(57)【要約】【課題】半田付け性を確保しつつ、ウィスカの発生を防止することができる電子部品、電子機器、および電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】電子部品は、モールド部１と、リード２と、防錆皮膜４とを有する。リード２はモールド部１から突出している。防錆皮膜４は、リード２の少なくとも一部を覆い、イミダゾール化合物を含有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、
前記本体部から突出する外部電極と、
前記外部電極の少なくとも一部を覆い、イミダゾール化合物を含有する第１の皮膜とを備えた、電子部品。
【請求項２】
前記外部電極の前記少なくとも一部は、銅および銅合金のいずれかからなる、請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記本体部は樹脂部を含む、請求項１または２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記第１の皮膜は、前記本体部との間に間隔を空けて設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品。
【請求項５】
前記間隔は０．１ｍｍ以上である、請求項４に記載の電子部品。
【請求項６】
前記本体部は金属部を含み、
前記金属部を覆い、かつイミダゾール化合物を含有する第２の皮膜をさらに備えた、請求項１〜５のいずれかに記載の電子部品。
【請求項７】
前記金属部の少なくとも一部は、銅および銅合金のいずかからなる、請求項６に記載の電子部品。
【請求項８】
前記外部電極の前記少なくとも一部は、半田付けされるための面を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の電子部品。
【請求項９】
請求項８に記載の電子部品と、
前記面上に設けられた半田部と、
前記半田部を介して前記電子部品と電気的に接続された回路部とを備えた電子機器。
【請求項１０】
本体部と前記本体部から突出する外部電極とを備えた電子部品の製造方法であって、
イミダゾール化合物を含有する処理液を準備する工程と、
前記処理液に前記外部電極の少なくとも一部を浸す工程と、
前記処理液から前記外部電極を取り出すことで、前記外部電極の少なくとも一部を覆い、かつイミダゾール化合物を含有する皮膜を形成する工程とを備えた、電子部品の製造方法。
【請求項１１】
前記浸す工程は、前記本体部が前記処理液に接触しないように行なわれる、請求項１０に記載の電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品、電子機器、および電子部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉛（Ｐｂ）は毒性を有しているため、地下水の汚染などの問題を引き起こしている。このため電気電子製品へのＰｂの使用を制限する動きが世界的に強まっている。
【０００３】
これに対応して、電気電子製品に用いられる電子部品の外部電極上に設けられる膜として、鉛を含有する膜から、鉛を含有しない膜への置き換えが進んでいる。具体的には、Ｓｎ（スズ）−Ｐｂ系めっき膜から、Ｓｎめっき膜、またはＰｂを含有せずＳｎ基を有するめっき膜（Ｓｎ基合金めっき）に置き換えられている。Ｓｎ基を有しかつＰｂを含有しないめっき膜としては、たとえばＳｎ−Ｂｉ（ビスマス）系およびＳｎ−Ａｇ（銀）系がある（たとえば特許文献１参照）。これらの膜により電子部品の半田付け性が確保されている。
【特許文献１】特開２００２−１６１３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述したＰｂを有しないＳｎめっき膜またはＳｎ基合金めっき膜には、ウィスカが発生しやすいという問題があった。これはウィスカの発生を抑制する効果を有するＰｂが含有されていないためである。特にＳｎめっき膜においてウィスカが発生しやすい。
【０００５】
ウィスカはＳｎが再結晶して針状に成長したものである。ウィスカは、場合によっては数ｍｍ程度の長さにまで成長することもあり、電気的な短絡を引き起こすことがある。このため上記のようにウィスカが発生しやすい電子部品が電子機器に用いられると、電子機器内でウィスカによる短絡が生じてしまうことがあった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、半田付け性を確保しつつ、ウィスカの発生を防止することができる電子部品、電子機器、および電子部品の製造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】
【０００７】
本発明の電子部品は、本体部と、外部電極と、第１の皮膜とを有する。外部電極は本体部から突出している。第１の皮膜は、外部電極の少なくとも一部を覆い、イミダゾール化合物を含有する。
【０００８】
本発明の電子機器は、電子部品と、半田部と、回路部とを有する。電子部品は、本体部と、外部電極と、第１の皮膜とを有する。外部電極は本体部から突出している。第１の皮膜は、外部電極の少なくとも一部を覆い、イミダゾール化合物を含有する。外部電極の少なくとも一部は、半田付けされるための面を有する。半田部はこの面上に設けられている。回路部は、半田部を介して電子部品と電気的に接続されている。
【０００９】
本発明の電子部品の製造方法は、本体部と本体部から突出する外部電極とを有する電子部品の製造方法であって、以下の工程を有する。
【００１０】
イミダゾール化合物を含有する処理液が準備される。処理液に外部電極の少なくとも一部が浸される。処理液から外部電極が取り出されることで、外部電極の少なくとも一部を覆い、かつイミダゾール化合物を含有する皮膜が形成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、イミダゾール化合物を含有する第１の皮膜が外部電極の少なくとも一部を覆うことで、半田付け性が確保される。また第１の皮膜はＳｎを含有する必要がないので、Ｓｎに起因するウィスカの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電子部品の構成を概略的に示す平面図である。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図である。
【００１３】
図１および図２を参照して、本実施の形態の電子部品は、モールド部１と、リード２と、防錆皮膜４（第１の皮膜）とを有する。
【００１４】
モールド部１は、電子部品の本体部であり、たとえば、半導体素子と、この半導体素子を封止する樹脂部とを有する。樹脂部は、たとえばエポキシ樹脂からなる。
【００１５】
リード２はモールド部１から突出した外部電極である。リード２の先端部の面を基板（図示せず）などに半田付けすることで、本実施の形態の電子部品を実装することができる。リード２は、銅（Ｃｕ）または銅合金からなる。銅合金は、たとえば、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｚｎ、Ｃｕ−ＦｅなどのＣｕ基合金である。
【００１６】
防錆皮膜４はリード２の一部を覆っている。また防錆皮膜４はイミダゾール化合物を主成分とする有機防錆皮膜である。イミダゾール化合物とは、５員環上に窒素原子を１、３位に含む含窒素芳香複素環であるイミダゾール基を含む化合物である。
【００１７】
好ましくは、イミダゾール化合物として、アルキルイミダゾール化合物、アリールイミダゾール化合物、アラルキルイミダゾール化合物、アルキルベンズイミダゾール化合物、アリールベンズイミダゾール化合物、またはアラルキルベンズイミダゾール化合物が用いられる。
【００１８】
また好ましくは、防錆皮膜４はモールド部１との間に間隔ＳＰを空けて設けられている。さらに好ましくは、間隔ＳＰは０．１ｍｍ以上である。
【００１９】
次に本実施の形態の電子部品の実装方法について説明する。まず基板のスルーホール（図示せず）に、防錆皮膜４によって被覆されたリード２が挿入される。そしてリード２およびスルーホールの各々の半田付けが行なわれる部分にポストフラックスが塗布される。ポストフラックスと接触した防錆皮膜４はリード２上から除去される。その後、半田付けが行なわれることで、実装が行なわれる。
【００２０】
次に本実施の形態の電子部品の防錆皮膜４の形成方法について説明する。図３および図４のそれぞれは、本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法の第１および第２工程を概略的に示す図である。
【００２１】
図３を参照して、まず、モールド部１およびリード２を有する電子部品と、容器３０に収められた防錆処理液３とが準備される。防錆処理液３は、イミダゾール化合物を含有している。具体的には、防錆処理液３は、たとえば、イミダゾール化合物とカルボン酸とによって構成されている。
【００２２】
主に図４を参照して、防錆処理液３にリード２の一部が一定時間浸漬される。この浸漬は、モールド部１が防錆処理液３に接触しないように行なわれる。このため防錆処理液３の液面が波立たないように浸漬が行なわれる。また浸漬は防錆処理液３がリード２の根元近傍部に接触しないように行なわれる。このために、好ましくは、モールド部１と防錆処理液３との間隔ＳＰが０．１ｍｍ以上とされる。
【００２３】
次に防錆処理液３からリード２が取り出される。これによりリード２上に防錆処理液３が塗布される。次にこの塗布された防錆処理液３が乾燥される。これによりリード２の一部を覆い、かつイミダゾール化合物を含有する防錆皮膜４（図２）が形成される。
【００２４】
本実施の形態によれば、イミダゾール化合物を含有する防錆皮膜４がリード２の一部を覆うことで、リード２に酸化皮膜（錆）が生じることが防止される。これによりリード２の半田の濡れ性が確保される。よってリード２の半田付け性が確保される。
【００２５】
また防錆皮膜はＳｎを含有する必要がないので、Ｓｎに起因するウィスカの発生を防止することができる。
【００２６】
また防錆処理液３はイミダゾール化合物を含有している。これにより防錆処理液３は優れた成膜性を有する。またこれにより防錆処理液３は錯体を作って銅表面にのみ選択的に有機皮膜を形成するので、リード２上に選択的に膜形成を行なうことができる。
【００２７】
また防錆皮膜４の形成時に電子部品のモールド部１を防錆処理液３に浸漬させないので、モールド部１およびリード２の間に防錆処理液３が侵入することを防止することができる。よって防錆処理液３の侵入により、回路の腐食や、イオンマイグレーションによる短絡などがモールド部１内部において生じることを防止することができる。よって電子部品の信頼性を高めることができる。
【００２８】
また間隔ＳＰ（図４）が０．１ｍｍ以上とされることで、上記の防錆処理液３の侵入を、より確実に防止することができる。
【００２９】
また図４に示す浸漬中に防錆処理液３が波立たないようにすることで、上記の防錆処理液３の侵入を、より確実に防止することができる。
【００３０】
なお図２を参照して、リード２の間隔ＳＰに対応する部分には半田付けが行なわれないので、この部分に防錆皮膜４が形成されなくても半田付け性に問題は生じない。
【００３１】
また本実施の形態では、防錆処理液３液面を波立たせないようにコントロールすることでモールド部１への防錆処理液３の侵入を防止したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば浸漬前にリード２の根元近傍部に、防錆処理液３に溶解しにくい樹脂膜や撥水性の皮膜を形成しておけば、防錆処理液３の侵入を防止することができる。このような膜の材質としては、たとえばパラフィンまたはシリコーンを用いることができる。
【００３２】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における電子機器の構成を概略的に示す断面図である。図５を参照して、本実施の形態の電子機器は、実施の形態１の電子部品と、半田部５と、回路部６０とを有する。
【００３３】
回路部６０は、基材６１と、配線６２と、スルーホール電極６とを有する。スルーホール電極６は、スルーホール７を有する。
【００３４】
基材６１の材質は絶縁体である。この絶縁体は、たとえば、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたもの、あるいは、紙基材またはポリエステル基材などにエポキシ樹脂またはフェノール樹脂などを含浸させたものである。
【００３５】
半田部５は、リード２の先端部の面と、スルーホール７の内面とを繋ぐように設けられている。これにより半田部５は、リード２とスルーホール電極６とを電気的に接続している。半田部５は、たとえば、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、またはＳｎ−Ｚｎ系である。具体的には、半田部５の材質は、たとえばＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ組成を有する。
【００３６】
次に本実施の形態の電子機器の製造方法について説明する。まず実施の形態１の電子部品が準備される。次に防錆皮膜４によって被覆されたリード２がスルーホール７に挿入される。次にポストフラックスが塗布される。次に、たとえば２２５℃以上に加熱されることで溶融した半田が、スルーホール７に供給される。これにより本実施の形態の電子機器が得られる。
【００３７】
本実施の形態によれば、防錆皮膜４で被覆されたリード２の色は淡赤色であり、半田部５の色は銀白色であるため、スルーホール７内における半田の上がり状態を目視で容易に確認できる。よって電子機器の製造における検査性を向上することができる。
【００３８】
また、防錆皮膜４はポストフラックスと反応して流動除去されるため、半田部５の組成が防錆皮膜４によって変化することが防止される。よって、設計どおりの機械的特性を有する半田部５を得ることができる。
【００３９】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における電子部品の構成を概略的に示す断面図である。
【００４０】
図６を参照して、本実施の形態の電子部品は、モールド部１（図１）の代わりにモールド部１Ｖを有する。モールド部１Ｖは、モールド部１が有する構成に加えて、さらに金属部８と、防錆皮膜９とを有する。
【００４１】
金属部８の材質は、銅または銅合金である。銅合金としては、たとえばＣｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｚｎ、Ｃｕ−ＦｅなどのＣｕ基合金を用いることができる。
【００４２】
また金属部８は、たとえば放熱板である。この放熱板と、モールド部１内部の電子回路とは、モールド部１の樹脂部により絶縁されている。またこの放熱板は、モールド部１内部の熱を、外部の部材に伝達したり、外部に放熱したりすることが容易となるようにする機能を有する。具体的にはこの放熱板は、たとえばモールド部１の樹脂部の表面に貼り付けられた金属板である。
【００４３】
防錆皮膜９は、金属部８を覆っている。また防錆皮膜９の材質は、防錆皮膜４（図１）の材質と同様である。
【００４４】
なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
【００４５】
本実施の形態によれば、防錆皮膜９が金属部８の酸化を防止する。これにより、電子部品が大気中で保管される間、あるいは電子部品が基板への実装のために短時間に渡って加熱される間に、金属部８が酸化されることが防止される。
【００４６】
また金属部８が放熱板の場合、電子部品が基板に実装される際に放熱板が酸化することを防止することができる。よって、電子部品の実装後に放熱板上にヒートシンクなどの放熱体が接続される場合に、接続熱抵抗が酸化部分により増大することを防止することができる。
【００４７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、電子部品、電子機器、および電子部品の製造方法に特に有利に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１における電子部品の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法の第１工程を概略的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法の第２工程を概略的に示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２における電子機器の構成を概略的に示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３における電子部品の構成を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  モールド部、２  リード、３  防錆処理液、４  防錆皮膜、５  半田部、６  スルーホール電極、７  スルーホール、８  金属部、９  防錆皮膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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