JP7405011B2 - ディップ処理装置およびこれを用いた電子部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ディップ処理装置およびこれを用いた電子部品の製造方法に関するものである。

たとえば外部電極を備えるチップ状の電子部品を製造する際に、外部電極となる導電性材料をペーストとして用意しておき、外部電極がまだ形成されていない部品をペーストにディップすることによって部品の表面の一部にペーストを付着させるという方法が、採用される場合がある。ペーストをディップによって付着させた後で部品を焼成することによってペーストを硬化させ、外部電極が形成される。

特公平７－７９０６７号公報（特許文献１）には、チップ部品を保持してペースト槽に向けて下降させ、ペーストに浸漬する様子が、記載されている。

特公平７－７９０６７号公報

部品を降下させることによってペーストに対して進入させる際、および、部品を上昇させることによってペーストから引き上げる際に、液体状のペーストに気泡が入る場合がある。部品の外部電極として付着させたペーストの中に気泡があると、この部品を焼成させた際に、気泡に起因して外部電極の中に微小な空隙すなわちポアが生じてしまう場合がある。外部電極の中にこのようなポアがある状態は避けるべきである。

そこで、本発明は、ペーストの焼成体の中にポアが生じにくいディップ処理装置およびこれを用いた電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づくディップ処理装置は、ペーストを貯留する容器と、部品を保持することができる保持器と、上記保持器によって保持された上記部品が上記ペーストの液面に対して相対的に前進および後退することができるように、上記保持器を変位させることができる駆動部とを備える。上記保持器は、上記液面に対して上記部品の下端面が傾斜した状態で上記部品を保持することが可能である。

本発明によれば、部品の液面に対する進入および離脱は傾斜面を以て徐々になされる形となり、ペースト中に気泡が生じにくくなる。したがって、ペーストの焼成体の中にポアが生じにくいディップ処理装置とすることができる。

本発明に基づく実施の形態１におけるディップ処理装置の概念図である。 本発明に基づく実施の形態２におけるディップ処理装置に備わる保持器の断面図である。 本発明に基づく実施の形態２におけるディップ処理装置の概念図である。 本発明に基づく実施の形態３におけるディップ処理装置の概念図である。 本発明に基づく実施の形態３におけるディップ処理装置の使用状態の平面図である。 本発明に基づく実施の形態３におけるディップ処理装置で、保持する部品を傾斜させた状態の説明図である。 本発明に基づく実施の形態３におけるディップ処理装置で、保持する部品を傾斜させた状態の平面図である。 本発明に基づく実施の形態４におけるディップ処理装置の概念図である。 本発明に基づく実施の形態４におけるディップ処理装置で、保持する部品を傾斜させた状態の説明図である。 本発明に基づく実施の形態５におけるディップ処理装置の概念図である。 本発明に基づく実施の形態５におけるディップ処理装置で、保持する部品を傾斜させた状態の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における電子部品の製造方法のフローチャートである。

図面において示す寸法比は、必ずしも忠実に現実のとおりを表しているとは限らず、説明の便宜のために寸法比を誇張して示している場合がある。以下の説明において、上または下の概念に言及する際には、絶対的な上または下を意味するとは限らず、図示された姿勢の中での相対的な上または下を意味する場合がある。

（実施の形態１）
（構成）
図１を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるディップ処理装置について説明する。

本実施の形態におけるディップ処理装置１０１は、ペースト１を貯留する容器２と、部品１０を保持することができる保持器５１と、保持器５１によって保持された部品１０がペースト１の液面１ｕに対して相対的に前進および後退することができるように、保持器５１を変位させることができる駆動部４とを備える。保持器５１は、液面１ｕに対して部品１０の下端面が傾斜した状態で部品１０を保持することが可能である。ここで示す例では、部品１０の下端面は、液面１ｕに対して角度θだけ傾斜している。部品１０をペーストにディップさせる際には、駆動部４の働きによって保持器５１が矢印９１に示すように相対的に移動する。これは、「相対的に」行なわれる移動であるので、保持器５１を移動させてもよく、容器２を移動させてもよい。保持器５１が容器２にある程度以上接近すると、部品１０は液面１ｕに接触し、ペースト１中に進入する。このあとで駆動部４が保持器５１を後退させれば、部品１０は液面１ｕから離脱する。この時点では、部品１０には一定量のペーストが付着した状態となる。ここでは説明の便宜のために、保持器５１が部品１０を保持した状態が図示されているが、部品１０は保持器５１の一部ではない。

保持器５１は、鉛直方向に対して傾斜するように設けられた貫通孔５を有する。保持器５１は、水平に配置された金属板６を備える。貫通孔５の内壁７は鉛直方向に対して一定角度θだけ傾斜している。貫通孔５は、金属板６に直接形成された孔であってもよく、金属板６に筒状の別部材を取り付けることによって形成されたものであってもよい。ここで示す例では、金属板６を包み込むようにゴムなどの弾性体で板材が形成されている。この金属板６には開口部が設けられており、この開口部を通るように内壁７が配置され、貫通孔５が実現されている。部品１０は貫通孔５に挿入されることによって傾斜した状態で保持される。このように保持された部品１０の下面は、液面１ｕに対して、角度θをなしている。

（作用・効果）
本実施の形態では、ペースト１の液面１ｕに対して部品１０の下端面が角度θだけ傾斜した状態で部品１０を保持し、その状態で、駆動部４の働きによって相対的に前進および後退をすることができるので、部品１０の液面１ｕに対する進入および離脱は傾斜面を以て徐々になされる形となり、ペースト１中に気泡が生じにくくなる。したがって、本実施の形態によれば、ペーストの焼成体の中にポアが生じにくいディップ処理装置とすることができる。

なお、図１では、１つの貫通孔５およびその近傍について詳細に表示したが、実際には、１つの保持器５１が複数の貫通孔５を有していてもよい。複数の貫通孔５を用いて複数の部品１０を同時に保持し、これらを一括してペースト１に対するディップ工程を行なうこととすれば、効率良く処理を進めることができる。あるいは、保持器５１が１個の部品１０のみを保持するものであってもよい。

保持器が、１個の部品１０のみを保持するものであってもよく、複数の部品１０を当時に保持できるものであってもよいという点は、以下の各実施の形態で示す保持器についても同様である。

なお、保持器によって部品１０の下端面が水平面に対して傾斜する角度θは、０．５°以上１５°以下であることが好ましい。この範囲内の角度で部品１０が傾斜する場合、ディップ工程を安定して行ないつつ、ペースト１中の気泡の発生を高い確率で抑制することができる。このことは、以下の各実施の形態においてもあてはまる。なお、部品１０の下端面が水平面に対して傾斜する角度は、その都度調整可能であることが好ましい。

なお、保持器によって部品１０の下端面が水平面に対して傾斜する角度θは、１°以上１０°以下であることが、さらに好ましい。保持器によって部品１０の下端面が水平面に対して傾斜する角度θは、１°以上５°以下であることが、さらに好ましい。この範囲内の角度で部品１０が傾斜する場合、ディップ工程をより安定して行ないつつ、ペースト１中の気泡の発生をより高い確率で抑制することができる。

（実施の形態２）
（構成）
図２～図３を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるディップ処理装置について説明する。

本実施の形態におけるディップ処理装置は、実施の形態１で説明した保持器５１に代えて図２に示すような保持器５２を備える。保持器５２は、傾斜した受け面８を有する粘着部材９を含む。粘着部材９は金属板６の下面に配置されたものである。

本実施の形態におけるディップ処理装置の全体としては、図３に示すような構成となる。ディップ処理装置１０２の保持器５２以外の部分の構成は、実施の形態１で説明したディップ処理装置１０１と共通する。駆動部４の働きにより、保持器５２はペースト１の液面１ｕに対して相対的に前進および後退することができる。前進する際には、矢印９１に示すように相対的に移動する。

（作用・効果）
本実施の形態では、傾斜した受け面８を有する粘着部材９が設けられているので、部品１０を受け面８に押し当てることによって、部品１０を所望の角度だけ傾斜した姿勢で保持することができる。これにより、本実施の形態においても、実施の形態１で説明したような効果を得ることができる。

（実施の形態３）
（構成）
図４～図７を参照して、本発明に基づく実施の形態３におけるディップ処理装置について説明する。ディップ処理装置１０３は、図４に示すような保持器５３を備える。これを平面図で見たときには、図５に示すようになる。保持器５３は、部品１０を上下方向に貫通させて保持する貫通孔５を有する第１治具３１と、部品１０の貫通孔５からはみ出している部分を側方に押すための第２治具３２とを含む。第１治具３１は板状である。第２治具３２も板状である。第２治具３２は、第１治具３１の上側に重ねて配置されている。第２治具３２は開口部３２ａを有する。第２治具３２は、第１治具３１に対して相対的に側方に平行移動させることが可能となっている。

第２治具３２が部品１０を側方に押した状態を図６に示す。第２治具３２が矢印９２に示すように移動することによって、開口部３２ａの縁が部品１０に当接し、部品１０は押されている。このように押されたことによって部品１０は傾斜した姿勢となっている。第１治具３１は、たとえば弾性を有する材料で形成されている。第１治具３１は、このように傾斜した姿勢の部品１０を落下させることなく保持し続けることができる。

第２治具３２によって部品１０が傾けられた状態を平面図で見ると、図７に示すようになる。図５と図７とを見比べれば明らかなように、貫通孔５と開口部３２ａとの相対的な位置関係は変化している。ここでは、貫通孔５が円形であり、開口部３２ａが正方形であるように図示しているが、これらの形成はあくまで例として示したものであり、平面的に見たときの形状は、この通りとは限らない。

図６に示すように、駆動部４の働きによって保持器５３が矢印９１に示すように相対的に移動する。駆動部４は、第２治具３２を矢印９２の向きに移動させることと、保持器５３全体を矢印９１の向きに移動させることの両方を行なう。駆動部４は、第２治具３２を矢印９２の逆向きに移動させることと、保持器５３全体を矢印９１の逆向きに移動させることも行なう。第２治具３２の第１治具３１に対する相対的な動きは、駆動部４とは別の手段によって行なってもよい。

（作用・効果）
本実施の形態では、保持器５３は、第１治具３１の他に、部品１０の貫通孔５からはみ出している部分を側方に押すための第２治具３２を含んでいるので、第１治具３１によって保持されている部品１０の姿勢を第２治具３２によって傾けることができる。これにより、本実施の形態においても、実施の形態１で説明したような効果を得ることができる。

（実施の形態４）
（構成）
図８～図９を参照して、本発明に基づく実施の形態４におけるディップ処理装置について説明する。ディップ処理装置１０４は、図８に示すような保持器５４を備える。保持器５４は、部品１０を上下方向に貫通させて保持する貫通孔５を有する第１治具３１と、部品１０の近傍において第１治具３１を局所的に鉛直方向に押圧して変形させることによって、第１治具３１により保持された部品１０を傾斜させる第２治具３３とを含む。第１治具３１は板状である。第２治具３３は、第１治具３１の上側に載せられている。第２治具３３はピンの集合体を含んでいてもよく、板材の集合体を含んでいてもよい。第２治具３３は、第１治具３１に対して相対的に鉛直方向に平行移動させることが可能となっている。

第２治具３３が第１治具３１を局所的に鉛直方向に押圧した状態を図９に示す。第２治具３３は、矢印９３の向きに第１治具３１を押圧している。第１治具３１は第２治具３３によって局所的に押圧されたことにより弾性変形している。この結果、部品１０は傾斜した姿勢となっている。第１治具３１は、たとえば弾性を有する材料で形成されている。第１治具３１は、このように傾斜した姿勢の部品１０を落下させることなく保持し続けることができる。

（作用・効果）
本実施の形態においても、実施の形態１で説明したような効果を得ることができる。本実施の形態における第２治具３３の第１治具３１に対する相対的な動きは、駆動部４によって行なってもよく、駆動部４とは別の手段によって行なってもよい。

（実施の形態５）
（構成）
図１０～図１１を参照して、本発明に基づく実施の形態５におけるディップ処理装置について説明する。ディップ処理装置１０５は、図１０に示すような保持器５５を備える。保持器５５は、部品１０を上下方向に貫通させて保持する貫通孔５を有する第１治具３１と、第１治具３１に保持された状態の部品１０の上端に当接させることによって部品１０を傾斜させる第２治具３４とを含む。第２治具３４は、傾斜した当接面１１を有する。当接面１１は、紙面奥手前方向に延びる溝の底面であってもよく、部品１０の各々に対応して設けられた凹部の底面であってもよい。図１１に示すように、第２治具３４で矢印９４の向きに部品１０を押圧することによって、部品１０が傾く。第２治具３４は、傾斜した当接面１１の代わりに、他の形状によって部品１０の上端に当接することによっても、部品１０を傾斜させることが可能である。ただし、本実施の形態で示したように、第２治具３４は、傾斜した当接面１１を有することが好ましい。この構成を採用することにより、第２治具３４は、部品１０に対して安定して当接することができ、部品１０の傾斜角度を容易に所望のとおりとすることができるからである。

（作用・効果）
本実施の形態においても、実施の形態１で説明したような効果を得ることができる。本実施の形態における第２治具３４の第１治具３１に対する相対的な動きは、駆動部４によって行なってもよく、駆動部４とは別の手段によって行なってもよい。

（実施の形態６）
（製造方法）
図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態６における電子部品の製造方法について説明する。この製造方法のフローチャートを図１２に示す。この製造方法は、これまでの実施の形態のいずれかで説明したディップ処理装置を用意する工程Ｓ１と、このディップ処理装置を用いて部品１０にペースト１を付着させる工程Ｓ２とを含む。

（作用・効果）
本実施の形態では、これまでに説明したディップ処理装置を用いてペースト１を部品１０に付着させるので、ペースト１中に気泡が生じにくい。したがって、この製造方法においてディップ処理によってペーストが付着した部品は、このあと焼成してもポアが生じにくい。

なお、本実施の形態では、工程Ｓ１，Ｓ２のみについて言及したが、製造方法としては、工程Ｓ２の後にさらに、ペーストが付着した部品を焼成する工程を含んでいてもよい。焼成することによってペーストが硬化する。

なお、上記各実施の形態では、部品１０が直方体に近い形状を有する例を示して説明してきたが、部品１０はこれに限らない。部品１０は他の形状を有するものであってもよい。

なお、ペースト１は、たとえば導電性ペーストであってよい。ペースト１のディップを行なうことによって、部品１０の外部電極を形成するものであってよい。部品１０に導電性ペーストを付着させて焼成することによって外部電極を形成することができる。あるいは、ペースト１は、導電性ペースト以外のペーストであってもよい。

なお、上記実施の形態のうち複数を適宜組み合わせて採用してもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１ ペースト、１ｕ 液面、２ 容器、４ 駆動部、５ 貫通孔、６ 金属板、７ 内壁、８ 受け面、９ 粘着部材、１０ 部品、１１ 当接面、３１ 第１治具、３２，３３，３４ 第２治具、３２ａ 開口部、５１，５２，５３，５４，５５ 保持器、９１，９２，９３，９４ 矢印、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５ ディップ処理装置。

Claims (10)

1. 部品の外部電極を形成するための導電性ペーストであるペーストを貯留する容器と、
   前記部品を保持することができる保持器と、
   前記保持器によって保持された前記部品が前記ペーストの液面に対して相対的に前進および後退することができるように、前記保持器を変位させることができる駆動部とを備え、
   前記保持器は、前記液面に対して前記部品の下端面が傾斜した状態で前記部品を保持することが可能であり、
   前記駆動部による前記保持器の前記液面に対する相対的な前進および後退は、前記部品の下端面が一定角度で傾斜した状態を維持しつつ行なわれ、
   前記保持器は、前記部品を上下方向に貫通させて保持する貫通孔を有する第１治具と、前記第１治具に保持された状態の前記部品の上端に当接させることによって前記部品を傾斜させる第２治具とを含む、ディップ処理装置。
2. 前記保持器は、鉛直方向に対して傾斜するように設けられた貫通孔を有する、請求項１に記載のディップ処理装置。
3. 前記保持器は、傾斜した受け面を有する粘着部材を含む、請求項１に記載のディップ処理装置。
4. 前記保持器は、前記部品を上下方向に貫通させて保持する貫通孔を有する第１治具と、前記部品の前記貫通孔からはみ出している部分を側方に押すための第２治具とを含む、請求項１に記載のディップ処理装置。
5. 前記保持器は、前記部品を上下方向に貫通させて保持する貫通孔を有する第１治具と、前記部品の近傍において前記第１治具を局所的に鉛直方向に押圧して変形させることによって、前記第１治具により保持された前記部品を傾斜させる第２治具とを含む、請求項１に記載のディップ処理装置。
6. 前記第２治具は、傾斜した当接面を有する、請求項１に記載のディップ処理装置。
7. 前記保持器によって前記部品の前記下端面が水平面に対して傾斜する角度は、０．５°以上１５°以下である、請求項１から６のいずれか１項に記載のディップ処理装置。
8. 前記保持器によって前記部品の前記下端面が水平面に対して傾斜する角度は、１°以上１０°以下である、請求項７に記載のディップ処理装置。
9. 前記保持器によって前記部品の前記下端面が水平面に対して傾斜する角度は、１°以上５°以下である、請求項８に記載のディップ処理装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のディップ処理装置を用意する工程と、
    前記ディップ処理装置を用いて前記部品に前記ペーストを付着させる工程とを含む、電子部品の製造方法。

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