(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被めっき物としての電子部品素子と通電媒介物とをめっき用電極を備えた容器内に収容し、該容器をめっき液槽に浸漬して振動を付与するとともに、上記めっき用電極に通電することにより、上記電子部品素子にめっき膜を被覆形成するようにした電子部品の振動めっき方法において、上記容器が２０〜８０Ｈｚの振動周波数で振動するよう構成されており、上記通電媒介物として、上記電子部品素子の最長辺寸法の０．９３〜１．８倍の直径を有する導電性球状物を用いたことを特徴とする電子部品の振動めっき方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばチップサーミスタ，チップコンデンサ等を構成する電子部品素子に電極膜を形成するようにした電子部品の振動めっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、チップサーミスタ，チップコンデンサ等の電子部品は、例えば、図５に示すように、セラミック素子１にＡｇもしくはＡｇ合金とガラスフリットとを含むペーストを塗布し、これを高温にて焼き付けることにより形成した第１電極膜２と、該第１電極膜２の外表面にニッケルめっきを被覆形成してなる第２電極膜３と、該第２電極膜３の外表面にすず，もしくははんだめっきを被覆形成してなる第３電極膜４とを備えている。
【０００３】
このようなニッケル，すず等のめっき膜を形成する方法として、図６，図７に示すような振動めっき装置を用いるのが一般的である（例えば、特許第２７４５８９２号公報参照）。この振動めっき装置５０は、偏心モータ５１とバネ５２とからなる振動発生源をバスケット５３の支持部５４に取り付け、該バスケット５３の底壁５３ａにめっき用陰極５５を配置するとともに、めっき液抜き用網５６を配置した構造のものである。
【０００４】
そして、上記バスケット５３内に第１電極膜が形成された多数のセラミック素子６０と通電媒介物としての金属球メディア６１とを収容し、該バスケット５３をニッケルめっき液槽５７に浸漬する。この状態で上記振動発生源によりバケット５３に振動を付与するとともに、陰極５５に通電してセラミック素子６０及びメディア６１に電流を流し、これにより第１電極膜の表面にニッケルめっき膜からなる第２電極膜を形成する。この後、水洗いを行い、上記同様の方法にてすずめっき膜からなる第３電極膜を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の振動めっき方法において、下地として形成した第１電極膜に第２，第３の電極めっき膜を形成する場合、電極表面が粗くなり易く、はんだとの濡れ性が悪化する場合がある。即ち、第１電極膜は金属粉末とガラスフリットを含むペーストを焼き付けて形成することから、電極表面に金属粒子が凝集したり、ガラスが浮き出たりし易く、また金属材料の成分によっては電極表面に薄い酸化膜を形成する場合がある。このような表面性状の粗い第１電極膜に第２，第３の電極めっき膜を施すと、第３電極膜の電極表面も粗くなる。
【０００６】
このように電極表面が粗くなると、電子部品の保管等により電極膜表面が酸化し易くなり、経時的にはんだ付け時の濡れ性が悪化するおそれがある。例えば、長期に在庫として保管していた電子部品を回路基板に実装すると、基板ランド部のはんだとの濡れが悪く、ランドと接合されずに電子部品が立ち上がったり，浮き上がったりするという実装不良を生じる場合がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、電極表面を平滑にすることによってはんだとの濡れ性を向上でき、ひいては実装不良を回避できる電子部品の振動めっき方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、被めっき物としての電子部品素子と通電媒介物とをめっき用電極を備えた容器内に収容し、該容器をめっき液槽に浸漬して振動を付与するとともに、上記めっき用電極に通電することにより、上記電子部品素子にめっき膜を被覆形成するようにした電子部品の振動めっき方法において、上記容器が２０〜８０Ｈｚの振動周波数で振動するよう構成されており、上記通電媒介物として、上記電子部品素子の最長辺寸法の０．９３〜１．８倍の直径を有する導電性球状物を用いたことを特徴としている。
【０００９】
ここで、電子部品素子の最長辺寸法に対する通電媒介物の直径比を０．９３〜１．８倍としたのは、０．９３未満では電子部品素子と通電媒介物との衝突が弱く、表面平滑が充分に得られないからである。また１．８倍以上にすると電子部品素子と通電媒介物との衝突が逆に強くなり、電子部品素子に割れや欠けが生じる場合があるからである。
【００１１】
上記振動周波数を２０〜８０Ｈｚとしたのは、２０Ｈｚより小さくすると電子部品，通電媒介物の振動も小さくなり両者の衝突が弱くなるからであり、８０Ｈｚより大きくすると振動が激しくなり、通電媒介物が陰極から離れがちになり、陰極焼けが発生するおそれがあるからである。
【００１２】
【発明の作用効果】
本発明にかかる電子部品の振動めっき方法によれば、通電媒介物の直径を電子部品素子の最長辺寸法の０．９３〜１．８倍としたので、めっき時の振動により通電媒介物と電子部品素子とが互いに衝突し、この衝突によって電極膜の凹凸が均されることとなり、平滑な電極表面を得ることができる。その結果、平滑で光沢ある電極表面が得られることとなり、はんだ付け時の濡れ性を向上できる。これにより長期保管による酸化を抑制でき、実装時の立ち上がりや浮き上がりを防止でき、実装不良を防止できる。
【００１３】
また、容器の振動周波数を２０〜８０Ｈｚとしたので、電極焼けが生じることなく電極表面を平滑にでき、光沢のある電極表面が得られることとなり、はんだ付け時の濡れ性をさらに向上できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１ないし図４は、本発明の一実施形態による電子部品の振動めっき装置及びめっき方法を説明するための図であり、図１，図２，図３はそれぞれ振動めっき装置の断面図，平面図，斜視図、図４は電子部品の製造工程を示すブロック工程図である。
【００１６】
図において、１０は振動めっき装置を示しており、これは上方に開口する投入口１１ａを有する桶状のバスケット１１の底壁１１ｂ中心部に上方に延びる支持部１２を一体に接続形成し、該支持部１２の上端部に振動発生源１３を搭載して構成されている。
【００１７】
上記振動発生源１３は、外部ケース１４内にモータ１５と複数本のコイルバネ１６，１６とを収納してなるものであり、この外部ケース１４内には上記支持部１２の上端部が挿入されている。この支持部１２の上端面には振動受け板１７が固着されており、該振動受け板１７の上面には複数本の支柱１８ａにより支持板１８ｂを支持してなる支持枠部材１８が固定されている。
【００１８】
上記支持枠部材１８の支持板１８ｂに上記モータ１５が取付けられており、このモータ１５の回転軸１５ａには軸直角方向に延びる偏心荷重２０が付加されている。また上記振動受け板１７の下面と外部ケース１４の底板との間には上記コイルバネ１６が支持部１２を囲むように架設されている。この外部ケース１４を固定し、バスケット１１をフリーにした状態でモータ１５が回転すると、振動エネルギーが振動受け板１７から支持部１２を介してバスケット１１に伝達される。この振動発生源１３はバスケット１１の振動周波数が２０〜８０Ｈｚの範囲内となるように設定されている。
【００１９】
上記バスケット１１の側周壁１１ｃの上縁部にはめっき液流入孔１１ｄが周方向に間隔をあけて形成されている。バスケット１１をめっき液に浸漬していくとき上記めっき液流入孔１１ｄからめっき液がバスケット１１内に徐々に流入するようになっている。即ち、上記めっき液流入孔１１ｄがない場合には、めっき液が投入口１１ａから一気に流入し、内部に収容されたセラミック素子１等がバスケット１１外に流出してしまうおそれがあるが、本実施形態ではこの問題を回避できる。
【００２０】
上記バスケット１１の底壁１１ｂには挿通孔１１ｅが周方向に所定間隔をあけて形成されており、各挿通孔１１ｅには２つのめっき液抜き用メッシュキャップ２２と１つのめっき用陰極２３とが交互に位置するように配置されている。このめっき用陰極２３は９０度ごとに配設され、各挿通孔１１ｅに挿入固定されており、残りの挿通孔１１ｅが上記メッシュキャップ２２により覆われている。上記各めっき用陰極２３には給電線２４が接続されており、この給電線２４は上記支持部１２内を通って不図示の外部電源に接続されている。
【００２１】
上記バスケット１１内には多数のチップ型セラミック素子１と通電媒介物としてメディア２５とが収容されている。このセラミック素子１の両端面にはＡｇ等のペーストを焼き付けてなる第１電極膜２（図５参照）が形成されている。
【００２２】
そして上記メディア２５は導電性金属ボールからなるものであり、該メディア２５の直径はセラミック素子１の最長辺寸法の０．９３〜１．８倍の範囲内に設定されている。
【００２３】
次に上記振動めっき装置１０を用いたセラミック電子部品の一製造方法を図４のブロック工程図に沿って説明する。
【００２４】
セラミックシートを高温焼成することによりセラミック素子を形成し（第１工程Ｓ１）、このセラミック素子にＡｇとガラスフリットからなるペーストを塗布し、これを焼き付けることにより第１電極膜を形成する（第２工程Ｓ２）。
【００２５】
第１電極膜が形成されたセラミック素子１と、メディア２５とをバスケット１１内に収容する。上記バスケット１１をセラミック素子１及びメディア２５とともに水中に浸け、この状態でバスケット１１に２０Ｈｚ以上の振動周波数からなる振動を付与し、セラミック素子１，メディア２５を振動攪拌させる（第３工程Ｓ３）。これによりセラミック素子１とメディア２５がぶつかり合って第１電極膜の凹凸が均され、平滑な電極膜が形成される。
【００２６】
次いで上記バスケット１１をニッケルめっき液Ａが充填されためっき液槽２７内に浸漬する。この状態でバスケット１１を２０〜８０Ｈｚの振動周波数でもって振動させるとともに、バスケット１１の各陰極２３とめっき液槽２７内に挿入された陽極２６との間で通電する。するとバスケット１１が水平方向に旋回しつつ垂直方向に揺動し、これに伴ってセラミック素子１，メディア２５がバスケット１１の中心部から周壁に向かって半径方向に流動しつつ攪拌される。これにより第１電極膜の外表面にニッケルめっき膜からなる第２電極膜が被覆形成される（第４工程Ｓ４）。この場合、セラミック素子１とメディア２５の振動，攪拌によって互いが衝突し、第１，第２電極膜の凹凸が均され、平滑な電極膜が形成される。この後、バスケット１１をめっき液槽２７から引上げ、ニッケルめっき液を各メッシュキャップ２２を通して挿通孔１１ｅから排出する。次いでセラミック素子１，メディア２５を水洗いする（第５工程Ｓ５）。この水洗いは複数回行なう場合もある。
【００２７】
次に、上記バスケット１１をすずめっき液が充填されためっき液槽（不図示）内に浸漬し、上記第４工程Ｓ４と同様に２０〜８０Ｈｚの振動周波数でもって振動させるとともに陽極，陰極間に通電し、第２電極膜の外表面にすずめっきからなる第３電極膜を被覆形成する（第６工程Ｓ６）。この場合、セラミック素子１とメディア２５の振動，攪拌によって互いが衝突し、第２，第３電極膜の凹凸が均され、平滑な電極膜が形成される。この後、水洗いを行なう（第７工程Ｓ７）。
【００２８】
上記第３工程Ｓ３と同様に、バスケット１１をセラミック素子１及びメディア２５とともに水中に浸け、この状態でバスケット１１に２０Ｈｚ以上の振動周波数からなる振動を付与することにより、セラミック素子１を振動攪拌させる（第８工程Ｓ８）。これによりセラミック素子１とメディア２５がぶつかり合って電極表面の凹凸がさらに均され、平滑で光沢のある第３電極膜が形成される。このようにして電子部品が形成される。
【００２９】
このようにして形成された電子部品をメディア２５とともにバスケット１１から取り出し、乾燥炉にて乾燥させる（第９工程Ｓ９）。次に電子部品，メディア２５を分離機により分離し、それぞれ別個に回収する（第１０工程Ｓ１０）。この後、電子部品をテーピング等により梱包することによって製品となる（第１１工程Ｓ１１）。
【００３０】
本実施形態のめっき方法によれば、メディア２５の直径をセラミック素子１の最長辺寸法の０．９３〜１．８倍としたので、めっき時の振動によりメディア２５とセラミック素子１とが互いに衝突し、この衝突によって電極膜の凹凸が均されることとなり、平滑な電極表面を得ることができる。その結果、平滑で光沢ある電極表面が得られることとなり、はんだ付け時の濡れ性を向上できる。これにより長期保管による酸化を抑制でき、実装時の立ち上がりや浮き上がりを防止でき、実装不良を防止できる。
【００３１】
本実施形態では、バスケット１１の振動周波数を２０〜８０Ｈｚとしたので、電極焼けが生じることなく電極表面を平滑にでき、光沢のある電極表面が得られることとなり、はんだ付け時の濡れ性をさらに向上できる。
【００３２】
【実施例】
実施例１
【００３３】
【表１】
0004682412.tif 000002
【００３４】
本実施例は、１．０×０．５×０．５ｍｍからなる直方体状のセラミック素子（チップサーミスタ）の両端部にＡｇからなる第１電極膜を形成し、このセラミック素子を、略球状のスチールボールからなるメディアと混合し、振動めっき装置により２μｍのニッケルめっきからなる第２電極膜を形成し、この第２電極膜に５μｍのはんだめっきからなる第３電極膜を形成した。そして、上記メディアの直径を０．８２〜２．０１ｍｍ（表１の試料No１〜No７参照）の範囲で変化させ、これによる電極表面の光沢の有無，及び外観の状態を観察した。
【００３５】
表１からも明らかなように、メディア直径／最長辺寸法の比が０．８２，０．８７の試料No１，No２の場合には、外観上の異常は見られなかったものの、光沢ある電極表面が得られていない。これは、メディアの直径が小さいことから、セラミック素子とメディアとの衝突が弱いからであると考えられる。
【００３６】
一方、上記比が２．０１の試料No７の場合には、電極表面の光沢は得られているものの、セラミック素子に割れが発生している。この割れはメディアの衝突が強すぎるからであると考えられる。
【００３７】
これに対して、上記比が０．９３〜１．８１の試料No３〜No６の場合は、何れの素子も、外観の異常がなく、光沢ある電極表面が得られている。このようにメディア直径をセラミック素子の最長辺寸法の０．９３〜１．８倍の範囲とすることによって、電子部品の割れや欠けを生じることなく、電極表面に光沢が得られることがわかる。
【００３８】
実施例２
【００３９】
【表２】
0004682412.tif 000003
【００４０】
本実施例では、１．６×０．８×０．８ｍｍのセラミック素子を採用し、実施例１と同様のめっき方法にてに第２，第３電極膜を形成し、電極表面の光沢の有無及び外観の状態を調べた。なお、実施例２では、すずめっきにより第３電極膜を形成した。
【００４１】
表２からも明らかなように、メディアの直径比が０．８３，０．８６の試料No１，No２の場合には電極表面に光沢はなく、またメディアの直径比が１．８８の試料No７の場合にはセラミック素子に割れが発生している。これに対してメディア直径比を０．８６〜１．８０とした試料No２〜No６の場合は、何れも電極表面に光沢が得られており、かつ外観の異常は全く見られない。
【００４２】
実施例３
【００４３】
【表３】
0004682412.tif 000004
【００４４】
【表４】
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【００４５】
本実施例は、上記実施例１，２で製造した各試料No１〜No６を、温度４０℃×９５％ＲＨの雰囲気中に１００時間放置し、この後、実装ランド部にはんだクリームが印刷されたガラスエポキシ製回路基板に搭載し、温度２３０℃にてはんだ付け接着を行い、実装時のチップ立ち発生率を調べた。なお、このときの電子部品評価数は各条件とも１００００個で行った。
【００４６】
表３は、実施例１で製造した試料No１〜No６のチップ立ち上がり発生率を示している。同表からも明らかなように、光沢が得られていない試料No１，No２の場合には、チップ立ち発生率が０．２１％，０．１３％となっている。これに対して光沢が得られた試料No３〜No６の場合は、何れもチップ立ちが発生しておらず、実装不良が解消されていることがわかる。
【００４７】
表４は、実施例２で製造した試料No１〜No６のチップ立ち上がり発生率を示しており、同表からも明らかなように、光沢が得られていない試料No１，No２の場合には、チップ立ち発生率が若干ではあるが０．１９％，０．０３％となっている。これに対して光沢が得られた試料No３〜No６の場合は、何れもチップ立ちは全く発生していないことがわかる。
【００４８】
実施例４
【００４９】
【表５】
0004682412.tif 000006
【００５０】
本実施例は、１．０×０．５×０．５ｍｍからなるセラミック素子に第１電極膜を形成し、このセラミック素子と直径０．９３ｍｍのスチールボールからなるメディアとをバスケットに収容し、振動周波数を１０〜９０Ｈｚの範囲で変化させた場合の電極表面の光沢の有無について調べた。なお、No１及びNo7は比較例を示す。
【００５１】
表５からも明らかなように、振動周波数が１０Ｈｚの場合では、電極表面の光沢は充分ではなく、また振動周波数が９０Ｈｚでは、ニッケルめっき時に陰極が焼けてしまいめっき膜が形成できていない。これに対して振動周波数を２０〜８０Ｈｚとした試料No２〜No６の場合は、何れも光沢が得られている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による電子部品の振動めっき方法に採用されためっき装置の断面図である。
【図２】上記振動めっき装置のバスケットの平面図である。
【図３】上記振動めっき装置の斜視図である。
【図４】上記電子部品の製造工程を示すブロック図である。
【図５】上記実施形態のセラミック素子の断面図である。
【図６】従来の一般的な振動めっき装置の断面図である。
【図７】従来のバスケットの底面を示す平面図である。
【符号の説明】
１              セラミック素子（電子部品素子）
３，４          第２，第３電極膜（電極めっき膜）
１０            振動めっき装置
１１            バスケット（容器）
２３            めっき用陰極
２５            メディア（通電媒介物）
２７            めっき液槽
【図１】
0004682412.tif 000007
【図２】
0004682412.tif 000008
【図３】
0004682412.tif 000009
【図４】
0004682412.tif 000010
【図５】
0004682412.tif 000011
【図６】
0004682412.tif 000012
【図７】
0004682412.tif 000013