CN105339096A - 电子元件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供电子元件中导体膜的形成方法，所述方法可以使电子元件上形成的导体膜的薄膜化成为可能，同时可以一举形成跨越在元件主体上相交的第一面和第二面而连续延伸的导体膜。将元件主体(2)与用于喷出作为导体膜材料的涂布材料(42)的喷出嘴(45)相对地设置，从喷出嘴(45)喷出因在喷出嘴(45)和元件主体(2)之间施加电压而带上电的涂布材料(42)。带上电的涂布材料(42)沿着电力线(53)涂布到元件主体(2)。因而，将包含导电性材料的导体膜同时地形成为跨越元件主体(2)的至少第一面和第二面而连续延伸。在沿着电力线(53)飞行的期间，涂布材料(42)反复因库伦斥力的作用而分裂，这促进涂布材料(42)中如溶剂、溶媒那样的液体成分蒸发。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件的制造方法，特别涉及在电子元件所包括的元件主体的表面形成导体膜的方法。
背景技术
电子元件大体上包括元件主体和在元件主体上形成的导体膜。导体膜充当端子电极，或者充当用于取出元件主体具有的电特性的电极，或者两者兼有。另外，元件主体有各种形状，例如长方体形、圆片形、薄片形等。另外，元件主体上形成的导体膜通常被形成为跨越元件主体上相交的至少两个面而连续延伸。
更具体地说明的话，就是图4示出了具有长方体形的元件主体2的电子元件1。元件主体2具有相对的两个主面3和4、相对的两个侧面5和6以及相对的两个端面7和8。两个导体膜9和10被形成在元件主体2上。一个导体膜9被形成为在一个端面7、与其相邻的主面3和4各自的一部分以及侧面5和6各自的一部分中连续延伸。另一个导体膜10被形成为在另一个端面8、与其相邻的主面3和4各自的一部分以及侧面5和6各自的一部分中连续延伸。
图5示出了具有长方体形的元件主体12的电子元件11。元件主体12具有相对的两个主面13和14、相对的两个侧面15和16以及相对的两个端面17和18。元件主体12上有6个导体膜19～24被形成。第一至第三导体膜19～21各自被形成为在一个侧面15和与其相邻的两个主面13和14各自的一部分中连续延伸。第四至第六导体膜22～24各自被形成为在另一个侧面16和与其相邻的两个主面13和14各自的一部分中连续延伸。
图6中，示出了例如在电解电容器中构成电容器元件的薄片形的元件主体25。图6中，未示出作为具有元件主体25的电子元件的整个电解电容器。元件主体25具有相对的两个主面26和27以及在主面26和27之间连接的端面28。导体膜29被形成为在两个主面26和27以及与其相邻的端面28中连续延伸。
如果将上述的导体膜9和10、导体膜19～24以及导体膜29加以一般化，就共同成为如图7或图8所示的导体膜35那样的形态。导体膜35不能不被形成为跨越元件主体31的第一、第二面和第三面32、33和34而连续延伸。
例如特开平4-263414号公报(专利文献1)中描述的那样，上述的导体膜35往往例如以浸渍法将导电糊剂涂布到元件主体31上，并通过将它烧结而形成。在浸渍法中，将元件主体31对着导电糊剂浸入，接着从导电糊剂提起，从而使导电糊剂附着在元件主体31上的预定区域。
在应用如上述的浸渍法时，因为有作用于导电糊剂的表面张力，如图7所示，所形成的导体膜35的厚度在第一至第三面32～34上分别存在成为中央部隆起状态的倾向。因此，电子元件中导体膜35的厚度尺寸所占比例高，这使电子元件的小型化或薄型化受到阻碍。
另一方面，作为减薄导体膜35的厚度的方法，可以考虑降低导电糊剂的粘度。但是，导电糊剂的粘度越低，元件主体31的棱线部分36就越难以被导电糊剂覆盖，其结果如图8所示，所形成的导体膜35在元件主体31的棱线部分36中被断开，使电子元件的电特性恶化。另外，由于导电糊剂的润湿扩散，导体膜35的形状崩塌，会在安装电子元件时引起问题，或者使元件安装后的电特性恶化。
再有，图8中示出了第一面和第二面32相交的棱线部分36以及第二面和第三面33和34相交的棱线部分36具有锐利的角，然而实际上通常被倒成圆角。即使在棱线部分36如上述那样被倒圆角的情况下，也避免不了上述的棱线部分36上导体膜35断开的问题。
根据以上所述，应用浸渍法来形成导体膜35时，导体膜35的薄膜化被限制在约20μm的厚度。因此，电子元件难以进一步小型化或薄型化，并且就电子元件的高性能化例如层叠陶瓷电容器而言，在高容量化上也存在困难。
再有，上述的技术问题不限于如图7和图8所示的导体膜35被形成为跨越元件主体31的三个相交的面32～34而连续延伸的情况，也适合于导体膜被形成为跨越相交的两个面而连续延伸的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开平4-263414号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供导体膜能被进一步薄膜化的电子元件的制造方法。
用于解决技术问题的手段
本发明旨在提供制造一种电子元件的方法，所述电子元件包括至少具有相交的第一面和第二面的元件主体以及在元件主体上被形成为跨越至少第一面和第二面而连续延伸的导体膜，为了解决上述技术问题，本发明的特征在于包括：准备元件主体的工序；准备作为导体膜的材料的、包含导电性材料的、具有流动性的涂布材料的工序；将元件主体设置成朝向用于喷出涂布材料的喷出嘴的工序；以及这样的工序，在喷出嘴和元件主体之间施加电压以在使涂布材料带上电的状态下从喷出嘴喷出涂布材料，将带上电的涂布材料涂布到元件主体上，从而同时地将包含导电性材料的导体膜形成为跨越元件主体的至少第一面和第二面而连续延伸。
在上述的导体膜形成工序中，带电的涂布材料沿着电力线飞过空中。在这期间，涂布材料反复因库伦斥力而分裂(瑞利分裂)。每一次重复分裂时表面积都增大，从而促进涂布材料中的溶剂、溶媒这样的液体成分的蒸发。其结果是，附着到元件主体的表面时涂布材料已干燥到其流动性几乎失去的程度。因此，基本上没有表面张力作用于涂布材料，因而涂布材料不集中于特定的部分，可将涂布材料薄层地且均匀地涂布到元件主体的至少第一面和第二面上。
根据本发明的制造方法可被应用于各种各样形态的电子元件。
作为电子元件的第一例有这样的电子元件，其元件主体呈具有相对的两个主面、相对的两个侧面以及相对的两个端面的长方体形，在导体膜形成工序中，导体膜被形成为在至少一个端面、与其相邻的主面各自的一部分和侧面各自的一部分上连续延伸。
作为电子元件的第二例有这样的电子元件，其元件主体呈具有相对的两个主面、相对的两个侧面以及相对的两个端面的长方体形，在导体膜形成工序中，导体膜被形成为在至少一个侧面和与其相邻的两个主面各自的一部分上连续延伸。
作为电子元件的第三例有这样的电子元件，其元件主体呈具有相对的两个主面和在主面之间连接的端面的薄片形，在导体膜形成工序中，导体膜被形成为在至少一个主面和与其相邻的端面上连续延伸。
优选的是，在实施根据本发明的制造方法时，准备将元件主体上应形成导体膜的区域以外的区域覆盖的掩模，在该掩模将元件主体覆盖的状态下形成导体膜。基于此，可以不受涂布材料的物理性质的影响，高图案精度地形成导体膜，也能有助于电子元件的小型化。
发明效果
根据本发明，在导体膜形成工序中，如前所述，由于涂布材料沿着电力线飞行，能够通过涂布材料的单向涂布同时地达成在第一面和第二面这两个面上均匀地形成导体膜。另外，由于电力线特别地具有集中在元件主体的第一面和第二面相交的棱线部分的倾向，能够在包括该棱线部分在内的区域以适当的膜厚形成导体膜。
另外，根据本发明，如前所述，能够薄层地形成包含导电性材料的导体膜。因此，能够在导体膜的厚度减薄的程度上实现电子元件的小型化或薄型化。另一方面，在保持电子元件的尺寸的情况下，可以增大导体膜以外部分所占的有效体积、即实现其功能的元件主体可占据的有效体积，提高电子元件的性能。
在电子元件为例如层叠陶瓷电容器的情况下，能够增大表现静电电容的部分的体积，其结果是，可以实现高容量化。另外，在电子元件为例如层叠型铝电解电容器的情况下，表面由被阳极氧化的铝箔构成，且可以减薄其表面形成了导体膜的电容器元件的厚度，可以在减薄的程度上增加电容器元件的层叠数，因而能够增大电容量。
另外，如上所述，可以薄层地形成包含导电性材料的导体膜并可以削减用于导体膜形成的材料，因此可以降低作为制品的电子元件的成本。
另外，根据本发明，与采用浸渍法的导体膜形成相比，可以回避浸渍法中因为涂布材料的物理性质而发生的润湿爬升和棱线部的被覆不足等问题。
附图说明
图1是示意性说明根据本发明第一实施例的电子元件的制造方法中的导体膜形成工序的实施状态的正面图。
图2是将图1所示的元件主体2附近放大显示的透视图。
图3与图2类似，是示意性说明根据本发明第二实施例的电子元件的制造方法中的导体膜形成工序的实施状态的透视图。
图4是表示以往传统的电子元件的第一形态例的透视图。
图5是表示以往传统的电子元件的第二形态例的透视图。
图6是表示以往传统的电子元件的第三形态例的透视图。
图7是表示元件主体31上的导体膜35的剖面图，用于说明应用浸渍法形成的导体膜35的第一问题。
图8是表示元件主体31上的导体膜35的剖面图，用于说明应用浸渍法形成的导体膜35的第二问题。
具体实施方式
作为本发明的第一实施例，说明具有图4所示的长方体形的元件主体2的电子元件1的制造方法。为了制造电子元件1，首先准备元件主体2。
另一方面，准备成为导体膜9和10的材料的、包含导电性材料的、具有流动性的涂布材料。作为导电性材料，例如除了银、银-钯合金、铜等的金属粉末以外，可以使用碳、导电性陶瓷、导电性高分子等具有导电性的材料。
为了形成导体膜9和10，可使用图1所示的导体膜形成装置41。
参照图1，导体膜形成装置41包括收容上述涂布材料42的储存罐43。储存罐43经由供给管44连接到喷出嘴45。
另一方面，工作台47与喷出嘴45相对而设，工作台47上放置作为应形成导体膜9和10的对象物的元件主体2。工作台47优选地由导电性材料构成。
通过喷出嘴45的涂布材料42上被施加来自电源48的脉冲电压、直流电压或交流电压。
如上所述，在施加了电压的状态下，实施形成导体膜9和10的工序。再有，依次个别地实施形成导体膜9的工序和形成导体膜10的工序。首先，就形成导体膜9的工序进行说明。在本实施例中，图2示出了元件主体2的应形成导体膜9的区域以外的区域被掩模51覆盖的状态。另外，图1示出了形成导体膜9的端面7朝向喷出嘴45的状态。
在此状态下，储存罐43的内压如箭头52所示被增高。储存罐43内的涂布材料42通过供给管44提供给被施加了电压的喷出嘴45，涂布材料42被带电。电力线53从带电的涂布材料42发生。涂布材料42从喷出嘴45喷向元件主体2。
涂布材料42在沿电力线53飞过空中的期间，因库伦斥力而反复分裂(瑞利分裂)，成为雾状。因此，每一次重复分裂都使涂布材料42的表面积增大，涂布材料42的干燥因此而进行，促进涂布材料42中含有的溶剂、溶媒这样的液体成分蒸发。
其结果是，当附着到元件主体2的表面时，涂布材料42已干燥到其流动性几乎失去的程度。因此，基本上没有表面张力作用于涂布材料42，涂布材料42不会集中在元件主体2的特定部分，而能够薄层地且均匀地涂布到元件主体2上。图2示意表示了由带电的涂布材料42产生的电力线53。带电的涂布材料42沿着电力线53附着到元件主体2上。在这种情况下，电力线53具有特别集中到元件主体2的棱线部分的倾向，因此，可以使涂布材料42均匀地附着到包括棱线部分在内的区域。
另一方面，如图2所示，元件主体2的规定部分处于被掩模51覆盖的状态，因此，涂布材料42不会在由掩模51覆盖的部分达到元件主体。
这样，薄层且均厚的导体膜9被以高图案精度形成为在元件主体2一个端面7、与其相邻的主面3和4各自的一部分以及侧面5和6各自的一部分上连续延伸。
接着，对导体膜9进行热处理工序。
然后，为了形成另一个导体膜10，将工作台47上的元件主体2的朝向倒转，在装上掩模51将应形成导体膜10的区域以外的区域覆盖后，重复进行与上述形成导体膜9的工序相同的工序。
接着，与导体膜9的情况一样，实施对导体膜10进行热处理工序。
再有，也可以在导体膜9和10形成之后，一举对两方的导体膜9和10实施上述的热处理工序。
基于以上说明的第一实施例，做了在元件主体2上形成导体膜9和10的实验。
作为涂布材料42，使用在环氧树脂中分散银粉得到的糊剂状材料中再用二丙烯甲醚醋酸酯(dipropylenemethyletheracetate)赋予流动性而达到E型粘度計在1rpm转速下的粘度为500mPa·s左右的材料。
用参照图1和图2说明的导体膜形成装置41，在元件主体2上形成了导体膜9和10后，在热风循环式烤箱中在150℃温度下进行了1小时热处理。
这样，在以4μm、8μm、10μm、14μm、28μm、40μm和100μm等各厚度形成了导体膜9和10的部位，无论何种厚度均可形成导体膜9和10，也未见棱线部分处有导体膜9和10的断开。
接着，参照图3说明本发明的第二实施例。在本实施例中，导体膜29形成在图6所示的薄片形的元件主体25上。在第二实施例中，使用图1所示的导体膜形成装置41。在第二实施例中，如图3所示，在图1所示的工作台47上以安装有掩模55的状态放置元件主体25。
如图3所示，带电的涂布材料42沿着电力线53附着到元件主体25上。在这种情况下，由于电力线53具有特别集中到元件主体25的棱线部分的倾向，即使包括棱线部分也能将涂布材料42均匀地附着。另一方面，由于元件主体25的预定部分处于为掩模55所覆盖的状态，在被掩模55覆盖的部分，涂布材料42不到达元件主体25。
这样，薄层且均厚的导体膜29的一部分被以高图案精度形成为在元件主体25一个主面26和与其相邻的端面28上连续延伸。
接着，为了形成导体膜29的剩余部分，在工作台47上的元件主体25的朝向翻转后，重复与上述工序相同的工序。
以上，与图示的第一和第二实施例相关联地对本发明作了说明，例如在制造图5所示的电子元件11时在元件主体12上形成导体膜19～24的工序中，可以应用图1所示的导体膜形成装置41。此外，对于包括具有图4至图6所示的元件主体2、12和25以外的形态的元件主体的电子元件，或者对于具有导体膜9和10、导体膜19～24以及导体膜29以外的导体膜的电子元件，也可以在元件主体上形成导体膜的工序中使用图1所示的导体膜形成装置41。
标号说明
1、11电子元件
2、12、25元件主体
3、4、13、14、26、27主面
5、6、15、16侧面
7、8、17、18、28端面
9、10、19～24、29导体膜
41导体膜形成装置
42涂布材料
45喷出嘴
51、55掩模
53电力线
Claims (5)
1.一种电子元件的制造方法，所述电子元件包括元件主体和导体膜，所述元件主体至少具有相交的第一面和第二面，所述导体膜在所述元件主体上被形成为跨越至少所述第一面和所述第二面而连续延伸，所述制造方法包括如下工序：
准备所述元件主体；
准备作为所述导体膜的材料的、包含导电性材料的、具有流动性的涂布材料；
将所述元件主体设置成与用于喷出所述涂布材料的喷出嘴相对；以及
在所述喷出嘴和所述元件主体之间施加电压，在使所述涂布材料带上电的状态下，从所述喷出嘴喷出所述涂布材料，将带上电的所述涂布材料涂布到所述元件主体上，从而将包含所述导电性材料的所述导体膜同时地形成为跨越所述元件主体的至少所述第一面和所述第二面而连续延伸。
2.如权利要求1所述的电子元件的制造方法，其中，
所述元件主体呈具有相对的两个主面、相对的两个侧面以及相对的两个端面的长方体形，在形成所述导体膜的工序中，所述导体膜被形成为在至少一个所述端面、与其相邻的所述主面各自的一部分和所述侧面各自的一部分中连续延伸。
3.如权利要求1所述的电子元件的制造方法，其中，
所述元件主体呈具有相对的两个主面、相对的两个侧面以及相对的两个端面的长方体形，在形成所述导体膜的工序中，所述导体膜被形成为在至少一个所述侧面和与其相邻的所述两个主面各自的一部分中连续延伸。
4.如权利要求1所述的电子元件的制造方法，其中，
所述元件主体呈具有相对的两个主面和在所述主面之间连接的端面的薄片形，在形成所述导体膜的工序中，所述导体膜被形成为在至少一个所述主面和与其相邻的所述端面中连续延伸。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电子元件的制造方法，其中，
还包括准备掩模的工序，所述掩模用于覆盖所述元件主体上应形成所述导体膜的区域以外的区域，形成所述导体膜的工序在由所述掩模覆盖所述元件主体的状态下实施。
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