KR101577317B1 - 단자판 부착 전자부품의 제조 방법 및 단자판 부착 전자부품 - Google Patents

단자판 부착 전자부품의 제조 방법 및 단자판 부착 전자부품 Download PDF

Info

Publication number
KR101577317B1
KR101577317B1 KR1020140090631A KR20140090631A KR101577317B1 KR 101577317 B1 KR101577317 B1 KR 101577317B1 KR 1020140090631 A KR1020140090631 A KR 1020140090631A KR 20140090631 A KR20140090631 A KR 20140090631A KR 101577317 B1 KR101577317 B1 KR 101577317B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
electronic component
terminal electrode
terminal plate
plate
Prior art date
Application number
KR1020140090631A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150021449A (ko
Inventor
노부미치 키무라
마스요시 호우다
Original Assignee
가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Publication of KR20150021449A publication Critical patent/KR20150021449A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101577317B1 publication Critical patent/KR101577317B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0016Brazing of electronic components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/008Soldering within a furnace
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/02Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
    • B23K20/023Thermo-compression bonding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/16Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating with interposition of special material to facilitate connection of the parts, e.g. material for absorbing or producing gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0607Solder feeding devices
    • B23K3/0638Solder feeding devices for viscous material feeding, e.g. solder paste feeding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/228Terminals
    • H01G4/232Terminals electrically connecting two or more layers of a stacked or rolled capacitor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30Stacked capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/42Printed circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/08Inorganic dielectrics
    • H01G4/12Ceramic dielectrics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)

Abstract

전자칩 부품의 단자전극에 단자판을 납땜할 경우에, 생산성 및 접합 신뢰성의 향상과, 전자부품의 데미지 경감을 달성할 수 있는 방법을 제공한다.
전자칩 부품(2)이 상대하는 양 단면에 형성된 단자전극(14, 15)에, 금속판으로 이루어지는 단자판(16, 17)을 땜납에 의해 접합하는 단자판 부착 전자부품의 제조 방법이다. 단자전극(14, 15)의 외측면에 크림 땜납(18a)을 도포하고, 단자판(16, 17) 사이에 전자부품(2)을 삽입하고, 단자판을 단자전극을 향하여 한 쌍의 발열체(152)에 의해 압박함으로써, 단자판을 단자전극에 열압착시켜 단자판을 가고정한 전자부품(2)을 얻는다. 단자판을 가고정한 전자부품(2)을 가열로(153) 안에서 가열함으로써, 크림 땜납(18a)를 용융시키고 본접합하여 단자판 부착 전자부품(1)을 얻는다.

Description

단자판 부착 전자부품의 제조 방법 및 단자판 부착 전자부품{METHOD FOR MANUFACTURING TERMINAL-STRIP-EQUIPPED ELECTRONIC COMPONENT AND TERMINAL-STRIP-EQUIPPED ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 전자칩 부품에의 단자판의 접합 방법에 관한 것이고, 특히 전자부품의 단자전극에 단자판을 납땜하는 방법의 개량에 관한 것이다.
예를 들면, 세라믹 콘덴서와 같은 전자칩 부품을 배선기판에 실장할 경우, 전자부품의 단자전극을 배선기판의 랜드 상에 직접 납땜하는 표면 실장 방식이 일반적이다. 그렇지만, 배선기판과 전자부품과의 열팽창계수차에 의해 생기는 응력이나, 배선기판의 휨에 의해 생기는 응력 등에 의해 전자부품에 크랙이 발생하거나, 단자전극이 전자부품 본체로부터 박리한다는 문제가 발생할 가능성이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 전자부품의 단자전극에 탄성을 갖는 금속판으로 이루어지는 단자판을 양측으로부터 대향시킨 상태로 접합하여 단자판을 배선기판 상에 실장함으로써, 전자부품에의 응력을 완화하는 방법이 채용되고 있다.
상술한 단자판을 단자전극에 접합하는 방법으로서, 단자판을 단자전극에 납땜하는 방법(예를 들면, 특허문헌 1)이나, 다수의 단자판을 연결 형성한 리드 프레임을 준비하여, 그 단자판 사이에 전자부품을 유지한 상태로 리플로우로 안을 통과하여 납땜하는 방법(특허문헌 2), 단자전극과 단자판을 접촉시킨 상태로 가열, 통전을 사용하여 단자전극과 단자판을 직접 확산 접합시키는 방법(특허문헌 3) 등이 제안되고 있다.
일본 특허 공개 2002-280274호 공보 일본 특허 공개 2008-205455호 공보 일본 특허 공개 2010-016326호 공보
특허문헌 1은 한 쌍의 누름 부재에 의해 단자판을 전자부품의 단자전극을 향하여 압박하면서, 땜납을 용융시켜 납땜하는 것이다. 이 경우에는 단자판과 단자전극이 압박된 상태로 납땜되므로, 양호한 접합 강도를 얻을 수 있다. 그러나, 다수의 전자부품에 단자판을 접합하려고 하면, 각각의 전자부품에 대하여 한 쌍의 누름 부재에 의해 단자판을 압박한 상태로 가열로내에 삽입해야 한다. 그 때문에, 가열로내에서 전자부품과 단자판을 압박 유지해두는 설비가 필요하게 되고, 비용 상승을 초래함과 아울러 생산성이 나쁘다. 또한, 누름 부재를 포함하는 열용량이 커지고, 열손실이 커지는 문제도 있다.
특허문헌 2는 다수의 단자판을 리드 프레임에 연결 상태로 형성하고, 각 단자판 사이에 전자부품을 땜납을 통하여 유지하고, 그것을 가열로에 삽입함으로써 단자판과 전자부품을 납땜하고, 그런 후에 단자판으로부터 리드 프레임을 절제하는 것이다. 이 경우에는, 각각의 전자부품을 누름 부재에 의해 압박할 필요가 없으므로, 특허문헌 1과 비교하여 설비 비용은 저감시킬 수 있다. 그러나, 리드 프레임의 스프링 탄성만으로 전자부품이 유지된 상태로 납땜되므로, 단자판과 단자전극이 강하게 압착하지 않고, 신뢰성이 좋은 납땜 상태를 얻지 못할 가능성이 있다. 또한, 다수의 단자판을 형성한 리드 프레임을 준비해야 하고, 가공 비용이 듦과 아울러 납땜 후의 리드 프레임은 절제되어 재이용할 수 없으므로 낭비가 많다.
특허문헌 3은 땜납을 사용하지 않고 단자전극과 단자판을 확산 접합하는 방법이고, 납땜에 부수되는 문제점을 해소할 수 있다. 그렇지만, 소망의 고착 강도를 가지는 확산 접합을 얻기 위해서, 통전시간이 300∼1000msec, 가압력이 30∼50N, 접합부의 최고온도가 700∼900℃ 정도 필요하다고 알려져 있다(단락 0047). 이러한 고온, 고압으로 압착하면 전자부품에 대한 데미지가 크고, 세라믹 전자부품의 경우에 크랙 등의 발생율이 증대한다는 문제가 있다. 또한, 전자부품에의 데미지를 억제하면서 단자판 중의 금속을 단자전극 중으로 충분히 확산시키려면, 1sec 이상의 비교적 긴 접합 시간을 필요로 하여 생산성이 저하할 가능성이 있다.
그래서, 본 발명의 목적은 상술한 바와 같이 다양한 접합 방법에 있어서의 문제점을 해결할 수 있는 단자판 부착 전자 부품의 제조 방법 및 단자판 부착 전자 부품을 제공하는 것이다.
본 발명은 종래의 접합 방법에 있어서의 문제점을 해소하기 위해서, 발열체를 사용한 열압착에 의한 가고정과, 가열로를 사용한 땜납에 의한 본접합과의 2단계의 접합 스텝을 사용함으로써, 생산성 및 접합 신뢰성의 향상과 전자부품에의 데미지 경감을 달성할 수 있는 것을 발견했다.
즉, 단자판 부착 전자부품의 제조 방법으로서, 상대하는 양 단면에 단자전극이 형성된 전자칩 부품을 준비하는 제 1 공정과, 금속판으로 이루어지는 한 쌍의 단자판을 준비하는 제 2 공정과, 상기 단자전극의 외측면 또는 상기 단자판의 내측면에 크림 땜납을 도포하는 제 3 공정과, 상기 단자판 사이에 상기 전자칩 부품을 삽입하고 상기 단자판을 상기 단자전극을 향하여 한 쌍의 발열체에 의해 압박함으로써, 상기 단자판을 상기 단자전극에 열압착시켜 상기 단자판을 가고정한 전자부품을 얻는 제 4 공정과, 상기 단자판을 가고정한 전자부품을 가열로 중에서 가열함으로써, 상기 크림 땜납을 용융시키고 본접합하여 단자판 부착 전자부품을 얻는 제 5 공정을 포함한다.
우선 최초에, 전자칩 부품과 한 쌍의 단자판을 준비한다. 이어서, 크림 땜납(또는 땜납 페이스트)을 단자전극의 외측면 또는 단자판의 내측면의 일방 또는 양방에 도포한다. 도포 작업에는 주지와 같이 디스펜서를 사용해도 좋고, 다른 방법을 사용해도 좋다. 크림 땜납의 대부분은 가고정시에 열압착부의 주위로 압출시키므로, 땜납 도포량은 통상 납땜과 비교하여 소량이어도 좋다. 이어서, 한 쌍의 단자판 사이에 전자부품을 삽입한다. 이 때, 단자전극의 외측면 또는 단자판의 내측면의 일방 또는 양방에 도포된 크림 땜납이 흘러가지 않도록, 단자전극과 단자판 사이에는 소정의 간극을 두는 것이 좋다. 이어서, 단자판을 단자전극을 향하여 한 쌍의 발열체에 의해 압박함으로써, 단자판을 단자전극에 열압착시킨다.
본 발명에서 말하는 열압착이란, 단자판을 구성하는 금속(예를 들면, 금속모재와 그 표면에 형성된 도금막을 포함)이 단자전극을 구성하는 금속(예를 들면, 소결 금속과 그 표면에 형성된 도금막을 포함) 중으로 확산함으로써, 두 개의 금속표면을 금속학적으로 접합하는 것을 말한다. 또한, 열압착은 단자판과 단자전극의 대향면 전면일 필요는 없고, 일부만이어도 좋다. 열압착에 의해 전자부품과 단자판 사이에 개재하는 크림 땜납을 외측으로 밀어내고, 전자부품과 단자판이 가고정된다. 이 때, 크림 땜납의 일부가 용융할 가능성은 있지만, 열압착은 단시간에 완료되므로 전체가 용융할 경우는 없다.
본 발명에 있어서의 가고정은 단자판을 단자전극을 향하여 한 쌍의 발열체에 의해 압박함으로써 단자판을 단자전극에 열압착시키기 때문에, 발열체의 열과 압력이 단자판을 통하여 단자전극에 직접적으로 전해지고, 게다가 열압착은 단자판과 단자전극의 대향면의 일부만이어도 좋으므로, 단시간에 종료된다. 땜납 전체가 용융하는 시간 및 열량이 필요하지 않고, 또한 특허문헌 3의 확산 접합과 같이 단자판과 단자전극이 충분히 고착할 때까지의 시간도 필요하지 않다. 전자부품의 크기나 단자판의 두께, 접합 면적에도 의하지만, 통상은 300msec 이하에서 좋다. 또한, 열압착의 가압력도 특허문헌 3과 같이 높은 압력은 필요하지 않다. 왜냐하면, 열압착에 의한 접합 강도는 본접합까지의 반송 중이나 본접합시에서의 전자부품과 단자판의 차이를 방지할 수 있는 강도이면 좋기 때문이다. 그 결과, 가고정시의 전자부품에 대한 데미지가 작고, 크랙의 발생율을 줄일 수 있다.
가고정된 전자부품과 단자판은 가열로 중에서 열처리되어 크림 땜납이 용융한다. 용융한 땜납의 모세관 현상과 금속 표면이 땜납 젖음성에 의해, 땜납이 단자전극과 단자판의 간극을 채워, 단자전극과 단자판이 본접합된다. 전자부품과 단자판이 가고정되어 있으므로, 가고정으로부터 본접합까지의 반송중 및 본접합 중, 전자부품과 단자판을 지그 등으로 유지해 둘 필요가 없다. 즉, 땜납의 용융시(본접합시)에 전자부품을 유지하지 않고 가열할 수 있으므로 정렬 작업이 불필요하게 되고, 대량의 전자부품을 한번에 열처리할 수 있으므로 생산 효율이 각별히 향상한다. 단자판의 형상이 단순하여 리드 프레임과 같은 복잡한 가공을 필요로 하지 않으므로, 대폭적인 비용 저감이 가능하다. 각각의 전자부품을 압박 유지하거나 정렬시키기 위한 지그나 리드 프레임이 불필요하게 되므로, 설비가 간단해짐과 아울러 저비용이 된다. 전자부품이 소형화할수록, 그 효과가 현저해진다. 본접합에 있어서, 전자부품을 유지하는 지그가 불필요하기 때문에 가열로를 소형화함과 아울러 열용량을 작게 할 수 있어, 가열 시간도 단축시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 가열로란, 밀폐한 공간을 가지는 로일 필요는 없고, 가고정된 전자부품에 대하여 땜납이 완전히 용융할 수 있는 시간과 온도를 유지할 수 있으면 좋다.
이와 같이, 본 발명 방법에 의해 접합된 전자부품과 단자판은 제 1 단계에서 열압착에 의해 가고정되고, 제 2 단계에서 땜납의 용융에 의한 본접합이 되어 있으므로, 납땜만에 의해 접합된 전자부품과 단자판의 접합 구조와 비교하여 고착 강도가 높고, 접합 신뢰성이 높다. 또한, 열압착에 의해 전자부품의 단자전극 또는 단자판에 잔류 응력이 발생해도, 그 잔류 응력을 땜납 용융시의 열로 완화시키는 것이 가능하기 때문에, 최종적인 제품의 잔류 응력을 경감시킬 수 있는 효과도 있다.
제 5 공정은 단자판을 가고정한 전자부품을 복수개 동시에 열처리하는 경우가 좋다. 본 발명에서는 단자판과 전자부품이 가고정되어 있으므로 본접합에 있어서 전자부품을 정렬하거나 일정한 위치에 유지할 필요는 없다. 복수개 동시에 열처리함으로써, 전자부품 1개당 열처리 시간을 짧게 할 수 있어 생산성이 향상된다. 전자부품의 정렬용 지그가 불필요하므로, 열용량이 작아져 열처리 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 가열로는 배치로이어도 좋고, 연속로이어도 좋다.
제 4 공정에 있어서의 열압착시의 최고온도는 제 5 공정에 있어서의 가열시(예를 들면, 리플로우시)의 최고온도보다 높은 것이 바람직하다. 열압착시의 최고온도란, 예를 들면 발열체의 온도이어도 좋고, 단자판과 단자전극의 열압착 부분의 최고온도이어도 좋다. 열압착시의 최고온도를 리플로우시의 최고온도보다 높게 함으로써 단시간에 열압착을 완료할 수 있다. 열압착 시간을 짧게 할 수 있으므로, 제 4 공정에서 크림 땜납 전체가 용융하는 것을 피할 수 있다. 또한, 열압착시의 최고온도를 리플로우시의 최고온도보다 높게 함으로써, 리플로우시에 열압착부가 분리되는 것을 억제할 수 있다.
단자전극과 단자판의 대향면의 적어도 일방의 표면에는 종류가 다른 복수의 금속의 다층구조로 이루어지는 도금막이 형성되고, 열압착에 의해 땜납을 통하지 않고 복수의 도금막이 합금화하여 가고정해도 좋다. 내부의 도금막은 배리어 메탈층으로서 기능하는 층, 외부의 도금막은 땜납 젖음성이 우수한 층이 좋다. 이 합금화는 특허문헌 3과 같이 단자판의 금속모재의 금속을 단자전극 중에 확산시킬 경우와 비교하여 단시간에 끝나기 때문에, 가고정을 단시간에 종료할 수 있음과 아울러 소정의 고착 강도를 확보할 수 있다.
단자전극과 단자판의 표면의 최외층에는 동일 종류의 금속으로 이루어지는 도금막이 각각 형성되고, 열압착에 의해 최외층의 도금막끼리 금속 접합됨과 아울러 내부의 도금막과 합금화되도록 해도 좋다. 동일 종류의 도금막끼리 먼저 접합하기 때문에 단시간에 열압착할 수 있고, 또한 합금화도 촉진된다.
단자전극의 표면과 단자판의 표면에는 내부의 Ni 도금막과, 외부의 Sn 도금막이 각각 형성되고, 열압착에 의해 단자전극의 표면의 Sn 도금막과 단자판의 표면의 Sn 도금막이 접합하여 Sn-Ni 합금을 형성하는 것이 좋다. Ni 도금막은 배리어 메탈층으로서도 기능한다. Sn은 땜납 젖음성이 우수하고, 비교적 저융점의 금속이기 때문에 단시간의 열압착으로 접합하여 합금화할 수 있다.
열압착은 단자판의 도금막과 단자전극의 도금막이 단시간에 합금화할 수 있는 온도에서, 또한 10∼30N으로 가압하는 것이 바람직하다. 가고정을 위한 열압착은 그 온도가 낮을 경우나 가압력이 낮을 경우에는 단시간에 단자판과 단자전극이 열압착하지 않고, 본접합까지의 반송중이나 본접합시에 분리될 가능성이 있다. 단자판의 도금막과 단자전극의 도금막이 합금화할 수 있는 온도에서, 또한 10∼30N으로 가압하면, 단자판과 단자전극이 단시간에 열압착하여 본접합까지 반송중이나 본접합시에 전자부품과 단자판의 위치 어긋남을 억제할 수 있고, 또한 땜납 접합 후의 강도가 높다. 과대한 가압력이 전자부품에 작용하지 않으므로, 전자부품의 데미지를 경감시킬 수 있다. 특허문헌 3과 같이, 단자판의 금속모재의 금속이 단자전극의 금속 중에 확산될 필요가 없으므로, 예를 들면 300msec 이하의 단시간에 가고정을 완료할 수 있다.
단자판과 대향하는 단자전극의 표면은 볼록곡면상으로 형성되어 있고, 볼록곡면상의 표면의 꼭대기부에 있어서 열압착이 행해지는 것이 좋다. 일반적으로 칩 부품의 단자전극은 칩 부품의 단면에 전극 페이스트를 도포하여 인화함으로써 형성된다. 그 때, 전극 페이스트가 표면장력에 의해 단자전극의 중앙부에 모이기 쉽고, 중앙부가 볼록곡면상이 되기 쉽다. 본 발명에 의한 열압착을 행할 때, 단자판의 내측 표면이 단자전극의 볼록곡면상의 중앙부에 최초 접촉하므로, 이 볼록곡면상의 중앙부에 있어서 열압착이 행해진다. 열에네지 및 가압력이 중앙부에 집중하므로, 단시간에 열압착이 종료된다. 단자전극이 볼록곡면상이기 때문에, 열압착시에 단자판과 단자전극 사이에 개재하는 크림 땜납은 신속하게 외주측으로 밀어내어, 단자판과 단자전극의 간극에 형성되는 포켓부에 고정된다. 그 때문에, 크림 땜납이 단자판 외부로 밀려나올 경우는 없다.
제 3 공정은 단자전극의 외측면에 크림 땜납을 도포하는 공정이고, 제 3 공정과 제 4 공정 사이에 전자부품 및 크림 땜납을 예열하는 공정을 설치해도 좋다. 땜납을 예열함으로 땜납의 젖음성이 향상됨과 아울러, 전자부품을 예열하므로 열압착시에 있어서의 전자부품에의 열 충격을 완화시킬 수 있다. 예열온도로서는 열압착시의 접합부의 최고온도보다 낮으면 좋다.
제 4 공정을 비산화성 분위기 중에서 실시해도 좋다. 이 경우는 열압착시에 있어서의 땜납의 산화나 도금막(만약 형성되어 있으면)의 산화가 예방되므로 땜납의 젖음성이 향상됨과 아울러, 열압착시 도금막의 접합이 양호해져 가고정 시간의 새로운 단축이 가능하다. 비산화성 분위기란, 환원성 가스 분위기나 불활성 가스 분위기 등이고, 예를 들면 N2 분위기이어도 좋다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 전자칩 부품의 단자전극에 단자판을 접합할 때에 발열체를 사용한 열압착에 의한 가고정과, 가열로를 사용한 땜납에 의한 본접합의 2단계의 접합 스텝을 사용함으로써, 생산성 및 접합 신뢰성의 향상과 전자부품의 데미지 개선의 양립을 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 단자판 부착 전자부품의 일례의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 단자판 부착 전자부품의 정면도이다.
도 3은 제 1 단자전극과 제 1 단자판의 접합 상태의 일례를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 단자판 접합 방법을 실시하기 위한 장치의 일례의 정면도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 장치의 각 공정에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도이다.
도 6은 단자판 공급용 인덱스를 원주방향으로부터 본 정면도(A) 및 VI-VI선 단면도(B)이다.
도 7은 본 발명에 의한 단자판 부착 전자부품을 제조하는 공정을 나타내는 도이다.
이하에, 본 발명에 이러한 일실시형태를 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 단자판 부착 전자부품(1)은 전자칩 부품(2)과, 한 쌍의 단자판(16, 17)을 구비하고 있다. 전자부품(2)은 대략 직육면체상의 세라믹 소체(10)를 구비하고 있다. 세라믹 소체(10)는, 예를 들면 적층된 복수의 세라믹층과, 그 세라믹층 사이에 배치된 복수의 내부전극(10a, 10b)을 구비한 것이고, 세라믹층이나 내부전극의 구조 및 재료는 공지이기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 전자칩 부품(2)으로서는 양 단면에 단자전극이 형성된 칩 부품이면 좋고, 예를 들면 적층형 세라믹 콘덴서, 칩 인덕터, 칩 서미스터 등 종류는 상관없다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 내부전극(10a, 10b)은 실장면과 평행으로 형성되어 있다. 일방의 내부전극(10a)은 세라믹 소체(10)의 일방의 단면에 인출되고, 그 단면에 형성된 제 1 단자전극(14)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제 1 단자전극(14)은 일방의 단면뿐만 아니라, 그 단면에 인접하는 세라믹 소체(10)의 4개의 측면의 일부까지 덮도록 형성되어 있다. 동일하게, 타방의 내부전극(10b)은 세라믹 소체(10)의 타방의 단면에 인출되고, 그 단면에 형성된 제 2 단자전극(15)과 전기적으로 접속되어 있다. 제 2 단자전극(15)도 타방의 단면뿐만 아니라, 그 단면에 인접하는 4개의 측면의 일부까지 덮도록 형성되어 있다.
본 실시형태의 제 1 및 제 2 단자전극(14, 15)의 각각은 도 3(제 1 단자전극(14)측만 나타냄)에 나타낸 바와 같이, Cu, Ag, Pd 등의 금속으로 이루어지는 소결 금속(14a)(유리를 포함해도 좋음)과, 소결 금속(14a) 상에 형성된 Ni 등의 배리어 메탈층으로서의 내부의 도금막(14b)과, 내부의 도금막(14b) 상에 형성된 Sn 등이 땜납 젖음성이 양호한 외부의 도금막(14c)을 포함한다. 또한, 소결 금속(14a), 내부의 도금막(14b), 외부의 도금막(14c)은 각각 단일인 금속으로 한정되는 것이 아니고, 그 금속을 주성분으로서 포함하는 합금이어도 좋다. 단자전극(14)의 표면은 중앙부가 볼록곡면상으로 돌출하도록 형성되어 있다. 소결 금속(14a)이 볼록곡면상이기 때문에, 그 상에 거의 균등한 두께로 형성된 내부의 도금막(14b) 및 외부의 도금막(14c)의 표면도 볼록곡면상이 된다. 또한, 도 3에는 도시되지 않고 있지만, 단자전극(15)의 구조도 단자전극(14)과 동일하다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 제 1 단자전극(14)에는 제 1 단자판(16)이 접합되고, 제 2 단자전극(15)에는 제 2 단자판(17)이 접합되어 있다. 제 1 및 제 2 단자판(16, 17)은 각각 L자상으로 형성되어 있다. 제 1 단자판(16)은 단자전극(14, 15)에 접합되는 접합부(161, 171)와, 도시되지 않은 배선기판 등에 실장되는 실장부(162, 172)를 구비하고 있다. 제 2 단자판(17)은 단자전극(14, 15)에 접합되는 접합부(161, 171)와, 도시되지 않은 배선기판 등에 실장되는 실장부(162, 172)를 구비하고 있다. 이 예에서는, 실장부(162, 172)는 내측에 실질적으로 절곡되어 있다. 도 1에 있어서, 전자부품(2)의 길이 L, 단자판의 높이 T, 단자판의 폭 W, 실장부로부터 전자부품(2)의 하면까지의 높이 H라고 하면, 예를 들면 L=2.2mm, T=1.75mm, W=1.25mm, H=0.5mm라고 하고 있다.
제 1 및 제 2 단자판(16, 17)의 각각은 도 3에 나타낸 바와 같이, 금속모재(16a)의 표면에 내부의 도금막(16b)과 외부의 도금막(16c)을 형성한 것이다. 또한, 도금막(16b, 16c)은 후술하는 열압착 및 땜납 접합을 위해서 적어도 단자전극(14, 15)과 대향하는 내측면에 형성되어 있으면 좋지만, 단자판(16, 17)을 배선기판 등에 실장할 경우를 고려하여, 실장부(162, 172)를 포함하는 전면에 도금막이 형성되어 있어도 좋다. 금속모재(16a)는 단자판으로서의 기계적 강도나 탄성, 내열성 등을 고려하여 선택되고, 예를 들면 판 두께 0.05∼0.5mm의 Fe-18Cr, Fe-42Ni 등의 금속판이 사용되어도 좋다. 내부의 도금막(16b)은 배리어 메탈층으로서 기능하는 막이고, 예를 들면 Ni 또는 Ni를 주성분으로서 포함하는 합금으로 형성하는 것이 바람직하고, 그 두께는 0.5∼2㎛로 해도 좋다. 외부의 도금막(16c)은 후술하는 열압착성 및 땜납 젖음성이 양호한, 예를 들면 Sn 또는 Sn을 주성분으로서 포함하는 합금으로 형성하는 것이 바람직하고, 그 두께는 2∼4㎛로 해도 좋다. 내부 및 외부의 도금막은 각각 복수의 도금막에 의해 구성되어도 좋다.
도 3에 나타낸 바와 같이 단자전극(14)과 단자판(16)이란, 단자전극(14)의 볼록곡면상의 중앙부에서 열압착에 의해 고착되고, 그 주위가 땜납(18)에 의해 고착되어 있다. 단자전극(14)과 단자판(16)이 열압착하고 있는 열압착부(19)에서는 단자전극(14)과 단자판(16)의 외부의 도금막(14c, 16c)끼리 적어도 일부에 있어서 땜납(18)을 통하여 접합하고, 또한 내부의 도금막(14b, 16b)과 합금화하고 있다. 구체적으로는, 단자판(16)과 단자전극(14)의 외부의 도금막(14c, 16c)(예를 들면, Sn)끼리 접합 일체화하고, 동시에 내부의 도금막(14b, 16b)의 금속(예를 들면, Ni)이 외부의 도금막(14c, 16c) 중으로 확산함으로써 합금화하고 있다. 또한, 도 3에는 도시되지 않지만, 단자전극(15)과 단자판(17)의 접합 구조도 단자전극(14)과 단자판(16)의 접합 구조와 동일하다.
땜납(18)으로서는, 예를 들면 Sn-Sb계 땜납, Sn-Ag-Cu계 땜납, Sn-Cu계 땜납, Sn-Zn-Al계 땜납 등 배선기판에의 실장에 사용하는 땜납보다 고융점인 땜납이면, 임의로 선택할 수 있다. 열압착부(19)는 단자전극(14)과 단자판(16)의 대향면의 거의 중심에 위치하고 있고, 땜납(18)은 열압착부(19)의 주위이고, 단자전극(14)과 단자판(16)의 간극에 형성된 포켓부(20)에 모아지고, 열압착부(19)를 제외한 단자전극(14)과 단자판(16)의 대향면의 거의 전역으로 젖음성은 확대되고 있다. 또한, 도 3에서는 땜납(18)과 외부의 도금막(14c, 16c)이 다른 층으로서 묘사되어 있지만, 실제로는 일체의 합금층을 구성하고 있다.
이어서, 본 발명에 이러한 단자판 접합 방법의 일례에 대해서, 도 4, 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 4는 접합 장치(100)의 정면도를 나타내고, 도 5는 접합 장치(100)의 각 부의 동작을 나타낸다. 도 4, 도 5는 어디까지나 동작 원리를 이해하기 위한 개략도이고, 실제의 장치를 반드시 나타내는 것이 아니다.
접합 장치(100)의 상부에는 전자부품(2)을 공급하기 위한 원반상 인덱스(120)가 배치되고, 하부에는 단자판(16, 17)을 공급하기 위한 원반상 인덱스(140)가 배치되어 있다. 인덱스(120, 140)는 함께, 수평한 회전축(121, 141)을 구비하고, 이들의 회전축을 중심으로 하여 서로 역방향으로 일정 피치씩 동기 회전한다.
전자부품 공급용 인덱스(120)의 외주부에는 둘레방향으로 일정 각도 간격으로 복수개(도 4에서는 8개)의 오목부(122)가 형성되어 있고, 각 오목부(122)의 저면에는 각각 흡인구(123)가 형성되어 있다. 오목부(122)의 깊이 치수(인덱스(120)의 외주부의 두께)는 오목부(122)로부터 전자부품(2)의 양방 단부가 돌출하는 치수로 설정되어 있다.
단자판 공급용 인덱스(140)의 외주부에는 둘레방향으로 일정 각도 간격으로 복수개(도 4에서는 8개)의 유지홈(142)이 형성되고, 각 유지홈(142)의 평탄한 저면(142a)에 각각 흡인구(143)가 형성되어 있다. 이 실시예의 유지홈(142)은 도 6에 나타낸 바와 같이, 회전 방향 후측에 후벽면(142b)을 가지는 L형 단면형상을 갖고 있고, 축방향 양측에 측벽면(142c)을 갖고 있다. 흡인구(143)는 도 6에 나타낸 바와 같이 좌우 한 쌍 설치되고, 각 흡인구(143)에 각각 단자판(16, 17)의 저면(실장부의 저면)이 흡인 유지된다. 단자판(16, 17)의 배면이 유지홈(142)의 축방향 양방 단측 벽면(142c)에 접촉함으로써, 단자판(16, 17)이 대향 방향으로 위치 결정되어 단자판(16, 17)의 일방의 측가장자리가 유지홈(142)의 후벽면(142b)에 접촉하므로, 단자판(16, 17)이 둘레방향으로 위치 결정된다. 또한, 유지홈(142)의 형상은 실시예와 같은 L형 단면 형상으로 제한되지 않고, 단자판(16, 17)의 실장부 저면을 안정하게 흡착 유지할 수 있는 것이면, 임의이다.
이 실시예의 흡인구(143)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 단자판(16, 17)의 저면보다 내측으로 확장되어 있고, 단자판(16, 17)의 실장부에 대하여 흡인구(143)가 조금 열린 상태로 있다. 그 때문에, 단자판에 대한 흡착력이 너무 강하지 않고, 후술하는 열압착 공정에 있어서 발열체(152)의 압박 중심(c1)이 단자판(16, 17)의 중심위치보다 상방 위치에 있어도, 단자판(16, 17)의 경사를 억제할 수 있다. 단, 흡인구(143)가 단자판(16, 17)의 저면에 의해 완전히 닫히는 형상이어도 좋다.
전자부품 공급용 인덱스(120)의 최상부에는 전자부품(2)의 공급부(S1)가 설치되고, 여기서 오목부(122)에 대하여 전자부품(2)이 공급되고 각 오목부(122)의 중심부에 1개씩 전자부품(2)이 유지된다. 이 상태가 도 5의 (a)이다. 전자부품(2)의 오목부(122)로의 공급 방향은 도 4와 같이 둘레방향으로부터 공급해도 좋고, 도 4의 지면과 수직방향으로부터 공급해도 좋다.
전자부품(2)을 유지한 인덱스(120)는 도 4의 화살표 방향으로 회전하고 공급 위치(S1)로부터, 예를 들면 약 90°회전한 위치(S2)에서 크림 땜납(18a)이 전자부품(2)의 양 단면에 공급된다. 즉, 도 5의 (b)과 같이, 전자부품(2)의 양측으로부터 한 쌍의 디스펜스 노즐(150)이 접근하고, 그 선단으로부터 크림 땜납(18a)을 토출하여 전자부품(2)의 단자전극(14, 15)의 거의 중앙부에 소정량만 도포한다. 땜납 도포량은 단자전극(14, 16)과 단자판(16, 17)의 간극에 형성되는 포켓부(20)를 만족시킬 수 있을 정도로 좋기 때문에, 종래 납땜 방법(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조)에 있어서의 도포량과 비교하여 소량이어도 좋다.
또한, 크림 땜납(18a)을 도포한 전자부품(2)이 최하 위치(열압착 공정)(S3)에 도달하기 전에, 전자부품(2)의 양단에 도포된 크림 땜납(18a)의 도포상태를 검사하는 검사 장치(도시 생략)를 설치해도 좋다.
한편, 단자판 공급용 인덱스(140)의 최하부에는 단자판(16, 17)의 공급부(F1)가 설치되어 있다. 인덱스(140)에 대하여 하방으로부터 단자판(16, 17)을 푸셔(151)에 의해 밀어 올리고, 단자판(16, 17)의 실장부(162, 172)를 인덱스(140)의 유지홈(142)의 저면에 누른 후, 푸셔(151)가 후퇴함으로써 단자판(16, 17)은 인덱스(140)로 갈아탄다. 이 단계에서는 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이, 단자판(16, 17)의 배면은 유지홈(142)의 측벽면(142c)에 접촉한 위치에서 흡착 유지된다. 그 때문에, 양방 단자판(16, 17)의 접합부(161, 171)의 간격은 후술하는 크림 땜납(18a)을 도포한 전자부품(1)의 전장보다 넓게 설정되어 있다. 단자판(16, 17)을 유지한 인덱스(140)는 인덱스(120)와는 역방향으로 회전하고, 상방으로 반송된다.
전자부품(1)의 양 단면에 크림 땜납(18a)이 공급된 후, 전자부품 공급용 인덱스(120)는, 예를 들면 약 90°더 회전하고, 전자부품(2)이 최하위치(S3)에 도달함과 동시에, 단자판 공급용 인덱스(140)에 유지된 단자판(16, 17)도 최상위치(F2)에 도달한다. 이 양방 인덱스(120, 140)가 가장 접근한 위치에, 열압착 공정(S3)(F2)이 설치되어 있다. 이 단계에서, 도 5의 (d)과 같이 전자부품(2)은 단자판(16, 17)의 중심위치에 정확하게 삽입된다. 단자판(16, 17)은 단자전극(14, 15)에 도포된 크림 땜납(18a)과 접촉하지 않는 간격을 두고 대치하고 있다. 단자판(16, 17)의 외측에는 열압착용 한 쌍의 발열체(152)가 대기하고 있다. 발열체(152)의 선단의 압박면(152a)의 형상은 사각형, 원형, 타원형 등 임의이지만, 적어도 단자전극(14, 15)의 볼록곡면상의 꼭대기부를 포함하는 영역을 압박할 수 있는 면적을 갖는 것이 좋다. 발열체(152)는 그 압박면(152a)이 열압착에 적합한 온도가 되도록 가열되어 있다. 가열 방법은 저항 가열, 유도 가열 등 임의이다. 압박면(152a)의 온도는 외부의 도금막이 단시간에 접합·합금화할 수 있는 온도가 바람직하고, 외부의 도금막의 재료에도 의하지만, 예를 들면 300∼450℃ 정도가 좋다. 열압착시의 최고온도는 후술하는 리플로우시의 최고온도보다 높은 것이 바람직하다.
열압착 공정(S3)(F2)에 있어서, 전자부품(2)이 단자판(16, 17) 사이에 삽입된 직후에, 좌우의 발열체(152)가 동시에 대향 방향으로 작동되어 단자판(16, 17)을 전자부품(2)을 향하여 가압한다(도 5의 (e)참조). 이 때, 단자판(16, 17)은 인덱스(140)의 유지홈(142)의 저면에 따라 대향 방향으로 평행 이동하고, 단자판(16, 17)의 평탄한 내측면은 전자부품(2)의 양 단면(단자전극)에 압접한다. 상술한 바와 같이, 단자전극(14, 15)은 볼록곡면상으로 만곡하고 있으므로, 볼록곡면상의 꼭대기부가 단자판(16, 17)에 강하게 압접하고 외부의 도금막끼리 접합함과 아울러, 내부의 도금막과 합금화하여 열압착부(19)가 된다. 열압착 시간은 300msec 이하의 단시간이면 좋다. 발열체(152)의 가압에 의해, 단자전극(14, 15)과 단자판(16, 17) 사이에 끼워져 있는 크림 땜납(18a)을 열압착부(19)의 주위로 밀어내고, 단자전극(14, 15)과 단자판(16, 17)의 간극에 형성되는 포켓부(20)에 고정된다. 또한, 이 단계에서는 일부의 크림 땜납(18a)이 용융할 가능성은 있지만, 전부가 용융할 경우는 없다. 양방의 발열체(152)의 가압력은 같아도 좋지만, 일방의 발열체(152)의 가압력을 크게 설정해 두고, 그것을 기준으로 하여 타방의 발열체(152)의 가압력을 조정해도 좋다.
도 5의 (e)에 나타낸 바와 같이, 발열체(152)의 압박 중심(c1)은 전자부품(2)의 중심축(c2)보다 실장부측(하방)에 오프셋하고 있는 경우가 좋다. 그 이유는 단자판(16, 17)은 인덱스(140)에 의해 그 저면이 흡착 유지되어 있으므로, 발열체(152)의 중심(c1)이 전자부품(2)의 중심축(c2)과 같은 높이를 압박하면, 단자판(16, 17)이 기운 상태로 단자전극(14, 15)과 열압착될 가능성이 있기 때문이다. 상술한 바와 같이 오프셋을 설치하므로, 단자판(16, 17)의 경사를 억제할 수 있다. 또한, 발열체(152)의 압박면(152a)이 단자전극(14, 15)의 볼록곡면상의 꼭대기부를 포함하는 영역을 항상 압박할 수 있도록 오프셋을 설정해 두는 것이 좋다. 압박 중심(c1)은 단자판(16, 17)의 중심위치보다 상방이어도 좋지만, 동일한 위치이어도 좋다.
열압착 공정 직전에 있어서, 전자부품(2) 및 크림 땜납(18a)을 예열하는 예열 공정을 설치해도 좋다. 예열 온도는 땜납 젖음성을 향상시키고, 또는 열압착시의 전자부품(2)에의 열충격을 완화시킬 수 있는 온도로 하는 것이 좋다. 또한, 인덱스(120, 140)를 불활성 분위기 가스(N2 등)를 봉입한 방 중에 배치해도 좋다. 이 경우에는 크림 땜납(18a), 전자부품(2)의 단자전극 표면 및 단자판 표면의 도금막의 산화를 억제할 수 있다.
열압착이 종료한 후, 전자부품(2)에 가고정된 단자판(16, 17)은 인덱스(120)로 갈아탄다. 그 때, 단자판(16, 17)의 저면은 인덱스(140)의 흡인구(143)로부터 벗어나므로(도 5의 (e)참조), 단자판(16, 17)이 인덱스(140)에 잔류할 경우는 없다. 열압착 공정으로부터 인덱스(120)가, 예를 들면 약 90°회전한 배출 위치(S4)에서 흡인구(123)의 진공흡인이 압공토출로 전환되므로, 단자판(16, 17)을 가고정한 전자부품(2)은 인덱스(120)로부터 배출된다(도 5의 (f)참조). 또한 흡인구(123)란, 다른 에어 토출구를 인덱스(120)에 설치하거나, 또는 인덱스(120)에 대하여 직교방향으로부터 에어 블로우를 행하는 분출 장치를 설치함으로써, 오목부(122)에 유지된 전자부품(2)을 인출해도 좋다. 또한, 열압착 위치(S3)로부터 배출 위치(S4)까지 사이에 양부 판정부를 설치함과 아울러, 배출부를 양품 배출부와 불량품 배출부 2군데로 나누어 설치하고, 양부 판정부의 판정 결과에 근거하여 양품만을 양품 배출부로부터 배출해도 좋다.
전자부품 공급용 인덱스(120)의 배출 위치(S4)의 근방에는 가열로(153)가 설치되어 있다. 인덱스(120)로부터 배출된(단자판을 가고정함) 전자부품(2)은 가열로(153)로 투입되고, 거기서 크림 땜납(18a)이 용융하는 온도로 리플로우된다. 또한, 배출 위치(S4)와 가열로(153) 사이에 슈터나 벨트컨베이어 등의 반송 수단을 설치해도 좋다. 가열로(153)는 리플로우로이어도 오븐이어도 좋다. 가열로(153)까지의 이동 도중, 또는 가열로(153)내에서의 리플로우 도중에 있어서, 전자부품(2) 및 단자판(16, 17)에 다소의 힘이 작용해도, 양자는 열압착에 의해 가고정되어 있으므로 단자판(16, 17)이 전자부품(2)로부터 분리될 경우는 없다. 따라서, 가열로(153)에 있어서의 열처리 사이, 전자부품(2) 및 단자판(16, 17)을 정렬 유지해 둘 필요가 없고, 또한 (단자판을 가고정함) 전자부품(2)을 다수개 합쳐서 납땜할 수 있다. 그 때문에 열처리가 간이화되어, 종래와 비교하여 생산성이 대폭 향상한다.
리플로우 후의 전자부품(1)을 도 5의 (g)에 나타낸다. 리플로우에 의해 용융한 땜납(18)은 모세관 현상과 금속 표면이 땜납 젖음성에 의해 단자전극(14, 16)과 단자판(16, 17) 사이의 포켓부(20)를 간극 없게 채우고, 양자를 강고하게 고정할 수 있다.
도 7은 본 발명에 의한 단자판 부착 전자부품을 제조하는 공정의 일례를 나타낸다. 우선, 최초에 전자부품(2)을 인덱스(120)에 공급하고(스텝 S1), 이 전자부품(2)의 단자전극에 크림 땜납(18a)을 도포한다(스텝 S2). 또한, 크림 땜납(18a)을 도포한 후, 그 도포 상태를 검사하거나(스텝 S2a), 크림 땜납을 예열해도 좋다(스텝 S2b). 한편, 전자부품(2)과는 다르게, 단자판(16, 17)을 인덱스(140)에 공급한다(스텝 F1). 그리고, 전자부품(2)과 단자판(16, 17)을 열압착 공정으로 반송하여 열압착시킨다(스텝 S3(F2)). 열압착 후에, 가접합 상태의 양부를 판정해도 좋다(스텝 S3a). 이어서, 단자판 가고정된 전자부품을 인덱스(120)로부터 배출하고(스텝 S4), 이 가고정된 전자부품을 가열로를 통과하고(스텝 S5), 크림 땜납을 가열 용융시켜 본접합함으로써 단자판 부착 전자부품을 완성한다(스텝 S6).
표 1은 종래 방법(리드 프레임을 사용)과 본 발명 방법(열압착 있음)을 사용하여 접합한 단자판 부착 전자부품의 접합 강도를 비교한 것이다. 접합 강도는 도 2의 화살표(F)로 나타낸 바와 같이, 단자판 부착 전자부품 상에 추(하중)를 실어서 피크 온도 270℃에서 리플로우로 안을 흐를 때에 전자부품과 단자판의 어긋남(회전)으로 비교했다. 사용한 전자부품은 2.0mm×1.25mm×1.25mm의 세라믹 콘덴서이다.
본 발명 방법(열압착 있음)에 의해 접합한 제품은 하중이 33mg으로부터 265mg로 증가해도 단자판이 어긋날(회전) 경우는 없지만, 종래 방법에 의해 땜납만으로 접합한 「가압 없음」품의 경우는 하중 265mg을 가했을 때에 약 20% 제품에서 어긋남이 발생했다. 이 것으로부터, 본 발명의 가고정+본접합 공법의 접합 강도는 종래 방법과 비교하여 높다고 말할 수 있다.
Figure 112014067421560-pat00001
상기 실시예의 설명은 본 발명의 1개의 형태를 나타낸 것에 불과하고, 다른 변형예도 가능하다. 예를 들면, 상기 실시예에서는 전자부품의 단자전극의 표면이 볼록곡면상으로 만곡하고 있고, 그 꼭대기부에 있어서 단자판과 열압착되는 예를 나타냈지만, 단자전극의 표면이 거의 평탄할 경우에는 단자판을 미리 내측을 향하여 만곡 형성되어 있거나, 또는 발열체의 압박면을 볼록 만곡상으로 하여 열압착시의 열과 압력이 1군데로 집중되도록 해도 좋다. 이 경우도, 열압착부의 주위에 포켓부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 단자전극의 외측면에 크림 땜납을 디스펜서에 의해 도포하는 예를 나타냈지만, 단자판의 내측면에 도포해도 좋다. 그 경우, 단자판을 인덱스(140)에 공급하기 전에 크림 땜납을 단자판에 도포해도 좋다. 도포 방법은 디스펜서로 한정되지 않는다.
상기 실시예에서는 단자판 및 단자전극의 표면에 동일한 조성의 외부의 도금막(Sn)을 형성했지만, 양자의 도금막이 상위해도 좋고, 단자판 및 단자전극의 일방의 표면에는 도금막이 형성되지 않아도 좋다. 전자의 경우에는 상위한 도금막끼리 합금화하므로 열압착된다. 후자의 경우에는, 일방의 도금막이 타방의 금속 모재와 합금화하므로 열압착된다.
단자판 부착 전자부품의 구조는 도 1, 도 2에 나타낸 것으로 제한되지 않고, 예를 들면 한 쌍의 단자판 사이에 복수개의 전자부품을 병렬로 고정한 것이어도 좋다. 그 경우도, 1회의 열압착에서 복수의 전자부품을 단자판에 동시에 가고정할 수 있다.
1: 단자판 부착 전자부품 2: 전자부품
14, 15: 단자전극 14b: 내부의 도금막
14c: 외부의 도금막 16, 17: 단자판
16b: 내부의 도금막 16c: 외부의 도금막
18: 땜납 18a: 크림 땜납
19: 열압착부 20: 포켓부
100: 접합 장치 120: 전자부품 공급용 인덱스
140: 단자판 공급용 인덱스 150: 디스펜스 노즐
152: 발열체 153: 가열로

Claims (11)

  1. 단자판 부착 전자부품의 제조 방법으로서,
    상대하는 양 단면에 단자전극이 형성된 전자칩 부품을 준비하는 제 1 공정과,
    금속판으로 이루어지는 한 쌍의 단자판을 준비하는 제 2 공정과,
    상기 단자전극의 외측면 또는 상기 단자판의 내측면에 크림 땜납을 도포하는 제 3 공정과,
    상기 단자판 사이에 상기 전자칩 부품을 삽입하고 상기 단자판을 상기 단자전극을 향하여 한 쌍의 발열체에 의해 압박함으로써, 상기 단자판을 상기 단자전극에 열압착시켜 상기 단자판을 가고정한 전자부품을 얻는 제 4 공정과,
    상기 단자판을 가고정한 전자부품을 가열로 중에서 가열함으로써, 상기 크림 땜납을 용융시키고 본접합하여 단자판 부착 전자부품을 얻는 제 5 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 단자판 부착 전자부품의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 5 공정은 상기 단자판을 가고정한 전자부품을 복수개 동시에 열처리하는 것을 특징으로 하는 단자판 부착 전자부품의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 4 공정에 있어서의 열압착시의 최고온도는 상기 제 5 공정에 있어서의 가열시의 최고온도보다 높은 것을 특징으로 하는 단자판 부착 전자부품의 제조 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 단자전극과 상기 단자판의 대향면의 적어도 일방의 표면에는 종류가 다른 복수의 금속의 층을 갖는 (단일의) 다층 도금막이 형성되고,
    상기 열압착에 의해 상기 단자전극과 상기 단자판의 대향면의 적어도 일부에 있어서 상기 (단일의) 다층 도금막이 합금화되는 것을 특징으로 하는 단자판 부착 전자부품의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 단자전극과 상기 단자판의 표면의 최외층에는 동일 종류의 금속으로 이루어지는 도금막이 각각 형성되고,
    상기 열압착에 의해 상기 최외층의 도금막끼리 서로 금속 접합됨과 아울러, 내부의 도금막과 합금화되는 것을 특징으로 하는 단자판 부착 전자부품의 제조 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 단자전극의 표면과 상기 단자판의 표면에는 내부의 Ni 도금막과 외부의 Sn 도금막이 각각 형성되고,
    상기 열압착에 의해 상기 단자전극의 표면의 Sn 도금막과 상기 단자판의 표면의 Sn 도금막이 접합하여 Sn-Ni 합금을 형성하는 것을 특징으로 하는 단자판 부착 전자부품의 제조 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 단자판과 대향하는 상기 단자전극의 표면은 볼록곡면상으로 형성되어 있고,
    상기 볼록곡면상의 표면의 꼭대기부에 있어서 상기 열압착이 행해지는 것을 특징으로 하는 단자판 부착 전자부품의 제조 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 공정은 상기 단자전극의 외측면에 크림 땜납을 도포하는 공정이고,
    상기 제 3 공정과 제 4 공정 사이에, 상기 전자부품 및 크림 땜납을 예열하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 단자판 부착 전자부품의 제조 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 4 공정을 비산화성 분위기 중에서 실시하는 것을 특징으로 하는 단자판 부착 전자부품의 제조 방법.
  10. 전자칩 부품의 상대하는 양 단면에 형성된 단자전극에 금속판으로 이루어지는 한 쌍의 단자판을 땜납에 의해 접합하여 이루어지는 단자판 부착 전자부품으로서,
    상기 단자전극의 중앙부에 있어서, 상기 단자전극의 외측면과 상기 단자판의 내측면이 열압착되어 있고,
    열압착된 상기 단자전극의 중앙부의 주위에 있어서, 상기 단자전극의 외측면과 상기 단자판의 내측면은 상기 땜납을 통하여 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 단자판 부착 전자부품.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 단자판과 대향하는 상기 단자전극의 표면은 볼록곡면상으로 형성되어 있고,
    상기 볼록곡면상의 표면의 꼭대기부에 있어서, 상기 단자판과 상기 단자전극이 열압착되어 있고,
    열압착된 상기 단자전극의 중앙부의 주위에 있어서, 상기 단자판과 상기 단자전극의 간극에 포켓부가 형성되고,
    상기 포켓부에 땜납이 채워져 있는 것을 특징으로 하는 단자판 부착 전자부품.
KR1020140090631A 2013-08-20 2014-07-17 단자판 부착 전자부품의 제조 방법 및 단자판 부착 전자부품 KR101577317B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-170086 2013-08-20
JP2013170086 2013-08-20
JPJP-P-2014-057416 2014-03-20
JP2014057416A JP5991337B2 (ja) 2013-08-20 2014-03-20 端子板付き電子部品の製造方法及び端子板付き電子部品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150021449A KR20150021449A (ko) 2015-03-02
KR101577317B1 true KR101577317B1 (ko) 2015-12-14

Family

ID=52480180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140090631A KR101577317B1 (ko) 2013-08-20 2014-07-17 단자판 부착 전자부품의 제조 방법 및 단자판 부착 전자부품

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9527150B2 (ko)
JP (1) JP5991337B2 (ko)
KR (1) KR101577317B1 (ko)
CN (1) CN104425137B (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105269111B (zh) * 2015-10-22 2018-10-09 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种微波信号传输端子精密定位焊接夹具及焊接方法
JP6405327B2 (ja) * 2016-02-26 2018-10-17 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ
TWI652131B (zh) * 2017-02-10 2019-03-01 信昌電子陶瓷股份有限公司 以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法
JP7025687B2 (ja) * 2017-09-11 2022-02-25 Tdk株式会社 電子部品の製造方法および電子部品
JP6907907B2 (ja) * 2017-11-30 2021-07-21 Tdk株式会社 セラミック電子部品
DE102019110374A1 (de) 2019-04-18 2020-10-22 Tdk Electronics Ag Bauelement
KR102620522B1 (ko) * 2019-07-25 2024-01-03 삼성전기주식회사 전자 부품 및 그 실장 기판
JP7408975B2 (ja) * 2019-09-19 2024-01-09 Tdk株式会社 セラミック電子部品
JP7188356B2 (ja) * 2019-10-25 2022-12-13 株式会社村田製作所 セラミック電子部品およびセラミック電子部品の製造方法
JP7396042B2 (ja) * 2019-12-27 2023-12-12 Tdk株式会社 電子部品装置
JP7405019B2 (ja) * 2020-06-26 2023-12-26 Tdk株式会社 金属端子付き電子部品の製造方法
WO2024090392A1 (ja) * 2022-10-26 2024-05-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 電解コンデンサおよびその製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002141644A (ja) 2000-11-06 2002-05-17 Tdk Corp 熱圧着方法及び装置
JP2002198254A (ja) 2000-12-26 2002-07-12 Tdk Corp セラミックコンデンサ
EP1353343A2 (en) 2002-04-09 2003-10-15 TDK Corporation Electronic device with external terminals and method of production of the same
JP2010016326A (ja) 2008-06-02 2010-01-21 Murata Mfg Co Ltd セラミック電子部品及びその製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6062145A (ja) * 1983-09-16 1985-04-10 Mitsubishi Electric Corp 混成集積回路の製造方法
JPS6132508A (ja) * 1984-07-25 1986-02-15 松下電器産業株式会社 フイルムコンデンサ
JPH0414919Y2 (ko) * 1986-04-07 1992-04-03
JPH01144608A (ja) * 1987-11-30 1989-06-06 Marcon Electron Co Ltd 積層セラミックコンデンサの製造方法
US5394608A (en) * 1992-04-08 1995-03-07 Hitachi Maxwell, Ltd. Laminated semiconductor device and fabricating method thereof
JPH0817679A (ja) * 1994-06-30 1996-01-19 Kyocera Corp 複合セラミックコンデンサ
JP3606215B2 (ja) 2001-03-22 2005-01-05 株式会社村田製作所 電子部品への端子板部材の取付方法
JP3476800B2 (ja) * 2001-08-22 2003-12-10 Tdk株式会社 ラジアルリード型積層セラミック電子部品
US7832618B2 (en) 2007-01-31 2010-11-16 Avx Corporation Termination bonding
US20080239621A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-02 Azizuddin Tajuddin Clip-on leadframe
JP4978307B2 (ja) * 2007-05-24 2012-07-18 株式会社村田製作所 リード線付き電子部品、及び該リード線付き電子部品の製造方法
WO2009001842A1 (ja) * 2007-06-27 2008-12-31 Murata Manufacturing Co., Ltd. 積層セラミック電子部品及びその実装構造
JP5045649B2 (ja) * 2008-11-17 2012-10-10 株式会社村田製作所 セラミックコンデンサ及びそれを備えた電子部品
JP5857847B2 (ja) * 2011-06-22 2016-02-10 株式会社村田製作所 セラミック電子部品

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002141644A (ja) 2000-11-06 2002-05-17 Tdk Corp 熱圧着方法及び装置
JP2002198254A (ja) 2000-12-26 2002-07-12 Tdk Corp セラミックコンデンサ
EP1353343A2 (en) 2002-04-09 2003-10-15 TDK Corporation Electronic device with external terminals and method of production of the same
JP2010016326A (ja) 2008-06-02 2010-01-21 Murata Mfg Co Ltd セラミック電子部品及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9527150B2 (en) 2016-12-27
KR20150021449A (ko) 2015-03-02
CN104425137B (zh) 2017-08-04
JP5991337B2 (ja) 2016-09-14
CN104425137A (zh) 2015-03-18
JP2015062214A (ja) 2015-04-02
US20150055274A1 (en) 2015-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101577317B1 (ko) 단자판 부착 전자부품의 제조 방법 및 단자판 부착 전자부품
US10068707B2 (en) Leadless multi-layered ceramic capacitor stacks
JP5857847B2 (ja) セラミック電子部品
KR101286715B1 (ko) 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법
EP3343576B1 (en) Leadless multi-layered ceramic capacitor stacks
KR101682318B1 (ko) 단자 접합 장치
KR20150031908A (ko) 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법
US9490772B2 (en) Ceramic package, electronic component device, and method for manufacturing the electronic component device
US20140041930A1 (en) Electronic component
JP2005026648A (ja) 実装基板の製造方法
JP7334285B2 (ja) マルチコンポーネントからなるリードレススタック
JP5608829B1 (ja) 部品実装装置
JP6815678B1 (ja) 電子部品のシンタリング装置および方法
KR102117766B1 (ko) 개량형 리플로우 장치 및 이를 이용한 접합 방법
JP2021158158A (ja) はんだ付け方法、はんだ付け装置およびシートはんだ
CN209785963U (zh) 光伏电池覆膜设备
JP6245685B2 (ja) 製造装置
TWI436389B (zh) Electronic Parts
CN110546759A (zh) 用于扩散焊接的焊料成型件、制造焊料成型件的方法和装配焊料成型件的方法
KR101042912B1 (ko) 반도체소자 패키지 스택용 스택 보드
US11282809B2 (en) Method of manufacturing electronic component and method of manufacturing semiconductor device
JP4524731B2 (ja) チップ型電子部品
JP2012079831A (ja) リフロー装置及びこれを用いた半導体実装基板の製造方法
JP5627057B1 (ja) 部品実装装置
JPH0946048A (ja) タブ電極付きセラミックス多層基板及びその製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant