JPH036005A - チップ部品端子の低温構成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はチップ部品端子に関し、特にチップ部品端子を
低温で構成する方法に関する。

（従来技術） チップ部品の端子電極は下地電極とその表面に形成され
た半田適性の良い電極とから成っておりプリント配線基
板上の導体部と電気接続するために導電性の良好なＣｕ
、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉなどの金属を下地電極とし基
板上の導体部との半田接続を良好にするためにこの下地
電極上さらに錫または半田をめっきしている。

第１図及び第２図に従来のチップ部品における端子電極
の構成方法を示す。図はインダクタを例とするチップ部
品の縦断面図であり、第１図（ａｌのように例えば磁性
フェライトのような絶縁性磁性層とコイル形成用導体と
を交互に積層して焼結して作られ、導体コイル１とその
周りを取囲む焼結磁性フェライト２とより成り、導体コ
イルの弓出導体３．４が側面に引出されているチップ素
体を用意し、第１図（ｂ）のように素体の周辺の弓出導
体３．４を覆うようにして導電塗料層５、例えばＣｕ、
Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ等の金属粉末とガラス粉末とを
溶剤とバインダーで分散したベーストを塗布し、これを
６００〜８５０　’Ｃの高温で焼付けることにより第１
図（ｃ）に示すように導電性の良い下地電極６としてい
る。さらにこの上に第１図（ｄ）のようにＳｎまたは半
田の膜７を電解めっきし、で端子電極を完成する。

（従来技術の問題点） 一般にチップ部品は、チップコイルはフェライト、チッ
プコンデンサーは強誘電性の磁器で構成され、セラミッ
クスとよばれている物質である。

セラミックスと金属は多くの場合はとんど接合せず、端
子電極を得るためガラスを添加しガラスとの接合により
強度をとっているのが普通である。

このように下地電極６中のガラスはチップ部品の素体と
下地電極の間の接着強度保持を目的に使用され、焼成す
る温度により組成の選択が行われているが、大きく分け
て３つの技術的問題点がある。１つはチップ内部電極と
下地電極の接合部分で第２図に示すように高温焼付時に
金属間の拡散やバインダーの気化などにより気孔（ボア
）８が生じる問題である。ボアが生じた場合、その後の
電気めっき工程に使用される電解りがボア中へ侵入し、
そのまま残存してしまい、チップの特性の安定性を損ね
、或いは特性を低下させる原因となる。従来、この問題
を解決するには、下地電極６を焼付ける際に加熱曲線、
温度、及びガラス量の調整により金属粒子同志を近づけ
るなどの対策をとっているが完全にボアを消滅させるに
は至っていない。

第２の問題点はチップと下地電極との間の接合強度を保
持するガラスの性状である。ガラスのチップ素体への接
合強度を保つためにチップ素体に第２図に９で示すよう
にある程度ガラスを浸透させるが、チップ素体の性状に
よってはもしくは接合ガラスの浸透度もしくは接合の程
度が変化し接合強度を低下させる原因となる。セラミッ
クスとの接合強度が強くて後の電気めっきの電解質によ
りガラス自体が成る程度溶解しにくいガラスは殆んどな
いのが現状であり、この問題点はガラスの材料の選択、
焼成条件の制御、電気めっき電解質の選択等で改善を行
っているが理想的な条件を選定することが困難であった
。

第３の問題点は焼付時に導電塗料（ペースト）中のバイ
ンダーが気化する際に還元作用を有する点である。すな
わち、チップ素体の酸化物はバインターが熱分解されて
気化したときに生じるＣ○、Ｈなどのガスにより還元さ
れ一部金属化されてチップ素体の抵抗や磁性を低下させ
る原因となる。この問題はバインダーの熱分解条件を制
御することにより改善されるが、接合強度が不十分にな
るとかボアが多いとか、必要十分な条件を見い出すのが
難しい。

以上のように、現在使用されている高温焼付（６００〜
８５０℃）による下地電極を用いた端子電極は各特性に
対し充分満足のいくものではなかった。

（発明の目的） 本発明は上記のボアの形成による電解質の捕捉とそれに
よる特性低下の問題を解決し、チップ素体と下地電極の
接着ないし接合強度を高め、さらにバインダーの気化に
よるチップ素体の還元の問題を解決することを目的とす
る。

（発明の概要） 本発明は、チップ素体の内部導体が引出されたチップ素
体側面に、下地電極及びそれに続く所定の電極より成る
端子電極を形成するに当り、前記下地電極はエポキシ樹
脂、フェノール樹脂、その他の樹脂中に金属粉末を混合
分散させ、これを３５０℃以下、好ましくは１００〜２
００℃の温度で熱硬化することにより焼付けられること
を特徴とする端子電極構成方法である。

本発明によると下地電極の焼付けは３５０　’Ｃ以下の
低温で行われるため、拡散やガスの発生によるボアの形
成がなく、続いて行われる電気めっき時に電解質がボア
に捕捉される問題がなく、特性が安定化する。またバイ
ンダー樹脂の熱分解がないのでチップ素体の酸化物の還
元の問題もないし、さらに接着強度も十分に高くできる
。

（発明の構成の具体的説明） 第３図は本発明の方法をチップインダクタに対して実施
する工程図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は
それぞれ第１図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に対
応する。ただし本発明では下地電極は低温焼付型の導電
塗料（ペースト）を用いて行われる。本発明はチップコ
ンデンサの端子電極に対しても同様に適用できる。

先ず第３図（ａ）は焼結チップ素体の断面図を表わし、
１は内部導体（この例ではインダクタ形成のためのコイ
ル状導体）、２は電気絶縁性磁性フェライトであり、３
．４は内部導体の引出導体で、素体の側面へ引出されて
いる。本発明に従って、引出導体３．４が引出された素
体側面には第３図（ｂ）に示すようにエポキシ樹脂等と
導電金属粉末との混合物より成る導電塗料１０が塗布さ
れる。次いで、１００〜２００℃での熱硬化により導電
塗料は素体の側面に焼付けられ、第３図（ｃ）のように
下地電極１１になる。さらに常法に従って下地電極１１
の上には半田又はＳｎが電解めっきまたは無電解めっき
される。

本発明で使用するエポキシ等はそれ自体電気絶縁性であ
る。しかし、意外にも金属粉末と混合したとき樹脂の絶
縁性は導電性を阻害しないこと、またＳｎ及び半田の下
地電極として好適な特性を有することが分かった。これ
に使用する金属粉末は先に挙げたＣｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐ
ｄ、Ｐｄ。

Ｎｉ、Ａｕその他Ｃ等の導電性物質等が使用できる。ま
たこれに用いる樹脂としてはエポキシ樹脂、フェノール
樹脂、シリコン樹脂等の有機高分子の熱硬化性樹脂が好
適である。第４図ａに示す様に樹脂の量はあまり多いと
電気絶縁性が高くなり、めっき付性を低下させ、ｂに示
す様にあまり少ないと、電極の塗布適正（平滑性）及び
錫半等のめっき皮膜やチップ素体に対する接着力を減じ
るので金属対樹脂の割合は体積比で１：９〜９１の範囲
にすべきである。

なお、錫または半田と下地電極との間に他の金属をめっ
きして接着強度、耐半田熱性などを改善しても良い。

以下に本発明の実施例を示す （実施例） 積層法によりＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト層とＡｇ−
Ｐｄ導体とを交互積層印刷し、次いで焼結したインダク
タ用チップの両側面に、Ａｇ粉末／エポキシ樹脂８＝２
（重量比）より成る導電塗料を塗布し、２００℃の温度
で硬化し厚さ２０μｍの下地電極とした。次いで、公知
のバレルめっき法によりＮ２ガスを吹込みながら５μｍ
厚の半田めっきを施した。めっき組成は有機カルボン酸
半田浴で行った。

次に、得られたチップ部品の電気抵抗、接着力を測定し
たところ第４．５図の結果を得た。従来の方法によりガ
ラス／Ａｇ１＝７（重量比）にバインダーとして、ニト
ロセルロース混合溶剤を用いてペースト化し、６００℃
で焼付け、実施例と同じ条件で５μｍ厚の半田めっきを
施した。同様な測定で次の結果を得た。

図から、本発明の方法で得た電極構造の抵抗値はＡｇ−
ガラスの場合よりやや大きいがほとんど問題とならない
こと、接着強度が十分大きいことが分る。

４、　　　　の　　　な言　日 第１図及び第２図は従来のチップ部品端子の構成方法を
示し、第３図は第１図（Ｃ）工程の部分拡大図、第４図
は抵抗値と配合比の関係を示すグラフ、及び第５図は引
張強度を示すグラフである。

第１因 第２図 第３図 第４図 ０　　　　２０　　　４０　　６０　　８０ｔｏｏ　　
　８０　　６０　　４０　　２０００１凌（粉本） ０　（左檄高扮Ｘｒ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　インダクタ、コンデンサ等のチップ素体の内部導
   体が引出されたチップ素体側面に、下地電極を形成し、
   次いで所定の電極をめっきすることにより端子電極を形
   成するにあたり、前記下地電極は樹脂中に導電性物質の
   粉末を混合分散させ、これを前記側面に塗布し、３５０
   ℃以下の温度で熱硬化することによりチップ素体に焼付
   けられることを特徴とするチップ部品端子の低温構成方
   法。 ２）　樹脂はエポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン
   樹脂等の有機高分子より選択される前記第１項記載の方
   法。 ３）　導電性物質の粉末はＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃ
   より成る群より選択される前記第１項または第２項記載
   の方法。 ４）　樹脂と導電性物質粉末の体積比は９：１〜１：９
   である前記第１項ないし第３項のいずれかに記載の方法
   。