JP2001205477A - 半田付け構造ならびに貫通型セラミックコンデンサ - Google Patents
半田付け構造ならびに貫通型セラミックコンデンサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、構造体の孔内壁に内面電極を
有する半田付け構造において、内面電極と構造体の孔内
壁との界面や構造体の内部にクラックが生ぜず、十分な
内面電極強度を備え、なおかつ鉛を含まないため環境に
優しいる半田付け構造、ならびにこのような半田付け構
造を備える貫通型セラミックコンデンサを提供すること
にある。 【解決手段】本発明の半田付け構造は、孔を備える構造
体と、孔の内壁に形成された内面電極と、孔に挿入され
たリード線と、孔に含浸されて内面電極とリード線とを
固着させた鉛を含有しない半田とからなり、半田は、凝
固時において体積収縮しない合金からなることを特徴と
する。
有する半田付け構造において、内面電極と構造体の孔内
壁との界面や構造体の内部にクラックが生ぜず、十分な
内面電極強度を備え、なおかつ鉛を含まないため環境に
優しいる半田付け構造、ならびにこのような半田付け構
造を備える貫通型セラミックコンデンサを提供すること
にある。 【解決手段】本発明の半田付け構造は、孔を備える構造
体と、孔の内壁に形成された内面電極と、孔に挿入され
たリード線と、孔に含浸されて内面電極とリード線とを
固着させた鉛を含有しない半田とからなり、半田は、凝
固時において体積収縮しない合金からなることを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造体の孔内に半
田が充填されてなる半田付け構造に関するもので、特に
貫通型セラミックコンデンサに関するものである。
田が充填されてなる半田付け構造に関するもので、特に
貫通型セラミックコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より構造体の孔内壁に内面電極を有
する半田付け構造としては、例えば図４に示すような半
田付け構造２１があり、孔２ａを備える構造体２と、孔
２ａの内壁に形成された内面電極３と、孔２ａ内に挿入
されたリード線４と、内面電極３とリード線４とを電気
的かつ機械的に接合させるために孔２ａ内に充填された
半田１５とからなる。このような半田１５としては、Ｓ
ｎとＰｂを主成分とする半田や、環境への影響を考慮し
て、ＳｎとＡｇ、ＳｎとＣｕ、ＳｎとＳｂを主成分とす
る半田が一般的に用いられている。
する半田付け構造としては、例えば図４に示すような半
田付け構造２１があり、孔２ａを備える構造体２と、孔
２ａの内壁に形成された内面電極３と、孔２ａ内に挿入
されたリード線４と、内面電極３とリード線４とを電気
的かつ機械的に接合させるために孔２ａ内に充填された
半田１５とからなる。このような半田１５としては、Ｓ
ｎとＰｂを主成分とする半田や、環境への影響を考慮し
て、ＳｎとＡｇ、ＳｎとＣｕ、ＳｎとＳｂを主成分とす
る半田が一般的に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半田付け構造２１において内面電極３とリード線４を半
田５で接合する場合に、半田５が凝固時に体積収縮して
内面電極３と孔２ａ内壁との界面に収縮応力が集中し、
図４に示すように、内面電極３が構造体２の孔２ａ内壁
から剥離した剥離部分１５ａが生じたり、あるいは構造
体２が脆い場合には構造体２自体にクラックが生じると
いう問題があった。
半田付け構造２１において内面電極３とリード線４を半
田５で接合する場合に、半田５が凝固時に体積収縮して
内面電極３と孔２ａ内壁との界面に収縮応力が集中し、
図４に示すように、内面電極３が構造体２の孔２ａ内壁
から剥離した剥離部分１５ａが生じたり、あるいは構造
体２が脆い場合には構造体２自体にクラックが生じると
いう問題があった。
【０００４】本発明の目的は、上述の問題点を解消すべ
くなされたもので、構造体の孔内壁に内面電極を有する
半田付け構造において、内面電極と構造体の孔内壁との
界面や構造体の内部にクラックが生ぜず、十分な内面電
極強度を備え、なおかつ鉛を含まないため環境に優しい
半田付け構造、ならびにこのような半田付け構造を備え
る貫通型セラミックコンデンサを提供することにある。
くなされたもので、構造体の孔内壁に内面電極を有する
半田付け構造において、内面電極と構造体の孔内壁との
界面や構造体の内部にクラックが生ぜず、十分な内面電
極強度を備え、なおかつ鉛を含まないため環境に優しい
半田付け構造、ならびにこのような半田付け構造を備え
る貫通型セラミックコンデンサを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半田付け構造は、孔を備える構造体と、孔
の内壁に形成された内面電極と、孔に挿入されたリード
線と、孔に充填されて内面電極とリード線とを固着させ
た鉛を含有しない半田とからなり、半田は、凝固時にお
いて体積収縮しない合金からなることを特徴とする。
に、本発明の半田付け構造は、孔を備える構造体と、孔
の内壁に形成された内面電極と、孔に挿入されたリード
線と、孔に充填されて内面電極とリード線とを固着させ
た鉛を含有しない半田とからなり、半田は、凝固時にお
いて体積収縮しない合金からなることを特徴とする。
【０００６】また、本発明の半田付け構造における孔は
構造体の一方面から他方面に貫通する貫通孔であり、リ
ード線は貫通孔内に挿入され、リード線の両端は貫通孔
の両端より外部に導出されていることを特徴とする。
構造体の一方面から他方面に貫通する貫通孔であり、リ
ード線は貫通孔内に挿入され、リード線の両端は貫通孔
の両端より外部に導出されていることを特徴とする。
【０００７】また、本発明の貫通型セラミックコンデン
サは、本発明の半田付け構造を備え、構造体はコンデン
サとして機能する誘電体組成物からなるセラミック焼結
体であることを特徴とする。
サは、本発明の半田付け構造を備え、構造体はコンデン
サとして機能する誘電体組成物からなるセラミック焼結
体であることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明による一つの実施形態につ
いて、図１に基づいて詳細に説明する。但し、前述の従
来例と同一部分については、同一の符号を付し、詳細な
説明を省略する。半田付け構造１は、孔２ａを備える構
造体２と、孔２ａの内壁に形成された内面電極３と、孔
２ａ内に挿入されたリード線４と、内面電極３とリード
線４とを電気的かつ機械的に接合させるために孔２ａ内
に充填された鉛を含有しない半田５とからなる。半田５
は、半田の凝固時において体積収縮しない合金からな
る。
いて、図１に基づいて詳細に説明する。但し、前述の従
来例と同一部分については、同一の符号を付し、詳細な
説明を省略する。半田付け構造１は、孔２ａを備える構
造体２と、孔２ａの内壁に形成された内面電極３と、孔
２ａ内に挿入されたリード線４と、内面電極３とリード
線４とを電気的かつ機械的に接合させるために孔２ａ内
に充填された鉛を含有しない半田５とからなる。半田５
は、半田の凝固時において体積収縮しない合金からな
る。
【０００９】まず、凝固時において体積収縮しない合金
としては、凝固時に体積膨張する金属と体積収縮が小さ
い金属とを組み合わせることが考えられる、凝固時に体
積膨張する金属としては、Ｂｉ、Ｇａが挙げられるが、
Ｇａは希少金属であり安定供給の面で不安があり高価で
あることから半田材料の主成分元素としては不適切であ
る。したがって、半田５の主成分元素はＢｉが好まし
い。
としては、凝固時に体積膨張する金属と体積収縮が小さ
い金属とを組み合わせることが考えられる、凝固時に体
積膨張する金属としては、Ｂｉ、Ｇａが挙げられるが、
Ｇａは希少金属であり安定供給の面で不安があり高価で
あることから半田材料の主成分元素としては不適切であ
る。したがって、半田５の主成分元素はＢｉが好まし
い。
【００１０】次に、他方Ｂｉのみでは脆化の恐れがある
ことから、靭性を付与するために合金化する必要があ
る。添加する元素としては、さまざまな元素の添加が可
能であるが、毒性、供給能力、融点や半田付き性といっ
た半田として具備すべき特性等を考慮すれば、添加元素
はＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｚｎ等が好ま
しい。それぞれの元素の添加量は作業温度や必要強度に
応じて調整可能であるが、半田５の合金組成は、好まし
くはＢｉ−０．０１〜５質量％Ａｇ、Ｂｉ−０．０１〜
２５質量％Ａｕ、Ｂｉ−０．０１〜０．５質量％Ｃｕ、
Ｂｉ−０．０１〜５７質量％Ｉｎ、Ｂｉ−０．０１〜５
質量％Ｓｂ、Ｂｉ−０．０１〜５７質量％Ｓｎ、Ｂｉ−
０．０１〜５質量％Ｚｎである。
ことから、靭性を付与するために合金化する必要があ
る。添加する元素としては、さまざまな元素の添加が可
能であるが、毒性、供給能力、融点や半田付き性といっ
た半田として具備すべき特性等を考慮すれば、添加元素
はＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｚｎ等が好ま
しい。それぞれの元素の添加量は作業温度や必要強度に
応じて調整可能であるが、半田５の合金組成は、好まし
くはＢｉ−０．０１〜５質量％Ａｇ、Ｂｉ−０．０１〜
２５質量％Ａｕ、Ｂｉ−０．０１〜０．５質量％Ｃｕ、
Ｂｉ−０．０１〜５７質量％Ｉｎ、Ｂｉ−０．０１〜５
質量％Ｓｂ、Ｂｉ−０．０１〜５７質量％Ｓｎ、Ｂｉ−
０．０１〜５質量％Ｚｎである。
【００１１】Ｂｉ−Ａｇ合金において、Ｂｉ−Ａｇ合金
の共晶組成、すなわち４０質量％Ａｇ以下であればＢｉ
−Ａｇ合金は凝固時に膨張することから、作業温度に制
約がなければ４０質量％までＡｇを添加してもよいが、
より好ましくはＢｉ−０．０１〜５質量％Ａｇである。
Ａｇの添加量が５質量％以内であれば、半田５の液相線
温度が３００℃以下となり作業性が保たれる。他方、Ａ
ｇの添加量が０．０１質量％以上であれば、半田５の脆
性を抑制する効果が得られ、半田５の接合強度が保たれ
る。
の共晶組成、すなわち４０質量％Ａｇ以下であればＢｉ
−Ａｇ合金は凝固時に膨張することから、作業温度に制
約がなければ４０質量％までＡｇを添加してもよいが、
より好ましくはＢｉ−０．０１〜５質量％Ａｇである。
Ａｇの添加量が５質量％以内であれば、半田５の液相線
温度が３００℃以下となり作業性が保たれる。他方、Ａ
ｇの添加量が０．０１質量％以上であれば、半田５の脆
性を抑制する効果が得られ、半田５の接合強度が保たれ
る。
【００１２】Ｂｉ−Ａｕ合金において、Ｂｉ−Ａｕ合金
の共晶組成、すなわち３９質量％Ａｕ以下であればＢｉ
−Ａｕ合金は凝固時に膨張することから、作業温度に制
約がなければ３９質量％までＡｕを添加してもよいが、
より好ましくはＢｉ−０．０１〜２５質量％Ａｕであ
る。Ａｕの添加量が２５質量％以内であれば、半田５の
液相線温度が３００℃以下となり作業性が保たれる。他
方、Ａｕの添加量が０．０１質量％以上であれば、半田
５の脆性を抑制する効果が得られ、半田５の接合強度が
保たれる。
の共晶組成、すなわち３９質量％Ａｕ以下であればＢｉ
−Ａｕ合金は凝固時に膨張することから、作業温度に制
約がなければ３９質量％までＡｕを添加してもよいが、
より好ましくはＢｉ−０．０１〜２５質量％Ａｕであ
る。Ａｕの添加量が２５質量％以内であれば、半田５の
液相線温度が３００℃以下となり作業性が保たれる。他
方、Ａｕの添加量が０．０１質量％以上であれば、半田
５の脆性を抑制する効果が得られ、半田５の接合強度が
保たれる。
【００１３】Ｂｉ−Ｃｕ合金において、Ｂｉ−Ｃｕ合金
の共晶組成、すなわち４４質量％Ｃｕ以下であればＢｉ
−Ｃｕ合金は凝固時に膨張することから、作業温度に制
約がなければ４４質量％までＣｕを添加してもよいが、
より好ましくはＢｉ−０．０１〜０．５質量％Ｃｕであ
る。Ｃｕの添加量が０．５質量％以内であれば、半田５
の液相線温度が３００℃以下となり作業性が保たれる。
他方、Ｃｕの添加量が０．０１質量％以上であれば、半
田５の脆性を抑制する効果が得られ、半田５の接合強度
が保たれる。
の共晶組成、すなわち４４質量％Ｃｕ以下であればＢｉ
−Ｃｕ合金は凝固時に膨張することから、作業温度に制
約がなければ４４質量％までＣｕを添加してもよいが、
より好ましくはＢｉ−０．０１〜０．５質量％Ｃｕであ
る。Ｃｕの添加量が０．５質量％以内であれば、半田５
の液相線温度が３００℃以下となり作業性が保たれる。
他方、Ｃｕの添加量が０．０１質量％以上であれば、半
田５の脆性を抑制する効果が得られ、半田５の接合強度
が保たれる。
【００１４】Ｂｉ−Ｉｎ合金において、好ましくはＢｉ
−０．０１〜５７質量％Ｉｎである。Ｉｎの添加量が５
７質量％以内であれば、半田５は凝固時に収縮せず、半
田５が構造体２の孔２ａ内壁に形成された内面電極３か
ら剥離することなく保たれる。他方、Ｉｎの添加量が
０．０１質量％以上であれば、半田５の脆性を抑制する
効果が得られ、半田５の接合強度が保たれる。
−０．０１〜５７質量％Ｉｎである。Ｉｎの添加量が５
７質量％以内であれば、半田５は凝固時に収縮せず、半
田５が構造体２の孔２ａ内壁に形成された内面電極３か
ら剥離することなく保たれる。他方、Ｉｎの添加量が
０．０１質量％以上であれば、半田５の脆性を抑制する
効果が得られ、半田５の接合強度が保たれる。
【００１５】Ｂｉ−Ｓｂ合金において、Ｂｉ−Ｓｂ合金
の共晶組成、すなわち７８質量％Ｓｂ以下であればＢｉ
−Ｓｂ合金は凝固時に膨張することから、作業温度に制
約がなければ７８質量％までＳｂを添加してもよいが、
好ましくはＢｉ−０．０１〜５質量％Ｓｂである。Ｓｂ
の添加量が５質量％以内であれば、半田５の液相線温度
が３００℃以下となり作業性が保たれる。他方、Ｓｂの
添加量が０．０１質量％以上であれば、半田５の脆性を
抑制する効果が得られ、半田５の接合強度が保たれる。
の共晶組成、すなわち７８質量％Ｓｂ以下であればＢｉ
−Ｓｂ合金は凝固時に膨張することから、作業温度に制
約がなければ７８質量％までＳｂを添加してもよいが、
好ましくはＢｉ−０．０１〜５質量％Ｓｂである。Ｓｂ
の添加量が５質量％以内であれば、半田５の液相線温度
が３００℃以下となり作業性が保たれる。他方、Ｓｂの
添加量が０．０１質量％以上であれば、半田５の脆性を
抑制する効果が得られ、半田５の接合強度が保たれる。
【００１６】Ｂｉ−Ｓｎ合金において、好ましくはＢｉ
−０．０１〜５７質量％Ｓｎである。Ｓｎの添加量が５
７質量％以内であれば、半田５は凝固時に収縮せず、半
田５が構造体２の孔２ａ内壁に形成された内面電極３か
ら剥離することなく保たれる。他方、Ｓｎの添加量が
０．０１質量％以上であれば、半田５の脆性を抑制する
効果が得られ、半田５の接合強度が保たれる。
−０．０１〜５７質量％Ｓｎである。Ｓｎの添加量が５
７質量％以内であれば、半田５は凝固時に収縮せず、半
田５が構造体２の孔２ａ内壁に形成された内面電極３か
ら剥離することなく保たれる。他方、Ｓｎの添加量が
０．０１質量％以上であれば、半田５の脆性を抑制する
効果が得られ、半田５の接合強度が保たれる。
【００１７】Ｂｉ−Ｚｎ合金において、Ｂｉ−Ｚｎ合金
の共晶組成、すなわち３２質量％Ｚｎ以下であればＢｉ
−Ｚｎ合金は凝固時に膨張することから、作業温度に制
約がなければ３２質量％までＺｎを添加してもよいが、
好ましくはＢｉ−０．０１〜５質量％Ｚｎである。Ｚｎ
の添加量が５質量％以内であれば、半田５の液相線温度
が３００℃以下となり作業性が保たれる。他方、Ｚｎの
添加量が０．０１質量％以上であれば、半田５の脆性を
抑制する効果が得られ、半田５の接合強度が保たれる。
の共晶組成、すなわち３２質量％Ｚｎ以下であればＢｉ
−Ｚｎ合金は凝固時に膨張することから、作業温度に制
約がなければ３２質量％までＺｎを添加してもよいが、
好ましくはＢｉ−０．０１〜５質量％Ｚｎである。Ｚｎ
の添加量が５質量％以内であれば、半田５の液相線温度
が３００℃以下となり作業性が保たれる。他方、Ｚｎの
添加量が０．０１質量％以上であれば、半田５の脆性を
抑制する効果が得られ、半田５の接合強度が保たれる。
【００１８】なお、本発明の半田組成は、上述の２元系
半田に特に限定されることなく、半田の凝固時において
体積収縮しない半田組成、例えば、上述の２元合金をベ
ース組成とする多元系半田であっても構わない。
半田に特に限定されることなく、半田の凝固時において
体積収縮しない半田組成、例えば、上述の２元合金をベ
ース組成とする多元系半田であっても構わない。
【００１９】また、本発明における半田５の半田付け方
法は、例えば浸漬半田付け、リフロ−加熱による方法が
あるが、本発明の半田付け構造ならびに貫通型セラミッ
クコンデンサは、内面電極３とリード線４と半田５とを
電気的かつ機械的に接合し得る方法であれば、何れの方
法によっても構わない。
法は、例えば浸漬半田付け、リフロ−加熱による方法が
あるが、本発明の半田付け構造ならびに貫通型セラミッ
クコンデンサは、内面電極３とリード線４と半田５とを
電気的かつ機械的に接合し得る方法であれば、何れの方
法によっても構わない。
【００２０】また本発明における構造体２は、例えばＡ
ｌ2Ｏ3やＢａＴｉＯ3等のセラミック材料からなるセラ
ミック焼結体が挙げられるが、特にこれに限定されるこ
となく、金属や樹脂等の半田付け可能な材料からなる構
造体であれば構わない。
ｌ2Ｏ3やＢａＴｉＯ3等のセラミック材料からなるセラ
ミック焼結体が挙げられるが、特にこれに限定されるこ
となく、金属や樹脂等の半田付け可能な材料からなる構
造体であれば構わない。
【００２１】また、本発明における内面電極３を構成す
る導電成分としては、例えばＡｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｇ／
Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ等が挙げられ、その形成
方法としては、スパッタ、蒸着、ペースト印刷の方法が
挙げられるが、特に限定されることなく、何れの材料な
らびに形成方法によっても構わない。
る導電成分としては、例えばＡｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｇ／
Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ等が挙げられ、その形成
方法としては、スパッタ、蒸着、ペースト印刷の方法が
挙げられるが、特に限定されることなく、何れの材料な
らびに形成方法によっても構わない。
【００２２】また、本発明におけるリード線４は、例え
ばＣｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ａｕなど金属線を芯材とし、必要
あればその表面にＳｎ、Ｐｂ、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｐｄ、Ａ
ｕ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ
−Ｂｉメッキ等を施したものが挙げられるが、半田５と
電気的かつ機械的に接合可能な組成であれば、何れの材
料によっても構わない。
ばＣｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ａｕなど金属線を芯材とし、必要
あればその表面にＳｎ、Ｐｂ、Ｓｎ−Ｐｂ、Ｐｄ、Ａ
ｕ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ
−Ｂｉメッキ等を施したものが挙げられるが、半田５と
電気的かつ機械的に接合可能な組成であれば、何れの材
料によっても構わない。
【００２３】本発明による他の実施形態について、図２
に基づいて詳細に説明する。貫通型セラミックコンデン
サ１１は、ＢａＴｉＯ3を主成分とする誘電体材料から
なり一方面から他方面に貫通する貫通孔１２ａを備える
円筒形のセラミック焼結体１２と、貫通孔１２ａの内壁
に形成された内面電極１３と、貫通孔１２ａ内に挿入さ
れたリード線１４と、内面電極１３とリード線１４とを
電気的かつ機械的に接合させるために貫通孔１２ａ内に
充填された鉛を含有しない半田１５と、セラミック焼結
体１２の表面に形成された表面電極１６とからなる。
に基づいて詳細に説明する。貫通型セラミックコンデン
サ１１は、ＢａＴｉＯ3を主成分とする誘電体材料から
なり一方面から他方面に貫通する貫通孔１２ａを備える
円筒形のセラミック焼結体１２と、貫通孔１２ａの内壁
に形成された内面電極１３と、貫通孔１２ａ内に挿入さ
れたリード線１４と、内面電極１３とリード線１４とを
電気的かつ機械的に接合させるために貫通孔１２ａ内に
充填された鉛を含有しない半田１５と、セラミック焼結
体１２の表面に形成された表面電極１６とからなる。
【００２４】なお、内面電極１３、リード線１４、半田
１５の材料は、何れも前掲の実施形態における内面電極
３、リード線４、半田５と同じものを適宜選択して用い
ることができる。また、表面電極１６の材質、形状は何
ら限定されるものではない。
１５の材料は、何れも前掲の実施形態における内面電極
３、リード線４、半田５と同じものを適宜選択して用い
ることができる。また、表面電極１６の材質、形状は何
ら限定されるものではない。
【００２５】
【実施例】まず、表１に示すような組成からなる半田を
準備し、これらをそれぞれ実施例１〜２６ならびに比較
例１〜５の半田とした。
準備し、これらをそれぞれ実施例１〜２６ならびに比較
例１〜５の半田とした。
【００２６】次に、ＢａＴｉＯ3を主成分とする誘電体
材料からなり、両端面を貫通する３ｍｍφの貫通孔を備
える円筒形のセラミック焼結体を準備する。次に、貫通
孔の内壁にＮｉからなる内面電極を無電解めっきによっ
て形成した後、Ｃｕを心材としてＳｎを溶融メッキした
リード線をセラミック焼結体の貫通孔内に挿入し、これ
を保持した状態で、図３（ａ）に示すように実施例１〜
２６ならびに比較例１〜５の半田を３２５℃でフロー半
田付けして、実施例１〜２６ならびに比較例１〜５の評
価サンプルをそれぞれ１００個ずつ得た。
材料からなり、両端面を貫通する３ｍｍφの貫通孔を備
える円筒形のセラミック焼結体を準備する。次に、貫通
孔の内壁にＮｉからなる内面電極を無電解めっきによっ
て形成した後、Ｃｕを心材としてＳｎを溶融メッキした
リード線をセラミック焼結体の貫通孔内に挿入し、これ
を保持した状態で、図３（ａ）に示すように実施例１〜
２６ならびに比較例１〜５の半田を３２５℃でフロー半
田付けして、実施例１〜２６ならびに比較例１〜５の評
価サンプルをそれぞれ１００個ずつ得た。
【００２７】そこで、実施例１〜２６ならびに比較例１
〜５の評価サンプルについて、内面電極とセラミック焼
結体の界面近傍におけるクラックの発生状況と接合強度
を測定し、これらを表１にまとめた。
〜５の評価サンプルについて、内面電極とセラミック焼
結体の界面近傍におけるクラックの発生状況と接合強度
を測定し、これらを表１にまとめた。
【００２８】なお、クラック発生率は、評価サンプルの
断面をエメリ−紙で面出し、バフで鏡面研磨した後、金
属顕微鏡を用いて観察し判定し、クラックが認められた
評価サンプルの割合を求めた。
断面をエメリ−紙で面出し、バフで鏡面研磨した後、金
属顕微鏡を用いて観察し判定し、クラックが認められた
評価サンプルの割合を求めた。
【００２９】また、接合強度は、図３（ｂ）のようにセ
ラミック焼結体をフロー半田付けした側から３ｍｍの位
置Ｌ１−Ｌ２で評価サンプルを切断し、図３（ｃ）のよ
うにセラミック焼結体を穴空きホールド治具に引っ掛
け、リード線をくさび型チャッキング治具で保持し、半
田フィレットが残存する側方向へリード線を引張ること
で引張り強度を求めた。なお引張り速度は２５ｍｍ／分
とした。
ラミック焼結体をフロー半田付けした側から３ｍｍの位
置Ｌ１−Ｌ２で評価サンプルを切断し、図３（ｃ）のよ
うにセラミック焼結体を穴空きホールド治具に引っ掛
け、リード線をくさび型チャッキング治具で保持し、半
田フィレットが残存する側方向へリード線を引張ること
で引張り強度を求めた。なお引張り速度は２５ｍｍ／分
とした。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１から明らかであるように、実施例２，
３，６，７，１０，１１，１４，１５，１７，１８，２
１，２２，２４，２５の評価サンプルは、クラックの発
生率が何れも０％であり、接合強度も１１１〜１４５Ｎ
と高く優れ、本発明の最も好ましい範囲内であった。
３，６，７，１０，１１，１４，１５，１７，１８，２
１，２２，２４，２５の評価サンプルは、クラックの発
生率が何れも０％であり、接合強度も１１１〜１４５Ｎ
と高く優れ、本発明の最も好ましい範囲内であった。
【００３２】また、実施例１，５，９，１３，１６，２
０，２３の評価サンプルは、それぞれＡｇ，Ａｕ，Ｃ
ｕ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｚｎの添加量が少ないため、前
述の実施例２，３，６，７，１０，１１，１４，１５，
１７，１８，２１，２２，２４，２５の評価サンプルと
比べて僅かに接合強度が劣ったが実用可能な範囲内であ
り、かつクラックの発生が無いことから、本発明の範囲
内となった。
０，２３の評価サンプルは、それぞれＡｇ，Ａｕ，Ｃ
ｕ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｚｎの添加量が少ないため、前
述の実施例２，３，６，７，１０，１１，１４，１５，
１７，１８，２１，２２，２４，２５の評価サンプルと
比べて僅かに接合強度が劣ったが実用可能な範囲内であ
り、かつクラックの発生が無いことから、本発明の範囲
内となった。
【００３３】これに対して、実施例４，８，１２，１
９，２６はの評価サンプルは、それぞれＡｇ，Ａｕ，Ｃ
ｕ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｚｎの添加量が過剰であるため
液相線温度が高くなり、またガラス化せず評価不可能で
あり、本発明の範囲外となった。
９，２６はの評価サンプルは、それぞれＡｇ，Ａｕ，Ｃ
ｕ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｚｎの添加量が過剰であるため
液相線温度が高くなり、またガラス化せず評価不可能で
あり、本発明の範囲外となった。
【００３４】また、比較例１〜５の評価サンプルは、全
てについてクラックが生じ、また接合強度も４１〜９８
Ｎであり、前述した本発明の範囲内の実施例と比べて低
く劣った。
てについてクラックが生じ、また接合強度も４１〜９８
Ｎであり、前述した本発明の範囲内の実施例と比べて低
く劣った。
【００３５】また、実施例４，８，１２，１９，２６に
ついては、半田の液相線温度が高いために半田が十分に
溶融せず、セラミック焼結体の貫通孔内に半田が浸透せ
ず、クラック発生率ならびに接合強度を測定することが
できず、本発明の範囲外となった。
ついては、半田の液相線温度が高いために半田が十分に
溶融せず、セラミック焼結体の貫通孔内に半田が浸透せ
ず、クラック発生率ならびに接合強度を測定することが
できず、本発明の範囲外となった。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明の半田付け構造に
よれば、孔を備える構造体と、孔の内壁に形成された内
面電極と、孔に挿入されたリード線と、孔に充填されて
内面電極とリード線とを固着させた鉛を含有しない半田
とからなり、半田は、凝固時において体積収縮しない合
金からなることを特徴とすることにより、内面電極と構
造体の孔内壁との界面や構造体の内部にクラックが生ぜ
ず、十分な内面電極強度を備え、なおかつ鉛を含まない
ため環境に優しい半田付け構造、ならびに貫通型セラミ
ックコンデンサを提供することができる。
よれば、孔を備える構造体と、孔の内壁に形成された内
面電極と、孔に挿入されたリード線と、孔に充填されて
内面電極とリード線とを固着させた鉛を含有しない半田
とからなり、半田は、凝固時において体積収縮しない合
金からなることを特徴とすることにより、内面電極と構
造体の孔内壁との界面や構造体の内部にクラックが生ぜ
ず、十分な内面電極強度を備え、なおかつ鉛を含まない
ため環境に優しい半田付け構造、ならびに貫通型セラミ
ックコンデンサを提供することができる。
【図１】本発明に係る一つの実施の形態の半田付け構造
の断面図である。
の断面図である。
【図２】本発明に係る他の実施の形態の半田付け構造で
ある貫通型セラミックコンデンサに関するもので、
（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は横断面図である。
ある貫通型セラミックコンデンサに関するもので、
（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は横断面図である。
【図３】本発明の実施例における接合強度測定用の評価
サンプルの作製方法を示す説明図であり、（ａ）はフロ
ー半田の縦断面図であり、（ｂ）は評価サンプルのカッ
ト方向を示す縦断面図であり、（ｃ）は評価方法を示す
縦断面図である。
サンプルの作製方法を示す説明図であり、（ａ）はフロ
ー半田の縦断面図であり、（ｂ）は評価サンプルのカッ
ト方向を示す縦断面図であり、（ｃ）は評価方法を示す
縦断面図である。
【図４】従来の半田付け構造の斜視図である。
１ 半田付け構造 ２，１２ 構造体 ２ａ 孔 ３，１３ 内面電極 ４，１４ リード線 ５，１５ 半田 １１ 貫通型セラミックコンデンサ １２ セラミック焼結体 １２ａ 貫通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E082 AB08 BB02 BC33 EE04 EE05 EE23 EE24 EE26 EE35 EE37 EE39 FG26 FG27 GG04 GG11 GG26 JJ12 JJ27 KK06
Claims (3)
- 【請求項１】 孔を備える構造体と、前記孔の内壁に形
成された内面電極と、前記孔に挿入されたリード線と、
前記孔に充填されて前記内面電極と前記リード線とを固
着させた鉛を含有しない半田とからなり、前記半田は、
凝固時において体積収縮しない合金からなることを特徴
とする、半田付け構造。 - 【請求項２】 前記孔は前記構造体の一方面から他方面
に貫通する貫通孔であり、前記リード線は前記貫通孔内
に挿入され、前記リード線の両端は前記貫通孔の両端よ
り外部に導出されていることを特徴とする、請求項１に
記載の半田付け構造。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の半田付け構造
を備え、前記構造体はコンデンサとして機能する誘電体
組成物からなるセラミック焼結体であることを特徴とす
る、貫通型セラミックコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000015809A JP2001205477A (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | 半田付け構造ならびに貫通型セラミックコンデンサ |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006341097A Division JP4412320B2 (ja) | 2006-12-19 | 2006-12-19 | 半田、半田付け構造ならびに貫通型セラミックコンデンサ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001205477A true JP2001205477A (ja) | 2001-07-31 |
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ID=18543046
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| JP2000015809A Pending JP2001205477A (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | 半田付け構造ならびに貫通型セラミックコンデンサ |
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-
2000
- 2000-01-25 JP JP2000015809A patent/JP2001205477A/ja active Pending
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