JP4513938B2

JP4513938B2 - Electronic components

Info

Publication number: JP4513938B2
Application number: JP2000281502A
Authority: JP
Inventors: 清松田; 武志鈴木
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2020-09-18
Also published as: JP2002093602A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外装材を改良した電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器及び電気機器の軽量化のため、筐体も含めプラスチックの使用が増加し、また、小型化のため部品実装の高密度化が進展している。このような状況が進展することにより、万一電子部品の焼損が発生した場合、機器自体の燃焼を招く危険性がある。そうした焼損の可能性のある電子部品としては、例えば電圧非直線抵抗器（以後バリスタとする）がある。他の電子部品や機器を外来又は内来サージから保護するために使用されているバリスタは、吸収エネルギーの限界を超えるサージを吸収した場合、破損し短絡状態になり、その結果バリスタが発熱し外装材が燃焼に至る可能性がある。そうしたバリスタの外装は一般的にはエポキシ樹脂等の樹脂成分と無機フィラー成分により形成されており、外装材の燃焼はエポキシ樹脂等の樹脂成分の燃焼により発生する。
【０００３】
このため、バリスタの外装には難燃性樹脂材料が使用されている。例えば難燃化剤としてＢｒ又はＳｂを含むエポキシ樹脂が使用されている。しかし、これらのエポキシ樹脂は難燃性であり不燃性ではないため、バリスタの発熱により発火し、樹脂中の可燃性成分が無くなるまで燃焼が継続する可能性がある。
【０００４】
また、外装を不燃化するためにＢｒ，Ｓｂの難燃化剤を増加させると、樹脂自体の加熱流れ率が低下し、外装膜を形成することが困難となるといった問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来技術では、バリスタを不燃化しようとした際、難燃材を使用し、難燃化剤を増加しようとすると、外装膜の形成が困難となる欠点を擁していた。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、バリスタ等の電子部品の外装を不燃性とし、かつ、外装の形成及び外装強度も問題ない外装を有する電子部品を供給することを目的とする。
【０００７】
【課題を達成するための手段】
本発明による電子部品は、無機フィラーを主成分とする外装材により外装された電子部品において、外装材の樹脂成分の含有量が１ｗｔ％以上，５ｗｔ％以下であり、かつ、外装材中の無機フィラーが、Ｓｉを主成分とするアルコキシランより生成された無機ガラス質により接合されたことを特徴とする。
【０００８】
本発明による電子部品によれば、外装材の可燃成分である樹脂成分を５ｗｔ％以下とすることにより外装材の不燃性を実現し、かつ、外装材中の無機フィラーが、Ｓｉを主成分とするアルコキシランより生成された無機ガラス質により接合されることにより、樹脂成分が１〜５ｗｔ％でも外装形成及び外装強度に問題がない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明における電子部品はバリスタを例として次のように作製される。酸化亜鉛を主成分とする焼結体の両面に、マージンをとって電極を印刷し、焼成し、バリスタ素子を形成する。さらに、この電極にリード線をはんだ付けする。この電極にリード線がはんだ付けされた素子を、主成分が無機フィラーの液状外装形成材料中に浸漬し、外装コーティングを行う。このようにして外装が形成された素子を液状アルコキシラン中に浸漬し、外装中の無機フィラーをガラス質で結合する。
【００１０】
ここで、バリスタを不燃化するためには、外装形成材料中の可燃性成分である樹脂成分の含有量を燃焼限界値以下に下げる必要がある。外装材中の有機物より構成される樹脂成分の重量割合が５％以下であればそうした不燃化が実現できるが、樹脂成分の含有量を低下させると外装の強度が低下し、輸送時や実装時に外装のワレやカケが発生するという問題がある。
【００１１】
そこで、外装に、Ｓｉを主成分とする液状アルコキシランを含浸させ、無機フィラーをガラスで接合することにより外装形成材料中の樹脂成分の量が少なくとも外装の強度を保つことができる。しかし、樹脂成分が１ｗｔ％未満となるとアルコキシランを用いても外装強度の低下を防止できない。
【００１２】
【実施例】
以下に具体的な実施例を示す。
【００１３】
酸化亜鉛を主成分とし、酸化マグネシウム，酸化ビスマス，酸化コバルト等を加えたφ１０ｍｍの焼結体の両面に、マージンをとってφ８ｍｍの電極を印刷し、焼成した。この電極にφ０．８ｍｍのリード線をはんだ付けした。このリード線がはんだ付けされた素子を、主成分が無機フィラーの液状外装形成材料中に浸漬（２秒）し、液中から引き上げ常温乾燥（５秒）し、さらに液状外装形成材料中に浸漬（２秒）し、液中から引き上げ常温乾燥（２０秒）し、さらに液状外装形成材料中に浸漬（２秒）し、液中から引き上げ常温乾燥（１２時間）し、１５０℃にて１時間硬化させ外装を形成した。このようにして外装が形成された素子を液状アルコキシラン中に２０秒浸漬し、常温乾燥１２時間し、１５０℃で６０分硬化し、外装中の無機フィラーをガラス質で接合した。
【００１４】
上記方法における液状外装形成材料中の可燃性樹脂成分をフェノール樹脂、無機フィラー成分をシリカ粉体、その他の添加剤として無機チクソ付与添加剤を加え、溶剤としてメチルエチルケトン／メチルアルコール混合溶剤を用いたものについて、可燃性樹脂成分と無機フィラー成分の比率を以下の表１のように変えて不燃性を確認した。不燃性の確認はＵＬ（米国安全規格）１４１４で規定されている方法で接炎燃焼試験を行い外装燃焼の有無を確認した。外装強度はバリスタ素子を固定し、リード線が樹脂被覆部から出たところでリード線を９０度曲げた時の外装部の割れ発生を確認した。
【００１５】
【表１】

【００１６】
表１からわかるように、外装中の樹脂成分が５ｗｔ％を超えると外装燃焼が発生する。また、アルコキシラン中へ浸漬をせず、ガラス形成による無機フィラーの接合がない場合、外装中の樹脂成分が５ｗｔ％以下では外装強度が低下する。これに対し、アルコキシラン中へ浸漬し、ガラス形成による無機フィラーの接合がなされると、樹脂成分が５ｗｔ％以下でも外装強度の低下を防止できる。しかし、樹脂成分が１ｗｔ％未満となるとアルコキシランを用いても外装強度の低下を防止できず、外装のワレ等が発生する。従って、樹脂成分が１ｗｔ％以上、５ｗｔ％以下の範囲で不燃性の外装がなされ、外装強度も問題ないバリスタを作製できる。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、バリスタの外装を不燃性とし、かつ、外装の形成及び外装強度も問題ない外装を有する電子部品を供給することができる。
【００１８】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、外装材の樹脂はフェノール以外、エポキシ樹脂やシリコン樹脂等でも同様の効果が得られ、これらの樹脂の変性樹脂等も同様である。また、無機フィラーはシリカに限らず、不燃性、かつ、絶縁性の無機物であればよい。さらに、本発明は電子部品の外装に関するものであり、その他の工程は適宜選択可能であり、また、バリスタに限定されず、セラミックコンデンサ等、他の樹脂外装される電子部品にも応用可能である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component having an improved exterior material.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the use of plastics, including housings, has increased in order to reduce the weight of electronic devices and electrical devices, and the density of component mounting has been increasing for miniaturization. Due to the progress of such a situation, there is a risk of causing the equipment itself to burn if electronic parts are burned out. Examples of such electronic components that can be burned out include a voltage non-linear resistor (hereinafter referred to as a varistor). Varistors used to protect other electronic components and equipment from external or internal surges will be damaged and short-circuited if they absorb a surge that exceeds the limit of absorbed energy. The material can lead to combustion. The exterior of such a varistor is generally formed of a resin component such as an epoxy resin and an inorganic filler component, and the combustion of the exterior material is caused by the combustion of a resin component such as an epoxy resin.
[0003]
For this reason, a flame-retardant resin material is used for the exterior of the varistor. For example, an epoxy resin containing Br or Sb is used as a flame retardant. However, since these epoxy resins are flame retardant and not non-flammable, they may ignite due to the heat generated by the varistor, and combustion may continue until there are no flammable components in the resin.
[0004]
In addition, when the flame retardant for Br and Sb is increased in order to make the exterior incombustible, there is a problem in that the heating flow rate of the resin itself is lowered and it is difficult to form the exterior film.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional technology has a drawback that it is difficult to form an exterior film if an attempt is made to make a varistor incombustible by using a flame retardant and increasing the flame retardant.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electronic component having an exterior in which the exterior of an electronic component such as a varistor is nonflammable and the formation of the exterior and the exterior strength are not a problem And
[0007]
[Means for achieving the object]
The electronic component according to the present invention is an electronic component packaged with an exterior material containing an inorganic filler as a main component, the content of the resin component of the exterior material is 1 wt% or more and 5 wt% or less, and the inorganic content in the exterior material The filler is bonded with an inorganic vitreous material generated from an alkoxylane having Si as a main component.
[0008]
According to the electronic component of the present invention, the nonflammability of the exterior material is realized by setting the resin component that is a combustible component of the exterior material to 5 wt% or less, and the inorganic filler in the exterior material contains Si as a main component. By bonding with an inorganic glass produced from the alkoxy run, there is no problem in exterior formation and exterior strength even if the resin component is 1 to 5 wt%.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The electronic component in the present invention is manufactured as follows by taking a varistor as an example. Electrodes are printed on both sides of the sintered body containing zinc oxide as a main component with a margin and fired to form a varistor element. Furthermore, a lead wire is soldered to this electrode. The element in which the lead wire is soldered to this electrode is immersed in a liquid sheath forming material whose main component is an inorganic filler, and exterior coating is performed. Thus, the element in which the exterior is formed is immersed in a liquid alkoxysilane, and the inorganic filler in the exterior is bonded with vitreous.
[0010]
Here, in order to make the varistor incombustible, it is necessary to lower the content of the resin component which is a combustible component in the exterior forming material to a combustion limit value or less. Such incombustibility can be achieved if the weight ratio of the resin component composed of organic substances in the exterior material is 5% or less, but reducing the content of the resin component will decrease the strength of the exterior, during transportation and mounting. There is a problem that cracks and chipping of the exterior occur.
[0011]
Therefore, by impregnating the exterior with a liquid alkoxysilane containing Si as a main component and bonding the inorganic filler with glass, the amount of the resin component in the exterior forming material can maintain at least the strength of the exterior. However, when the resin component is less than 1 wt%, a decrease in exterior strength cannot be prevented even if alkoxysilane is used.
[0012]
【Example】
Specific examples are shown below.
[0013]
Electrodes of φ8 mm were printed on both sides of a sintered body of φ10 mm containing zinc oxide as a main component and added with magnesium oxide, bismuth oxide, cobalt oxide, etc., and fired. A lead wire of φ0.8 mm was soldered to this electrode. The element to which the lead wire is soldered is immersed in a liquid exterior forming material whose main component is an inorganic filler (2 seconds), pulled up from the liquid and dried at room temperature (5 seconds), and further immersed in the liquid exterior forming material. (2 seconds), pulled out from the liquid and dried at room temperature (20 seconds), dipped in the liquid exterior forming material (2 seconds), pulled out from the liquid and dried at room temperature (12 hours), and at 150 ° C. for 1 hour Cured to form an exterior. The element thus formed with the exterior was immersed in a liquid alkoxysilane for 20 seconds, dried at room temperature for 12 hours and cured at 150 ° C. for 60 minutes, and the inorganic filler in the exterior was bonded with glass.
[0014]
Combustible resin component in liquid exterior forming material in the above method is phenol resin, inorganic filler component is silica powder, inorganic thixotropic additive is added as other additive, and methyl ethyl ketone / methyl alcohol mixed solvent is used as solvent The nonflammability was confirmed by changing the ratio of the combustible resin component and the inorganic filler component as shown in Table 1 below. The nonflammability was confirmed by conducting a flame contact combustion test according to the method prescribed in UL (American Safety Standards) 1414 to confirm the presence or absence of external combustion. The exterior strength was confirmed by fixing the varistor element and cracking the exterior portion when the lead wire was bent 90 degrees when the lead wire came out of the resin coating portion.
[0015]
[Table 1]

[0016]
As can be seen from Table 1, exterior combustion occurs when the resin component in the exterior exceeds 5 wt%. Moreover, when it does not immerse in alkoxy run and there is no joining of the inorganic filler by glass formation, when the resin component in an exterior is 5 wt% or less, an exterior strength will fall. On the other hand, when the inorganic filler is joined by dipping in alkoxy run and glass formation, a decrease in exterior strength can be prevented even if the resin component is 5 wt% or less. However, when the resin component is less than 1 wt%, a decrease in exterior strength cannot be prevented even when alkoxysilane is used, and cracking of the exterior occurs. Accordingly, a varistor having a non-combustible exterior with a resin component in the range of 1 wt% or more and 5 wt% or less and having no problem with the exterior strength can be produced.
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to supply an electronic component having an exterior in which the exterior of the varistor is nonflammable and the formation of the exterior and the exterior strength are not a problem.
[0018]
In addition, this invention is not limited to the said Example, The same effect is acquired even if the resin of an exterior material is an epoxy resin, a silicone resin, etc. other than phenol, The modified resin etc. of these resins are also the same. Further, the inorganic filler is not limited to silica, but may be any nonflammable and insulating inorganic substance. Furthermore, the present invention relates to an exterior of an electronic component, and other processes can be selected as appropriate. Further, the present invention is not limited to a varistor, and can be applied to other electronic components such as a ceramic capacitor. .

Claims

In an electronic component packaged with an exterior material mainly composed of an inorganic filler, the content of the resin component of the exterior material is 1 wt% or more and 5 wt% or less, and the inorganic filler in the exterior material is mainly composed of Si. An electronic component characterized by being joined by an inorganic vitreous material produced from an alkoxylane.