JP2007081001A - 電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、基板等に実装される電子部品において、導電体と基板の電極との間の導電性を向上させることを目的とするものである。
【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、本体１と、この本体１の下面に設けた第１の金属からなる導電体６と、この導電体６の表面に設けた第２の金属からなる導電体７とを備え、導電体６は凹部６Ａを有し、この凹部６Ａ内には導電体７が充填されている電子部品としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話等の各種電子機器に用いられる小型の電子部品に関するものである。

従来この種の電子部品は、図７に示すように、本体１の下面には導電体２を備えており、この導電体２に凹部２Ａを設けることにより、図８に示すようにこの導電体２と、この電子部品を実装する基板３の電極（図示せず）上のクリーム半田４との間の接着面積を増やすことで密着強度を強めていた。

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００４−１０３９４３号公報

このような従来の電子部品は、導電体２と基板３の電極（図示せず）との間の導電性の悪さが問題となっていた。

即ち実装時において、クリーム半田４に含まれるフラックス成分と、導電体２表面で形成された酸化膜（図示せず）の酸素との結合によりガス５が発生する。上記従来の構成では、図８に示すようにこのガス５が導電体２の凹部２Ａ表面においても発生しており、凹部２Ａ表面で発生したガス５はこの凹部２Ａに捕らえられ、そのまま基板３の電極（図示せず）と導電体２との間に留まってしまうために、導電体２と基板３の電極（図示せず）との間の導電性を悪くしていた。

そこで本発明は、基板等に実装される電子部品において、導電体と基板の電極（図示せず）との間の導電性を向上させることを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、本体と、この本体の下面に設けた第１の金属からなる第１の導電体と、この第１の導電体の表面に設けた第２の金属からなる第２の導電体とを備え、前記第１の導電体は凹部を有し、この凹部内には前記第２の導電体が充填されている電子部品としたものである。

本発明の電子部品は、第１の金属からなる第１の導電体が凹部を有し、この凹部内には第２の金属からなる第２の導電体が充填されている構成としたため、半田でこの電子部品を基板の電極に実装する際、フラックス成分と酸化膜との化学反応により発生するガスが、第１の導電体の凹部表面で発生するのではなく、半田と金属結合する第２の導電体の表面にて発生するため、基板の電極と第１の導電体との間に留まるガスを減少させることができ、第１の導電体と基板の電極（図示せず）との間の導電性を向上させることができると共に、第１の導電体が凹部を有するため第１の導電体と第２の導電体との密着強度を高めることができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における電子部品について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本体１の下面には導電体６を設け、この導電体６には凹部６Ａを設けている。そして、この導電体６の表面には、凹部６Ａを充填するよう導電体７を形成している。つまり、導電体６、７で電極を形成している。

ここで、導電体６の材料としては、ニッケルやニッケル合金、パラジウムなど、他の金属と金属結合したときに相互拡散を起こさず、且つ半田喰われを起こしにくい材料を用いることが望ましい。

ここで、導電体７の形成法としては、電解めっき形成法や無電解めっき形成法を用いることができるが、バレルめっき形成法を用いればマスク等を必要とせず、導電体６の表面のみに導電体７を形成することができるため、小さい電子部品等において有効である。

そして、この導電体７の材料としては、金、銀、白金、錫、ニッケルなど酸化還元電位が−０．３Ｖ以上のものを用いることが望ましい。酸化還元電位が高いほど酸化しにくく、図２に示すクリーム半田４を用いた実装時において、クリーム半田４と金属結合するときに障害となる酸化膜の形成を防ぐことができるためである。特に金は、酸化還元電位が高い上に、硫化することもなく、他の金属とも合金を作りやすいため半田と非常に金属結合しやすい性質を持つため最も望ましい。

このような電子部品を図２に示すごとく基板３の電極（図示せず）上にクリーム半田４を用いて実装するとき、仮に導電体７の表面が極わずかでも酸化していると、クリーム半田４に含まれるフラックスと酸化膜（図示せず）の酸素とが化学反応し、ガス５を発生させるが、これらは導電体７の表面で発生するため、凹部６Ａに捕らえられることがなく、クリーム半田４の外へ抜けていくことができる。

このような構成にしたため、導電体６と基板３の電極（図示せず）との間にガス５が留まる確率を大幅に低減することができるため、導電体６と基板３の電極（図示せず）との間の導電性を高くすることができる。

また、導電体６が凹部６Ａを持つことにより、導電体６と導電体７との接着面積が増し、導電体６と導電体７との密着強度を高めることができる。そして、酸化還元電位が高い導電体７とクリーム半田４との金属結合により、導電体７とクリーム半田４とは高い密着性を有している。その結果として導電体６とクリーム半田４とは導電体７を介して高い密着性を有することができる。

さらに、導電体６の側面に形成する導電体７は薄い部分でも６μｍ以上の厚みを設けておくことが望ましい。導電体７が薄すぎると、基板３の電極（図示せず）への実装時に高温になったクリーム半田４に導電体７が喰われてしまい、導電体６の側面の一部が露出してしまうことがある。導電体６の一部が露出するとその部分から導電体６の酸化が始まり、電子部品の電気的特性を低下させたり、基板３の電極（図示せず）からの脱落を生んだりする可能性がある。従って、導電体６の側面に形成する導電体７は薄い部分でも６μｍ以上の厚みを設けておくことが望ましい。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における電子部品について図面を参照しながら説明する。

図３に示すように、本体１の下面には導電体８を設け、この導電体８には凹部８Ａを設けている。そして、この導電体８の表面には導電体９を形成しており、この導電体９の表面には、凹部８Ａを導電体９を介して充填するように導電体７を形成している。つまり、導電体８、９、７で電極を形成している。

ここで、導電体７の形成法としては、電解めっき形成法や無電解めっき形成法を用いることもできるが、バレルめっき形成法を用いればマスク等を必要とせず、導電体９の表面のみに導電体７を形成することができるため、小さい電子部品等において有効である。

そして、この導電体７の材料としては、金、銀、白金、錫、ニッケルなど酸化還元電位が−０．３Ｖ以上のものを用いることが望ましい。酸化還元電位が高いほど酸化しにくく、図４に示すクリーム半田４を用いた実装時において、クリーム半田４と金属結合するときに障害となる酸化膜の形成を防ぐことができるためである。特に金は、酸化還元電位が高い上に、硫化することもなく、他の金属とも合金を作りやすい性質を持つため、半田と金属結合しやすく特に望ましい。

また、導電体８の材料としては金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウムなどの体積抵抗率が１１０×１０^-3μΩ・ｍ以下の材料を用いると導電性を高くすることができるため望ましい。

そして、導電体９の材料としては、ニッケルやニッケル合金、パラジウムなど、他の金属と金属結合したときに相互拡散を起こさず、且つ半田喰われを起こしにくい材料を用いることが望ましい。このような導電体９を設けておくことにより、導電体８に半田喰われの起こる材料を用いることを可能にしており、さらに、導電体８と導電体７との相互拡散を防ぐことができるため、導電体８に酸化が起こりやすい銅などを用いたとしても、その酸化しやすい金属が導電体７の表面に出てくることが無い。その結果、導電体７とクリーム半田４との金属結合による密着性を確保するとともに、その酸化しやすい金属の酸化膜とフラックス成分との反応により生ずるガス５の発生を防ぐという効果を有する。

このような電子部品を図４に示すごとく基板３の電極（図示せず）上にクリーム半田４を用いて実装するとき、仮に導電体７の表面が極わずかでも酸化していると、クリーム半田４に含まれるフラックスと酸化膜（図示せず）の酸素とが化学反応し、ガス５を発生させるが、これらは導電体７の表面で発生するため、凹部８Ａ、９Ａに捕らえられることがなく、クリーム半田４の外へ抜けていくことができる。

このような構成にしたため、導電体８と基板３の電極（図示せず）との間にガス５が留まらせる確率を大幅に低減することができるため、導電体８と基板３の電極（図示せず）との間の導電性を高くすることができる。

また、導電体８が凹部８Ａを持つことにより、導電体８と導電体９との接着面積が増し、導電体８と導電体９との密着強度を高めることができる。そして、この凹部８Ａに沿った形状の導電体９の表面には、この導電体９を介して凹部８Ａを充填するように導電体７を形成しているため、導電体９と導電体７との接着面積が増し、導電体９と導電体７との密着強度を高めることができる。さらに、酸化還元電位の高い導電体７とクリーム半田４との金属結合により、導電体７とクリーム半田４とは高い密着強度を有している。その結果として導電体８とクリーム半田４との間の高い密着性を実現している。

さらに、導電体９の側面に形成する導電体７は薄い部分でも６μｍ以上の厚みを設けておくことが望ましい。導電体７が薄すぎると、基板３の電極（図示せず）への実装時に高温になったクリーム半田４に導電体７が喰われてしまい、導電体９の側面の一部が露出してしまうことがある。導電体９の一部が露出するとその部分から導電体９の酸化が始まり、電子部品の電気的特性を低下させたり、基板３からの脱落を生んだりする可能性がある。従って、導電体９の側面に形成する導電体７は薄い部分でも６μｍ以上の厚みを設けておくことが望ましい。

なお、図５、図６に示すように、導電体９が導電体８の凹部８Ａを充填するような構成としても、導電体８と基板３の電極（図示せず）との間にガス５を留まらせる確率を大幅に低減し、導電性を高めることは可能である。また、導電体８が凹部８Ａを有することにより、導電体８と導電体９との接着面積が増し、導電体８と導電体９との密着性を高めることができる。さらに、酸化還元電位の高い導電体７とクリーム半田４との金属結合により、導電体７とクリーム半田４とは高い密着強度を有している。

ただし、導電体９と導電体７との密着性に関しては、図３のように、導電体９を導電体８の凹部８Ａに沿った形状に構成し、導電体７が導電体９を介して凹部８Ａを充填する構成とした方が接着面積を高めることができる分、導電体７と導電体９との間の密着強度を高くすることができるため望ましい。

本発明の電子部品は、基板の電極と第１の導電体との間に留まる半田を減少させることができ、第１の導電体と基板の電極との間の導電性を向上させることができると共に、第１の導電体が凹部を有するため第１の導電体と基板の電極との間の密着強度を高めることができるという効果を有し、各種電気機器において有用である。

本発明の実施の形態１における電子部品の断面図 本発明の実施の形態１における電子部品の基板実装時の断面図 本発明の実施の形態２における電子部品の断面図 本発明の実施の形態２における電子部品の基板実装時の断面図 本発明の実施の形態２における電子部品の断面図 本発明の実施の形態２における電子部品の基板実装時の断面図 従来の電子部品の図 従来の電子部品の実装時の図

符号の説明

１ 本体
６ 導電体
６Ａ 凹部
７ 導電体

Claims (19)

1. 本体と、この本体の下面に設けた第１の金属からなる第１の導電体と、この第１の導電体の表面に設けた第２の金属からなる第２の導電体とを備え、前記第１の導電体は凹部を有し、この凹部内には前記第２の導電体が充填されている電子部品。
2. 第１の金属がニッケル、ニッケル合金、パラジウムの内の少なくとも１つからなる請求項１に記載の電子部品。
3. 第２の金属の酸化還元電位が−０．３Ｖ以上である請求項１に記載の電子部品。
4. 第２の金属が金である請求項１に記載の電子部品。
5. 第１の導電体の側面に設けた第２の導電体の厚みが少なくとも６μｍ以上である請求項１に記載の電子部品。
6. 本体と、この本体の下面に設けた第１の金属からなる第１の導電体と、この第１の導電体の表面に設けた第２の金属からなる第２の導電体と、この第２の導電体の表面に設けた第３の金属からなる第３の導電体とを備え、前記第１の導電体は凹部を有し、この凹部内には前記第２の導電体を介して前記第３の導電体が充填されている電子部品。
7. 第１の金属の体積抵抗率が１１０×１０^-3μΩ・ｍ以下である請求項６に記載の電子部品。
8. 第１の金属が金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウムの内の少なくとも１つからなる請求項６に記載の電子部品。
9. 第２の金属がニッケル、ニッケル合金、パラジウムの内の少なくとも１つからなる請求項６に記載の電子部品。
10. 第３の金属の酸化還元電位が−０．３Ｖ以上である請求項６に記載の電子部品。
11. 第３の金属が金である請求項６に記載の電子部品。
12. 第２の導電体の側面に設けた第３の導電体の厚みが少なくとも６μｍ以上である請求項６に記載の電子部品。
13. 本体と、この本体の下面に設けた第１の金属からなる第１の導電体と、この第１の導電体の表面に設けた第２の金属からなる第２の導電体と、この第２の導電体の表面に設けた第３の金属からなる第３の導電体とを備え、前記第１の導電体は凹部を有し、この凹部内には前記第２の導電体が充填されている電子部品。
14. 第１の金属の体積抵抗率が１１０×１０^-3μΩ・ｍ以下である請求項１３に記載の電子部品。
15. 第１の金属が金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウムの内の少なくとも１つからなる請求項１３に記載の電子部品。
16. 第２の金属がニッケル、ニッケル合金、パラジウムの内の少なくとも１つからなる請求項１３に記載の電子部品。
17. 第３の金属の酸化還元電位が−０．３Ｖ以上である請求項１３に記載の電子部品。
18. 第３の金属が金である請求項１３に記載の電子部品。
19. 第２の導電体の側面に設けた第３の導電体の厚みが少なくとも６μｍ以上である請求項１３に記載の電子部品。

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