JP7408975B2 - セラミック電子部品 - Google Patents
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Description
セラミック素体と、
前記セラミック素体の端面から側面にかけて形成してある端子電極と、
ハンダにより前記端子電極に接合してあるリード端子と、を有し、
前記セラミック素体の前記側面と前記リード端子との間には、ハンダによるフィレットが形成してあり、
前記ハンダと接触する前記リード端子の表面には、被覆層が形成してあり、
前記被覆層が、前記リード端子よりも、ハンダとの接触角が小さい金属成分で構成してある。
表面に端子電極が形成してあるセラミック素体を準備する工程と、
リード端子の先端部をハンダ浴に浸漬する浸漬工程と、
前記浸漬工程後の前記リード端子の先端部に、前記セラミック素体を仮固定する工程と、
前記セラミック素体を仮固定した前記リード端子の先端部を、ハンダ浴に浸漬して、前記セラミック素体の前記端子電極と前記リード端子の先端部とをハンダ付けするハンダ付け工程と、を含む。
まず、セラミック素体4として積層セラミックコンデンサのチップを準備した。コンデンサチップの寸法は、長さ1.6mm×幅0.8mm×高さ0.8mmとした。また、コンデンサチップには、Cuペーストを焼き付け処理することで、一対の端子電極6を形成した。なお、端子電極6の表面には、ニッケルめっきと錫めっきとを施し、端子電極6の厚みを10μm~60μmとした。
得られた電子部品サンプルに含まれる被覆層9の確認は、SEM観察により行った。具体的に、リード端子8とハンダ10との境界をSEM-EDXにより分析し、被覆層9の有無、および、被覆層9に含まれる元素の定性分析を行った。また、被覆層9の厚みは、X-Z断面において断面写真を撮影し、その断面写真を画像解析することで測定した。この際、観察用の試料は、X-Z断面が、リード端子8のY軸方向の略中央位置となるように、セラミック電子部品2を切断し、鏡面研磨することで得た。
上記のSEM観察時に、側面4bとリード端子との間に存在するフィレット10aの角度θを測定した。測定は、SEM断面写真を画像解析することで行った。測定結果を表1に示す。なお、表1に示すフィレット10aの角度θは平均値であり、平均値は、20個の電子部品サンプルについて、それぞれ2箇所で測定(すなわち計40箇所で測定)を行い算出した。
また、上記のSEM観察時に、セラミック素体4の内部(特にセラミック素体4のフィレット10の近傍)にクラックが存在するか否かを調査した。当該クラックの調査は、20個の電子部品サンプルについて、それぞれ2箇所で行い(すなわち計40箇所を調査)、クラックが発生していた割合をクラック発生率として算出した。また、クラックが発生していたサンプルについては、そのクラックの長さを測定し、平均値を算出した。クラック評価の結果を表1に示す。
セラミック電子部品2の機械的強度は、また裂き強度試験を行うことで評価した。また裂き強度試験では、一対のリード端子8のリード脚部8d側の端部を、X軸方向で互いに離間する方向に引っ張り、電子部品サンプルが破壊されるまで張力をかけた。そして、電子部品サンプルが破壊された時点の張力を、また裂き強度として測定した。当該試験を、10個のサンプルについて行い、平均値を算出した。
実施例2では、リード端子8を構成する導電性線材80として、表面に錫めっき層が形成してあるCP線を用いした。CP線表面の錫めっき層の厚みは、平均で5μmとした。これ以外の実験条件は、実施例1と同様にして、実施例2に係る電子部品サンプルを作製した。実施例2の評価結果を表1に示す。
比較例1では、実施例1と同様に、リード端子8を構成する導電性線材80として表面に錫めっき層が形成してあるCu線を使用した。ただし、比較例1では、浸漬工程を行わずに、リード端子をセラミック素体にハンダ付けした。これ以外の実験条件は、実施例1と同様にして、比較例1に係る電子部品サンプルを作製した。評価結果を表1に示す。
比較例2では、実施例2と同様に、リード端子8を構成する導電性線材80として、最表面に錫めっき層が形成してあるCP線を使用した。ただし、比較例2では、浸漬工程を行わずに、リード端子をセラミック素体にハンダ付けした。これ以外の実験条件は、実施例2と同様にして、比較例2に係る電子部品サンプルを作製した。評価結果を表1に示す。
実施例11~15では、実施例1と同様に、導電性線材80として、表面に錫めっき層が形成してあるCu線を使用し、電子部品サンプルを作製した。ただし、実施例11~13では、浸漬工程時に、浸漬時間を10秒~60秒の範囲で変更しており、実施例11では浸漬時間を10秒、実施例12では30秒、実施例13では60秒とした。また、実施例14および15では、浸漬工程時のハンダ浴の温度を変更しており、実施例14ではハンダ浴の温度を270℃とし、実施例15では320℃とした。各実施例の詳細な条件を表2Aに示す。なお、実施例11~15における上記以外の実験条件は、実施例1と共通している。
実施例21~25では、実施例2と同様に、導電性線材80として、表面に錫めっき層が形成してあるCP線を使用し、電子部品サンプルを作製した。なお、実施例21~25では、上記の実施例11~15と同様に、浸漬工程時の条件を変更して実験を行った。各実施例の詳細な条件を表2Bに示す。なお、実施例21~25における浸漬工程以外の実験条件は、実施例2と共通している。
4 … セラミック素体
4a … 端面
4b … 側面
6 … 端子電極
6a … 端面側電極
6b … 側面側電極
8 … リード端子
8a … 端子電極対向部
8b … 素子接合部
8c … 曲折部
8c1 … 曲折部の上方側
8c2 … 曲折部の下方側(キンク)
8d … リード脚部(基板実装部)
9 … 被覆層
10 … ハンダ
10a … フィレット
10ab1,10ab2 … フィレットの外縁部
20 … 外装
80 … 導電性線材
Claims (10)
- セラミック素体と、
前記セラミック素体の端面から側面にかけて形成してある端子電極と、
ハンダにより前記端子電極に接合してあるリード端子と、を有し、
前記セラミック素体の前記側面と前記リード端子との間には、ハンダによるフィレットが形成してあり、
前記ハンダと接触する前記リード端子の表面には、被覆層が形成してあり、
前記被覆層が、前記リード端子よりも、ハンダとの接触角が小さい金属成分で構成してあるセラミック電子部品であって、
前記被覆層が、前記リード端子の先端部のみをハンダ浴に浸漬することで形成される合金層であるセラミック電子部品。 - 前記リード端子は、銅を含む請求項1に記載のセラミック電子部品。
- 前記被覆層を構成する前記金属成分には、錫および銅が含まれる請求項1または2に記載のセラミック電子部品。
- 前記リード端子と前記ハンダとの境界には、前記リード端子の銅、錫および銅を含む前記被覆層、ハンダの順序となる接合構造が形成してある請求項3に記載のセラミック電子部品。
- 前記被覆層が、Cu6Sn5を含む請求項3または4に記載のセラミック電子部品。
- 前記セラミック素体の前記側面に対する前記フィレットの角度が、15度以上、40度未満である請求項1~5のいずれかに記載のセラミック電子部品。
- 前記フィレット角度が、35度未満である請求項6に記載のセラミック電子部品。
- 前記被覆層の厚みが、1μm以上、7μm以下である請求項1~7のいずれかに記載のセラミック電子部品。
- 前記セラミック素体の第1方向の高さをT0とし、
前記リード端子において、前記被覆層が形成してある前記第1方向の長さをL1とし、
L1のT0に対する比率(L1/T0)が、1.5倍~2.0倍であり、
前記被覆層が形成されていない前記リード端子の表面には、錫めっき層が形成してある請求項1~8のいずれかに記載のセラミック電子部品。 - セラミック素体と、
前記セラミック素体の端面から側面にかけて形成してある端子電極と、
ハンダにより前記端子電極に接合してあるリード端子と、を有し、
前記セラミック素体の前記側面と前記リード端子との間には、ハンダによるフィレットが形成してあり、
前記ハンダと接触する前記リード端子の表面には、被覆層が形成してあり、
前記被覆層が、前記リード端子よりも、ハンダとの接触角が小さい金属成分で構成してあるセラミック電子部品であって、
前記セラミック素体の第1方向の高さをT0とし、
前記リード端子において、前記被覆層が形成してある前記第1方向の長さをL1とし、
L1のT0に対する比率(L1/T0)が、1.1倍~2.5倍であり、
前記被覆層が形成されていない前記リード端子の表面には、錫めっき層が形成してあるセラミック電子部品。
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