JP2011109065A - 電子部品及び電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チップ素体1に、金属及びガラスを含有する焼付電極層21を形成する焼付電極層形成工程と、焼付電極層21上に、0.5〜5μmの厚さのNiめっき被膜22を形成するNiめっき被膜形成工程と、Niめっき被膜22上に、0.1〜0.5μmの厚さのCuめっき被膜25を形成するCuめっき被膜形成工程と、Cuめっき被膜25上に、2〜6μmの厚さのSnめっき被膜24を形成するSn被膜形成工程と、加熱することによって、Niめっき被膜22とSnめっき被膜24との間に、Cu−Sn合金層23を形成するCu−Sn合金層形成工程と、を有する。Niめっき被膜22とSnめっき被膜24との間に、各被膜の中間の線膨張係数を有するCu−Sn合金層23を形成する。
【選択図】図2
Description
上述で説明した本発明に係る電子部品の製造方法により、実施例1〜6に係るチップインダクタを製造した。このときNiめっき被膜形成工程におけるNiめっき被膜の厚さを0.5〜5.0μmの範囲内に設定し、Cuめっき被膜形成工程におけるCuめっき被膜の厚さを0.1〜0.5μmの範囲内に設定し、Snめっき被膜形成工程におけるSnめっき被膜の厚さを2.0〜6.0μmの範囲内に設定した。各めっき被膜の具体的な厚さは、図7に示される。このような実施例1〜6について、以下に説明する最長ウィスカ長さ評価、はんだ食われ性評価、はんだ付け性評価、接合信頼性評価を行った。評価結果を図7に示す。
Niめっき被膜、Cuめっき被膜、またはSnめっき被膜のうち、いずれかの厚みが本発明に係る電子部品の製造方法における条件を満たしていない範囲に設定されている点以外は、実施例1〜6と同様に製造された比較例1〜23に係るチップインダクタを製造した。各めっき被膜の具体的な厚さは、図7に示される。このような比較例1〜23について、以下に説明する最長ウィスカ長さ評価、はんだ食われ性評価、はんだ付け性評価、接合信頼性評価を行った。評価結果を図7に示す。
この最長ウィスカ長さの評価においては、チップインダクタを基板等に実装していない状態にて、熱衝撃試験を行った。エージング条件として、−40℃から85℃へ変化させて再び−40℃とすることを1サイクルとし、一時間あたり3サイクルの条件にて2000サイクル行った。この熱衝撃試験は、チップインダクタに対して特有の前処理を行うことなく試験をした。その後、発生したウィスカの最長の長さを評価した。図7に示す表では、最長ウィスカ長さが50μm以上のものを「×」と評価し、20μm以上50μm未満のものを「△」と評価し、20μm未満のものを「○」と評価し、5μm未満のものを「◎」と評価した。
この最長ウィスカ長さの評価においては、チップインダクタを基板等に実装していない状態にて、室温で放置したことを想定して恒温試験を行った。エージング条件として、温度を30℃とし、湿度を60%とした状態で4000h放置した。この恒温試験は、チップインダクタに対して特有の前処理を行うことなく試験をした。その後、発生したウィスカの最長の長さを評価した。図7に示す表では、最長ウィスカ長さが50μm以上のものを「×」と評価し、20μm以上50μm未満のものを「△」と評価し、20μm未満のものを「○」と評価し、5μm未満のものを「◎」と評価した。
はんだ食われ性評価においては、チップインダクタの端子部分を260±5℃のはんだ槽に30秒浸漬させた後(より詳細な試験条件は、JISC60068−2−58に準ずる)、端子のはんだ食われを評価した。はんだ槽に入れるはんだとして、鉛フリーはんだ(M705)を用いた。図7に示す表では、電極面積の消失が10%以上のものを「×」と評価し、電極面積の消失が10%未満のものを「○」と評価した。
はんだ付け性評価においては、チップインダクタのエージング処理を行った後にはんだ槽へのディップ試験を行い、そのときの濡れ性について評価を行った。エージング条件として、真空雰囲気(Snの酸化要因を排除するため)で155℃にて16h放置した。その後、チップインダクタの端子部分を245±5℃のはんだ槽に3秒浸漬させた後(より詳細な試験条件は、「はんだ食われ性評価」でのディップ試験と同様である)、はんだの濡れ性を評価した。はんだ槽に入れるはんだとして、鉛フリーはんだ(M705)を用いた。図7に示す表では、二以上の不濡れ箇所があるものを「×」と評価し、一点の不濡れ箇所があるものを「△」と評価し、一点も不濡れ箇所がないものを「○」と評価した。
この接合信頼性評価においては、チップインダクタを基板にはんだ付けにより実装した状態にて、熱衝撃試験を行った。エージング条件として、−40℃から85℃へ変化させて再び−40℃とすることを1サイクルとし、一時間あたり3サイクルの条件にて1000サイクル行った。この熱衝撃試験は、チップインダクタを鉛フリーはんだ(M705)を用いて基板へ実装するという前処理を行った。その後、エージング前とエージング後の接合強度の変化率に基づいて評価を行った。図7に示す表では、接合強度の変化率が30%以上のものを「×」と評価し、20%以上30%未満のものを「△」と評価し、10%以上20%未満のものを「○」と評価し、0%以上10%未満のものを「◎」と評価した。
図7に示す表より、Niめっき被膜が0.5〜5.0μm、Cuめっき被膜が0.1〜0.5μm、Snめっき被膜が2.0〜6.0μmに設定されている実施例1〜6は、全ての評価において「○」あるいは「◎」と評価されているのに対して、比較例1〜23はいずれかの評価において「×」あるいは「△」と評価されている。以下、評価結果を詳細に検討する。なお、以下の検討においては、本発明に係る寸法条件の効果を説明し易い部分の評価結果を参照して説明しているが、以下で説明していない部分を参照することで、本発明の効果を確認してもよい。
Claims (3)
- チップ素体に、金属及びガラスを含有する焼付電極層を形成する焼付電極層形成工程と、
前記焼付電極層よりも外側に、0.5〜5μmの厚さのNiめっき被膜を形成するNiめっき被膜形成工程と、
前記Niめっき被膜上に、0.1〜0.5μmの厚さのCuめっき被膜を形成するCuめっき被膜形成工程と、
前記Cuめっき被膜上に、2〜6μmの厚さのSnめっき被膜を形成するSnめっき被膜形成工程と、
加熱することによって、前記Niめっき被膜と前記Snめっき被膜との間に、Cu−Sn合金層を形成するCu−Sn合金層形成工程と、
を有することを特徴とする電子部品の製造方法。 - 前記Cu−Sn合金層形成工程では、拡散によって前記Cuめっき被膜を消滅させることを特徴とする請求項1記載の電子部品の製造方法。
- 請求項1に記載の製造方法によって製造された電子部品。
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