JP2001196266A - チップ状電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板実装時にかかる熱ストレスで発生する故
障をあらかじめ除去することができるチップ状電子部品
の製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 無電解Ｎｉ−Ｂめっき液からなる無電解
Ｎｉめっき層を形成し、この上に電解Ｎｉめっき層、Ｓ
ｎまたはＳｎ合金からなる電解半田めっき層を形成する
製造方法とすることにより、信頼性に優れたチップ状電
子部品を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器に使用
されるチップ状電子部品の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の軽薄短小化と面実装技
術の進展からチップ状電子部品が急増しており、チップ
状電子部品の具体例としてチップ状固定電解コンデンサ
を例にして以下に説明する。小型大容量化が進展する中
で、次の２点がチップ状固体電解コンデンサにおいても
要求されている。 チップ状電子部品自身の層の小型化。 従来の共晶半田（６３％Ｓｎ／Ｐｂ半田）からＰｂフ
リー半田化への移行にともなう半田溶融温度の上昇によ
る実装時のチップ状電子部品の耐熱性。

【０００３】以下、従来のチップ状固体電解コンデンサ
の製造方法について説明する。図２は従来のチップ状固
体電解コンデンサの構成を断面図で示したもので、図３
は従来のチップ状固体電解コンデンサの製造方法を説明
するための製造工程図である。

【０００４】図２、図３において、１はコンデンサ素
子、２は陽極導出線、３は陰極層、４は導電粉末を混入
した熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂からなるペース
ト状の導電性接着剤により接続されたリベット状の銀か
らなる陰極導出材、５はトランスファー成形法で形成す
るエポキシ樹脂からなる外装樹脂、６は陽極導出面、７
は陰極導出面、８は無電解Ｎｉ−Ｐめっき液からなる陽
極無電解Ｎｉめっき層、９は無電解Ｎｉ−Ｐめっき液か
らなる陰極無電解Ｎｉめっき層、１０，１１は電解めっ
きによるＮｉめっき層、１２，１３は電解めっきによる
ＳｎもしくはＳｎ合金で形成した半田めっき層である。

【０００５】このように構成された従来のチップ状固体
電解コンデンサは、陽極導出線２を具備する弁作用金属
からなる陽極体に誘電体酸化被膜層、電解質層、陰極層
３を順次形成して構成したコンデンサ素子１に陰極導出
材４を接合する。この陰極導出材４を形成するまでの工
程が図３に示す陰極導出部形成工程１４Ａである。次
に、コンデンサ素子１を陽極導出線２と陰極導出材４の
一部が外部に引き出されるように外装樹脂５でモールド
する工程が外装樹脂工程１４Ｂである。

【０００６】続いて、外装樹脂５の陽極導出線２側の陽
極導出面６に対向する陰極導出面７の一部を除去して陰
極導出材４を一部表出させ、エージング、熱処理を行っ
た後、ブラスト処理により外装樹脂５と陽極導出線２の
表面に機械的粗化を行い、その後陽極導出線２の不要部
分を切断する工程が陰極導出工程１４Ｃであり、この陰
極導出工程１４Ｃで部分単体として個片化される。

【０００７】次に、外装樹脂５の両端部に陽極導出線
２、陰極導出材４にそれぞれ接続されるような陽極無電
解Ｎｉめっき層８と陰極無電解Ｎｉめっき層９を形成す
るために、無電解Ｎｉめっきの前処理とめっき被膜のア
ンカー効果による密着強度を保つための弗化物水溶液か
らなる化学的粗化を行い、無電解Ｎｉ−Ｐめっき液を用
いて外装樹脂５表面に無電解Ｎｉめっき層を１±０．５
μｍの厚みで形成するのが無電解めっき層形成工程１４
Ｄである。

【０００８】続いて、電子部品としての外部電極端子を
形成するため無電解めっき層を形成した外装樹脂５の両
端部にレジストインクを塗布して硬化後、このレジスト
インクが被覆されていない部分の無電解Ｎｉめっき層を
除去するためのエッチングを行い、続いてレジストイン
クを溶解除去した後、レジストインクに被覆されてエッ
チング後に残存した無電解Ｎｉめっき層８，９上に電解
Ｎｉめっき層１０，１１及びＳｎもしくはＳｎ合金から
なる半田めっき層１２，１３を形成するのが電解めっき
工程１４Ｅである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のチップ状固体電解コンデンサにおいては基板実装時に
かかる熱ストレスで故障する製品をあらかじめ取り除く
ために熱処理を行っており、これは製造工程中で受ける
種々なストレスが原因と思われ、製品として完成した状
態に近い状態で熱処理を行った方が効果を有することは
わかっているが、外部電極端子の構成材料である無電解
Ｎｉ−Ｐめっき液を用いて形成した無電解Ｎｉめっき層
８，９および電解めっきにて形成されたＮｉめっき層１
０，１１及びＳｎもしくはＳｎ合金からなる半田めっき
層１２，１３は、大気中で加熱すると酸化し、めっき層
間の接続、最外層においては半田濡れ性を悪化させると
いう課題があった。

【００１０】また、熱処理は基板実装時のリフローピー
ク温度以上の温度で加熱すると効果が上がるが、リフロ
ーピーク温度以上を維持する場合、めっき層を酸化させ
ずに加熱する装置は非常に高価でランニングコストもか
かり、そのため、無電解めっき形成工程１４Ｄ以前に熱
処理を行わなければならず、この熱処理により前もって
不良品を除去することが確実に行えないという課題があ
った。

【００１１】本発明はこのような従来の課題を解決し、
無電解めっき工程以降において、めっき層間の接続およ
び半田濡れ性を悪化させず、大気中、基板実装時のリフ
ローピーク温度以上の温度で熱処理を簡単に行うことが
できるチップ状電子部品の製造方法を提供することを目
的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のチップ状電子部品の製造方法は、無電解Ｎｉ
−Ｂめっき液からなる無電解Ｎｉめっき層を形成し、こ
の上に電解Ｎｉめっき層、ＳｎまたはＳｎ合金からなる
電解半田めっき層を形成する製造方法としたものであ
る。

【００１３】この本発明により無電解Ｎｉ−Ｂめっき液
からなる無電解Ｎｉめっきにより形成された無電解Ｎｉ
めっき層は大気中で加熱しても酸化され難く、熱処理を
行った後に、電解Ｎｉめっき層、電解ＳｎまたはＳｎ合
金からなる電解半田めっき層を形成しても、めっき層間
接続・半田濡れ性においても良好な外部電極端子を形成
することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、電子部品素子の端子取り出し部を除いて形成された
外装樹脂の表面を粗面化し、この表面に無電解Ｎｉ−Ｂ
めっき液からなる無電解Ｎｉめっき層を形成し、これを
乾燥させた後熱処理をし、次にこの電子部品素子の端子
取り出し部となる両端部にレジストインクを塗布して硬
化させた後、エッチングによって上記レジストインクの
形成されていない部分の無電解Ｎｉめっき層を除去し、
続いて上記レジストインクを除去した後、残った無電解
Ｎｉめっき層上に電解Ｎｉめっき層、電解半田めっき層
を形成するようにしたチップ状電子部品の製造方法とい
うもので、めっき層間の接続および半田濡れ性を悪化さ
せず、大気中で熱処理を簡単に行えるという作用を有す
る。

【００１５】請求項２に記載の発明は、電子部品素子の
端子取り出し部を除いて形成された外装樹脂の表面を粗
面化し、この表面に無電解Ｎｉ−Ｂめっき液からなる無
電解Ｎｉめっき層を形成した後、この電子部品素子の端
子取り出し部となる両端部にレジストインクを塗布して
硬化させた後、エッチングによって上記レジストインク
の形成されていない部分の無電解Ｎｉめっき層を除去
し、続いて上記レジストインクを除去し、乾燥・熱処理
を施した後、無電解Ｎｉめっき層上に電解Ｎｉめっき層
及び電解半田めっき層を形成するようにしたチップ状電
子部品の製造方法というもので、チップ状電子部品の最
終形状に近い構造にて熱処理ができ、基板実装時に電子
部品にかかる熱ストレスに近い応力がかけられるという
作用を有する。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の発明において、熱処理を回路基板に実
装する時のリフローピーク温度以上の温度で、かつ大気
中で行うようにした製造方法であり、この方法により、
より確実に前もって不良品を除去することができるとい
う作用を有する。

【００１７】以下、本発明の一実施の形態について、チ
ップ状電子部品としてタンタル固体電解コンデンサを例
にして図面を参照しながら説明する。

【００１８】図１は本実施の形態におけるチップ状のタ
ンタル固体電解コンデンサの構成を示した断面図であ
り、図１において１５はコンデンサ素子で、このコンデ
ンサ素子１５は弁作用金属であるタンタル金属粉末をタ
ンタル金属線からなる陽極導出線１６を埋設した状態で
成形して焼結した多孔質の陽極体の表面に、一般的な方
法で誘電体酸化皮膜、電解質層を順次形成し、その後、
カーボン層と銀ペーストからなる陰極層１７を形成する
ことにより構成している。１８は陰極導出材であり、こ
の陰極導出材１８は凸状に加工された銀リベットをコン
デンサ素子１５の陰極層１７における陽極導出線１６の
引き出し面と対向する面に導電性接着剤で接着すること
で構成している。

【００１９】続いて、陽極導出線１６が片側に引き出さ
れるようにコンデンサ素子１５および陰極導出材１８を
含めてトランスファーモールドにより製品寸法より長め
に外装樹脂１９にて被覆し、その後、外装樹脂１９にお
ける陽極導出線１６の引き出し面である陽極導出面２０
と対向する面の一部を除去して陰極導出面２１に陰極導
出材１８の一部を表出させる。

【００２０】その後、陽極導出線１６、陰極導出面２１
および外装樹脂１９の全表面にブラスト処理を施すこと
によりそれぞれの表面を物理的に粗面化する。そして陽
極導出線１６を所定寸法に切断し、その後、ｐＨ１０〜
１２のアルカリ溶液で脱脂後、さらに弗化物水溶液によ
る化学的粗化を施し、その後、無電解めっきの前処理と
なるパラジウムの触媒付与を行い、次に、外装樹脂１９
における陽極導出線１６の表出部と陰極導出材１８の表
出部を含む外部電極形成部に無電解Ｎｉ−Ｂめっき液か
らなる無電解Ｎｉめっき層を約１．０μｍの厚さで析出
させ、その後、乾燥・基板実装時のリフローピーク温度
以上の熱処理を大気中で行う。

【００２１】その後、端子取り出し部となる両端面にレ
ジストを塗布硬化し、エッチングによってレジストが形
成されていない部分の無電解Ｎｉめっき層を除去し、そ
の後レジストを除去することにより陽極側と陰極側に無
電解Ｎｉめっき層２２，２３を形成する。その後、この
無電解Ｎｉめっき層２２，２３の上に電解めっき浴にて
Ｎｉめっき層全体の厚さが約４μｍになるように電解Ｎ
ｉめっき層２４，２５を析出させることにより外部電極
を構成するベース金属層を形成する。その後、良好な半
田特性を確保するために厚さ約６μｍのＳｎまたはＳｎ
合金からなる半田めっき層２６，２７を電解めっきによ
り形成し、図１に示すチップ状固体電解コンデンサを完
成させた。

【００２２】上記本実施の形態における構成に基づい
て、２０１２サイズ、定格６．３Ｖ１０μＦのチップ状
固体電解コンデンサを作製するとともに、比較例として
外部電極を構成するＮｉ−Ｐめっき液からなる無電解め
っき層と熱処理以外は本実施の形態と全く同じ構成にし
た従来のチップ状固体電解コンデンサを作製し、半田耐
熱性試験を行った結果を比較し、その比較結果を（表
１）に示す。また半田付け性試験の結果を（表２）に示
す。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】（表１）から明らかなように、本実施の形
態におけるチップ状固体電解コンデンサは、半田耐熱試
験での劣化率が低いことから、基板実装時に受ける熱ス
トレスによって故障する製品をあらかじめ取り除けてい
ることがわかる。また、リフローピーク温度以下の熱処
理では効果が薄いことがわかる。

【００２６】また、（表２）から明らかなように、本実
施の形態におけるチップ状固体電解コンデンサは、従来
品と比較しても半田付け性において引けを取らないこと
がわかる。

【００２７】なお、本実施の形態において、粗面化され
た外装樹脂５の表面に無電解Ｎｉ−Ｂめっき液からなる
無電解Ｎｉめっき層を形成した後、乾燥・熱処理を施
し、次にこの両端部にレジストインクを塗布して硬化
後、エッチングによってレジストインクの形成されてい
ない部分の無電解Ｎｉめっき層を除去し、続いてレジス
トインクを除去した後、残った無電解Ｎｉめっき層上に
電解Ｎｉめっき層を形成したものについて説明したが、
本発明はこの方法に限定されるものではなく、粗面化さ
れた外装樹脂５の表面に無電解Ｎｉ−Ｂめっき液からな
る無電解Ｎｉめっき層を形成した後、この端部にレジス
トインクを塗布して硬化後、エッチングによってレジス
トインクの形成されていない部分の無電解Ｎｉめっき層
を除去し、続いてレジストインクを除去した後、リフロ
ーピーク温度以上の温度で乾燥・熱処理を施し、無電解
Ｎｉめっき層上に電解Ｎｉめっき層及びＳｎまたはＳｎ
合金からなる半田めっき層を形成しても同様の効果が得
られるものである。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明は、無電解めっき部
分に無電解Ｎｉ−Ｂめっき液からなる無電解Ｎｉめっき
層を形成後、大気中にて熱処理をかけても酸化され難
く、その後、無電解Ｎｉめっき層上に電解めっき層を形
成することができ、また、最外層の電解めっきをＰｂフ
リーめっきとすることにより、チップ状電子部品の電極
端子として、Ｐｂフリー化が可能となるものである。

【００２９】また、基板実装時のリフローピーク温度以
上の温度で処理することができるために故障率の低減が
可能であり、かつ大気中にて熱処理ができるので安価で
簡単な設備で熱処理が可能であり、量産性に富むもので
あるなど、貢献度の高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチップ状電子部品の製造方法の一実施
の形態による形成されたチップ状固体電解コンデンサの
構成を示す断面図

【図２】従来のチップ状固体電解コンデンサの構成を示
す断面図

【図３】従来のチップ状固体電解コンデンサの製造方法
を示す製造工程図

【符号の説明】

１５ コンデンサ素子 １６ 陽極導出線 １７ 陰極層 １８ 陰極導出材 １９ 外装樹脂 ２０ 陽極導出面 ２１ 陰極導出面 ２２，２３ 無電解Ｎｉ−Ｂめっき液からなる無電解Ｎ
ｉめっき層 ２４，２５ 電解Ｎｉめっき層 ２６，２７ Ｐｂフリー半田めっき層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 和幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼野 剛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中村 恒 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品素子の端子取り出し部を除いて
   形成された外装樹脂の表面を粗面化し、この表面に無電
   解Ｎｉ−Ｂめっき液からなる無電解Ｎｉめっき層を形成
   し、これを乾燥させた後熱処理をし、次にこの電子部品
   素子の端子取り出し部となる両端部にレジストインクを
   塗布して硬化させた後、エッチングによって上記レジス
   トインクの形成されていない部分の無電解Ｎｉめっき層
   を除去し、続いて上記レジストインクを除去した後、残
   った無電解Ｎｉめっき層上に電解Ｎｉめっき層及び電解
   半田めっき層を形成するチップ状電子部品の製造方法。
2. 【請求項２】 電子部品素子の端子取り出し部を除いて
   形成された外装樹脂の表面を粗面化し、この表面に無電
   解Ｎｉ−Ｂめっき液からなる無電解Ｎｉめっき層を形成
   した後、この電子部品素子の端子取り出し部となる両端
   部にレジストインクを塗布して硬化させた後、エッチン
   グによって上記レジストインクの形成されていない部分
   の無電解Ｎｉめっき層を除去し、続いて上記レジストイ
   ンクを除去し、乾燥・熱処理を施した後、無電解Ｎｉめ
   っき層上に電解Ｎｉめっき層及び電解半田めっき層を形
   成するチップ状電子部品の製造方法。
3. 【請求項３】 熱処理を回路基板に実装する時のリフロ
   ーピーク温度以上の温度で、かつ大気中で行う請求項１
   または２に記載のチップ状電子部品の製造方法。