JPH0385715A - 電子部品の電極形成方法 - Google Patents
電子部品の電極形成方法Info
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- JPH0385715A JPH0385715A JP1223521A JP22352189A JPH0385715A JP H0385715 A JPH0385715 A JP H0385715A JP 1223521 A JP1223521 A JP 1223521A JP 22352189 A JP22352189 A JP 22352189A JP H0385715 A JPH0385715 A JP H0385715A
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Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電子部品の電極を溶射にて形成する方法に関
する。
する。
従来の技術
従来、フィルムコンデンサ等の電子部品の電極形成は、
Cu、Zn、Sn、Pb等を主成分とした溶射材を用い
ている(例えば、特公昭5329218号公報、特公昭
53−29219号公報等参照)。
Cu、Zn、Sn、Pb等を主成分とした溶射材を用い
ている(例えば、特公昭5329218号公報、特公昭
53−29219号公報等参照)。
発明が解決しようとする課題
電子部品の電極を溶射にて形成する場合、従来、Zn合
金または5n−Pb合金等の線材をアークまたはプラズ
マ等で溶融させ、高速のエアーで吹付け、電子部品の当
該位置に付着させるという方法がとられるが、その際上
記金属が溶融した粉末状態で飛散するときの粒径は数μ
〜数10μと微粒であるため、粉末の表面が容易に酸化
される。
金または5n−Pb合金等の線材をアークまたはプラズ
マ等で溶融させ、高速のエアーで吹付け、電子部品の当
該位置に付着させるという方法がとられるが、その際上
記金属が溶融した粉末状態で飛散するときの粒径は数μ
〜数10μと微粒であるため、粉末の表面が容易に酸化
される。
そのため、溶射により形成した電極は半田付性が非常に
悪いという問題がある。
悪いという問題がある。
そこで、電極の半田付性を向上させるため、溶射後、溶
射金属の表面を還元し、溶射金属の表面を半田付性のよ
い金属、例えば半田をコーティングすれば電極としての
半田付性は若干向上する。
射金属の表面を還元し、溶射金属の表面を半田付性のよ
い金属、例えば半田をコーティングすれば電極としての
半田付性は若干向上する。
すなわち、第7図(a)に示すように、電子部品の素子
16に溶射金属17を溶射した後、溶射金属の表面を研
磨し、さらにフラックス等により、還元すると、溶射金
属の内部17パは酸化物の多い層であるが、表面17′
は還元された金属の状態となる。この状態で半田18を
コーティングし、半田デイツプを行なう。
16に溶射金属17を溶射した後、溶射金属の表面を研
磨し、さらにフラックス等により、還元すると、溶射金
属の内部17パは酸化物の多い層であるが、表面17′
は還元された金属の状態となる。この状態で半田18を
コーティングし、半田デイツプを行なう。
このようにすると、半田デイツプの回数が1〜2回まで
は、第7・図(b)のように基板19との間にきれいな
半田フィレット18′を形成することができる。
は、第7・図(b)のように基板19との間にきれいな
半田フィレット18′を形成することができる。
しかし、半田デイツプを2〜3回以上行なうと、還元さ
れた金属層17′は、半田中に拡散し消失していく。そ
のため半田付状態は、第7図(C)のように不充分な半
田フィレット18“の状態となり半田付不良を生じるこ
とになる。
れた金属層17′は、半田中に拡散し消失していく。そ
のため半田付状態は、第7図(C)のように不充分な半
田フィレット18“の状態となり半田付不良を生じるこ
とになる。
電子部品には、最近の高密度・高信頼化の実装技術の要
望に伴い、半田デイツプ3回までは良好な半田付状態を
得る半田付性が求められており、以上述べた従来の溶射
による電極形成では、充分な半田付性が得られていなか
った。
望に伴い、半田デイツプ3回までは良好な半田付状態を
得る半田付性が求められており、以上述べた従来の溶射
による電極形成では、充分な半田付性が得られていなか
った。
従来の溶射による電極形成法では、溶射金属粒子の表面
が酸化された状態で、電極を形成していくため、粒子間
の結合強度、すなわち電極としての強度が弱いという問
題点もあった。
が酸化された状態で、電極を形成していくため、粒子間
の結合強度、すなわち電極としての強度が弱いという問
題点もあった。
本発明は、電子部品の電気を溶射にて形成する場合、従
来の方法では上記のように、電極としての半田付性が悪
く、また電極としての強度も弱いという問題点を解決す
るための電極形成方法を提供することを目的としている
。
来の方法では上記のように、電極としての半田付性が悪
く、また電極としての強度も弱いという問題点を解決す
るための電極形成方法を提供することを目的としている
。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明の電極形成法におい
ては、0.1〜10重量%のPを含むCu合金あるいは
Agを60重量%以上含むCu合金を溶射材として用い
る。これにより溶射時に金属粒子の表面の酸化を抑える
ことができ、電極としての半田付性の向上と電極強度の
向上が計れる。
ては、0.1〜10重量%のPを含むCu合金あるいは
Agを60重量%以上含むCu合金を溶射材として用い
る。これにより溶射時に金属粒子の表面の酸化を抑える
ことができ、電極としての半田付性の向上と電極強度の
向上が計れる。
電極の特性あるいは半田付性をより向上させるため電極
構造を多層にする。たとえば電極の最内層は、電子部品
の素子と電位差の少ない金属、例えは、Cu−Zn合金
とし、次に中間層は、Pを含むCu合金、あるいはAg
を60重量%以上含むCu合金とし、最外層は5n−P
b合金とする。
構造を多層にする。たとえば電極の最内層は、電子部品
の素子と電位差の少ない金属、例えは、Cu−Zn合金
とし、次に中間層は、Pを含むCu合金、あるいはAg
を60重量%以上含むCu合金とし、最外層は5n−P
b合金とする。
作 用
溶射金属としてPを含むCu合金を用いれば電極の酸化
が押えられる理由を次に述べる。
が押えられる理由を次に述べる。
Pを含むCu合金が溶射時に溶融したとき、Pは優先的
に02と反応するため、溶射金属のCu等の酸化を抑制
あるいはCu等の酸化物を還元する。すなわち、 4P+Cu+50−+2P205+Cu2 P + 5
Cu O+P 20 s + 5 Cu等の反応が生
しる。
に02と反応するため、溶射金属のCu等の酸化を抑制
あるいはCu等の酸化物を還元する。すなわち、 4P+Cu+50−+2P205+Cu2 P + 5
Cu O+P 20 s + 5 Cu等の反応が生
しる。
また、溶射金属としてAgを60重量%以上含む場合、
Agは溶射時に殆ど酸化されないため、形成された電極
は半田付性が良好であり、また溶射粒子間の結合強度も
高いものが得られる。
Agは溶射時に殆ど酸化されないため、形成された電極
は半田付性が良好であり、また溶射粒子間の結合強度も
高いものが得られる。
実 施 例
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第1図は本発明の第1実施例において、そのフィルムコ
ンデンザに溶射による電極を形成した状態を示す。第1
図において、1はフィルム、2はフィルム上に形成され
たAI薄膜であり、フイルムコンデンザの素子13を構
成している。3は溶射により形成したP−Cu合金又は
P−AgCu合金の電極である。溶射材としては表1の
■、■に示す合金のワイヤ材を用い、アーク溶射あるい
はプラズマ溶射により4の矢印の方向から溶射を行った
ものである。
ンデンザに溶射による電極を形成した状態を示す。第1
図において、1はフィルム、2はフィルム上に形成され
たAI薄膜であり、フイルムコンデンザの素子13を構
成している。3は溶射により形成したP−Cu合金又は
P−AgCu合金の電極である。溶射材としては表1の
■、■に示す合金のワイヤ材を用い、アーク溶射あるい
はプラズマ溶射により4の矢印の方向から溶射を行った
ものである。
表1
の酸化を最少限に抑える量であることが必要である。そ
のため溶射時の雰囲気により必要なPの量は異なってく
る。溶射をN2等の非酸化性カスにて行なう場合、ある
いは減圧容器中で非酸化性カスにて行なう場合、Pff
iは、0.1〜0.5重量%あれば充分である。しかし
、通常のアーク溶剤のようにエアにて行なう場合は、P
量を多くする必要がある。但しP量が10 w t%を
越えると、P−Cu合金として脆くなるため、ワイヤ材
として加工が困難になり実用的てなくなる。またP量が
多くなるほと、溶射粒子の凝固収縮量が多くなり、溶射
層の残留応力および変形が多くなり、実用的でなくなる
。溶射て実用的なP量の範囲は0.1〜10wt%と限
定される。
のため溶射時の雰囲気により必要なPの量は異なってく
る。溶射をN2等の非酸化性カスにて行なう場合、ある
いは減圧容器中で非酸化性カスにて行なう場合、Pff
iは、0.1〜0.5重量%あれば充分である。しかし
、通常のアーク溶剤のようにエアにて行なう場合は、P
量を多くする必要がある。但しP量が10 w t%を
越えると、P−Cu合金として脆くなるため、ワイヤ材
として加工が困難になり実用的てなくなる。またP量が
多くなるほと、溶射粒子の凝固収縮量が多くなり、溶射
層の残留応力および変形が多くなり、実用的でなくなる
。溶射て実用的なP量の範囲は0.1〜10wt%と限
定される。
また、P−Cu合金の残留応力、溶射時の変形量は、溶
射前のP−Cu合金に含まれるP量により異なるが、残
留応力及び溶射時の変形を実用レベルに押さえるには、
第1図に示す電極3の厚さ5を0.7mm以下にするこ
とが有効である。
射前のP−Cu合金に含まれるP量により異なるが、残
留応力及び溶射時の変形を実用レベルに押さえるには、
第1図に示す電極3の厚さ5を0.7mm以下にするこ
とが有効である。
表1の■て示ずようにP−CuにAgを加えると、融点
を下げると共に、溶射金属粒子の酸化をより少なくする
ことができる。特に7P−20Ag−73Cuは三元共
晶で、融点が646℃と低いため、低温溶射が可能であ
る。
を下げると共に、溶射金属粒子の酸化をより少なくする
ことができる。特に7P−20Ag−73Cuは三元共
晶で、融点が646℃と低いため、低温溶射が可能であ
る。
第2図は本発明の第2の実施例で、10は電子部品の素
子13と電位差の少ない溶射金属層、例えば素子13の
主構成要素がAI薄膜2であればCu−Zn合金層であ
る。次にP−Cu合金3を溶射し、さらにその上にSn
あるいは5n−Pb合金のコーティング層11を形成し
たものである。
子13と電位差の少ない溶射金属層、例えば素子13の
主構成要素がAI薄膜2であればCu−Zn合金層であ
る。次にP−Cu合金3を溶射し、さらにその上にSn
あるいは5n−Pb合金のコーティング層11を形成し
たものである。
素子に接する溶射金属を素子と電位差の少ない金属にす
るのは局所電池作用による電蝕を防ぐためてあり、電極
の最外層に5n−Pb合金をコーティングすることによ
りプリント基板等への実装時の半田付性をより向上させ
ることができる。
るのは局所電池作用による電蝕を防ぐためてあり、電極
の最外層に5n−Pb合金をコーティングすることによ
りプリント基板等への実装時の半田付性をより向上させ
ることができる。
なお、電極の最外層にSn合金をコーティングする方法
としては、第2図のP−Cu合金の溶射層3の表面の凹
凸が0.5m、m以下になるよう研磨した後、Sn合金
を溶融浸漬でコーティングする方法、あるいはP−Cu
合金の溶射層の表面を研磨後、有機酸あるいはフラック
スで表面を還元し、Sn合金の溶融浸漬でコーティング
する方法が望ましい。
としては、第2図のP−Cu合金の溶射層3の表面の凹
凸が0.5m、m以下になるよう研磨した後、Sn合金
を溶融浸漬でコーティングする方法、あるいはP−Cu
合金の溶射層の表面を研磨後、有機酸あるいはフラック
スで表面を還元し、Sn合金の溶融浸漬でコーティング
する方法が望ましい。
P−Cu合金の溶射層3は、前述のようにPの還元作用
により酸化が非常に少ないので、5nPb合金と合金層
をつくった状態となる。そのため、実装時のデイツプ半
田付を3回以上繰り返しても半田付性の劣化はない。
により酸化が非常に少ないので、5nPb合金と合金層
をつくった状態となる。そのため、実装時のデイツプ半
田付を3回以上繰り返しても半田付性の劣化はない。
なお、電子部品の素子とP−Cu合金の電位差が小さい
場合、たとえば0.3V以下の場合は、第2図の如く3
層にせず、第1図の溶射層3の」二に、5n−Pb合金
をコーティングすればよい。
場合、たとえば0.3V以下の場合は、第2図の如く3
層にせず、第1図の溶射層3の」二に、5n−Pb合金
をコーティングすればよい。
第5図は電極を複数の溶射金属層て形成する場合、P−
Cu合金層の下の溶射金属層10の表面の凹凸をP−C
u合金層の厚さ以下にする必要性を説明するための図を
示す。電子部品の所定の場所のみに溶射金属層を形成す
るには、遮蔽板等を用いるので、溶射金属層には同図に
示すような凹凸12が生しる。この凹凸がある状態てP
−Cu合金を溶射し、P−Cu合金の表面を所定の形状
0 に研磨すると、電極の表面にP−Cu合金以外の合金層
が現れ、半田付性を阻害する。そのため、同図A−A’
、B−B’の一点鎖線の如く、研磨あるいはパリ取り
を行ない、溶射合金層10の表面の凹凸がP−Cu合金
層の厚さ以下にすることが不可欠となる。
Cu合金層の下の溶射金属層10の表面の凹凸をP−C
u合金層の厚さ以下にする必要性を説明するための図を
示す。電子部品の所定の場所のみに溶射金属層を形成す
るには、遮蔽板等を用いるので、溶射金属層には同図に
示すような凹凸12が生しる。この凹凸がある状態てP
−Cu合金を溶射し、P−Cu合金の表面を所定の形状
0 に研磨すると、電極の表面にP−Cu合金以外の合金層
が現れ、半田付性を阻害する。そのため、同図A−A’
、B−B’の一点鎖線の如く、研磨あるいはパリ取り
を行ない、溶射合金層10の表面の凹凸がP−Cu合金
層の厚さ以下にすることが不可欠となる。
第3図は本発明の第3の実施例を示す図で、電子部品の
素子13にCu−Znの溶射層10、その上にAgを2
0重量%以上含むCu合金層14を溶射し、さらにP−
Cu合金層3、Sn合金のコーティング層11で電極を
形成する方法を示す。
素子13にCu−Znの溶射層10、その上にAgを2
0重量%以上含むCu合金層14を溶射し、さらにP−
Cu合金層3、Sn合金のコーティング層11で電極を
形成する方法を示す。
溶射したCu−Zn合金層10は比較的酸化が大きいた
め、Cu−Zn溶射金属粒子間の結合力が弱い。そのた
め、Cu−Znの溶射層に直接厚<P−Cu合金を溶射
すると、P−Cu合金層の凝固収縮力で、Cu−Zn溶
射層の内部にクラックが生じやすい。クラックを防止す
るには本実施例のように酸化の少ないAg−Cu合金層
14を中間層として形成することが、有効な手段となる
。
め、Cu−Zn溶射金属粒子間の結合力が弱い。そのた
め、Cu−Znの溶射層に直接厚<P−Cu合金を溶射
すると、P−Cu合金層の凝固収縮力で、Cu−Zn溶
射層の内部にクラックが生じやすい。クラックを防止す
るには本実施例のように酸化の少ないAg−Cu合金層
14を中間層として形成することが、有効な手段となる
。
Ag−Cu合金の例として、表1の■の合金が上げられ
る。
る。
第4図は本発明の第4の実施例を示す図で、電子部品の
素子13にCu −Z nの溶射層1o、その上にAg
を60重量%以上含むCu合金層15を溶射し、その表
面を研磨後、有機酸あるいはフラックスで還元し、Sn
合金のコーティング層11を形成して電極を形成する方
法を示す。
素子13にCu −Z nの溶射層1o、その上にAg
を60重量%以上含むCu合金層15を溶射し、その表
面を研磨後、有機酸あるいはフラックスで還元し、Sn
合金のコーティング層11を形成して電極を形成する方
法を示す。
半田デイツプ3回まで半田付状態が良好な電極を得るに
は、同図の溶射層15の溶射金属粒子の酸化を極力小さ
くする必要があり、P−Cu合金以外の溶射金属として
は、Agを60重量%以上含むCu合金が適している。
は、同図の溶射層15の溶射金属粒子の酸化を極力小さ
くする必要があり、P−Cu合金以外の溶射金属として
は、Agを60重量%以上含むCu合金が適している。
その合金の例を、表1の■に示す。
第6図は、以上の本発明の各実施例の方法と従来の方法
にて電極を形威し、半田デイツプにより半田付性を比較
検討した結果を示す。第6図よりわかるように、従来の
電極形成方法では、デイツプ半田付の回数とともに半田
付歩留が極端に低下する。本発明の各実施例の電極形成
方法では、デイツプ半田付を繰り返しても半田付歩留り
は良好である。特にP−Cu合金層とその上にSn合金
をコーティングした実施例2,3は、デイツプ半田付を
3回以上行っても非常に良好な状態であることがわかる
。
にて電極を形威し、半田デイツプにより半田付性を比較
検討した結果を示す。第6図よりわかるように、従来の
電極形成方法では、デイツプ半田付の回数とともに半田
付歩留が極端に低下する。本発明の各実施例の電極形成
方法では、デイツプ半田付を繰り返しても半田付歩留り
は良好である。特にP−Cu合金層とその上にSn合金
をコーティングした実施例2,3は、デイツプ半田付を
3回以上行っても非常に良好な状態であることがわかる
。
発明の効果
本発明は、以上説明したような電極形成方法であるため
、以下のような効果を奏する。
、以下のような効果を奏する。
溶射時に酸化を殆ど生じないP−Cu合金、あるいはA
g−Cu合金を用いるため、デイツプ半田付を繰り返し
ても半田付性は良好な状態を保つ。
g−Cu合金を用いるため、デイツプ半田付を繰り返し
ても半田付性は良好な状態を保つ。
特にP−Cu合金を溶射し、その表面を研磨し還元後、
Sn合金をコーティングする電極形成法では、半田付性
の非常に良好な電極が得られる。
Sn合金をコーティングする電極形成法では、半田付性
の非常に良好な電極が得られる。
また、溶射金属粒子の酸化が少ないため、粒子間の結合
力も強く、電極としての強度の向上が計れる。
力も強く、電極としての強度の向上が計れる。
第1図〜第4図は本発明の第1〜第4実施例の電極形成
方法で電極形成を行った電子部品の断面図、第5図は溶
射金属層の表面処理の必要性を3 説明する断面図、第6図は本発明の各実施例と従来例の
半田付特性を比較して示したグラフ、第7図(a)〜(
C)は従来例の電極形成方法で電極形成を行った電子部
品の断面図である。 3−P−Cu、P−Ag−Cu合金の溶射金属層からな
る電極、10・・・・・・素子と電位差の少ない溶射金
属層、11・・・・・・Snあるいは5n−Pb合金の
コーティング層、13・・・・・・素子、14・・・・
・・Agを20%以上含むCu合金の溶射金属層、15
・・・・・・Agを60%以上含むCu合金の溶射金属
層。
方法で電極形成を行った電子部品の断面図、第5図は溶
射金属層の表面処理の必要性を3 説明する断面図、第6図は本発明の各実施例と従来例の
半田付特性を比較して示したグラフ、第7図(a)〜(
C)は従来例の電極形成方法で電極形成を行った電子部
品の断面図である。 3−P−Cu、P−Ag−Cu合金の溶射金属層からな
る電極、10・・・・・・素子と電位差の少ない溶射金
属層、11・・・・・・Snあるいは5n−Pb合金の
コーティング層、13・・・・・・素子、14・・・・
・・Agを20%以上含むCu合金の溶射金属層、15
・・・・・・Agを60%以上含むCu合金の溶射金属
層。
Claims (9)
- (1) 電子部品の電極形成を溶射にて行なう方法にお
いて、溶射材としてPを0.1〜10重量%を含むCu
合金を用いて溶射することを特徴とする電子部品の電極
形成方法。 - (2) 複数の金属層から構成された電極の少なくとも
1つの金属層を、Pを0.1〜10重量%含むCu合金
を溶射材として溶射して形成することを特徴とする電子
部品の電極形成方法。 - (3) 電極の複数の層のうち最外層がSnまたはSn
合金である特許請求の範囲第2項記載の電子部品の電極
形成方法。 - (4) P−Cu合金の溶射層の表面の凹凸を0.5m
m以下にした後、P−Cu合金の表面を還元し、その上
にSnまたはSn合金層を形成する特許請求の範囲第2
項記載の電子部品の電極形成方法。 - (5) 電極の複数の金属層のうち最内層がCu−Zn
合金である特許請求の範囲第2項記載の電子部品の電極
形成方法。 - (6) 溶射により電極として形成されたP−Cu合金
の厚さが0.7mm以下である特許請求の範囲第1項ま
たは第2項記載の電子部品の電極形成方法。 - (7) P−Cu合金の層に接して、その内側に溶射に
より形成された層がAgを20重量%以上含むCu合金
である特許請求の範囲第2項記載の電子部品の電極形成
方法。 - (8) 複数の金属層から構成された電極の内、その最
外層はSnまたはSn合金にて形成し、最外層に接する
金属層はAgまたはAgを60重量%以上含むCu合金
を溶射して形成することを特徴とする電子部品の電極形
成方法。 - (9) 溶射した金属層の表面の凹凸を0.5mm以下
にした後、次の層の金属を溶射することを特徴とする電
子部品の電極形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1223521A JPH0385715A (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | 電子部品の電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1223521A JPH0385715A (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | 電子部品の電極形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0385715A true JPH0385715A (ja) | 1991-04-10 |
Family
ID=16799445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1223521A Pending JPH0385715A (ja) | 1989-08-30 | 1989-08-30 | 電子部品の電極形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0385715A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5648123A (en) * | 1992-04-02 | 1997-07-15 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for producing a strong bond between copper layers and ceramic |
US6749339B1 (en) | 1999-09-03 | 2004-06-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Hydrodynamic bearing assembly and spindle motor having the same |
US7215508B2 (en) | 2001-03-08 | 2007-05-08 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ceramic dynamic-pressure bearing and hard disk drive using the same |
JP2008082414A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Nippon Densan Corp | 流体動圧軸受装置、磁気ディスク装置、及び携帯型電子機器 |
Citations (5)
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-
1989
- 1989-08-30 JP JP1223521A patent/JPH0385715A/ja active Pending
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