JP2002184645A - 表面実装方式のチップ部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 幅や厚みが一定で、且つ導電性の良好な端子
電極を、低コストで、効率よく、且つ歩留まりよく形成
する。 【解決手段】 外表面に端子電極が形成されているチッ
プ部品において、該端子電極３２は、導体ペーストをチ
ップ３０の表面に薄く付着し焼き付けた下地層３４と、
該下地層の上に被着した銅メッキ層３５を有する。端子
電極は、導電性接着剤をチップ表面に薄く付着し硬化さ
せた下地層と、該下地層の上に被着した銅メッキ層を有
する構造でもよい。端子電極の最外層は、半田もしくは
半田濡れ性の良好な金属（錫など）のメッキ層３６とす
る。銅メッキ層と半田メッキ層の間に、必要に応じてニ
ッケルメッキ層を介在させてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップコンデンサ
やチップコイルなど外表面に端子電極が形成されている
チップ部品に関し、更に詳しく述べると、端子電極が、
導体ペーストの焼き付けあるいは導電接着剤の硬化によ
る薄い下地層と、その上に被着した銅メッキ層を有する
表面実装方式のチップ部品及びその端子電極形成方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】チップコンデンサやチップコイルなど表
面実装方式のチップ部品は、図１０に示すように、セラ
ミックチップ１０の両端部に端子電極１２が形成されて
いる。このチップ部品は電子回路基板上に搭載され、そ
の端子電極が電子回路基板の接続パッド部に半田付けさ
れる。

【０００３】従来の端子電極形成は、図８に示すよう
に、チップ２０の端部を導体ペースト（主に銀ペース
ト）２２に浸けて塗膜を形成し、乾燥した後、６００℃
以上で焼き付けるディップ法が採用されている。通常、
銀の焼き付け膜２４が半田に喰われないように、銀の上
にニッケル２６をメッキし、更に実装工程における作業
性を高めるため、半田との濡れ性を良好にするために半
田メッキ（あるいは錫メッキ）２８が行われている。

【０００４】このようなディップ法による端子電極の形
成では、導体の電気抵抗を下げるために、銀焼き付け膜
２４の厚みを１０μｍ以上できるだけ厚くする必要があ
り、そのため銀の含有率が高い高粘度（例えば６０Ｐａ
・ｓ程度）の導体ペースト２２を用いている。周知のよ
うに、導体ペーストは、銀などの導電性粒子と、セラミ
ックチップとの接着性を確保するためのガラス質粒子
と、溶剤などからなる。粘度の調整は、主として溶剤の
量の調整によって行われる。溶剤としては、揮発性が低
い乾き難いものを使用すると乾燥工程が長くなるため、
通常、乾き易い揮発性が高いものを使用している。従っ
て、従来技術では、乾き易い揮発性の高い溶剤を用い、
その溶剤の量を少なくし、銀の含有量を多くして高粘度
に調整された導体ペーストが用いられ、それによって厚
い導体ペースト膜を付着させる方法が採用されていたの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、乾き易い揮
発性の高い溶剤を使用し、導体ペーストの粘度を高める
と、粘度管理（粘度を一定に維持管理すること）は非常
に困難となる。乾き易い揮発性の高い溶剤は、その量が
変化し易いし、しかも粘度が高いと少量の揮発により粘
度が大きく変化してしまうからである。このように導体
ペーストの粘度が変化すると、端子電極の幅や厚みにば
らつきが生じ易く、寸法不良や外観不良などの原因とな
り、歩留まりが低下する。このような欠点を解消するに
は、製造エリアの温度、湿度を厳しく制御する必要があ
り、膨大な設備費用を必要とし、コストアップの原因と
なっている。

【０００６】また、たとえコストをかけて厳密な粘度管
理を行っても、ディップ法により導体ペーストを厚く付
着すると、図９のＡに示すように、引き上げたときに導
体ペースト２３が重力で垂れる。そのため、端子電極の
幅と厚みが制御し難いという問題は根本的に解決できな
い。つまり、チップ端面では丸く垂れ下がって厚くな
り、側面では逆に薄くなって、１箇所の端子電極でも厚
みが場所によって大きく変化してしまうのである。そこ
で、場合によっては、図９のＢに示すように、導体ペー
スト２３を付着した後、チップ端部を平坦面２９に軽く
押さえ付けて整形することも行われるが、作業工程は繁
雑化し生産性は悪化する。

【０００７】更に、前記のように、導体ペースト中には
セラミックチップとの接着性を確保するために必ずガラ
ス質成分が添加されており、焼き付け後も銀焼き付け膜
内にガラス成分が残る。そのため、どうしても銀のみ
（金属状態）の場合と比べて導電性は落ちる。

【０００８】本発明の目的は、幅や厚みが一定で、且つ
導電性の良好な端子電極を有する表面実装方式のチップ
部品を提供することである。本発明の他の目的は、形状
安定性及び導電性が良好な端子電極を、低コストで、効
率よく、且つ歩留まりよく形成できる表面実装方式のチ
ップ部品の端子電極形成方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、外表面に端子
電極が形成されているチップ部品において、該端子電極
は、導体ペーストをチップ表面に薄く付着し焼き付けた
下地層と、該下地層の上に被着した銅メッキ層を有する
表面実装方式のチップ部品である。この導体ペースト
は、導電性粒子（銀粒子など）とガラス質粒子と溶剤な
どを混合したもので、薄く付着させるため溶剤の量を多
くして低粘度に調整したものを用いる。

【００１０】また本発明は、外表面に端子電極が形成さ
れているチップ部品において、該端子電極は、導電性接
着剤をチップ表面に薄く付着し硬化させた下地層と、該
下地層の上に被着した銅メッキ層を有する表面実装方式
のチップ部品である。この導電性接着剤は、導電性粒子
（銀粒子など）と硬化性樹脂成分と溶剤などを混合した
もので、これも薄く付着させるため溶剤の量を多くして
低粘度に調整したものを用いる。

【００１１】下地層の厚みは１０μｍ以下、より好まし
くは５μｍ以下とするのがよい。端子電極は、最外層と
して半田もしくは半田濡れ性の良好な金属（例えば錫）
のメッキ層を形成するのが好ましい。銅メッキ層の上に
半田もしくは半田濡れ性の良好な金属をメッキする場合
には、銅メッキ層を厚くして（例えば１５μｍ以上）低
抵抗の導通を確保する。銅メッキ層上に、ニッケルメッ
キ層を設け、その上に半田もしくは半田濡れ性の良好な
金属のメッキ層を順に被着する構成でもよい。その場合
には、銅メッキ層とニッケルメッキ層とで低抵抗の導通
を確保すればよく、銅メッキ層はその分だけ薄くしても
よい。端子電極は、主として金属のみのメッキ層からな
るため、導電性は高まる。

【００１２】また本発明は、積層セラミックチップの外
表面に、低粘度の導体ペーストをディップし焼き付ける
ことにより薄い下地層を形成し、該下地層の上に銅をメ
ッキし、最外層として半田もしくは半田濡れ性の良好な
金属をメッキする表面実装方式のチップ部品の端子電極
形成方法である。下地層の形成は、低粘度の導電接着剤
をディップして硬化（熱硬化あるいは紫外線硬化など）
する方法でもよい。導体ペーストを用いると、６００℃
以上の焼き付け工程が必要であるが強固な付着力を発現
できる。他方、導電接着剤を用いると低温で（熱硬化の
場合でも３００℃以下）で安価に処理できる。特に、チ
ップ材料によって焼き付け処理できない場合には、この
導電接着剤を用いる方法が有効である。

【００１３】ペーストを低粘度としたことにより、粘度
変化が生じ難くなり管理が容易となり、大掛かりな設備
が不要となる。また低粘度のペーストを用いることでデ
ィップ速度を大幅に向上することができ、工程のスピー
ドアップが可能となる。更に導電性の下地層を形成する
ために電解メッキが使用可能となるため、無電解メッキ
にくべて安価に作製できる。

【００１４】更に本発明は、積層セラミックチップの外
表面の下面又は上下面に導体ペーストを印刷すると共
に、両端面に低粘度の導体ペーストをディップし、焼き
付けることにより薄い下地層を形成し、該下地層の上に
銅をメッキし、最外層として半田もしくは半田濡れ性の
良好な金属をメッキする表面実装方式のチップ部品の端
子電極形成方法である。これはチップ積層工程の一部を
端子電極形成工程の一部に利用するものである。積層セ
ラミックチップの外表面の下面又は上下面に導体ペース
トを印刷すると、端子電極形状を高精度で形成でき、し
かも工程が大幅に増えることもない。例えば、積層チッ
プインダクタなど方向性のあるチップ部品の場合には下
面のみに、積層チップコンデンサなど方向性の無いチッ
プ部品の場合には上下面に導体ペーストを印刷するのが
望ましい。

【００１５】これらにおいて、銅メッキ層上に、ニッケ
ルをメッキし、その上に半田もしくは半田濡れ性の良好
な金属をメッキする方法でもよい。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明に係る表面実装方式のチップ
部品の一実施例を示す説明図である。このチップ部品
は、例えば積層チップコンデンサや積層チップコイルな
ど、外表面に端子電極が形成される任意のチップ部品で
あってよい。本実施例において、チップ３０の外表面に
形成する端子電極３２は、銀ペーストを薄く付着し焼き
付けた下地層３４と、該下地層３４の上に被着した銅メ
ッキ層３５と、その上に形成した半田や錫（半田濡れ性
の良好な金属）のメッキ層３６からなる。

【００１７】銀ペーストを焼き付けた下地層３４は、極
力薄い層（例えば５μｍ以下）とする。銅メッキ層３５
は、十分な低抵抗の電気的導通を確保しうる厚さ（例え
ば１５μｍ以上）とする。厚い銅メッキ層を形成するこ
とで、半田に喰われず、必ずしもニッケルメッキを施す
必要がなくなり工程を簡素化できる。この構成では、端
子電極３２は、従来のガラス質物質を含有する層とは異
なり、主として銅メッキ層（銅のみの金属層）３５から
なるため、導電性は向上する。

【００１８】図２に、この端子電極形成方法の工程例を
示す。焼成しバレル研磨したチップ３０の両端部に低粘
度の銀ペースト４０をディップする。銀ペースト４０
は、銀粒子とガラス質粒子と溶剤などを混合したもの
で、薄く付着させるために溶剤の量を多くして低粘度
（ここでは２０Ｐａ・ｓ）に調整したものを用いる。低
粘度の銀ペースト４０を用いることで、従来工程に比べ
てディップ速度を約５０％程度高めることができた。こ
れを、６００℃以上の温度で焼き付け、薄い下地層３４
を形成する。次に、下地層３４の上に銅メッキを施し、
銅メッキ層３５を形成する。導電性の下地層３４が形成
されているために、電解メッキ法が使用でき、無電界メ
ッキよりも安価に銅メッキ層が形成できる。そして、最
外層として半田や錫（半田濡れ性の良好な金属）のメッ
キ層３６を形成する。

【００１９】ペーストを低粘度としたことにより、粘度
変化が生じ難くなり、管理が容易となり、大掛かりな設
備が不要となる。また低粘度のペーストを用いることで
ディップ速度を大幅に向上することができ、工程のスピ
ードアップが可能となる。

【００２０】図３は本発明に係る表面実装方式のチップ
部品の他の実施例を示す説明図である。本実施例におい
ては、端子電極４２は、チップ３０の表面に銀ペースト
を薄く付着し焼き付けた下地層３４と、該下地層３４の
上に被着した銅メッキ層３５と、その上に形成したニッ
ケルメッキ層３８、及び最外層となる半田や錫（半田濡
れ性の良好な金属）のメッキ層３６を有する。この構成
ではニッケルメッキ層３８を有するため、その内側の銅
メッキ層３５は、前記実施例よりも多少薄くてもよい。
銅メッキ層３５とニッケルメッキ層３８の両方によって
十分な低抵抗の電気的導通を確保しうる厚さとすればよ
い。

【００２１】図４に、この端子電極形成方法の工程例を
示す。焼成しバレル研磨したチップ３０の両端部に低粘
度の銀ペースト４０をディップする。銀ペースト４０
は、前記実施例と同様、薄く付着させるために低粘度に
調整したものである。これを、６００℃以上の温度で焼
き付け、薄い下地層３４を形成する。次に、下地層３４
の上に銅メッキを施し銅メッキ層３５を形成する。そし
て、ニッケルをメッキしてニッケルメッキ層３８を形成
する。最後に、最外層として半田や錫（半田濡れ性の良
好な金属）のメッキ層３６を形成する。ニッケルメッキ
を行う場合でも、工程数は増えるが、銅メッキに引き続
いて一連の工程となるためにスムーズに作業することが
できる。

【００２２】上記の各実施例では導体ペースト（銀ペー
スト）の焼き付けによって下地層を形成しているが、下
地層の形成は、低粘度の導電接着剤をディップし硬化
（熱硬化あるいは紫外線硬化など）する方法でもよい。
導体ペーストを用いると、６００℃以上の焼き付け工程
が必要であるが、例えばエポキシ樹脂系の導電接着剤を
用いると３００℃以下で安価に且つ容易に処理できる。
特に、チップ材料によって高温度での焼き付けが行えな
い場合には、この導電接着剤を用いる方法が有効であ
る。

【００２３】図５は他の下地層の形成方法の例を示して
いる。積層セラミック部品の製造方法として印刷積層法
やシート積層法がある。印刷積層法は、スクリーン印刷
によりセラミックペーストのパターンと導体ペーストの
パターンを印刷して積層していく方法であり、シート積
層法はセラミックシート上に導体パターンを印刷し、そ
れを積層圧着する方法である。この実施例は、積層工程
の一部を端子電極形成工程の一部に利用しようとするも
のである。図５にＡに示すように、最外層となる下面に
導体ペーストをスクリーン印刷し（印刷部分を符号ｐで
示す）、両端面に低粘度の導体ペーストをディップし
（ディップ部分を符号ｄで示す）、焼き付けることによ
り薄い下地層を形成する。この端面のディップは、側面
に少し回り込むようにするのがよい。その後は、前記し
たように、下地層の上に銅をメッキし、必要があれば更
にニッケルメッキを施し、最外層として半田もしくは錫
などをメッキする。最終的なチップ部品の外観を図５の
Ｂに示す。符号５０が端子電極を表している。このよう
に、積層セラミックチップの両端部の表面に導体ペース
トを印刷すると、回路基板につながる端子電極部分の形
状を高い寸法精度で形成でき、しかも特に工程が増える
こともない。例えば、積層チップインダクタなど方向性
のあるチップ部品の場合には、このように下面のみに導
体ペーストを印刷する構成が望ましい。

【００２４】図６は他の下地層の形成方法の例を示して
いる。この実施例も積層工程の一部を端子電極形成工程
の一部に利用しようとするものである。図６にＡに示す
ように、最外層となる下面及び上面に導体ペーストを印
刷し（印刷部分を符号ｐで示す）、両端面に低粘度の導
体ペーストをディップし（ディップ部分を符号ｄで示
す）、焼き付けることにより薄い下地層を形成する。そ
の後は、前記したのと同様、下地層の上に銅をメッキ
し、必要があれば更にニッケルメッキを施し、最外層と
して半田もしくは錫などをメッキする。最終的なチップ
部品の外観を図６のＢに示す。符号５２が端子電極を表
している。例えば、積層チップコンデンサなど方向性の
無いチップ部品の場合には、このように上下面に導体ペ
ーストを印刷する構成が望ましい。この場合にも、端面
のディップは、側面に少し回り込むようにするのがよ
い。

【００２５】本発明では、銀ペーストの粘度を下げたこ
とにより銀の含有率が低下し、且つ薄く塗布するため
に、図７に示すように、焼き付け後は縞状になる（銀が
付着している部分と付着していない部分が生じる）こと
がある。焼き付けられた銀の部分を符号５６で示す。し
かし、その上に厚い銅メッキ層５８を形成するので、チ
ップ端部は完全に連続した状態となり、十分な導電性は
確保できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は上記のように、チップ表面に導
体ペーストを薄く付着し焼き付け、あるいは導電性接着
剤を薄く付着し硬化させ、その下地層の上に銅メッキ層
を被着した構成であるので、幅や厚みが一定で、且つ導
電性の良好な端子電極を形成することができる。また、
ペーストを低粘度としたことにより、粘度変化が生じ難
くなり管理が容易となるし、大掛かりな設備は不要とな
る。また低粘度のペーストを用いることでディップ速度
を大幅に向上することができ、工程のスピードアップが
可能となる。これらによって、寸法形状的にも導電性の
面でも良好な端子電極を、低コストで、効率よく、且つ
歩留まりよく形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るチップ部品の一実施例を示す説明
図。

【図２】その端子電極の形成工程の説明図。

【図３】本発明に係るチップ部品の他の実施例を示す説
明図。

【図４】その端子電極の形成工程の説明図。

【図５】本発明に係るチップ部品の他の端子電極の形成
工程の説明図。

【図６】本発明に係るチップ部品の更に他の端子電極の
形成工程の説明図。

【図７】下地層と銅メッキ層の詳細構造の例を示す説明
図。

【図８】従来のチップ部品の端子電極の形成工程の説明
図。

【図９】その導体ペーストの付着状況の説明図。

【図１０】表面実装方式のチップ部品の外観図。

【符号の説明】

３０ チップ ３２ 端子電極 ３４ 下地層 ３５ 銅メッキ層 ３６ 半田や錫のメッキ層

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外表面に端子電極が形成されているチッ
   プ部品において、該端子電極は、導体ペーストをチップ
   表面に薄く付着し焼き付けた下地層と、該下地層の上に
   被着した銅メッキ層を有することを特徴とする表面実装
   方式のチップ部品。
2. 【請求項２】 外表面に端子電極が形成されているチッ
   プ部品において、該端子電極は、導電性接着剤をチップ
   表面に薄く付着し硬化させた下地層と、該下地層の上に
   被着した銅メッキ層を有することを特徴とする表面実装
   方式のチップ部品。
3. 【請求項３】 端子電極の最外層を、半田もしくは半田
   濡れ性の良好な金属のメッキ層とし、銅メッキ層で低抵
   抗の導通を確保する請求項１又は２記載の表面実装方式
   のチップ部品。
4. 【請求項４】 下地層の厚みが５μｍ以下であり、銅メ
   ッキ層が１５μｍ以上である請求項１乃至３のいずれか
   に記載の表面実装方式のチップ部品。
5. 【請求項５】 銅メッキ層上に、ニッケルメッキ層、半
   田もしくは半田濡れ性の良好な金属のメッキ層がその順
   に被着され、銅メッキ層とニッケルメッキ層とで低抵抗
   の導通を確保する請求項１又は２記載の表面実装方式の
   チップ部品。
6. 【請求項６】 積層セラミックチップの外表面に低粘度
   の導体ペーストをディップし焼き付けることにより薄い
   下地層を形成し、該下地層の上に銅をメッキし、最外層
   として半田もしくは半田濡れ性の良好な金属をメッキす
   ることを特徴とする表面実装方式のチップ部品の端子電
   極形成方法。
7. 【請求項７】 積層セラミックチップの外表面の下面又
   は上下面に導体ペーストを印刷すると共に、両端面に低
   粘度の導体ペーストをディップし、焼き付けることによ
   り薄い下地層を形成し、該下地層の上に銅をメッキし、
   最外層として半田もしくは半田濡れ性の良好な金属をメ
   ッキすることを特徴とする表面実装方式のチップ部品の
   端子電極形成方法。
8. 【請求項８】 積層セラミックチップの外表面に低粘度
   の導電接着剤をディップし硬化することにより薄い下地
   層を形成し、該下地層の上に銅をメッキし、最外層とし
   て半田もしくは半田濡れ性の良好な金属をメッキするこ
   とを特徴とする表面実装方式のチップ部品の端子電極形
   成方法。
9. 【請求項９】 銅メッキ層上に、ニッケルをメッキし、
   その上に半田もしくは半田濡れ性の良好な金属をメッキ
   する請求項６乃至８のいずれかに記載の表面実装方式の
   チップ部品の端子電極形成方法。