JP2666046B2 - チップ型複合電子部品 - Google Patents
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Description
と、複数の個別電極と、各個別電極と共通電極との間に
各々介装された素子とを形成し、共通電極および個別電
極の表面に、ニッケル層や半田層のメッキを施したチッ
プ型複合電子部品に関する。
板上に、共通電極と、複数の個別電極と、各個別電極と
共通電極との間に各々介装された抵抗膜とを形成し、共
通電極および個別電極を、銀とパラジウムとの合金から
なる厚膜層と、厚膜層上にメッキされたニッケル層と、
ニッケル層上にメッキされた半田層とにより形成したも
のがある。
来、抵抗膜により構成される抵抗器の抵抗値が大きくな
るに従って、共通電極のニッケル層および半田層の層厚
が、各個別電極のニッケル層および半田層の層厚と比較
して極端に大きくなっていた。例えば、多数のチップ型
複合電子部品について、抵抗器の抵抗値の種類毎に、共
通電極のニッケル層および半田層の層厚と、各個別電極
のニッケル層および半田層の層厚とを測定し、それぞれ
の平均を求めて、共通電極のニッケル層および半田層の
層厚の平均値を個別電極のニッケル層および半田層の層
厚の平均値で除したところ、図7の攪拌板なしの欄に示
すような結果が得られた。すなわち、抵抗器の抵抗値が
10KΩの場合、共通電極の半田層の層厚が、各個別電
極の半田層の層厚の2.20倍であり、抵抗器の抵抗値
が47KΩの場合、共通電極の半田層の層厚が、各個別
電極の半田層の層厚の3.04倍であり、抵抗器の抵抗
値が100KΩの場合、共通電極の半田層の層厚が、各
個別電極の半田層の層厚の5.02倍であった。また、
抵抗器の抵抗値が10KΩの場合、共通電極のニッケル
層の層厚が、各個別電極のニッケル層の層厚の2.78
倍であり、抵抗器の抵抗値が47KΩの場合、共通電極
のニッケル層の層厚が、各個別電極のニッケル層の層厚
の3.44倍であり、抵抗器の抵抗値が100KΩの場
合、共通電極のニッケル層の層厚が、各個別電極のニッ
ケル層の層厚の4.29倍であった。
用によるものと考えられる。先ず第1に、メッキにより
ニッケル層および半田層を形成するプロセスにおいて、
同時にメッキ処理する多数のチップ型複合電子部品のニ
ッケル層および半田層の形成速度に、個体によるばらつ
きが大きく、形成速度の遅いチップ型複合電子部品のニ
ッケル層および半田層の層厚を規定の大きさにしようと
する結果、形成速度の速いチップ型複合電子部品のニッ
ケル層および半田層の層厚が大きくなる。第2に、抵抗
値が大きい抵抗器に接続された個別電極の方がニッケル
層および半田層が形成され難いので、個別電極のニッケ
ル層および半田層の層厚を規定の大きさにしようとする
結果、抵抗値が極めて小さい共通電極のニッケル層およ
び半田層の層厚が大きくなる。
子部品では、素子の直流抵抗が大きい場合、共通電極の
半田層の層厚が極めて大きくなるので、チップ型複合電
子部品を基板上の所定位置に搭載して、チップ型複合電
子部品の共通電極と、基板のランドとを、ソルダーペー
ストなどを用いて半田付けする場合、半田内に水素ガス
が気泡となって残留し、半田表面に大きな凹凸が生じる
という課題があった。
田層が溶融し、半田層に吸蔵されている水素ガスが発生
する。この水素ガスは、半田層の層厚が小さい場合、半
田内に残留することなく、半田が溶融している間に外部
に抜け出してしまう。しかし、半田層の層厚が大きい場
合、半田層の下部で発生した水素ガスが、半田が固化す
るまでに完全には抜け出せず、半田内に残留してしまう
のである。
て残留し、共通電極上の半田表面に大きな凹凸が生じる
と、例えば、半田表面の光の反射により、チップ型複合
電子部品の存在の有無、位置、姿勢などを自動検出する
ような場合、誤検出の原因になり、また、半田付不良を
誘発することにもなり、好ましくない。
素子の直流抵抗が大きい場合、共通電極のニッケル層の
層厚が極めて大きくなるので、半田付後の温度サイクル
によりニッケル層が熱応力を受けて変形し、厚膜層を持
ち上げることから、厚膜層を破壊してしまうことがあっ
た。
のであって、半田付け後の共通電極上の半田表面に大き
な凹凸が生じないチップ型複合電子部品を提供すること
を、その目的としている。
により厚膜層が破壊されることのないチップ型複合電子
部品を提供することを、その目的としている。
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
は、基板上に、共通電極と、複数の個別電極と、各個別
電極と共通電極との間に各々介装された素子とを形成
し、共通電極および個別電極の表面に、最外層が半田層
であるメッキを施したチップ型複合電子部品であって、
各素子の直流抵抗が47KΩ以上であり、共通電極の半
田層の層厚が、各個別電極の半田層の層厚の2.9倍以
下であることを特徴としている。
各個別電極と共通電極との間に各々介装された素子は、
抵抗膜からなり相互に抵抗値の等しい抵抗器であること
を特徴としている。
各個別電極と共通電極との間に各々介装された素子は、
十分に充電されたときの直流抵抗が47KΩ以上のキャ
パシタであることを特徴としている。
各個別電極と共通電極との間に各々介装された素子は、
逆方向の直流抵抗が47KΩ以上のダイオードであるこ
とを特徴としている。
基板上に、共通電極と、複数の個別電極と、各個別電極
と共通電極との間に各々介装された素子とを形成し、共
通電極および個別電極の表面に、ニッケル層を含むメッ
キを施したチップ型複合電子部品であって、各素子の直
流抵抗が47KΩ以上であり、共通電極のニッケル層の
層厚が、各個別電極のニッケル層の層厚の3.2倍以下
であることを特徴としている。
によれば、各素子の直流抵抗が47KΩ以上であり、共
通電極の半田層の層厚が、各個別電極の半田層の層厚の
2.9倍以下である。このように、直流抵抗が比較的大
きいわりに、共通電極の半田層の層厚が、各個別電極の
半田層の層厚と比べて極端に大きくないので、個別電極
の半田層の層厚を所定の大きさにしても、共通電極の半
田層の層厚が極端に大きくなることはない。
の所定位置に搭載して、チップ型複合電子部品の共通電
極と、基板のランドとを、ソルダーペーストなどを用い
て半田付けする場合に、半田内に水素ガスが気泡となっ
て残留せず、したがって、半田表面に大きな凹凸が生じ
るということがない。
ストと共に共通電極の半田層が溶融し、半田層に吸蔵さ
れている水素ガスが発生するが、この水素ガスは、半田
層の層厚が小さいので、半田内に残留することなく、半
田が溶融している間に外部に抜け出してしまう。
って残留せず、したがって、共通電極上の半田表面に大
きな凹凸が生じないので、例えば、半田表面の光の反射
により、チップ型複合電子部品の存在の有無、位置、姿
勢などを自動検出するような場合に、誤検出の原因にな
るようなことがない。
ば、各素子の直流抵抗が47KΩ以上であり、共通電極
のニッケル層の層厚が、各個別電極のニッケル層の層厚
の3.2倍以下である。このように、直流抵抗が比較的
大きいわりに、共通電極のニッケル層の層厚が、各個別
電極のニッケル層の層厚と比べて極端に大きくないの
で、個別電極のニッケル層の層厚を所定の大きさにして
も、共通電極のニッケル層の層厚が極端に大きくなるこ
とはない。
りニッケル層が熱応力を受けて変形し、厚膜層を持ち上
げて破壊してしまうというようなことがない。
ば、内部に複数の攪拌板を設けたメッキ用バレル装置に
より、ニッケル層および半田層をメッキすることにより
得られる。
設けていないメッキ用バレル装置によりニッケル層およ
び半田層をメッキした場合、メッキ用バレル装置内の多
数のワークであるチップ型複合電子部品と、多数のダミ
ーであるスチールショットとが十分に攪拌されず、層状
に分離してしまうことから、個々のチップ型複合電子部
品のニッケル層および半田層の形成速度が大きくばらつ
いてしまう。
キ用バレル装置によりニッケル層および半田層をメッキ
した場合、メッキ用バレル装置内の多数のチップ型複合
電子部品と多数のスチールショットとが十分良好に攪拌
される。この結果、チップ型複合電子部品とスチールシ
ョットとが層状に分離するのを良好に抑制でき、個々の
チップ型複合電子部品のニッケル層および半田層の形成
速度がほぼ均一化する。
電子部品の個別電極のニッケル層および半田層の層厚が
規定の大きさに達した時点で、形成速度の速いチップ型
複合電子部品の共通電極のニッケル層および半田層の層
厚が極端に大きくなってしまうというようなことがな
い。この結果、各素子の直流抵抗が47KΩ以上であっ
ても、共通電極の半田層の層厚が、各個別電極の半田層
の層厚の2.9倍以下であるチップ型複合電子部品を、
歩留りよく得られる。また、各素子の直流抵抗が47K
Ω以上であっても、共通電極のニッケル層の層厚が、各
個別電極のニッケル層の層厚の3.2倍以下であるチッ
プ型複合電子部品を、歩留りよく得られる。
介装される素子としては、例えば、上記請求項2に記載
した発明のように、抵抗膜からなり相互に抵抗値の等し
い抵抗器が考えられる。
ように、十分に充電されたときの直流抵抗が47KΩ以
上であるキャパシタが考えられる。キャパシタの場合、
充電電荷がなければ直流抵抗はほぼゼロであるが、完全
に充電されれば直流抵抗はほぼ無限大である。したがっ
て、半田層のメッキの際に、キャパシタは大きな直流抵
抗を持ち得ると考えられるので、本願発明の適用範囲内
である。
ように、逆方向の直流抵抗が47KΩ以上であるダイオ
ードが考えられる。ダイオードの場合、順方向の直流抵
抗はほぼゼロであるが、逆方向の直流抵抗はほぼ無限大
である。したがって、半田層のメッキの際に、ダイオー
ドは大きな直流抵抗を持ち得ると考えられるので、本願
発明の適用範囲内である。このダイオードは、具体的に
は、例えばメルフ型のリードレスダイオードである。
図面を参照しつつ具体的に説明する。
部品の概略平面図であって、基板1上には、共通電極2
と、複数の個別電極3a〜3hと、複数の抵抗膜4a〜
4eとが形成されている。共通電極2は、1個の共通電
極本体部5と、2個の共通電極端子部6a,6bとによ
り構成されている。共通電極2の共通電極本体部5は、
基板1の幅方向中央部に位置し、基板1の長手方向に沿
ってその両端付近まで延びている。共通電極2の共通電
極端子部6a,6bのうち、一方の共通電極端子部6a
は、共通電極本体部5と一体に形成されており、共通電
極本体部5の一旦部から基板1の長手方向に沿う一方の
側面まで延び、さらにその側面を越えて裏面側まで延び
ている。他方の共通電極端子部6bは、一端部が共通電
極本体部5の他端部上に重なっており、他端部が基板1
の長手方向に沿う他方の側面まで延び、さらにその側面
を越えて裏面側まで延びている。複数の個別電極3a〜
3hのうち、個別電極3a〜3dは、基板1の長手方向
所定間隔おきに、共通電極端子部6bと平行に配置され
ており、一端が共通電極2の共通電極本体部5と所定間
隔をあけて対向し、他端部が基板1の長手方向に沿う他
方の側面まで延び、さらにその側面を越えて裏面側まで
延びている。複数の個別電極3a〜3hのうち、個別電
極3e〜3hは、基板1の長手方向所定間隔おきに、共
通電極端子部6aと平行に配置されており、一端が共通
電極2の共通電極本体部5と所定間隔をあけて対向し、
他端部が基板1の長手方向に沿う一方の側面まで延び、
さらにその側面を越えて裏面側まで延びている。すなわ
ち、個別電極3aと共通電極端子部6a、個別電極3b
と個別電極3e、個別電極3cと個別電極3f、個別電
極3dと個別電極3g、共通電極端子部6bと個別電極
3hとは、それぞれ一直線上に配置されている。抵抗膜
4aは、一端部が共通電極本体部5の一端部上に重なっ
ており、他端部が個別電極3aの一端部上に重なってい
る。抵抗膜4b,4c,4dは、一端部が個別電極3
e,3f,3gの他端部上に重なっており、他端部が個
別電極3b,3c,3dの一端部上に重なっている。す
なわち抵抗膜4b,4c,4dの中央部は共通電極本体
部5の上に重なっている。抵抗膜4eは、一端部が個別
電極3hの他端部上に重なっており、他端部が共通電極
本体部5の他端部上に重なっている。
回路的には図2に示すように、複数の抵抗器R1〜R8
と、複数の端子11a〜11jとを備えた回路構成にな
る。抵抗器R1〜R4の一端は端子11a〜11dに接
続されており、抵抗器R5〜R8の一端は端子11g〜
11jに接続されている。抵抗器R1〜R8の他端は端
子11e,11fに接続されている。端子11aは個別
電極3aにより構成され、端子11bは個別電極3bに
より構成され、端子11cは個別電極3cにより構成さ
れ、端子11dは個別電極3dにより構成され、端子1
1eは共通電極端子部6bにより構成され、端子11f
は共通電極端子部6aによりう構成され、端子11gは
個別電極3eにより構成され、端子11hは個別電極3
fにより構成され、端子11iは個別電極3gにより構
成され、端子11jは個別電極3hにより構成されてい
る。また、抵抗器R1は抵抗膜4aにより構成され、抵
抗器R2,R5は抵抗膜4bにより構成され、抵抗器R
3,R6は抵抗膜4cにより構成され、抵抗器R4,R
7は抵抗膜4dにより構成され、抵抗器R8は抵抗膜4
eにより構成されている。抵抗器R1〜R8の抵抗値
は、各々100KΩである。
(A)に示すように、基板1上に形成された銀とパラジ
ウムとの合金からなる厚膜層13aと、厚膜層13a上
にメッキされたニッケル層14aと、ニッケル層14a
上にメッキされた錫と鉛との合金である半田層15aと
により構成されており、この構造は、他方の共通電極端
子部6bについても同様である。
示すように、基板1上に形成された銀とパラジウムとの
合金からなる厚膜層13bと、厚膜層13b上にメッキ
されたニッケル層14bと、ニッケル層14b上にメッ
キされた錫と鉛との合金である半田層15bとにより構
成されており、この構造は、他の個別電極3b〜3hに
ついても同様である。
層15aの層厚t1は、個別電極3a〜3hの半田層1
5bの層厚t2の2.68倍である。また、共通電極端
子部6a,6bのニッケル層14aの層厚t3は、個別
電極3a〜3hのニッケル層14bの層厚t4の2.9
3倍である。なお、個別電極3a〜3hおよび共通電極
端子部6a,6bの一部と、共通電極本体部5とは、図
1に仮想線で示すように、絶縁体からなる保護層7によ
り覆われている。したがって、個別電極3a〜3hと共
通電極端子部6a,6bと共通電極本体部5との保護層
7により覆われた部分は、ニッケル層14a,14bお
よび半田層15a,15bのメッキは施されておらず、
厚膜層13a,13bのみが形成されている。すなわ
ち、図3(A)および図3(B)は、共通電極端子部6
aおよび個別電極3aの保護層7により覆われていない
部分の断面を示している。
半田層15bの層厚t2の2.68倍と比較的小さく、
従来のチップ型複合電子部品の場合と比較して半分程度
であるので、チップ型複合電子部品を別の基板に搭載し
て半田付けしたときに、共通電極端子部6a,6b上の
半田表面に大きな凹凸ができることがない。
端子部6a部分を、図4Bに示すように、別の基板16
のランド部17上に載置し、例えばクリーム半田からな
るソルダーペースト18を用いて半田付けすると、共通
電極端子部6aの半田層15aが溶融してソルダーペー
スト18と一体化する。このとき、半田層15aに吸蔵
されている水素イオンが錫イオンと化合し、水素ガスが
発生する。この水素ガスの多くは、ソルダーペースト1
8が溶融状態のときに外部に抜けていくのであるが、半
田層15aの層厚が大きいと、半田層15aの下部で発
生した水素ガスが、ソルダーペースト18の固化までに
抜け出せず、ソルダーペースト18の内部に気泡となっ
て残留してしまう。この気泡のために、ソルダーペース
ト18の表面すなわち共通電極端子部6a上の半田表面
に大きな凹凸ができる。しかしながら、本実施例のよう
に、半田層15aの層厚が小さい場合、発生した水素ガ
スが、ソルダーペースト18が固化するまでに十分に抜
け出してしまうので、気泡が残留せず、ソルダーペース
ト18の表面すなわち共通電極端子部6a上の半田表面
に大きな凹凸ができることがない。
8の表面すなわち共通電極端子部6a上の半田表面の光
の反射により、チップ型複合電子部品の存在の有無、位
置、姿勢などを自動検出するような場合に、誤検出の原
因になるようなことがない。
ッケル層14bの層厚t4の2.93倍と比較的小さ
く、従来のチップ型複合電子部品の場合と比較して3/
4程度であるので、半田付後の温度サイクルによりニッ
ケル層14aが熱応力を受けて変形し、厚膜層13aを
持ち上げて厚膜層13aを破壊してしまうというような
ことがない。
および図6に概略構成を示すようなメッキ用バレル装置
によりニッケル層14a,14bや半田層15a,15
bをメッキすることにより得られる。このメッキ用バレ
ル装置は、メッキ用バレル本体21の内部に、例えば5
枚の攪拌板22a〜22eを備えており、これら攪拌板
22a〜22eは、メッキ用バレル本体21の回転中心
と攪拌板22a〜22eの中心とを通る直線に直交する
直線に対して所定角度傾斜している。具体的に述べる
と、図5に示すように、メッキ用バレル本体21の回転
中心aと例えば攪拌板22aの中心bとを通る直線cに
直交する直線dに対して、攪拌板22aは、角度θだけ
傾斜している。この傾斜角度θは、攪拌板22b〜22
eについても同様である。したがって、メッキ用バレル
本体21に多数のチップ型複合電子部品やスチールショ
ットやセラミックボールなどを投入して、メッキ用バレ
ル本体21を図5に示す矢印A方向に回転させると、重
力によりメッキ用バレル本体21の下部に溜まったチッ
プ型複合電子部品などが攪拌板22a〜22eにより掬
い上げられ、十分に攪拌されることから、チップ型複合
電子部品やスチールショットやセラミックボールなどが
層状に分離してしまうことがない。
数のチップ型複合電子部品のニッケル層14a,14b
や半田層15a,15bの形成速度に、個体によるばら
つきがほとんどなくなり、形成速度の比較的遅いチップ
型複合電子部品のニッケル層14a,14bや半田層1
5a,15bの層厚を規定の大きさにしても、形成速度
の比較的速いチップ型複合電子部品のニッケル層14
a,14bや半田層15a,15bの層厚が大きくなり
過ぎるということがない。また、各々のチップ型複合電
子部品において、抵抗値が大きい抵抗膜4a〜4eに接
続された個別電極3a〜3hの方がニッケル層14bや
半田層15bが形成され難いが、個別電極3a〜3hの
ニッケル層14bや半田層15bの層厚を規定の大きさ
にしても、抵抗値が極めて小さい共通電極2のニッケル
層14aや半田層15aの層厚が異常に大きくなるとい
うことがない。
板22a〜22eを備えていないメッキ用バレル装置と
を用いて、それぞれについて多数のチップ型複合電子部
品のニッケル層14a,14bおよび半田層15a,1
5bをメッキし、共通電極2のニッケル層14aおよび
半田層15aの層厚の平均と個別電極3a〜3hのニッ
ケル層14bおよび半田層15bの層厚の平均との比を
計算したところ、図7に示すようになった。すなわち、
攪拌板22a〜22eを備えたメッキ用バレル装置を用
いた場合、半田層については、抵抗器R1〜R8の抵抗
値が10KΩの場合は2.33であり、47KΩの場合
は2.37であり、100KΩの場合は2.68であっ
た。また、攪拌板22a〜22eを備えたメッキ用バレ
ル装置を用いた場合、ニッケル層については、抵抗器R
1〜R8の抵抗値が10KΩの場合は2.35であり、
47KΩの場合は3.20であり、100KΩの場合は
2.93であった。図7からも明らかなように、上記の
ような攪拌板22a〜22eを備えたメッキ用バレル装
置を用いた場合、抵抗器R1〜R8の抵抗値が47KΩ
以上であり、共通電極2の半田層15aの層厚が、個別
電極3a〜3hの半田層15bの層厚の2.9倍以内で
あるチップ型複合電子部品を、歩留りよく得られる。ま
た、抵抗器R1〜R8の抵抗値が47KΩ以上であり、
共通電極2のニッケル層14aの層厚が、個別電極3a
〜3hのニッケル層14bの層厚の3.2倍以内である
チップ型複合電子部品を、歩留りよく得られる。
hと共通電極2との間に各々介装された素子が、抵抗膜
4a〜4eからなる相互に抵抗値の等しい抵抗器R1〜
R8である例について説明したが、抵抗器R1〜R8の
抵抗値は必ずしも相互に等しくなくてもよく、最小の抵
抗値が47KΩ以上であればよい。また、個別電極3a
〜3hと共通電極2との間に各々介装された素子は、十
分に充電されたときの直流抵抗が47KΩ以上であるキ
ャパシタであってもよい。あるいは、逆方向の直流抵抗
が47KΩ以上であるダイオードであってもよい。キャ
パシタやダイオードの場合、常に直流抵抗が47KΩ以
上というわけではないが、充電状態や極性によって、直
流抵抗が47KΩ以上の高抵抗になるので、共通電極2
のニッケル層14aおよび半田層15aの層厚と個別電
極3a〜3hのニッケル層14bおよび半田層15bの
層厚とに差が生じる。攪拌板22a〜22eを備えた上
記メッキ用バレル装置を用いてニッケル層14a,14
bおよび半田層15a,15bをメッキすることによ
り、この差が小さくなる。
面図である。
路図である。
極端子部分および個別電極部分の概略断面図である。
極端子部分の半田付け前後の概略断面図である。
分に半田メッキを施すためのメッキ用バレル装置の概略
断面図である。
分に半田メッキを施すためのメッキ用バレル装置の概略
外観斜視図である。
の層厚と個別電極部分の半田層の層厚との比の説明図で
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 基板上に、共通電極と、複数の個別電極
と、各個別電極と前記共通電極との間に各々介装された
素子とを形成し、前記共通電極および個別電極の表面
に、最外層が半田層であるメッキを施したチップ型複合
電子部品であって、前記各素子の直流抵抗が47KΩ以
上であり、前記共通電極の半田層の層厚が、前記各個別
電極の半田層の層厚の2.9倍以下であることを特徴と
する、チップ型複合電子部品。 - 【請求項2】 各個別電極と共通電極との間に各々介装
された素子は、抵抗膜からなり相互に抵抗値の等しい抵
抗器であることを特徴とする、請求項1に記載のチップ
型複合電子部品。 - 【請求項3】 各個別電極と共通電極との間に各々介装
された素子は、十分に充電されたときの直流抵抗が47
KΩ以上であるキャパシタであることを特徴とする、請
求項1に記載のチップ型複合電子部品。 - 【請求項4】 各個別電極と共通電極との間に各々介装
された素子は、逆方向の直流抵抗が47KΩ以上である
ダイオードであることを特徴とする、請求項1に記載の
チップ型複合電子部品。 - 【請求項5】 基板上に、共通電極と、複数の個別電極
と、各個別電極と前記共通電極との間に各々介装された
素子とを形成し、前記共通電極および個別電極の表面
に、ニッケル層を含むメッキを施したチップ型複合電子
部品であって、前記各素子の直流抵抗が47KΩ以上で
あり、前記共通電極のニッケル層の層厚が、前記各個別
電極のニッケル層の層厚の3.2倍以下であることを特
徴とする、チップ型複合電子部品。
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