JPH06151231A - 電気部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】本発明の第１は、半田付けにより外部の電気部
品と電気接続される電極を備えた電気部品の電極が銅系
の印刷電極であることを特徴とする。また第２は、縁部
に形成された凹部に導電性材料が印刷されて形成され、
半田付けにより外部の電気部品と電気接続される電極を
備えた電気部品の、導電性材料は銅系の材料であること
を特徴とする。さらに、前記第１及び第２に示したいず
れの電極も銅系材料により印刷形成されていると共に、
電極表面上には錫または半田の層が形成されていること
を特徴とする。 【効果】半田との金属間化合物を生成しにくい銅を電極
材料として用いたため、溶融した半田を接触させても、
いわゆる半田ぐわれと呼ばれる現象が生じにくく、ま
た、半田の錫金属が経時中に電極内部に拡散移動するこ
とが大幅に低減でき、電極上にニッケルの保護層等を形
成することなしに、半田付けによる外部回路との電気接
続の信頼性を大幅に向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回路基板などに半田付け
により実装されるリードレスタイプの電気部品に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば携帯電話等の移動体通信機
器が広く使われるようになっており、このような機器に
おいては高周波信号などを電気的に処理する混成集積回
路部品等の電気部品が多用されている。

【０００３】この種、高周波信号が伝播される混成集積
回路部品は図Ｙに例示するようにリード端子（８）が取
着され、このリード端子を介して外部の回路基板と電気
的に接続されるものがあるが、この様にリード端子
（８）が取着されているものにあっては、高周波信号が
信号路の材質や形状の極端な変化によって反射され、ま
た信号損失が増大するという欠点があり、また部品の実
装密度の観点からも、リード端子（８）が取着されるた
め小型化できないという欠点があった。

【０００４】今日では、このような欠点を解消するため
に、リード端子（８）を設けない所謂リードレスタイプ
の混成集積回路部品が使用されることが多い。

【０００５】つまり、図４に示すようにこの混成集積回
路部品は、例えば、アルミナ等の絶縁性基板（１）の一
方の面上に電気回路を構成する厚膜導体パターン（図示
せず）が形成され、また、他方の面には、マイクロスト
リップ構造をなすようにグランド層が印刷により形成さ
れている。

【０００６】また、絶縁性基板（１）上には、外部から
の電磁気放射を遮蔽するように高周波回路を包囲する金
属キャップ（４）が実装されている。

【０００７】混成集積回路部品の外部端子である電極
（２ａ），（２ｂ），（２ｃ）は、同図に図示するよう
に、基板（１）の縁部に形成された凹部と、基板の他方
の面とに例えば銀・パラジウム系の導電性ペーストを印
刷し、焼成して形成されている。

【０００８】なお、上記電極の形成方法について説明す
れば、例えば複数の厚膜導体パターンを同時に印刷形成
した後、それらをスクライブして個々の厚膜導体パター
ンを構成させるとき、そのスクライブライン上にスルー
ホールを形成させ、また、基板の裏面にそのスルーホー
ルに対応したランド形状の印刷層を形成しておけば、ス
クライブに伴い上記のような形状の電極が構成されるも
のである。

【０００９】このように構成された混成集積回路部品
を、例えば外部のマザー回路基板と接続して使用すると
きは、マザー回路基板側の電極に相当したランド上に、
混成集積回路部品の電極（２ａ），（２ｂ），（２ｃ）
が位置するように実装して、両者を半田付けするだけで
よく、換言すれば、前述のように、表面実装部品として
混成集積回路部品が利用できるものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電気部品に
おいては、外部の回路基板等の電気部品との電気接続と
してリード端子を用いていないため、高周波の信号を伝
搬させた場合の信号損失が少なくなり、また、実装密度
も向上するものの、電極を形成する材料として銀・パラ
ジウム系の導電性ペーストが使用されていたため、半田
付けによる外部回路との電気接続の信頼性が非常に乏し
いという支障があった。

【００１１】つまり、本発明者らの実験によれば、銀・
パラジウム系の膜に溶融した半田を接触させたとき、い
わゆる半田ぐわれと呼ばれる現象、すなわち、熱的な影
響により、銀・パラジウム系の膜の銀金属と、半田中の
錫金属とが結合し、それらの金属間化合物を生成して、
その結果、溶融した半田と接触する部分の電極が消失
し、電気的な接合ができなくなるものであった。

【００１２】また、半田が固着した後も、半田の錫金属
が銀・パラジウム系の膜内部に拡散移動して、それら界
面において銀と錫との金属間化合物が生成される結果、
経時的に接合強度の著しい低下を誘発したり、絶縁性基
板と電極自体との被着強度が大幅に低下するという支障
があった。

【００１３】この金属間化合物の生成を防止するため
に、電極上をニッケル等の金属材料で被覆もしくはメッ
キして保護層を形成することも考えられるが、ニッケル
は半田との接合性が乏しいために、さらにこのニッケル
層上に半田との馴染み特性に優れた錫よりなる被膜を形
成する必要があるため、その生産性が悪化してしまう問
題があった。

【００１４】そこで、本発明は、生産性を低下させるこ
となく、錫と銀との金属間化合物の生成を低減させるこ
とにより、半田付けによる外部回路との電気接続の信頼
性を大幅に向上できる電気部品を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願発明の請求項１記載の電気部品は、半田付けによ
り外部の電気部品と電気接続される電極を備えた電気部
品であって、前記電極は銅系の印刷電極であることを特
徴とする。

【００１６】また、請求項２記載の電気部品は、半田付
けにより外部の電気部品と電気接続される電極を備えた
電気部品であって、前記電極は銅系材料により印刷形成
されていると共に、前記電極表面上には錫または半田の
層が形成されていることを特徴とする。

【００１７】また、請求項３記載の電気部品は、縁部に
形成された凹部に導電性材料が印刷されて形成され、半
田付けにより外部の電気部品と電気接続される電極を備
えた電気部品であって、前記導電性材料は銅系の材料で
あることを特徴とする。

【００１８】さらに、請求項３記載の電気部品は、縁部
に形成された凹部に導電性材料が印刷されて形成され、
半田付けにより外部の電気部品と電気接続される電極を
備えた電気部品であって、前記電極は銅系材料により印
刷形成されていると共に、前記電極表面上には錫または
半田の層が形成されていることを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明によれば、半田との金属間化合物を生成
しにくい銅を電極材料として用いたため、溶融した半田
を接触させても、いわゆる半田ぐわれと呼ばれる現象が
生じにくく、また、半田の錫金属が経時中に電極内部に
拡散移動することが大幅に低減でき、その結果、電極上
にニッケルの保護層等を形成することなしに、半田付け
による外部回路との電気接続の信頼性を大幅に向上でき
る。

【００２０】

【実施例】以下図１及び図２を参照して本発明における
電気部品の第一の実施例を説明する。

【００２１】図１は本発明を例えば電圧制御アッテネー
タ等の高周波用実装部品に適用した例を示している。図
中において基板（１）は、一方の面には一つの高周波回
路を構成するための複数の導体パターンを、そしてこれ
に対応する裏面には電極の一部となる複数の導体パター
ンを、それぞれスクリーン印刷により縦横に配列して形
成した大型の基板を、各高周波回路の導体パターンごと
に切断してなるものである。

【００２２】ここで、大型の基板の切断部分には両面の
導体パターンを電気的に接続するいくつかのスルーホー
ルが形成されているので、切断面にも導体パターンが形
成された状態となる。よって図１に示す様にスルーホー
ルの導体パターンは混成集積回路部品の電極（２ａ），
（２ｂ），（２ｃ）の一部とすることができ、図２に示
す基板（１）の一方の面に形成された導体パターン
（３）と一体となって電極（２ａ），（２ｂ），（２
ｃ）を構成する。本実施例においては基板（１）の長い
端辺に二つずつ、そして短い端辺に一つずつの計六つと
なる様に電極（２ａ），（２ｂ），（２ｃ）を形成して
いる。

【００２３】基板（１）に形成された導体パターンは銅
系の導電材料を使用する。よって前記電極（２ａ），
（２ｂ），（２ｃ）は銅系の導電材料により構成されて
いる。前記導電材料は、銅粉末、ガラスフリット、結合
剤、有機溶剤からなる銅ペーストであり、前述の様にス
クリーン印刷によって形成される。

【００２４】そして、この様な基板（１）にはさらに抵
抗パターン等が形成されると共に各電子部品が半田付け
等により実装され、最後に回路の保護及び電磁波の遮へ
いのための金属キャップ（４）を高周波回路を覆う様に
基板（１）に半田付けにより固定する。ここで前記金属
キャップ（４）は図１に示した様に全ての角をなくし
て、丸みがつけられた形状のものを用いている。この様
に金属キャップ（４）が丸みを帯びていると、高周波用
実装部品の包装の際にテーピングエンボスの内壁に引っ
かかり難く、包装の歩留まり向上につながるという利点
がある。

【００２５】以上の様な構造の高周波用実装部品は、例
えば電圧を可変減衰させる機能を有する電圧制御アッテ
ネータであり、電極（２ａ）は入出力用端子、電極（２
ｂ）は電圧減衰量を可変させるための信号入出力用端
子、電極（２ｃ）はグランド用端子となっている。そし
てグランド端子を除いた他の二つの端子は上記金属キャ
ップ（４）と絶縁体によって電気的に絶縁されている。

【００２６】上記高周波用実装部品は、さらに他の電気
部品の基板いわゆるマザーボードに実装して使用され
る。その実装方法は、まず前記マザーボード上に形成さ
れた前記高周波用実装部品の半田付けランドに半田ペー
ストを印刷する。そして前記半田ペースト上にその裏面
の端子が位置する様にして高周波用実装部品をマザーボ
ード上に載置する。次にこのマザーボードを半田ペース
トをリフロー槽中で溶融させ、その後に半田を冷却凝固
させることにより高周波用実装部品をマザーボードに固
着させている。

【００２７】上記の半田の実装工程においては、半田を
溶融した際に溶けた半田が基板の側面に形成された電極
部分にもはい上がるため、電極と二面的に半田が結合し
ているので高周波用実装部品のマザーボードへの固着強
度が高くなる様になっている。また、電極が銅系の導電
材料によって形成されているため半田による浸食作用が
少なくその固着極度の低下も少ない。

【００２８】この様な理由により本実施例の高周波用実
装部品は、半田の浸食作用を低減するためのニッケルの
メッキを施す必要が無くなる。また、銅はニッケルより
も半田との馴染みが良いため錫もしくは半田のメッキを
施す必要が無くなる。よって高周波用実装部品の電極の
形成工程を簡素化することができ、電極にメッキを施す
ための装置も必要なくなる。

【００２９】また、上記実施例の応用例として、例えば
高周波用実装部品の電極に錫もしくは半田のメッキのみ
を施す方法がある。これは、銅系材料はニッケルと比較
した場合非常に半田との馴染みが良いが、一般的に銀・
パラジウム系材料と比較した場合、半田との馴染みが良
いとは言えない。よって、上記の様に銅系材料による電
極の表面に半田との馴染みが良い錫もしくは半田のメッ
キを施せば、電極と半田との馴染みが良くなり両者の結
合が良好に行われるので、前記高周波用実装部品とそれ
を実装するマザーボードとの固着強度より向上させるこ
とができる。次に本発明の第二の実施例として図３に示
すチップコンデンサについて説明する。このチップコン
デンサは、銅系材料による数枚の内部電極（５）を平行
且つ間隔をあけて並べ、例えばチタン酸バリウム等のセ
ラミックスの基体（６）でこれらを包み込んで固持し、
その両端に前記内部電極（５）と接続された外部電極
（７）を設けた構造となっている。そして前記内部電極
（５）は交互に二つの外部電極（７）に振り分けてそれ
らと電気的に接続されており、つまり本チップコンデン
サに電圧を印加した場合に向かい合う内部電極（５）同
士が異なる電位となる様になっている。

【００３０】このチップコンデンサの実装方法は、上記
の高周波用実装部品の実施例と同様である。まず、回路
パターンを形成した基板上において各電子部品装着用の
半田付けランドに半田ペーストを印刷する。そして外部
電極を所定の半田ペースト上に位置させて上記チップコ
ンデンサを前記基板上に載置する。次にこのマザーボー
ドを半田ペーストをリフロー槽中で溶融させ、その後に
半田を冷却凝固させることによりチップコンデンサを基
板上に固着させている。

【００３１】上記の工程においてチップコンデンサの電
極部分は 半田を溶融した際に溶けた半田が基体（１）
側面に位置する外部電極（７）の一部にもはい上がりチ
ップコンデンサの基板への固着強度が高くなる様になっ
ている。また、電極が銅系の導電材料によって形成され
ているため半田による浸食作用が少なくその固着極度の
低下も少なくできる。よって第一の実施例と同様に、チ
ップコンデンサの外部電極部分においては、半田の浸食
作用を低減するためのニッケルや半田との馴染みを向上
させるための錫もしくは半田のメッキを施す必要が無く
なり、外部電極（７）の形成工程を簡素化することがで
きる。

【００３２】ところで、以上では高周波用実装部品及び
チップコンデンサに本発明を適用した場合の実施例を示
したが、これらの他にもインダクタンス素子等の他の電
気部品に適用しても本発明の効果を得ることができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、半田との金属間化合物
を生成しにくい銅を電極材料として用いたため、溶融し
た半田を接触させても、いわゆる半田ぐわれと呼ばれる
現象が生じにくく、また、半田の錫金属が経時中に電極
内部に拡散移動することが大幅に低減でき、その結果、
電極上にニッケルの保護層等を形成することなしに、半
田付けによる外部回路との電気接続の信頼性を大幅に向
上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の第一の実施例の裏面を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の第二の実施例を示す斜視図である。

【図４】従来の高周波用実装部品を示す斜視図である。

【符号の説明】

１・・・基板、 （２ａ），（２ｂ），（２ｃ）・・・
電極、 ４・・・金属キャップ、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半田付けにより外部の電気部品と電気接続
   される電極を備えた電気部品であって、 前記電極は銅系の印刷電極であることを特徴とする電気
   部品。
2. 【請求項２】半田付けにより外部の電気部品と電気接続
   される電極を備えた電気部品であって、 前記電極は銅系材料により印刷形成されていると共に、
   前記電極表面上には錫または半田の層が形成されている
   ことを特徴とする電気部品。
3. 【請求項３】縁部に形成された凹部に導電性材料が印刷
   されて形成され、半田付けにより外部の電気部品と電気
   接続される電極を備えた電気部品であって、 前記導電性材料は銅系の材料であることを特徴とする電
   気部品。
4. 【請求項４】縁部に形成された凹部に導電性材料が印刷
   されて形成され、半田付けにより外部の電気部品と電気
   接続される電極を備えた電気部品であって、 前記電極は銅系材料により印刷形成されていると共に、
   前記電極表面上には錫または半田の層が形成されている
   ことを特徴とする電気部品。