JPH0822903A - 角形チップ抵抗器およびその製造方法 - Google Patents

角形チップ抵抗器およびその製造方法

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JPH0822903A
JPH0822903A JP6157368A JP15736894A JPH0822903A JP H0822903 A JPH0822903 A JP H0822903A JP 6157368 A JP6157368 A JP 6157368A JP 15736894 A JP15736894 A JP 15736894A JP H0822903 A JPH0822903 A JP H0822903A
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JP
Japan
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layer
electrode
plating
chip resistor
electrode layer
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JP6157368A
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Toshiaki Shimada
聡明 嶋田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 はんだ濡れ性劣化および変色発生率を抑制で
きる角形チップ抵抗器およびその製造方法を提供する。 【構成】 抵抗器本体の端部に外部電極を有する角形チ
ップ抵抗器において、前記外部電極を、AgまたはAg
−Pdよりなる内側電極層(上面電極層2と裏面電極層
3と端面電極層6)と、その上に形成されるCuめっき
層7と前記Cuめっき層7の上に形成されるNiめっき
層8と前記Niめっき層8の上に形成されるSn−Pb
めっき層9よりなる3層の外側電極層とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高密度配線回路に用いら
れる角形チップ抵抗器およびその製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の軽薄短小化に対する要
求がますます増大していく中、回路基板の配線密度を高
めるため、非常に小型な角形チップ抵抗器が多く用いら
れるようになってきている。また、それらの実装品質を
安定させるため角形チップ抵抗器に対するはんだ付け性
の信頼性向上が要望されており、さらに今後は、脱フロ
ン化にともなってフラックスの使用が制限されるように
なっているため、よりいっそうのはんだ付け性向上の要
望が強まってきている。
【0003】従来の厚膜タイプの角形チップ抵抗器の構
造を、図3を用いて説明する。従来の角形チップ抵抗器
は絶縁性のアルミナ基板11と、このアルミナ基板11
上に形成された一対の厚膜電極による上面電極層12と
裏面電極層18と、この一対の上面電極層12間を接続
するように形成されたルテニウム系厚膜抵抗による抵抗
層13と、この抵抗層13を覆うガラス層15と、上面
電極層12と裏面電極層18の一部と重なる端面電極層
14とからなっており、その後、露出する電極面にはは
んだ付け時の電極喰われの防止およびはんだ付け性を確
保するためにNiめっき層16とはんだめっき層17を
電解バレルめっきにより形成している。
【0004】次に、従来の角形チップ抵抗器の製造方
法、特に電極端子形成法を図4を用いて説明する。従来
の角形チップ抵抗器の電極端子形成法は、めっきの素地
となる露出電極面(上面電極層12と裏面電極層18と
端面電極層14)にめっきを施すため、まず個片に分割
されたチップ抵抗器およびスチールダミーを一緒にバレ
ル内へ投入する。次に、バレルを回転させながら油脂や
ホコリなどを除去するための脱脂工程Kを行い、次に水
洗を行った後、表面の活性化および酸化膜除去のため酸
処理工程Lを行い、次に水洗を行う。
【0005】その後、Niめっき工程Mを電流密度2〜
10A/dm2で60分間実施し、その後水洗し、はん
だめっき工程Nを電流密度1〜6A/dm2として40
分間実施し、最後に水洗し、変色防止処理を行い電極端
子を形成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、角形チ
ップ抵抗器の前記露出電極中の端面電極面は、Ag系の
グレーズペーストを塗布、乾燥し、600℃程度の低い
温度で焼成するため、上面電極面や裏面電極面のように
800℃以上の温度で焼成するものに比べ、非常に表面
粗さが大きくポーラスな膜状態となっている。
【0007】このため、端面電極面上に形成するNiめ
っき膜の緻密さや均一性が劣化し、さらにこのNiめっ
き膜の劣化に付随してはんだめっき膜にもピンホールの
発生や膜均一性の劣化が起こり、特に高湿度雰囲気放置
後にはんだめっき表面に変色が発生し、はんだ濡れ性を
劣化させるという課題があった。また、これらの要因で
発生するピンホール等によるはんだ濡れ性の劣化を抑制
するため、はんだ膜厚を10μm程度まで厚付けしはん
だ表面劣化を抑制しているため、めっき生産効率の悪化
やコストがアップするという課題があった。
【0008】本発明は上記課題を解決するため、コスト
が安く、生産効率のよい角形チップ抵抗器およびその製
造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、部品本体の端部に外部電極を有する角形チ
ップ抵抗器において、前記外部電極を、AgまたはAg
−Pdよりなる内側電極層とその上に形成されるCu金
属層と前記Cu金属層の上に形成されるNi金属層と前
記Ni金属層の上に形成されるSnまたははんだ金属層
よりなる3層の外側電極層とで構成したものである。ま
た、外側電極層であるCuおよびNiおよびSnまたは
はんだの3層の金属層を電解バレルめっきにより形成
し、また、Cuめっきには硫酸銅浴という安価なめっき
液を使用し、厚みが1〜3μmとなるよう短時間でめっ
きを施す方法とした。
【0010】
【作用】本発明によれば、表面粗さの大きいポーラスな
端面電極面上に、めっきの中でもレベリング性に優れる
Cuめっきを1〜3μm施すことにより、Niめっきの
下地となる表面の凹凸がレベリングされ表面状態が向上
し、それに付随してNiおよびはんだめっき膜質が良化
されることにより、はんだめっき膜厚が5μm程度でも
高湿度雰囲気放置後のはんだ濡れ性劣化を抑制すること
が可能な角形チップ抵抗器を実現できる。また、はんだ
めっき膜厚を5μmとすることによりはんだめっき時間
が1/2〜2/3となり、めっき生産効率をアップする
ことができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の角形チップ抵抗器およびその
製造方法について、一実施例を図面を用いて説明する。
【0012】図1は本発明の一実施例の角形チップ抵抗
器を示す断面図である。図1において本実施例の角形チ
ップ抵抗器は、絶縁性の96アルミナなどの基板1の一
方の主面上に銀系厚膜の一対の上面電極層2を設け、ま
た前記基板1の他方の主面上に一対の裏面電極層3を設
けている。そして、前記一対の上面電極層2の一部に重
なるようにルテニウム系厚膜の抵抗層4を基板1の一方
の主面上に形成している。さらに、この抵抗層4上に
は、抵抗層4を完全に覆うために、軟化点が560±5
℃のガラス層5を形成している。そして、前記上面電極
層2と前記裏面電極層3の一部に重なるように基板1の
端面部に銀系厚膜の端面電極層6を設けて内部電極層と
し、この内部電極層と抵抗層4、ガラス層5とで抵抗器
本体とし、さらにこの抵抗器本体の露出電極面にははん
だ付け性を向上させるために、Cuめっき層7とNiめ
っき層8とSn−Pbめっき層9を電解めっきにより施
している。
【0013】次に、図1に示した本実施例の角形チップ
抵抗器の製造方法について説明する。まず、耐熱性およ
び絶縁性に優れた96アルミナの基板1を受け入れる。
この基板1には短冊状および個片状に分割するために、
分割溝(グリーンシート時に金型成形)が形成されてい
る。
【0014】次に、前記基板1の表面に厚膜銀ペースト
をスクリーン印刷・乾燥し、更に、前記基板1の裏面に
厚膜銀ペーストをスクリーン印刷・乾燥し、ベルト式連
続焼成炉によって850℃の温度で、ピーク時間6分、
IN−OUT時間45分のプロファイルによって焼成し
上面電極層2及び裏面電極層3を同時に形成する。
【0015】次に、上面電極層2の一部に重なるよう
に、RuO2を主成分とする厚膜抵抗ペーストをスクリ
ーン印刷・乾燥し、ベルト式連続焼成炉により850℃
の温度で、ピーク時間6分、IN−OUT時間45分の
プロファイルによって焼成し抵抗層4を形成する。
【0016】次に、前記上面電極層2間の前記抵抗層4
の抵抗値を揃えるために、レーザー光によって、前記抵
抗層4の一部を破壊し抵抗値修正を行う。
【0017】続いて、前記抵抗層4を完全に覆うよう
に、ホウケイ酸鉛系ガラスペーストをスクリーン印刷・
乾燥し、ベルト式連続焼成炉によって600℃の温度
で、ピーク時間6分、IN−OUT時間50分の焼成プ
ロファイルによって焼成しガラス層5を形成する。
【0018】次に、端面電極を形成するための準備工程
として、端面電極を露出させるために基板1を短冊状に
分割し短冊状基板を得る。
【0019】そして、前記短冊状基板の側面に、前記上
面電極層2および前記裏面電極層3の一部に重なるよう
に厚膜銀ペーストをローラーによって塗布し、ベルト式
連続焼成炉によって600℃の温度で、ピーク時間6
分、IN−OUT時間45分の焼成プロファイルによっ
て焼成し端面電極層6を形成する。
【0020】次に、電極めっきの準備工程として、前記
端面電極層6を形成済みの短冊状基板を個片に分割し、
個片状基板を得て抵抗器本体とする。
【0021】そして最後に、露出している上面電極層2
及び裏面電極層3と表面粗さの大きい端面電極層6の表
面凹凸のレベリング、はんだ付け時の電極喰われの防止
およびはんだ付けの信頼性の確保のため、電解バレルめ
っきによってCuめっき層7(端面部測定で約2μm)
とNiめっき層8(端面部測定で約3μm)とはんだ
(Sn−Pb)めっき層9(端面部測定で約5μm)を
形成する。
【0022】次に、本実施例の角形チップ抵抗器の製造
方法を図2を用いて説明する。本実施例の角形チップ抵
抗器の製造方法、特に電極端子形成法は、めっきの素地
となる露出電極面(上面電極層2と裏面電極層3と端面
電極層6)にめっきを施すため、まず個片に分割された
チップ抵抗器およびスチールダミーを一緒にバレル内へ
投入する。次に、バレルを回転させながら油脂やホコリ
などを除去するための樹脂工程Aを行い、次に水洗を行
った後、表面の活性化および酸化膜除去のため酸処理工
程Bを行い、次に水洗を行う(めっき前処理)。
【0023】その後、硫酸銅めっき浴によるCuめっき
工程Cを行う。Cuめっきは電流密度を2〜10A/d
2とし10分間実施し1〜3μmのCuめっき層7を
得た。この、Cuめっき層7を1〜3μmの厚みとした
のは、1μm以下では露出電極面の表面のレベリングが
十分に行えず、3μm以上にするとめっき処理時間が長
くかかるとともに、厚くなりすぎると剥離の問題が発生
することによる。次に水洗しNiめっき工程Dを電流密
度2〜10A/dm2で45分間実施し、その後水洗
し、はんだめっき工程Eを電流密度1〜6A/dm2
し20分間実施した。最後に水洗、変色防止処理を行い
電極端子を形成した。
【0024】以上の工程により、本実施例の角形チップ
抵抗器を試作した。なお、以下にCuめっき浴、Niめ
っき浴およびはんだめっき浴の浴組成、条件を示す。
【0025】Cuめっき浴組成 ・硫酸銅 180〜270g/l ・硫酸 30〜 75g/l ・塩素 0.02〜0.12g/l ・温度 常温Niめっき浴組成 ・硫酸ニッケル 230〜350g/l ・塩化ニッケル 30〜100g/l ・ほう酸 30〜 60g/l ・温度 40〜 60℃ はんだめっき浴組成 ・アルカノールスルホン酸 第一錫 5〜 25g/l ・アルカノールスルホン酸 鉛 0.6〜 10g/l ・アルカノールスルホン酸 60〜200g/l ・半光沢剤 10〜 50cc/l ・温度 常温 次に、この実施例による試作した角形チップ抵抗器を湿
中放置試験(60℃、95%雰囲気中に1000h放
置)し、湿中放置試験後のはんだ濡れ性および変色発生
率を評価した結果を表1に示す。ここで、はんだ濡れ性
の評価にはメニスコグラフ(ソルダーチェッカー SAT-
5000)を使用した。また、変色発生率は黒い班点状のも
のおよびその初期と思われるものが発生したものを、顕
微鏡(100倍)観察によりカウントした。
【0026】
【表1】
【0027】本実施例によれば、抵抗器本体の端部に外
部電極を有する角形チップ抵抗器において、前記外部電
極を、AgまたはAg−Pdよりなる内側電極層上にC
uめっき金属層と前記Cuめっき金属層の上に形成され
るNiめっき金属層と前記Niめっき金属層の上に形成
されるはんだめっき金属層よりなる3層の外側電極層で
構成することにより、はんだめっき膜厚を従来の半分
(約5μm)としても、湿中放置試験後(60℃、95
%雰囲気中に1000h放置)のはんだ濡れ性劣化およ
び変色発生率を抑制することが実現できる。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、表面粗
さの大きいポーラスな端面電極面上に、めっきの中でも
レベリング性に優れるCuめっきを1〜3μm施すこと
により、Niめっきの下地表面の状態が向上し、それに
付随してNiおよびはんだめっき膜質が良化され、はん
だめっき膜厚が5μm程度でも高湿度雰囲気放置後のは
んだ濡れ性劣化を抑制することが可能なチップ部品を実
現できる。また、はんだめっき膜厚を5μmとすること
によりはんだめっき時間が1/2〜2/3となり、めっ
き生産効率をアップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の角形チップ抵抗器の構造を
示す断面図
【図2】本発明の一実施例の角形チップ抵抗器の電極端
子形成法を示す工程図
【図3】従来の角形チップ抵抗器の構造を示す断面図
【図4】従来の角形チップ抵抗器の電極端子形成法を示
す工程図
【符号の説明】
1 基板 2 上面電極層 3 裏面電極層 4 抵抗層 5 ガラス層 6 端面電極層 7 Cuめっき層 8 Niめっき層 9 Sn−Pbめっき層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 抵抗器本体の端部に外部電極を有する角
    形チップ抵抗器において、前記外部電極を、Agまたは
    Ag−Pdよりなる内側電極層とその上に形成されるC
    u金属層と前記Cu金属層の上に形成されるNi金属層
    と前記Ni金属層の上に形成されるSnまたははんだ金
    属層よりなる3層の外側電極層とで構成した角形チップ
    抵抗器。
  2. 【請求項2】 基板上に上面電極層、裏面電極層を形成
    し、上記上面電極層間に抵抗層を形成し、この抵抗層の
    抵抗値修正後ガラス層を形成し端面電極を形成し、この
    端面電極の内側の電極層上の外側電極層としてCuおよ
    びNiおよびSnまたははんだ金属層の3層の金属層を
    電解バレルめっきにより形成する角形チップ抵抗器の製
    造方法。
  3. 【請求項3】 Cu金属層を硫酸銅めっき浴を使用し、
    かつ厚みが1〜3μmとなるよう形成する請求項2に記
    載の角形チップ抵抗器の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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