JP3276765B2 - チップ固定抵抗器の電極端子形成方法 - Google Patents

チップ固定抵抗器の電極端子形成方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チップ固定抵抗器の電
極端子形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のチップ固定抵抗器は、アルミナ等
の基体上に酸化ルテニウム系のペースト材料を印刷し、
焼成して抵抗体を形成し、その電極部に銀ペースト材料
を印刷し、約800℃の温度で焼成して銀電極を形成し
ていた。そして、この銀電極部の上には、半田付け性を
保証し、かつ抵抗器としての信頼性を確保するために、
ニッケルめっき皮膜と半田めっき皮膜を形成している。
ニッケルめっき皮膜は、半田付け時の半田くわれを防止
するとともに、抵抗器がプリント基盤等に組込まれた後
の銀のマイグレーションによる短絡事故を防止するため
に、2μm以上の膜厚に形成される。また、半田めっき
皮膜は、良好な半田付け性を得るために設けられるもの
で、錫のウィスカーを防ぐため、錫比率60〜98重量
%の鉛−錫系の半田めっきにより2μm以上の膜厚に形
成される。
【0003】上記の酸化ルテニウムを抵抗体とするチッ
プ固定抵抗器は、銀電極を形成するために銀ペーストを
約800℃で焼成するので、その熱によって酸化ルテニ
ウムの抵抗値が変化するという欠点がある。所定の抵抗
値を得るための熱処理温度の制御が困難であり、製品の
歩留りが悪く、抵抗値の許容差も1%程度と大きい。し
かし、前記のような欠点を許容しうる用途においては、
依然として需要がある。
【0004】一方、抵抗体にNi−Cr−AlなどのN
i−Cr系合金の薄膜抵抗体を蒸着により形成し、更に
電極部も同様の合金皮膜により形成するチップ固定抵抗
器が提案されている。この構成によると、抵抗値許容差
は0.01%程度と非常に小さく、かつ製品の歩留りも
優れたチップ固定抵抗器が得られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記Ni−Cr系薄膜
抵抗体を用いたチップ固定抵抗器は、その電極部のNi
−Cr系合金膜が表面に強固な酸化皮膜(不動態酸化皮
膜)を有するため、通常のニッケルめっきを施しただけ
では、生成したニッケルめっき皮膜の密着性が確保でき
ず、テープ試験で皮膜剥がれを生じる。また、不動態膜
上にはニッケルが生成し難いために、めっき膜厚のばら
つきが大きくなる。そして、ニッケルめっき膜厚が2μ
m程度以下のチップ抵抗器は、半田フローあるいはディ
ップによる実装工程において、半田くわれを生じ、抵抗
器として機能しなくなるなどの不都合が発生していた。
また、前記の酸化ルテニウムを抵抗体とするチップ固定
抵抗器においても、その銀電極の表面には汚れや酸化膜
が生成し、そのため通常のニッケルめっきを施しただけ
ではめっき皮膜の密着性を確保できず、上記と同様な不
都合が発生していた。本発明は、以上の問題に鑑み、チ
ップ固定抵抗器の電極部上に、均一かつ密着性に優れ、
半田くわれの生じないめっき皮膜を形成する方法を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、チップ固定抵
抗器の電極部上に、金のストライクめっきをした後、ニ
ッケルめっき皮膜と半田めっき皮膜を順次形成すること
を特徴とする。ここで、金のストライクめっきには、塩
化物を用いない酸性金ストライクめっき浴が適してい
る。好ましい酸性金ストライクめっき浴およびめっき条
件を以下に示す。
【0007】金ストライクめっき浴; シアン化第二金カリウムなどの 金塩を金濃度として 1.0〜5.0g/l 硫酸コバルトなどのコバルト塩 をコバルト濃度として 0.1〜1.0g/l 硫酸 5〜20ml/l りん酸 50〜150ml/l pH 1.0以下 浴温 20〜35℃ 電流密度 0.5〜10A/dm2 めっき膜厚 0.01〜1.0μm
【0008】また、金のストライクめっきに先立って前
処理の脱脂工程において、グルコン酸などのキレート剤
を含む脱脂液を用いると、洗浄と同時に合金表面を溶解
し、めっき皮膜の密着性がより向上するので好ましい。
脱脂液のキレート剤含有量は5〜15重量%が適当であ
る。特に、Ni−Cr系合金薄膜の膜厚の厚い低抵抗の
チップ抵抗器においては、表面の酸化不動態皮膜も厚い
ため、キレート剤を含有する脱脂液による処理は有効で
ある。
【0009】
【作用】本発明の方法によると、金のストライクめっき
浴中で陰極電解処理を行うことによって、陰極となるN
i−Cr系合金薄膜や銀などからなる電極部表面では、
以下の作用が同時に起こる。 (1)発生する水素が電極部表面の酸化膜を還元しそれ
を除去しようとする作用。 (2)金が貴な金属であるために、極めて高速に金を析
出しようとする作用。この処理をバレルで行うことによ
って、より均一に表面酸化膜除去を行い、密着性が良好
かつ均一な金皮膜生成が得られることになる。 ストライクめっき浴としては、塩化物系の浴もある。し
かし、塩化物系の浴は、電流効率がよくないために、陰
極電解によって発生する水素がかなり多く、Ni−Cr
系皮膜表面に孔食に似たピット等の欠陥部を生じさせ、
その後のニッケルめっき工程においてピンホールの形成
を促進することにより、半田くわれ、耐湿性および半田
濡れ性を低下させるおそれがある。また、塩化物浴は、
電流効率があまりよくないことから、析出速度が遅く、
付き回りも悪いため、均一な皮膜生成が得られにくい。
【0010】一方、塩化物を用いない酸性金ストライク
めっき浴は、塩化物浴に比べ電流効率が良いため、水素
の過剰発生によるピンホール形成を増長させることな
く、極めて均一に不動態酸化皮膜の除去を行うととも
に、析出速度も塩化物浴に比べ速いことから、密着性に
優れた金皮膜を均一に生成することができる。上記の金
めっき皮膜上には、ワット浴により密着がよく、しかも
ばらつきの少ないニッケルめっき皮膜を形成することが
できるので、チップ固定抵抗器を用いる半田フローやデ
ィップによる実装工程において電極端子部分の半田くわ
れや剥がれのない高信頼性の製品を得ることが可能とな
る。本発明は、特にNi−Cr系合金薄膜を抵抗体とす
るチップ固定抵抗器のNi−Cr系合金電極部に有効で
あるが、酸化ルテニウムを抵抗体とする銀電極部など酸
化皮膜などにより通常のニッケルめっきで十分な密着性
の得られない電極部に適用することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は本
実施例のチップ固定抵抗器を示す縦断面図である。1は
長方形のアルミナ製基体であり、その上面および下面に
はそれぞれ金のペーストを印刷し、約850℃で焼成す
ることにより金薄膜からなる一対の上面電極層2、2お
よび下面電極層3、3を形成し、さらに上面電極層2、
2間にまたがるように、Ni−Cr−Al合金のスパッ
タにより厚さ0.5μm以下の抵抗体層4を形成してい
る。5は、抵抗体層4の表面を被覆するエポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂からなる保護層である。この保護層を形
成した後、上面電極層2および下面電極層3と重なるよ
うに、かつ両電極層を連結するように、Ni−Cr−A
l合金のスパッタにより膜厚0.5μm以下の端面電極
層6を形成している。
【0012】上記のように、Ni−Cr系合金薄膜から
なる抵抗体層4を保護層5により被覆し、電極部の露出
面をNi−Cr系合金皮膜により構成したチップ固定抵
抗器に対して、酸性金ストライクめっき浴を用いて膜厚
2μ以下の金めっき皮膜7を形成する。この金めっき皮
膜は、通常1μm程度までで十分である。次いで、通常
のワット浴を用いて膜厚2〜20μmのニッケルめっき
皮膜8を形成し、さらに、半田めっき浴を用いて膜厚2
〜20μmの半田めっき皮膜9を形成する。こうして、
半田くわれおよび剥がれがなく、従来の耐湿性と半田濡
れ性を維持した電極端子が形成される。
【0013】以下に、電極端子を形成する具体例を説明
する。上記の電極部がNi−Cr系合金の皮膜からなる
チップ固定抵抗器を以下に示す脱脂液を用い、50℃で
5分間処理して脱脂し、水洗する。
【0014】脱脂液; グルコン酸 5g/l 水酸化ナトリウム 25g/l りん酸ナトリウム 3g/l オルトけい酸ナトリウム 10g/l 界面活性剤 2g/l
【0015】次に、硫酸の5重量%水溶液に常温で1分
間浸漬して中和処理をし、次に、塩酸の10重量%水溶
液に常温で3分間浸漬して活性化処理をし、水洗する。
以上のようにして前処理をしたチップ抵抗器を鉄製ダミ
ーの玉とともにバレルに入れ、以下に示すめっき浴およ
びめっき条件で金のストライクめっきをした。
【0016】 金ストライクめっき浴; KAu(CN)4をAu濃度として 2g/l CoSO4・7H2OをCo濃度として 0.2g/l H2SO4 10ml/l H3PO4 100ml/l pH 0.6 浴温 常温 電流密度 1A/dm2 めっき膜厚 0.1μm
【0017】水洗後、以下に示すワット浴を用いてニッ
ケルめっきをし、水洗後、半田めっき浴を用いて半田め
っきをし、水洗した。
【0018】 ニッケルめっき浴; NiSO4・6H2O 300g/l NiCl2・6H2O 70g/l H3BO3 50g/l pH 3.5 浴温 50℃ 電流密度 0.5A/dm2 めっき膜厚 7μm
【0019】 半田めっき浴; アルカノールスルホン酸第一錫 10g/l アルカノールスルホン酸鉛 1g/l アルカノールスルホン酸 100g/l 半光沢剤 20cc pH 1.0以下 浴温 常温 電流密度 0.5A/dm2 めっき膜 7μm
【0020】次いで、変色防止処理として、Na3PO4
・12H2Oの水溶液(濃度;50g/l)により60
℃で2分間処理した後、水洗、乾燥した。また、比較例
として、金のストライクめっきを省いた他は上記と同様
にニッケルめっきと半田めっきをして電極端子を形成し
た。
【0021】以上のチップ固定抵抗器について、テープ
試験および半田耐熱試験をした。テープ試験は、抵抗器
をその保護層側を下にして両面接着テープ(ニチバンの
NW−10)上に接着し、電極端子の一方をピンセット
で挟んで垂直方向に起こした際の上面電極層の剥がれの
有無を調べる試験である。また、半田耐熱試験は、30
0℃に保持した噴流式半田槽に抵抗器を30秒間浸漬
し、電極端子に半田くわれが生じるか否かを調べる試験
である。これらの試験の結果、電極層の剥がれや半田く
われなどの異常を生じた数の比較を表1に示す。
【0022】また、実施例および比較例のチップ固定抵
抗器各50個を樹脂に埋め込み、その断面を研磨した
後、金属顕微鏡でニッケルめっきの膜厚を測定した。そ
の結果を図2および表2に示す。
【0023】表1から明らかなように、本発明によるチ
ップ固定抵抗器は、テープ試験、半田耐熱試験いずれに
おいても異常なく、均一かつ密着性のよいニッケル皮膜
および半田めっき皮膜が形成されていることがわかる。
また、図2および表2から明らかなように、本発明によ
るチップ固定抵抗器は、金ストライクめっき皮膜が均一
に付いていることから、上層にニッケルめっき皮膜が析
出しやすく、同じめっき条件にもかかわらず膜厚が厚く
付き、しかもばらつきが低減されていることがわかる。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、金のストライクめっき
工程を付加することにより、チップ固定抵抗器の電極部
に、均一かつ密着性のよいニッケルめっき皮膜および半
田めっき皮膜を析出できることにより、歩留りよく、半
田くわれや剥がれのない電極端子を形成することができ
る。また、Ni−Cr系合金薄膜を抵抗体とするチップ
固定抵抗器の電極部に適用することにより、抵抗値許容
差の小さい優れたチップ固定抵抗器を実現することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるチップ固定抵抗器の縦
断面図である。
【図2】本発明の実施例および比較例のチップ固定抵抗
器のニッケルめっき膜厚の度数分布の比較を示す。
【符号の説明】
1 基体 2 上面電極層 3 下面電極層 4 抵抗体層 5 保護層 6 端面電極層 7 金めっき皮膜 8 ニッケルめっき皮膜 9 半田めっき皮膜

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チップ固定抵抗器の電極部上に、金のス
    トライクめっきをした後、ニッケルめっき皮膜と半田め
    っき皮膜を順次形成することを特徴とするチップ固定抵
    抗器の電極端子形成方法。
  2. 【請求項2】 金のストライクめっきに用いるめっき浴
    が、塩化物を含まない酸性金めっき浴である請求項1記
    載のチップ固定抵抗器の電極端子形成方法。
  3. 【請求項3】 前記金のストライクめっき浴が、金濃度
    として金塩を1.0〜5.0g/l、コバルト濃度とし
    てコバルト塩を0.1〜1.0g/l、硫酸を5〜20
    ml/l、りん酸を50〜150ml/l含み、pHが
    1.0以下である請求項2記載のチップ固定抵抗器の電
    極端子形成方法。
  4. 【請求項4】 チップ固定抵抗器の電極部が、Ni−C
    r系合金からなる請求項1〜3のいずれかに記載のチッ
    プ固定抵抗器の電極端子形成方法。
  5. 【請求項5】 Ni−Cr系合金がNi−Cr−Al合
    金である請求項4記載のチップ固定抵抗器の電極端子形
    成方法。
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