, the substrate 12 having the plating film 23 formed on the wall surface 21 of the through-hole 20 and the press-fit terminal 13 (only the base material 30) are prepared. Then, an oxide film forming step is performed. In the oxide film forming step, an oxide film containing cupric oxide as a constituent material is formed on at least one of the surface of the first connection portion 22 and the surface of the second connection portion 32 as a part of itself.

本実施形態では、図3に示すように、めっき膜23の表面に、酸化第二銅を構成材料とする第1酸化膜24を形成する。また、母材30の表面に、酸化第二銅を構成材料とする第2酸化膜31を形成する。すなわち、第1接続部22の表面及び第2接続部32の表面の両方に、酸化第二銅を構成材料とする酸化膜を形成する。第1酸化膜24及び第2酸化膜31は、加熱(熱酸化)により形成することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a first oxide film 24 containing cupric oxide as a constituent material is formed on the surface of the plating film 23. Further, a second oxide film 31 containing cupric oxide as a constituent material is formed on the surface of the base material 30. That is, an oxide film made of cupric oxide is formed on both the surface of the first connection portion 22 and the surface of the second connection portion 32. The first oxide film 24 and the second oxide film 31 can be formed by heating (thermal oxidation).

第1酸化膜24は、少なくとも接合部40となる部分及びその周辺に形成すればよい。たとえば接合部40となる部分を含むように、めっき膜23の表面のうち、貫通孔20内に配置される部分に形成すればよい。本実施形態では、めっき膜23の表面全体に第1酸化膜24を形成する。第2酸化膜31も、少なくとも接合部40となる部分及びその周辺に形成すればよい。したがって、上記したように、貫通孔20内に配置される部分に形成すればよい。本実施形態では、母材30のうち、後端部30cを含んで後端部30cよりも先端側の表面全体に、第2酸化膜31を形成する。すなわち、先端部30b及び後端部30cの表面全体と、梁部30dの外表面全体とに、第2酸化膜31を形成する。   What is necessary is just to form the 1st oxide film 24 in the part used as the junction part 40 and its periphery at least. For example, what is necessary is just to form in the part arrange | positioned in the through-hole 20 among the surfaces of the plating film 23 so that the part used as the junction part 40 may be included. In the present embodiment, the first oxide film 24 is formed on the entire surface of the plating film 23. The second oxide film 31 may also be formed at least around the portion that becomes the junction 40 and its periphery. Accordingly, as described above, it may be formed in a portion disposed in the through hole 20. In the present embodiment, the second oxide film 31 is formed on the entire surface of the base material 30 including the rear end portion 30c and the front end side of the rear end portion 30c. That is, the second oxide film 31 is formed on the entire surface of the tip portion 30b and the rear end portion 30c and the entire outer surface of the beam portion 30d.

次いで、塗布工程を行う。塗布工程では、形成した酸化膜の表面に酸化第二銅を還元させる還元剤を塗布する。   Next, a coating process is performed. In the coating step, a reducing agent that reduces cupric oxide is applied to the surface of the formed oxide film.

還元剤は、第1酸化膜24の表面及び第2酸化膜31の表面の少なくとも一方に塗布すればよい。本実施形態では、図3に示すように、第1酸化膜24の表面に還元剤41を塗布する。還元剤41を水やエタノールなどの溶剤に溶かして溶液とし、塗布する。塗布方法としては、ディップ塗布、スプレー塗布、ディスペンサ塗布などを採用することができる。還元剤41自体が液状の場合には、塗布のために、必要に応じて溶剤を用いればよい。還元剤41の塗布位置は、少なくとも接合部40となる部分を含めばよい。本実施形態では、第1酸化膜24の表面であって少なくとも貫通孔20内の部分に、還元剤41を塗布する。   The reducing agent may be applied to at least one of the surface of the first oxide film 24 and the surface of the second oxide film 31. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a reducing agent 41 is applied to the surface of the first oxide film 24. The reducing agent 41 is dissolved in a solvent such as water or ethanol to form a solution and applied. As a coating method, dip coating, spray coating, dispenser coating and the like can be employed. In the case where the reducing agent 41 itself is liquid, a solvent may be used as necessary for coating. The application position of the reducing agent 41 may include at least a portion that becomes the joint 40. In the present embodiment, the reducing agent 41 is applied to the surface of the first oxide film 24 and at least in the through hole 20.

還元剤41としては、第1酸化膜24及び第2酸化膜31の構成材料、すなわち酸化第二銅を還元できるものを採用することができる。好ましくは、L−アスコルビン酸、D−アラボアスコルビン酸、アセトアルデヒド2,4−ジニトロフェニルヒドラゾン、4−ヒドラジノ安息香酸、ジエチルヒドロキシルアミン、1,3−ジヒドロキシアセトンダイマー、の少なくとも1つを用いるとよい。ここに例示した還元剤41については、後述する実施例に示すように、本発明者によって、酸化第二銅(CuO)の還元能が確認されている。   As the reducing agent 41, a material that can reduce the constituent material of the first oxide film 24 and the second oxide film 31, that is, cupric oxide can be employed. Preferably, at least one of L-ascorbic acid, D-araboascorbic acid, acetaldehyde 2,4-dinitrophenylhydrazone, 4-hydrazinobenzoic acid, diethylhydroxylamine, 1,3-dihydroxyacetone dimer may be used. . About the reducing agent 41 illustrated here, as shown in the Example mentioned later, the reducing ability of cupric oxide (CuO) is confirmed by this inventor.

次いで、圧入工程を行う。圧入工程は、第1接続部22と第2接続部32とを機械的に接続する接続工程に相当する。圧入工程では、図4に示すように、プレスフィット端子13を貫通孔20に圧入する。このとき、先端部30bを挿入先端として、基板12の一面12a側から貫通孔20に挿入する。上記したように端子幅は貫通孔20の内径よりも広いため、梁部30dが貫通孔20に挿入されると、一対の梁部30dはお互いに近づく方向に変形し、梁部30dの弾性変形による反力、すなわちばね反力が、第1接続部22を介して壁面21に作用する。このばね反力により、プレスフィット端子13は壁面21に加圧状態で接触(圧接)される。すなわち、第1接続部22と第2接続部32とが機械的に接続される。この圧接状態で、第1接続部22と第2接続部32との接点間に、還元剤41が介在するのが好ましい。しかしながら、少なくとも接点の周辺に還元剤41が存在すれば、後述する接合が可能である。   Next, a press-fitting process is performed. The press-fitting process corresponds to a connection process for mechanically connecting the first connection part 22 and the second connection part 32. In the press-fitting step, the press-fit terminal 13 is press-fitted into the through hole 20 as shown in FIG. At this time, the tip 30b is inserted into the through hole 20 from the one surface 12a side of the substrate 12 with the tip 30b as the insertion tip. As described above, since the terminal width is wider than the inner diameter of the through hole 20, when the beam portion 30d is inserted into the through hole 20, the pair of beam portions 30d are deformed in a direction approaching each other, and the elastic deformation of the beam portion 30d is performed. The reaction force due to the above, that is, the spring reaction force acts on the wall surface 21 via the first connection portion 22. By this spring reaction force, the press-fit terminal 13 is brought into contact (pressure contact) with the wall surface 21 in a pressurized state. That is, the first connection part 22 and the second connection part 32 are mechanically connected. In this pressure contact state, it is preferable that a reducing agent 41 is interposed between the contact points of the first connection portion 22 and the second connection portion 32. However, if the reducing agent 41 is present at least in the vicinity of the contact, bonding described later is possible.

次いで、接合工程を行う。接合工程では、上記圧入状態で、還元剤41により酸化膜を構成する酸化第二銅を銅に還元させながら、貫通孔20内において、第1接続部22を構成する銅と第2接続部32を構成する銅とを直接に冶金的に接合して接合部40を形成する。本実施形態では、第1酸化膜24の酸化第二銅と第2酸化膜31の酸化第二銅とを銅に還元させながら、接合部40を形成する。   Subsequently, a joining process is performed. In the joining step, the copper constituting the first connection portion 22 and the second connection portion 32 are reduced in the through hole 20 while reducing the cupric oxide constituting the oxide film to the copper by the reducing agent 41 in the press-fitted state. The joint 40 is directly metallurgically joined to form the joint 40. In the present embodiment, the junction 40 is formed while reducing cupric oxide of the first oxide film 24 and cupric oxide of the second oxide film 31 to copper.

第1酸化膜24及び第2酸化膜31のうち、還元された部分は銅になる。したがって、還元された銅の分、第1接続部22を構成する銅の表面と第2接続部32を構成する銅の表面とが近づき、表面間に原子間力が作用するようになり、接合部40が形成される。このように、冶金的接合とは、酸化第二銅が還元されながら、銅原子が近接して原子間力により生じる接合である。また、はんだなどの接合部材を介することなく、第1接続部22と構成する銅と第2接続部32を構成する銅とが直接接合することで、接合部40が形成される。   Of the first oxide film 24 and the second oxide film 31, the reduced portion becomes copper. Accordingly, the reduced copper is brought close to the surface of the copper constituting the first connection portion 22 and the surface of the copper constituting the second connection portion 32, and an atomic force acts between the surfaces, and the bonding Part 40 is formed. Thus, the metallurgical bond is a bond that is generated by an atomic force in the proximity of copper atoms while cupric oxide is being reduced. Further, the joining portion 40 is formed by directly joining the copper constituting the first connecting portion 22 and the copper constituting the second connecting portion 32 without using a joining member such as solder.

例示した還元剤41を用いると、常温(たとえば25℃)で所定時間放置することで、酸化第二銅を銅に還元させ、接合部40を形成することができる。すなわち、図2に示す接続構造を得ることができる。しかしながら、加熱してもよい。   When the illustrated reducing agent 41 is used, cupric oxide can be reduced to copper and left at room temperature (for example, 25 ° C.) for a predetermined period of time to form the joint 40. That is, the connection structure shown in FIG. 2 can be obtained. However, it may be heated.

次に、本実施形態に係る電子装置10の効果について説明する。   Next, effects of the electronic device 10 according to the present embodiment will be described.

本実施形態では、圧入後に、還元によって基板11,12の第1接続部22とプレスフィット端子13の第2接続部32とを冶金的に接合する。このように冶金的に接合するため、接続強度(保持力)を確保することができる。また、接合によって接続強度を確保できる分、プレスフィット端子13のばね反力を弱めることができる。したがって、圧入時における第1接続部22及び第2接続部32の損傷を抑制することができる。たとえば、基板11,12のめっき膜23の損傷を抑制することができる。   In the present embodiment, after press-fitting, the first connection part 22 of the substrates 11 and 12 and the second connection part 32 of the press-fit terminal 13 are metallurgically joined by reduction. Thus, since it joins metallurgically, connection strength (holding force) is securable. Moreover, the spring reaction force of the press-fit terminal 13 can be weakened as much as the connection strength can be secured by the joining. Therefore, damage to the first connection part 22 and the second connection part 32 during press-fitting can be suppressed. For example, damage to the plating film 23 of the substrates 11 and 12 can be suppressed.

また、還元剤41により酸化第二銅を銅に還元させながら、基板11,12の第1接続部22の銅とプレスフィット端子13の第2接続部32の銅とを直接に冶金的に接合させる。このため、第1接続部22と第2接続部32とが銅のみによって一体的に連なる。換言すれば、接合部40が銅のみによって構成される。接合部40に、錫や銅錫合金などの疲労寿命低下層が存在しないため、接合部40の疲労寿命を従来よりも向上することができる。   Further, the copper of the first connection part 22 of the substrates 11 and 12 and the copper of the second connection part 32 of the press-fit terminal 13 are directly metallurgically joined while reducing the cupric oxide to copper by the reducing agent 41. Let For this reason, the 1st connection part 22 and the 2nd connection part 32 are continuously connected only by copper. In other words, the joint 40 is made of only copper. Since there is no fatigue life reducing layer such as tin or copper-tin alloy at the joint 40, the fatigue life of the joint 40 can be improved as compared with the prior art.

特に本実施形態では、常温で、還元剤41により酸化第二銅を銅に還元させる。すなわち、圧入後、常温で放置することで、接合部40を形成することができる。加熱を不要とすることができるため、製造コストを低減することもできる。また、還元剤41を溶剤に溶かして塗布する場合、常温だと溶剤が揮発しにくいため、還元反応が進行しやすくなる。   In particular, in this embodiment, cupric oxide is reduced to copper by the reducing agent 41 at room temperature. That is, the joint 40 can be formed by leaving it at room temperature after press-fitting. Since heating can be eliminated, the manufacturing cost can be reduced. In addition, when the reducing agent 41 is dissolved in a solvent and applied, the solvent is difficult to volatilize at room temperature, so that the reduction reaction easily proceeds.

なお、第1接続部22の表面及び第2接続部32の表面の両方に酸化膜(第1酸化膜24及び第2酸化膜31)を形成する例を示した。しかしながら、第1接続部22の表面及び第2接続部32の表面の一方のみに酸化膜を形成してもよい。すなわち、酸化膜として、第1酸化膜24及び第2酸化膜31の少なくとも一方を形成してもよい。たとえば第1酸化膜24のみを形成する場合、第1酸化膜24の表面に還元剤41を塗布することとなる。第1酸化膜24及び第2酸化膜31の両方を形成する場合、第1酸化膜24の表面及び第2酸化膜31の表面の少なくとも一方に還元剤41を塗布すればよい。   In addition, the example which forms the oxide film (the 1st oxide film 24 and the 2nd oxide film 31) on both the surface of the 1st connection part 22 and the surface of the 2nd connection part 32 was shown. However, an oxide film may be formed only on one of the surface of the first connection portion 22 and the surface of the second connection portion 32. That is, at least one of the first oxide film 24 and the second oxide film 31 may be formed as the oxide film. For example, when only the first oxide film 24 is formed, the reducing agent 41 is applied to the surface of the first oxide film 24. When forming both the first oxide film 24 and the second oxide film 31, the reducing agent 41 may be applied to at least one of the surface of the first oxide film 24 and the surface of the second oxide film 31.

次に、本発明者によって確認された具体的な実施例について説明する。   Next, specific examples confirmed by the present inventors will be described.

(実施例)
還元剤を溶剤(水、エタノール、ヘキサン、又はプソイドクメン)に溶かして溶液とし、この溶液中に酸化第二銅粉末を投入して混合し、常温(25℃)で一昼夜(24h)放置した。そして、一昼夜放置後の溶液を減圧濾過し、濾過により得られたサンプルをEPMA(Electron Probe Micro Analyzer)により定性分析した。また、分析結果から還元率を算出した。還元率は、下記式により算出した。
(Example)
The reducing agent was dissolved in a solvent (water, ethanol, hexane, or pseudocumene) to form a solution, and cupric oxide powder was added to the solution, mixed, and left at room temperature (25 ° C.) for 24 hours. And the solution after standing overnight was filtered under reduced pressure, and the sample obtained by filtration was qualitatively analyzed by EPMA (Electron Probe Micro Analyzer). Moreover, the reduction rate was calculated from the analysis results. The reduction rate was calculated by the following formula.

(数1)還元率=100−{(サンプルのO量(%)/CuOのO量(%))×100}
その際、上記した6つの還元剤41についてそれぞれ確認を行った。以下において、L−アスコルビン酸を実施例1、D−アラボアスコルビン酸を実施例2、アセトアルデヒド2,4−ジニトロフェニルヒドラゾンを実施例3、4−ヒドラジノ安息香酸を実施例4、ジエチルヒドロキシルアミンを実施例5、1,3−ジヒドロキシアセトンダイマーを実施例6と示す。
(Equation 1) Reduction rate = 100 − {(O amount of sample (%) / O amount of CuO (%)) × 100}
At that time, the above-described six reducing agents 41 were confirmed. In the following, L-ascorbic acid was Example 1, D-araboascorbic acid was Example 2, acetaldehyde 2,4-dinitrophenylhydrazone was Example 3, 4-hydrazinobenzoic acid was Example 4, and diethylhydroxylamine was Example 5, 1,3-dihydroxyacetone dimer is shown as Example 6.

図5に示すように、実施例1〜6のいずれにおいても、常温で、酸化第二銅(CuO)を銅に還元できることが明らかとなった。なかでも、実施例1に示すL−アスコルビン酸と実施例2に示すD−アラボアスコルビン酸が顕著な効果を示した。以上のことから、実施例1〜6に示す還元剤41を用いれば、常温で第1酸化膜24及び第2酸化膜31を構成する酸化第二銅を銅に還元させ、第1接続部22を構成する銅と第2接続部32を構成する銅とを直接に冶金的に接合できることがわかる。   As shown in FIG. 5, in any of Examples 1-6, it became clear that cupric oxide (CuO) can be reduced to copper at room temperature. Among them, L-ascorbic acid shown in Example 1 and D-araboascorbic acid shown in Example 2 showed significant effects. From the above, when the reducing agent 41 shown in the first to sixth embodiments is used, cupric oxide constituting the first oxide film 24 and the second oxide film 31 is reduced to copper at room temperature, and the first connection portion 22 is reduced. It can be seen that the copper constituting the copper and the copper constituting the second connecting portion 32 can be directly metallurgically joined.

なお、本発明者は、顕著な効果を示した実施例1(L−アスコルビン酸)について、XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)による検証も行った。図6は測定結果を示している。縦軸は、1秒当たりの光電子のカウント数、横軸は結合エネルギーを示している。図6において、実線が濾過後サンプルの測定結果を示す、破線が測定結果の近似線を示している。また、一点鎖線が近似線から推定される第1ピーク、二点鎖線が近似線から推定される第2ピークを示している。   In addition, this inventor also verified by XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) about Example 1 (L-ascorbic acid) which showed the remarkable effect. FIG. 6 shows the measurement results. The vertical axis represents the number of photoelectrons counted per second, and the horizontal axis represents the binding energy. In FIG. 6, the solid line indicates the measurement result of the sample after filtration, and the broken line indicates the approximate line of the measurement result. In addition, a one-dot chain line indicates a first peak estimated from the approximate line, and a two-dot chain line indicates the second peak estimated from the approximate line.

図6に示すように、測定結果(及びその近似線)には、2つのショルダーが確認できた。ショルダーの一方である第1ピークの結合エネルギーは934.6eVを示し、これは酸化第二銅に合致した。一方、ショルダーの他方である第2ピークの結合エネルギーは932.7eVを示し、これは銅(Cu)に合致した。このように、XPSによっても、L−アスコルビン酸による酸化第二銅の還元が確認できた。この点からも、常温で第1酸化膜24及び第2酸化膜31を構成する酸化第二銅を銅に還元させ、第1接続部22を構成する銅と第2接続部32を構成する銅とを直接に冶金的に接合できることがわかる。   As shown in FIG. 6, two shoulders could be confirmed in the measurement result (and its approximate line). The binding energy of the first peak, one of the shoulders, was 934.6 eV, which was consistent with cupric oxide. On the other hand, the binding energy of the second peak, which is the other of the shoulders, was 932.7 eV, which coincided with copper (Cu). As described above, reduction of cupric oxide by L-ascorbic acid was also confirmed by XPS. Also from this point, the cupric oxide constituting the first oxide film 24 and the second oxide film 31 is reduced to copper at room temperature, and the copper constituting the first connection portion 22 and the copper constituting the second connection portion 32 are reduced. It can be seen that can be directly metallurgically bonded.

(第2実施形態)
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10及びその製造方法と共通する部分についての説明は省略する。
(Second Embodiment)
This embodiment can refer to the preceding embodiment. For this reason, the description of the parts common to the electronic device 10 and the manufacturing method thereof shown in the preceding embodiment is omitted.

本実施形態の電子装置10は、図7に示すように、還元剤41を構成材料とする還元膜42をさらに備えている。還元膜42は、第1酸化膜24及び第2酸化膜31の表面の少なくとも一方であって、接合部40の周辺に形成されている。還元膜42は、少なくとも接合部40の周辺に形成されている。還元膜42は、接合部40に隣接して形成されている。   As shown in FIG. 7, the electronic device 10 of the present embodiment further includes a reducing film 42 that includes a reducing agent 41 as a constituent material. The reduction film 42 is formed around at least one of the surfaces of the first oxide film 24 and the second oxide film 31 and around the junction 40. The reduction film 42 is formed at least around the joint 40. The reduction film 42 is formed adjacent to the joint 40.

図7に示す例では、還元膜42が、第1酸化膜24及び第2酸化膜31の両表面に形成されている。還元膜42が、接合部40を取り囲むように形成されている。   In the example shown in FIG. 7, the reduction film 42 is formed on both surfaces of the first oxide film 24 and the second oxide film 31. A reduction film 42 is formed so as to surround the joint 40.

還元膜42は、上記した塗布工程において、多めに還元剤41を塗布することで、接合部40の周辺に残った還元剤41により形成されてもよい。また、接合部40の形成後、スプレー塗布などによって、新たに成膜してもよい。   The reducing film 42 may be formed by the reducing agent 41 remaining around the joint portion 40 by applying a large amount of the reducing agent 41 in the application step described above. In addition, after the bonding portion 40 is formed, a new film may be formed by spray coating or the like.

これによれば、外部雰囲気中(大気中)の酸素によって、接合部40の銅が酸化されるのを抑制することができる。これにより、電気抵抗の増大を抑制することができる。   According to this, it can suppress that the copper of the junction part 40 is oxidized with oxygen in external atmosphere (in the air). Thereby, the increase in electrical resistance can be suppressed.

なお、還元膜42は、酸化膜の表面であって接合部40の周辺に形成されればよい。たとえば酸化膜として第1酸化膜24のみを有する場合、第1酸化膜24の表面であって接合部40の周辺に、還元膜42が形成されればよい。   Note that the reduction film 42 may be formed on the surface of the oxide film and around the joint 40. For example, when only the first oxide film 24 is provided as the oxide film, the reduction film 42 may be formed on the surface of the first oxide film 24 and around the junction 40.

(第3実施形態)
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10及びその製造方法と共通する部分についての説明は省略する。
(Third embodiment)
This embodiment can refer to the preceding embodiment. For this reason, the description of the parts common to the electronic device 10 and the manufacturing method thereof shown in the preceding embodiment is omitted.

本実施形態の電子装置10も、図示を省略するが、先行実施形態(図1,2参照)に示した電子装置10と同じ構成を有している。また、同じ製造方法を用いて形成される。先行実施形態では、酸化膜(第1酸化膜24及び第2酸化膜31)の構成材料を酸化第二銅としたが、本実施形態では酸化第一銅(CUO)を構成材料とする。酸化第一銅は、たとえば酸化第二銅よりも低温の熱酸化によって形成することができる。 Although not shown, the electronic device 10 of the present embodiment also has the same configuration as the electronic device 10 shown in the preceding embodiment (see FIGS. 1 and 2). Moreover, it forms using the same manufacturing method. In the preceding embodiment, the constituent material of the oxide film (the first oxide film 24 and the second oxide film 31) is cupric oxide, but in this embodiment, cuprous oxide (CU 2 O) is the constituent material. . Cuprous oxide can be formed, for example, by thermal oxidation at a lower temperature than cupric oxide.

還元剤41としては、酸化第一銅を還元できるものを採用することができる。好ましくは、シクロオクタン、ジシクロペンタジエン、トリフェニルメタン、1,4−ジヒドロナフタレン、の少なくとも1つを用いるとよい。ここに例示した還元剤41については、後述する実施例に示すように、本発明者によって、酸化第一銅の還元能が確認されている。   As the reducing agent 41, one capable of reducing cuprous oxide can be employed. Preferably, at least one of cyclooctane, dicyclopentadiene, triphenylmethane, and 1,4-dihydronaphthalene is used. About the reducing agent 41 illustrated here, as shown in the Example mentioned later, the reducing ability of cuprous oxide is confirmed by this inventor.

次に、本発明者によって確認された具体的な実施例について説明する。   Next, specific examples confirmed by the present inventors will be described.

(実施例)
還元剤を溶剤(水、エタノール、ヘキサン、又はプソイドクメン)に溶かして溶液とし、この溶液中に酸化第一銅粉末を投入して混合し、300°で2分間加熱した。そして、加熱後の溶液を減圧濾過し、濾過により得られたサンプルを蛍光X線分析装置(XRF)により分析した。また、分析結果から還元率を算出した。
(Example)
The reducing agent was dissolved in a solvent (water, ethanol, hexane, or pseudocumene) to form a solution, and cuprous oxide powder was added to the solution, mixed, and heated at 300 ° for 2 minutes. Then, the heated solution was filtered under reduced pressure, and the sample obtained by filtration was analyzed with a fluorescent X-ray analyzer (XRF). Moreover, the reduction rate was calculated from the analysis results.

その際、上記した4つの還元剤41についてそれぞれ確認を行った。以下において、シクロオクタンを実施例7、ジシクロペンタジエンを実施例8、トリフェニルメタンを実施例9、1,4−ジヒドロナフタレンを実施例10と示す。   At that time, each of the four reducing agents 41 described above was confirmed. In the following, cyclooctane is shown as Example 7, dicyclopentadiene as Example 8, triphenylmethane as Example 9, and 1,4-dihydronaphthalene as Example 10.

図8に示すように、実施例7〜10のいずれにおいても、酸化第一銅(CUO)を銅に還元できることが明らかとなった。以上のことから、実施例7〜10に示す還元剤41を用いれば、加熱することで、第1酸化膜24及び第2酸化膜31を構成する酸化第一銅を銅に還元させ、第1接続部22を構成する銅と第2接続部32を構成する銅とを直接に冶金的に接合できることがわかる。 As shown in FIG. 8, in any of Examples 7 to 10, it was revealed that cuprous oxide (CU 2 O) can be reduced to copper. From the above, when the reducing agent 41 shown in Examples 7 to 10 is used, by heating, the cuprous oxide constituting the first oxide film 24 and the second oxide film 31 is reduced to copper, and the first It turns out that the copper which comprises the connection part 22 and the copper which comprises the 2nd connection part 32 can be directly metallurgically joined.

(第4実施形態)
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した電子装置10及びその製造方法と共通する部分についての説明は省略する。
(Fourth embodiment)
This embodiment can refer to the preceding embodiment. For this reason, the description of the parts common to the electronic device 10 and the manufacturing method thereof shown in the preceding embodiment is omitted.

先行実施形態では、被接続部材が基板11,12、端子がプレスフィット端子13を示した。しかしながら、被接続部材及び端子としては上記例に限定されない。端子としては、ばね性を有しており、自身のばね反力により、第2接続部を被接続部材の第1接続部に機械的に接続させることができるものであればよい。被接続部材としては、銅又は銅合金を含んで構成された第1接続部を有するものであればよい。   In the preceding embodiment, the connected members are the substrates 11 and 12, and the terminals are the press-fit terminals 13. However, the connected member and the terminal are not limited to the above example. Any terminal may be used as long as it has springiness and can mechanically connect the second connecting portion to the first connecting portion of the connected member by its own spring reaction force. As a to-be-connected member, what has a 1st connection part comprised including copper or a copper alloy should just be used.

図9に示すように、電子装置10は、被接続部材としてのバスバー43と、端子としてのリード端子45を有する電子部品44と、を備えている。バスバー43は、銅又は銅合金を構成材料として形成された金属板である母材46と、母材46の表面に形成された第1酸化膜47と、を有している。第1酸化膜47は、酸化第二銅を構成材料として形成されている。また、母材46及び第1酸化膜47のうち、リード端子45との接合部分及びその周辺部分により、第1接続部48が構成されている。このため、第1接続部48は、銅又は銅合金を含んで構成され、自身の表面に第1酸化膜47を有している。   As shown in FIG. 9, the electronic device 10 includes a bus bar 43 as a connected member and an electronic component 44 having a lead terminal 45 as a terminal. The bus bar 43 includes a base material 46 that is a metal plate formed using copper or a copper alloy as a constituent material, and a first oxide film 47 formed on the surface of the base material 46. The first oxide film 47 is formed using cupric oxide as a constituent material. In addition, the first connecting portion 48 is configured by the joint portion with the lead terminal 45 and the peripheral portion of the base material 46 and the first oxide film 47. For this reason, the 1st connection part 48 is comprised including copper or a copper alloy, and has the 1st oxide film 47 on its surface.

電子部品44において、リード端子45は、本体部49から延設されている。電子部品44は、一対のリード端子45を有している。各リード端子45は、銅又は銅合金を構成材料とする母材50と、母材50の表面に形成された第2酸化膜51と、を有している。母材50としては、たとえばリン青銅を採用することができる。リード端子45は、自身の先端部45aと本体部49との間に、第1屈曲部45b及び第2屈曲部45cを有している。第1屈曲部45bは本体部49側に位置し、第2屈曲部45cは、先端部45aと第2屈曲部45cとの間に設けられている。第2屈曲部45cの山側の頂点及びその周辺が、第1接続部48との接点をなす。   In the electronic component 44, the lead terminal 45 extends from the main body 49. The electronic component 44 has a pair of lead terminals 45. Each lead terminal 45 has a base material 50 composed of copper or a copper alloy, and a second oxide film 51 formed on the surface of the base material 50. As the base material 50, for example, phosphor bronze can be employed. The lead terminal 45 has a first bent portion 45 b and a second bent portion 45 c between its own tip portion 45 a and the main body portion 49. The first bent portion 45b is located on the main body portion 49 side, and the second bent portion 45c is provided between the distal end portion 45a and the second bent portion 45c. The peak on the mountain side of the second bent portion 45 c and its periphery form a contact point with the first connecting portion 48.

第1屈曲部45b及び第2屈曲部45cは、たとえば曲げ加工により形成されている。これら第1屈曲部45b及び第2屈曲部45cにより、先端部45aは、バスバーから離れた位置とされている。リード端子45は、バスバー43の板厚方向、換言すれば一対のリード端子45の並び方向に弾性変形可能となっている。   The first bent portion 45b and the second bent portion 45c are formed by bending, for example. By these first bent portion 45b and second bent portion 45c, the tip portion 45a is positioned away from the bus bar. The lead terminal 45 is elastically deformable in the plate thickness direction of the bus bar 43, in other words, in the direction in which the pair of lead terminals 45 are arranged.

一対のリード端子45は、自身のばね反力により、第2屈曲部45c間にバスバー43を保持する。各リード端子45は、バスバ−43の第1接続部48と機械的に接続する第2接続部52を有している。そして、第1接続部48と第2接続部52の接点を含んで接合部53が形成されている。第2接続部52は、銅又は銅合金を含んで構成されている。母材50及び第2酸化膜51のうち、接合部53を形成する部分及びその周辺部分により、第2接続部52が構成されている。   The pair of lead terminals 45 holds the bus bar 43 between the second bent portions 45c by its own spring reaction force. Each lead terminal 45 has a second connection portion 52 that is mechanically connected to the first connection portion 48 of the bus bar 43. A joint 53 is formed including a contact point between the first connection portion 48 and the second connection portion 52. The 2nd connection part 52 is comprised including copper or a copper alloy. Of the base material 50 and the second oxide film 51, a portion where the bonding portion 53 is formed and a peripheral portion thereof constitute a second connection portion 52.

接合部53は、接合部40同様、第1酸化膜47及び第2酸化膜51を構成する酸化第二銅が還元されることで、第1接続部48を構成する銅と第2接続部52を構成する銅とが直接に冶金的に接合されてなる。一対のリード端子45のそれぞれに接合部53が形成されている。   Similar to the bonding portion 40, the bonding portion 53 is formed by reducing the cupric oxide forming the first oxide film 47 and the second oxide film 51, thereby reducing the copper forming the first connection portion 48 and the second connection portion 52. Is directly metallurgically bonded to copper. A joint 53 is formed in each of the pair of lead terminals 45.

上記構成においても、先行実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、ばね性を有する端子としては、上記以外にも、音叉端子、板ばねやコイルばねが形成された端子などを採用することができる。   Even in the above configuration, the same effects as those of the preceding embodiment can be obtained. In addition to the above, a terminal having a spring property may be a tuning fork terminal, a terminal having a leaf spring or a coil spring, or the like.

また、第1酸化膜47及び第2酸化膜51を構成する酸化銅として、酸化第一銅を採用することもできる。バスバー43及びリード端子45の一方のみが酸化膜を有する構成を採用することもできる。   In addition, cuprous oxide can be adopted as the copper oxide constituting the first oxide film 47 and the second oxide film 51. A configuration in which only one of the bus bar 43 and the lead terminal 45 includes an oxide film may be employed.

また、バスバー43において、母材46の表面に銅又は銅合金を構成材料とする皮膜(たとえばめっき膜)が形成され、皮膜上に第1酸化膜47が形成された構成を採用することもできる。皮膜及び第1酸化膜47により、第1接続部48が構成されることとなる。この場合、母材46の構成材料は、銅又は銅合金に限定されない。同様に、リード端子45において、母材50の表面に銅又は銅合金を構成材料とする皮膜(たとえばめっき膜)が形成され、皮膜上に第2酸化膜51が形成された構成を採用することもできる。皮膜及び第2酸化膜51により、第2接続部52が構成されることとなる。この場合、母材50の構成材料は、銅又は銅合金に限定されない。   Alternatively, the bus bar 43 may be configured such that a film (for example, a plating film) made of copper or a copper alloy is formed on the surface of the base material 46 and the first oxide film 47 is formed on the film. . The coating and the first oxide film 47 constitute the first connection portion 48. In this case, the constituent material of the base material 46 is not limited to copper or a copper alloy. Similarly, the lead terminal 45 employs a configuration in which a film (for example, a plating film) made of copper or a copper alloy is formed on the surface of the base material 50 and the second oxide film 51 is formed on the film. You can also. The second connecting portion 52 is constituted by the film and the second oxide film 51. In this case, the constituent material of the base material 50 is not limited to copper or a copper alloy.

上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。   The structure of the said embodiment is an illustration to the last, Comprising: The scope of the present invention is not limited to the range of these description. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

第1実施形態では、各梁部30dに対して接合部40が1か所ずつ形成される例を示した。しかしながら、接合部40の個数は上記例に限定されない。たとえば図10に示す第1変形例のように、各梁部30dに対して接合部40が2か所ずつ形成されてもよい。このように、各梁部30dに複数箇所の接合部40が形成されてもよい。接合部53についても同様である。   In the first embodiment, an example is shown in which one joint 40 is formed for each beam 30d. However, the number of joints 40 is not limited to the above example. For example, as in the first modification shown in FIG. 10, two joint portions 40 may be formed for each beam portion 30d. As described above, a plurality of joint portions 40 may be formed in each beam portion 30d. The same applies to the joint portion 53.

10・・・電子装置、11,12…基板、11a,12a…一面、11b,12b…裏面、13…プレスフィット端子、14…電子部品、15…筐体、16…拡幅部、20…貫通孔、21…壁面、22…第1接続部、23…めっき膜、24…第1酸化膜、30…母材、30a…開口部、30b…先端部、30c…後端部、30d…梁部、31…第2酸化膜、32…第2接続部、40…接合部、41…還元剤、42…還元膜、43…バスバー、44…電子部品、45…リード端子、45a…先端部、45b…第1屈曲部、45c…第2屈曲部、46…母材、47…第1酸化膜、48…第1接続部、49…本体部、50…母材、51…第2酸化膜、52…第2接続部、53…接合部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electronic device 11,12 ... Board | substrate, 11a, 12a ... One side, 11b, 12b ... Back surface, 13 ... Press-fit terminal, 14 ... Electronic component, 15 ... Housing | casing, 16 ... Widening part, 20 ... Through-hole , 21 ... wall surface, 22 ... first connection part, 23 ... plating film, 24 ... first oxide film, 30 ... base material, 30a ... opening, 30b ... tip part, 30c ... rear end part, 30d ... beam part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... 2nd oxide film, 32 ... 2nd connection part, 40 ... Joint part, 41 ... Reducing agent, 42 ... Reduction film, 43 ... Bus bar, 44 ... Electronic component, 45 ... Lead terminal, 45a ... Tip part, 45b ... First bent portion, 45c ... second bent portion, 46 ... base material, 47 ... first oxide film, 48 ... first connection portion, 49 ... main body portion, 50 ... base material, 51 ... second oxide film, 52 ... 2nd connection part, 53 ... junction part

Claims (11)

銅又は銅合金を含んで構成された第1接続部(22,48)を有する被接続部材(11,12,43)と、
銅又は銅合金を含んで構成された第2接続部(32,52)を有し、自身のばね反力により、前記第2接続部が前記第1接続部に機械的に接続される端子(13,45)と、
前記第1接続部と前記第2接続部との接点を含んで形成された接合部(40,53)と、
を備え、
前記第1接続部及び前記第2接続部の少なくとも一方は、自身の表面であって前記接合部の周辺に、酸化銅を構成材料として形成された酸化膜(24,31,47,51)を有し、
前記接合部は、前記第1接続部を構成する銅と前記第2接続部を構成する銅とが直接に冶金的に接合されてなることを特徴とする電子装置。
A connected member (11, 12, 43) having a first connection part (22, 48) configured to contain copper or a copper alloy;
A terminal having a second connection portion (32, 52) configured to contain copper or a copper alloy, and mechanically connected to the first connection portion by the spring reaction force of the second connection portion (32, 52). 13, 45),
A joint (40, 53) formed including a contact point between the first connection part and the second connection part;
With
At least one of the first connection portion and the second connection portion has an oxide film (24, 31, 47, 51) formed of copper oxide as a constituent material on its surface and around the joint portion. Have
The electronic device is characterized in that the joining portion is obtained by directly metallurgically joining copper constituting the first connecting portion and copper constituting the second connecting portion.
前記被接続部材としての基板は、貫通孔(20)を有し、
前記第1接続部は、前記貫通孔の壁面(21)に形成されるとともに、銅を構成材料とするめっき膜(23)を含み、
前記端子は、前記貫通孔に圧入されて前記基板に保持されるプレスフィット端子であり、
前記接合部は、前記貫通孔内において形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
The substrate as the connected member has a through hole (20),
The first connection portion is formed on the wall surface (21) of the through hole, and includes a plating film (23) made of copper as a constituent material,
The terminal is a press-fit terminal that is press-fitted into the through hole and held on the substrate,
The electronic device according to claim 1, wherein the joint portion is formed in the through hole.
酸化銅を還元させる還元剤を構成材料とする還元膜(42)をさらに備え、
前記還元膜は、前記酸化膜の表面であって、前記接合部の周辺に形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子装置。
A reduction film (42) comprising a reducing agent that reduces copper oxide as a constituent material;
The electronic device according to claim 1, wherein the reduction film is formed on a surface of the oxide film and around the joint portion.
前記酸化銅は、酸化第二銅であり、
前記還元剤として、L−アスコルビン酸、D−アラボアスコルビン酸、アセトアルデヒド2,4−ジニトロフェニルヒドラゾン、4−ヒドラジノ安息香酸、ジエチルヒドロキシルアミン、1,3−ジヒドロキシアセトンダイマー、の少なくとも1つを用いることを特徴とする請求項3に記載の電子装置。
The copper oxide is cupric oxide,
As the reducing agent, at least one of L-ascorbic acid, D-araboascorbic acid, acetaldehyde 2,4-dinitrophenylhydrazone, 4-hydrazinobenzoic acid, diethylhydroxylamine, and 1,3-dihydroxyacetone dimer is used. The electronic device according to claim 3.
前記酸化銅は、酸化第一銅であり、
前記還元剤として、シクロオクタン、ジシクロペンタジエン、トリフェニルメタン、1,4−ジヒドロナフタレン、の少なくとも1つを用いることを特徴とする請求項3に記載の電子装置。
The copper oxide is cuprous oxide,
The electronic device according to claim 3, wherein at least one of cyclooctane, dicyclopentadiene, triphenylmethane, and 1,4-dihydronaphthalene is used as the reducing agent.
銅又は銅合金を含んで構成された第1接続部(22,48)を備える被接続部材(11,12,43)と、銅又は銅合金を含んで構成された第2接続部(32,52)を備え、ばね性を有する端子(13,45)と、を準備し、前記第1接続部の表面及び前記第2接続部の表面の少なくとも一方に、自身の一部として、酸化銅を構成材料とする酸化膜(24,31,47,51)を形成する酸化膜形成工程と、
前記酸化膜の表面に、酸化銅を還元させる還元剤(41)を塗布する塗布工程と、
塗布後、前記端子のばね反力により、前記第1接続部と前記第2接続部とを機械的に接続する接続工程と、
前記接続工程後、前記還元剤により酸化銅を銅に還元させながら、前記第1接続部と前記第2接続部との接点を含む部分において、前記第1接続部を構成する銅と前記第2接続部を構成する銅とを直接に冶金的に接合し、接合部(40,53)を形成する接合工程と、
を備えることを特徴とする電子装置の製造方法。
A connected member (11, 12, 43) including a first connection portion (22, 48) configured to contain copper or a copper alloy, and a second connection portion (32, 32) configured to include copper or a copper alloy 52) and having a spring property (13, 45), and at least one of the surface of the first connection part and the surface of the second connection part is made of copper oxide as a part of itself. An oxide film forming step for forming oxide films (24, 31, 47, 51) as constituent materials;
An application step of applying a reducing agent (41) for reducing copper oxide to the surface of the oxide film;
After application, a connection step of mechanically connecting the first connection portion and the second connection portion by a spring reaction force of the terminal;
After the connecting step, while the copper oxide is reduced to copper by the reducing agent, the copper constituting the first connecting portion and the second in the portion including the contact point between the first connecting portion and the second connecting portion. A joining step of directly metallurgically joining copper constituting the connecting portion to form a joining portion (40, 53);
An electronic device manufacturing method comprising:
前記被接続部材としての基板は、貫通孔(20)を有し、
前記第1接続部は、前記貫通孔の壁面(21)に形成されるとともに、銅を構成材料とするめっき膜(23)を含み、
前記端子は、プレスフィット端子であり、
前記接続工程では、前記プレスフィット端子を前記貫通孔に圧入して前記第1接続部と前記第2接続部とを機械的に接続し、
前記接合工程では、前記貫通孔内において前記接合部を形成することを特徴とする請求項6に記載の電子装置の製造方法。
The substrate as the connected member has a through hole (20),
The first connection portion is formed on the wall surface (21) of the through hole, and includes a plating film (23) made of copper as a constituent material,
The terminal is a press-fit terminal,
In the connection step, the press-fit terminal is press-fitted into the through hole to mechanically connect the first connection portion and the second connection portion,
The method for manufacturing an electronic device according to claim 6, wherein in the bonding step, the bonding portion is formed in the through hole.
前記酸化銅は、酸化第二銅であることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の電子装置の製造方法。   The method for manufacturing an electronic device according to claim 6, wherein the copper oxide is cupric oxide. 前記接合工程では、常温で、前記還元剤により酸化第二銅を銅に還元させることを特徴とする請求項8に記載の電子装置の製造方法。   9. The method of manufacturing an electronic device according to claim 8, wherein in the bonding step, cupric oxide is reduced to copper by the reducing agent at room temperature. 前記還元剤として、L−アスコルビン酸、D−アラボアスコルビン酸、アセトアルデヒド2,4−ジニトロフェニルヒドラゾン、4−ヒドラジノ安息香酸、ジエチルヒドロキシルアミン、1,3−ジヒドロキシアセトンダイマー、の少なくとも1つを用いることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の電子装置の製造方法。   As the reducing agent, at least one of L-ascorbic acid, D-araboascorbic acid, acetaldehyde 2,4-dinitrophenylhydrazone, 4-hydrazinobenzoic acid, diethylhydroxylamine, and 1,3-dihydroxyacetone dimer is used. The method for manufacturing an electronic device according to claim 8 or 9, wherein 前記酸化銅は、酸化第一銅であり、
前記還元剤として、シクロオクタン、ジシクロペンタジエン、トリフェニルメタン、1,4−ジヒドロナフタレン、の少なくとも1つを用いることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の電子装置の製造方法。
The copper oxide is cuprous oxide,
8. The method of manufacturing an electronic device according to claim 6, wherein at least one of cyclooctane, dicyclopentadiene, triphenylmethane, and 1,4-dihydronaphthalene is used as the reducing agent.
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