JPH0545044B2 - - Google Patents
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- JPH0545044B2 JPH0545044B2 JP61174220A JP17422086A JPH0545044B2 JP H0545044 B2 JPH0545044 B2 JP H0545044B2 JP 61174220 A JP61174220 A JP 61174220A JP 17422086 A JP17422086 A JP 17422086A JP H0545044 B2 JPH0545044 B2 JP H0545044B2
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は電子機器の軽量化、薄形化、小形化に
寄与する電子部品の一種であるチツプ抵抗器など
のチツプ部品の電極処理方法に関するものであ
る。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to an electrode processing method for chip components such as chip resistors, which are a type of electronic component that contributes to the reduction in weight, thickness, and size of electronic devices. be.
従来の技術
従来、この種のチツプ部品は、第２図に示すよ
うな構成であつた。第２図は例として角板形チツ
プ抵抗器の断面図を示しており、１はアルミナな
どの絶縁基板、２は抵抗体、３は銀系電極膜、４
はニツケル（Ni）膜、５は電気メツキ法で析出
されたはんだ（Sn−Pb系合金）〔またはスズ
（Sn）あるいは鉛（Pb）〕膜、６は上記抵抗体２
を保護するためのガラス被覆膜である。BACKGROUND ART Conventionally, this type of chip component has had a structure as shown in FIG. Figure 2 shows a cross-sectional view of a square plate type chip resistor as an example, in which 1 is an insulating substrate such as alumina, 2 is a resistor, 3 is a silver-based electrode film, and 4
5 is a nickel (Ni) film, 5 is a solder (Sn-Pb alloy) [or tin (Sn) or lead (Pb)] film deposited by electroplating, and 6 is the above resistor 2.
It is a glass coating membrane to protect the
このように従来のチツプ部品は、電極部の最外
層に低融点金属メツキ膜または低融点合金メツキ
膜（以下、これらを低融点金属メツキ膜と総称す
る）を有し、また下地層（ここではニツケル膜
５）として上記低融点金属メツキ膜よりも融点が
高く、しかも低融点金属メツキ膜と親和性のよい
材料からなる高融点金属膜または高融点合金膜
（以下、これらを高融点金属膜と総称する）が形
成された構造となつている。 In this way, conventional chip parts have a low melting point metal plating film or a low melting point alloy plating film (hereinafter collectively referred to as low melting point metal plating film) on the outermost layer of the electrode part, and also have a base layer (herein referred to as "low melting point metal plating film"). The nickel film 5) is a high melting point metal film or a high melting point alloy film made of a material that has a higher melting point than the above-mentioned low melting point metal plating film and has good affinity with the low melting point metal plating film (hereinafter, these are referred to as high melting point metal films). It has a structure formed by
このような従来の構成のチツプ部品では、電極
部の最外層が低融点金属メツキ膜から構成され、
その表面が粗面になつており、表面積が非常に大
きなものとなつている。このため、これらの膜は
異物の吸蔵やガスの吸着がしやすくなり、長期間
保存した場合には電極表面が酸化などの化学変化
を起こし、プリント基板への実装はんだ付け時に
はんだ付け不良に発生させる可能性が大であると
いう問題点があつた。また、表面を平滑なものと
するために低融点金属メツキ膜を光沢メツキで構
成した場合には、不純物（有機物）を含んでいる
ためにはんだ付け性が悪いという致命的な欠点を
有している。 In chip components with such a conventional configuration, the outermost layer of the electrode part is composed of a low melting point metal plating film,
Its surface is rough and has a very large surface area. For this reason, these films tend to absorb foreign matter and adsorb gases, and if stored for a long period of time, the electrode surface may undergo chemical changes such as oxidation, which can lead to poor soldering when soldering to a printed circuit board. The problem was that there was a high possibility that the In addition, when the low melting point metal plating film is made of gloss plating to make the surface smooth, it has the fatal drawback of poor solderability because it contains impurities (organic substances). There is.
さて、上述したような電極部の表面が粗面にな
つている低融点金属メツキ膜を平滑な面とするた
めの電極処理方法としては、雰囲気炉、赤外線
炉、熱風炉、熱板などを用いる加熱電極処理方法
あるいはベーパーフエイズソルダリング法
（VPS法）を利用する方法が知られている。その
中より、一例として赤外線加熱器を利用したチツ
プ部品の電極処理方法について、以下に説明す
る。 Now, as an electrode treatment method for smoothing the low melting point metal plating film, which has a rough surface as described above, an atmospheric furnace, an infrared furnace, a hot air furnace, a hot plate, etc. are used. A method using a heating electrode treatment method or a vapor phase soldering method (VPS method) is known. As an example, a method for processing electrodes of chip parts using an infrared heater will be described below.
第３図はこの赤外線加熱器を利用した電極処理
方法を実施するための装置の概略構成図を示すも
のである。 FIG. 3 shows a schematic diagram of an apparatus for carrying out the electrode processing method using this infrared heater.
第３図において、７は第２図に示したような構
造を有するチツプ部品、８はチツプ部品整列機、
９はフラツクス塗布機、１０は赤外線加熱器、１
１は冷却器、１２は電極処理済チツプ部品取出し
機、１３はベルト駆動部、１４は電極処理装置架
台、１５はチツプ部品搬送ベルト、１６はベルト
洗浄器である。 In FIG. 3, 7 is a chip component having the structure shown in FIG. 2, 8 is a chip component alignment machine,
9 is a flux coating machine, 10 is an infrared heater, 1
Reference numeral 1 designates a cooler, 12 a machine for removing electrode-treated chip parts, 13 a belt drive section, 14 a stand for the electrode processing apparatus, 15 a chip part conveyor belt, and 16 a belt washer.
そして、チツプ部品の電極部の低融点金属メツ
キ膜を溶融させる工程としては、(1)チツプ部品整
列→(2)フラツクス塗布→(3)加熱溶融→(4)冷却固化
→(5)チツプ部品取出しの５工程からなつている。
すなわち、ベルト駆動部１３により搬送されるチ
ツプ部品搬送ベルト１５上にチツプ部品整列機８
よりチツプ部品７を供給し、次の工程でチツプ部
品７にフラツクスを塗布した後、トンネル式の赤
外線加熱器１０でフラツクスを塗布した電極部を
加熱溶融させ、続いてその溶融部を冷却器１１に
よつて冷却固化させ、その後電極処理済チツプ部
品取出し機１２でもつて電極処理の済んだチツプ
部品７を取出す訳である。また、チツプ部品搬送
ベルト１５はベルト洗浄器１６で洗浄された後、
再びチツプ部品７が供給されるようになつてい
る。 The process of melting the low melting point metal plating film on the electrode part of the chip parts is as follows: (1) Aligning the chip parts → (2) Applying flux → (3) Melting by heating → (4) Cooling and solidifying → (5) Chip parts It consists of 5 steps for extraction.
That is, the chip part aligning machine 8 is placed on the chip part conveying belt 15 conveyed by the belt drive unit 13.
After supplying the chip part 7 from the chip part 7 and applying flux to the chip part 7 in the next step, the electrode part to which the flux has been applied is heated and melted by a tunnel-type infrared heater 10, and then the molten part is passed to the cooler 11. After that, the electrode-treated chip component 7 is taken out by the electrode-treated chip component removal machine 12. Moreover, after the chip parts conveying belt 15 is cleaned by the belt washer 16,
Chip parts 7 are being supplied again.
発明が解決しようとする問題点
このような従来の電極処理方法では、各工程に
独立の設備が必要な上に、チツプ部品搬送ベルト
がフラツクスで汚れるため、洗浄器を設置しなけ
ればならない。また、そのようなことより設備が
大きくならざるを得なく、しかも各設備間のタイ
ミングをとるために（搬送ベルトで搬送されるチ
ツプ部品の移送速度と、フラツクス塗布やチツプ
部品取出しのタイミングとを同期させるため）、
精度が必要な設備にならざるを得ないという基本
的な問題点をもつものであつた。Problems to be Solved by the Invention In such a conventional electrode processing method, independent equipment is required for each process, and since the chip component conveying belt becomes dirty with flux, a cleaning device must be installed. In addition, the equipment has to be larger, and the timing between each equipment must be adjusted (the transfer speed of the chip parts transported by the conveyor belt and the timing of flux application and chip part removal). to synchronize),
The basic problem was that it required precision equipment.
以下に、この上述した電極処理方法のもつ問題
点について列挙する。 Problems with the above-described electrode processing method are listed below.
(1) チツプ部品の電極部を溶融した際に、互いの
チツプ部品の電極部がくつつかないように個々
のチツプ部品の間隔をとり整列しなければなら
なく、このことが量産性を阻害する大きな要因
となる。(1) When the electrode parts of the chip parts are melted, the individual chip parts must be aligned at intervals so that the electrode parts of the chip parts do not touch each other, and this is a major problem that hinders mass production. It becomes a factor.
(2) 空気中にて加熱溶融させるため、溶融金属表
面の酸化防止としてフラツクスが必要である。(2) Because the metal is heated and melted in air, flux is required to prevent oxidation of the molten metal surface.
(3) フラツクスを使用するため、フラツクスが加
熱されてチツプ部品に焼付き、チツプ部品の洗
浄が困難である。(3) Since flux is used, the flux gets heated and burns into the chip parts, making it difficult to clean the chip parts.
(4) 加熱部はトンネル式になつているため、空気
が自由に出入りし、温度を安定化させることが
難しい。(4) Since the heating section is a tunnel type, air can freely enter and exit, making it difficult to stabilize the temperature.
(5) 搬送ベルトも同時に加熱されているため、加
熱および冷却に時間がかかることになり、非常
に長い炉が必要となるとともに、しかも急冷す
るためには冷却器が必要となる。(5) Since the conveyor belt is also heated at the same time, it takes time to heat and cool it, requiring a very long furnace and a cooler for rapid cooling.
(6) 搬送ベルトにフラツクスが付着し、設備の故
障の原因にもなるので、搬送ベルトの洗浄を実
施しなければならない。(6) Flux may adhere to the conveyor belt and cause equipment failure, so the conveyor belt must be cleaned.
(7) 設備全体からみても機械的に動く部分が多
く、その上にフラツクスを使用しているため、
フラツクスが設備の動く部分に付着して故障を
起こし、設備の稼働率を落とす原因となりやす
い。(7) Considering the equipment as a whole, there are many mechanically moving parts, and flux is used on top of them, so
Flux adheres to moving parts of equipment, causing breakdowns and reducing equipment operating rates.
このように第３図に示す赤外線加熱器を利用し
た電極処理方法では、多くの問題点を有してお
り、その改善が強く求められている。 As described above, the electrode processing method using the infrared heater shown in FIG. 3 has many problems, and there is a strong demand for improvement.
また、上述したところの他の電極処理方法にお
いても、大なり小なり、この赤外線加熱器を利用
した電極処理方法と類似した問題点を有してい
る。そして、チツプ部品の寸法は一般的に、3.2
mm×1.6mmと小さく、さらには最近では2.0mm×
1.25mmといつた非常に小さいチツプ部品が使用さ
れるようになつてきており、ますますその小形化
傾向が強くなつている。このようにチツプ部品の
寸法が非常に小さいこともあり、また上述したよ
うに従来知られているところの電極処理方法が非
常に多くの問題点を有していることもあつて、現
在のチツプ部品においては電極部の表面を平滑な
ものとする処理がほとんどなされていないのが実
情である。 Further, the other electrode processing methods described above have problems similar to the electrode processing method using the infrared heater to a greater or lesser extent. And the dimensions of chip parts are generally 3.2
Small as mm×1.6mm, and even more recently 2.0mm×
Very small chip parts such as 1.25mm are being used, and there is a growing trend towards miniaturization. In this way, the dimensions of the chip components are extremely small, and as mentioned above, the conventionally known electrode processing methods have a large number of problems. The reality is that almost no treatment is performed to make the surfaces of electrode parts smooth in parts.
ここで、チツプ部品の電極部における最外層の
電極処理方法として、今一つの方法が理論的には
考えられる。これは電極部の最外層にはんだペー
ストなどの低融点金属ペーストまたは低融点合金
ペースト（以下、低融点金属ペーストという）を
塗布し、乾燥させた層を設け、その低融点金属塗
布乾燥層を熱処理し、電極部を加熱溶融させ、続
いてその溶融部を固化するという方法である。 Here, another method is theoretically conceivable as a method for treating the outermost layer of the electrode in the electrode portion of the chip component. This is done by applying a low melting point metal paste such as solder paste or a low melting point alloy paste (hereinafter referred to as low melting point metal paste) to the outermost layer of the electrode part, providing a dry layer, and then heat-treating the dry layer coated with the low melting point metal. In this method, the electrode portion is heated and melted, and then the melted portion is solidified.
第４図はこの低融点金属塗布乾燥層を電極部の
最外層に有した角板形チツプ抵抗器の例を示し、
１，２，３および６は第２図で説明した通りの絶
縁基板、抵抗体、銀系電極膜およびガラス被覆膜
である。また、１７ａは電極膜３上に設けられた
銅または銅合金などよりなるはんだ付け可能な高
融点の金属膜、１７ｂはこの金属膜１７ａ上に低
融点金属ペーストを塗布し乾燥させることにより
設けた低融点金属塗布乾燥層である。 Figure 4 shows an example of a square plate chip resistor having this low melting point metal coated dry layer as the outermost layer of the electrode part.
1, 2, 3 and 6 are an insulating substrate, a resistor, a silver electrode film and a glass coating film as explained in FIG. Further, 17a is a solderable high melting point metal film made of copper or copper alloy provided on the electrode film 3, and 17b is provided by applying a low melting point metal paste on this metal film 17a and drying it. This is a dry layer coated with a low melting point metal.
しかしながら、このような低融点金属ペースト
を塗布し乾燥させた層を電極部の最外層に有し、
その低融点金属塗布乾燥層を熱処理することによ
り溶融させ、その後、溶融部を固化させて電極部
の表面を平滑なものとしたチツプ部品は、現在の
ところ全く提案されていない。 However, the outermost layer of the electrode part has a layer made by applying and drying such a low melting point metal paste,
At present, no chip parts have been proposed in which the dry layer coated with a low melting point metal is melted by heat treatment, and then the melted portion is solidified to make the surface of the electrode portion smooth.
この理由としては、低融点金属ペーストには通
常フラツクスが含まれていることにより、電極層
が厚くなり、このために空気中で溶融させた際
に、厚みが不均一となり、実装する時の障害とな
るのが大きな理由である。また、例えばこの低融
点金属塗布乾燥層を備えたチツプ部品を第３図に
示す電極処理方法を用いて熱処理した場合、チツ
プ部品搬送ベルト１５と当たるところの電極形状
がますます不均一なものとなり、より好ましくな
い結果となる。したがつて、第４図に示す構造の
チツプ部品を熱処理し、電極部の最外層の低融点
金属塗布乾燥層を加熱溶融させ、その溶融部を固
化するという方法は、上述したように全く実施、
提案されていないものである。 The reason for this is that low-melting point metal pastes usually contain flux, which makes the electrode layer thicker, which causes uneven thickness when melted in the air, causing problems during mounting. This is a major reason. Furthermore, for example, when a chip component equipped with this low melting point metal coating drying layer is heat treated using the electrode treatment method shown in FIG. , the result is more unfavorable. Therefore, the method of heat-treating a chip component having the structure shown in FIG. 4, heating and melting the outermost low-melting point metal coating dry layer of the electrode section, and solidifying the molten part cannot be carried out at all as described above. ,
It has not been proposed.
本発明は上述したようなチツプ部品の電極部が
もつ問題点を解決し、チツプ部品の電極部表面積
を小にし、しかも平滑化してはんだ濡れ性の改善
と長期の保存に対してはんだ付けの信頼性を向上
させることのできる電極処理方法を提供すること
を第１の目的としている。また、本発明の第２の
目的は電極部の最外層に低融点金属ペーストを塗
布し、乾燥させた層を有し、はんだ付けの信頼性
に関係する厚みを厚くしかも均一に作る上で有利
な構造のチツプ部品に適用できる電極処理方法を
提案することである。さらに、本発明の第３の目
的は従来知られているところの電極処理方法のも
つ問題点を解決し、機械的に動く部分をなくし、
チツプ部品を整列することなく投入しても、溶融
時に互いのチツプ部品の電極部同志がくつつくこ
となく、溶融処理が可能で、溶融温度も精度よく
コントロールすることができ、しかもフラツクス
を使用せずに量産性よくチツプ部品の電極処理を
行うことを目的とするものである。 The present invention solves the above-mentioned problems with the electrode parts of chip parts, reduces the surface area of the electrode part of chip parts, and smooths it to improve solder wettability and provide reliable soldering for long-term storage. The first objective is to provide an electrode processing method that can improve the properties of the electrodes. The second object of the present invention is to have a layer in which the outermost layer of the electrode part is coated with a low melting point metal paste and dried, which is advantageous in making the thickness thick and uniform, which is related to the reliability of soldering. The purpose of this study is to propose an electrode processing method that can be applied to chip components with a unique structure. Furthermore, the third object of the present invention is to solve the problems of conventionally known electrode processing methods, eliminate mechanically moving parts,
Even if chip parts are thrown in without being aligned, the electrode parts of each chip part can be melted without touching each other during melting, and the melting temperature can be precisely controlled, without using flux. The purpose is to process electrodes of chip parts with good mass production efficiency.
問題点を解決するための手段
以上のような問題点を解決するために本発明
は、絶縁基体の両端部に電極部を有するチツプ部
品の電極処理方法において、電極部を下地層とし
てはんだ付け可能な高融点金属膜または高融点合
金膜を有し、最外層に低融点金属ペーストまたは
低融点合金ペーストを塗布し乾燥させた低融点金
属塗布乾燥層または低融点合金塗布乾燥層を保持
することにより形成し、その電極部をもつチツプ
部品を、筒状容器に入れるとともに温度勾配をも
たせたオイルなどの高沸点液体中に入れ、その高
沸点液体の高温部側より低温部側に移動させるこ
とにより、高温部にて上記電極部の上記低融点金
属塗布乾燥層または低融点合金塗布乾燥層を溶融
させた後、低温部にて冷却して溶融部を固化させ
るようにしたものである。また、好ましい実施形
態としては、高沸点液体として、天然植物系オイ
ル、天然動物系オイル、天然鉱物系オイル、合成
シリコン系オイルまたはグリセリンのいずれか１
つを用いてなるものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an electrode processing method for a chip component having electrode parts at both ends of an insulating substrate, in which the electrode parts can be soldered as a base layer. By having a high melting point metal film or high melting point alloy film, and holding a low melting point metal coated dry layer or a low melting point alloy coated dry layer in which the outermost layer is coated with a low melting point metal paste or low melting point alloy paste and dried. By placing the chip parts with the electrode parts in a cylindrical container and into a high boiling point liquid such as oil with a temperature gradient, and moving the high boiling point liquid from the high temperature side to the low temperature side. After the low melting point metal coated dry layer or the low melting point alloy coated dry layer of the electrode part is melted in the high temperature section, the melted section is solidified by cooling in the low temperature section. In a preferred embodiment, the high boiling point liquid is any one of natural vegetable oil, natural animal oil, natural mineral oil, synthetic silicone oil, or glycerin.
It is made using two.
作 用
この構成によれば、低融点金属塗布乾燥層（低
融点合金塗布乾燥層）が容器中における高沸点液
体の高温部側で溶融され、低温部側で冷却される
ため、溶融時に表面張力が働き、表面積は小さく
なつており、この状態で冷却されることによつ
て、メツキ膜などで形成された低融点金属膜（低
融点合金膜）のものと比較して極めて表面積が小
さくなり、しかも表面も平滑になつて保存中に異
物の付着やガスの吸着が極端に少ないものとな
る。また、溶融時に表面あるいはくぼみの内部に
吸着、吸蔵していたフラツクス、異物、ガス類も
放出されるので、最外層の膜自体も不純物を含ま
ない清潔な膜になり、はんだ濡れ性およびはんだ
付け信頼性の向上につながることとなる。Effect According to this configuration, the low melting point metal coated dry layer (low melting point alloy coated dry layer) is melted on the high temperature side of the high boiling point liquid in the container and cooled on the low temperature side, so that the surface tension at the time of melting By cooling in this state, the surface area becomes extremely small compared to a low melting point metal film (low melting point alloy film) formed with a plating film, etc. Moreover, the surface becomes smooth, and the adhesion of foreign matter and adsorption of gas during storage are extremely reduced. In addition, fluxes, foreign substances, and gases adsorbed or occluded on the surface or inside the depressions are released during melting, so the outermost layer itself becomes a clean film free of impurities, improving solder wettability and soldering properties. This will lead to improved reliability.
そして、電極処理としては、高沸点液体中をチ
ツプ部品が高温部側より低温部側に移動するだけ
であり、複雑な設備を使用することなく、簡単に
して実施することができる。また、このように高
沸点液体中で溶融、冷却が行われ、しかも低温部
側ではチツプ部品の電極同志がくつつくことはな
いため、チツプ部品を電極処理時に整列させるこ
となく、バラバラの状態で多量に投入するだけで
処理ができ、しかもチツプ部品が液体と接触して
いるために加熱、冷却が短時間で終了することに
より、非常に量産性が高いものとなる。さらに、
高沸点液体中にて溶融、冷却が行われ、空気と触
れる機会がないので、溶融時でも電極部表面が酸
化される心配がないものである。また、液体中で
溶融処理を行うということは、空気と比較して、
溶融体（低融点金属または低融点合金）と接触し
ている高沸点液体の比重が大で、しかも粘度が大
であるため、周囲より溶融した金属に圧力をかけ
ることになり、溶融金属表面状態が波打たずに平
滑な面になり、厚みも均一なものができることと
なる。なお、高沸点液体を使用することにより、
低融点金属ペースト（低融点合金ペースト）中に
含まれているフラツクスは溶融時に高沸点液体に
溶解し、焼付くこともなく、そのために処理済チ
ツプ部品の洗浄も非常に容易なものとなる。ま
た、低融点金属ペースト（低融点合金ペースト）
による層は電気メツキ膜や化学メツキ膜で構成さ
れてなるものより、はんだ付け信頼性に関係する
厚みを厚くしかも均一に作る上で有利である。 The electrode treatment simply involves moving the chip parts from the high-temperature side to the low-temperature side in the high-boiling liquid, and can be easily carried out without using complicated equipment. In addition, since melting and cooling are performed in a high-boiling liquid, and the electrodes of the chip parts do not stick together in the low-temperature part, the chip parts do not have to be aligned during electrode processing, and a large amount of chip parts can be disassembled and disassembled. Processing can be done simply by putting the chip into the liquid, and since the chip parts are in contact with the liquid, heating and cooling can be completed in a short time, making it highly suitable for mass production. moreover,
Since it is melted and cooled in a high boiling point liquid and has no chance of coming into contact with air, there is no fear that the electrode surface will be oxidized even during melting. Also, performing melting processing in a liquid means that compared to air,
The high boiling point liquid that is in contact with the molten material (low melting point metal or low melting point alloy) has a high specific gravity and a high viscosity, so pressure is applied to the molten metal from the surroundings, causing a change in the surface condition of the molten metal. This results in a smooth surface with no waves and a uniform thickness. In addition, by using a high boiling point liquid,
The flux contained in the low melting point metal paste (low melting point alloy paste) dissolves in the high boiling point liquid when melted and does not seize, making it very easy to clean the processed chip parts. Also, low melting point metal paste (low melting point alloy paste)
This layer is advantageous in producing a thicker and more uniform thickness, which is related to soldering reliability, than a layer composed of an electroplated film or a chemically plated film.
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明におけるチツプ部品の電極処理
方法を実施するための装置の一例を示す概略構成
図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an apparatus for carrying out the method for processing electrodes of chip parts according to the present invention.
第１図において、１８は第４図に示したような
構造を有するチツプ部品である。１９は例えば長
さ約160cm、内径約９cmのガラス製の筒状容器で、
ここでは縦型に設置されている。２０はこの容器
１９中に入れられた天然植物系オイルであるやし
油、２１は上記筒状容器１９の上部外周に設けら
れたマントルヒータなどの加熱器、２２は上記筒
状容器１９の上面開口部より上記チツプ部品１８
をその容器１９内に投入するためのパーツフイー
ダである。 In FIG. 1, 18 is a chip component having a structure as shown in FIG. For example, 19 is a glass cylindrical container with a length of about 160 cm and an inner diameter of about 9 cm.
Here it is installed vertically. 20 is coconut oil, which is a natural vegetable oil, placed in this container 19; 21 is a heater such as a mantle heater provided on the outer periphery of the upper part of the cylindrical container 19; 22 is the upper surface of the cylindrical container 19. The above chip part 18 is inserted through the opening.
This is a parts feeder for feeding parts into the container 19.
この実施例は上述したように筒状容器１９を縦
型に設置した例であり、本発明方法を実施するた
めの基本的な装置構成となるものである。 This embodiment is an example in which the cylindrical container 19 is installed vertically as described above, and is a basic apparatus configuration for carrying out the method of the present invention.
次に、この第１図の装置を用いて、チツプ部品
１８の電極部表面を処理する方法について説明す
る。まず、加熱器２１でガラス製の筒状容器１９
の上部を250〜280℃に加熱する。この時、筒状容
器１９の内部にやし油２０が入つているため、や
し油２０が250〜280℃に加熱される。この加熱さ
れたやし油２０は比重が小になり、下部の比重が
大である低温部へは対流せずに上部のみで対流を
起こす。そのために筒状容器１９内におけるやし
油２０に上部より下部へ向かつて高温状態から低
温状態となる温度勾配ができ、底部側は常温を保
つことができる。上記のような準備の整つたとこ
ろへ、やし油２０の液面上方より筒状容器１９内
にパーツフイーダ２２からチツプ部品１８を投入
する。ここで、この実施例で使用したチツプ部品
１８は角板形チツプ抵抗器で、電極部の構造が、
最下層はAg−Pd、中間層はCu、最外層（低融点
金属ペースト層）にはSn：Pb＝60：40の厚み50
〜100μｍの塗布乾燥を有したものである。また、
上記最外層材料の融点は、180〜190℃である。 Next, a method for treating the surface of the electrode portion of the chip component 18 using the apparatus shown in FIG. 1 will be described. First, a glass cylindrical container 19 is heated using a heater 21.
Heat the top of the container to 250-280℃. At this time, since the coconut oil 20 is contained inside the cylindrical container 19, the coconut oil 20 is heated to 250 to 280°C. The heated coconut oil 20 has a low specific gravity and causes convection only in the upper part without convection to the low temperature part where the specific gravity is higher in the lower part. Therefore, a temperature gradient is created in the coconut oil 20 in the cylindrical container 19 from a high temperature state to a low temperature state from the upper part to the lower part, and the bottom side can maintain room temperature. Once the above preparations are complete, the chip parts 18 are fed from the parts feeder 22 into the cylindrical container 19 from above the surface of the coconut oil 20. Here, the chip component 18 used in this example is a square plate type chip resistor, and the structure of the electrode part is as follows.
The bottom layer is Ag-Pd, the middle layer is Cu, and the outermost layer (low melting point metal paste layer) is Sn:Pb=60:40, thickness 50.
It has a coating drying thickness of ~100 μm. Also,
The melting point of the outermost layer material is 180 to 190°C.
そして、上記仕様のチツプ部品１８をパーツフ
イーダ２２を使い、250個／分の速度で加熱され
たやし油２０面に落下投入する。これにより、チ
ツプ部品１８はやし油２０面に当り、やし油２０
中を落下していく。この時、やし油２０とチツプ
部品１８の摩擦のために、チツプ部品１８は個々
に分離された状態で落下し、250〜280℃に加熱さ
れた高温部で電極の最外層であるSn−Pb合金ペ
ーストを塗布乾燥してなる低融点金属塗布乾燥層
が溶融され、温度勾配の付いている低温部に落下
していき、やし油２０の温度がおよそ180℃以下
になつた部分を通過した時点より溶融部が固化さ
れ、表面が滑らかな電極を有したチツプ部品１８
として筒状容器１９の底部に溜まる。この時、筒
状容器１９の底部は常温であるので、チツプ部品
１８同志が接触しても電極同志がくつつく心配は
ない。ここで、電極表面処理の済んだチツプ部品
１８の取出し方法については、例えばやし油２０
の高温部のものを抜出し、部品投入口より取出す
か、または筒状容器１９の底部に栓を付けてお
き、その栓を開くことによりやし油２０とともに
取出すなどの方法が考えられる。このようにして
チツプ部品１８の低融点金属塗布乾燥層の溶融処
理が行われる。 Then, using the parts feeder 22, the chip parts 18 having the above specifications are dropped onto the heated coconut oil 20 surface at a rate of 250 pieces/minute. As a result, the chip part 18 hits the coconut oil 20 side,
Falling down inside. At this time, due to the friction between the coconut oil 20 and the chip parts 18, the chip parts 18 fall individually and are heated to a high temperature of 250 to 280°C. The low melting point metal coated dry layer formed by coating and drying the Pb alloy paste is melted and falls into a low temperature area with a temperature gradient, passing through the area where the temperature of the coconut oil 20 is approximately 180℃ or less. From this point on, the molten part is solidified, resulting in a chip part 18 having an electrode with a smooth surface.
It accumulates at the bottom of the cylindrical container 19. At this time, since the bottom of the cylindrical container 19 is at room temperature, there is no fear that the electrodes will stick together even if the chip parts 18 come into contact with each other. Here, regarding the method for taking out the chip part 18 after the electrode surface treatment, for example,
Possible methods include extracting the high-temperature part of the container and taking it out from the parts input port, or attaching a stopper to the bottom of the cylindrical container 19 and opening the stopper to take it out together with the coconut oil 20. In this manner, the low melting point metal coated dry layer of the chip component 18 is melted.
ここで、上記の一実施例においては、高沸点液
体として天然植物系オイルであるやし油を使用し
た場合について説明したが、これはその他に天然
動物系オイル、天然鉱物系オイル、合成シリコン
系オイル、またはグリセリンなどの材料が同様の
効果をもつものとして使えるものであり、さらに
はこれらの材料にとどまらず、チツプ部品の電極
部における溶融体（低融点金属ペースト層）の融
点よりも高い沸点を有する高沸点液体であれば使
用可能なものである。また、低融点金属ペースト
（低融点合金ペースト）を構成する材料としては、
上記実施例のはんだペーストの他に、一般によく
用いられるスズペーストや、さらには鉛ペースト
などが使用可能なものである。 Here, in the above example, a case was explained in which coconut oil, which is a natural vegetable oil, was used as the high boiling point liquid, but this also includes natural animal oil, natural mineral oil, synthetic silicon oil, Materials such as oil or glycerin can be used to have a similar effect, and are not limited to these materials. Any high boiling point liquid having the following properties can be used. In addition, the materials constituting the low melting point metal paste (low melting point alloy paste) include:
In addition to the solder paste in the above embodiments, commonly used tin paste, lead paste, and the like can be used.
そして、低融点金属ペースト（低融点合金ペー
スト）の融点は100〜550℃、厚みは乾燥状態で
3μｍ以上であることが好ましい。まず、融点が
100℃未満の場合ははんだ付けした後、再溶融金
属膜が部品使用中に自己発熱で溶融してしまうこ
とがあり、550℃を超える場合は抵抗体や被覆膜
が破壊されてしまい、チツプ部品としての性能を
保持できなくなる恐れがある。また、厚みが3μ
ｍ未満の場合、熱処理後に均一な膜が形成できな
く、実装時におけるはんだ付けの信頼性が落ちる
ことになり、保管中に酸化してしまうことにもな
る。この膜厚は、25〜100μｍであれば非常には
んだ付けがしやすいことが実験により確認されて
いる。 The melting point of low melting point metal paste (low melting point alloy paste) is 100 to 550℃, and the thickness is dry.
It is preferably 3 μm or more. First, the melting point
If the temperature is less than 100°C, the remelted metal film may melt due to self-heating after soldering while the component is being used, and if it exceeds 550°C, the resistor and coating may be destroyed, resulting in damage to the chip. There is a risk that the performance as a component may not be maintained. Also, the thickness is 3μ
If it is less than m, a uniform film cannot be formed after heat treatment, the reliability of soldering during mounting will deteriorate, and oxidation may occur during storage. It has been confirmed through experiments that soldering is extremely easy if the film thickness is 25 to 100 μm.
発明の効果
以上のように本発明におけるチツプ部品の電極
処理方法は構成されているものであり、数多くの
特徴を有している。まず、低融点金属塗布乾燥層
（低融点合金塗布乾燥層）が容器中における高沸
点液体の高温部側で溶融され、低温部側で冷却さ
れるため、溶融時に表面張力が働き、表面積は小
さくなつており、この状態で冷却されることによ
り、メツキ膜などで形成された低融点金属膜（低
融点合金膜）のものと比較して極めて表面積が小
さくなり、しかも表面も平滑になつて保存中に異
物の付着やガスの吸着が極端に少ないものとな
る。また、溶融時に表面あるいはくぼみの内部に
吸着、吸蔵していたフラツクス、異物、ガス類も
放出されるので、最外層の膜自体も不純物を含ま
ない清潔な膜になり、はんだ濡れ性およびはんだ
付け信頼性が向上することとなる。そして、電極
処理としては、高沸点液体中をチツプ部品が高温
部側より低温部側に移動するだけであり、複雑な
設備を使用することなく、簡単にして実施するこ
とができる。また、このように高沸点液体中で溶
融、冷却が行われ、しかも低温部側ではチツプ部
品の電極同志がくつつくことはないため、チツプ
部品を電極処理時に整列させることなく、バラバ
ラの状態で多量に投入するだけで処理ができ、し
かもチツプ部品が液体と接触しているために加
熱、冷却が短時間で終了することにより、非常に
量産性が高いものとなる。さらに、高沸点液体中
にて溶融、冷却が行われ、空気と触れる機会がな
いので、溶融時でも電極部表面が酸化される心配
がないものである。また、液体中で溶融処理を行
うということは、空気と比較して、溶融体（低融
点金属ペーストまたは低融点合金ペースト）と接
触している高沸点液体の比重が大で、しかも粘度
が大であるため、周囲より溶融した金属に圧力を
かけることになり、溶融金属表面状態が波打たず
に平滑な面になり、厚みも均一なものができるこ
ととなる。なお、高沸点液体を使用することによ
り、低融点金属ペースト（低融点合金ペースト）
に含まれるフラツクスが溶融時に高沸点液体に溶
融し、そのために処理済チツプ部品の洗浄も非常
に容易なものとなる。また、低融点金属ペースト
（低融点合金ペースト）による層は電気メツキ膜
や化学メツキ膜で構成されてなるものより、はん
だ付け信頼性に関係する厚みを厚くしかも均一に
作る上で有利である。Effects of the Invention As described above, the method for processing electrodes of chip parts according to the present invention is constructed and has many features. First, the low melting point metal coated dry layer (low melting point alloy coated dry layer) is melted on the high temperature side of the high boiling point liquid in the container and cooled on the low temperature side, so surface tension acts during melting and the surface area is small. By being cooled in this state, the surface area becomes extremely small compared to a low melting point metal film (low melting point alloy film) formed by plating, etc., and the surface becomes smooth and can be stored. The adhesion of foreign matter and adsorption of gas inside are extremely reduced. In addition, fluxes, foreign substances, and gases adsorbed or occluded on the surface or inside the depressions are released during melting, so the outermost layer itself becomes a clean film free of impurities, improving solder wettability and soldering properties. This will improve reliability. The electrode treatment simply involves moving the chip parts from the high-temperature side to the low-temperature side in the high-boiling liquid, and can be easily carried out without using complicated equipment. In addition, since melting and cooling are performed in a high-boiling liquid, and the electrodes of the chip parts do not stick together in the low-temperature part, the chip parts do not have to be aligned during electrode processing, and a large amount of chip parts can be disassembled and disassembled. Processing can be done simply by putting the chip into the liquid, and since the chip parts are in contact with the liquid, heating and cooling can be completed in a short time, making it highly suitable for mass production. Furthermore, since the material is melted and cooled in a high boiling point liquid and has no chance of coming into contact with air, there is no fear that the surface of the electrode portion will be oxidized even during melting. Furthermore, performing melting processing in a liquid means that the specific gravity of the high boiling point liquid that is in contact with the molten material (low melting point metal paste or low melting point alloy paste) is high compared to air, and the viscosity is also high. Therefore, pressure is applied to the molten metal from the surroundings, and the surface condition of the molten metal becomes smooth without undulations, and the thickness is also uniform. In addition, by using a high boiling point liquid, it is possible to create a low melting point metal paste (low melting point alloy paste).
When melted, the fluxes contained in the chips melt into a high-boiling liquid, which also makes cleaning of the processed chip parts very easy. Further, a layer made of a low melting point metal paste (low melting point alloy paste) is more advantageous than a layer made of an electroplated film or a chemically plated film in terms of making the thickness, which is related to soldering reliability, thicker and more uniform.
さらに、本発明の効果を以下に列挙する。 Furthermore, the effects of the present invention are listed below.
(1) チツプ部品を整列することなく投入できるの
で、チツプ部品の寸法に関係なく同一設備で処
理することができる。また、寸法の異なつたチ
ツプ部品を混合して処理することもできる。(1) Since chip parts can be input without arranging them, they can be processed with the same equipment regardless of their size. It is also possible to mix and process chip parts of different sizes.
(2) 上述したように低融点金属ペースト（低融点
合金ペースト）中に含まれるフラツクスは溶融
時に高沸点液体に溶融するので、洗浄が容易で
あり、しかもそのために焼付きもなく、出来上
りがきれいである。(2) As mentioned above, the flux contained in the low melting point metal paste (low melting point alloy paste) melts into a high boiling point liquid when melted, so it is easy to clean, and there is no seizure and the finished product is clean. It is.
(3) 低融点金属ペースト（低融点合金ペースト）
による層は、はんだ付け信頼性に関係する膜厚
を厚くしかも均一にすることが容易である。(3) Low melting point metal paste (low melting point alloy paste)
It is easy to make the layer thick and uniform, which is related to soldering reliability.
(4) 熱媒体が高沸点液体のため、温度コントロー
ルも精度が高く、高沸点液体とチツプ部品が接
触しているため、熱伝導が早く、溶融および固
化の処理が短時間ででき、しかも溶融処理の信
頼性が高い。すなわち、溶融の失敗がないもの
となる。(4) Since the heating medium is a high boiling point liquid, temperature control is also highly accurate.Since the high boiling point liquid and chip parts are in contact, heat conduction is fast, and melting and solidification processes can be performed in a short time. High processing reliability. In other words, there is no melting failure.
(5) 高沸点液体に温度勾配を付けているため、処
理済チツプ部品を低温部に一度に山積状態で溜
めることができ、まとめて一度に取出しが可能
で、取出し作業が非常に簡素化できる。(5) Since the high-boiling point liquid has a temperature gradient, processed chip parts can be stored in a pile in the low-temperature section at once, and can be taken out all at once, greatly simplifying the removal work. .
(6) 高沸点液体の種類または比重を選ぶことによ
り、チツプ部品の液体中の通過時間を変えるこ
とができる。また、高沸点液体の温度勾配を変
えることにより、比重が変化するのでチツプ部
品の液体中の通過時間を同じく変えることがで
きる。これにより、チツプ部品の低融点金属ペ
ーストまたは低融点合金ペーストの種類あるい
は寸法形状が変わつても容易に対処することが
できる。(6) By selecting the type or specific gravity of the high boiling point liquid, the passage time of the chip parts in the liquid can be changed. In addition, by changing the temperature gradient of the high-boiling liquid, the specific gravity changes, so that the transit time of the chip part through the liquid can also be changed. Thereby, even if the type or size and shape of the low melting point metal paste or low melting point alloy paste of the chip parts changes, it can be easily handled.
(7) 機械的に動く部分が全くないので、設備の故
障が皆無といつてよく、稼動率が飛躍的に向上
する。(7) Since there are no mechanically moving parts, it can be said that there are no equipment failures, and the operating rate is dramatically improved.
第１図は本発明におけるチツプ部品の電極処理
方法を実施するための装置の一実施例を示す概略
構成図、第２図はチツプ部品の一種である角板形
チツプ抵抗器を示す断面図、第３図は従来知られ
ているところのチツプ部品の電極処理方法を実施
するための装置の一例を示す概略構成図、第４図
は電極部の最外層に低融点金属ペーストを塗布し
乾燥させた層を有するチツプ部品の一例である角
板形チツプ抵抗器を示す概略構成図である。
１……絶縁基板、２……抵抗体、３……銀系電
極膜、６……ガラス被覆膜、１７ａ……金属膜、
１７ｂ……低融点金属塗布乾燥層、１８……チツ
プ部品、１９……筒状容器、２０……やし油（高
沸点液体）、２１……加熱器、２２……パーツフ
イーダ。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an apparatus for carrying out the electrode processing method for chip parts according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a rectangular plate-shaped chip resistor, which is a type of chip part. Fig. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of an apparatus for carrying out the conventionally known electrode processing method for chip parts, and Fig. 4 shows a process in which a low melting point metal paste is applied to the outermost layer of the electrode part and dried. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a square plate type chip resistor which is an example of a chip component having layers. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Insulating substrate, 2... Resistor, 3... Silver-based electrode film, 6... Glass coating film, 17a... Metal film,
17b... Low melting point metal coating drying layer, 18... Chip parts, 19... Cylindrical container, 20... Coconut oil (high boiling point liquid), 21... Heater, 22... Parts feeder.
Claims (1)
品の電極処理方法において、電極部を下地層とし
てはんだ付け可能な高融点金属膜または高融点合
金膜を有し、最外層に低融点金属ペーストまたは
低融点合金ペーストを塗布し乾燥させた低融点金
属塗布乾燥層または低融点合金塗布乾燥層を保持
することにより形成し、その電極部をもつチツプ
部品を、筒状容器に入れるとともに温度勾配をも
たせたオイルなどの高沸点液体中に入れ、その高
沸点液体の高温部側より低温部側に移動させるこ
とにより、高温部にて上記電極部の上記低融点金
属塗布乾燥層または低融点合金塗布乾燥層を溶融
させた後、低温部にて冷却して溶融部を固化させ
るようにしたチツプ部品の電極処理方法。 ２ 高沸点液体として、天然植物系オイル、天然
動物系オイル、天然鉱物系オイル、合成シリコン
系オイルまたはグリセリンのいずれか１つを用い
てなる特許請求の範囲第１項記載のチツプ部品の
電極処理方法。 ３ 低融点金属ペーストにスズペーストまたは鉛
ペーストを用いてなる特許請求の範囲第１項記載
のチツプ部分の電極処理方法。 ４ 低融点合金ペーストにはんだペーストを用い
てなる特許請求の範囲第１項記載のチツプ部品の
電極処理方法。[Scope of Claims] 1. An electrode processing method for a chip component having electrode portions at both ends of an insulating substrate, which has a solderable high-melting point metal film or high-melting point alloy film with the electrode portion as a base layer, and the outermost layer A chip component is formed by applying a low melting point metal paste or a low melting point alloy paste to the surface and holding the dry layer coated with a low melting point metal or a dry layer coated with a low melting point alloy, and the chip component having the electrode part is placed in a cylindrical container. The dry layer coated with the low melting point metal of the electrode part is placed in a high boiling point liquid such as oil that has a temperature gradient, and is moved from the high temperature side of the high boiling point liquid to the low temperature side. Alternatively, a method for processing electrodes of chip parts in which a dry layer coated with a low melting point alloy is melted and then cooled in a low temperature section to solidify the melted portion. 2. Electrode treatment of chip parts according to claim 1, using any one of natural vegetable oil, natural animal oil, natural mineral oil, synthetic silicone oil, or glycerin as the high boiling point liquid. Method. 3. A method for processing an electrode on a chip portion according to claim 1, wherein a tin paste or a lead paste is used as the low melting point metal paste. 4. A method for processing electrodes of chip components according to claim 1, which comprises using a solder paste in a low melting point alloy paste.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61174220A JPS6329907A (en) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | Apparatus for treating electrodes of chip parts |
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| JP61174220A JPS6329907A (en) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | Apparatus for treating electrodes of chip parts |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS6329907A JPS6329907A (en) | 1988-02-08 |
| JPH0545044B2 true JPH0545044B2 (en) | 1993-07-08 |
Family
ID=15974824
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP61174220A Granted JPS6329907A (en) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | Apparatus for treating electrodes of chip parts |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0748414B2 (en) * | 1988-06-11 | 1995-05-24 | 株式会社村田製作所 | Soldering method for chip parts |
| JP4877616B2 (en) * | 2009-09-17 | 2012-02-15 | Ｔｄｋ株式会社 | Coil parts |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5419073A (en) * | 1977-07-13 | 1979-02-13 | Hitachi Ltd | Remote control apparatus |
-
1986
- 1986-07-24 JP JP61174220A patent/JPS6329907A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5419073A (en) * | 1977-07-13 | 1979-02-13 | Hitachi Ltd | Remote control apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6329907A (en) | 1988-02-08 |
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