JP2004100011A

JP2004100011A - 電子部品の製造方法

Info

Publication number: JP2004100011A
Application number: JP2002266239A
Authority: JP
Inventors: Masami Tsutsumino; 堤野　正視
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】予めめっき被膜の膜厚やＳｎ存在比率などと導電性メディアの投入量や通電電流値との間の関係を求めて、これらの関係からめっき被膜の形成状態を制御することができる、電子部品の製造方法を得る。
【解決手段】電子部品の素体２２と導電性メディア４０とをめっき容器１２に投入し、めっき液４２中で通電して、素体２２の焼付け電極上にめっき被膜を形成する。このとき、予め、導電性メディア４０の投入量および通電電流値とめっき被膜の厚みなどとの関係を求めておき、これらの関係から、所望のめっき被膜の厚みなどを得るために必要な導電性メディア投入量および通電電流値を決定する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品の製造方法に関し、特に、たとえば振動めっきまたはバレルめっきによるめっき被膜を有する外部電極が形成された電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、積層セラミックコンデンサなどにおいては、誘電体セラミック層と内部電極層とが交互に積層された素体の外側面に、外部電極が形成される。この場合、素体の外側面にＡｇやＣｕなどの焼付け電極が形成され、その上にめっき被膜が形成される。
【０００３】
このようなめっき被膜を形成するために、振動めっき法やバレルめっき法などが用いられる。たとえば、振動めっき法は、めっき容器中に焼付け電極が形成された素体と導電性メディアとを投入し、このめっき容器をめっき液中に入れて、素体上の焼付け電極にめっき被膜を形成するものである。このとき、めっき容器外に陽極が配置され、めっき容器内に陰極が配置される。そして、導電性メディアが陰極と素体上の焼付け電極とを電気的に接続し、焼付け電極上にめっき被膜を形成させるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このように、振動めっき法などによって焼付け電極にめっき皮膜を形成する場合、素体を投入するめっき容器の大きさと電子部品の材料や外形寸法から、素体の投入量が決定されている。また、必要により、電子部品の材料や外形寸法によって、用いられる導電性メディアの寸法や投入量も決定されている。そして、このように決定された素体の投入量、導電性メディアの寸法および投入量で、実際に通電させる電流値を制御して、めっき膜厚のばらつきが小さく、所望のめっき膜厚となる最適の電流値が決定されている。
【０００５】
一方、外部電極にめっき皮膜を形成する場合、まず、Ｎｉなどの耐半田食われ性を有する材料からなるめっき被膜を形成し、その上にＳｎ−ＰｂやＳｎなどの半田付き性の良好なめっき被膜を形成するような、２層構造とするのが一般的である。そして、このような２層のめっき被膜を形成する際には、連続して行うのが効率的であるため、素体および導電性メディアを投入しためっき容器は、２種類のめっき被膜形成において、そのまま利用されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−７０９９９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、めっき処理を行うときに最適条件を模索する場合、たとえば、今までめっき処理していた電子部品と外形寸法の異なる電子部品にめっき皮膜を形成するとき、まず、素体の投入量を決定し、導電性メディアの寸法および投入量を決定し、それらが決定された上で、さらに最適な電流値を模索する必要がある。このように、基本的には電流値を変化させることだけで最適条件の設定を行おうとしていたため、逆に最適条件の設定に非常に時間を要することとなっていた。
【０００８】
また、Ｎｉめっき被膜およびＳｎ−Ｐｂめっき被膜を形成した場合、電子部品の半田付き性が悪くなるという問題が生じることがある。この原因について実験を重ねた結果、Ｓｎ−Ｐｂめっき被膜のＳｎ存在比率が多くなっており、これによって半田付き性が劣化していることがわかった。また、Ｓｎの存在比率が多くなる要因については、導電性メディアの投入量に関係することがわかった。
【０００９】
すなわち、導電性メディアの投入量が多くなると、めっき液中のＰｂイオンが導電性メディアに奪われやすくなり、電子部品の外部電極にはＳｎ比率が多いめっき被膜が形成されていることがわかった。これは、ＳｎイオンよりもＰｂイオンのほうが、鉄などを主成分とする導電性メディアへの濡れ性がよいためであると考えられる。また、めっき被膜の膜厚に関しては、Ｎｉめっき被膜については、導電性メディアの投入量が多くなると膜厚が厚くなり、Ｓｎ−Ｐｂめっき被膜については、Ｎｉめっき被膜の膜厚の傾向とは逆に、導電性メディアの投入量が多くなると、膜厚が薄くなるという傾向がわかった。これらの傾向から、導電性メディアの投入量が、めっき被膜の膜厚やＳｎ−Ｐｂめっき被膜中のＳｎ存在比率などを決定するための重要な条件になると考えられる。
【００１０】
それゆえに、この発明の主たる目的は、予め、めっき被膜の膜厚やＳｎ存在比率などと導電性メディアの投入量や通電電流値との間の関係を求めて、これらの関係からめっき被膜の形成状態を制御することができる、電子部品の製造方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、素体の外表面の電極にめっき皮膜を形成する工程を含む電子部品の製造方法において、振動めっきまたはバレルめっきにより外部電極にめっき被膜を形成する際、予め導電性メディアの投入量とめっき被膜の膜厚との関係を示す一次式を求め、その一次式から外部電極に形成されるめっき被膜の膜厚を制御するための導電性メディアの投入量を決定することを特徴とする、電子部品の製造方法である。
このような電子部品の製造方法において、一次式は、めっき被膜形成時における複数の通電電流値に対応して求められ、この関係からめっき被膜の膜厚を制御するための通電電流値を決定することができる。
さらに、めっき被膜としてＳｎ−Ｐｂめっき被膜を含む電子部品の製造方法において、予めＳｎ−Ｐｂめっき被膜に含まれるＳｎの量と導電性メディアの投入量との関係を示す一次式を求め、Ｓｎの量と導電性メディアの投入量との関係を示す一次式から、Ｓｎ−Ｐｂめっき被膜に含まれるＳｎの量を制御するための導電性メディアの投入量を決定することができる。
ここで、Ｓｎ−Ｐｂめっき被膜に含まれるＳｎの量と導電性メディアの投入量との関係を示す一次式は、めっき被膜形成時における複数の通電電流値に対応して求められ、この関係からＳｎ−Ｐｂめっき被膜に含まれるＳｎの量を制御するための通電電流値を決定することができる。
【００１２】
予め、導電性メディアの投入量とめっき被膜の膜厚との関係を調べ、一次回帰計算によって、これらの関係を一次式として求めておくことにより、その一次式から、所望のめっき膜厚を得るための導電性メディアの投入量を知ることができる。したがって、このような一次式を用いて導電性メディアの投入量を決定することにより、ほぼ正確な厚みを有するめっき被膜が形成された電子部品を得ることができる。
一次式は、めっき被膜形成時における複数の通電電流値に対応して求められることが好ましい。この場合、導電性メディアの投入量とともに、通電電流値も適正に設定することができ、より正確な膜厚を有するめっき被膜を得ることができる。
さらに、導電性メディアの投入量とＳｎ−Ｐｂめっき被膜に含まれるＳｎの量との関係について調べ、一次回帰計算によって、これらの関係を一次式として求めておくことにより、その一次式から、所望のＳｎ含有量を有するめっき被膜を形成することができる。したがって、このような一次式を用いて導電性メディアの投入量を決定することにより、ほぼ正確なＳｎ含有量を有するＳｎ−Ｐｂめっき被膜が形成された電子部品を得ることができる。
導電性メディアの投入量とＳｎ−Ｐｂめっき被膜に含まれるＳｎの量との関係を示す一次式についても、めっき被膜形成時における複数の通電電流値に対応して求められることが好ましい。それにより、導電性メディアの投入量とともに、通電電流値も適正に設定することができ、Ｓｎ−Ｐｂめっき被膜中のＳｎ含有量をより正確に制御することができる。
【００１３】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の電子部品の製造方法に用いられる振動めっき装置の一例を示す図解図である。振動めっき装置１０は、めっき容器１２を含む。めっき容器１２は、たとえば上面開口のバスケット部１４を含み、その中央で支持部材１６で支持されている。バスケット部１４には、内側底面に複数の陰極１８が形成される。
【００１５】
この振動めっき装置１０を用いて、たとえば積層セラミックコンデンサなどの電子部品の外部電極にめっきが施される。積層セラミックコンデンサ２０は、図２に示すように、素体２２を含む。素体２２は、複数の誘電体セラミック層２４と内部電極層２６とが交互に積層された構造を有する。そして、対向する内部電極層２６が、素体２２の対向端面に交互に露出している。内部電極層２６が露出した素体２２の端面には、外部電極２８が形成される。外部電極２８は、たとえばＡｇやＣｕなどの焼付け電極３０を含み、その上に、Ｎｉめっき被膜３２やＳｎ−Ｐｂめっき被膜３４などが形成される。Ｎｉめっき被膜３２は、積層セラミックコンデンサ２０をプリント基板などに実装する際に、半田食われを防止するために形成される。また、Ｓｎ−Ｐｂめっき被膜３４は、半田付き性を良好にするために形成される。
【００１６】
図１に示すように、このような積層セラミックコンデンサ２０を製造するために、焼付け電極３０が形成された素体２２が、めっき容器１２内に投入される。さらに、めっき容器１２内には、鋼球などで形成された導電性メディア４０が投入される。なお、導電性メディア４０の形状としては、必ずしも球状である必要はなく、たとえば素体２２と同様の直方体状などのような異形のものであってもよい。また、球状の導電性メディア４０と異形の導電性メディア４０とが混合されていてもよい。
【００１７】
めっき容器１２に投入される導電性メディア４０の径は、積層セラミックコンデンサ２０の外形寸法によって決定される。つまり、導電性メディア４０の径は、積層セラミックコンデンサ２０において、めっきを施す対象である積層セラミックコンデンサ２０の外形寸法とほぼ同等程度に設定される。
【００１８】
素体２２と導電性メディア４０とが投入されためっき容器１２は、めっき液４２中に浸漬される。なお、めっき容器１２の外側には、めっき液４２に浸漬されるようにして、陽極（図示せず）が取り付けられる。そして、めっき容器１２が、支持部１６を介してバスケット部１４の軸を中心として回転させられる。このような状態で、陰極１８と陽極との間に電圧が印加されることにより、導電性メディア４０を介して素体２２に形成された焼付け電極３０と陰極１８とが電気的に接続され、素体２２の焼付け電極３０上にめっき被膜が形成される。
【００１９】
このとき、導電性メディア４０の投入量を変え、さらに通電する電流値を変えて、めっき膜厚、めっき膜厚のばらつき、めっき膜の組成などが検出される。詳述すると、たとえば、１．０×０．５×０．５（ｍｍ）の積層セラミックコンデンサ用の素体２２を投入する場合、導電性メディア４０の投入量を素体２２の投入量と同数程度から数パターン投入量を変えて、それぞれの導電性メディア４０の投入量について、複数パターンの通電電流値でのめっき膜厚、めっき膜厚のばらつき、めっき被膜の組成が測定される。なお、導電性メディア４０の投入量としては、個数ではなく、体積（ｃｃ）などで投入量を決めてもよい。
【００２０】
そして、これらの関係から、図３に示すように、導電性メディア４０の投入量とＮｉめっき膜厚との関係が求められる。また、図４に示すように、導電性メディア４０の投入量とＳｎ−Ｐｂめっき膜厚との関係が求められる。さらに、図５に示すように、導電性メディア４０の投入量とＳｎ−Ｐｂ被膜中のＳｎ存在比率が求められる。これらの関係は、実測値から一次回帰計算によって求められ、図３〜図５からわかるように、各通電電流値に関して、ほぼ直線状の一次式で示される。
【００２１】
これらの関係を把握しておくことにより、めっき処理時に最適条件を探す必要がなくなり、所望のめっき被膜の厚みを得たり、Ｓｎ−Ｐｂめっき被膜中のＳｎ含有量を所定の値とするために必要な導電性メディア４０の投入量と通電電流値を決定することができる。さらに、各電子部品について、めっき容器１２への投入量ごとにこれらの関係を求めておくことにより、めっき処理時に最適の導電性メディア４０の投入量と通電電流値とを決定することができ、所望のめっき被膜を形成することができる。
【００２２】
なお、上述の例では、積層セラミックコンデンサ用の素体に形成された焼付け電極にＮｉめっき被膜およびＳｎ−Ｐｂめっき被膜を形成する場合について説明したが、チップ型のインダクタやＬＣ部品などのように、他の電子部品についても、めっき被膜を有する外部電極を形成する場合に、この方法を適用することができる。
【００２３】
また、上述の例では、振動めっき装置を例にあげて説明したが、バレルめっき装置を用いる場合にも、この方法を適用することができる。なお、めっき膜厚ばらつきが生じやすい振動めっき装置を用いる場合に特に有効である。
【００２４】
【発明の効果】この発明によれば、予め、電子部品の外部電極に形成されるめっき被膜の厚みや含有成分の量と、めっき容器に投入される導電性メディアの量および通電電流値との関係を一次式として求めておくことにより、この一次式から電子部品のめっき処理時に最適条件を決定することができ、容易に所望のめっき被膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電子部品の製造方法に用いられる振動めっき装置の一例を示す図解図である。
【図２】この発明の電子部品の製造方法によって製造される電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサの構造を示す図解図である。
【図３】導電性メディア投入量および通電電流値と素体上に形成されるＮｉめっき被膜の厚みとの関係を示すグラフである。
【図４】導電性メディア投入量および通電電流値と素体上に形成されるＳｎ−Ｐｂめっき被膜の厚みとの関係を示すグラフである。
【図５】導電性メディア投入量および通電電流値と素体上に形成されるＳｎ−Ｐｂめっき被膜に含まれるＳｎ存在比率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０　振動めっき装置
１２　めっき容器
２０　積層セラミックコンデンサ
２２　素体
２８　外部電極
３０　焼付け電極
３２　Ｎｉめっき被膜
３４　Ｓｎ−Ｐｂめっき被膜
４０　導電性メディア
４２　めっき液

Claims

素体の外表面の電極にめっき皮膜を形成する工程を含む電子部品の製造方法において、
振動めっきまたはバレルめっきにより前記外部電極にめっき被膜を形成する際、予め導電性メディアの投入量と前記めっき被膜の膜厚との関係を示す一次式を求め、前記一次式から前記外部電極に形成される前記めっき被膜の膜厚を制御するための前記導電性メディアの投入量を決定することを特徴とする、電子部品の製造方法。
前記一次式は、前記めっき被膜形成時における複数の通電時における複数の通電電流値に対応して求められ、この関係から前記めっき被膜の膜厚を制御するための通電電流値を決定することを特徴とする、請求項１に記載の電子部品の製造方法。
前記めっき被膜としてＳｎ−Ｐｂめっき被膜を含む電子部品の製造方法において、
予め前記Ｓｎ−Ｐｂめっき被膜に含まれるＳｎの量と前記導電性メディアの投入量との関係を示す一次式を求め、Ｓｎの量と前記導電性メディアの投入量との関係を示す一次式から、前記Ｓｎ−Ｐｂめっき被膜に含まれるＳｎの量を制御するための前記導電性メディアの投入量を決定することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電子部品の製造方法。
前記Ｓｎ−Ｐｂめっき被膜に含まれるＳｎの量と前記導電性メディアの投入量との関係を示す一次式は、前記めっき被膜形成時における複数の通電電流値に対応して求められ、この関係から前記Ｓｎ−Ｐｂめっき被膜に含まれるＳｎの量を制御するための通電電流値を決定することを特徴とする、請求項３に記載の電子部品の製造方法。