JP2009016491A - Electrode paste, compact electronic component, and method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、大型の絶縁基板から分割して形成されるチップ抵抗器等の小型電子部品に用いられる電極ペーストと、その電極ペーストを用いた小型電子部品及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electrode paste used for a small electronic component such as a chip resistor formed by dividing a large insulating substrate, a small electronic component using the electrode paste, and a method for manufacturing the same.
近年、携帯電話等の電子機器の小型・薄型化に伴い、電子回路基板に実装される電子部品も小型化されている。従来の小型の角型チップ抵抗器の製造方法としては、一枚の絶縁基板上に多数の抵抗素子を行列配置して形成し、それらを適宜分割しながら、電極形成を行い、さらにメッキを施していくものである。 In recent years, electronic components mounted on an electronic circuit board have been downsized as electronic devices such as mobile phones have become smaller and thinner. As a conventional method of manufacturing a small square chip resistor, a large number of resistive elements are arranged in a matrix on a single insulating substrate, electrodes are formed while appropriately dividing them, and plating is further performed. It will be.
従来の小型のチップ抵抗器1は、図4に示すように、セラミックス等の絶縁基板2の表面に、Ag−Pd、Ag−Pt等のメタルグレーズペーストを印刷し焼成して、表面電極3及び裏面電極4が形成されている。表面電極3間には、酸化ルテニウム(RuO2)やAg−Pd等の抵抗層ペーストを焼成した抵抗層5が形成され、抵抗層5は、ガラスペースト等による保護コート層6により覆われている。さらに、絶縁基板2の表裏面電極3,4間の両端面には、導電ペースト等による端面電極7が形成されている。端面電極7には、Niメッキ8及びその外側のSnメッキ9が施されている。
近年の電子回路基板の小型化に伴い、小型電子部品の形状及び寸法精度が非常に重要になっている。小型部品の分割方法としては、ダイシングやレーザースクライブ等により分割が行われているが、分割したチップ電子部品には、図4に示すように、分割時に突起状のバリbや欠けであるチッピングが発生しやすいものであった。特に小型電子部品の場合、バリやチッピングによる形状悪化により、実装効率の低下をまねきやすいものであった。 With the recent miniaturization of electronic circuit boards, the shape and dimensional accuracy of small electronic components have become very important. As a method of dividing a small component, division is performed by dicing, laser scribing, or the like. However, as shown in FIG. 4, the divided chip electronic component has protruding burr b or chipping that is chipped at the time of division. It was easy to occur. In particular, in the case of small electronic components, the mounting efficiency is likely to decrease due to the deterioration of the shape due to burrs and chipping.
この発明は、上記背景技術に鑑みて成されたもので、基板分割によるバリやチッピングの発生を抑え、寸法精度の高い小型電子部品を形成可能な電極ペーストと小型電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described background art, and provides an electrode paste, a small electronic component, and a method for manufacturing the same that can suppress the occurrence of burrs and chipping due to substrate division and can form a small electronic component with high dimensional accuracy The purpose is to do.
この発明は、電極の導電性材料として、Ag、Ag−Pd、Ag−Pt、或いはAuを含み、さらに、MgO、Al2O3、SiO2、CaCO3、TiO2、CuO、及びZnOからなる混合材料であるフリット成分を含有する電極ペーストである。 The present invention includes Ag, Ag—Pd, Ag—Pt, or Au as a conductive material of the electrode, and further includes MgO, Al 2 O 3 , SiO 2 , CaCO 3 , TiO 2 , CuO, and ZnO. It is an electrode paste containing a frit component which is a mixed material.
上記フリット成分の配合比は、MgO:0.5〜0.8wt%、Al2O3:5〜10wt%、SiO2:15〜18wt%、CaCO3:25〜30wt%、TiO2:5〜8wt%、CuO:10〜15wt%、及びZnO:22〜25wt%である。 Mixing ratio of the frit component, MgO: 0.5~0.8wt%, Al 2 O 3: 5~10wt%, SiO 2: 15~18wt%, CaCO 3: 25~30wt%, TiO 2: 5~ 8 wt%, CuO: 10 to 15 wt%, and ZnO: 22 to 25 wt%.
さらに、前記成分の配合比で混合したフリット材料を溶融して、冷却し粉砕して、前記電極の導電性材料である貴金属及び有機ビヒクルと混合、混練して形成した電極ペーストである。前記フリットは、電極ペースト全体に対して、20〜40wt%含有するものである。 Further, the electrode paste is formed by melting, cooling and pulverizing the frit material mixed at the mixing ratio of the above components, and mixing and kneading with the noble metal and organic vehicle which are the conductive materials of the electrode. The frit contains 20 to 40 wt% with respect to the entire electrode paste.
またこの発明は、外部の回路と接続される電極中に、導電性材料としてAg、Ag−Pd、Ag−Pt、あるいはAuを含み、さらにフリット成分として、MgO、Al2O3、SiO2、CaCO3、TiO2、CuO、及びZnOからなる混合材料を含有した小型電子部品である。 The present invention also includes Ag, Ag—Pd, Ag—Pt, or Au as a conductive material in an electrode connected to an external circuit, and MgO, Al 2 O 3 , SiO 2 , as frit components, It is a small electronic component containing a mixed material composed of CaCO 3 , TiO 2 , CuO, and ZnO.
またこの発明は、電極の導電性材料として、Ag、Ag−Pd、Ag−Pt、或いはAuを含み、さらに、MgO、Al2O3、SiO2、CaCO3、TiO2、CuO、及びZnOからなる混合材料であるフリット成分を含有した電極ペーストを、大型の絶縁基板上に印刷し、焼成して、前記導電性材料と前記フリット成分から成る電極を形成するとともに、前記電極に接続した電子素子を前記絶縁基板上に複数設けた後、個々の電子素子毎に前記絶縁基板を分割する小型電子部品の製造方法である。 The present invention also includes Ag, Ag—Pd, Ag—Pt, or Au as the conductive material of the electrode, and further includes MgO, Al 2 O 3 , SiO 2 , CaCO 3 , TiO 2 , CuO, and ZnO. An electrode paste containing a frit component, which is a mixed material, is printed on a large insulating substrate and baked to form an electrode made of the conductive material and the frit component, and an electronic device connected to the electrode Is provided on the insulating substrate, and then the insulating substrate is divided into individual electronic elements.
前記電極は前記絶縁基板上に複数形成された表面電極であり、前記電子素子は前記表面電極に接した抵抗層であり、前記抵抗層に保護コート層を形成した後、個々の電子素子に分割するものである。又、前記電極ペーストは、表面電極だけではなく、裏面電極に用いる事も可能である。 The electrode is a plurality of surface electrodes formed on the insulating substrate, the electronic element is a resistance layer in contact with the surface electrode, and a protective coating layer is formed on the resistance layer, and then divided into individual electronic elements. To do. The electrode paste can be used not only for the front electrode but also for the back electrode.
この発明の電極ペーストは、電極材料に上記フリット材料を20〜40wt%含有するペーストを使用することにより、分割時の電極にバリやチッピングが発生することを抑えることができる。又、チップ部品の形状、特に、チップ表面の保護コート層と端子電極部の状態が均一となり、実装機によるチップ供給及び実装マウント率が安定し、実装効率も向上するものである。 In the electrode paste of the present invention, by using a paste containing 20 to 40 wt% of the frit material as the electrode material, it is possible to suppress the occurrence of burrs and chipping in the electrode at the time of division. In addition, the shape of the chip component, in particular, the state of the protective coat layer and the terminal electrode portion on the chip surface becomes uniform, the chip supply by the mounting machine and the mounting mount rate are stabilized, and the mounting efficiency is improved.
以下、この発明の実施の形態について、図1〜図3を基にして説明する。この実施形態の小型電子部品はチップ抵抗器10についてのもので、図1に示すように、アルミナセラミックス等の絶縁基板12に、電極の導電性材料として、Ag、Ag−Pd、Ag−Pt、あるいはAuを含み、さらにフリット成分として、MgO、Al2O3、SiO2、CaCO3、TiO2、CuO、及びZnOからなる混合材料を含有した表面電極13、裏面電極14が形成されている。一対の表面電極13間には、RuO2やAg−Pd等を含有した抵抗体ペーストを焼成して、抵抗層15が形成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The small electronic component of this embodiment is for the chip resistor 10, and as shown in FIG. 1, the
さらに、一対の表面電極13間の抵抗層15の表面には、ホウケイ酸鉛ガラス等による薄い保護コート層16が形成されている。
Further, a thin
絶縁基板12の表裏面電極13,14間の両端面には、導電ペースト等による端面電極17が形成されている。端面電極17には、Niメッキ18及びその外側のSnメッキ19が施されている。
この実施形態の表裏面電極13,14は、導電性材料として、Ag、Ag−Pd、Ag−Pt、或いはAuを含み、さらに、MgO、Al2O3、SiO2、CaCO3、TiO2、CuO、及びZnOからなる混合材料であるフリット成分を含有した電極ペーストにより形成されている。この電極ペーストの、フリット成分の配合比は、MgO:0.5〜0.8wt%、Al2O3:5〜10wt%、SiO2:15〜18wt%、CaCO3:25〜30wt%、TiO2:5〜8wt%、CuO:10〜15wt%、及びZnO:22〜25wt%であり、この配合比の範囲で、合計100wt%になるように配合する。
The front and
この電極ペーストは、前記成分の配合比で混合したフリットを一旦溶融して、冷却し粉砕して、電極材料である貴金属のAg、Ag−Pd、Ag−Pt、或いはAu等の導電性材料(55〜75wt%)と、有機ビヒクル(5〜20wt%)と、前記フリット(20〜40wt%)を含有する。この条件としたのは、前記フリット材料の含有量が、20wt%未満では絶縁基板12との密着力が低下し、チッピングの抑制効果が乏しい。また、含有量が40wt%を超えると、電極表面に凹凸が発生し、チップ抵抗器10としての発生抵抗値のばらつきが増大するからである。
In this electrode paste, the frit mixed at the blending ratio of the above components is once melted, cooled and pulverized, and a conductive material such as Ag, Ag—Pd, Ag—Pt, or Au of a noble metal as an electrode material ( 55 to 75 wt%), an organic vehicle (5 to 20 wt%), and the frit (20 to 40 wt%). The reason for this condition is that when the content of the frit material is less than 20 wt%, the adhesion with the
次に、この実施形態のチップ抵抗器10の製造方法について、図2を基にして説明する。この実施形態のチップ抵抗器10は、後で分割して絶縁基板12を多数個取りするための大型基板に、まず、分割溝をダイシングまたはレーザにより形成する(S1)。次に、表面電極13、裏面電極14を形成するための上記電極ペーストを複数列印刷し、乾燥させる(S2)。この後、850℃程度の温度で焼成する(S3)。
Next, a manufacturing method of the chip resistor 10 of this embodiment will be described with reference to FIG. In the chip resistor 10 of this embodiment, first, a dividing groove is formed by dicing or laser on a large substrate for dividing a large number of
この後、表面電極13間に、抵抗層15を形成する抵抗体ペーストを印刷し、乾燥させ(S4)、850℃程度の温度で焼成する(S5)。さらに、必要に応じて、抵抗層15の表面に、ホウケイ酸鉛ガラス等のガラスペーストを塗布して、620℃程度で焼成し、薄いアンダーコートを形成する。この後、抵抗層15をレーザートリミングして、抵抗値を調整する(S6)。さらに、抵抗層15にガラスペーストを印刷し乾燥させ、600℃程度で焼成し、保護コート層16を形成する(S7)。
Thereafter, a resistor paste for forming the
次に、個々の電子素子であるチップ抵抗器10に分割する。分割は、1枚の大型基板を、抵抗層15の両側の表面電極13の端部となる部分で、表面電極13の整列方向と平行に1次分割して、短冊状にする(S8)。これにより、表裏面電極13,14間の絶縁基板12の端面を露出させる。この後、絶縁基板12の端面及び表裏面電極13,14の基板端面側に、端面電極17用のメタルグレーズペースト等の導電性の電極ペーストを塗布し、620℃程度で保護コート層16及び端面電極17を同時に焼成する(S9)。なお、端面電極17を形成する電極ペーストは、従来のもので良い。
Next, it is divided into chip resistors 10 which are individual electronic elements. In the division, one large substrate is primarily divided in parallel with the alignment direction of the
続いて、1次分割した絶縁基板12を、さらに1次分割と直交する方向に2次分割して各抵抗層15毎のチップ状に2次分割する(S10)。そして、表裏面電極13,14、及び端面電極17に、Niメッキ18、Snメッキ19を施してメッキによる保護層を形成する(S11)。
Subsequently, the
この実施形態のチップ抵抗器10によれば、表裏面電極13,14を形成する電極ペーストに、上述の成分配合比のフリット材料を含有したものを用いたので、図3、図4に比較されるように、基板端面に分割によるバリbやチッピングが発生せず、大型の絶縁基板をきれいに分割することができる。これにより、極めて小さいチップ抵抗器においても、寸法精度の高い部品を形成することができる。
According to the chip resistor 10 of this embodiment, since the electrode paste for forming the front and
尚、この発明の小型電子部品は、抵抗器に限らず、コンデンサや各種センサ、その他基板分割をして形成される電子素子の電極に利用可能なものである。また、端面電極の形成方法は、塗布方法の他、導電性ペーストに電極部分を漬けるディップ形成法、真空状態で電極端面に金属を付着させる、スパッタ法、イオンプレーティング法、蒸着法でも良く、さらに、端面電極をフィルムマスクとスキージによる印刷法により形成する事も可能である。さらに、大型基板の分割方法は、カッターによるダイシング、レーザ光やウォータジェットによる分割方法を用いる事も可能である。又、保護コート層はエポキシ等の樹脂ペーストを用いる事も可能である。 The small electronic component of the present invention is not limited to a resistor but can be used as an electrode of an electronic element formed by dividing a substrate, such as a capacitor, various sensors, and the like. In addition to the application method, the end surface electrode may be formed by a dip forming method in which the electrode portion is immersed in a conductive paste, a metal is attached to the electrode end surface in a vacuum state, a sputtering method, an ion plating method, or a vapor deposition method. Further, the end face electrode can be formed by a printing method using a film mask and a squeegee. Furthermore, as a method for dividing a large substrate, dicing using a cutter, or dividing using a laser beam or a water jet can be used. Further, a resin paste such as epoxy can be used for the protective coating layer.
上記実施形態のフリットを、15〜45wt%まで含有させた電極ペーストにより、チップ抵抗器の電極のバリの断面の高さを測定した結果を表1に示す。45wt%含有のものは、電極表面状態が悪く、製品としては不合格であった。 Table 1 shows the result of measuring the height of the burr cross section of the electrode of the chip resistor with the electrode paste containing the frit of the above embodiment up to 15 to 45 wt%. Those containing 45 wt% had poor electrode surface conditions and were rejected as products.
10 チップ抵抗器
12 絶縁基板
13 表面電極
14 裏面電極
15 抵抗層
16 保護コート層
17 端面電極
18 Niメッキ
19 Snメッキ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (7)
The electrode is a plurality of surface electrodes formed on the insulating substrate, the electronic element is a resistance layer in contact with the surface electrode, and a protective coating layer is formed on the resistance layer, and then divided into individual electronic elements. A method for manufacturing a small electronic component according to claim 6.
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CN107680759A (en) * | 2017-09-25 | 2018-02-09 | 江苏时瑞电子科技有限公司 | A kind of complex copper electrode material based on mesoporous silicon oxide and preparation method thereof |
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2007
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CN107680759B (en) * | 2017-09-25 | 2019-02-19 | 江苏时恒电子科技有限公司 | A kind of complex copper electrode material and preparation method thereof based on mesoporous silicon oxide |
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