JPH08124708A - チップ状電子部品およびその製造方法 - Google Patents

チップ状電子部品およびその製造方法

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JPH08124708A
JPH08124708A JP6255057A JP25505794A JPH08124708A JP H08124708 A JPH08124708 A JP H08124708A JP 6255057 A JP6255057 A JP 6255057A JP 25505794 A JP25505794 A JP 25505794A JP H08124708 A JPH08124708 A JP H08124708A
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JP
Japan
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layer
tin
chip
electronic component
coat layer
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Pending
Application number
JP6255057A
Other languages
English (en)
Inventor
Masato Hashimoto
正人 橋本
Goji Himori
剛司 檜森
Ryo Kimura
涼 木村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】高密度配線回路に用いられるチップ状電子部品
において、側面電極形成時の電極間の電気的特性の劣化
しない低温度で耐酸性、耐熱性に優れた側面電極層を形
成し、製造歩留の向上を実現し安価で提供する。 【構成】電子部品本体の一面あるいは複数面に上面電極
層2を被着形成し、この上面電極層2に導電性材料とし
て銅系金属粉とニッケル系金属粉の混合粉体とバインダ
として熱硬化性ポリマーを混合した導電性ペーストを塗
布硬化した側面電極層3と、この側面電極層3の上に第
2層としてスズコート層あるいははんだコート層7を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はチップ抵抗器やチップコ
ンデンサなどのチップ状電子部品およびその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の電子機器の軽薄短小化に対する要
求がますます増大していく中、回路基板の配線密度を高
めるため、電子部品には非常に小型な電子部品が多く用
いられるようになってきた。
【0003】従来のチップ状電子部品のうち角形チップ
抵抗器の構造の一例を図4、図5に示す。図4は斜視
図、図5は断面図である。
【0004】従来の角形チップ抵抗器は96アルミナ基
板10上に形成された一対の銀系厚膜電極による一対の
上面電極層11と、この上面電極層11と接続するよう
に形成されたルテニウム系厚膜抵抗による抵抗層12
と、この抵抗層12を完全に覆うガラスによる保護層1
4と、前記上面電極層11の一部と重なる銀系厚膜の側
面電極層13とからなっている。なお、露出電極面には
はんだ付け性を確保するためにNiメッキ層15とはん
だメッキ層16を形成して外部電極としている。
【0005】また低温プロセス化を狙い銀系厚膜による
端面電極を、Ni−Cr系薄膜電極をスパッタ工法によ
り形成する方法や、銅粉体あるいは銀などの導電性金属
粉体をエポキシ系樹脂あるいはフェノール系樹脂などの
バインダと混合した導電性樹脂によって構成する方法も
ある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この角形チッ
プ抵抗器の側面電極層13は銀系厚膜ペーストを約60
0℃程度の温度で焼成し形成するため、側面電極形成以
前に調整された側面電極間の抵抗値が抵抗層12の熱影
響により変化する。この抵抗値の変化は近年市場が大き
くなっている精密(±1%,±0.5%)級の角形チッ
プ抵抗器の製造歩留を悪化する主要因となっている。
【0007】一般に側面電極形成時の温度を下げるため
には、銀系厚膜材料の低温化、樹脂系電極の採用、スパ
ッタ電極の採用が考えられてきた。しかし、(1)銀系
厚膜材料の低温化には銀系厚膜材料中のガラス材料のガ
ラス転移点を下げる必要があるが、ガラス転移点を下げ
ることによりガラス材料の耐酸性が低下してしまうた
め、Niメッキ中においてメッキ液の酸により強度が大
幅に劣化してしてしまう。(2)一般に従来の樹脂系電
極は金属粉として銅や銀など非常にはんだ喰われの起こ
し易い導体を用いているため、角形チップ抵抗器が実装
される保証温度(270℃のはんだ槽に10秒間浸漬)
で強度が劣化してしまう。(3)スパッタ工程は生産性
に乏しいとともに設備費用が膨大となり、製造原価が増
加するといった欠点を有しているため導入されていな
い。
【0008】また、チップコンデンサにおいても低温プ
ロセス化による電気特性値の工程変化の削減は強く望ま
れているが同様の問題で実用化が進んでいない。
【0009】本発明はこのような課題を解決するもの
で、側面電極間の電気特性値が変化しない低温度(25
0℃〜400℃)で耐酸性、耐熱性に優れた側面電極層
を形成し、製造歩留を向上することにより、チップ状電
子部品を安価で提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、電子部品本体の一面あるいは複数面に外部
電極を被着形成し、この外部電極を導電性材料として銅
系金属粉とニッケル系金属粉の混合粉体とバインダとし
て熱硬化性ポリマーを混合した導電性ペーストを塗布硬
化した側面電極層と、この側面電極層の上に第2層とし
てスズコート層あるいははんだコート層で構成されてお
り、前記スズコート層あるいは、はんだコート層は20
0℃〜250℃の溶融はんだ槽中にディップして形成す
るか、電気メッキ工法により形成して構成される。
【0011】
【作用】一般に銅系金属粉体だけでは、はんだ喰われが
非常に発生し易く(板状等の銅では銅の喰われが、全体
の体積と比べ無視できるほど小さいため問題にならない
が、銅粉体の場合には、粉体径が約20μm以下と非常
に小さいため、粉体の全部あるいは一部がはんだに喰わ
れる。)、一方ニッケル系金属粉体だけでははんだ喰わ
れは発生しないが、スズコート層あるいははんだコート
層を形成する200℃付近の温度でははんだは濡れない
ため、本発明では側面電極層は導電性材料として銅系金
属粉とニッケル系金属粉の混合粉体からなる導電性材料
とバインダとして熱硬化性ポリマーを混合した導電性ペ
ーストを塗布し、150℃〜250℃の温度で熱処理す
ることにより、溶剤の揮発と樹脂の重合反応により金属
粉充填密度が上昇するとともに、側面電極層表面では銅
系金属粉とニッケル系金属粉がそれぞれほぼ均一に分布
した状態で形成され、このため、スズコート層あるいは
はんだコート層がコート層を形成する場合や、チップ状
電子部品をプリント基板に実装する場合にスズコート層
あるいははんだコート層が溶融した場合に、表面にほぼ
均一に分布した銅系金属粉ははんだ濡れを確保し、同様
にニッケル金属粉ははんだ喰われを抑制する働きを示
す。以上により、電極間の電気的特性の変化しない低温
度(150℃〜250℃)で耐酸性、耐熱性に優れた側
面電極層を形成し、製造歩留の向上を実現することで、
チップ状電子部品を安価に提供することが可能となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図1、図
2を用いてチップ状電子部品の中で最も出荷数量が多い
角形チップ抵抗器を例に説明する。
【0013】図1は本発明の一実施例を示す斜視図であ
り、図2は断面図である。図1において、本発明による
角形チップ抵抗器は、96アルミナ基板1と、前記96
アルミナ基板1上の銀系厚膜の一対の上面電極層2と、
前記上面電極層2の一部に重なるルテニウム系厚膜の抵
抗層4と、前記抵抗層4を完全に覆う樹脂による保護層
6と、前記上面電極層2を完全に覆う厚さ10〜50μ
mの銅系金属粉とニッケル系金属粉の混合粉体とバイン
ダとして熱硬化性ポリマーを混合した導電性ペーストを
塗布硬化した一対の側面電極層3と、前記側面電極層3
の露出部分に形成されたはんだコート層7より構成され
ている。この側面電極層3とはんだコート層7で外部電
極を構成している。
【0014】次に、図1、図2に示した本発明の一実施
例の製造方法について説明する。まず、耐熱性および絶
縁性に優れた96アルミナ基板1には短冊状および個片
状に分割するために、分割溝(グリーンシート時に金型
成形)が形成されている。次に、前記96アルミナ基板
1の表面に厚膜銀ペーストをスクリーン印刷・乾燥し、
ベルト式連続焼成炉によって850℃の温度で、ピーク
時間6分、IN−OUT 45分のプロファイルによっ
て焼成し上面電極層2を形成した。
【0015】次に、上面電極層2の一部に重なるように
RuO2を主成分とする厚膜抵抗ペーストをスクリーン
印刷し、ベルト式連続焼成炉により850℃の温度で、
ピーク時間6分、IN−OUT 45分のプロファイル
によって焼成し抵抗層4を形成した。次に、前記上面電
極層2間の前記抵抗層4の抵抗値を揃えるために、レー
ザー光によって前記抵抗層4の一部を破壊し抵抗値修正
(Lカット、30mm/秒、12kHz、5W)を行った。
続いて、前記抵抗層4を完全に覆うようにエポキシ系樹
脂ペーストをスクリーン印刷し、ベルト式連続硬化炉に
よって200℃の温度で、ピーク時間30分、IN−O
UT 50分の硬化プロファイルによって硬化し保護層
6を形成した。
【0016】次に、側面電極を形成するための準備工程
として、96アルミナ基板1を個片に分割し、端面電極
を形成する箇所を露出させる。次に前記個片状アルミナ
基板を櫛歯状の保持治具を用いて側面電極形成面が水平
になるように固定する。次に前記上面電極層2を完全に
覆うように銅系金属粉50%(粒径約2〜30μm、表
面を厚さ1μm以下の銀にて被覆)とニッケル系金属粉
50%(粒径約2〜10μm、表面を厚さ1μm以下の
銀にて被覆)の混合紛体とノボラック系フェノール樹脂
をブチルカルビトールを溶剤として3本ロールにて混練
した導電性樹脂ペーストをあらかじめ約200μmの膜
厚で均一にステンレス金属上に膜形成して置き、ディッ
プ法により塗布し、ベルト式連続遠赤外線硬化炉によっ
て、ピーク時間160℃−15分、IN−OUT 40
分の温度プロファイルによって熱処理を行い、側面部の
厚みが約30〜40μmの側面電極層3を形成した。
【0017】次に、前出櫛歯型治具ごとをフラックスに
浸漬後、余熱−はんだ浸漬(230℃10秒間)を経て
側面電極層3上に、はんだコート層7を形成し外部電極
とした。以上の工程により、本発明の一実施例による角
形チップ抵抗器を試作した。
【0018】この本発明の実施例による角形チップ抵抗
器と従来の角形チップ抵抗器および側面電極として厚膜
電極(Ni−はんだめっき)、銀系樹脂電極(Ni−は
んだめっき)を用いた比較品をたわみ強度試験(JIS
−C5202の試験法による)を実施した。その結果を
図3に示す。またそれぞれの角形チップ抵抗器の抵抗値
分布(出荷抵抗値選別前)を測定した結果を(表1)に
示す。
【0019】
【表1】
【0020】(表1)より、本発明品は優れた抵抗値分
布を有しており、すなわち抵抗トリミング後の抵抗値シ
フトが極めて少ないことが分かる。
【0021】また、図3より本発明品は現行品と比べほ
ぼ同等の性能を有し、従来の銀系樹脂電極品による比較
品と比べて強いたわみ強度を有していることがわかる。
【0022】なお、この実施例において側面電極層3の
バインダにはノボラック系フェノール樹脂を用いたがは
んだ濡れ性を阻害せず、十分低い導体抵抗を確保できれ
ばアラルキルのような高耐熱のフェノール樹脂やイミド
系、エポキシ系の樹脂でも可能である。但し、樹脂の特
性上フェノール系樹脂が前出特性を満足する上では最も
適当であった。
【0023】また、保護層6としてエポキシ系樹脂を用
いたが、その他の密閉性に優れた樹脂(ポリイミド系、
アクリル系等)でも可能であるし、ガラスを保護層6と
して用いた場合でも、
【0024】
【外1】
【0025】は0.5%程度になり従来の厚膜電極品よ
りも分布が小さくなるという効果を確認している(この
場合にはレーザートリミング前にプリコートガラスの印
刷・焼成が必要となる。)。
【0026】また、はんだコート層7は、230℃10
秒間のはんだ浸漬により形成したが、これはスズあるい
ははんだを主成分とするペースト材料を側面電極層3を
覆うようにディップあるいは転写印刷し、200℃〜2
80℃の雰囲気中で熱処理することにより形成しても同
等の性能が得られることを確認している。また、大量の
チップ状電子部品にコートする場合には電解メッキ工法
によりはんだコート層を形成する工法がコスト的にも有
利である。但し、電解メッキ工法でははんだコート層の
表面の凹凸が大きいため、長期にわたるはんだ濡れ性で
は、はんだディップ工法、ペースト形成法より劣ること
を確認している(作用に記述したとおり側面電極層がは
んだに喰われないので、従来工法のようにNiめっきを
バリア層として形成する必要はない。)。
【0027】また、銅系金属粉およびニッケル系金属粉
には銀を被覆したが、これは被覆無しでも構わないし、
金、白金、スズ、鉛、スズ−鉛合金などの金属被覆でも
構わない。但し、銀の被覆は比較的容易に粉体上にめっ
きできる上、ニッケル系金属粉体の導体抵抗を大きく減
少させる効果もあるので最も適当であった。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明で
は、チップ状電子部品本体の一面あるいは複数面に外部
電極を被着形成し、この外部電極を導電性材料として銅
系金属粉とニッケル系金属粉の混合粉体とバインダとし
て熱硬化性ポリマーを混合した導電性ペーストを塗布硬
化した側面電極層と、この側面電極層の上に第2層とし
てスズコート層あるいははんだコート層を設けて構成
し、前記スズコート層あるいははんだコート層は200
℃〜250℃の溶融はんだ槽中にディップして形成する
か、電気メッキ工法により形成することを特徴とするよ
うに構成されるので、電極間の電気的特性の変化しない
低温度で耐酸性、耐熱性に優れた側面電極層を形成し、
製造歩留の向上を実現することで、チップ状電子部品を
安価で提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の角形チップ抵抗器の構造を
示す斜視図
【図2】本発明の一実施例の角形チップ抵抗器の構造を
示す断面図
【図3】たわみ強度の特性比較図
【図4】従来の角形チップ抵抗器の構造を示す斜視図
【図5】従来の角形チップ抵抗器の構造を示す断面図
【符号の説明】
1 96アルミナ基板 2 上面電極層 3 側面電極層 4 抵抗層 6 保護層 7 はんだコート層
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01C 17/28 17/30

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品本体の一面あるいは複数面に外
    部電極を被着形成し、この外部電極を導電性材料として
    銅系金属粉とニッケル系金属粉の混合粉体とバインダと
    して熱硬化性ポリマーを混合した導電性ペーストを塗布
    硬化した側面電極層と、この側面電極層の上に第2層と
    してスズコート層あるいははんだコート層を設けた構成
    とするチップ状電子部品。
  2. 【請求項2】 銅系金属粉が金、白金、銀、スズ、鉛、
    スズ−鉛合金の何れかにて被覆されていることを特徴と
    する請求項1記載のチップ状電子部品。
  3. 【請求項3】 ニッケル系金属粉が金、白金、銀、ス
    ズ、鉛、スズ−鉛合金の何れかにて被覆されていること
    を特徴とする請求項1記載のチップ状電子部品。
  4. 【請求項4】 スズコート層あるいははんだコート層は
    200℃〜250℃の溶融スズ槽あるいは溶融はんだ槽
    中にディップし形成することを特徴とする請求項1記載
    のチップ状電子部品の製造方法。
  5. 【請求項5】 スズコート層あるいははんだコート層は
    電気メッキ工法により形成することを特徴とする請求項
    1記載のチップ状電子部品の製造方法。
  6. 【請求項6】 スズコート層あるいははんだコート層
    は、スズあるいははんだを主成分とするペースト材料を
    側面電極層を覆うようにディップあるいは転写印刷し、
    200℃〜280℃の雰囲気中で熱処理することにより
    形成することを特徴とする請求項1記載のチップ状電子
    部品の製造方法。
JP6255057A 1994-10-20 1994-10-20 チップ状電子部品およびその製造方法 Pending JPH08124708A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017123453A (ja) * 2016-01-08 2017-07-13 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. チップ抵抗素子

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017123453A (ja) * 2016-01-08 2017-07-13 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. チップ抵抗素子

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