JP2693207B2 - コンデンサ用リードフレーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、コンデンサ用リードフレームに関する。

＜従来の技術＞ 一般に、表面実装用のチップ部品を製造する場合は、
例えば第４図に示すような打抜き後のパターン例からな
るリードフレーム１を用いて行なわれる。

第４図において、２および３はそれぞれ樹脂封止され
る素子固定部および対抗電極端子部、４はこれらから延
長する外部端子部、５はAgめっき層、６はガイドホール
である。

前記Agめっき層５は、第５図に示すように素子固定部
２の下面に設けられ、第６図に示すようにAgペースト７
を用いてコンデンサ素子８を固定し、対極９を溶接した
のち、樹脂10をモールドしている。

前記Agめっき層５を設けるのは、リードフレーム１は
銅系（CA194、りん青銅等）、鉄系（42合金、コバー
ル、ステンレス等）などの金属基体から形成されてお
り、この金属基体のままではAgペースト７との固着性が
悪く、接着が不良となることがあるためで、接続性の良
い貴金属を部分的にめっきしている（Agめっき層５）。

樹脂10をモールドしたのち、プリント基板等に取付け
る際の接着性を付与するため外部端子部４に錫−鉛合金
等の完成品めっき層11が設けられる。最後に外枠部を切
り落して、外部端子部４を第７図に示すように曲げ加工
して完成品とする。

しかし、このようなコンデンサ用リードフレーム１で
は、プラスチック樹脂10でモールドしたのちに、完成品
めっき層11を設けるための前処理として酸、アルカリ等
で金属基体を活性化するため、樹脂10とリードフレーム
１の隙間に塩類が侵入して腐食性塩類が残留することに
なる。このため、コンデンサの信頼性を低下させる要因
となっている。

そこでこれを解決するため、一般的な半導体用リード
フレームでは、ボンディング性の良いAgめっき層を部分
的に設けたリードフレームに、予めそのアウターリード
部に錫−鉛合金層を設けたものが提案されている（例え
ば、特開昭51−115775号公報参照）。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、この方法をコンデンサ用のリードフレームに
用いると、次の問題を有している。

コンデンサ用リードフレームの場合は、半導体用リー
ドフレームの場合と比較して、一般に樹脂モールド時の
温度管理があらく、例えば使用樹脂との関係からその温
度範囲を165〜170℃に設定しても、半導体用リードフレ
ームの場合にはその範囲を外れることはないが、コンデ
ンサ用リードフレームの場合には上下に±10℃ぐらいの
範囲で変動することがある。

このため、コンデンサ用リードフレームの場合には、
モールド金型が半田の融点近傍の180℃に加熱されるこ
とがあり、この場合金型封止圧力が高いために、予め外
部端子部４に設けた半田めっき層11が金型に付着して持
ち去られ、外部端子部４にはほとんど残らないという問
題が生じると共に、金型に付着した半田の除去作業に多
大な労力を要するという問題が生じる。

これに対しては、樹脂モールド時の温度を、予め低く
設定しておけば、半田が溶融化して金型に付着して持ち
去られるという問題は生じないが、その代わり、例えば
樹脂モールド時の温度を10℃下げれば樹脂モールド作業
が時間にして倍以上かかるというように、著しく作業性
が悪くなる。また、モールド温度が低くなると樹脂の架
橋率が著しく低下し、コンデンサの耐湿性低下の大きな
要因ともなる。

一方、半導体用リードフレームにおいて、そのアウタ
ーリード部に半田めっきを設ける場合には、スポット状
の部分めっきが行われる。これは、半田めっき層が軟か
いためモールド金型が当ると半田層が変形したりあるい
はガイドホール部では半田が削れるなどの問題があり、
これを防止するためできるだけめっき面積を小さくする
必要があるからである。

しかし、この方法をコンデンサ用のリードフレームに
用いる場合には、製造装置が複雑であり、生産性が低く
なるという欠点があった。

本発明は、上記欠点を解消し、コンデンサの生産性と
信頼性を大幅に向上させることができるコンデンサ用リ
ードフレームを提供することを目的としている。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するために本発明によれば、樹脂封止
される素子固定部および対抗電極端子部ならびに素子固
定部および対抗電極端子部から延長する外部端子部を有
するコンデンサ用リードフレームにおいて、前記素子固
定部にAgめっき層を設け、前記外部端子部に厚さ0.3μ
ｍ以上の銅または銅合金めっき層を設け、前記銅または
銅合金めっき層の表面に錫または錫−鉛合金層を設けた
ことを特徴とするコンデンサ用リードフレームが提供さ
れる。

前記錫または錫−鉛合金層は、ストライプ状に設けら
れるのが好ましい。

以下に、本発明を添付の図面を参照しながらさらに詳
細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すコンデンサ用リー
ドフレームの平面図、第２図は、第１図のII−II線での
断面図、第３図はこのリードフレームを用いたコンデン
サの一例を示す断面図である。

このリードフレーム１は、銅系、鉄系などの金属板を
プレス加工により打ち抜き、素子固定部２、対抗電極端
子部３、これらから延長する外部端子部４およびガイド
ホール６を所定のパターンで形成している（第１図参
照）。

素子固定部２の下面にはAgめっき層５が設けられる。

外部端子部４（第１図に斜線で示す部分）には下地と
して厚さ0.3μｍ以上の銅または銅合金めっき層12が設
けられ、さらにその上に錫または錫−鉛合金層13が設け
られている（第２図参照）。

錫または錫−鉛合金層13の下地として設ける銅または
銅合金層12の厚さは、錫または錫−鉛合金層13の耐熱密
着性に大きく影響する。

錫または錫−鉛合金層の密着性は素材との熱拡散層の
形成量に依存しており、下地として設ける銅または銅合
金層にはこの拡散層の形成を促進する作用がある。この
ように耐熱密着性に寄与していることから、下地銅また
は銅合金層12の厚さは0.3μｍ以上を必要とすることと
なる。従って、0.3μｍ未満の場合、耐熱密着性が不足
することとなる。上限は特に限定されないが、５μｍ程
度までで十分である。

また、錫または錫合金層13の厚さは、３μｍ未満の場
合、経時的に半田付性が低下するから、半田めっき層と
しては３μｍ以上とするのが好ましい。上限は特に限定
しないが、12μｍ程度までで十分である。

前記錫または錫−鉛合金層13は従来のようなスポット
状でなく適宜の幅および間隔をもったストライプ状に設
けるのが好ましい。ストライプ状とすることにより、形
状が簡単なことから錫−鉛合金層を部分的に設けるため
のマスク形成が容易となり、また、テープマスクなどの
方式も採用でき、製造装置が簡易でよく生産性も向上す
る。

また、第２図では下地銅または銅合金層12のめっき域
と錫または錫−鉛合金層13のめっき域が全く重なった状
態を示しているが、下地銅または銅合金層12のめっき域
がそれにより広い範囲であってもよい。ただし、逆の場
合は本発明の主旨からずれるので好ましくない。

上記構成のリードフレーム１を用いてコンデンサに組
立てるには、第３図に示すように素子固定部２のAgめっ
き層５の部分にAgペースト７を介してコンデンサ素子８
を設け、対極９を溶接法により固定し、樹脂10でモール
ドし、外部端子部４を所定の長さに切断したのち、曲げ
加工されてチップ部品となる。

前記コンデンサ素子８はタンタル素子が好ましい。

前記樹脂モールド時において、外部端子部４の錫また
は錫−鉛合金層13の下地として銅または銅合金層12を設
けることにより、外部端子部４と錫または錫−鉛合金層
13との密着強度が金型と錫または錫−鉛合金との密着強
度を上回ることになるから樹脂モールド時に錫または錫
−鉛合金が溶融しても金型に付着して持っていかれるよ
うなことがなくなり、また持っていかれてもその量はき
わめて少なくなる。

＜実施例＞ 以下に、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

（実施例１） 洋白からなる銅合金の金属板をプレス加工により打ち
抜き、第１図および第２図に示すリードフレームを作成
した。

素子固定部２には厚さ３μｍのAgめっき層５を設け、
外部端子部４には厚さ0.3〜1.0μｍの銅めっき層12とそ
の表面に錫90％を含む錫−鉛合金層13を厚さ８μｍでス
トライプ状に設けた。

このリードフレームを用いて第３図に示すようにコン
デンサを組立てタンタルコンデンサを作成した（本発明
例１〜３）。

比較のため、上記リードフレームにおいてその外部端
子部４に銅めっき層12を設けないもの（比較例１）、厚
さ0.1μｍの銅めっき層としたもの（比較例２）、銅め
っき層12を設けず錫90％を含む錫−鉛合金層を厚さ８μ
ｍでスポット状に設けたもの（比較例３）および第６図
に示す従来例において外部端子に厚さ８μｍの完成品め
っきを設けたもの（比較例４）について実施例と同じタ
ンタルコンデンサを作成した。

上記本発明例および比較例の各タンタルコンデンサに
ついて下記により耐熱密着性、チップコンデンサ信頼性
および生産性を調べた。その結果を第１表に示す。

（１）耐熱密着性 樹脂モールド金型の温度を160℃、165℃、170℃、175
℃にセットし、モールド後金型への半田付着の状態によ
り判定した。

○：全ての温度で半田付着なし △:170℃または175℃で半田付着発生 ×:165℃以下で半田付着発生 （２）チップコンデンサ信頼性 PCT（121℃、２気圧、100％RH）の条件で時間を変え
て劣化後100KHzでのインピーダンスを測定し、インピー
ダンスが初期値の10倍以上になるに要するPCTの時間に
より判定した。

○:PCT200h超 △:PCT50〜200h ×:PCT50h未満 （３）生産性 ○：めっき作業性が従来と変らず ×：めっき作業性が複雑となる ＜発明の効果＞ 本発明は以上説明したように構成されているので、金
属基体上に0.3μｍ以上の厚さからなる銅または銅合金
の下地めっき層を設け、その上に錫または錫−鉛合金の
第２層を好ましくはストライプ状に形成したことによ
り、生産性を向上させるとともに、半田めっき層の耐熱
密着性を大きく向上させることができ、リードフレーム
のコスト低減を図ることができた。

また、完成品半田めっきを無くして、リードフレーム
の時点で半田めっき層を設けたことにより、コンデンサ
の信頼性を向上することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すコンデサ用リードフ
レームの平面図である。 第２図は、第１図のII−II線断面図である。 第３図は、本発明のリードフレームを用いて組立てたコ
ンデンサの断面図である。 第４図は、従来例のコンデンサ用リードフレームの平面
図である。 第５図は、第４図のＶ−Ｖ線断面図である。 第６図は、従来例のコンデンサ用リードフレームを用い
てコンデンサを組立てた樹脂封止、半田めっき後の断面
図である。 第７図は、従来例のコンデンサの断面図である。 符号の説明 １……リードフレーム、 ２……素子固定部、 ３……対抗電極端子部、 ４……外部端子部、 ５……Agめっき層、 ６……ガイドホール、 ７……Agペースト、 ８……コンデンサ素子、 ９……対極、 10……樹脂、 11……半田めっき層（完成品めっき層）、 12……銅下地層、 13……ストライプ状錫または錫−鉛合金層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−296609（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂封止される素子固定部および対抗電極
   端子部ならびに素子固定部および対抗電極端子部から延
   長する外部端子部を有するコンデンサ用リードフレーム
   において、前記素子固定部にAgめっき層を設け、前記外
   部端子部に厚さ0.3μｍ以上の銅または銅合金めっき層
   を設け、前記銅または銅合金めっき層の表面に錫または
   錫−鉛合金層を設けたことを特徴とするコンデンサ用リ
   ードフレーム。
2. 【請求項２】前記錫または錫−鉛合金層は、ストライプ
   状に設けられる請求項１記載のコンデンサ用リードフレ
   ーム。