JPS5846161B2 - 耐熱性絶縁体基板の導電端子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は小形の絶縁体基板の端部または回路素子の両端
に取付けた機械的にも熱的にも強靭な構造を有する導電
端子に関するものである。

従来、これらの導電端子の構造はＡｇ−Ｐｄ 、Ａｇ−
Ｐｉ系のいわゆるメタルグレーズペーストを絶縁体の基
板の端部に塗布して８００℃前後の高温で焼結して形成
するのが一般であり、手軽で価格も比較的に低床である
。

しかし、この構造には３００℃〜３５０℃の半田槽によ
り半田ディツプをした場合、次の欠点がある。

（１） 半田ｌこ対してペースト中の銀の微粒子が合
金しやすいため、いわゆる半田に食われて結果として半
田強度が弱くなり、時には半田が全くのらないことが多
い。

（２）この対策として、ペースト層を厚くしたり、半田
槽中の半田を銀入半田とする方法などがとられているが
、半田強度が充分でない上にその強度にバラツキを生じ
、従って信頼性の低下は避けられず、かつ価格的にも高
価になる。

前記の欠点をなくすため現在採られている主な方法は次
のようなものである。

（１）電気メッキによる方法 メタルグレーズ層の上に、Ｃｕ、Ｎｉなと半田にくわれ
難い金属層を電気メッキの方法を用いて形成するもので
ある。

この方法の欠点は端子導電層と連結している導電層（た
とえば抵抗層、銀電極）があると、その部分にまでメッ
キされることである。

これを防ぐためにはメッキされてはならない部分に、あ
らかじめ合成樹脂のレジスト層を作っておき、メ゛ツキ
完戒後にそのレジスト層を適当な溶剤でとり去らねばな
らない。

これは加工工程が増加して単価増の一因となる。

またメッキの下地になるメタルグレーズ層は、そのバイ
ンダには通常低融点ガラスを用いるから、酸、アルカリ
に弱くそのためメッキ液に潰すと基板との接着強度を著
しく減少する。

これは特性劣化の一因となる。

（２）無電解メッキによる方法。

メタルグレーズ層の上に無電解メッキによって 半田ｌ
こくわれ難いメタル層を作るものである。

この欠点は基板の至るところにメッキ層ができることで
ある。

それ故、メッキ層が形成されてはならない所にはレジス
ト膜を形成しておき、メッキ工程の終了後に適当な溶剤
を用いてレジスト膜を除去しなければならない。

また一般にメッキ液は弱酸性であるから、下地のメタル
グレーズ層の強度の劣化は避けられない。

従って上記の方法によっても十分な接着強度が確保され
ず、とくに回路素子両端に使用したような場合、交換の
ための再接着が困難となる欠点があった。

本発明の目的は小形の絶縁基板の導電端子を構成する場
合前記の諸欠点を除去し、十分な接着強度を有し確実な
再接着に耐える耐熱性絶縁体基板の導電端子を提供する
ことである。

前記目的を達成するため、本発明の耐熱絶縁体基板の導
電端子は耐熱性絶縁体基板上の配線端部または該配線間
に設けた回路素子両端に取付けた導電端子電極の構造が
、基板または回路素子に接し直接形成されたメタルグレ
ーズ系の第１導電層と、該第１導電層を内包するように
形成されたＡｇ−レジン系の第２導電層と、該第２導電
層の外側に形成された金属層より成る第３導電層を具え
たことを特徴とするものである。

以下本発明の構成について詳述する。

第１図のａ、ｂ、ａ図は本発明に係る導電端子の構造を
示す略図でａ図は該導電端子を備えた基板の平面図、ｂ
図、０図はＡＡ’断面図である。

図において、１は小形のアルミナ、ホルステライト等の
耐熱性の絶縁基板で、６は導電端子で２〜５はその構成
要素を示す。

すなわち、２はその端部に高温で焼結されたＡｇ−Ｐｄ
またはＡｇ−Ｐｔ系のメタルグレーズの第１導電層であ
る。

３は本発明の主要な点であって、対熱性の充分な熱硬化
性レジンにＡｇ粉を分散して作った導電性ペーストを塗
布し２５０℃〜３５０℃の温度で重縮合して形成した第
２導電層で、第１導電層２を完全に内包している。

第２導電層３を塗布する工程は極めて簡単で既ｌこ公知
の技術となっている（たとえば、日東工業株式会社製、
銀塗布機タイプＤＡＰ−６０Ｄ；塗布速度は６０個〜１
２０個／分）。

４は電気メン ツキ法によって形成されたＮｉまたはＣ
ｕの導電層である。

該メッキを行なう場合には、電解メッキ用バレルに第２
導電層を形成した多数の絶縁体基板の小片を電気メツキ
用バレルに入れ、メッキ時の電流分布を良くするため、
前言臣」＼片の約１／３１ の体積の金層小球を添加し
てメッキを行う。

この場合、メタルグレーズの第１導電層２はレジンＡｇ
系の第２導電層３で蔽われているため、弱酸性または弱
アルカリ性のメッキ液の影響は受けない。

すなわち、基板に対する接着力の劣化は認められない。

次に半田ディツプの際の半田の乗りを良くするため、前
記と同様の方法により半田メッキを行って、５で示す導
電層を作る。

前記４，５で示す２つの金属層が第３導電層を形成する
。

このような構造とするときは、半田付は性が良く、剥離
強度の大きい導電端子が得られる。

さらに大きい強度が要求される場合には、メタルグレー
ズの第１導電層２を第１図Ｃに示すように形成すればよ
いことは、明らかであるので説明は省略する。

次に実施例について詳述する。

実施例 １ アルミナ磁器の小片３闘（長さ）ｘ２ｕ＋（幅）ｘ ０
．５ ｍｍ （厚さ）に第１図すに示すように前記の方
法により第１、第２導電層を作り、該小片約５０００個
を、約その１／３の体積を有する金属球と一緒にメッキ
用バレルに入れ、脱脂処理後、適当な濃度の硫酸ニッケ
ル液を用いて、液温５０℃、電流２人で３０分電解メッ
キを行った後、充分に洗浄して硫酸塩をとり去る。

次にフェノールスルホン酸ハンダメッキ醇液に浸漬し、
液温２５℃、電流１．５Ａで１５分電解メッキを行った
後、充分に洗浄し、乾燥した。

この場合Ｎｉ層および半田層はそれぞれ約３μｍおよび
５μｍであった。

その断面写真によれば第２導電層（レジン−Ａｇ層）が
厚く（１０〜２０μｍ）なっていることからも、前記の
接着効果が顕著である理由がわかる。

次に実施例の特性について簡単に述べる。

（１）耐酸性 Ａｇとレジンより戒る第２導電層３を構成するレジンペ
ーストＩこおいて、該レジンを３５０℃程度の耐熱性レ
ジンとしたものを用いて、前記の構造を有する導電端子
を有する試料を作った。

この試料を第１表に示す条件で処理した後、洗浄乾燥し
て、粘着テープを張りつけ、その後テープをはぎとるい
わゆる剥離試験を行った。

結果は同表の右欄に示す通りである。

試料／１６１は本発明によるもので、／１６．２は前記
（ａ）項で述べたメタルグレーズ（Ａｇ−Ｐｄ系）層の
上にＣｕを電気メッキして作った試料である。

試料は各１０個である。

同表で○印は剥離がないもの、Ｘ印は剥離したものを示
す。

すなわち、本発明によるものは剥離は１個もなかったの
に（ａ）の方法によるものは全数剥離を生じた。

これより本発明の構造のものは、耐酸性が充分であるこ
とを示しているとして良いであろう。

督（２）半田親和性 半田親和性は通常半田濡れ性ともいわれているもので、
半田のりの良否を表わす。

本試験ではロジン系のフラックスに試料を２秒間潰し、
溶融半田（ＪＩｓ−Ｈ−４３４１のＨ−６３Ａ）中に浸
漬する試験を第２表に基づいて行った。

試験を終ったものは有機溶剤で洗浄後充分に湯洗して乾
燥し、半田付けした表面を顕微鏡で検査し、半田に漬し
た面積の５％以上に半田がのらずまたは半田ｌこくわれ
ているものは不良とした。

第２表中Ｘ印は、その不良を生じたものであり、○印は
半田親和性の良好なものを示す。

これより本発明に基づき作成した試料が極めて優れてい
ることがよく理解されるであろう。

なお試料の種類および個数は前記第１表の場合と同様で
ある。

このような端子を備えた小形絶縁基板は母線よりの高電
圧を配分する小形碍子の代用として便利である。

第２図にテレビ回路に用いた１例を示す。第１図のａ図
と同一部分には同じ符号を付して説明を省略する。

図において、２０はフェノールレジン等のプリント基板
、２１はエツチングして作られたＣｕ印刷配線、一方の
導電端子は配線２１に強固に半田付けされ、他の端子に
は高圧母線よりの導線２３が半田付けされ、同時に分岐
用高圧配線２４〜２６（必要数）が半田付けされている
。

実施例 ２ 第３図はチップ抵抗器に、本発明に係る技術を適用した
場合の構造を示す断面図である。

第１図のａ ＋ ｌ）図と同一の部分には同じ符号を付
して説明を省略する。

供試試料の基板１はアルミナ磁器で寸法は３ ｍｍ （
長さ）ｘｌ、５？Ｗｍ（幅）Ｘｏ、６ｍ７ｒＬ（厚さ）
のものを使用した。

１０はメタルグレーズ抵抗液を印刷して８５０℃で焼き
付けて形成した抵抗層である。

第１導電層２は抵抗層１０の上に形成されるのが一般で
あるが、下に形成されることもある。

たとえば、抵抗層がメタルグレーズではなく、高温耐熱
性レジンをバインダとしたカーボンレジン系の抵抗膜を
用いた時は、第］導電層２は抵抗層１０の下に形成され
なければならない。

なお、この場合には抵抗層１０に対するメッキ液の影響
を避けるために、その表面に耐熱性レジンの保護膜が必
要であることは説明を要しないであろう。

１１は低融点ガラスまたは耐熱性レジンより戒る保護層
であり、抵抗層１０を絶縁しその機械的損傷を防止する
。

上記の製法によるチップ抵抗器は、半田親和性は充分で
あり、かつ半田強度も大きい。

また従来のチップ抵抗器は半田付けした後は、交換がで
きなかった。

交換後の再使用時には半田付けができず、または半田付
けできても半田強度が弱いためである。

本発明によるチップ抵抗器は数回の交換に充分に耐える
ことができる。

実施例 ３ 第４図はチップキャパシタに本発明に係る技術を適用し
た場合の構造を示す断面図である。

第１図のａ、ｂ図および第３図と同一の部分には同じ符
号を付して説明を省略する。

供試試料の基板１はチタン酸バリューム磁器のような強
誘電体または誘電損失の小さい磁器である。

１２はキャパシタを構成する対向電極で、低融点ガラス
にＡｇを分散したペーストを８５０℃前後の高温で焼結
したものである。

１３は耐熱性のレジン皮膜で、メッキ工程でＡｇのバイ
ンダである低融点ガラスがメッキ液におかされるのを防
ぐための保護層である。

このようにして製造されたチップキャパシタは半田のり
が良く、半田強度も大きく、かつ数回の部品交換にも耐
えて使用することができる。

次に本発明の効果について簡単に述べる。

（１）半田親和性、半田強度が犬で、数回の交換にも耐
えられる。

（２）製法が簡単で量産ができ、従って安価となる。

（３） 本発明の技術によるチップ抵抗器、チップキ
ャパシタは半田親和性、半田強度に優れ、従来の欠点で
ある部品交換の困難性を解決した。

【図面の簡単な説明】

第１図のａ図は本発明に係る導電端子を備えた基板の平
面図、ｂ図およびＣ図はａ図の旭′断面図、第２図は本
発明に係る導電端子を備えた小形碍子の一応用例を示す
略図、第３図は本発明に係る導電端子を備えたチップ抵
抗の断面図、第４図は本発明に係る導電端子を備えたチ
ップキャパシタの断面図を示す。 図において、１は耐熱性絶縁基板、２は第１導電層、３
は第２導電層、４および５は第３導電層、６は導電端子
、１０は抵抗層、１１は保護層、１２は対向電極、１３
はレジン皮膜の保護層である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐熱性絶縁体基板上の配線端部または該配線間に設
   けた回路素子両端に取付けた導電端子電極の構造が、基
   板または回路素子に接し直接形成されたメタルグレーズ
   系の第１導電層と、該第１導電層を内包するようＺこ形
   成されたＡｇ−レジン系の第２導電層と、該第２導電層
   の外側に形成された金属層より成る第３導電層を具えた
   ことを特徴とする耐熱性絶縁体基板の導電端子。 ２ 前記第２導電層を構成するレジンは耐熱性２５０℃
   以上の熱硬化性レジンであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の耐熱性絶縁体基板の導電端子。 ３ 前記第３導電層は半田と合金し難い金属層と、その
   外側に形成された半田層とより成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の耐熱性絶縁体基板の導電端子
   。 ４ 前記回路素子が耐熱性絶縁体基板を用いたチップ抵
   抗器であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の耐熱性絶縁体基板の導電端子。 ５ 前記回路素子が、耐熱強誘電体または誘電損失の小
   さい磁器より成る基板の表裏両面に対向銀電極を有する
   セラミックキャパシタであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の耐熱性絶縁基板の導電端子。