JPH08124718A

JPH08124718A - 電子部品とその製造方法

Info

Publication number: JPH08124718A
Application number: JP6253420A
Authority: JP
Inventors: Iwao Ueno; 巌上野; Yasuo Wakahata; 康男若畑
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-10-19
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1996-05-17
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JP3013719B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、電子機器や電気機器に用いる耐湿
性に優れた電子部品とその製造方法を提供することを目
的とするものである。【構成】本発明は、素子１の表面全体に金属被膜層６
を形成した後、この素子１表面に外部電極３ｂを設け、
次に酸化性雰囲気中でこの素子１を熱処理し、素子１の
外部電極３ｂを形成した部分以外の表面に金属酸化物の
保護層５を形成するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品とその製造方
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
ばガラスで形成したものは衝撃や熱による剥離やクラッ
クからの浸水、また樹脂で形成したものは吸湿性がある
ため、いずれも耐湿特性に対する信頼性が低いという問
題点を有していた。

【０００４】そこで本発明は、上記問題点を解決するも
ので、耐湿特性に優れた電子部品とその製造方法を提供
することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、素子の表面全体に金属被膜層を形成し、次
に前記素子表面に少なくとも一対の電極を形成し、その
後前記素子を酸化性雰囲気中で熱処理し、前記素子表面
の電極を形成した以外の部分に前記金属被膜層を酸化さ
せた金属酸化物よりなる保護層を形成し、さらに、前記
電極表面にメッキ層を形成するものである。

【０００６】

【作用】本発明によると、まず素子の表面全体に金属被
膜層を形成し、次に素子表面に少なくとも一対の電極を
形成し、その後素子を酸化性雰囲気中で熱処理すること
により、電極の下の金属被膜層は酸化されにくく、抵抗
値が低いままの状態を保つが、電極を形成した部分以外
は酸化されて金属酸化物となり抵抗値が高くなる。

【０００７】従って、素子と電極の間の導通を妨げるこ
となく、素子の表面の抵抗が高く緻密な構造の保護層を
設けることができる。

【０００８】以上の構成であれば、素子の構造がポーラ
スな場合でも表面に形成された緻密な金属酸化物よりな
る保護層により、周囲の環境、例えば湿度やガス等の影
響を受けにくくなる。また、素子表面を硬質の保護層で
覆うので、素子表面の機械的強度が向上し、製造工程中
に加わる衝撃や電子部品を実装するときに加わる衝撃に
よる外傷や歪を受けにくくすることができる。

【０００９】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図１
を用いて説明する。

【００１０】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Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｔａ
₂Ｏ₅，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
Ａｇ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の表面全体およびそれに接する下層３ａ表面
には、保護層５と被膜層６が付着形成されている。さら
に、上層３ｂの表面にＮｉメッキ層４ａと半田メッキ層
４ｂが形成されている。

【００１１】図３は、製造工程を示し、（７）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。

【００１２】セラミックシート１ａと、内部電極２とを
積層（８）し、それを切断（９）、脱バイ・仮焼（１
０）、面とり（１１）した。

【００１３】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（１２）し、１２００〜１３
００℃で還元焼成（１３）し、その後、無電解Ｎｉメッ
キ層を付着（１４）した。

【００１４】さらに、上層３ｂとなるＡｇ外部電極を塗
布（１５）し、７００〜８５０℃で再酸化のため加熱
（１６）し、上層３ｂの上にＮｉメッキ層と半田メッキ
層を付着（１７）した。

【００１５】実施例１で得られたバリスタ素子１では、
バリスタ素子１表面全体と下層３ａの表面に緻密な構造
の保護層５と被膜層６が形成されており、さらに、上層
３ｂの表面にＮｉメッキ層４ａと半田メッキ層４ｂが形
成された構造となっているために、１）バリスタ素子１の気密性が極めて高く、水，ガスな
どからの保護を確実に行うことができる。２）バリスタ素子１の表面全体が硬質な保護層５で覆わ
れているため、機械的強度が向上し、また衝撃にも強く
ワレ，カケなどの外傷や歪の発生を防ぐことができる。３）電極表面がメッキ層で覆われているため、電子部品
として優れた実装性を発揮する。４）金属酸化物の保護層５の一部がバリスタ素子１の表
面に拡散し反応しているため付着強度は極めて高く、衝
撃や熱による剥離やクラックが発生しにくい。５）保護層５を形成する際、金属が酸化することにより
体積が大きくなるので、より緻密な保護膜を形成するこ
とができる。などの特徴を有した。

【００１６】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について、図４を用いて説明する。

【００１７】実施例１と同様にして、上層３ｂを付与し
たバリスタ素子１を再酸化（１６）した後、Ｍ（ＯＣＨ
₃）_n，Ｍ（ＯＣ₂Ｈ₅）_n，Ｍ（ＯＣ₃Ｈ₇）_n，Ｍ（ＯＣ₄
Ｈ₉） _n［但し、Ｍ＝Ｓｉ，Ｔｉ，Ａｌ，ｎ＝３（Ｍ＝Ａ
ｌのとき）、ｎ＝４（Ｍ＝Ｓｉ，Ｔｉのとき）］のうち
の少なくとも一種類以上を含む液体中に浸漬し、バリス
タ素子１の表面にガラス形成用物質を付着（１８）し、
ＳｉＯ₂，ＴｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ，ＺｒＯ₂のうち
の少なくとも一種類よりなる反応制御剤の粉末内に埋設
させて、３００〜８５０℃で熱処理（１９）した。

【００１８】その後、面とり（２０）、Ｎｉメッキ層と
半田メッキ層を付着（１７）し、図２に示すごとく保護
層５の表面にガラス層２１を有する電子部品を得た。

【００１９】なお、実施例２において、ガラス形成用物
質の付着（１８）および熱処理（１９）を１サイクルし
か実施していないが複数回実施した方が均一なガラス層
を形成することができる。

【００２０】そして、この形成されたガラス層２１は、
保護層５の外表面に単に付着しているのではなく、一部
が拡散し反応しているため付着強度は極めて高い。ま
た、このガラス形成用物質にＢｉ₂Ｏ₃，Ｓｂ₂Ｏ₃の少な
くとも一方が含まれる場合さらに顕著である。

【００２１】また、反応制御剤の作用は、保護層５とガ
ラス層２１の拡散反応を抑制するだけでなく、バリスタ
素子１同士のくっつき不良を防止する作用もある。

【００２２】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について説明する。

【００２３】実施例１および実施例２と同様にして図５
に示す（７）〜（１３）の工程を経た後、ＳｉＯ₂，Ｔ
ｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ，ＺｒＯ₂のうちの少なくとも
一種類以上の粉末を分散させた無電解Ｎｉメッキ層を付
着（１４）し、以下（１５）〜（１７）の工程を経るこ
とにより、図１に示す耐還元性の保護層５を有する電子
部品を得た。

【００２４】実施例３で得られた保護層５は、再酸化
（１６）時に、ＮｉとＳｉＯ₂，ＴｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｍ
ｇＯ，ＺｒＯ₂のうちの少なくとも一種類以上の粉末が
反応し、耐還元性に優れた層を形成する。この場合、分
散させる粉末の粒径が細かく均一であり、また、純度が
高い方が顕著であった。また、上記各種粉末以外にガラ
ス粉末でも効果があった。

【００２５】以上、このような上記各実施例により得ら
れたバリスタ素子１ではバリスタ素子１表面全体と下層
３ａの表面に緻密な構造の保護層５と被膜層６が形成さ
れているために、周囲の環境、例えば、湿度やガス等の
影響を受けにくくなる。また、バリスタ素子１表面全体
を硬質の保護層５で覆われているので、機械的強度が向
上するものである。

【００２６】また、製造工程上重要なことは、１）無電解Ｎｉメッキ層を付着する時や、ガラス形成用
物質を付着する時には、バリスタ素子１の表面には不純
物の付着がないように、純水かあるいはイオン交換水
で、充分に洗浄しておく。２）ガラス形成用物質を含む液体は、加水分解するの
で、バリスタ素子１を浸漬する時は、その水分を充分に
除去してから浸漬する方が望ましい。３）無電解Ｎｉメッキ液に粉末を分散させる場合は、分
散性を良くるために充分に撹拌する方が望ましい。

【００２７】また、バリスタ素子１表面に形成された保
護層５は、Ｎｉメッキ層と半田メッキ層を付着（１７）
する工程時に、発生する水素ガスの影響で、その表面の
一部が還元され抵抗値が低下する場合がある。従って、
この現象を防止するために、４）上記実施例２で示したように、保護層５の表面に、
ガラス層２１を形成し、水素ガスの影響を防止すること
が望ましい。５）上記実施例３で示したように、耐還元性の保護層５
を形成し、水素ガスの影響を防止することが望ましい。６）（１７）の工程後に、過酸化水素のアンモニア溶液
を用い、表面の一部が還元された保護層５を酸化させる
ことが望ましい。また、この場合、バリスタ素子１に影
響を及ぼさないアルカリ溶液でも構わない。さらに、こ
の溶液は、洗浄効果があるため、メッキ工程（１７）後
の洗浄液として利用できるものである。

【００２８】また、上記実施例２で示したように、ガラ
ス層２１を形成する場合、上層３ｂ表面にもガラス層２
１が形成される場合があり、メッキ工程（１７）を実施
してもメッキ層が付着しにくい場合が発生する。従っ
て、それを解決するために、７）上層３ｂ表面に、予
め、洗濯糊やエチルセルロースなどの多糖類よりなる糊
やポリビニルアルコール，酢酸ビニルなどからなるレジ
スト膜を設け、その後、ガラス形成用物質を付着（１
８），熱処理（１９）し、レジスト膜を炭化させ、超音
波洗浄機などで除去する工程が望ましい。そして、この
レジスト膜を形成する際、染料や顔料を混合することに
より、レジスト膜が均一に形成できたかどうかを知るこ
とができる。

【００２９】なお、上記各実施例において、素子表面に
形成する金属被膜層６、金属酸化物の保護層５は、Ｎｉ
についてのみ示したが、これ以外の酸化物の抵抗が高
く、耐薬品性のある金属であればどのようなものでもか
まわない。そして、その形成方法も、無電解メッキにつ
いてのみ示したが、蒸着，スパッタリング，ディップ，
溶射，印刷などで形成しても同様の効果が得られる。

【００３０】また、実施例において、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
基板などセラミック磁器の素子を用いるものやそうでな
いものでも、また、その形状も、ディスク型，円筒型，
積層型など、何にでも適応できるものである。

【００３１】

【発明の効果】以上、本発明によると、まず、素子の表
面全体に金属被膜層を形成し、次にこの素子表面に電極
を形成する。その後、酸化性雰囲気中で熱処理をして、
素子の電極形成部分以外の表面に金属酸化物よりなる保
護層を形成する。この構成により、電極の下の金属被膜
層は酸化され難く抵抗が低いままの状態を保つが、電極
のない部分の金属被膜層は酸化雰囲気中で熱処理するこ
とにより金属酸化物になり抵抗が高くなる。従って、素
子と電極の間の導通を妨げることなく素子の表面に抵抗
が高く、緻密な構造の保護層を設けることができる。

【００３２】このため素子の構造がポーラスな場合であ
っても、表面の緻密な層によって周囲の環境、例えば湿
度などの影響を受け難くすることができる。

【００３３】また、素子の表面抵抗が低い場合は素子の
抵抗よりも高い抵抗を持つ金属酸化物よりなる保護層を
形成することにより素子表面の漏れ電流を抑制し電気的
特性の安定化を図ることができる。

【００３４】さらに、素子全体の金属酸化物よりなる保
護層はクラックや歪が入り難く、緻密で均質で堅固なの
で、素子表面の機械的強度を高め、製造工程中や実装時
に受ける衝撃による外傷や歪の発生を防ぐことができ
る。

【００３５】このように、本発明の電子部品は信頼性に
優れたもので実用上の効果も極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１，３の実施例におけるバリスタの
断面図

【図２】本発明の第２の実施例におけるバリスタの断面
図

【図３】本発明の第１の実施例におけるバリスタの製造
工程図

【図４】本発明の第２の実施例におけるバリスタの製造
工程図

【図５】本発明の第３の実施例におけるバリスタの製造
工程図

【符号の説明】

１バリスタ素子２内部電極３外部電極４メッキ層５保護層６被膜層２１ガラス層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】素子と、前記素子表面に設けた少なくと
も一対の電極と、前記素子と前記電極との間に設けた金
属被膜層と、前記素子表面の前記電極形成部以外に設け
た金属酸化物の保護層と、前記電極表面に設けたメッキ
層とを備えた電子部品。
【請求項２】素子が、セラミック磁器よりなる請求項
１記載の電子部品。
【請求項３】保護層の抵抗を素子よりも高くした請求
項１記載の電子部品。
【請求項４】保護層の表面に、ガラス層を備えた請求
項１記載の電子部品。
【請求項５】保護層は、耐還元性を有する金属酸化物
よりなる請求項１記載の電子部品。
【請求項６】金属被膜層と保護層とは、ガラスを含有
した請求項１記載の電子部品。
【請求項７】素子の表面全体に金属被膜層を形成し、
次に、前記素子表面の金属被膜層上に少なくとも一対の
電極を形成し、その後、前記素子を酸化雰囲気中で熱処
理し、前記素子表面の前記電極形成部以外には、前記金
属被膜層を酸化させた金属酸化物よりなる保護層を形成
し、さらに、前記電極表面にメッキ層を形成する電子部
品の製造方法。
【請求項８】電極形成と金属酸化物よりなる保護層の
形成を同時に行う請求項７記載の電子部品の製造方法。
【請求項９】金属被膜層を無電解メッキ法で形成する
請求項７記載の電子部品の製造方法。
【請求項１０】無電解メッキの材料としてＮｉ，Ｃｕ
のどちらか一方を主成分とするものを用いる請求項９記
載の電子部品の製造方法。
【請求項１１】無電解メッキ液に、ＳｉＯ₂，Ｔｉ
Ｏ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ，ＺｒＯ₂のうちの少なくとも一
種類以上を含む粉末を分散させる請求項９記載の電子部
品の製造方法。
【請求項１２】無電解メッキ液に、ガラス粉末を分散
させる請求項９記載の電子部品の製造方法。
【請求項１３】金属被膜層を蒸着，スパッタリング，
ディップ，溶射，印刷のうちのいずれかの方法で形成す
る請求項７記載の電子部品の製造方法。
【請求項１４】電極表面にメッキ層を形成した後に、
過酸化水素のアルカリ溶液中に浸漬し保護層を酸化させ
る請求項７記載の電子部品の製造方法。
【請求項１５】アルカリ溶液として、アンモニア水を
用いる請求項１４記載の電子部品の製造方法。
【請求項１６】保護層を形成した素子をガラス形成用
物質を含む液体中に浸漬し、その後、前記素子を前記液
体中から取出した後に加熱し、さらに、前記素子の電極
表面にメッキ層を形成する電子部品の製造方法。
【請求項１７】液体は、Ｍ（ＯＣＨ₃）_n，Ｍ（ＯＣ₂
Ｈ₅）_n，Ｍ（ＯＣ₃Ｈ₇）_n，Ｍ（ＯＣ₄Ｈ₉）_n［但し、Ｍ
＝Ｓｉ，Ｔｉ，Ａｌ，ｎ＝３（Ｍ＝Ａｌのとき）、ｎ＝
４（Ｍ＝Ｓｉ，Ｔｉのとき）］の少なくとも一種類以上
を含む請求項１６記載の電子部品の製造方法。
【請求項１８】液体は、Ｍ（ＯＣＨ₃）_n，Ｍ（ＯＣ₂
Ｈ₅）_n，Ｍ（ＯＣ₃Ｈ₇）_n，Ｍ（ＯＣ₄Ｈ₉）_n［但し、Ｍ
＝Ｓｉ，Ｔｉ，Ａｌ，ｎ＝３（Ｍ＝Ａｌのとき）、ｎ＝
４（Ｍ＝Ｓｉ，Ｔｉのとき）］の少なくとも一種類以上
とＢｉ₂Ｏ₃，Ｓｂ₂Ｏ₃の少なくとも一方を含む請求項１
６記載の電子部品の製造方法。
【請求項１９】保護層を形成した素子をガラス形成用
物質を含む液体中に浸漬し、次に、前記素子を液体中か
ら取出した後、反応抑制剤を前記素子の外表面に当接さ
せ加熱し、さらに、前記素子の電極表面にメッキ層を形
成する電子部品の製造方法。
【請求項２０】反応抑制剤は、ＳｉＯ₂，ＴｉＯ₂，Ａ
ｌ₂Ｏ₃，ＭｇＯ，ＺｒＯ₂のうちの少なくとも一種類以
上を含む請求項１９記載の電子部品の製造方法。
【請求項２１】電極を形成した素子のこの電極表面
に、予めレジスト膜を設け、次に、ガラス形成用物質を
含む液体中に浸漬し、その後、前記素子を前記液体中か
ら取出した後に加熱し、ガラス層を形成すると同時に前
記レジスト膜を炭化させ、次に、前記炭化したレジスト
膜を洗浄除去した後に、メッキ層を形成する電子部品の
製造方法。
【請求項２２】レジスト膜は、糊で形成する請求項２
１記載の電子部品の製造方法。
【請求項２３】糊は多糖類を主成分とする請求項２２
記載の電子部品の製造方法。