JPH0217614A - チップ部品の電極処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子機器の軽量化、薄形化、小形化に寄与する
電子部品の一種であるチップ抵抗器などのチップ部品の
電極処理方法に関するものである。

従来の技術 従来、この種のチップ部品は、第３図に示すような構成
であった。第３図は例として角板形チップ抵抗器の断面
図を示しており、１はアルミナなどの絶縁基板、２は抵
抗体、３は銀糸電極膜、４はニッケ／ｖＮｉ膜、５は電
気メッキ法で析出されたはんだ（Ｓｎ−Ｐｂ系合金）（
またはスズＳｎあるいは鉛ｐｂ）膜、６は上記抵抗体２
を保護するだめのガラス被覆膜である。

このように従来のチップ部品は、電極部の最外層に低融
点金属メッキ膜を有し、また下地層（ここではニッケル
膜５）として上記低融点金属メッキ膜よりも融点が高く
、しかも低融点金属メッキ膜と親和性のよい材料からな
る高融点金属膜または高融点合金膜（以下、これらを高
融点金属膜と総称する）が形成された構造となっている
。

このような従来の構成のチップ部品では、電極部の最外
層が低融点金属メッキ膜から構成され、その表面が粗面
になっており、表面積が非常に大きなものとなっている
。このため、これらの膜は異物の吸蔵やガスの吸着がし
やすぐなシ、長期間保存した場合には電極表面が酸化な
どの化学変化を起こし、プリント基板への実装はんだ付
は時にはんだ付は不良を発生させる可能性が大であると
いう問題点があった。また、表面を平滑なものとするた
めに低融点金属メッキ膜を光沢メッキで構成した場合に
は、不純物（有機物）を含んでいるためにはんだ付は性
が悪いという致命的な欠点を有している。

さて、上述したような電極部の表面が粗面になっている
低融点金属メッキ膜を平滑な面とするための電極処理方
法としては、雰囲気炉、赤外線炉。

熱風炉、熱板などを用いる加熱電極処理方法あるい！ｄ
ペーパーフヱイズンｐダリング法（ＶＰＳ法）を利用す
る方法が知られている。その中より、−例として赤外線
加熱器を利用したチップ部品の電極処理方法について、
以下に説明する。

第４図はこの赤外線加熱器を利用した電極処理方法を実
施するだめの装置の概略構成図を示すものである。

第４図において、７はＭ３図に示したような構造を有す
るチップ部品、８はチップ部品整列機、９はフラックス
塗布機、１ｏは赤外線加熱器、１１は冷却器、１２は電
極処理済チップ部品泡出し機、１３はベルト駆動部、１
４は電極処理装置架台、１５はチップ部品搬送ベルト、
１ｅはベルト洗浄器である。

そして、チップ部品の電極部の低融点金属メッキ膜を溶
融させる工程としては、■チップ部品整列→■フラック
ス塗市→■加熱溶融→■冷却固化→■チップ部品取出し
の５工程からなっている。

すなわち、ベルト駆動部１３によシ搬送されるチップ部
品搬送べμトラ６上にチップ部品整列機８よりチップ部
品７を供給し、次の工程でチップ部品７にフラックスを
塗布した後、トンネル式の赤外線加熱器１０でフラック
スを塗布した電極部を加熱溶融させ、続いてその溶融部
を冷却器１１によって冷却固化させ、その後電極処理済
チップ部品取出し機１２でもって電極処理の済んだチッ
プ部品７を増出す訳である。また、チップ部品搬送ベル
ト１５はべμト洗浄器１６で洗浄された後、再びチップ
部品７が供給されるようになって因る。

発明が解決しようとする課題 このような従来の電極処理方法では、各工程に独立の設
備が必要な上に、チップ部品搬送ベルトがフラックスで
汚れる九め、洗浄器を設置しなければならない。また、
そのようなことより設備が大きくならざるを得なく、し
かも各設備間のタイミングをとるために（搬送ベルトで
搬送されるチップ部品の移送速度と、フラックス塗布や
チップ部品泡出しのタイミングとを同期させるため）、
精度が必要な設備にならざるを得ないという基本的な問
題点をもつものであった。

以下に、この上述した電極処理方法のもつ問題点につい
て列挙する。

■　独立の設備が必要で、連続した生産ラインの構築が
困難で、量産性を阻害する大きな要因となる。

■　空気中にて加熱溶融させるため、溶融金属表面の酸
化防止としてフラックスが必要である。

■　フラックスを使用するため、フラックスが加熱され
てチップ部品に焼付き、チップ部品の洗浄が困難である
。

■　加熱部はトンネル式になっているため、空気が自由
に出入りし、温度を安定化させることが難しい。

■　搬送べ〜トも同時に加熱されているため、加熱およ
び冷却に時間がかかることになり、非常に長い炉が必要
となるとともに、しかも急冷するためには冷却器が必要
となる。

■　搬送べ／１／）にフラックスが付着し、設備の故障
の原因にもなるので、搬送ベルトの洗浄を実施しなけれ
ばならない。

■　設備全体からみても機械的に動く部分が多く、その
上にフラックスを使用しているため、フラノクスが設備
の動く部分に付着して故障を起こし、設備の稼働率を落
とす原因となりやすい。

このように第４図に示す赤外線加熱器を利用した電極処
理方法では、多くの問題点を有しており。

その改善が強く求められている。

また、上述したところの他の電極処理方法においても、
大なり小なり、この赤外線加熱器を利用した電極処理方
法と類似した問題点を有している。

そして、チップ部品の寸法は一般的に、３．２ｍｍＸ１
６ｍｍと小さく、さらには最近ではＪＱｍｍ　ＩＸ：　
１．２５ｍｍといった非常に小さいチップ部品が使用さ
れるようになってきており、ますますその小形化傾向が
強くなっている。このようにチップ部品の寸法が非常に
小さいこともあり、また上述したように従来知られてい
るところの電極処理方法が非常に多くの問題点を有して
いることもあって、現在のチップ部品においては電極部
の表面を平滑なものとする処理がほとんどなされていな
いのが実情である。

本発明は上述したようなチップ部品の電極部がもつ問題
点を解決し、チップ部品の電極部表面積を小にし、しか
も平滑化してはんだ濡れ性の改善と長期の保存に対して
はんだ付けの信頼性を向上させることを第１の目的とし
ている。また、本発明の第２の目的は従来知られている
ところの電極処理方法のもつ問題点を解決し、機械に複
雑な構造を持たず量産性の高い溶融処理が可能で、溶融
温度も精度よくコントローμすることができ、しかもフ
ラックスを使用しなくても処理が可能な電極処理法を提
供しようとするものである。

課題を解決するための手段 以上のような課題を解決するために本発明は、高周波誘
導処理により、電極に下地層として高融点金属膜を有し
、最外層に低融点金属膜を保持したチップ部品の電極の
最外層低融点金属膜を高周波誘導加熱して溶融させるよ
うにしたものである。

作用 この構成によれば、電極の下地層としての高融点金属膜
および最外層の低融点金属膜に高周波誘導によシこの金
属膜に誘導電流（うず電流）が生じ、この誘導電流はこ
の金属膜のもつ抵抗によりエネルギーを損失し熱を発生
し、この発生する熱を制御することにより低融点金属膜
だけが溶融され顆次冷却されるため、溶融時に表面張力
が働き、表面積は小さくなっており、この状態で冷却さ
れることによって、メッキ膜などで形成された低融点金
属膜のものと比較して極めて表面積が小さくなり、しか
も表面も平滑になって保存中に異物の付着やガスの吸着
が極端に少ないものとなる。また高周波誘導処理は、高
周波誘導コイルの表面や高周波誘導コイルの巻き窓中を
通過させるだけで可能なため、複雑な機能も必要でなく
、従来生産ライン中に直結が可能で量産性も適したもの
である。処理が短時間であれば、空気雰囲気中で処理が
可能で、長時間となれば窒素中等不活性ガスあるいは還
元雰囲気中で行なう方がより良好な状態かえられる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明によるチップ部品の電極処理方法を実施
するだめの方法の一例を示す概念図である。

第１図において７は第３図に示したような構造を有する
チップ部品で、第４図と同一符号を付しである。１７は
高周波誘導コイルで、らせん状に巻かれて、内に筒状空
間部１８を有しており、チップ部品７がその中を通過さ
せることが出来る。

次に、この第１図の方法を用いて、チップ部品７の電極
部表面を処理する方法について実施例をあげ説明する。

高周波誘導コイ／ｌ／１７に発振周波数１３〜１５ＭＨ
ｚ、最高２ＫＷの電流を流し、中央部は１０１／ｗｉｎ
の空気を流した状態の中をチップ部品７を投入する。こ
こで実施例で使用したチップ部品７は角板形チップ抵抗
器で、電極部の構造が最下層はムｇ−Ｐｄ、中間層はＮ
ｉ、最外層（低融点金属メッキ膜）には５ｎ−Ｐ（１＝
６０：４０の厚み７〜１０μｍの電気メッキ膜を有した
ものである。チップ部品７は約１０秒間投入処理された
後取出され、高周波誘導加熱により表面は溶融平滑化さ
れた状態となる。筒状空間部１８内には何ら機構もない
ので簡略な構造のコンベアにのせてチップ部品７を搬送
することで処理すればよい。又、チップ部品を一定方向
にそろえる必要もないので、均一で生産性の高い方法と
なる。

また、溶融されるチップ部品の電極部最外層としては、
電気メッキや化学メッキで構成された低融点金属メッキ
膜に限られることはなく溶射や蒸着などにより形成され
た低融点金属膜であっても差支えないものである。さら
に、これらの低融点金属膜を構成する材料としては上記
実施例のはんだの池に、一般によく用いられているスズ
やさらには鉛などが使用可能なものである。そして、低
融点金属膜の融点は１ｏｏ〜６５０℃、膜厚は１μｍ以
上であることが好ましい。まず、融点が１００℃未満の
場合ははんだ付けした後、再溶融金属膜が部品使用中に
自己発熱で溶融してしまうことがあシ、５５Ｃ）Ｃを超
える場合は抵抗体や被覆膜が破壊されてしまい、チップ
部品としての性能を保持できなくなる恐れがある。また
、膜厚が１／１ｍ未満の場合、熱処理後に均一な膜が形
成できなく、実装時におけるはんだ付けの信頼性が落ち
ることになり、保管中に酸化してしまうことにもなる。

この膜厚は８〜１６１１Ｔ！１であれば非常にはんだ付
けがしやすいことが実装により確認されている。

また、実施例に述べた高周波誘導処理方法としては、高
周波誘導コイルが、うず巻状でも、だ円状でも、また高
周波誘導コイルは筒状空間部１８の内側でも外側でもよ
い。

さらに、第２図ａに示すように、うず巻状に巻いた高周
波誘導コイ／ｌ／１７’の上側又は下側にチップ部品７
を通過させるようにしたり、第２図すに示すようにうず
巻状に巻くと共に、コの字状に成型した高周波誘導コイ
／Ｌ／１７’を用い、その高周波誘導コイ＃１７′の間
を通過させるようにしてもよい。

また、処理時間が長くなる場合、例えば処理面積が大き
い場合や処理膜厚が厚い場合等には、表面酸化で溶融処
理を阻害する場合があるので、窒素ガスや水素入り窒素
ガス、アルゴンガス等、不活性ガス雰囲気や還元雰囲気
にて行なうことがより効果を上げることとなる。また、
フラックスを使用することもさらに効果を上げる手段と
なる。

発明の効果 以上のように本発明におけるチップ部品の電極処理方法
は構成されているものであり、数多くの特徴を有してい
る。まず、低融点金属膜が高周波誘導コイルの表面を通
過するだけで、溶融し、通過後は空冷されるため、溶融
時の表面張力が働き。

表面積は小さくなっており、この状態で冷却されること
によってメッキ膜などで形成された低融点金属膜のもの
と比較して極めて表面積が小さくなり平滑となる。また
溶融時に内部に吸着しているガス類が放出されたり、処
理後のよごれも付きにくくなるので、チップ部品として
要求されるはんだ付は特性も大巾に向上するものである
。

ここで本発明による効果を以下に列挙する。

■　チップ部品の表裏そろえや、角度、向き等もそろえ
ることなく処理出来るので複雑な機構の設備が必要でな
い。

■　機構が簡略なので、前後の工程と直結出来、連続生
産ラインの構築が可能で生産性が向上する。

■　部品の大小を問わず処理が可能である。

■　処理時間が長くなる場合には、不活性ガス雰囲気や
還元雰囲気中で処理すれば設備も前述同様簡略なもので
すむ。

■　フラックスを使用しなくても処理が可能で、設備へ
の焼付やチップ部品への焼付がなく、後処理が必要でな
い。

■　処理設備は高周波銹導コイルの周波数や印加電力の
コントロールで条件が安定化するので処理後のチップ部
品のはんだ付は特性の均一化が図れる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明におけるチップ部品の電極処理方法の一
実施例を示す概略図、第２図ａ、ｂは本発明の池の実施
例を示す概略図、第３図はチップ部品の一種である角形
チップ抵抗器を示す断面図、第４図は従来知られている
ところのチップ部品の電極処理方法を実施するだめの装
置の一例を示す概略構成図である。 ７・・・・・・チップ部品、１７　、１７’、　ｆｆ　
７’　　・・・・・・高周波誘導コイル。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極部の最外層電極膜に低融点金属メッキ膜を設
   け、前記電極部の低融点金属メッキ膜の下地はこの低融
   点金属メッキ膜よりも融点が高い金属材料で構成された
   チップ部品を、高周波誘導加熱により、当該電極部の最
   外層電極膜を溶融平滑化するチップ部品の電極処理方法
   。
2. （２）窒素ガス，水素入り窒素ガス（グリーンガス），
   アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気あるいは還元雰囲気
   において処理する請求項１記載のチップ部品の電極処理
   方法。
3. （３）低融点金属メッキ膜にスズまたは鉛またははんだ
   を用いて請求項１記載のチップ部品の電極処理方法。
4. （４）低融点金属メッキ膜が電気メッキ膜または化学メ
   ッキ膜で構成されたものである請求項１記載のチップ部
   品の電極処理方法。