JP2002250693A - 電子回路部品の金属露出部検出方法および耐環境性電子回路部品 - Google Patents

電子回路部品の金属露出部検出方法および耐環境性電子回路部品

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JP2002250693A
JP2002250693A JP2001049536A JP2001049536A JP2002250693A JP 2002250693 A JP2002250693 A JP 2002250693A JP 2001049536 A JP2001049536 A JP 2001049536A JP 2001049536 A JP2001049536 A JP 2001049536A JP 2002250693 A JP2002250693 A JP 2002250693A
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JP
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circuit component
electronic circuit
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metal
exposed
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JP2001049536A
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English (en)
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Yuuji Kuri
裕二 久里
Mitsuo Motoki
光夫 元木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】プリント基板等に搭載される電子回路部品の金
属露出部を高感度で検出する方法を提供するとともに外
部の腐食環境に対して耐性の高い耐環境性電子回路部品
を提供する。 【解決手段】電子回路部品を酸化性環境にさらす(S
2)ことにより前記電子回路部品の金属露出部分を検出
する検出方法とする。また、検出された金属露出部31
に酸化物からなる保護被膜33を形成した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板等に
搭載する抵抗、コンデンサ、IC等の電子回路部品の金
属露出部の検出方法および耐環境性電子回路部品に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、プリント基板等に搭載される電
子回路部品には抵抗、コンデンサ、IC(半導体集積回
路)などがある。例えばコンデンサは、図3に示すよう
に、外部電極1、中間電極2、下部電極3、内部電極
4、セラミック誘電体5から構成されている。図4に示
す集合抵抗も同様に電極9、外部電極10、中間電極1
1、内部電極12を備え、これらの電極にAg(銀)系
の材料を使用している。この集合抵抗は多数の抵抗を小
面積に同時に実装できるものである。
【0003】また図5に示すように、IC等のリード1
8はリード材20の上にはんだめっき21が処理された
構成となっている。リード材20には銅が使用されてい
る。このように電子回路部品の内部に電極が組み込まれ
ているものやリード部のようにめっき処理されていれ
ば、外部に金属が露出することは一般的にはあまり考え
られない。しかし、図3,4,5のように内部の電極や
リード部分がまれに外部に露出することがある。その露
出を、電子回路部品がプリント基板に実装された状態で
目視によって検査することは非常に難しい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
目視検査では電子回路部品内部の金属部分の露出を検出
することは難しく、実際に市場に製品が出てトラブルに
発展するケースが増えている。
【0005】トラブルの1つは図3(b)に示すよう
に、プリント基板に実装されたコンデンサの内部電極3
に使用していたAg系の材料が露出し、外部環境に存在
する硫黄系ガス6と反応して、硫化銀ウィスカー(針状
結晶)7を生成するということがある。
【0006】集合抵抗では図4(b)に示すように、内
部電極12のAgが露出し、外部環境に存在した硫黄系
ガス6と反応して硫化銀を生成し、電極間に硫化銀の移
行部17を形成し短絡を生じることがある。また、IC
リード18のはんだめっき21がはがれ、銅の露出部分
19が外部環境の影響により腐食し、ICが誤動作する
というトラブルが考えられる。
【0007】そこで本発明は、プリント基板等に搭載さ
れる電子回路部品の金属露出部を高感度で検出する方法
を提供するとともに外部の腐食環境に対して耐性の高い
耐環境性電子回路部品を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、電子回路部品を酸化性環境にさ
らすことにより前記電子回路部品の金属露出部分を検出
する構成とする。この発明によれば、露出している金属
を酸化させて色の変化等を観察することによって、金属
露出部分を高感度で検出することができる。
【0009】請求項2の発明は、上記酸化性環境はオゾ
ンである構成とする。この発明によれば、金属露出部分
の酸化を促進して、短時間で高感度の検出をおこなうこ
とができる。
【0010】請求項3の発明は、電子回路部品を酸化性
環境にさらす前とさらした後の状態を比較し金属露出を
判定する構成とする。この発明によれば、電子回路部品
上の同一部位の表面状態を酸化処理前後で比較すること
によって、金属露出部を正確に検出することができる。
【0011】請求項4の発明は、検出すべき金属は銀ま
たは銅である構成とする。銀や銅は電子回路部品の重要
な構成要素であるので、この発明によれば、電子回路部
品の重大な欠陥を検出することができる。
【0012】請求項5の発明は、請求項1記載の検出方
法によって検出された金属露出部に酸化物からなる保護
被膜を形成した構成とする。この発明によれば、金属露
出部を保護被膜で覆って耐環境性のすぐれた電子回路部
品を提供することができる。
【0013】請求項6の発明は、上記保護被膜はAgC
3またはCuCO3からなる構成とする。この発明によ
れば、化学的に安定なAgCO3またはCuCO3によっ
て保護被膜を形成し、耐環境性のすぐれた電子回路部品
を提供することができる。
【0014】請求項7の発明は、請求項1記載の検出方
法によって検出された金属露出部に処理されているはん
だめっきを加熱再溶融させ金属露出部をふさいだ構成と
する。この発明によれば、加熱という簡単な工程を通す
ことによって金属露出部をはんだめっきで覆うことによ
って、耐環境性のすぐれた電子回路部品を提供すること
ができる。
【0015】請求項8の発明は、請求項1記載の検出方
法によって検出された金属露出部に樹脂コーティング処
理を施した構成とする。この発明によれば、腐食やマイ
グレーションを生じることのない樹脂で金属露出部を覆
って、耐環境性のすぐれた電子回路部品を提供すること
ができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電子回路部品の金
属露出部検出方法および耐環境性電子回路部品の実施の
形態を図1と図2を参照して説明する。図1に示すよう
に、本実施の形態の金属露出部の検出方法は、初期の様
相をとらえるためのCCDカメラ等による初期外観測定
の工程S1と、酸化処理の工程S2と、酸化処理後の様
相をとらえるためのCCDカメラ等による処理後外観測
定の工程S3と、処理前後の状態を比較する画像処理の
工程S4と、良否を判別する工程S5と、不合格となっ
た部品を再処理する再処理工程S6からなる。再処理工
程S6は炭酸銅や炭酸銀を生成させる工程と、はんだめ
っきを再溶融させる工程、および樹脂を塗布する工程の
3工程から構成されている。
【0017】本実施の形態においては、酸化処理の工程
S2において酸素やオゾンを電子回路部品の所定の部分
に吹き付ける。こうすることにより、その部分が酸化さ
れ本来持っている色や性質が変わる。その変わった色な
どを初期状態と比較し、変化したものは金属が露出して
いたと判断する。
【0018】プリント基板に搭載される電子回路部品の
構成材料として最も多く使用されている銀と銅は特に酸
化によって褐色などに変色する。更にオゾンを用いるこ
とにより、それがより顕然化される。色は褐色に近い色
となる。工程S2で処理槽を通した単品あるいはプリン
ト基板上の電子回路部品を初期状態と比較する。比較し
変色が顕然化されたものを捕らえて工程S5で選別し、
不良品は再処理工程S6へ送る。
【0019】再処理の工程S6においては、図2に示す
ように、電子回路部品の金属露出部31上に酸化保護被
膜33を形成して、金属露出部31を硫黄系ガス6を有
する腐食性環境から保護する。なお、図2において、金
属露出部31は、外部電極27、中間電極28、内部電
極29の近傍に生じたものとして表示してある。
【0020】AgCOやCuCOを酸化保護被膜と
して生成させた場合には、ギブスの生成自由エネルギー
の絶対値が大きくなるため、マイグレーション(物質移
行)がおき難くなる。
【0021】ギブスの生成エネルギーの絶対値が小さい
ほど平衡状態に近くなり、不安定になる。ギブスの生成
エネルギーの絶対値が大きいほど酸化物は安定であるた
め一度生成すると容易に分解しない。
【0022】銀のギブスの標準生成エネルギーは59.
84kcal・mol-1であるのに対して、AgCO3
は−104.48kcal・mol-1である。銀の酸化
物でAg2Oでは純銀よりも生成エネルギーが低く−
2.586kcal・mol-1となり、Ag+(Ag)
とAg2O(AgOH)はいずれの形態も安定せず常に
変化している。イオン化した時には陰極側に徐々に移動
するので、マイグレーションを生じやすい。従って、よ
り生成エネルギーが高くなりより安定な酸化物とするた
めに、AgCO3にしてマイグレーションを起こりにく
くする。
【0023】銅の場合も同様であり、純銅の場合が72
kcal・mol-1であり、Cu2Oの場合は34.9
8kcal・mol-1となる。これをCuCO3とする
と123kcal・mol-1となる。このことからCu
CO3はギブスの生成エネルギーの絶対値を高くするこ
とが出来るため移行しにくくなる。
【0024】金属露出部が酸化されにくい場合は、電子
回路部品を実装したプリント基板を廃棄せず再利用をす
るのがよい。プリント基板に搭載される電子回路部品に
金属露出部分が検出された場合、その再生処理の工程に
は加熱工程と樹脂コーティング工程の2種類がある。加
熱工程は、露出部に処理されているはんだめっきを再溶
融させる。はんだめっきを再溶融させることが出来ない
場合には、樹脂コーティング工程を通す。
【0025】以上説明したように、本実施の形態の電子
回路部品の金属露出部検出方法においては、酸化により
金属露出部分の色の違いを顕然化させことができるの
で、金属露出部分を容易に検出することができる。ま
た、本実施の形態の耐環境性電子回路部品においては、
露出部分に保護被膜を生成させてあるので、腐食性の物
質が存在する環境にさらされた場合でも、腐食の成長
(例えば銀のマイグレーション)を抑制することができ
る。
【0026】電子回路部品の露出部がはんだめっきであ
れば、183℃以下の加熱処理を施すことにより、部品
に影響することなく再溶融させ、露出部分をふさぐこと
ができる。また、加熱処理できない電子回路部品の場合
には樹脂をコーティングすることにより露出部分をふさ
ぐことができる。これによりプリント基板や電子回路部
品を廃棄することなく再利用ができ、腐食等のトラブル
を未然に防止し信頼性の高い電子回路部品を提供するこ
とができる。
【0027】なお本発明の金属露出部検出方法は、プリ
ント基板上に実装された電子回路部品に限らず、単体の
電子回路部品や電子回路部品以外の一般部品の金属露出
検出にも適用することができる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、プリント基板等に搭載
される電子回路部品の金属露出部を高感度で検出すると
ともに、外部の腐食環境に対して耐性の高い耐環境性電
子回路部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の電子回路部品の金属露出
部検出方法を示す流れ図。
【図2】本発明の実施の形態の耐環境性電子回路部品の
要部を示す断面図。
【図3】電子回路部品であるチップコンデンサを示し、
(a)は一部切欠き斜視図、(b)は(a)のb部の金
属露出部分の腐食状態を示す断面図。
【図4】電子回路部品である集合抵抗を示し、(a)は
斜視図、(b)は(a)のb部の金属露出部分の腐食状
態を示す断面図。
【図5】電子回路部品であるICを示し、(a)は部分
斜視図、(b)は(a)のb部拡大斜視図、(c)は
(b)のC−C線に沿う部分断面図。
【符号の説明】
1…外部電極、2…中間電極、3…下部電極、4…内部
電極、5…セラミック誘電体、6…硫黄系ガス、7…硫
化銀ウイスカー、8…露出部、9…電極、10…外部電
極、11…中間電極、12…内部電極、13…集合抵抗
内部、14…表面コート、16…露出部、17…硫化銀
の移行部、18…ICリード、19…露出部、20…リ
ード材、21…はんだめっき、27…外部電極、28…
中間電極、29…内部電極、31…金属露出部、32…
表面コート、33…酸化保護被膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G051 AA61 AB02 AC11 AC21 CA04 2G054 AA04 AB10 BA10 BB06 BB20 CA10 CB01 CD01 CD04 CE10 FA33 GB04 JA01 JA02 JA04 JA11 2G055 AA07 AA13 AA30 BA12 CA06 CA20 CA25 CA30 EA04 EA05 EA06 EA08 EA10 FA02 FA06 FA09

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子回路部品を酸化性環境にさらすこと
    により前記電子回路部品の金属露出部分を検出すること
    を特徴とする電子回路部品の金属露出部検出方法。
  2. 【請求項2】 酸化性環境はオゾンであることを特徴と
    する請求項1記載の電子回路部品の金属露出部検出方
    法。
  3. 【請求項3】 電子回路部品を酸化性環境にさらす前と
    さらした後の状態を比較し金属露出を判定することを特
    徴とする請求項1記載の電子回路部品の金属露出部検出
    方法。
  4. 【請求項4】 検出すべき金属は銀または銅であること
    を特徴とする請求項1記載の電子回路部品の金属露出部
    検出方法。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の検出方法によって検出さ
    れた金属露出部に酸化物からなる保護被膜を形成したこ
    とを特徴とする耐環境性電子回路部品。
  6. 【請求項6】 保護被膜はAgCO3またはCuCO3
    らなることを特徴とする請求項5記載の耐環境性電子回
    路部品。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の検出方法によって検出さ
    れた金属露出部に処理されているはんだめっきを加熱再
    溶融させ金属露出部をふさいだことを特徴とする耐環境
    性電子回路部品。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の検出方法によって検出さ
    れた金属露出部に樹脂コーティング処理を施したことを
    特徴とする耐環境性電子回路部品。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009062171A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Mitsubishi Electric Corp エレベータの制御装置
CN101858871A (zh) * 2010-06-04 2010-10-13 惠州中京电子科技股份有限公司 一种pcb板检测方法

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