JPH04219913A - 電子素子のロウ金属二重構造、およびロウ金属二重構造電子素子の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型電気素子を固着性
良くハンダ付けできる、電気素子のロウ２層構造電極に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子素子の小型化が進み、あるい
は１つの製品に使用される電子素子の数が極端に多くな
ってきたために、電子素子１つ１つを基盤にハンダ付け
することは非常に困難かつ非効率になってきている。こ
のため、ある種の電子素子、例えばセラミック固定抵抗
器やセラミックなどは、その電極表面にハンダ材などの
軟ロウ材をメッキして層着し、該電子素子を基盤上に仮
止めして加熱するだけで、全ての電子素子が一挙にハン
ダ付けできるような構造にしてある。

【０００３】しかし、電子素子の電極にハンダを層着し
ただけでは、満足のいくハンダ付けが行えなかった。こ
れを特にセラミック固定抵抗器を例にとって説明すれば
、セラミック固定抵抗器を対象とする基盤にハンダ付け
するときに、その際に加わる熱で電極表面のロウ材が溶
け出し、当該ロウ材が、電極のセラミック基板側面と、
セラミック基板上面の２箇所に分離して固まってしまい
、結局、ハンダ付けに係わるロウ材は、基盤と電極のセ
ラミック基板側面部分に接するだけになって、満足のい
く接合力が得られなかったからである（図４参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の電子
素子のハンダ付けに上記のような問題点があったことに
鑑みてなされたもので、ハンダ付け加工が施される際の
被熱によって電極部を被覆しているロウ材が流動化する
ことなく、信頼性の高いハンダ付けが行えるような電子
素子のロウ材被覆電極を提供することを技術的課題とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明において、上記課
題解決のために採用された手段は、セラミック固定抵抗
器、セラミックコンデンサなどの電子素子の電極３・３
において、電極３・３に対し、高温溶融ロウ金属層３３
を設け、この上層に最外層として低温溶融ロウ金属層３
４を設け、前記高温溶融ロウ金属層３３には、低温溶融
ロウ金属の構成金属中の少なくとも１種類と、同種の金
属か、または合金を形成することができる金属を含ませ
るようにするという手段を採用することによって、低温
溶融ロウ金属層３４が溶融してハンダ付けが行われたと
きに、下層の高温溶融ロウ層３３が溶け出すことなく低
温溶融ロウ金属層３４と混和することにより、ロウ材全
体として２か所に分離したりすることがなく、当該電子
素子をしっかりと基盤にハンダ付けできるようにしたと
いうものである。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を、図１に示す第１実施例、及
び図３に示す第２実施例に基づいて説明する。

【０００７】第１実施例のセラミック固定抵抗器を製造
するには、まず、セラミック抵抗器の半製品　（縱１．
６ｍｍ，横０．８ｍｍ，高さ０．４ｍｍ）を良く洗浄し
てからニッケルメッキを施すことから始める。

【０００８】この半製品（松下電器社製）は、直方体形
状のセラミックス抵抗基板１（株式会社万越製）の上面
に、ルテニウムを主成分とする抵抗器本体２を載設し、
抵抗器本体２両端から基板１下縁に向って銀−ガラス混
合物を塗布焼着し、銀が焼着された部分を除く部分にガ
ラスコートを施して製造されたものである。この半製品
においては、銀−ガラス混合物の焼着後、およそ　２０
０〜　３００ミクロンの厚さの銀層３１を形成している
。なお、このとき、電極金属として銀を使用する理由は
、焼着に伴う温度上昇によって金属が酸化腐蝕されない
ようにするためである。

【０００９】また、前記ニッケルメッキは、バレルメッ
キ法、ニッケルワット浴で行う。このとき、使用するメ
ッキ液は、水１リットル当り、硫酸ニッケル　１５０〜
　３５０グラム、塩化ニッケル４０〜７０グラム、ホウ
酸４０〜７０グラムを溶かし込んだものであって、メッ
キの進行と共にメッキ液の濃度を薄めながら行い、メッ
キ終了後、厚さ５ミクロン前後のニッケル層３２が形成
されるようにする。 なお、このニッケル層３２を形成する理由は、製品完成
後のハンダ付けによる熱で、銀層３１が溶融流失しない
ようにするためである。

【００１０】ニッケルメッキが終わったところで、次に
高温溶融ロウ金属層３３を層着する。このロウ金属層３
３の層着は、スズ含有量９４％のハンダを溶液１リット
ル当り１０〜３０グラム程度溶かし込んだアルカノール
スルホン酸溶液を使用し、ニッケルメッキ同様、メッキ
の進行と共にメッキ濃度を薄めながらバレルメッキ法で
厚さ５ミクロン前後のハンダ層を形成することによって
行われる。

【００１１】続いて、スズ含有量６３％のハンダを溶液
１リットル当り１０〜３０グラム程度溶かし込んだアル
カノールスルホン酸溶液を用いて、再度ハンダメッキを
行う。 このハンダメッキによって、厚さ５ミクロン程度の低温
溶融ロウ金属層３４を形成するのである。

【００１２】こうして、完成されたセラミック固定抵抗
器の電極３・３に被覆されるロウ材層３３・３４の融点
は、それぞれ、スズ含有量９４％のハンダからなる高温
溶融ロウ金属層３３が融点約　２２４℃、スズ含有量６
３％のハンダからなる低温溶融ロウ金属層３４が融点約
　１８４℃である。

【００１３】このセラミック固定抵抗器を比較的低温（
　１９０℃前後）で基盤Ｂにハンダ付けすると、最外層
の低温溶融ロウ金属層３４（融点約　１８４℃）は溶湯
状態になって、電極の抵抗器上面に接する部分と抵抗器
側面に接する部分の２つに分かれながら、基盤と抵抗器
を接続するが、低温溶融ロウ金属層３４下層の高温溶融
ロウ金属層３３（融点約　２２４℃）は熱溶融せず、高
温溶融ロウ金属層３３中の鉛の一部が熱溶融した低温溶
融ロウ金属に融解し、融解した低温溶融ロウ金属中のス
ズは高温溶融ロウ金属層３３中に浸透するようにしなが
ら、両ハンダ材が混ざり合い、両ロウ材層の境界面で鉛
とスズの新らた共晶相を形成するようにして、低温溶融
ロウ金属と高温溶融ロウ金属が一体化するので、ロウ金
属全体として電極の基板上面から電極の基板側面にわた
って略逆Ｌ字形の一体化ロウ金属層３５を形成し、抵抗
器と基盤とを強固にハンダ付けできるのである（図２参
照）。

【００１４】これに対し、図３に示す第２実施例のセラ
ミックコンデンサは、パラジウムとガラスを主成分とす
る蓄電材４０・４０・…と、セラミック材４１・４１・
…を積層し、焼結一体化した上で、蓄電材４０・４０・
…の一層ごとに左右両電極３・３に接続して構成される
もので、電極３・３は第１実施例のセラミック固定抵抗
器同様にして銀層３１、ニッケル層３２、高温溶融ロウ
金属層３３、低温溶融ロウ金属層３４が積層されて形成
されている。しかして、このセラミックコンデンサを基
盤上にハンダ付けすると、第１実施例のセラミック固定
抵抗器同様、高温溶融ロウ金属、低温溶融ロウ金属が混
ざり合い、一体化して強固にハンダ付けできるのである
。

【００１５】本実施例は以上のように構成されるが、本
発明が上記実施例にのみ限定されるものではないことは
当然であり、特に、高温溶融ロウ金属としてメッキ容易
なスズ単体を用い、低温溶融ロウ金属としてハンダ材を
用いることも可能で、このときは、ハンダ付け時にハン
ダ材中の鉛がスズ単体中に浸透するようにして、ウイス
カー現象を防ぎながらハンダ付けできるといった効果も
得られる。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、熱溶融
する低温ロウ金属と熱溶融しない高温ロウ金属とが融解
により一体化するので、熱溶融したハンダ材が２箇所に
分離してしまうようなことがなく、電子素子と基盤とを
強固にハンダ付けすることができる。このように、本発
明のロウ２層構造電極は、産業上の利用価値が頗る高い
。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のセラミック固定抵抗器の模式的な
断面図である。

【図２】同抵抗器を基盤上にハンダ付けしたところの模
式的な断面図である。

【図３】第２実施例のセラミックコンデンサの断面図で
ある。

【図４】従来のセラミック固定抵抗器を基盤上にハンダ
付けしたところの模式的な断面図である。

【符号の簡単な説明】

１　　セラミック基板 ２　　抵抗器本体 ３　　電極 ３１　　銀層 ３２　　ニッケル層 ３３　　高温溶融ロウ金属層 ３４　　低温溶融ロウ金属層 ３５　　一体化ロウ金属 ３６　　ハンダ層 ４０　　蓄電材 ４１　　セラミック材 Ｂ　　基盤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　セラミック固定抵抗器、セラミックコ
   ンデンサなどの電子素子の電極３・３において、電極３
   ・３が、最外層には低温溶融ロウ金属層３４を、低温溶
   融ロウ金属層３４の下層には高温溶融ロウ金属層３３を
   有し、前記高温溶融ロウ金属層３３は、低温溶融ロウ金
   属の構成金属中の少なくとも１種類と、同種の金属か、
   または合金を形成することができる金属を含んでいるこ
   とを特徴とする電子素子のロウ２層構造電極。