DE19702104B4

DE19702104B4 - Elektronisches Bauteil mit Zuleitungsanschlüssen, das mit Harz beschichtet ist

Info

Publication number: DE19702104B4
Application number: DE19702104A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Nagaokakyo Kawamoto; Tatsuya Nagaokakyo Yoshimura; Yoshiyuki Nagaokakyo Yamashita
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2017-01-23
Also published as: DE19702104A1; CN1164107A; CN1093309C; US5936511A; TW331645B; JPH09199308A; KR100241366B1; JP3305941B2; KR970060268A

Abstract

Elektronisches Bauteil (1) mit folgenden Merkmalen:
einem elektronischen Element mit einem Hauptkörper, mit Anschlußelektroden (3a, 3b) an dem Hauptkörper, und mit Zuleitungsanschlüssen (5), die jeweils mit einer entsprechenden der Anschlußelektroden (3a, 3b) verbunden sind, und die in einer elektrisch leitfähigen Beziehung mit einer entsprechenden der Anschlußelektroden (3a, 3b) stehen; und
einer Beschichtungsharzzusammensetzung (4), die zumindest einen Abschnitt der äußeren Oberflächen der Zuleitungsanschlüsse (5) bedeckt, wobei die Beschichtungsharzzusammensetzung (4) ein gesättigtes copolymerisiertes Polyesterharz, welches in einem organischen Lösungsmittel auflösbar ist, als Harzkomponente derselben enthält;
wobei die Beschichtungsharzzusammensetzung (4) eine Zugbruchfestigkeit von 12MPa–20MPa, ein Zugelastizitätsmodul von 500MPa–1.200MPa, eine Zugbruchdehnung von 3%–40% und eine Härte von 42 Shore D – 50 Shore D aufweist.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Bauteil, wie z.B. einen Thermistor mit negativer Charakteristik, das Zuleitungsanschlüsse aufweist, wobei die äußeren Oberflächen mit einem Harzmaterial für eine verbesserte mechanische Festigkeit beschichtet sind.
Elektronische Bauteile der Art, die ein elektronisches Element aufweisen, und die mit einem Harzmaterial oder dergleichen zum Schutz gegen die äußere Umgebung bedeckt sind, werden weit verbreitet verwendet. Für den Fall eines Elements mit Zuleitungsanschlüssen sind manchmal auch die Anschlüsse zum Verbessern der elektrischen Isolation bedeckt. Um einen Zuleitungsanschluß der Länge nach zu bedecken, kann ein Material mit einem Silikongummiharz als dessen Hauptkomponente verwendet werden, um denselben von außen zu beschichten, oder der Zuleitungsanschluß kann in eine vorgeformte Röhre eingefügt werden, die beispielsweise aus einem vernetzten Polyolefin hergestellt ist.
Bekannte Zuleitungsanschlüsse, die derart beschichtet sind, weisen jedoch verschiedenartige Probleme auf. Für den Fall eines Zuleitungsanschlusses, der mit einem Harzmaterial eines Silikongummityps bedeckt ist, wird der Beschichtungsfilm leicht beschädigt oder abgelöst, wenn eine äußere Kraft, wie z.B. eine Kratzkraft, an den Zuleitungsanschluß während seines Herstellungsverfahren angelegt wird, wobei es unerheblich ist, ob dies maschinell oder manuell geschieht. Für den Fall eines Zuleitungsanschlusses, der mit einer vorgeformten Röhre bedeckt ist, sind die Kosten für die Herstellung der Röhre beträchtlich, und die Herstellung beinhaltet ein zusätzliches Verfahren zum Einfügen des Anschlusses in die Röhre. Zusätzlich kann eine unbedeckte Lücke zwischen dem von außen bedeckten Hauptkörper des elektronischen Elements und dem Zuleitungsanschluß, der mit einer Röhre bedeckt ist, zurückbleiben, derart, daß die elektrische Isolation des Bauteils beeinträchtigt sein kann.

Die US 4 589 010 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kunststoffgehäusten Halbleiterbauelementes. Ein Substrat ist vorgesehen, auf welches ein Transistorelement aufgeklebt wird, und dieses Substrat wird seinerseits durch eine externe Anschlußleitung getragen. Mittels Gußformen wird ein Hohlraum definiert, in welchen ein Kunststoffgehäuse eingebracht wird, so daß sowohl der Transistor als auch ein Abschnitt der Anschlußleitungen durch das Kunststoffmaterial gekapselt sind.

Die US 4 617 585 offenbart ein Bauelement, bei dem eine elektronische Komponente durch einen Kunststoff gekapselt ist, wobei Anschlußleitungen vorgesehen sind, welche ebenfalls teilweise durch das Kunststoffmaterial bedeckt sind.

Die JP1-159906A betrifft eine leitfähige Paste, die ein gesättigtes copolymerisiertes Polyesterharz enthält.

Die JP7-124149A betrifft ein Flachbandkabel, bei dem ein Leiter mittels einer Klebeschicht zwischen isolierenden Schichten gehalten ist, wobei die Klebeschicht aus einem wasserabweisenden, gesättigten Copolymer-Polyester-Klebemittel besteht.

Die JP4-191046A offenbart einen auf Polyester basierenden Film, welcher hauptsächlich aus einem gesättigten Copolymer-Polyesterharz besteht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektronisches Bauteil zu schaffen, das ein elektronisches Element mit Zuleitungsanschlüssen aufweist, das mittels einer Harzzusammensetzung von außen bedeckt ist, und das in der Lage ist, einen elektrisch isolierten Zustand selbst dann zuverlässig beizubehalten, wenn eine äußere Kraft an dasselbe angelegt wird.

Diese Aufgabe wird durch ein elektronisches Bauteil gemäß Anspruch 1 gelöst.

Ein elektronisches Bauteil, das diese Erfindung darstellt, und mit welchem die vorhergehende und weitere Aufgaben erfüllt werden können, kann dadurch charakterisiert sein, daß dasselbe ein elektronisches Element mit einem Hauptkörper, mit Anschlußelektroden, die an dem Hauptkörper gebildet sind, und mit Zuleitungsanschlüssen, die sich in einer elektrisch leitfähigen Beziehung mit den Anschlußelektroden befinden, und eine Beschichtungsharzzusammensetzung aufweist, welche zumindest einen Abschnitt der äußeren Oberflächen der Zuleitungsanschlüsse bedeckt, und die als deren Harzkomponente ein gesättigtes copolymerisiertes Polyesterharz aufweist, welches in einem organischen Lösungsmittel gelöst sein kann. Die Beschichtungsharzzusammensetzung kann aufgetragen sein, um die äußeren Oberflächen sowohl des Hauptkörpers des elektronischen Elements als auch der Zuleitungsanschlüsse zu bedecken. Die Erfindung ist besonders wirksam, falls die Zuleitungsanschlüsse zumindest an einer Position, an der dieselben mit der Beschichtungsharzzusammensetzung bedeckt sind, gebogen sind. Ausgehend vom Standpunkt der Verwendung ist diese Erfindung besonders wirksam, falls das elektronische Bauteil einen Thermistor mit einer negativen Charakteristik enthält. Die Beschichtungsharzzusammensetzung gemäß dieser Erfindung kann vorzugsweise einen organischen Flammenhemmstoff und ferner Isozyanat als Härtungsmittel enthalten.

Die Beschichtungsharzzusammensetzung gemäß dieser Erfindung weist ein gesättigtes copolymerisiertes Polyesterharz auf, welches in einem organischen Lösungsmittel gelöst sein kann. Dieses gesättigte copolymerisierte Polyesterharz kann ein mittleres numerisches Molekulargewicht von 18.000 – 25.000, eine Zugbruchfestigkeit von 2MPa – 20MPa, eine Zugbruchdehnung von 300% – 1.400% und eine Härte von 15 Shore D – 60 Shore D aufweisen. Alternativ kann dasselbe auch ein mittleres numerisches Molekulargewicht von 15.000 – 20.000, eine Zugbruchfestigkeit von 35MPa – 60MPa, eine Zugbruchdehnung von 1% – 10% und eine Härte von 65 Shore D – 90 Shore D aufweisen. Dasselbe Kann auch diese beiden Beschaffenheiten aufweisen. Es wurde festgestellt, daß Beschichtungsharzzusammensetzungen dieser Erfindung mit einer Zugbruchfestigkeit von 12MPa – 20MPa, einem Zugelastizitätsmodul von 500MPa – 1.200MPa, einer Zugbruchdehnung von 3% – 40% und einer Härte von 42 Shore D – 50 Shore D besonders erwünschte Eigenschaften aufweisen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Außenansicht eines elektronischen Bauteils mit einem entfernten Abschnitt, das diese Erfindung darstellt; und
2 und 3 Außenansichten des elektronischen Bauteils von 1, das zur Erfassung der Temperatur der Sekundär batterien mit unterschiedlichen äußeren Formen verwendet wird.
1 zeigt ein elektronisches Bauteil 1, das diese Erfindung darstellt, das einen planaren Thermistor 2 mit einer negativen Charakteristik, ein Anschlußelektrodenpaar 3a und 3b, die an den zwei gegenseitig gegenüberliegenden Hauptoberflächen 2a und 2b des Thermistors 2 angeordnet sind, Zuleitungsanschlüsse 5, die jeweils mit einem Ende an eine entsprechende der Anschlußelektroden 3a und 3b gelötet sind, um mit denselben elektrisch leitfähig zu sein, wobei das andere Ende aus einer Beschichtungsharzzusammensetzung 4 herausragt, und ein Beschichtungsharzmaterial 6 aufweist, das beispielsweise ein Epoxidharz aufweist, das aufgetragen und gehärtet ist, um den Thermistor 2 einschließlich seiner zwei Hauptoberflächen 2a und 2b zu bedecken. Die gesamte äußere Oberfläche dieses elektronischen Bauteils 1 ist mit der Beschichtungsharzzusammensetzung 4 beschichtet. Auch die Zuleitungsanschlüsse 5 sind mit Ausnahme "der anderen Enden", welche aus der Beschichtungsharzzusammensetzung 4 herausragen, um Verbindungen mit einer Schaltungsplatine (nicht gezeigt) herzustellen, vollständig mit der Beschichtungsharzzusammensetzung 4 beschichtet.
Wenn das elektronische Bauteil 1, wie es im vorhergehenden beschrieben wurde, zum Erfassen der Temperatur einer Sekundärbatterienpackung verwendet wird, kann dasselbe teilweise aussehen, wie es in 2 oder 3 gezeigt ist, wobei 2 eine Situation zeigt, bei der das Bauteil 1 zur Erfassung der Temperatur einer rechteckigen säulenförmigen Sekundärbatterie 8 verwendet wird, und wobei 3 eine weitere Situation zeigt, bei der dasselbe zur Erfassung der Temperatur einer runden zylindrischen Sekundärbatterie 10 verwendet wird. Gebogene Teile 11, die in 2 und 3 gezeigt sind, sind sowohl gemäß der Form der Sekundärbatterie 8 oder 10, welche das Ziel der Temperaturerfassung ist, als auch gemäß der Verdrahtung des elektronischen Bauteils gebildet. Obwohl es nicht in 2 oder 3 gezeigt ist, wird ein Hauptkörper der Batterienpackung gebildet, indem eine Mehrzahl von Sekundärbatterien, wie es in 2 oder 3 gezeigt ist, entweder longitudinal oder seitlich angeordnet sind, und indem dieselben durch Umgeben derselben sowohl von oben als auch von unten verschlossen werden. Verbinderanschlüsse (nicht gezeigt), die an der inneren peripheren Kante dieses Batterienpackungshauptkörpers vorgesehen sind, und die elektronischen Bauteile 1 sind elektrisch verbunden, wobei jedes elektronische Bauteil 1 gemäß einer entsprechenden der Sekundärbatterien 8 und 10 angeordnet ist, derart, daß sich die entsprechende Sekundärbatterie 8 oder 10 in Kontakt mit der Nachbarschaft des oberen Teils des Thermistors 2 mit einer negativen Charakteristik befindet.
Als nächstes wird die Beschichtungsharzzusammensetzung 4 detailliert beschrieben. Tabelle 1 beschreibt die Beschichtungsharzzusammensetzungen für die Beispiele Nr. 1 – 7, ebenso wie deren physikalische Eigenschaften und die Ergebnisse der Experimente.
Tabelle 1
In Tabelle 1 ist das Harz A ein Material, das durch Mischen geeigneter Mengen eines neutralisierten Isozyanats (eines Trimers aus Hexamethylen-D üsozyanat) als Härtungsmittel und eines eine organische Zinnverbindung enthaltenden Härtungsbeschleunigers mit einem gesättigten Polyesterharz (mit einem mittleren numerischen Molekulargewicht von 20.000 – 25.000, einer Zugbruchfestigkeit von 2MPa – 8MPa, einer Zugbruchdehnung von 500% – 900%, eine Härte von 20 Shore D – 30 Shore D und einem Schmelzindex, der größer als 2508/10min ist), das als das Basisharz dient, erhalten wird. Das Harz B ist ein weiteres Material, das durch Mischen geeigneter Mengen eines neutralisierten Isozyanats (eines Trimers aus Hexamethylen-Diisozyanat) als Härtungsmittel und eines eine organische Zinnverbindung enthaltenden Härtungsbeschleunigers mit einem gesättigten Polyesterharz (mit einem mittleren numerischen Molekulargewicht von 18.000 – 20.000, einer Zugbruchfestigkeit von 35MPa – 55MPa, einer Zugbruchdehnung von 1% – 7%, einer Härte von 70 Shore D – 85 Shore D und einem Schmelzindex, der größer als 200g/10min ist), das als das Basisharz dient, erhalten wird. Bei der im Vorhergehenden gegebenen Beschreibung der physikalischen Eigenschaften der Basisharze von Harz A und B werden die Molekulargewichte durch das VPO-Verfahren, die Zugbruchfestigkeit und die Zugbruchdehnung gemäß ASTM-D638-61T, die Härte gemäß ASTM-D-2240 und der Schmelzindex gemäß ASTM-D-1238 (Temperatur 300°C, Belastung 21608) ausgedrückt. Als organischer Füllstoff A wurde Aluminiumhydroxid verwendet. Als anorganischer Füllstoff B wurde Antimontrioxid verwendet. Als organischer Flammenhemmstoff wurde Hexabromobenzen verwendet.
Alle Messungen der Zugbruchfestigkeit, des Zugelastizitätsmoduls und der Zugbruchdehnung wurden (für die Tabelle 1) gemäß JIS-K-6251 (mit Verwendung einer hantelförmigen Nr. 2) durchgeführt, wobei die Härte gemäß ASTM-D-2240 gemessen wurde. In der Tabelle 1 zeigt "A" "sehr gut" an, "B" zeigt "gut" an, und "C" zeigt "verwendbar" an, obwohl dies nicht so gut ist wie "B".
Zur Messung der Festigkeit gegen ein Verbiegen ("Biegefestigkeit") wurde der Zuleitungsanschluß um etwa 90° gebogen und daraufhin wieder geradegerichtet, wobei dies für zwei Zyklen wiederholt wurde. Daraufhin wurde das Bauteil einschließlich des gebogenen Teils des Zuleitungsanschlusses in einen Becher mit Wasser eingetaucht. In das Wasser wurde eine weitere metallische Elektrode eingetaucht, wobei eine Gleichspannung von 50 Volt eine Minute lang zwischen dem Zuleitungsanschluß und der Metallelektrode angelegt wurde, und der Leckstrom gemessen wurde, um den Zustand der Isolation auszuwerten. Derselbe ist "gut", falls der Leckstrom niedriger als 1 mA ist. Die Anzahl der von 10 somit getesteten Proben, bei der ein Leckstrom eine Stromstärke von 1 mA überschreitet, ist in Tabelle 1 gezeigt.
Zur Messung der Widerstandskraft gegen das Herausziehen der Zuleitungsleitung aus deren Abdeckung ("Herausziehfestigkeit") wurde die Zuleitungsleitung auf einem Tisch plaziert. Mittels einer Druckplatte (mit einem Radius R = 0,5 mm) wurde eine spezifizierte Kraft an dieselbe in einer Richtung senkrecht zu der Zuleitungsleitung angelegt, wobei die Zuleitungsleitung in einer Richtung mit einer Geschwindigkeit von 2mm/sek. herausgezogen wurde. Daraufhin wurde der Leckstrom gemessen, wie es im vorhergehenden beschrieben wurde, um den Zustand der Isolation zu bestimmen. Die Kraft (in Einheiten von N), bei welcher sich herausgestellt hat, daß alle zehn getesteten Proben gut isoliert sind, ist in Tabelle 1 gezeigt.
Zur Messung der Festigkeit gegen das Voneinandertrennen der Zuleitungsanschlüsse ("Trennungsfestigkeit") wurde eine der zwei Zuleitungsleitungen befestigt, wobei die andere Zuleitungsleitung in der Richtung weg von der befestigten Zuleitungsleitung gezogen wurde. Die Belastung wurde nach und nach erhöht, wobei das Aussehen visuell beobachtet wurde, nachdem die Belastung 10 Sekunden lang bei 2,5 N gehalten wurde. Die Anzahl der von 10 somit getesteten Proben, die eine Anomalie im Aussehen zeigten, ist in Tabelle 1 dargestellt.
Zur Messung der Ultraschallbelastungsfestigkeit wurden zwei elektronische Bauteile auf einem Ultraschallvibratortisch plaziert, derart, daß sich ihre Zuleitungsanschlüsse kreuzten, und eine 30 × 30 mm große Druckplatte wurde verwendet, um von oben den überkreuzten Bereich mit einer Kraft von 6 N unter Druck zu setzen. Der Ultraschallvibratortisch wurde mit einer Frequenz von 19 kHz und einer Amplitude von etwa 5 – 8 μm in Schwingung versetzt. Der Druck wurde 10 Sekunden lang angelegt, woraufhin der Leckstrom gemessen wurde, wie es im vorhergehenden erklärt wurde, um den Zustand der Isolation zu bestimmen. Die Anzahl der von 10 somit getesteten Proben mit einem Leckstrom, der eine Stromstärke von 1 mA überschreitet, ist in Tabelle 1 gezeigt.
Als nächstes werden die beobachteten Eigenschaften der Testbeispiele 1 – 7 erklärt.
Das Testbeispiel Nr. 1 ist bezüglich seiner Biegefestigkeit und seiner Trennungsfestigkeit sehr gut, wobei dasselbe jedoch gegenüber den anderen Testbeispielen bezüglich der Herausziehfestigkeit, der Ultraschallbelastungsfestigkeit und der Flammenwiderstandsfähigkeit UL94 schlechter ist, obwohl sich dasselbe noch innerhalb des verwendbaren Bereichs befindet. Dies ergibt sich, da das Harz A relativ weich ist und eine hohe Zugbruchdehnung aufweist. Obwohl dasselbe ohne weiteres äußeren Biegungs- und Trennungskräften standhalten kann, ist dasselbe gegenüber äußeren Kratzkräften nicht ausreichend stark oder weist keine ausreichende Ultraschallbelastungsfestigkeit auf, obwohl dasselbe praktisch noch verwendbar ist. Da das Testbeispiel Nr. 1 jedoch nur Harz enthält, kann dessen Flammenwiderstandsfähigkeit beispielsweise für eine praktische Verwendung annehmbar hergestellt werden, wobei diese jedoch nicht ausreichend hoch ist.
Das Testbeispiel Nr. 2 ist bezüglich seiner Biegefestigkeit, seiner Herausziehfestigkeit, seiner Trennungsfestigkeit und seiner Ultraschallbelastungsfestigkeit sehr gut, wobei dasselbe auch bezüglich der Flammenwiderstandsfähigkeit UL94 gut ist. Dies ergibt sich, da ein anorganischer Füllstoff verwendet wurde. Die Herausziehfestigkeit und die Ultraschallbelastungsfestigkeit verbessern sich, sowie sich die Zugbruchfestigkeit und die Härte verbessern. Das Hinzufügen eines anorganischen Füllstoffes trägt ferner zu einer Verbesserung der Flammenwiderstandsfähigkeit bei, wobei die Flammenwiderstandsfähigkeit gemäß dem UL94-Standard ein Äquivalent (angezeigt durch "≈" in der Tabelle 1) von V-1 ist.
Das Testbeispiel Nr. 3 zeigte eine weitere Verbesserung der Flammenwiderstandsfähigkeit, da ein organischer Flammenhemmstoff zusätzlich zu den Komponenten des Testbeispiels Nr. 2 hinzugefügt wurde. Die Flammenwiderstandsfähigkeit gemäß UL94 ist ein Äquivalent von V-0.
Die Testbeispiele Nr. 4 – 6 sind bezüglich der Biegefestigkeit, der Herausziehfestigkeit, der Trennungsfestigkeit, der Ultraschallbelastungsfestigkeit und der Flammenwiderstandsfähigkeit UL94 alle sehr gut. Dies ergibt sich, da ein relativ weiches und ein relativ hartes Harz A und B miteinander gemischt wurden. Die Herausziehfestigkeit und die Ultraschallbelastungsfestigkeit verbessern sich weiter, wenn sich die Zugbruchfestigkeit und die Härte verbessern. Die Eigenschaften eines Bauteils verbessern sich offensichtlich, wenn das Verhältnltnis zugunsten des Harzes B erhöht wird.
Das Testbeispiel Nr. 7 ist auch bezüglich der Biegefestigkeit, der Herausziehfestigkeit, der Trennungsfestigkeit und der Ultraschallbelastungsfestigkeit sehr gut, wobei dasselbe jedoch gegenüber den anderen Testbeispielen bezüglich der Flammenwiderstandsfähigkeit UL94 schlechter ist, obwohl das selbe für eine praktische Verwendung noch annehmbar ist. Dies ergibt sich, da das Harz B relativ hart ist und eine hohe Zugbruchfestigkeit und eine hohe Härte aufweist, wobei dasselbe daher äußeren Biegungs-, Trennungs- und Herausziehkräften ebenso wie einer Ultraschallbelastung standhalten kann. Da das Testbeispiel Nr. 7 wie das Testbeispiel Nr. 1 jedoch nur Harz enthält, kann die Flammenwiderstandsfähigkeit für eine praktische Verwendung annehmbar hergestellt werden, wobei dieselbe jedoch nicht ausreichend hoch ist.
Zusammengefaßt kann festgestellt werden, daß die Testbeispiele Nr. 1 – 7 bezüglich der Biegefestigkeit und der Trennungsfestigkeit alle sehr gut sind, derart, daß dieselben den Aufgaben dieser Erfindung ohne weiteres genügen. Die Testbeispiele Nr. 2 – 7 sind auch bezüglich der Herausziehfestigkeit und der Ultraschallbelastungsfestigkeit sehr gut, und daher für praktische Zwecke besser geeignet. Falls auch die Flammenwiderstandsfähigkeit in Betracht gezogen wird, sind die Testbeispiele Nr. 3 – 6 besonders gut.
Obwohl die Erfindung im vorhergehenden bezüglich Testbeispielen, die einen Thermistor mit einer negativen Charakteristik aufweisen, beschrieben wurde, kann ein elektronisches Bauteil dieser Erfindung folgendermaßen allgemein beschrieben werden: das elektronische Bauteil weist ein elektronisches Element mit einem Hauptkörper, mit Anschlußelektroden, die an dem Hauptkörper gebildet sind, und mit Zuleitungsanschlüssen, die sich in einer elektrisch leitfähigen Beziehung mit den Anschlußelektroden befinden, und eine Beschichtungsharzzusammensetzung auf, weiche zumindest einen Abschnitt der äußeren Oberflächen der Zuleitungsanschlüsse bedeckt, und die als Harzkomponente ein gesättigtes copolymerisiertes Polyesterharz aufweist, welches in einem organi- schen Lösungsmittel gelöst sein kann, derart, daß das Bauteil einem Zuleitungsanschlußherstellungsverfahren ausgesetzt sein kann, das eine starke äußere Kratzkraft an demselben erzeugt, ohne daß Defekte an dem äußeren Beschichtungsfilm verursacht werden, oder dessen elektrische Isola tion beeinträchtigt wird. Somit weisen die Bauteile gemäß dieser Erfindung, wie es im vorhergehenden beispielhaft gezeigt wurde, eine verbesserte Herausziehfestigkeit und Ultraschallbelastungsfestigkeit auf, und sind daher ohne Probleme sogar in Situationen verwendbar, in denen relativ schwierige Bedingungen existieren. Ferner weisen dieselben eine verbesserte Biegefestigkeit und Trennungsfestigkeit auf, derart, daß dieselben wiederholt an der gleichen Position gebogen werden können, oder die Zuleitungsanschlüsse jeweils dort voneinander weggebogen werden können, wo dieselben an dem elektronischen Element befestigt sind.
Da zumindest ein Abschnitt der äußeren Oberflächen der Zuleitungsanschlüsse beschichtet ist, kann eine elektrische Isolation der Zuleitungsanschlüsse dort zuverlässig beibehalten werden, wo eine Isolation besonders wichtig ist. Falls mit Ausnahme der Teile, die angepaßt sind, um beispielsweise durch Löten an einer Schaltungsplatine befestigt zu werden, die äußeren Oberflächen der Zuleitungsanschlüsse vollständig beschichtet sind, kann ferner sowohl die Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren mechanischen Kräften als auch die Isolation verbessert werden.
Um die Beschichtungsharzzusammensetzung gemäß dieser Erfindung vollständig auszunützen, sollte die Beschichtungsharzzusammensetzung aufgebracht sein, um die Teile des Bauteils mit den Zuleitungsanschlüssen zu beschichten. Das elektronische Element selbst muß nicht notwendigerweise beschichtet sein. Die äußeren Oberflächen sowohl des elektronischen Elements als auch der Zuleitungsanschlüsse können gleichzeitig bei dem Verfahren zum Auftragen der Beschichtungsharzzusammensetzung beschichtet werden.
Diese Erfindung ist besonders wirksam für elektronische Bauteile mit Zuleitungsanschlüssen, die an zumindest einer Position gebogen sind. Dies ergibt sich, da die Beschichtungsharzzusammensetzung gemäß dieser Erfindung eine bessere Biegefestigkeit und Trennungsfestigkeit aufweist. Da auch die gebogenen Teile gleich nach den Herstellungsverfahren vollständig mit der Beschichtungsharzzusammensetzung bedeckt sind, treten keine Defekte, wie z.B. Risse oder ein Ablösen, auf. Es ist häufig erforderlich, daß die Zuleitungsanschlüsse in unterschiedlichen Winkeln gebogen werden, oder jeweils voneinander weggezogen werden, wenn dieselben beispielsweise mit Anschlüssen verbunden werden müssen, die weit voneinander entfernt sind. Die elektrische Isolation an diesen gebogenen Teilen stellt ein ernsthaftes Problem dar, wobei diese Erfindung diesem Problem erfolgreich begegnet.
Diese Erfindung schränkt auf keine Weise das ein, was sich innerhalb des Hauptkörpers des elektronischen Bauteils befindet, und kann daher für viele unterschiedliche Zwecke verwendet werden. Das Hauptelement des Bauteils kann ein planarer Kondensator oder ein Thermistor sein. Falls das Hauptelement ein Thermistor ist, muß derselbe vorzugsweise in der Nähe der Komponente plaziert sein, von der die Temperatur genau erfaßt werden soll, wobei dies erfordern kann, daß die Zuleitungsanschlüsse abhängig von der Struktur und der Verdrahtung der Zielkomponente in unterschiedlichen Winkeln gebogen und/oder voneinander weggebogen sein müssen. Wenn das Bauteil in Kontakt mit der Zielkomponente plaziert ist, kann das Bauteil außerdem dem Risiko ausgesetzt sein, verkratzt zu werden. Die vorliegende Erfindung begegnet auch Situationen wie dieser, wodurch Defekte, die dem Verbiegen und Trennen der Zuleitungsleitungen zugeordnet sind, verhindert werden.
Das gesättigte copolymerisierte Polyesterharz, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann ohne weiteres in organischen Lösungsmitteln gelöst sein, da dieselben ein nicht-kristallines gesättigtes Polyesterharz enthalten. Folglich können die Beschichtungsharzzusammensetzungen gemäß dieser Erfindung an den äußeren Oberflächen der elektronischen Elemente und der Zuleitungsanschlüsse durch ein sogenanntes Eintauchverfahren oder durch Entfernen des organischen Lösungsmittels mit einem Brause- oder Sprühverfahren, um das elektronische Element zu beschichten und zu erwärmen, oder durch Hinzufügen eines Härtungsmittels, um eine Wärmeaushärtung zu bewirken, einen Abdeckungsfilm bilden.
Vorzugsweise wird ein anorganischer Füllstoff zu der Beschichtungsharzzusammensetzung dieser Erfindung hinzugefügt. Dieses Hinzufügen trägt zu einer Verbesserung der Festigkeit der Beschichtungsharzzusammensetzung, d.h. beispielsweise der Herausziehfestigkeit und Ultraschallbelastungsfestigkeit, bei. Ein solcher Füllstoff kann ferner zum Verbessern der Flammenwiderstandsfähigkeit hinzugefügt werden.
Die Herausziehfestigkeit ist bei einem elektronischen Bauteil nicht immer notwendig. Elektronische Bauteile können jedoch häufig verkratzt werden, beispielsweise durch Berühren anderer Gegenstände, wenn mit denselben hantiert wird. Insbesonders, falls das elektronische Bauteil ein Thermistor ist, muß derselbe mit seinem Zielobjekt zwecks seiner Verwendung in Kontakt gebracht werden, wobei eine verbesserte Herausziehfestigkeit wünschenswert ist. Auf ähnliche Weise ist bei einem elektronischen Bauelement eine Ultraschallbelastungsfestigkeit nicht immer notwendig. Falls jedoch das elektronische Bauteil ein Thermistor ist, welcher beispielsweise für die Erfassung der Temperatur einer Sekundärbatterienpackung verwendet wird, ist eine verbesserte Ultraschallbelastungsfestigkeit wünschenswert, derart, daß eine ausreichende Isolation zum Zeitpunkt des Ultraschallverbindens vorhanden ist, wenn die Sekundärbatterienpackung zusammengebaut wird.
Der im vorhergehenden erwähnte anorganische Füllstoff kann in der Form eines Einzelkomponentenpulvers oder eines gemischten Pulvers vorliegen, solange derselbe zumindest ein ausgewähltes Metalloxid, beispielsweise aus den folgenden Metalloxiden, enthält: Siliziumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Talk und Antimontrioxid, und metallische Hydroxide, wie z.B. Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid. Besonders vorzuziehen sind die Beispiele, die ein metallisches Hydro xid, wie z.B. Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid, oder ein Antimonoxid, wie z.B. Antimontrioxid, enthalten. Dieselben sind vom Standpunkt einer verbesserten Flammenwiderstandsfähigkeit vorzuziehen.
Die Menge eines solchen anorganischen Füllstoffes, der enthalten sein soll, schränkt den Bereich der Erfindung nicht ein. Derselbe wird derart hinzugefügt, daß die Herausziehfestigkeit und Ultraschallbelastungsfestigkeit der Zuleitungsanschlüsse, die von der Beschichtungsharzzusammensetzung bedeckt sind, für eine praktische Verwendung ausreichend hoch sind. Der bevorzugte Anteil beträgt 10 – 400 Gewichtsanteile gegenüber 100 Gewichtsanteile der Harzkomponente, wie es im nachfolgenden beschrieben wird. Falls der Anteil weniger als 10 Gewichtsanteile beträgt, tendiert die Harzkomponente dazu, sich während eines Tests der Ultraschallbelastungsfestigkeit abzulösen. Falls der Anteil 400 Gewichtsanteile überschreitet, wird andererseits die Verarbeitbarkeit zum Zeitpunkt des Beschichtungsbetriebs negativ beeinflußt, wobei es wahrscheinlich ist, daß während eines Biegungstests und eines Trennungstests Risse erzeugt werden.
Ferner enthält die Beschichtungsharzzusammensetzung dieser Erfindung vorzugsweise zusätzlich einen organischen Flammenhemmstoff, um die Flammenwiderstandsfähigkeit weiter zu verbessern. Beispiele solcher organischen Flammenhemmstoffe umfassen Hexabromobenzen, Pentabromo-Diphenylethan, Ammoniumpolyphosphat und Polyphosphoramid.
Ausgehend vom Standpunkt der Hauptaufgaben dieser Erfindung stellt die Flammenwiderstandsfähigkeit kein erforderliches Kennzeichen dar. Somit kann die Flammenwiderstandsfähigkeit lediglich gemäß einer bestimmten Verwendungssituation betrachtet werden. Folglich begrenzt der Anteil des organischen Flammenhemmstoffes nicht den Bereich dieser Erfindung, derselbe beträgt jedoch vorzugsweise 5 – 50 Gewichtsanteile gegenüber 100 Gewichtsanteilen der Harzkomponente. Falls der Anteil weniger als 5 Gewichtsanteile beträgt, kann ein Äqui valent von V-0 gemäß dem UL94-Standard nicht erhalten werden. Falls der Anteil 50 Gewichtsanteile überschreitet, ist dies andererseits nicht wünschenswert, da die Eigenschaften beispielsweise gegenüber der Feuchtigkeit negativ beeinflußt werden.
Vorzugsweise wird Isozyanat als Härtungsmittel für die Beschichtungsharzzusammensetzung dieser Erfindung verwendet. Das Hinzufügen von Isozyanat ist für eine Verbesserung der anti-chemischen Eigenschaft vorteilhaft, da sich Isozyanat mit der Karboxyl- oder Hydroxyl-Gruppe vernetzt, welche eine Endgruppe des im vorhergehenden erwähnten gesättigten copolymerisierten Polyesterharzes ist. Bevorzugte Beispiele von Isozyanat umfassen solche, die in ein Trimer mit einer neutralisierten Isozyanatgruppe umgewandelt sind.
Beispiele des gesättigten copolymerisierten Polyesterharzes, das in einem organischen Lösungsmittel lösbar ist, und das bei dieser Erfindung verwendet wird, umfassen solche Harze (Harz A) mit einem mittleren numerischen Molekulargewicht von 18.000 – 25.000, einer Zugbruchfestigkeit von 2MPa – 20MPa, einer Zugbruchdehnung von 300% – 1.400% und einer Härte von 15 Shore D – 60 Shore D. Wie aus diesen Einschränkungen vorhergesagt werden kann, sind solche gesättigten copolymerisierten Polyesterharze relativ weich und daher wirksam beim Verbessern der Biegefestigkeit und der Trennungsfestigkeit der Zuleitungsanschlußteile.
Beispiele des gesättigten copolymerisierten Polyesterharzes, das in einem organischen Lösungsmittel lösbar ist, und das bei dieser Erfindung verwendet wird, umfassen auch solche Harze (Harz B) mit einem mittleren numerischen Molekulargewicht von 15.000 – 20.000, einer Zugbruchfestigkeit von 35MPa – 60MPa, einer Zugbruchdehnung von 1% – 10% und einer Härte von 65 Shore D – 90 Shore D. Wie aus diesen Einschränkungen vorhergesagt werden kann, sind solche gesättigten copolymerisierten Polyesterharze relativ hart und daher wirksam beim Verbessern der Herausziehfestigkeit und der Ultra schallbelastungsfestigkeit der Zuleitungsanschlußteile.
Beispiele des gesättigten copolymerisierten Polyesterharzes, das in einem organischen Lösungsmittel lösbar ist, und das bei dieser Erfindung verwendet wird, umfassen ferner Mischungen solcher Harze (Harz A) mit einem mittleren numerischen Molekulargewicht von 18.000 – 25.000, einer Zugbruchfestigkeit von 2MPa – 20MPa, einer Zugbruchdehnung von 300% – 1.400% und einer Härte von 15 Shore D – 60 Shore D, und solcher Harze (Harz B) mit einem mittleren numerischen Molekulargewicht von 15.000 – 20.000, einer Zugbruchfestigkeit von 35MPa – 60MPa, einer Zugbruchdehnung von 1% – 10% und einer Härte von 65 Shore D – 90 Shore D. Falls die relativen Anteile dieser zwei Arten von gesättigten copolymerisierten Polyesterharzen eingestellt sind, ist es möglich, eine Beschichtungsharzzusammensetzung mit sehr guten Eigenschaften, einschließlich der Biegefestigkeit, der Trennungsfestigkeit, der Herausziehfestigkeit, der Ultraschallbelastungsfestigkeit und der Flammenwiderstandsfähigkeit zu erhalten, wodurch eine weitere Verbesserung der Beschichtungsfilme ermöglicht wird. Vorzugsweise werden 25 – 75 Gewichtsanteile des Harzes B mit 100 Gewichtsanteilen des Harzes A gemischt. Mit diesem Mischungsverhältnis wird die Ultraschallbelastungsfestigkeit besonders verbessert.
Die Beschichtungsharzzusammensetzung gemäß dieser Erfindung weist vorzugsweise eine Zugbruchfestigkeit von 12MPa – 20MPa, ein Zugelastizitätsmodul von 500MPa – 1.200MPa, eine Zugbruchdehnung von 3% – 40% und eine Härte von 42 Shore D – 50 Shore D auf. Beschichtungsharzzusammensetzungen innerhalb dieses Bereichs können allen Anforderungen, die im vorhergehenden beschrieben wurden, genügen. Innerhalb der Einschränkung, daß ihre gewünschten Eigenschaften nicht negativ beeinflußt werden, können die Beschichtungsharzzusammensetzungen dieser Erfindung ferner einen Härtungsbeschleuniger, einen Modifizierer (oder ein Reformiermittel), Farbpigmente, ein Thixotropie-schaffendes Mittel, ein Schaumverhinderungsmittel und ein organisches Lösungsmittel enthalten, das in der Lage ist, die Harze A und B zu lösen.
Das Verfahren zum Herstellen einer solchen Beschichtungsharzzusammensetzung soll den Bereich dieser Erfindung nicht einschränken. Diese im vorhergehenden beschriebenen Komponenten können einfach zusammengemischt und durchgeknetet werden. Eine somit hergestellte Beschichtungsharzzusammensetzung kann beispielsweise in einem geeigneten Maße in einem organischen Lösungsmittel gelöst sein, und durch Eintauchen auf die äußeren Oberflächen sowohl des Hauptkörpers eines elektronischen Bauteils als auch der Zuleitungsanschlüsse aufgebracht werden. Dasselbe kann daraufhin 30 – 180 Minuten lang (beispielsweise 90 Minuten lang) bei 120° – 180° (beispielsweise 150°C) erhitzt werden, um auszuhärten, und um ein elektronisches Bauteil mit einem Film herzustellen, der eine Dicke von 0,03mm – 0,80mm (beispielsweise 0,05mm – 0,20mm) aufweist. Die Endabschnitte der Zuleitungsanschlüsse, die für eine Verbindung mit einer Schaltungsplatine angepaßt sind, sind nicht mit dem Beschichtungsharz beschichtet.
Zusammengefaßt kann festgestellt werden, daß elektronische Bauteile gemäß dieser Erfindung Zuleitungsanschlüsse mit einer verbesserten mechanischen Festigkeit aufweisen, derart, daß es unwahrscheinlich ist, daß aufgrund äußerer Kräfte, die auf dieselben bei der Herstellung oder Befestigung ausgeübt werden, Beschädigungen auftreten, wobei die Isolation derselben nicht beeinträchtigt wird.

Claims

Elektronisches Bauteil (1) mit folgenden Merkmalen: einem elektronischen Element mit einem Hauptkörper, mit Anschlußelektroden (3a, 3b) an dem Hauptkörper, und mit Zuleitungsanschlüssen (5), die jeweils mit einer entsprechenden der Anschlußelektroden (3a, 3b) verbunden sind, und die in einer elektrisch leitfähigen Beziehung mit einer entsprechenden der Anschlußelektroden (3a, 3b) stehen; und einer Beschichtungsharzzusammensetzung (4), die zumindest einen Abschnitt der äußeren Oberflächen der Zuleitungsanschlüsse (5) bedeckt, wobei die Beschichtungsharzzusammensetzung (4) ein gesättigtes copolymerisiertes Polyesterharz, welches in einem organischen Lösungsmittel auflösbar ist, als Harzkomponente derselben enthält; wobei die Beschichtungsharzzusammensetzung (4) eine Zugbruchfestigkeit von 12MPa – 20MPa, ein Zugelastizitätsmodul von 500MPa – 1.200MPa, eine Zugbruchdehnung von 3% – 40% und eine Härte von 42 Shore D – 50 Shore D aufweist.
Das elektronische Bauteil (1) gemäß Anspruch 1, bei dem die Beschichtungsharzzusammensetzung (4) äußere Oberflächen sowohl des Hauptkörpers als auch der Zuleitungsanschlüsse (5) bedeckt.
Das elektronische Bauteil (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Zuleitungsanschlüsse (5) zumindest einen gebogenen Teil aufweisen, wobei der gebogene Teil (11) von der Beschichtungsharzzusammensetzung (4) bedeckt ist.
Das elektronische Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Hauptkörper einen Thermistor (2) mit einer negativen Charakteristik aufweist.
Das elektronische Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das gesättigte copolymerisierte Polyesterharz ein mittleres numerisches Molekulargewicht von 18.000 – 25.000, eine Zugbruchfestigkeit von 2MPa – 20MPa, eine Zugbruchdehnung von 300% – 1.400% und eine Härte von 15 Shore D – 60 Shore D aufweist.
Das elektronische Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das gesättigte copolymerisierte Polyesterharz ein mittleres numerisches Molekulargewicht von 15.000 – 20.000, eine Zugbruchfestigkeit von 35MPa – 60MPa, eine Zugbruchdehnung von 1% – 10% und eine Härte von 65 Shore D – 90 Shore D aufweist.
Das elektronische Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das gesättigte copolymerisierte Polyesterharz ein Gemisch einer ersten Art und einer zweiten Art ist, wobei die erste Art ein mittleres numerisches Molekulargewicht von 18.000 – 25.000, eine Zugbruchfestigkeit von 2MPa – 20MPa, eine Zugbruchdehnung von 300% – 1.400% und eine Härte von 15 Shore D – 60 Shore D aufweist, und wobei die zweite Art ein mittleres numerisches Molekulargewicht von 15.000 – 20.000, eine Zugbruchfestigkeit von 35MPa – 60MPa, eine Zugbruchdehnung von 1% – 10% und eine Härte von 65 Shore D – 90 Shore D aufweist.
Das elektronische Bauteil (1) gemäß Anspruch 7, bei dem das Gemisch 25 – 75 Gewichtsanteile der zweiten Art und 100 Gewichtsanteile der ersten Art enthält.
Das elektronische Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Beschichtungsharzzusammensetzung (4) ferner 10 – 400 Gewichtsanteile eines anorganischen Füllstoffes für 100 Gewichtsanteile der Harzkomponente aufweist, wobei der anorganische Füllstoff eine oder mehrere metallische Verbindungen aufweist, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: Siliziumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Talk, Antimontrioxid, Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid.
Das elektronische Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Beschichtungsharzzusammensetzung (4) ferner 5 – 50 Gewichtsanteile eines organischen Flammenhemmstoffes für 100 Gewichtsanteile der Harzkomponente enthält, wobei der organische Flammenhemmstoff aus Hexabromobenzen, Pentabromo-Diphenylethan, Ammoniumpolyphosphat und Polyphosphoramid ausgewählt ist.