JP2021068764A - チップ部品およびチップ部品の製造方法 - Google Patents
チップ部品およびチップ部品の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021068764A JP2021068764A JP2019191456A JP2019191456A JP2021068764A JP 2021068764 A JP2021068764 A JP 2021068764A JP 2019191456 A JP2019191456 A JP 2019191456A JP 2019191456 A JP2019191456 A JP 2019191456A JP 2021068764 A JP2021068764 A JP 2021068764A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- barrier layer
- layer
- plating
- electrode
- phosphorus content
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 82
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 67
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 58
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 58
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 43
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims abstract description 26
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 19
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 12
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 36
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 22
- 229910018104 Ni-P Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 229910018536 Ni—P Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 136
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 4
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
- C25D21/12—Process control or regulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
- C25D3/562—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of iron or nickel or cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
- C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
- C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
- C25D5/14—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium two or more layers being of nickel or chromium, e.g. duplex or triplex layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
- C25D7/06—Wires; Strips; Foils
- C25D7/0614—Strips or foils
- C25D7/0642—Anodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C1/00—Details
- H01C1/02—Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure
- H01C1/032—Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure plural layers surrounding the resistive element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C1/00—Details
- H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
- H01C1/142—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors the terminals or tapping points being coated on the resistive element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C1/00—Details
- H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
- H01C1/148—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors the terminals embracing or surrounding the resistive element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/006—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for manufacturing resistor chips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for manufacturing resistors with envelope or housing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/22—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming
- H01C17/24—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming by removing or adding resistive material
- H01C17/242—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming by removing or adding resistive material by laser
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/28—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for applying terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/001—Mass resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
- H01G2/02—Mountings
- H01G2/06—Mountings specially adapted for mounting on a printed-circuit support
- H01G2/065—Mountings specially adapted for mounting on a printed-circuit support for surface mounting, e.g. chip capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/228—Terminals
- H01G4/232—Terminals electrically connecting two or more layers of a stacked or rolled capacitor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Details Of Resistors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
【課題】半田喰われと剥離の両方を防止ことができる端子電極構造を備えたチップ部品を提供する。【解決手段】チップ抵抗器10は、機能素子である抵抗体3が形成された絶縁基板1と、絶縁基板1の両端部を覆うように形成されて抵抗体3に接続する一対の内部電極(表電極2と端面電極6および裏電極5)と、これら内部電極の表面に形成されたニッケルを主成分とするバリア層8と、バリア層8の表面に形成されたスズを主成分とする外部接続層9とを備えており、バリア層8が電解メッキにより形成されたニッケルとリンの合金メッキ(Ni−P)メッキからからなると共に、合金メッキ中のリンの含有率を内側領域と外側領域とで相違させ、バリア層8の少なくとも内側領域が磁性を有するようにした。【選択図】図2
Description
本発明は、部品本体の両端部に半田付け用の外部電極が設けられている面実装タイプのチップ部品と、そのようなチップ部品の製造方法に関する。
チップ部品の一例であるチップ抵抗器は、直方体形状の絶縁基板(部品本体)と、絶縁基板の表面に所定間隔を存して対向配置された一対の表電極と、対をなす表電極どうしを橋絡する抵抗体(機能素子)と、抵抗体を覆う保護膜と、絶縁基板の裏面に所定間隔を存して対向配置された一対の裏電極と、対応する表電極と裏電極を橋絡する一対の端面電極と、これら表電極と裏電極および端面電極を覆うように絶縁基板の両端部に形成された一対の外部電極等によって主に構成されている。
表電極と裏電極および端面電極は内部電極を構成するものであり、これらは銀(Ag)や銅(Cu)を主成分とする材料によって形成される。外部電極は、内部電極の表面に被着されるニッケル(Ni)を主成分とするバリア層と、バリア層の表面に被着されるスズ(Sn)を主成分とする外部接続層とで構成されており、これらバリア層と外部接続層は電解メッキによって形成される。
このような構成のチップ抵抗器を回路基板に実装する場合、回路基板に設けられた配線パターンのランドにはんだペーストを塗布した後、外部接続層がはんだペーストに重なるようにチップ抵抗器を回路基板上に載置し、この状態ではんだペーストを溶融・固化することによって外部接続層がランドにはんだ付けされる。はんだ材料としては、例えば、スズ(Sn)と鉛(Pb)が約6:4(Sn63%−Pb37%)の比で混ざった共晶はんだと呼ばれるものが使用されている。このような組成の共晶はんだの融点は183℃であるが、はんだを溶融させるのに融点以上の熱を加える必要があるため、はんだ付け時の熱によって内部電極を構成するAgやCuがはんだ材料側に溶け出す現象、いわゆる「はんだ喰われ」と呼ばれる現象が発生してしまう虞がある。
このはんだ喰われを防止するために設けられているのがニッケルメッキからなるバリア層であり、ニッケルメッキ層の厚みが2μm以上あれば、はんだ喰われを効果的に防止できることが知られている。しかし、ニッケルメッキ層が厚く(特に15μm以上)なると、外部応力によって絶縁基板から剥離しやすくなり、剥離による断線や、腐食ガスによる剥離した部分の硫化などの不具合が発生してしまうことがある。そこで従来、特許文献1に記載されているように、チップ抵抗器の内部電極上に金(Au)のストライクめっきをした後、ニッケルメッキ層(バリア層)とスズメッキ層(外部接続層)を順次形成することにより、バリア層を構成するニッケルメッキ層の密着性を高めるようにした端子電極構造が提案されている。
近年、世界的な環境保護の観点から鉛フリー化が推奨されており、鉛をほとんど含まない鉛フリーはんだと呼ばれるものが使用されている。ここで、例えば組成がSn96.5%−Ag3%−Cu0.5%の鉛フリーはんだを使用した場合、この鉛フリーはんだの融点は220℃であり、共晶はんだを使用した場合に比べてはんだ実装時の加熱温度が高温になるため、バリア層を構成するニッケルがはんだ材料側に溶け出しやすくなる。したがって、ニッケルメッキ層を厚くしてはんだ喰われを防止する必要があるが、ニッケルメッキ層が厚くなると剥離しやすくなるため、はんだ喰われと剥離の両方を防止することが困難となり、また、ニッケルメッキ層を厚くするとメッキ時間や材料コストが上昇してしまう。なお、特許文献1に記載された端子電極構造のように、ニッケルメッキ層の下地メッキとして金のストライクめっき処理を行えば、ニッケルメッキ層の密着性を高めることは可能となるが、金のストライクめっきによってコスト高になるという問題がある。
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、半田喰われと剥離の両方を防止ことができる端子電極構造を備えたチップ部品を提供することにあり、第2の目的は、そのようなチップ部品の製造方法を提供することにある。
上記第1の目的を達成するために、本発明のチップ部品は、機能素子が形成された部品本体と、前記部品本体の両端部を覆うように形成されて前記機能素子に接続する一対の内部電極と、前記内部電極の表面に形成されたニッケルを主成分とするバリア層と、前記バリア層の表面に形成されたスズを主成分とする外部接続層とを備え、前記バリア層は電解メッキにより形成されたニッケルとリンの合金メッキからなり、この合金メッキにおけるリンの含有率が前記内部電極に接する内側領域と前記外部接続層に接する外側領域とで相違していると共に、前記バリア層の少なくとも内側領域が磁性を有していることを特徴としている。
このように構成されたチップ部品は、外部接続層の下地層であるバリア層がニッケル(Ni)を主成分としてリン(P)を含有する合金(Ni−P)メッキからなり、この合金メッキはスズへの拡散がニッケルよりも遅いため、バリア層を徒に厚く形成しなくても、高温使用下におけるはんだ喰われを防止することができる。しかも、バリア層を構成する合金メッキ中のリンの含有率を内側領域と外側領域とで相違させ、バリア層の少なくとも内側領域が磁性を有するようにしたので、その磁気特性を利用して、例えば、製品の検査工程で磁気選別を行ったり、製品をテープ状の包装体に収納するテーピング工程や、製品を包装体から取り出して回路基板上に実装する際に、磁気によって製品の姿勢を安定させることが可能になる。
上記構成のチップ部品において、バリア層の内側領域に磁性を持たせるためには、バリア層の内側領域におけるリンの含有率を5%以下にすることが好ましい。
上記第2の目的を達成するために、本発明によるチップ部品の製造方法は、部品本体に機能素子を形成する工程と、前記部品本体の両端部を覆うように一対の内部電極を形成する工程と、前記内部電極の表面にニッケルを主成分としてリンを含有するバリア層を電解メッキにより形成する工程と、前記バリア層の表面にスズを主成分とする外部接続層を電解メッキにより形成する工程と、を備え、前記バリア層を形成する電解メッキ工程において、電流密度を経時的に変更することにより、前記内部電極に接する内側領域と前記外部接続層に接する外側領域とでリンの含有率を相違させることを特徴としている。
このようにして製造されたチップ部品は、外部接続層の下地層であるバリア層がニッケル(Ni)を主成分としてリン(P)を含有する合金(Ni−P)メッキからなり、この合金メッキはスズへの拡散がニッケルよりも遅いため、バリア層を徒に厚く形成しなくても、高温使用下におけるはんだ喰われを防止することができる。しかも、バリア層を形成する電解メッキ工程において、電流密度を経時的に変更して合金メッキ中のリンの含有率を内側領域と外側領域とで相違させ、バリア層にリンの含有率の低い領域とリンの含有率の高い領域を形成するようにしたので、リンの含有率が低い領域によってバリア層に磁性を持たせることができる。したがって、かかるバリア層の磁気特性を利用して、例えば、製品の検査工程で磁気選別を行ったり、製品をテープ状の包装体に収納するテーピング工程や、製品を包装体から取り出して回路基板上に実装する際に、磁気によって製品の姿勢を安定させることが可能になる。
この場合において、バリア層を形成する電解メッキ工程で、初めに所定の電流密度で電解メッキを行ってリンの含有率が0.5%以下の低リンメッキ層を形成した後、電流密度を下げてリンの含有率が高い高リンメッキ層を形成すると、電解メッキの電流密度を制御するだけで、磁気特性と耐熱特性の両方を併せ持つバリア層を容易に形成することができる。
本発明のチップ部品とその製造方法によれば、外部接続層の下地層として形成されるバリア層のはんだ喰われと剥離の両方を防止ことができると共に、バリア層に付与した磁気特性を利用して、製品の検査工程やテーピング工程等を安定的に行うことができる。
以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明すると、図1は本発明の実施形態例に係るチップ抵抗器10の平面図、図2は図1のII−II線に沿う断面図である。
図1と図2に示すように、チップ部品の一例であるチップ抵抗器10は、直方体形状の絶縁基板1と、絶縁基板1の表面における長手方向両端部に形成された一対の表電極2と、一対の表電極2間を橋絡するように形成された抵抗体3と、抵抗体3の全体と表電極2の一部を被覆する保護層4と、絶縁基板1の裏面における長手方向両端部に形成された一対の裏電極5と、絶縁基板1の長手方向両端面に形成されて対応する表電極2と裏電極5間を導通する一対の端面電極6と、これら表電極2と裏電極5および端面電極6を被覆する一対の外部電極7とによって主に構成されている。
絶縁基板1はセラミックス等からなる部品本体であり、この絶縁基板1はシート状の大判基板を縦横に延びる1次分割溝と2次分割溝に沿って分割することにより多数個取りされたものである。
一対の表電極2は絶縁基板1の相対する短辺側に所定の間隔を存して矩形状に形成されており、これら表電極2はAg系ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものである。
抵抗体3は機能素子であり、この抵抗体3は酸化ルテニウム等の抵抗ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものである。抵抗体3は平面視で矩形状に形成されており、その長手方向の両端部はそれぞれ表電極2に重なっている。なお、抵抗体3にはトリミング溝3aが形成されており、このトリミング溝3aによって抵抗体3の抵抗値が調整されている。
保護層4はアンダーコート層とオーバーコート層の2層構造からなる。アンダーコート層はガラスペーストをスクリーン印刷して焼成させたものであり、このアンダーコート層はトリミング溝3aを形成する前に抵抗体3を覆うように形成されている。オーバーコート層はエポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化させたものであり、このオーバーコート層は、アンダーコート層の上から抵抗体3にトリミング溝3aを形成した後に、トリミング溝3aを含めて抵抗体3とアンダーコート層を全体的に覆うように形成されている。
一対の裏電極5は絶縁基板1の裏面における表電極2と対応する位置に所定の間隔を存して矩形状に形成されており、これら裏電極5はAgペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成させたものである。
一対の端面電極6は、絶縁基板1の端面にNi−Crをスパッタしたり、絶縁基板1の端面にAg系ペーストを塗布して加熱硬化させたものである。端面電極6は対応する表電極2と裏電極5間を導通するように形成されており、これら表電極2と端面電極6および裏電極5によって断面コ字状の内部電極が構成されている。
一対の外部電極7は、内部電極(表電極2と端面電極6および裏電極5)の表面に被着されるバリア層8と、バリア層8の表面に被着される外部接続層9とで構成されており、これらバリア層8と外部接続層9は電解メッキによって形成される。バリア層8はニッケル(Ni)を主成分としてリン(P)を含有する合金メッキ(Ni−Pメッキ層)であり、その厚みは2μm〜15μmの範囲に設定されている。また、外部接続層9はスズ(Sn)を主成分とするSnメッキ層であり、その厚みは2μm〜15μmの範囲に設定されている。
ここで、バリア層8を構成する合金メッキは、ニッケルに含まれるリンの含有量が多いほど、外部接続層9を構成するスズへの拡散を抑える効果は高まるが、リンの含有量が多くなるとバリア層8の磁性が失われてしまうため、バリア層8中のニッケルに対するリンの含有率が5%以下に収まるようにしている。その際、電解メッキ装置の電流密度を制御することにより、バリア層8におけるリンの含有率を内側領域と外側領域とで相違させ、バリア層8の少なくとも内側領域が磁性を有するようにしている。具体的には、初期段階において高電流密度条件で電解メッキを行うことにより、バリア層8の内側領域にリンの含有率が0.5%以下の低リン含有量層を形成した後、電流密度を下げて低高電流密度条件で電解メッキを行うことにより、バリア層8の外側領域にリンの含有率が2%〜5%程度の高リン含有量層を形成するようにしている。
次に、上記の如く構成されたチップ抵抗器10の製造方法について、図3に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、絶縁基板1が多数個取りされる大判基板を準備する。この大判基板には1次分割溝と2次分割溝が格子状に設けられており、両分割溝によって区切られたマス目の1つ1つが1個分のチップ領域となる。そして、図3に示すように、このような大判基板に対して以下に説明する各工程が一括して行われる。
最初の工程では、大判基板の裏面にAgペーストをスクリーン印刷して乾燥することにより、各チップ形成領域の長手方向両端部に所定間隔を存して対向する一対の裏電極5を形成する(ステップS1)。
次に、大判基板の表面にAg−Pdペーストをスクリーン印刷して乾燥することにより、各チップ形成領域の長手方向両端部に所定間隔を存して対向する一対の表電極2を形成する(ステップS2)。しかる後、表電極2と裏電極5を約850℃の高温で同時に焼成する。なお、これら表電極2と裏電極5は個別に焼成しても良く、その形成順を逆にして裏電極5よりも表電極2を先に形成するようにしても良い。
次に、大判基板の表面に酸化ルテニウム等を含有した抵抗ペーストをスクリーン印刷して乾燥することにより、両端部を表電極2に重ね合わせた抵抗体3を形成した後、これを約850℃の高温で焼成する(ステップS3)。
次に、抵抗体3を覆う領域にガラスペーストをスクリーン印刷して乾燥することにより、抵抗体3を被覆するアンダーコート層を形成した後、これを約600℃の温度で焼成する(ステップS4)。
次に、一対の表電極2にプローブを当接させて抵抗体3の抵抗値を測定しながら、アンダーコート層の上からレーザ光を照射することにより、抵抗体3にトリミング溝3aを形成して抵抗値を調整する(ステップS5)。
次に、アンダーコート層の上からエポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷した後、これを約200℃の温度で加熱硬化してオーバーコート層を形成する(ステップS6)。これにより、アンダーコート層とオーバーコート層からなる2層構造の保護層4が形成される。
次に、大判基板を1次分割溝に沿って短冊状基板に1次分割した後(ステップS7)、この短冊状基板の分割面にNi/Crをスパッタすることにより、短冊状基板の表裏両面に設けられた表電極2と裏電極5間を接続する端面電極6を形成する(ステップS8)。なお、短冊状基板の分割面にNi/Crをスパッタする代わりに、Ag系ペーストを塗布して加熱硬化させることによって端面電極6を形成するようにしても良い。
次に、短冊状基板を2次分割溝に沿って複数のチップ状基板に2次分割した後(ステップS9)、これらチップ状基板に対して電解メッキを施すことにより、チップ状基板の両端部に内部電極(表電極2と端面電極6および裏電極5)を覆うバリア層8を形成する(ステップS10)。このバリア層8は、ニッケル(Ni)を主成分としてリン(P)を含有する合金メッキ(Ni−Pメッキ層)からなり、その厚みは2μm〜15μmの範囲に設定されている。
ここで、バリア層8を構成する合金メッキは、ニッケルに含まれるリンの含有量が多いほど、次工程で形成される外部接続層9を構成するスズ中にニッケルが拡散してしまうことを抑えられるが、リンの含有量が多くなるとバリア層8の磁性が失われてしまうため、バリア層8のニッケルに対するリンの含有率が5%以下に収まるようにしている。その際、電解メッキ装置の電流密度(単位面積当たりの電気量)を制御し、初期段階では高電流密度条件で電解メッキを行うことにより、バリア層8の内側領域にリンの含有率が0.5%以下の低リン含有量層を形成する。その後、電流密度を下げて低高電流密度条件で電解メッキを行うことにより、バリア層8の外側領域にリンの含有率が高い(2%〜5%程度)高リン含有量層を形成する。その結果、リンの含有率が少ないバリア層8の内側領域によって磁性を持たせることができると共に、リンの含有率が多いバリア層8の外側領域によって拡散を抑えることができる。
次に、チップ状基板に対して電解メッキを施すことにより、バリア層8の表面を覆う外部接続層9を形成する(ステップS11)。外部接続層9はスズ(Sn)を主成分とするSnメッキ層であり、その厚みは2μm〜15μmの範囲に設定されている。これにより、バリア層8と外部接続層9からなる2層構造の外部電極7が形成され、図1と図2に示す
以上説明したように、本実施形態例に係るチップ抵抗器10では、スズメッキからなる外部接続層9の下地層であるバリア層8が、ニッケルを主成分としてリンを含有する合金メッキからなり、この合金メッキ(Ni−P)はスズへの拡散がニッケルよりも遅いため、バリア層8を徒に厚く形成しなくても、高温使用下におけるはんだ喰われを防止することができる。しかも、バリア層8の磁性が失われてしまうのを防止するために、合金メッキ中のリンの含有率を内側領域と外側領域とで相違させ、バリア層8の少なくとも内側領域が磁性を有するようにしたので、バリア層8の磁気特性を利用して、例えば、製品の検査工程で磁気選別を行ったり、製品をテープ状の包装体に収納するテーピング工程や、製品を包装体から取り出して回路基板上に実装する際に、磁気によって製品の姿勢を安定させることが可能になる。
また、本実施形態例に係るチップ抵抗器10の製造方法では、バリア層8を形成する電解メッキ工程で電解メッキ装置の電流密度を制御し、初めに高電流密度条件で電解メッキを行うことにより、バリア層8の内側領域にリンの含有率が0.5%以下の低リン含有量層を形成した後、電流密度を下げてバリア層8の外側領域にリンの含有率が高い(2%〜5%程度)高リン含有量層を形成するようにしたので、電解メッキの電流密度を制御するだけで、磁気特性と耐熱特性の両方を併せ持つバリア層8を容易に形成することができる。しかも、電流密度を変更するだけで済むため、1回のメッキ工程でバリア層8を形成することができ、別々のメッキ工程で形成する場合に比べると、リンの含有率が異なるバリア層8にも関わらず、界面のできない密着性に優れたバリア層8を形成することができる。
なお、上記の実施形態例では、バリア層8の内側領域にリンの含有率が0.5%以下の低リン含有量層を形成すると共に、バリア層8の外側領域にリンの含有率が2%〜5%程度の高リン含有量層を形成するようにしているが、電解メッキ工程における電流密度を高電流密度条件から低電流密度条件へ徐々に変更することにより、バリア層8中のリンの含有率が内側領域から外側領域に向かって境目なく無段階で高まるようにしても良い。
また、上記の実施形態例では、機能素子として抵抗体3を有するチップ抵抗器に本発明を適用したものについて説明したが、抵抗体以外の機能素子、例えばインダクタやコンデンサ等を有するチップ部品にも本発明は適用可能である。
1 絶縁基板(部品本体)
2 表電極(内部電極)
3 抵抗体(機能素子)
4 保護層
5 裏電極(内部電極)
6 端面電極(内部電極)
7 外部電極
8 バリア層
9 外部接続層
10 チップ抵抗器(チップ部品)
2 表電極(内部電極)
3 抵抗体(機能素子)
4 保護層
5 裏電極(内部電極)
6 端面電極(内部電極)
7 外部電極
8 バリア層
9 外部接続層
10 チップ抵抗器(チップ部品)
Claims (4)
- 機能素子が形成された部品本体と、前記部品本体の両端部を覆うように形成されて前記機能素子に接続する一対の内部電極と、前記内部電極の表面に形成されたニッケルを主成分とするバリア層と、前記バリア層の表面に形成されたスズを主成分とする外部接続層とを備え、
前記バリア層は電解メッキにより形成されたニッケルとリンの合金メッキからなり、この合金メッキにおけるリンの含有率が前記内部電極に接する内側領域と前記外部接続層に接する外側領域とで相違していると共に、前記バリア層の少なくとも内側領域が磁性を有していることを特徴とするチップ部品。 - 請求項1に記載のチップ部品において、
前記バリア層の内側領域におけるリンの含有率が5%以下であることを特徴とするチップ部品。 - 部品本体に機能素子を形成する工程と、前記部品本体の両端部を覆うように一対の内部電極を形成する工程と、前記内部電極の表面にニッケルを主成分としてリンを含有するバリア層を電解メッキにより形成する工程と、前記バリア層の表面にスズを主成分とする外部接続層を電解メッキにより形成する工程と、を備え、
前記バリア層を形成する電解メッキ工程において、電流密度を経時的に変更することにより、前記内部電極に接する内側領域と前記外部接続層に接する外側領域とでリンの含有率を相違させることを特徴とするチップ部品の製造方法。 - 請求項3に記載のチップ部品の製造方法において、
前記バリア層を形成する際に、初めに所定の電流密度で電解メッキを行ってリンの含有率が0.5%以下の低リンメッキ層を形成した後、電流密度を低めてリンの含有率が高い高リンメッキ層を形成するようにしたことを特徴とするチップ部品の製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019191456A JP7349317B2 (ja) | 2019-10-18 | 2019-10-18 | チップ部品およびチップ部品の製造方法 |
US17/769,311 US20240153678A1 (en) | 2019-10-18 | 2020-09-24 | Chip component and chip component production method |
CN202080073081.1A CN114600204B (zh) | 2019-10-18 | 2020-09-24 | 芯片零件及芯片零件的制造方法 |
PCT/JP2020/036055 WO2021075222A1 (ja) | 2019-10-18 | 2020-09-24 | チップ部品およびチップ部品の製造方法 |
DE112020005014.9T DE112020005014T5 (de) | 2019-10-18 | 2020-09-24 | Chip-Bauteil und Verfahren zur Herstellung von Chip-Bauteilen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019191456A JP7349317B2 (ja) | 2019-10-18 | 2019-10-18 | チップ部品およびチップ部品の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021068764A true JP2021068764A (ja) | 2021-04-30 |
JP7349317B2 JP7349317B2 (ja) | 2023-09-22 |
Family
ID=75537608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019191456A Active JP7349317B2 (ja) | 2019-10-18 | 2019-10-18 | チップ部品およびチップ部品の製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240153678A1 (ja) |
JP (1) | JP7349317B2 (ja) |
CN (1) | CN114600204B (ja) |
DE (1) | DE112020005014T5 (ja) |
WO (1) | WO2021075222A1 (ja) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58107605A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-27 | 松下電器産業株式会社 | チツプ抵抗器の製造方法 |
JPH03214601A (ja) * | 1990-01-19 | 1991-09-19 | Alps Electric Co Ltd | 可変抵抗器 |
JPH10223403A (ja) * | 1997-02-03 | 1998-08-21 | Hokuriku Electric Ind Co Ltd | チップ部品 |
JPH1167588A (ja) * | 1997-08-18 | 1999-03-09 | Tdk Corp | Cr複合電子部品とその製造方法 |
JP2001110601A (ja) * | 1999-10-14 | 2001-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 抵抗器およびその製造方法 |
JP2001274539A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法 |
JP2006131949A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品、及びめっき方法 |
US20150357097A1 (en) * | 2014-06-06 | 2015-12-10 | Yageo Corporation | Chip resistor |
JP2016151060A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 富士通株式会社 | 電子デバイス及びその製造方法 |
JP2019117900A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | Tdk株式会社 | 積層電子部品 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3276765B2 (ja) | 1994-02-16 | 2002-04-22 | 清川メッキ工業株式会社 | チップ固定抵抗器の電極端子形成方法 |
JP3104690B2 (ja) * | 1998-11-09 | 2000-10-30 | 松下電器産業株式会社 | 角板型チップ抵抗器の製造方法 |
WO2009072544A1 (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-11 | Hitachi Metals, Ltd. | 電極構造及びその製造方法、回路基板、半導体モジュール |
CN101906624B (zh) * | 2009-06-05 | 2012-02-08 | 中国科学院金属研究所 | 一种制备铁镍磷化学镀层的方法 |
JP2015056532A (ja) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 株式会社東芝 | 半導体装置及びその製造方法 |
-
2019
- 2019-10-18 JP JP2019191456A patent/JP7349317B2/ja active Active
-
2020
- 2020-09-24 DE DE112020005014.9T patent/DE112020005014T5/de active Pending
- 2020-09-24 WO PCT/JP2020/036055 patent/WO2021075222A1/ja active Application Filing
- 2020-09-24 CN CN202080073081.1A patent/CN114600204B/zh active Active
- 2020-09-24 US US17/769,311 patent/US20240153678A1/en active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58107605A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-27 | 松下電器産業株式会社 | チツプ抵抗器の製造方法 |
JPH03214601A (ja) * | 1990-01-19 | 1991-09-19 | Alps Electric Co Ltd | 可変抵抗器 |
JPH10223403A (ja) * | 1997-02-03 | 1998-08-21 | Hokuriku Electric Ind Co Ltd | チップ部品 |
JPH1167588A (ja) * | 1997-08-18 | 1999-03-09 | Tdk Corp | Cr複合電子部品とその製造方法 |
JP2001110601A (ja) * | 1999-10-14 | 2001-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 抵抗器およびその製造方法 |
JP2001274539A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 電子デバイス搭載プリント配線板の電極接合方法 |
JP2006131949A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Murata Mfg Co Ltd | 電子部品、及びめっき方法 |
US20150357097A1 (en) * | 2014-06-06 | 2015-12-10 | Yageo Corporation | Chip resistor |
JP2016151060A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 富士通株式会社 | 電子デバイス及びその製造方法 |
JP2019117900A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | Tdk株式会社 | 積層電子部品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114600204A (zh) | 2022-06-07 |
JP7349317B2 (ja) | 2023-09-22 |
US20240153678A1 (en) | 2024-05-09 |
CN114600204B (zh) | 2024-08-09 |
DE112020005014T5 (de) | 2022-07-07 |
WO2021075222A1 (ja) | 2021-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7782173B2 (en) | Chip resistor | |
WO2007034759A1 (ja) | チップ抵抗器 | |
JP2018032670A (ja) | チップ部品、チップ部品の実装構造、チップ抵抗器の製造方法 | |
JP2016213352A (ja) | チップ抵抗器 | |
JP2014135427A (ja) | チップ抵抗器 | |
WO2021075222A1 (ja) | チップ部品およびチップ部品の製造方法 | |
WO2021075221A1 (ja) | チップ部品 | |
JP2000306711A (ja) | 多連チップ抵抗器およびその製造方法 | |
JP2006319260A (ja) | チップ抵抗器 | |
JP3118509B2 (ja) | チップ抵抗器 | |
WO2021205773A1 (ja) | 電子部品 | |
JP2001155955A (ja) | 外部端子電極具備電子部品及びその搭載電子用品 | |
JP2021005683A (ja) | チップ抵抗器 | |
JPH08213221A (ja) | 角形薄膜チップ抵抗器の製造方法 | |
JP4081873B2 (ja) | 抵抗器およびその製造方法 | |
JP2000138102A (ja) | 抵抗器およびその製造方法 | |
JP3767084B2 (ja) | 抵抗器の製造方法 | |
JPH08222478A (ja) | チップ型電子部品 | |
JP2003282304A (ja) | チップ抵抗器およびその製造方法 | |
JP2023157576A (ja) | チップ抵抗器およびチップ抵抗器の製造方法 | |
JP2000294402A (ja) | 多連チップ抵抗器およびその製造方法 | |
JP2021012066A (ja) | 硫化検出センサ | |
JP2004023006A (ja) | チップ抵抗器 | |
JP2021061311A (ja) | チップ部品 | |
JPH1126203A (ja) | 抵抗器およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220905 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230905 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230911 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7349317 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |