JPH02296314A - チップ部品の製造方法 - 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小型化・軽量化・薄形化に寄学する
電子回路部品の一種である積層セラミックコンデンサな
どのチップ部品の製造方法に１関す２、−７ るものである。

従来の技術 近年、電子機器の軽薄短小化に伴い、積層セラミックコ
ンデンサなどのチップ部品の需要がますます高まりつつ
ある。このようなチップ部品におりて、本発明者らは先
に特開昭６３−１５４０１号公報にて、端子電極部の表
面を平滑にし、プリント基板に実装する際における半田
付けの信頼性を向上させるようにした構造を提案した。

このチップ部品の製造工程を積層セラミックコンデンサ
を例にとり、第２図（Ａ）〜（Ｄ）と共に説明する。ま
ず、例えばチタン駿バリウムなどのセラミック誘電体の
表面に内部電極としてＰｄなとのｉｔ合金系のメタルグ
レーズペーストラスクリーン印刷法により所定の形状に
塗布し、これを順次操り返してセラミック誘電体と内部
電極が交互に積層したシートを作）、このシートを必要
とする寸法の個片状に打抜き加工し、相対１ｉ５］する
端面部に交互に内部電極が露出したコンデンサ素子材料
を作った。これを１ａｏｏ’ｃの高温で焼成して、積層
され、かつ焼１１＠された個片状のセラミックコンデン
サ素子を作製した。第２１図（ム）は上記のようにして
作製されたセラミックコンデンサ素子であシ、１はセラ
ミック誘電体、２はＰｂ系系内型電極ある。

次に、第２図（Ｂ）に示すように上述した如くして作っ
た個片状のセラミックコンデンサ素子の両端部に導電１
生金属であるＡｇペーストを塗布、焼付けしてＡｇ系電
極膜３を形成した。ここではＡｇを使用しているが、Ｃ
ｕ、　Ｎｉおよびそれらの合金など、導電１生をもつも
のであれば使用可能である。

次いで、第２図（Ｇ）に示すように上述した如くＡｇ系
電極膜３を両端部に形成したセラミックコンデンサ素子
の両端部の上記Ａｇ系電極暎３の上にバレルメッキ法に
より、導電性金属であるＮ１を用い、Ｎｉ膜４を厚さ３
〜５μｍにて形成した。

次に、第２ｆｌ（Ｄ）に示すようにセラミックコンデン
サ素子の両端部のＮｉ膜４の上に同じくバレルメッキ法
により、導電性金属であるＳｎまたはＳｎとＰｂの合金
を用論、半田膜５を厚さ３〜５μｍにて形成した。

その後、端子電極部の最外層金属膜である半田膜５の融
点より高温で加熱溶融処理を施し、第２図（Ｅ）に示す
ように最外層部・成膜としての半田１模５ａを形成する
ことにより、積層セラミックコンデンサを作製していた
。ここで、上記加熱溶融処理は上述した特開昭６３−１
５４０１号公報に示されるように、例えば第２図（Ｄ）
に示す状態に作製されたセラミックコンデンサ素子をロ
ジン系フラックスに浸漬した後、半田膜５の融へよりも
高い温度にてカ典処浬を行うことにより、端子電極部の
最外層部に再溶融金属膜からなる半田膜５＆を形成する
ことができる。

また、半田ｊ摸５（６ａ）の下地（ここではＮ１嘆４）
はこの半田膜５（５ａ）よりも融点が高くしかもこの半
田膜５（５ａ）と親和性の良い金属材料で構成されてい
ることが必要である。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような本発明者らが先に提案したチ
ップ部品の製造方法では、端子電極部の最外層電極膜で
ある半田膜６を加熱溶副（した際に表面張力による溶融
金属の移動が起シ、角部における１模厚がなくなってし
まうという事態が発生していた。このため、第２１図（
Ｅ）に示すように上記最外層電極膜の角部Ａにおいては
、最外層電極膜である半田ｊ摸５（５ａ）の方から敢え
て第２層目の金属膜、すなわちＮ１膜４が露出した状態
となり、この金属膜（Ｎｉ＋摸４）の酸化などによりプ
リント基板への実装半田付は時に、その部分へは半田が
付着しないという半田付は不良が不良する可能性が犬で
あるという問題点を有していた。

本発明はこのような間頂点を解決しようとするもので、
実装半田付は時における半田付は不良が発生することの
ないチップ部品の製造方法を提供することを目的とする
ものである。

課題を解決するだめの手段 この課９項を解決するだめに本発明は、機能素子の両４
部に少なくとも一層以上の電極１漠の下地となるＳｎま
たはＳｎとＰｂの合金以外の金４からなる導電１金属膜
を形成し、さらに前記下地の導６　ベーノ 電性金属膜の上に設けられる電極膜の最外層電極膜をそ
の融点が前記最外層電極膜の方から数えて第２層目のＳ
ｎまたはＳｎとＰｂの合金からなる電極膜の層１点より
低いＳｎとＰｂの合金にて形成した後、前記最外層電極
膜の融点と前記最外層電極膜の方から数えて第２層目の
電極膜の継面の中間温度で加熱溶融処理を施すようにし
だものである。

作用 この製造方法によれば、端子電極部の最外層部の金属膜
が加熱溶融されているため、溶融時に働く表面張力によ
り表面積が加熱溶融前より小さくなり、これにより表面
が平滑化され、保存中に異物の付着やガスの吸着が極端
に減少し、長期間の保存に対しても半田付けの信頼面を
確保することができる。また、溶融時に表面あるいはく
ぼみの内部に・吸着・吸蔵していた異物、ガス類も放出
されるため、最外層の膜自体も不純物を含まない清潔な
嘆となり、半田膜れ性および半田付は信頼性の向上につ
ながることとなる。そして、加熱溶融処理は最外層電極
膜の融点とこの最外層電極膜の方から数えて第２層目の
電極膜の融点の中間の温度で行うため、溶融されるのは
最外層電極膜のみであり、表面張力による溶融金属の移
動が起った場合、角部において露出するのは最外層電極
膜の方から数えて第２層目の電極膜であるが、この第２
層目の電極膜もＳｎまたはＳｎ　とＰｂの合金で形成さ
れていることにより、ブリ／ト基板への実装半田付は時
に角部へは半田が付着しないという半田付は不良が発生
することはなく、半田付けによる信頼性を向上させるこ
とができることとなる。

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（ム）〜（Ｉ’）は本発明の一実施例による積層
セラミックコンデンサの製造工程を示す断面図であ〕、
端子電極部分を形成する工程を主体的に示してしる。

第１図（ム）〜（Ｆ）において、１はセラミック誘電体
、２はＰｄ系内部屯極、３はＡｇ系電極膜、４はＮｉ膜
であり、これらは第２図の従来例と同一のものである。

また、６はＳｎ膜、７はＳｎとＰｂの組成比が６０　：
　４０である半田膜、７１Ｌは加熱溶融処理されたＳｎ
とＰｂの組成比が６０：４０である半田膜である。

次に、本実施例による積層セラミックコンデンサの製造
工程を説明する。まず、第１図（ム）〜（Ｇ）までの工
程は、従来例の第２図（ム）〜（０）までの工程と同じ
であり、説明は省略する。そして次に両端部にｄｉ膜４
を形成したセラミックコンデンサ素子の上記両端部の上
記Ｎｉ膜４の上に、第１図（Ｄ）に示すようにバレルメ
ッキ法によシ、導電性金属であるＳｎを用い、Ｓｎ膜６
を厚さ３〜６μｍにて形成した。次いで、第１図ＩＣ）
に示すように上述した如（Ｓｎ膜７を形成したセラミッ
クコンデンサ素子の両端部のＳｎ膜６の土に、同じくバ
レルメッキ法によシ、導電性金属であるＳｎとＰｂの組
成比が６０：４０である半田を用＾、半田膜７を厚さ１
〜２μｍに形成した。

次に、上述したようにＳｎとＰｂの組成比が６０　：　
４０である半田膜７を両端部に形成したセラミックコン
デンサ素子に対し、加熱溶融処理を施すことによシ、第
１図（Ｆ）に示すように加熱溶融処理されたＳｎとＰｂ
の組成比が６０　：　４０である半田膜７ａが形成され
る。本実施例における上記加熱溶融処理は、やはり本発
明者らが先に提案した特開昭６３−２９９０５号公報に
開示されている通り、ガラス製の筒状容器に高沸点液体
であるやし油を入れ、その容器中におけるやし油に下方
へいくのにしたがい低温となる温度勾配をもたせ、上記
容器中におけるやし油の高温部側よシ低温部側に第１図
（ＩＣ）に示すように両端部の最外層に半田膜７が形成
されたセラミックコンデンサ素子を移動させ、高温部に
て上記ＳｎとＰｂの組成比が６０：　４０である半田膜
７を溶融させ、低温部にて冷却、固化させることにより
半田膜７ａを形成する方法で行った。ここで、加熱溶融
処理部となる高温部の温度は、最外層部の方よシ数えて
第１層目である上記ＳｎとＰｂの組成比が６０：４０で
ある半田膜７の融点（１ｓａ’ｃ）とその最１０ページ 外層部の方よシ数えて第２層目である上記Ｓｎ膜６の融
点（２３２’Ｃ）の中間の温度である２００　℃とし、
溶融時間は１．５秒間とした。

下記の第１表に、以上の説明と同様の方法にて各種の端
子電極構造をもつ試料を作製し、その時の加熱溶融処理
温度や、角部のＳｎ膜またはＳｎとＰｂの合金膜の切れ
巾、８６℃、８５に湿中糟に２４０時間投入後の半田付
は信頼性、半田濡れ時間を示している。第１表中に示す
試料１が上記実施例によるものである。ここで、角部の
Ｓｎ膜またはＳｎとＰｂの合金膜の切れ巾は、セラミッ
クコンデンサ素子を断面研磨し金属顕微鏡を用いて測定
した。また、半田付は信頼性は半田の付着しない部分の
面積が端子電極部全体の６％以上に及ぶものを不良品と
した。また、半田濡れ時間はメニスコグラフ法にて測定
した。なお、表中の端子電極構造は、最外層部の方から
数えた層数と各層の成分を示している。

上記第１表に示したように、端子電極荷造が最外層部側
から見て、Ｓｎまだは３ｎとＰｂの合金の単独層と、Ｓ
ｎまたはＳｎとＰｂの合金以外の金属ｊ摸とからそれぞ
れ第１層目と第２層目が溝底されている試料４．５のよ
うな場合には、角部のＳｎ膜まだはＳｎとＰｂの合金膜
の切れが生じ、半田付は不良が多く発生した。また、加
熱溶融処理の温度を最外層部の方から数えて第１層目お
よび第２層目の電極膜の融点より高温で行った試料６の
ような場合にも同様に半田付は不良が多く発生した。

そして、最外層電極膜をＳｎとＰｂの合金にて形成し、
その最外層部４膜の方から数えて第２層目の電極膜をＳ
ｎまたはＳｎとＰｂの合金とから形成し、かつ最外層電
極膜の融点を第２層目の電極膜のそれより低いものとし
、しかも両者の融点の中間の温度で加熱４融処理を施し
た本発明にかかる試料１，２．３は、それぞれ第１表に
示すように良好な特［生結果が得られている。また、試
料２においては、最外層部の方から数えて第３層目にＳ
ｎ膜を設け、その下に上述したＮ１膜、Ａｇ系電極膜を
形成してＡる例であり、この場合は最外層部の方から范
て第１層目のｓＶ九＝’ｅ○／４０の半田膜より第２層
目のＳｎ／Ｐｂ　＝９０／１０の半田膜の方の融点が高
く、さらに第２層目のＳｎ／Ｐｂ−９０／１０の半田膜
より第３層目のＳｎ膜の方の融点が高ＡものとなってＡ
る。

なお、上記の実施例では積層セラミックコンデンサにつ
・ハてのみ説明しだが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、角板状チップ抵抗器などでも同様の効果が得
られるものである。また、端子電極部に形成するＳｎ　
まだはＳｎとＰｂの合金からなる少なくとも２層の電極
膜の下地は、主起実施例におけるＮ１膜とＡｇ系電極膜
に限定されるものではなく、例えばＣｕ暎とＡｇ　−Ｐ
ｂ合金１僕の組み合せなどでもよく、要は少なくとも一
層以上のＳｎまだはＳｎとＰｂの合金以外のａ属からな
る導電性金属膜が設けられていればよいものである。

発明の効果 １４　／、−７ 以上のように本発明によれば、端子電極部の最外層電極
膜をその融点が前記最外層電極膜の方から数えて第２１
−目のＳｎまたはＳｎとＰｂの合金からなる電極膜の融
点より低いＳｎとＰｂの合金にて形成した後、前記最外
層電極膜と前記最外層電極膜の方から数えて第２層目の
電極１摸の融点の中間温度で加熱溶融処理を施すことに
より、半田濡れ性の改善と長期の保存に対しての半田付
けによる信頼性が向上するという効果が得られる。特に
、加熱溶融処理は最外層部の方から数えて第１層目の電
極膜の融点と第２層目の電極膜の融点の中間は度で行っ
たため、溶融されるのは融点の低い最外層重＋ｉ、膜の
みであり、表面張力による宕融金属の移動が起った場合
、角部において露出するのは最外層部の方から数えて第
２層目の′電極膜もＳｎまたはＳｎとＰｂ　　の合金か
ら形成されていることにより、プリント基板への実装半
田付は時に角部へは半田が付着しないという半田付は不
良が発生することはなくなシ、半田付けによる信頼性を
向上させることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ム）〜（Ｆ）は本発明方法にかかる積層セラミ
ツクコ／アンサの製造工程を示す断面図、第２図（ム）
〜（ＩＣ）は従来例における積層セラミックコンデンサ
の実速工程を示す断面図である。 １・・・・・セラミック誘電体、２・・・・・・Ｐｄ系
内部電極、３・・・・・・Ａｇ系電極膜、４・・・Ｎｉ
膜、６・・・・８ｎ膜、７　＋　７１Ｌ　　・・・半田
膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機能素子の両端部に少なくとも一層以上の電極膜の下地
   となるＳｎまたはＳｎとＰｂの合金以外の金属からなる
   導電性金属膜を形成し、さらに前記下地の導電性金属膜
   の上に設けられる電極膜の最外層電極膜をその融点が前
   記最外層電極膜の方から数えて第２層目のＳｎまたはＳ
   ｎとＰｂの合金からなる電極膜の融点より低いＳｎとＰ
   ｂの合金にて形成した後、前記最外層電極膜の融点と前
   記最外層電極膜の方から数えて第２層目の電極膜の融点
   の中間温度で加熱溶融処理を施すようにしたチップ部品
   の製造方法。