JP3036380B2 - 電子部品とその製造方法 - Google Patents

電子部品とその製造方法

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JP3036380B2 JP6298384A JP29838494A JP3036380B2 JP 3036380 B2 JP3036380 B2 JP 3036380B2 JP 6298384 A JP6298384 A JP 6298384A JP 29838494 A JP29838494 A JP 29838494A JP 3036380 B2 JP3036380 B2 JP 3036380B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばバリスタなどの
電子部品の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、素子を外部雰囲気より保護す
るために、その外周部に保護膜を設けることが行われて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の保護膜は、例え
ばガラスを素子の外周部に塗布することにより形成され
たものであったが、その接着強度が低いという問題があ
った。即ち、ガラスは素子の外表面に単に付着している
だけであったので、衝撃や熱による膨張収縮により、剥
離したり、クラックが発生してしまうのであった。そこ
で本発明は、付着強度が高く、また熱や衝撃にも強い保
護膜を有する電子部品を提供することを目的とするもの
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】そして、この目的を達成
するために本発明の電子部品の製造方法は、表面に電極
を有するセラミック素子の表面に保護膜形成物質を含有
した液体を付着させる第1工程と、次に前記セラミック
素子表面に針状結晶を接触させて加熱する第2工程とを
備え、前記保護膜形成物質を含有した液体は、Si(O
R) 4 (Rはアルキル基)、(化1)で表わされるケイ
素化合物、Ti(OR) 4 (Rはアルキル基)、(化
2)で表わされるチタン化合物、Si(OR) 3 (Rは
アルキル基)、(化3)で表わされるアルミニウム化合
物のうち少なくとも一種類以上と、少なくともガラス質
形成剤と、有機バインダーと、有機溶剤とを含有したも
のであり、前記針状結晶は、Al 2 3 、TiO 2 、Zn
O、SiC、Si 3 4 、SiO 2 、炭素繊維、ガラス繊
維のうち少なくとも一種類以上としたものである。
【0005】
【作用】この方法によると、均一な厚みを有し、針状の
結晶成分が均一に分散した保護膜がセラミック素子表面
に形成されると共に、保護膜成分の一部がセラミック素
子表面に拡散した拡散層が形成される。 この拡散層は、
保護膜とセラミック素子との付着強度を極めて強くする
だけでなく、バリスタ素子表面の気密性をより向上させ
ることができる。 また針状の結晶成分により、保護膜に
クラックが発生したとしてもクラックの広がりを抑制す
るとともに、アンカー効果の機能により保護膜のバリス
タ素子への付着を強固にできる。 従ってセラミック素子
内部への水分などの浸入を抑制し、熱や衝撃に強い保護
膜を形成することができるので、耐湿性、耐熱性、耐衝
撃性に優れた電子部品を得ることができる。
【0006】以上のように、耐湿性、耐熱衝撃性に優れ
た電子部品を提供することができる。
【0007】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明の第1の実施例について、図
面を用いて説明する。
【0008】図1において、1はバリスタ素子で、その
内部には複数の内部電極2が設けられ、その両端には外
部電極3が設けられている。バリスタ素子1は、SrT
iO 3を主成分とし、副成分としてNb25,Ta
25,SiO2,MnO2などを添加して形成したもので
ある。また内部電極2はNiを主成分とし、副成分とし
てLi2CO3などを添加して形成したものである。さら
に外部電極3は、下層3aをNiを主成分とし、副成分
としてLi2CO3などを添加して形成し、上層3bをA
gで形成したものである。以上の構成において、バリス
タ素子1の上、下両面およびそれに接する上層3b表面
の一部には、針状の結晶成分を分散させた保護膜4が付
着形成されている。
【0009】また、ここで、バリスタ素子1表面に、保
護膜4の成分が拡散した層5が形成されており、この層
5は、Si,Ti,Alの少なくとも一種類以上を含む
構造となっている。従って、バリスタ素子1は、その外
表面を針状の結晶成分を分散させた保護膜4および外部
電極3で覆われ、しかも、バリスタ素子1の表面に、保
護膜4の成分が拡散した層5が介在しているので、その
気密性は極めて高く、水分などからの保護が確実に行う
ことができると共に、針状の結晶成分が保護膜4のクラ
ック発生を阻止する機能と、バリスタ素子1との付着を
強固にするアンカー効果の機能を有するために熱衝撃に
強い保護膜4が形成できる。
【0010】図2は、製造工程を示し、(5)に示すご
とく、原料の混合、粉砕、スラリー化、シート成形によ
り、セラミックシート1aを作製した。
【0011】セラミックシート1aと、内部電極2とを
積層(6)し、それを切断(7)、脱バイ・仮焼
(8)、面とり(9)した。
【0012】次に、バリスタ素子1の端面に、下層3a
となるNi外部電極を塗布(10)し、1200〜13
00℃で還元焼成(11)し、その後、下層3aの上
に、上層3bとなるAg外部電極を塗布(12)し、7
00〜850℃で再酸化のため加熱(13)した。次
に、再酸化したバリスタ素子1を保護膜形成用物質を含
む液体中に浸漬し、バリスタ素子1の表面に保護膜形成
用物質を付着(14)した。
【0013】その後、図3に示す受皿18上に、セラミ
ック製の板19を設け、その上に、バリスタ素子1を粉
体20内に埋設し、200〜600℃で熱処理(15)
した。
【0014】ここで粉体20は、Al23,TiO2
ZnO,SiC,Si34,SiO2,炭素繊維,ガラ
ス繊維の少なくとも一種類以上を含む針状の結晶成分よ
り構成される粉末である。
【0015】またこの粉体20に、Bi23,Sb23
の少なくとも一方を混合することにより拡散性がよくな
る。
【0016】そして、保護膜形成用物質を含む液体とし
て、Si(OR)4(Rはアルキル基),(化4)で表
されるケイ素化合物、Ti(OR)4(Rはアルキル
基),(化5)で表されるチタン化合物、Al(OR)
3(Rはアルキル基),(化6)で表されるアルミ化合
物のうちから少なくとも一種類以上と、ガラス質形成用
物質としてNa,Si,B,Bi,Sb,Pb等からな
る物質と、有機バインダーとしてポリビニルアルコー
ル、エチルセルロース、ブチラール樹脂等と、アルコー
ル、ケトン、エーテル等の有機溶剤とを混合したものを
用いた。
【0017】
【化4】
【0018】
【化5】
【0019】
【化6】
【0020】また、この液体に、予め針状の結晶成分を
分散させたものを用いると、保護膜4が形成されやすく
なるとともに、バリスタ素子1同士が、くっつきにくく
なる。
【0021】その後、面とり(16)、メッキ(17)
を行うことにより図1に示すごとく、針状の結晶成分が
分散した保護膜4と、保護膜4の成分が拡散した層5を
有する電子部品を得た。
【0022】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
について、図面を用いて説明する。
【0023】実施例1と同様にして、再酸化のため加熱
(13)したバリスタ素子1を、予め実施例1で説明し
た針状の結晶成分の粉末を分散させた保護膜形成用物質
を含む液体中に浸漬し、バリスタ素子1の表面に保護膜
形成用物質と針状の結晶成分とを付着(14)した。
【0024】その後、図4に示すように、Ni製のアミ
21の上にのせ200〜600℃で熱処理(15)し
た。その後、面とり(16)、メッキ(17)を行い、
図1に示すごとく電子部品を得た。
【0025】この時、熱処理(15)において、図3に
示すようにバリスタ素子1を粉体20内に埋設させて行
ってもよいものである。
【0026】(実施例3)以下に、本発明の第3の実施
例について説明する。
【0027】実施例1と同様にして、再酸化のため加熱
(13)したバリスタ素子1を、図3に示すように、粉
体20内に埋設し、保護膜形成用物質を含む液体を粉体
の上から浸透させて200〜600℃で熱処理(15)
し、保護膜4を形成し、その後、面とり(16)、メッ
キ(17)を行い図1に示す電子部品を得た。
【0028】以上、実施例1〜3を行うことにより、付
着強度が高く、また熱や衝撃にも強い保護膜4を有する
電子部品を得ることができた。
【0029】ここで、実施例1〜3で得られた保護膜4
の特徴について記載すると (1)バリスタ素子1の表面には、その表面から1〜2
μm程度の均一な膜厚を有する保護膜4と、バリスタ素
子1の表面に1μm程度の拡散した層5により形成され
ていた。ここで保護膜4の厚みが3μmを超えると剥離
しやすく付着強度が低下し、逆に1μm未満では、膜厚
が不均一となり耐湿性劣化の要因となった。また、膜圧
は有機溶剤の量により調整することができる。
【0030】(2)針状の結晶成分は、保護膜4に均一
に分散していた。針状の結晶成分が分散した保護膜4と
分散していない保護膜を比較したところ、熱衝撃性に大
きな差異があった。例えば、−55〜125℃の温度サ
イクル試験を行ったところ、前者の保護膜4では、クラ
ックや剥離は見出せなかったが、後者の保護膜では、外
電3bの近傍でクラックが多数発生し、耐湿性劣化の要
因となった。この理由は、針状の結晶成分が、クラック
の伝播を抑えかつアンカー効果によりバリスタ素子1と
の付着強度をより強固にしているものと考えられる。
【0031】(3)保護膜4と、この保護膜4の成分が
一部拡散して形成された層5は、高抵抗であるので、マ
イグレーションが発生することはない。
【0032】(4)保護膜4は、メッキ(17)時に、
メッキ流れを起こさず、かつ、メッキ流れにより侵され
ることのない耐酸性に優れたものである。
【0033】なお、実施例1〜3において、保護膜形成
物質の付着、熱処理を1回しか行わなかったが、複数回
(2,3回)特に付着を2,3回行った方が均一な膜厚
の保護膜4が形成された。また、保護膜形成物質や、粉
体20にBi23,Sb23の少なくとも一方を添加す
ると拡散した層5がより容易に形成された。さらに、実
施例1〜3においては、外部電極3の外表面にも保護膜
4が形成されるので、導通をはかるため、面とり(1
6)を行い、外部電極3b上の保護膜4を取り除く。そ
の後、外部電極3b表面にNiメッキ、半田メッキ(1
7)を行うとよい。
【0034】また、実施例1〜3において保護膜形成物
質の付着に関して、その液体中に浸漬する方法のみを示
したが、印刷、溶射でもよく、また遠心分離機を用いて
も同様の効果が得られる。さらに、各実施例では、積層
バリスタを例にあげたが、本発明は、コンデンサ、サー
ミスタ、セラミスタ、バリスタ、圧電素子、フェライ
ト、セラミック基板などのセラミック磁器を用いるも
の、また、その形状も、ディスク型、円筒型、積層形な
ど何にでも適応できるものである。
【0035】
【発明の効果】以上本発明によると均一な厚みを有
し、針状の結晶成分が均一に分散した保護膜がセラミッ
ク素子表面に形成されると共に、保護膜成分の一部がセ
ラミック素子表面に拡散した拡散層が形成される。 この
拡散層は、保護膜とセラミック素子との付着強度を極め
て強くするだけでなく、バリスタ素子表面の気密性をよ
り向上させることができる。 また針状の結晶成分によ
り、保護膜にクラックが発生したとしてもクラックの広
がりを抑制するとともに、アンカー効果の機能により保
護膜のバリスタ素子への付着を強固にできる。 従ってセ
ラミック素子内部への水分などの浸入を抑制し、熱や衝
撃に強い保護膜を形成することができるので、耐湿性、
耐熱性、耐衝撃性に優れた電子部品を得ることができ
る。
【0036】また、素子表面に、保護膜の成分が一部拡
散して形成された層と、保護膜は高抵抗であるため外部
電極のマイグレーションやメッキ流れの発生を防止する
ことが出来る。
【0037】さらに、本発明の保護膜は、無機成分で構
成されているため、耐薬品性や熱にも強く変成すること
はない。
【0038】以上のように、本発明の電子部品は、耐湿
性、耐熱衝撃性、耐薬品性に優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるバリスタの断面図
【図2】本発明の一実施例におけるバリスタの製造工程
【図3】本発明の一実施例におけるバリスタの製造工程
を示す断面図
【図4】本発明の他の実施例におけるバリスタの製造工
程を示す断面図
【符号の説明】
1 バリスタ素子 2 内部電極 3 外部電極 4 保護膜 5 層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01C 7/02 - 7/22

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面に電極を有するセラミック素子の表面
    に保護膜形成物質を含有した液体を付着させる第1工程
    と、次に前記セラミック素子表面に針状結晶を接触させ
    て加熱する第2工程とを備え、前記保護膜形成物質を含
    有した液体は、Si(OR) 4 (Rはアルキル基)、
    (化1)で表わされるケイ素化合物、Ti(OR)
    4 (Rはアルキル基)、(化2)で表わされるチタン化
    合物、Si(OR) 3 (Rはアルキル基)、(化3)で
    表わされるアルミニウム化合物のうち少なくとも一種類
    以上と、少なくともガラス質形成剤と、有機バインダー
    と、有機溶剤とを含有したものであり、前記針状結晶
    は、Al 2 3 、TiO 2 、ZnO、SiC、Si 3 4
    SiO 2 、炭素繊維、ガラス繊維のうち少なくとも一種
    類以上である電子部品の製造方法。 【化1】 【化2】 【化3】
  2. 【請求項2】保護膜形成物質を含有した液体にAl
    2 3 、TiO 2 、ZnO、SiC、Si 3 4 、SiO 2
    炭素繊維、ガラス繊維のうち少なくとも一種類以上の針
    状結晶を分散させる請求項1に記載の電子部品の製造方
    法。
  3. 【請求項3】保護膜形成用物質を含有した液体に、Bi
    2 3 、Sb 2 3 の少なくとも一方を分散させる請求項1
    に記載の電子部品の製造方法。
  4. 【請求項4】針状結晶にさらにBi 2 3 、Sb 2 3 の少
    なくとも一方を分散させる請求項1に記載の電子部品の
    製造方法。
  5. 【請求項5】保護膜形成物質と針状の結晶成分とを混合
    した液体を表面に電極を有するセラミック素子の表面に
    付着させる第1工程と、次に前記セラミック素子を加熱
    する第2工程とを備え、前記保護膜形成物質を含有した
    液体は、Si(OR) 4 (Rはアルキル基)、(化1)
    で表わされるケイ素化合物、Ti(OR) 4 (Rはアル
    キル基)、(化2)で表わされるチタン化合物、Si
    (OR) 3 Rはアルキル基)、(化3)で表わされる
    アルミニウム化合物のうち少なくとも一種類以上と、少
    なくともガラス質形成剤と、有機バインダーと、有機溶
    剤とを含有したものであり、前記針状結晶は、Al
    2 3 、TiO 2 、ZnO、SiC、Si 3 4 、SiO 2
    炭素繊維、ガラス繊維のうち少なくとも一種類以上であ
    る電子部品の製造方法。
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KR100444888B1 (ko) * 2002-02-18 2004-08-21 주식회사 쎄라텍 칩타입 바리스터 및 그 제조방법
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CN109627048A (zh) * 2018-12-28 2019-04-16 株洲电力机车广缘科技有限责任公司 一种在碳化硅纤维表面生长氧化锌晶须的方法及碳化硅纤维

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