CN100418163C

CN100418163C - 片状电阻器

Info

Publication number: CN100418163C
Application number: CNB028001729A
Authority: CN
Inventors: 原田充; 面屋和则; 桥本正人; 福冈章夫
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2022-01-24
Also published as: CN1455935A; JP2002222701A; US20060055505A1; US7161459B2; TW591672B; WO2002059913A1

Abstract

一种小型片状电子部件，其在优良的批量生产中，可以光学识别构成端面电极的导电性的糊状物涂布状态。本发明的片状电子部件包括基板11和、设在基板11端面的端面电极15，其特征是，端面电极15的全面亮度达到JIS Z 8721规定的6或以下。

Description

片状电阻器

技术领域

本发明涉及用于各种电子仪器的片状电子部件以及片状电阻器。本发明特别涉及微细的片状电子部件。

背景技术

近些年来，对电子仪器的轻、薄、短、小化的要求正日益增大，为了提高回路基板的配线密度，作为电子部件要求大量使用非常小型的片状电子部件。特别是，近年来对长0.6mm×宽0.3mm×厚0.25mm的非常小型的片状电子部件也能制造。

在现有的片状电子部件中以片状电阻器作为一例加以说明。

图3为现有的片状电阻器的结构侧视图，图4为该片状电阻器的断面图。

在图3、图4中，由96氧化铝基板构成的基板1的上面的两端部分形成一对上面电极层2。上面电极层2是由银系金属陶瓷厚膜电极构成。在一对上面电极层2上通过电连接而形成电阻体层3，该电阻体层3是由钌系厚膜电阻体构成。形成由保护层4完全被覆电阻体层3，而保护层4是由环氧系树脂构成。在基板1的两端面上设置的一对端面电极5，与一对上面电极层2电连接，其由银系陶瓷厚膜构成。为了复盖端面电极5和上面电极2的露出部分，设置镍镀层6以及焊锡镀层7，镍镀层6以及焊锡镀层7的设置是为了确保电子部件端面电极的焊锡附着性。这样的片状电子产品是由端面电极5、镍镀层6、以及焊锡镀层7构成外部电极而制成的。

构成所述端面电极5的银系金属陶瓷厚膜电极，为了避免高温烧成时电阻值的改变，在端面电极5形成时采用含有热固性树脂的导电性糊状物的方案已有人提出(特开昭61-268001号公报)。

因此，作为上述导电性糊状物中的导电粉，一般采用低含量的可达到规定电阻值的鳞片状银粉。这为了在固化后的端面电极的色调变成白色。由于该白色与构成基板的96氧化铝基板颜色极为相似，从而使导电性糊状物的涂布状态不易判别，这是个问题。即，即使导电性糊状物的涂布状态不好也难以通过外部检查进行识别。

作为上述导电性糊状物涂布状态进行判别的手段，有人提出，如特开平8一213203号公报所公开的，通过采用混合的鳞片状银粉和球状银粉的导电性糊状物，而对导电性糊状物的涂布状态进行判别的方法。

但是，上述导电性糊状物涂布状态的判别方法也随着近年来片状电子部件的微细化而变得困难。即，为了防止稍有涂布不良，要提高判别灵敏度时，含在糊状物中的磷片状银粉所具有的光泽和构成基板的96氧化铝基板的色调类似，从而使导电性糊状物的涂布状态判别变得困难，这是个问题。

本发明解决了上述问题，目的是提供一种在制造非常小型的片状电子部件时，可以光学识别构成端面的导电性糊状物涂布状态、批量生产优良的片状电子部件；以及提供一种片状电子部件的制造方法。

发明内容

本发明的片状电子部件具有基板和设在基板端面上的端面电极，而所述端面电极的全面亮度达到6以下。如采用上述片状电子部件，端面电极的全面亮度在按照JIS一Z8721规定的6或以下。按照本发明的结构，基板和端面电极的明暗差明显，藉此，即使非常小型的片状电子部件也可以高速识别导电性糊状物的涂布状态。因此，可以有效的提高片状电子部件的批量生产性能。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中片状电阻器的侧视图，图2是图1的A一A线断面图，图3是现有的片状电阻器的侧视图，图4是图3的B一B线断面图。

参照符号

1 基板

2 上面电极层

3 电阻体层

4 保护层

5 端面电极

6 镍镀层

7 焊锡层

11 基板

12 上面电极层

13 电阻体层

14 保护层

15 端面电极

16 镍镀层

17 焊锡层

具体实施方式

下面参照附图对本发明一实施例中的片状电阻器进行说明。图1是本发明一实施例中的片状电阻器的侧视图，图2是该片状电阻器的断面图。

在图1、图2中，在由96氧化铝基板构成的基板11的上面的两端部上形成一对上面电极层12。一对上面电极层12是由银系金属陶瓷厚膜电极构成。电阻体层13是在一对上面电极层12上通过电连接而形成。电阻体层13是由钌系厚膜电阻体构成。保护层14完全复盖电阻体层13而形成，由环氧系树脂构成。端面电极15设置在基板11的两端面，与上面电极层12以电连接。在本实施例中，端面电极15，是在球状银粉和炭的混合粉中混入作为粘合剂的热固性树脂所形成的导电性糊状体，涂布在基板11端面上使其固化后而形成的。用于被覆端部电极15和上面电极层12的露出部分而设置的镀镍层16以及焊锡镀层17，是为了确保电阻器的焊接附着性而设置的。电阻器的外部电极的结构是：端面电极15、上面电极层12的露出部分、镍镀层16以及焊锡镀层17。

下面对上述结构中的片状电阻器的制造方法进行说明。首先，接纳耐热性以及绝缘性优良的96氧化铝基板构成的片状基板。在该片状基板上预先形成在后面的工序中用于使基板分割成条状以及单片状的沟。该沟是在基板为生片时用金属模具形成。

然后，在片状基板的上面网板印刷金属陶瓷系的银糊，使其干燥，采用带式连续烧成炉进行烧成，以形成上面电极层12。烧成条件为：温度850℃、峰值时间6分、IN一OUT时间45分。

然后，在与上面电极层12电连接的片状基板的上面，把以氧化钌为主成分的厚膜电阻糊状物进行网板印刷，采用带式连续烧成炉进行烧成，形成电阻体层13。电阻体层的烧成条件为：温度850℃、峰值时间6分、IN一OUT时间45分。

其次，为了使电阻体层13的电阻值一致，采用激光切除电阻体层13的一部分进行电阻值修正。电阻值的修正条件是：采用激光L切割器、扫描速度30mm/秒、脉冲频率12KHz、输出功率5W。

为至少完全覆盖电阻体层13，网板印刷环氧树脂糊状物，通过带式连续固化炉固化树脂的糊状物，固化条件为，温度200℃、峰值时间30分、IN一OUT时间50分。

其次，作为用于形成端面电极15的准备工序，将片状基板分割成条状，露出用于形成端面电极15的基板端面部。

其次，采用保持条状基板的夹具以固定，使端面电极形成面成为水平。

其次，在基板端面部涂布导电性糊状物，以至少复盖上面电极层12。导电性糊状物，系使球状银粉和链状结构的炭粉的混合粉体在热固性树脂的丁基卡必醇乙酸酯的溶液中进行混合，用三辊轧机进行混练而制造。

预先把导电性糊状物在不锈钢辊筒上形成约50μm均匀膜厚的导电性糊状物层，在使该不锈钢辊筒旋转的同时，通过使保持基板的夹具移动，使不锈钢辊筒上的导电性糊状物与短条状基板接触而进行涂布。

导电性糊状物的涂布状态可采用图像识别装置，观察导电性糊状物的亮度，以判断涂布状态。而在全部短条状基板侧面上到处涂布导电性糊状物可以判断、采用带式连续远红外线固化炉而进行热处理。热处理条件是：加热时间160℃-30分、IN-OUT时间40分的温度条件进行。由此，形成侧面部分厚度约10～20μm的端面电极15。

然后，为了引起注意，再度采用图像识别装置观察端面电极的亮度，判明端面电极是否在整个短条状基板的侧面上形成。

最后，作为电镀的准备工序，分割条状基板为单片状并在单片状基板上露出的上面电极层12和端面电极15上，采用脉冲式电镀形成镀镍层16和焊锡镀层17。由此完成片状电阻器。

在本实施例中，由于端面电极15由镍层16以及锡系焊锡镀层17被覆，所以，电阻器的焊锡润湿性变得良好，从而可以形成高强度的端面电极。

按照上述本发明一实施例中的片状电阻器，作为端面电极15的形成材料，可以采用含球状导电性粒子、炭和树脂的导电性糊状物。因此，在导电性糊状物涂布时的图像识别中，被涂过的部位不会误判为‘未涂布’，可以确保非常高的选择性。即，在采用具有金属光泽的一般的焊锡银粉及磷片状镍粉等的导电性糊状物的场合，例如，即使在涂布导电性糊状物时，在图像识别中，有时误判为‘未涂布’。

其次，对上述本发明实施例中的导电性糊状物中使用的球状导电性粒子、炭粉以及树脂的种类加以说明。

作为导电性粒子，可以使用球状、液滴状、树枝状、方形、海绵状、不规则形状的粒子。在这种情况下，更优选的是接近球状的粒子。

关于炭粉，可以使用炉黑、乙炔黑、槽法炭黑等种类以及各种量的炭粉。

作为树脂，可以采用热固性树脂、紫外线固化性树脂、电子束固化性树脂以及热塑性树脂等。在这种情况下，更优选的是耐热性及粘合强度优良的热固性树脂。然而，作为热固性树脂，脲树脂、蜜胺树脂、苯并胍胺树脂等的氨基树脂、双酚A型、溴化双酚A型等的环氧树脂、酚醛树脂型、酚醛清漆树脂型等酚类树脂以及聚酰亚胺树脂是优选的。这些可单独使用也可以二种或以上混合使用。在使用环氧树脂时，采用自固化型树脂，胺类、咪唑类、酸酐或阳离子系等固化剂也可以使用。另一方面胺树脂和苯酚树脂，除了用作端面电极的构成组分外，也可用作上述环氧树脂的固化剂。

还有，在混合上述球状导电性粒子、炭以及树脂的导电性糊状物中，根据需要，也可以混合溶剂和添加剂。

作为在导电性糊状物中使用的溶剂，可以有甲苯、乙苯等的芳香烃系的溶剂，甲基异丁基酮、环己酮等的酮系溶剂，乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚乙酸酯、二甘醇单丁醚等的醚醇系、醚酯系溶剂等。

作为其他的添加剂，例加，在不妨碍本发明效果的范围内可以使用氧化硅、碳酸钙、氧化钛等的填料以及均化剂、触变剂、硅烷偶合剂等。

下面对上述本发明的具体的片状电阻器的实施例进行说明。另外，为了判明本发明的效杲，对具有混合磷片状银粉以及磷片状镍粉的端面电极的片状电阻器的比较例也进行说明。在下面示出的各实施例以及比较例中，基板采用长0.5mm、宽0.3mm、厚0.25mm的基板。

实施例1

在本发明的实施例1中，片状电阻器的结构与图1以及图2中示出的片状电阻器的结构相同。在形成端面电极的导电性糊状物中，作为树脂使用热固性树脂的双酚A型环氧树脂和咪唑固化剂。而在该树脂中作为球状导电性粒子混合85％含量的、平均粒径0.06μm的球状银粉，作为炭粉混合2％含量的炉黑而使用。

实施例2

本发明实施例2中的片状电阻器的结构，与图1以及图2中示出的本发明的一实施例中的片状电阻器的结构相同。在形成端面的导电性糊状物中，作为树脂，采用热固性树脂的双酚A型环氧树脂和胺系固化剂。而在该树脂中作为球状导电性粒子混合90％含量的平均粒径2.5μm的球状镍粉，还有作为炭粉混合1％含量的炉黑而使用。

实施例3

本发明实施例3的片状电阻器的结构，与图1及图2中示出的本发明一实施例中片状电阻器的结构相同。在形成端面电极的导电性糊状物中，作为树脂使用热固性树脂的双酚A型环氧树脂和咪唑固化剂。而在该树脂中，作为球状导电性粒子混合80％含量的、平均粒径10μm的球状钨粉，作为炭粉混合3％含量的炉黑而使用。

实施例4

本发明实施例4中的片状电阻器的结构，与图1及图2中示出的片状电阻器的结构相同。在形成端面电极的导电性糊状物中，作为树脂使用热固性树脂的酚醛型的酚树脂。而在该树脂中，作为球状导电性粒子混合75％含量的、粒径28μm的球状银粉，作为炭粉再混合2％的含量的乙炔黑而使用。

比较例1

比较例1中的片状电阻嚣的结构，与图1及图2中示出的片状电阻器的结构相同，但是，形成端面电极的导电性糊状物的组成与上述各实施例不同。即，比较例1中的片状电阻器，作为形成端面电极的导电性糊状物的树脂，使用热固性树脂的双酚F型环氧树脂和胺系固化剂。而在该树脂中混合75％含量的磷片状银粉、含量15％的平均粒径2.5μm的球状银粉，作为炭粉混合1％的含量的炉黑后使用。

比较例2

比较例2中的片状电阻器的结构，与图1及图2中示出的片状电阻器的结构相同，但是，形成端面电极的糊状物组成与上述各实施例不同。即，比较例2中的片状电阻器，作为形成端面电极的导电性糊状物的树脂，使用热固性树脂的双酚F型环氧树脂和胺系固化剂。而在该树脂中作为导电性粒子混合5％的含量磷片状镍粉、平均粒径2.5μm的85％的含量的球状银粉、作为炭粉混合1％的含量的炉黑后使用。

比较例3

比较例3中的片状电阻器结构，与图1及图2中示出的片状电阻器的结构相同，但是，形成端面电极的导电性糊状物的组成与上述各实施例不同。

即，比较例3中的片状电阻器，作为形成端面电极的导电性糊状物的树脂，使用热固性树脂的酚醛型酚树脂。而在该树脂中作为导电性粒子混合2％含量磷片状银粉、73％含量平均粒径28μm的球状银粉，再作为炭粉混合2％含量的乙炔黑后使用。

下面，对用于评价上述本发明实施例1-4以及比较例1-3中的片状电阻器的试验进行说明。

端面电极亮度的测定采用的是图像识别装置，测定JIS Z 8721中规定的数值。涂布状态的鉴别，系在整个端面电极的观察中对亮度不在6或以下处判为涂布不良的状态。

图像识别试验，在导电性糊状物涂布后及固化后进行2次，但是，对那些涂布不良的图像识别的个数(A)，作为形成外部电极进行电镀前制成的产品状态，对电镀附着性进行判明。电镀附着性良好的个数(B)判断图像识别不良，依下式计算出识别率。

识别率(％)＝(个数A-个数B/个数A)×100

上述识别率愈高，良否的鉴别性愈优良，批量生产性愈上升。即，所谓识别率低，有时把本来是优良的产品作为不良产品对待。因此，结果是，在进行电镀后进行再检查等要费二次功夫，生产效率显著降低。

下面制造10000个片状电阻器作为基数，进行识别率的判断。表1中汇总了上述本发明的实施例1一4以及比较例1-3中的片状电阻器的试验结果。

表1

	最大亮度	识别率(％)
	最大亮度	识别率(％)	实施例1	3	100
实施例2	5	99	实施例1	3	100
实施例2	5	99	实施例3	4	99
实施例4	6	98	实施例3	4	99
实施例4	6	98	比较例1	8	50
比较例2	7	65	比较例1	8	50
比较例2	7	65	比较例3	7	70

如表1所示，比较例1-3由于含有具有金属光泽的磷片状导电性粒子，所以，亮度增加，识别率显著下降。反之，在本发明的实施例1一4中，由于使用球状导电性粒子，亮度低，显示高的识别率。

还有，上述本发明的各实施例中，作为片状电阻器的基板使用长0.5mm、宽0.3mm、厚0.25mm的基板作为例子，然而，基板尺寸不限于此。如从本发明的原理判断的那样，不同大小基板，例如，长0.9一1.0mm、宽0.4一0.6mm或者长0.5一0.6mm、宽0.25一0.35mm的基板等的多种基板，都能得到本发明的效果。

另外，对上述实施例中作为导电性粒子而采用银粉、镍粉、钨粉中的任何一种的情况加以说明，然而，导电性粒子不限于这些。除此以外，钼粉、铜粉也可以使用，而且，它们的混合粉体或电镀粉体的任何一种也可以使用。特别是，使用银粉作为导电性粒子时，由于所具有的银粉的导电性高，所以，在低导电率时也可能得到规定的导电性。藉此，由于相对提高了树脂的比例，所以，可以得到强度优良的端面电极。另一方面，使用镍、钨、钼、铜时，与使用银相比，导电性粒子的含量增大，由于价格低廉，可以低成本有效的进行生产。

另外，在上述各实施例中，作为导电性粒子采用平均粒径0.06μm的球状银粉、平均粒径2.5μm的球状镍粉、平均粒径10μm的球状钨粉、平均粒径28μm的球状银粉加以说明。然而，平均粒径并不限于这些，优选的是0.05一30μm。导电性粒子的平均粒径低于0.05μm时，为了得到规定的电阻值，则导电性粒子的混合量必需加大，从强度和成本方面考虑是不实用的。当导电性粒子的平均粒径大于30μm时，端面电极变厚，而该厚度影响到微细片状电子部件规定的外形尺寸，所以，是不适当的。因此，导电性粒子的平均粒径优选达到0.05～30μm，从强度和成本方面考虑也是适用的，并且，也不影响微细片状电子产品规定的外形尺寸。

另外，在上述实施例中，对作为端面电极的导电性粒子的含量，球状银粉以85％含量混合、球状镍粉以90％含量混合、球状钨粉以80％含量混合、球状银粉以75％含量混合进行了说明。然而，含量不限于这些，在75～97％的范围是优选的。在球状导电性粒子的含量低于75％时，端面电极的电阻值上升，在端面电极上难以形成镀镍层。另一方面，当导电性粒子的含量大于97％时，从强度和成本方面考虑不实用，因此，导电性粒子的含量为75-97％是优选的、强度和成本方面也实用，并且，在端面电极上易于生成镀镍层。

另外，在本发明的各实施例中，作为片状电子部件之一例，对片状电阻器作了说明，然而，如同从本发明的测定原理判断的那样，片状电子部件不限于片状电阻器。即，具有端面电极的片状电子部件同样可以得到本发明的效果。

工业上利用的可能性

上述本发明的片状电子部件具有基板和在该基板端面上设置的端面电极，所述端面电极的全面亮度在6或以下。因此，基板和端面电极的明暗清楚，由此，即使非常小型的片状电子部件也可以高速识别导电性糊状物的涂布状态。藉此，可以有效提高片状电子部件的批量生产性。

Claims

1. 一种片状电阻器，其中包括氧化铝基板和设置在该氧化铝基板端面上的端面电极，所述端面电极的全面亮度达到JIS Z8721规定的6或以下，所述端面电极含有导电性粒子、炭以及树脂，所述导电性粒子为球状。

2. 权利要求1中所述的片状电阻器，其中，所述导电性粒子为银、镍、钨、钼、铜的单一粉体，以及它们的混合粉体或电镀粉体的任何一种。

3. 权利要求1中所述的片状电阻器，其中，所述导电性粒子的平均粒径为0.05～30μm。

4. 权利要求1中所述的片状电阻器，其中，所述端面电极所包含的球状导电粒子的含量为75～97％。

5. 权利要求1中所述的片状电阻器，其中，所述氧化铝基板的大小是长0.9～1.0mm、宽0.4～0.6mm。

6. 权利要求1中所述的片状电阻器，其中，所述氧化铝基板的大小为长0.5～0.6mm、宽0.25～0.35mm。

7. 权利要求1中所述的片状电阻器，其中，所述端面电极由镍、锡、以及它们的合金中的至少一种制成的电镀层所被覆。

8. 一种片状电阻器，其中包括：氧化铝基板、设在所述氧化铝基板上面的两端部分的上面电极层、在所述上面电极层上通过电连接的电阻体层以及设在所述氧化铝基板端面上并且与所述上面电极层进行电连接的端面电极，所述端面电极的全面亮度达到JIS Z 8721规定的6或以下，所述端面电极含有导电性粒子、炭以及树脂，所述导电性粒子为球状。