JPH04242036A - チップ型ヒューズの製造法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チップ型ヒューズの製
造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子回路部品などにおいては、過
電流が流れないようにヒューズを設け破損等を防止する
ようにしている。該ヒューズとしては、近年プリント基
板等に直接実装するためにチップ型のものが開発されて
いる。

【０００３】従来セラミック基板を用いたチップ型ヒュ
ーズの製造法としては、特開昭６２−１７２６２８号公
報に示されるような方法がある。このチップ型ヒューズ
は、チップの両側端部に金属線が接着されており、過電
流により金属線が破断するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の方
法によれば、セラミック基板両端部の電極形成工程と金
属線を接着する導体形成工程とが必要となり、工程数が
多くなり量産化を阻害していた。また電極が厚膜ペース
トで形成されているため電極とセラミック基板との密着
力が弱く、電極が剥離したり腐食するという欠点がある
。

【０００５】本発明は、上記の欠点のないチップ型ヒュ
ーズの製造法を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の欠
点について種々検討した結果、フォトエッチング法を用
いてめっき法で形成したＣｕの被膜を利用して電極を構
成すれば、導体回路と電極とが同一の工程で形成するこ
とができ、かつ電極とセラミック基板との密着力に優れ
、電極の剥離、腐食等の生じないチップ型ヒューズが得
られることを見出した。

【０００７】本発明は、複数個のチップ型ヒューズを一
括して形成するセラミック基板の表面を粗化し、無電解
めっき法でＣｕの被膜を形成し、ついでＣｕの被膜の上
面にレジスト膜を形成し、しかる後露光、現像、エッチ
ング、レジスト膜の剥離をし、Ｃｕの被膜の必要な部分
のみを残して導体回路及び電極を形成し、さらに導体回
路及び電極の上面に無電解めっき法及び／又は電気めっ
き法で低融点金属被膜を形成し、前記セラミック基板の
上部露出面及び導体回路の上面に形成した低融点金属の
上面にシリコーン被膜を形成した後、前記セラミック基
板を個々に分割してチップ状に成形するチップ型ヒュー
ズの製造法に関する。

【０００８】本発明において低融点金属被膜としてはＳ
ｎ、Ｐｂ−Ｓｎ等を用いることが好ましい。低融点金属
被膜は、無電解めっき法又は電気めっき法若しくは無電
解めっき法と電気めっき法とを組合せて形成することが
できる。なお蒸着法、スパッタ法では特殊な装置を必要
とするため高価となり不適である。低融点金属被膜の厚
さについては特に制限はないが、作業性の面から１〜１
５μｍの範囲であることが好ましい。

【０００９】セラミック基板の材質としては、アルミナ
、ＰＺＴ（鉛、ジルコニア及びチタンを主成分としたも
の）、ムライト、チッ化アルミニウム等が用いられる。 セラミック基板の表面を粗化する方法については特に制
限はないが、セラミック基板を融点以上の温度に加熱し
たアルカリ融液中に３０秒以上浸漬して粗化すれば作業
性に優れ、またばらつきが少なく、均一に粗化すること
ができるので好ましい。

【００１０】Ｃｕの被膜は、無電解めっき法で形成する
ものとし、電気めっき法ではリード端子を必要とするた
め工程が煩雑となり、まためっきの厚さにばらつきが生
じ、他の蒸着法、スパッタ法では特殊な装置を必要とす
るため高価になるという欠点が生じる。Ｃｕの被膜の厚
さについても特に制限はないが、作業性の面から５〜３
０μｍの範囲であることが好ましい。

【００１１】本発明では必要に応じ、電極となる部分に
形成した低融点金属被膜を除去した後、露出したＣｕの
被膜上面にめっき法でＮｉ及びＡｕの被膜が形成される
。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。

【００１３】実施例１ 図３の（ａ）に示すように複数個のチップ型ヒューズを
一括して形成する直径が０．８ｍｍ（φ）のスルーホー
ル５を形成したアルミナセラミック基板（日立化成工業
製、商品名ハロックス５５２、寸法８０×８０×厚さ０
．６３５ｍｍ）２を脱脂液（日立化成工業製、商品名Ｈ
ＣＲ−２０１）で洗浄し、乾燥後ＮＨ４Ｆ　１０ｇ（４
０．５重量％）、（ＮＨ４）２ＳＯ４　１ｇ（４．１重
量％）、濃Ｈ２ＳＯ４　２ｍｌ（１４．９重量％）及び
Ｈ２Ｏ　１０ｍｌ（４０．５重量％）の混合溶液（液温
７０℃）中に１０分間浸漬して粗化を行った。なお図３
の（ａ）において１２は基板分割部である。

【００１４】次に流水中で十分に水洗し、乾燥後３５０
℃に加熱したＮａＯＨ融液中に５分間浸漬して再粗化を
行った。この後、濃度１０重量％のＨ２ＳＯ４溶液中に
５分間浸漬し、超音波（出力３００Ｗ）による振動エネ
ルギーを付与し、アルミナセラミック基板２の表面を中
和し、ついで水洗を行い、無電解Ｃｕめっきを３時間行
って図３の（ｂ）に示すように厚さ７μｍのＣｕの被膜
６を形成した。なお無電解Ｃｕめっき液はｐＨが１２．
４で表１に示す組成のものを用いた。

【００１５】

【表１】

【００１６】Ｃｕめっき後感光性レジストフィルム（日
立化成工業製、商品名ＰＨＴ−８６２ＡＦ−２５）を前
記Ｃｕの被膜６上に全面貼付し、さらにその上面に、得
られる導体回路と同形状に透明な部分を形成したネガフ
ィルム（図示せず）を貼付した後、露光してネガフィル
ムの透明な部分の下面に配設した感光性レジストフィル
ムを硬化させた。ついでネガフィルムを取り除き、さら
に現像して硬化していない部分、詳しくは露光していな
い部分の感光性レジストフィルムを除去し、図３の（ｃ
）に示すようなレジスト膜１１を形成した。しかる後濃
度２５重量％の過硫酸アンモニウムの溶液でエッチング
を行い図３の（ｄ）に示すように導体回路として不必要
な部分の銅の被膜６を除去した。

【００１７】この後濃度５重量％のＮａＯＨ溶液で硬化
している感光性レジストフィルムを剥離し、図３の（ｅ
）に示すように導体回路３及び電極４を同時に形成した
セラミック配線板を得た。

【００１８】次に該セラミック配線板を脱脂液（日立化
成工業製、商品名ＨＣＲ−２０１）で洗浄し、水洗後、
濃度１０重量％のＨ２ＳＯ４溶液中に１分間浸漬し、水
洗後、無電解Ｓｎめっきを４５分間行い、図３の（ｆ）
に示すように導体回路３及び電極４の上面に厚さ３μｍ
の低融点金属被膜（Ｓｎの被膜）７を形成した。なお無
電解Ｓｎめっき液は、上村工業製の商品名ＥＬＴ−３０
０を用い浴温８０℃にて行った。Ｓｎめっき後水洗、水
切り、乾燥し、印刷法でアルミナセラミック基板２の上
部露出面及び導体回路３の上面に形成した低融点金属被
膜７の上面にシリコーン樹脂（東レ・ダウ・コーニング
製、商品名ＳＥ−１７００）を７０μｍの厚さに塗布し
、オーブン中で、１３０℃で１５分間硬化させ、図３の
（ｇ）に示すようにシリコーン被膜１０を形成した。 さらに電極４の上面に形成した低融点金属被膜７の露出
部分を従来公知の方法で選択的にエッチングして除去し
電極４のＣｕの被膜を露出させた。なおエッチング液は
、奥野製薬製の商品名ＯＰＣリップソルダーＴを用い、
浴温２４℃で３分間浸漬した。

【００１９】ついで脱脂液（日立化成工業製、商品名Ｈ
ＣＲ−２０１）で洗浄し、水洗後、濃度１０重量％のＨ
２ＳＯ４溶液中に１分間浸漬し、再度水洗後、従来公知
の方法で無電解Ｎｉ及びＡｕめっきを施し、図３の（ｉ
）に示すようにそれぞれ厚さ２．０μｍ及び０．１μｍ
のＮｉの被膜８及びＡｕの被膜９を形成したチップ型ヒ
ューズ基板を得た。なお無電解Ｎｉめっき液は日本カニ
ゼン製の商品名Ｓ−６８０を用い、浴温７０℃で１０分
間行い、無電解Ａｕめっき液はＥＥＪＡ製の商品名レク
トロレスプレップを用い浴温９０℃で１０分間行った。

【００２０】このようにして得られたチップ型ヒューズ
基板をスライシングマシーン（ディスコ製、商品名ＤＡ
Ｄ−２Ｈ−６）を用いて基板分割部１２で個々に分割し
、図１及び図２に示すチップ型ヒューズ１を得た。

【００２１】次に上記で得たチップ型ヒューズ１を２０
ケを使用して半田濡れ性試験を行った。試験はチップ型
ヒューズを２４０℃に加熱して溶融した６：４半田（Ｐ
ｂ：Ｓｎ＝６：４）中に５秒間浸漬した後引上げ、再度
５秒間浸漬する工程を５回繰り返し行った。この後外観
を観察したところ、半田くわれも無く、またアルミナセ
ラミック基板１と電極４との密着強度を測定したところ
１９．６〜２９．４ＭＰａの範囲で、平均値２５．５Ｍ
Ｐａの密着強度を示し良好であった。

【００２２】比較例１ Ｃｕペースト（三井金属鉱業製、商品名ＰＣ−５０００
）を用いてＣｕの被膜を形成した以外は、実施例１と同
様の工程を経てチップ型ヒューズを得た。上記で得られ
たチップ型ヒューズ２０ケを使用して、実施例１と同様
の半田濡れ性試験を行った。その結果、２０ケ中４ケに
Ｃｕの被膜とＮｉの被膜間で導体剥離が観察された。 また密着強度を測定したところ４．９〜１７．６ＭＰａ
の範囲で、平均値１３．７ＭＰａの弱い密着強度であっ
た。

【００２３】実施例２ アルミナセラミック基板に代えてジルコニア強化セラミ
ック基板（日立化成工業製、非売品）を用いた以外は実
施例１と同様の工程を経てチップ型ヒューズを得た。上
記で得られたチップ型ヒューズ２０ケを使用して実施例
１と同様の半田濡れ性試験を行った。その結果半田くわ
れも無く良好であった。また密着強度を測定したところ
２１．６〜３２．３ＭＰａの範囲で、平均値２７．４Ｍ
Ｐａの密着強度を示し良好であった。

【００２４】実施例３ 低融点金属被膜として半田めっき膜（Ｐｂ：Ｓｎ＝６：
４）を４μｍの厚さに形成した以外は実施例１と同様の
工程を経てチップ型ヒューズを得た。なおめっき液はジ
ャパンロナール製の商品名ソルダロンＢ−２０２Ｍを用
いた。この後上記で得たチップ型ヒューズ２０ケを使用
して実施例１と同様の半田濡れ性試験を行った。その結
果半田くわれも無く良好であった。また密着強度を測定
したところ１７．６〜３０．１ＭＰａの範囲で、平均値
２４．５ＭＰａの密着強度を示し良好であった。

【００２５】

【発明の効果】本発明の製造法によって得られるチップ
型ヒューズは、セラミック基板と電極との密着力に優れ
、電極の剥離、腐食等が生ぜず、また電極形成工程と導
体回路形成工程とを同一工程で形成できるため量産化に
優れ、工業的に極めて好適なチップ型ヒューズである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例になるチップ型ヒューズの斜視
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の実施例になるチップ型ヒューズの製造
作業状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　　　チップ型ヒューズ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２　　　　アルミナセラミック基板 ３　　　　導体回路　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　４　　　　電極５　　　　スルー
ホール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
６　　　　Ｃｕの被膜 ７　　　　低融点金属被膜　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　８　　　　Ｎｉの被膜 ９　　　　Ａｕの被膜　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　１０　　　　シリコーン被膜 １１　　　　レジスト膜　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１２　　　　基板分割部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数個のチップ型ヒューズを一括して
   形成するセラミック基板の表面を粗化し、無電解めっき
   法でＣｕの被膜を形成し、ついでＣｕの被膜の上面にレ
   ジスト膜を形成し、しかる後露光、現像、エッチング、
   レジスト膜の剥離をし、Ｃｕの被膜の必要な部分のみを
   残して導体回路及び電極を形成し、さらに導体回路及び
   電極の上面に無電解めっき法及び／又は電気めっき法で
   低融点金属被膜を形成し、前記セラミック基板の上部露
   出面及び導体回路の上面に形成した低融点金属被膜の上
   面にシリコーン被膜を形成した後、前記セラミック基板
   を個々に分割してチップ状に成形することを特徴とする
   チップ型ヒューズの製造法。