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チップ部品の問題解決

チップ部品 最先端接合めっき技術

チップ部品 最先端接合めっき技術 / チップ部品の問題解決
◇最先端接合めっき技術
最近の電子部品(チップ部品)は製品素材、形態、サイズなどバリエーションが益々多様化してきております。その様なチップ部品へのめっき加工では素材(母材・電極)の種類、形態(製品寸法・形状)などに応じた適切なめっき液の選択が重要となります。弊社では多彩なバレル種、さらには柔軟な製造体制を可能にしためっき工程の組み合わせ等、総合的な観点でお客様のご要求特性に適合できるめっき技術を確立し、対応させていただいております。又、年々厳しくなって来ております環境負荷物質への対応も管理方法を整え、安心・安全なめっき製品をお届する体制を確立しております。

◇チップ部品の問題解決
これまでの以下の様な問題に対し常に最新の技術開発と情報で取り組んできました。
○はんだ付け接合性 ○ワイヤボンディング接合性 ○導電性接着接合性
○ウィスカー    ○カケワレ不良       ○マイグレーション不良
○抵抗値変化    ○電極ハガレ不良    ○難素材母材溶出
○めっき膜厚ばらつき・難電極材料・極小チップ・複合チップ
○試作スピード   ○品質評価レベル      ○環境分析レベル
これらの問題と製品の素材と仕様を把握し、独自のノウハウを蓄積してきました。

【めっき仕様からの解決:Niめっき編】

◇チップ部品 ニッケルめっき 「エネコート」シリーズ
チップ部品も様々な素材、形状、仕様があり、これまでの技術ではめっき対応が難しいと考えていませんか?清川メッキでは、フェライト材に代表されるような素材溶出・めっき伸び、新電極材料などで発生しやすい電極強度不足、複合電極でのめっき膜厚バラツキなど、個別ユーザー、個別部品毎に問題解決策を準備しております。
その実績より生まれた独自ブランド「エネコート」シリーズ、是非お試しください。

★チップ部品 ニッケルメッキ 「エネコート」シリーズ
チップ部品も様々な素材、形状、仕様となり、これまでの技術では、対応難しいと考えていませんか?清川メッキでは、フェライト材溶出・メッキ伸び・電極強度付属・電極ハガレ・メッキ膜厚差など個別ユーザー、個別部品毎に問題解決策を準備しております。その実績より生まれた、独自ブランド「エネコート」シリーズ、ご相談ください。

エネコートシリーズの特徴

エネコートシリーズは、6種類のタイプがあります。
特徴によりお選びください。

品種保護コートダメージチップ内
膜暑差
めっき伸び応力緩和フェライト対応コスト
NT×
NN×
NR
KT
KN
S1×

【エネコートNT】

○特徴 電子部品ノーマル液
セラミックチップ部品には、長年の実績があり、コスト対応力があります。

【エネコートNN】

○特徴 保護コートダメージ緩和液
ガラス、樹脂保護コートに対しダメージが大変少ないことで、様々な悪影響の原因となる保護コートへの残差が少なくなります。

【エネコートNR】

○特徴 フェライト材液
フェライト材のメッキ液中での溶出を押さえることができます。

【エネコートKT】

○特徴 メッキ伸び緩和液
横方向の成長を抑えることができ、また、フェライト材等へのめっき成長も抑えることができます。

【エネコートKN】

○特徴 応力緩和液

ニッケルの引っ張り応力を押さえることで密着力を向上させることができます。

【エネコートS1】

○特徴 1チップ膜厚差緩和液
ネットワークチップ等の複合部品における1チップ内での抵抗値差によるメッキ膜厚差を緩和させることができます。

【めっき仕様からの解決:Snめっき編】

【めっき仕様からの解決:Snめっき編】 / チップ部品の問題解決
難素材溶出とSnめっき液

●チップ部品やモジュール部品のめっき工程で、母材溶出でお困りではないでしょうか??

過去よりNiめっき液の開発に力を入れてきましたが、多々あるお客様のご要望にお答えすべく、スズめっき液の新規開発をしました。
要望として多いかったのは、
○多種多様に進化が進む電子部品の母材溶出防止!
○Pbフリー化に伴う、ウイスカー抑制やはんだ濡れ性の確保

従来より使用しているSnめっき液でも、ウイスカー抑制やはんだ濡れ性については,
満足とご評価頂いていますが、LTCC材やフェライト材などはどうしてもめっき液の性能によって溶出してしまうことがありました。

そこで今回、新たに2つのSn液を試作レベルでの開発に成功致しました。
難素材の溶出実験に特化した各Sn液の溶出実験結果を図.1に示します。

それぞれの材質に対し、有効なSn液が選定できることになります。

【めっき仕様からの解決:Cuめっき編】

【めっき仕様からの解決:Cuめっき編】 / チップ部品の問題解決
Cuめっきの長所〜その@抵抗値変動を抑制〜

抵抗チップ部品には、内部に様々な値の抵抗が組み込まれています。
電極部にめっきをつける事で、製品本体の抵抗に対して、極僅かですがめっき皮膜の抵抗が加わります。
特に抵抗値が低い製品では、めっき皮膜の抵抗による影響が大きくなり、回路設計での誤差が生じてしまいます。

Cu-Ni-Snめっき仕様(低抵抗特性部品として)

Cu-Ni-Snめっき仕様(低抵抗特性部品として) / チップ部品の問題解決
導電性の高いCuめっきをすることにより、めっき皮膜の抵抗を抑えることができ、製品への影響を限りなく小さくすることが可能となります。

Cuめっきの長所〜そのA密着力の向上〜

チップ部品において、はんだ付け性を確保する為、基本的にNi-Sn(半田)めっきを施します。Ni・・・下地電極の食われ現象防止(バリア層確保)Sn・・・はんだ付けそのもの(溶融) チップ部品の実装時における問題として「密着力不足」が挙げられます。端子電極の下地−めっき間との密着強度の相性や、めっき応力等、要因は様々です。 一つの改善策として、Cuめっきを施す手段が有ります。下地電極の成分により、下地−Niめっき間の相性が悪く、金属間の結合が弱い場合、Cuめっきを間に施す事で相性が良くなり、密着力向上に繋げる事が可能です。 弊社には様々なNi・Sn液に加え、Cuめっきという選択肢も有り、チップ部品の下地電極材料(Agベースト系・樹脂+導電性粒子系・スパッタ)に合っためっきを選択する事で、お客様の要求される品質を実現致します。

Cuめっきの特徴〜そのB析出速度と応用〜

Cuめっきの特徴として、析出速度が速いという長所があります。
一般的なNiめっきと比較すると、約1.5〜2倍の析出スピードを持っています。
この特徴を生かして、厚付けめっきとして利用されることが多くあります。

チップ部品へのめっきとして、この特徴を生かすことが出来ます。
チップ部品のエッジ部分(上面-端面間または裏面-端面間)は、作成方法や電極構造によっては、非常に鋭角な場合があり、物理的衝撃によりエッジ部分が欠けてたり削れたりしてしまうという懸念があります。
そこで出速度が早く、且つつきまわりが良いというCuめっきを行うことで、物理的衝撃がかかる前に電極部をめっきで覆い、エッジ部分が欠けるのを
防ぐということが可能となります。

【めっき仕様からの解決:外的衝撃緩衝めっき編】

【めっき仕様からの解決:外的衝撃緩衝めっき編】 / チップ部品の問題解決
◆通常めっき仕様と緩衝めっき仕様の衝撃比較(イメージ図)
電子部品を外的衝撃から保護する緩衝めっき仕様

最近の世の中はモバイル技術がめざましく進歩し、今や携帯電話やノート型パソコン、音楽機器等は肌身離さず持つ時代となっています。加えて近年では、小型化・薄型化の技術も進むことで、よりコンパクトなものが増えています。コンパクト化に伴い内部に使用される電子部品類も微小化された部品が主流となる一方で、内部密集度の増した部品を外的衝撃から発生する新たな問題から守る必要性が生じています。
※最近特にこのような外的衝撃防御めっき技術に対して、お客様の関心が高まっているように感じます。
添付の事例で、当社のめっき加工で電子部品を外的衝撃から保護する緩衝めっき仕様を紹介します。

○通常めっき仕様の場合
外的衝撃が発生した場合、電極に直接的な力が加わりやくなり結果としてクラックや電極剥離を引き起こす可能性があります。
○緩衝めっき仕様の場合
緩衝めっきは衝撃に対しての緩和や力の分散化に優れており、外的衝撃が発生した場合でもダメージを軽減する効果が期待できます。

緩衝めっきは基本的に下地めっき処理として施します。一般的なめっき仕様と組み合わせての多層めっきも可能です。
製品仕様に合わせ、多様な組合せにて、ご提案させて頂きます。

【めっき仕様からの解決:めっき皮膜硬度編】

【めっき仕様からの解決:めっき皮膜硬度編】 / チップ部品の問題解決
度測定結果
めっき皮膜の硬度を変えることで接合部の機能を更に向上

めっき皮膜の硬度について(SMDへの電気めっき)

めっき皮膜の硬度を変えることで電子部品の接合部の機能を更に向上することができる、めっき皮膜の硬度について紹介します。

電気めっきに使用されるめっき液は多数ありますが、使用する液によりめっき皮膜の硬さ(硬度)も異なってきます。(硬度測定結果参照)
基盤実装後の密着強度及びたわみ強度など従来の基準以上の特性が求められてきてお困りになっていませんか?
皮膜の硬度を変えることで電極部の機能を更に向上させることが可能になり、基盤実装後の強度・特性への性能アップに繋げることが出来ます。

○硬い皮膜
 外的衝撃に強い。

○軟らかい皮膜
 柔軟性があり、たわみ強度に強い。

皮膜の硬さ・強度にてお困りな点ありましたら、清川メッキまでご相談下さい。
清川メッキではお客様のご要望特性に応じた液選定とめっき技術によりご対応させて頂きます。

【めっき工法からの解決:微小チップめっき工法編】

◇0603チップ(0.6mm×0.3mm)、0402チップ(0.4mm×0.2mm)部品めっき
清川メッキでは、新工法により、微小チップ部品(0603mm、0402mmタイプ)のめっきでも低バラツキ且つ、めっき未着異常発生を起こさないめっき加工を行っています。新工法とは微小チップ部品へのめっきに対する工法として研究開発され、30年の実績の中で多くの失敗を積み重ねてできあがった成果です。
そもそも、微小チップ部品にめっきを付けるにあたってどのような不具合が出てくるのかをあげてみます。

1.わずかに寸法が大きくなるだけで製品実装時の精度に影響します。
 製品が小さいことによる影響(特にW寸法の精度は重要:実装する時にサイズが変わってしまい実装不良が起こる可能性があります)

2.ニッケルが薄いことによる電極喰われ。半田(スズ)が薄いことによる半田付性不良。
つまり、お客様の実装条件が刻々と進化していくなかでの、寸法精度向上と、1個のめっき未着製品を作らないめっき工法の開発力向上と管理力向上に清川メッキは注力して参りました。
特に、微小チップ部品は、軽く、めっき液に浮いてしまうという問題があります。めっき液に浮くということは、通常バレルの構造上製品に電気を流せないため、めっき未着品となってしまいます。また、製品がめっき液に沈んでいてもバレルの隙間に入り込むと、製品に電気が流れずにめっき未着品となってしまいます。
清川メッキ新工法では、このような不具合の発生が無い全く新しいタイプのめっき工法です。この工法は、微小チップ部品の0402mmタイプでも、めっき中に、バレルの隙間に入り込む事も無く、製品も浮かない工夫がされています。

◇チップ部品 Auめっき対応
最近、従来のNi−Sn(半田)仕様に変わり、Ni−Au仕様のご要求が増えて参りました。
様々な使用環境下(高温、高湿)での信頼性向上、環境対策(半田代替)、実装方法の多様化(ボンディング、導電接着)などがそれで、一見高価と思われがちなAuめっきが使用用途によっては、より高付加価値を生み出しているようです。
弊社では各種ご要望に対して、Auの厚み、バラツキなどをコントロールし、それを実現できる設備を各種有することで、様々なサイズ・形状にも対応致します。

清川メッキのめっき技術開発とは、
“スーパーサンプルなら、他社でも可能。
均質な製品を量産してこそ、「開発」と呼べる“と考えています。

【めっき工法からの解決:特殊材料へのめっき工法編】

【めっき工法からの解決:特殊材料へのめっき工法編】 / チップ部品の問題解決
特殊材料電子部品へのめっき加工

サイズ、形状、材料の変化は、それらSMDの端子部分にめっきする立場である我々に、新しいめっき工法、新しいめっき液を開発していく上での良い機会を提供してくれています。

SMDの課題例概略図(めっき伸び)

SMDの課題例概略図(めっき伸び) / チップ部品の問題解決
めっき伸びを解決するための手段をはじめ、難素材に関する様々な課題に対して清川メッキは、常に新しいめっき液、新しいめっき工法、更にはお客様のご要望に応じた緻密な試作対応にて製品を商品として世に送り出しています。

【めっき工法からの解決:端子間膜厚差抑制めっき工法編】

【めっき工法からの解決:端子間膜厚差抑制めっき工法編】 / チップ部品の問題解決
チップ部品多種多様な内部回路
チップ部品 端子間膜厚差の抑制

複雑な内部回路に対する端子間での膜厚抑制についてご紹介します。
複雑な内部回路のチップ部品(下図参照)に電気めっきで加工を行う場合、端子間で膜厚差が生じ外観・製品特性・実装時に影響を及ぼす場合があります。

当社ではこれらの問題に対し
◆めっき設備
◆めっき液種(エネコート S1)
◆めっき条件
などの組み合わせ及び各条件を改善することで端子間の膜厚差を最小限に抑え、お客様に満足して頂けるものづくりを目指しています。

抵抗値変動抑制技術(銅めっき)

抵抗値変動抑制技術(銅めっき) / チップ部品の問題解決

電気抵抗の低い銅めっきを下地に施すことでめっき皮膜の抵抗値抑制 ⇒ 製品への影響抑制が可能となります。
希少価値の高い金、銀に比べて安価に効果を得ることが出来ます。
また、厚みを厚くすることで超低抵抗部品に対して更なる効果が期待されます。

※ご要望に応じて膜厚調整可能です。
  抵抗値変動でお困りでしたら是非 当社までご相談下さい。

非磁性のニッケルめっき

非磁性のニッケルめっき / チップ部品の問題解決
医療機器などに使用される電子機器の中には、非磁性の特性が必要とされる電子部品があります。 当社では、無電解めっきによる非磁性Niめっきをチップ部品でも対応させて頂いております。
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