JPS6164101A

JPS6164101A - 回路部品とその製造方法

Info

Publication number: JPS6164101A
Application number: JP59185923A
Authority: JP
Inventors: 和明内海; 秀男高見沢; 忠明佐藤; 英雄木暮
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd; NEC Corp
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd; NEC Corp
Priority date: 1984-09-05
Filing date: 1984-09-05
Publication date: 1986-04-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は回路部品及びその製造方法、特に積層セラミッ
ク部品の絶１家方法に関する。

（従来技術とその問題点）ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体素子の発達によって、各種電
子部品の小形化、高性能化、高信頼化が進んでいる。特
にセラミ、り電子部品は積層構造によりて小形化、高性
能化、高信頼化が実現されており、積層セラミ、クコン
デンサー、積層セラミックバリスタ、多層セラミ、り基
板、積層セラミックインダクタ、積層セラミック電歪素
子、ｆＲ層セラミ、り圧電素子、積層型セラミ、クセン
サーなど数多くのものが実用化されている。

これらの積層セラミ、り電子部品にあっては。

小形であるため、外部に取シ出す電極間隔が小さく、電
極間の絶縁性、信頼性を確保することがむずかしかった
。

また近年電子回路の集積化に伴って、チ、ブ部品がＨＩ
Ｃなどに多く使用式れているが、ここでも外部取出し電
極の間隔が非常に狭くなるため、電極間の絶Ｒが問題と
なｐ、＊に高温負荷、耐湿負荷などの長期信頼性につい
ては重大な障害となっていた。

積層セラｊ、り部品では、技術的、コスト的観点から一
般に外部取出し電極として、銀又は銀パラジウム合金を
焼付けてい念。しかしながら、銀は水の存在下でマイグ
レーシヨンを起すため特に耐湿負荷試験等での信頼性を
著しく低下させてい次。

この問題を解決するため、パラジウムの含有量の多い銀
パラジウム合金を使用した９、銀電極の上をハンダ、ニ
ッケル、銅などの卑金属でメッキするなどの方法によっ
て、コーティングしたシ、外部電極を無電解メッキなど
の方法によって銅。

二、ケル、を付ける等の研究、開発が行われている。

しかしながら、これらの方法は、その効果、製造プロセ
スの煩雑さ、使用できるセラミ、り材料の制約、コスト
的メリット等の問題のために実用化が進まないのが現状
である。

リードの付いている積層セラミック電子部品では電子部
品の環境変化による信頼性を確保するための外部絶縁外
装方法としては、ハーメチックシールが実用化されてお
シ、非常に優れた絶縁方法とされているが、形状の大型
化、処理コストの問題から高度に信頼性が要求される部
分に限定して使用せざるを得な偽のが現状である。

また一般の電子部品の外部絶縁、外装の方法としてはエ
ポキシ樹脚、ポリイミド樹脂等の有機樹脂による絶縁が
行われている。しかし、性能的に汽も、生産効率的にも、コスト的にも卓越し１有機絶縁材
施工法が見られないのが現状である。

また、リードの付かない積層セラミ、クチ、プ部品につ
いては、部品レベルでの絶縁忙対する信頼性を確保する
ことが困難なため、部品を実装した回路全体を外装など
の方法によって絶縁してその信頼性を確保しているが、
コスト的問題、形状の大型化の問題が存在している。

一般に電子部品の導体部分を絶縁する方法としては、Ｈ
ＩＣなどで使用されている。スクリーン印刷法や、ディ
ップ法、スプレー法などが実用化されて込る。スクリー
ン印刷法は、均一に塗布できるが、位置合せをすること
がむずかしく、特に個別の小型部品の場合には、大量に
処理することができず、コスト高になっていた。また回
路毎にスクリーンを用意する必要があシ、工程管理面の
問題が多い。

ディップ法、スプレー法は処理効率、処理コスト的には
メリットがあるが１．厄禄層を形成する位置の特定化が
可能であること、厚みにバラツヤが出たり、ピンホール
などが発生し易いなどの絶縁層の品質上の欠点があり、
限られた部分でしか使用されていない。一方、電気泳動
法による粉末の塗布は、金属の塗布、ホーローなどの分
野では実用化され、または子部品にも電気化学Ｖｏ１４
０、煮７ベージ４７８や特公昭４８−６２９９に記載さ
れているようにシリコンデバイスのパ、シベイシ、ンと
して研究されている。゛しかしながらこれらの技術はいずれも表面全体を有機：
無機あるいはこれらの混合物で覆うもので１本発明のよ
うに非常に微細な金属表面を覆うような場合、セラミ、
り材料と金属との界面がどの様になるかは明らかでなか
った。

この様に、積層セラミ、り電子部品の外部に露出した電
極部分を信頼性よく絶縁することは非常に困難であシ、
実際には全く絶縁をされないか、不充分な絶縁方法によ
って、絶縁されて使用される結果、電子部品の信頼性を
、著しく低下させていた。

（発明の目的）本発明はこれらの問題点を全て解決する、新し大い外部絶縁方法を提供するものであり、形状が小さいも
のでも確実に、低コストで絶縁できる特徴をもっている
。

（発明の構成）すなわち本発明は回路部品の外部に露出した導体部分の
全部または一部、及び該導体部分の近傍のみに有機絶縁
層又はフィラーを含む有機絶縁層が形成されていること
を特徴とする回路部品、及び回路部品の外部に露出した
導体部分の全部または一部、゛及び該導体部分の近傍Ｋ
ｆｉ着塗装法により有機絶縁層又はフィラーを含む有機
絶縁層を形成し、焼き付ける工程を有することを特徴と
する回路部品の製造方法である。

（イ１４成の詳組な説明）外部に露出した導体部分を有機材料、有機、無機フィラ
ーを含む有機材料で絶縁する場合には、ディップ法、ス
クリーン印刷法、粉体塗装法などか一般的に行われてい
る。しかしこれらの方法では部品全体を絶縁材料でコー
ティングするため、絶縁材料の吸湿性、透湿性が問題で
あシ、有機物を含む絶縁材料では、吸湿性、透湿性を改
善することは本質的にむずかしく、無機材料をフィラー
として加えること、部品表面に耐湿性、透湿性の優れた
樹脂をアンダーコーティングすることなどが検討されて
いる。しかしながらいずれの場合も限界があシ、積層セ
ラミックコンデンサなどでは樹脂外装することによって
、樹脂の種類によっては耐湿性がセラミックチップに比
べて劣化することがある。

これは外装樹脂が吸湿して樹脂自身の抵抗が低下した９
、外装樹脂を水蒸気が透過し、セラミックと樹脂との界
面に凝縮し、抵抗の劣化、マイクレージ冒ンによるショ
ート発生などを起していると考えられる。

外装方法として、有機物を含まない、セラミック、ガラ
スなどを焼付けたり、金属ケースなどを用いる方法があ
るが、いずれも高温で焼付けるため、特定の電子部品に
しか適用できなかったり、生産原価が高くなり、高価な
ものになってしまうことが多かった。

本発明はこのような問題点に着目し、安価にしかも大抵
に生産でき、しかも、従来の外装樹脂の特性を大幅に改
善する樹脂外装方法を提案するものである。

以下本発明を実施例によって詳細に説明する。

（実施レリ１）通常行なわれている方法によって製造したＢａＴｉＯｘ
系積層セラミ、クチ、プコンデンサの寸法が１ｍＸ２龍
Ｘ１ｍで容量が０．１μＦのものに通常行われているデ
ィップ法に従って、銀ペーストを塗布し、チップ両端に
外部電極を焼付けた。外部１極は銀１００％のものを用
い、９００℃で焼付けを行った。

このチップコンデンサ３を第１図に示すような限装置を用いて―極１に固定し電着塗装を行うために電着
塗料４の入った恒温槽５の中に入れて直流電源６から電
圧を印加し絶縁層の塗布を行った。

電着塗料としてはエポキシ系カチオン電着塗料（たとえ
ば関西ペイント社製品エレクｏ７Φ９０００）の１５　
ｗｔ　ｙ水溶液を用いた６電着塗料」を入れた槽５はス
ターラー７を用いて、均一にな購る様に攪拌し、サンプル３と対向■極２の間に５０Ｖの
直流を５分間印加した。

その結果電極の表面には約３０μｍの浮遊の均一なエポ
キシ層が形成された。この積層コンデンサを１７０℃で
３０分間熱処理し、絶縁層を焼付けた。

磁極部分にリード線をハンダ付けし、容量、誘這損失、
給縁抵抗を測定した。

その−果、絶縁層を形成する前の゛４気特性と全く変化
が認められなかった。

次にこの試料を８５℃相対湿度９０〜９５％の恒温槽中
で５０Ｖの直流電圧を印加する試験を行った。

その結果絶縁層を形成しなかった試料および有機樹脂で
外装を行った試料は３００時間以内にショート発生にな
りたが、本発明の製造方法に従って絶縁した試料は５０
０時間を経過しても、電気特性に変化は認められなかっ
た。

さらに外装を行りたサンプルをプレッシャーク、カー法
を用いて、１２５℃−１時間の試験を行った。

その結果従来の外装方法では絶縁抵抗値が３．４×１０
０が２．９　Ｘ　１０＠と約１桁低下したが、本発明の
方法によるものは抵抗値Ｑ劣化が全く認められなかった
。

（実施例２）通常行なわれている方法に従って、アルミナ基板上に銀
−パラジウムペーストを用いて、導体回電着塗料として
はエポキシ系カチオン電着塗料を（たとえば関西ペイン
ト社製品ニレクロンφ９０００）用い電圧印加条件は実
施例１と同様である。

この結果、表面の導体層上とその付近のみに３０μｍの
有機物層が形成された。この基板を１８０℃で３０分間
熱処理してＰＪ縁層を焼付けた。

この方法によって形成された絶縁層は均一でピンホール
が全くないものであった。

（実施例３）グリーンシートを積層して、焼結する方法によって得ら
れたチタン・ジルコン酸鉛系積層セラミック圧電素子に
外部取出し電極を８００℃で焼き付けた。

実施例１で述べた方法と同様の方法で電気泳動法により
て絶縁層を形成するために電着塗料溶液ンナ９２００）
を用いた。サンプルと対向電極の間に１５０Ｖの直流を
３分間印加した。

その結果、外部電極上に４０μｍの厚さの有機絶縁層が
形成した。このサンプルを１７０℃で３０分間熱処理し
て絶縁層を焼付けた。

このようにして絶縁層を形成した積層セラミック圧電素
子を分極処理した後、３００Ｖの交流電圧を加えて、振
動させたところ、良好な振動特性を示した。

またこのサンプルを湿度９０〜９５％、温度４０乞 ℃の条件で直圧ｉ印加し、振動を行ったが、５００時間
連続動作しても異常は生じなかった。

（実施例４）一般に使用されているエポキシ系銅張シブリント板を通
常の方法によってエツチングし、回路を形成した。

この回路に所定のチップ型コンデンサ、抵抗。

ＩＣなどをハンダ付けした。

この回路に部品を実装したプリント基板を電着塗料溶液
の中に浸漬し、プリント基板の配線部分が陰極、対向電
極が陽極になるように直流電圧を３０Ｖ印加した電着塗
料溶液としては先に用いたと同じエポキシ系カチオン電
着塗料で塗料濃度２０ｗｔ％のものを用いた。

この結果、表面に露出した銅配線およびハンダ付けした
実装部品のハンダ付部品に３０μｍの有機物層が形成さ
れた。この基板を１７０℃で３０分間熱処理して、絶縁
層を硬化、焼付けた。

この方法によって形成された絶縁層は均一でピンホール
が全くなく、回路としての耐湿性、耐湿負荷試験を行っ
ても、全く劣化は認められなかった。

さらにこの方法により、従来はポツティングな以下にす
ることが可能となった。

この他にも底着塗料として、ポリブタジェン系アニオン
電着塗料（たとえば関西ペイント社製エレクロンナ７２
００’）’を用いて、同様の試験を行ったが、実施例１
〜４と同様に良好な結果が得られた。

（発明の効果）以上実施列で示したように、本発明によれば、積層セラ
ミック電子部品の外部の或・雨露山部分付近に選択的に
絶縁層を均一に形成し、・しかもセラミック部分と、成
極部分の両方にまたがって、絶縁層を形成でき、しかも
焼付けることによって、緻密なガラス又はセラミ、り層
となシ、耐湿、耐絶縁性の優れたチップ状の積層セラミ
ック電子部品を形成することができる。

また電気泳動法は、大量に処理することが可能なため、
量産化が可能となり、調造コストを下げることができる
。

本発明の実施例では積層セラミ、クコンデンサ。

多層セラミック基板、圧電素子を示したが、この他にも
、積層バリスタ、積層インダクタ、積層型センサなどの
積層セラミック電子部品をはじめとして、プリント基板
、ＨＩＣなどの基板、実装回路などあらゆる電子部品の
導体部分の絶縁に有効なことが明らかである。

また、絶縁層が導体部分とその近傍にのみ形成され有機
材料層が連続していないため、特にセラミック部品の絶
縁には、従来から問題となっていた銀などのマイグレー
ションの問題が著しく少なくなり、このため、電子部品
の信頼性が著しく向上することは明らかである。

特に本発明によればハンダ付などによって部品を実装し
た後に外装が出来、しかも４本部分付近のみに杷縁層が
形成でれるため、形状も小でく、信頓性の高い外装が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を行うための装置の−＋／１」着
塗料溶液、５；恒＠槽、６；Ｍ茄電源、７；攪拌慎、を
示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回路部品の外部に露出した導体部分の全部または
一部、及び該導体部分の近傍のみに有機絶縁層又はフィ
ラーを含む有機絶縁層が形成されていることを特徴とす
る回路部品。
（２）回路部品の外部に露出した導体部分の全部または
一部、及び該導体部分の近傍に電着塗装法により有機絶
縁層又はフィラーを含む有機絶縁層を形成し、焼き付け
る工程を有することを特徴とする回路部品の製造方法。