JPS63169748A - 耐湿・絶縁化電子部品 - Google Patents

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、電子機器、電子回路等に使用することができ
る耐湿・絶縁化電子部品に関するものである。

［従来の技術およびその問題点コ 電子部品を空気中の湿気から保護する為には、通常水分
透過率や吸水率の少ない有機絶縁材料を塗って被覆を形
成させる方法が一般的である。有機絶縁材料としてはセ
ルロース誘導体、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリビ
ニールブチラール、スチレン・ブタジェン系等の合成ゴ
ム系、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹
脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミ
ン樹脂、ポリイミド樹脂等の天然高分子化合物の誘導体
や合成樹脂を溶剤に溶解したものがある。

しかしながら、これらの有機絶縁材料からなる塗膜は水
分に対する完全なバリアーでないことは周知の事実で、
プライマー処理や仕上げ塗装を工夫して少しでも透湿を
押さえるようにしているのが現状である。

電子部品の小型化に伴って塗膜の厚みも小さくされるな
ど、絶縁物として用いた有機絶縁材料の塗膜を高い電位
の傾きのもとで使用する傾向が強まっている。その結果
、コロナ放電や湿潤表面に生じる微小放電などにさらさ
れ、このような小放電が繰り返し起こることにより絶縁
物の表面または内部に樹枝状の導電路が発生し、これが
進行して絶縁破壊を引、き起こす放電劣化現象が起こる
。

放電劣化の他に電極間に直流電圧が印加された時に生じ
る電解腐食劣化がある。これは特にイオン性の不純物を
有機絶縁材料の塗膜が含む場合と、空気中の汚染物質が
ほこりとなって付着したものが水に溶解して有機絶縁材
料の塗膜中に拡散した場合の２種類あるが、いずれも電
導バスを容易に形成し、腐食や電気化学的反応を引き起
こす。

上記放電劣化現象や電解腐食劣化現象は高温・高湿下で
特に進み易く、電子機器、電子回路等の電子部品の高性
能化とともに、特に深い関心が払われているが、コスト
、コーティング方法、寸法の制限等から未だ充分な耐湿
・絶縁性を有する塗膜で被覆された電子部品は得られて
いなかった。

［問題点を解決する為の手段］ このような現状に鑑み、完全な防湿絶縁処理を高分子材
料のみで達成する事は困難であるとの立場にたって、鋭
意努力した結果、本発明者らは防湿という点では完全な
金属層と電気絶縁性の高い有機絶縁材料の塗膜からなる
層とを組合せ、複層化することによって、水分から完全
に隔離し、湿気による各種トラブルを一掃した耐湿・絶
縁化電子部品が得られることを見い出し、本発明を完成
した。

本発明は、有機絶縁材料の塗膜からなる第１層、金属膜
からなる第２層、および有機絶縁材料の塗膜からなる第
３屑の保護塗膜が順次設けられている耐湿・絶縁化電子
部品に関するものである。

本発明においては、各種電子部品の表面に第１層が設け
られており、次いで第２層および第３層が設けられてい
る。

本発明の有機絶縁材料の塗膜からなる第１層は、電子部
品に水分透過率や吸水率の少ない有機絶縁材料を塗って
被膜を形成させる方法により得ることができる。上記有
機絶縁材料としては、例えばセルロース誘導体、アルキ
ド樹脂、アクリル樹脂、ポリビニールブチラール、スチ
レン・ブタジェン系等の合成ゴム系、エポキシ樹脂、ポ
リエステル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フェ
ノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂
等の天然高分子化合物の誘導体や合成樹脂を溶剤に溶解
したものを挙げることができる。第１層の塗膜の厚みと
しては、特に限定されないが、一般には２０〜２０００
μｍが使用される。

第２層の金属膜としては、種々の金属膜、例えば例えば
ニッケル、銅、クロム、亜鉛、スズ、ロジウム、金ある
いは合金系等の金属膜を挙げることができ、防湿対策と
しては耐久性、コストの点からアルミニウム、ニッケル
もしくはニッケル合金系の金属膜が好適である。金属膜
の形成方法には無電解メッキ法、スパッタ法、ＣＶＤ法
、蒸着法等がある。これらの方法のうち、特に無電解メ
ッキ法が、真空系にしたり、加熱を必要とせず、しかも
第１層の有機絶縁材料の塗膜の表面が凹凸している形状
でも均一にメッキでき、且つメッキ液に浸した部分はす
べてメッキ膜が形成されるので好適である。また第２層
の無電解メッキ法による金属メッキ膜を形成した後、電
解メッキを行い、次いで第３層の有機絶縁材料の塗膜を
形成させると所定厚みの金属膜を得るための形成時間を
短縮できる。第２層の金属膜の厚みとしては、特に限定
されないが、一般には１〜１０μｍが使用される。

有機絶縁材料の塗膜からなる第１層の上に金属膜からな
る第２Ｍを設けることにより、耐湿・絶縁性に優れた電
子部品が得られるが、更に第２層上に、前記有機絶縁材
料の塗膜を形成させた方法と同様な方法により第３層を
形成させることにより金属膜が保護され、更に優れた耐
湿・絶縁性を有する塗膜で被覆された電子部品が得られ
る。第３層の有機絶縁材料の塗膜の厚みとしては、特に
限定されないが、一般には２０〜２０００μｍが使用さ
れる。

本発明により、抵抗、コンデンサ、ハイブリッドｒｃ、
圧電素子、磁歪素子、ホール素子、電子素子等の耐湿・
絶縁化電子部品が得られる。

［実施例コ 以下に実施例を挙げ本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ 電子部品の中で絶縁被膜の吸湿や透湿による影響を最も
受は易い部品は高電界印加下において使用する部品であ
る。例えば用型素子の中には電界の強さが１００ＯＶ／
ｕ＋に達する状態で使用する部品もある。

そこで圧電板の両面に電極を形成したものに本発明によ
る防湿処理を行って、高電界下において水分の影響によ
るもれ電流の変化をみた。

本１５０＋ｎ、＋ｆｙ２０ｍ＋、および厚み０．２　ｍ
のＰＺＴ系圧電坂の両面にスクリーン印刷法でＡｇペー
ストを印刷し、７００℃で焼成して表面電極を形成した
。表面電極の大きさは縦４９ｍ１、横１９鰭で圧電板端
部と電極端部の間隔は０．５１ＩＩである。

両面電極端部に電圧印加用のリード線をハンダ付した。

有機絶縁材料の塗膜を形成するための絶縁性塗料として
は常温硬化型ウレタン系塗料、二液混合型エポキシ塗料
、有機材料の中では水分の透過性が極めて少ないフルオ
ロオレフィン共重合゛系常温硬化型塗料およびプライマ
ーを選んだ。

リード線付圧電板に二液混合型エポキシ塗料を塗布し、
８０℃、１２時間で完全に硬化させ比較試料を作成した
く試料１）。

リード線付圧電板に常温硬化型ウレタン系塗料をディッ
プ法で全体に塗布し、余分な塗料のたれを除いて２４時
間で完全に硬化させ比較試料を作成した（試料２）。

リード線付圧電板にフルオロオレフィン共重合体系常温
硬化型塗料をディップ法で全体に塗布し、余分な試料の
たれを除いて２４時間で完全に硬化させ比較試料を作成
したく試料３）。

リード線付圧電板にプライマーを塗布し更にフルオロオ
レフィン共重合体系常温硬化型塗料をディップ法で全体
に塗布し、余分な試料のたれを除いて２４時間で完全に
゛硬化させ比較試料を作成した（試料４）。

試料４０表面にニッケルを無電解メンキするため常法に
従って水洗、説脂後触媒核付を溶液中で行った後、６０
℃のＮ１−Ｂ系無電解メッキ液に全体に浸漬してメッキ
後、水洗、乾燥し比較試料を作成したく試料５）。

試料５のＮｉメッキ膜上に更にフルオロオレフィン共重
合体系常温硬化型塗料をディップ法で塗布し、余分な塗
料のたれを除いて２４時間で硬化させ本発明の耐湿・絶
縁化電子部品である圧電素子を作成した（試料６）。第
１図に試料６の断面図を示す。

第１表に試料一覧を示す。

第１表（そのｌ） 塗料（被膜）のＭ類　　　　膜厚み 試料ｌ　二液混合型エポキシ塗料　　９５μｍ試料２　
常温硬化型ウレタン系絶 縁塗料　　　　　　　　　１００μｍ 試料３　常温硬化型フルオロオレ フィン共重合体系絶縁塗　１００μｍ 料 試料４　プライマー塗布、　　　　　１００μｍ常温硬
化型フルオロオレ フィン共重合体系絶縁塗　１００μｍ 料 第１表（その２） 塗料（被膜）の種類　　　　膜厚み 試料５　プライマー塗布、　　　　　１１００ａ常温硬
化型フルオロオレ フィン共重合体系絶縁！！！　　１００μｍ料、及び Ｎ１−Ｂ系メンキ模　　　　　　２μｍ拭料６　プライ
マー塗布、　　　　　１００μｍ常温硬化型フルオロオ
レ フィン共重合体系絶縁塗　１００μｍ 料、 Ｎ１−Ｂ系メンキ膜及び　　　２μｍ μｍ常温硬化型フルオロ フレン共重合体系絶縁１ｉ１．１００μｍ料 ２０℃の蒸溜水中に第１表のように作成した塗装済リー
ド線付圧電板を２５鶴だけ浸漬し、Ｔｉ流計を直列に入
れた回路で直流電圧を２００Ｖ印加し、もれ電流量の時
間変化を記録した。圧電板厚みは０，２日であるので電
界強度は１００ＯＶ／ａｍに相当する。

第２表に各試料のもれ電流値の時間変化を示す。

表から明らかなように、本発明の電子部品である試料６
においては９０００時間経過後でも全くもれ電流の変化
は見られなかった。

第２表 経過時間　試料１　　２　　３４５６ ０分０．ｌＯμＡ　Ｏ，２０，０８０，１２０，１６０
，１０６０５００１３７０，０６０，Ｑ４０．０４０．
０４１２０　　　　　　６７００　０．０６０．０４０
．０４０．０４６００　　　　　　　　　　０．０６０
．０４０．０４０．０４１２００　　　　　　　　　　
０．０６０．０４０．０４０．０４１８００　　　　　
　　　　　０．１４０．０５０．０４０．０４２４００
　　　　　　　　　　　？、０９６．３９０．０５０．
０４３０００　　　　　　　　　４２．０４６．２７０
．０４０．０４３６００　　　　　　　　　１２００　
２．９７０．０４０．０５４２００　　　　　　　　　
　　　３．６９０．０４０．０４４８００　　　　　　
　　　　　　５．３００．０９０．０４５４００　　　
　　　　　　　　　５．７００．０４０．０４６０００
　　　　　　　　　　　　　　　０．０４０．０４７２
００　　　　　　　　　　　　　　　０．０４０．０４
９０００　　　　　　　　　　　　　　　０．０４０．
０４圧電坂の代りにアルミナ基板を使っても同様の傾向
であった。

実施例２ 実施例１と同様な方法で縦５０龍、横２０鰭、および厚
み０．２　ｗのＰＺＴ系圧電板の両面にＡｇ電極を焼付
けた電極付圧電板２枚を厚み０．１ｆｌのりん青銅板に
接着剤で貼り付け、実施例１の試料５と同様にプライマ
ー塗装後フルオロオレフィン共重合体系塗料を塗布し、
Ｎ１−Ｂ系無電解メ。

キを施したバイモルフ型圧電アクチュエータのリーク電
流値の時間経過をみた。その結果水中２４００分後でも
、もれ電流は０．０５μ八であった。

防湿処理前と防湿処理後とのバイモルフ素子に１ＯＯｖ
の直流電圧を加えた時の変位量と発生力の減少率を測定
した所、変位量は６．９％の減少、発生力は６．５％の
減少であった。バイモルフ型圧電素子のような高電界下
で能動的に自ら変形する電子部品においても、わずかな
変位特性の減少のみで、防湿対策による副次的障害はほ
とんどなく、完全な防湿被覆を形成できることになる。

受動部分においても他の特性変化はなく完全な防湿被覆
を形成することができる。

実施例３ 実施例１の試料６と同様な方法で耐湿・絶縁化コンデン
サを作成した。得られたコンデンサは優れた耐湿性、絶
縁性を有していた。第２図に耐湿・絶縁化コンデンサの
断面図を示す。

［発明の効果］ 本発明で得られる耐湿・絶縁化電子部品は耐湿性および
絶縁性に優れており、長期間にわたって電子機器、電子
回路等の電子部品として使用することができる。

また第２層の金属メッキ膜は水分のみならず、他の腐食
性ガス、酸素等電子部品や電子回路にとって有害なガス
のバリヤー性も高い。更に導電性メッキ層で包み込まれ
た電子部品や電子回路は外部からの電磁ノイズから隔離
される効果もあるので、実用的価値が極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の耐湿・絶縁化圧電素子の断面図である
。 第２図は本発明の耐湿・絶縁化コンデンサの断面図であ
る。 １：第１層有機絶縁材料の塗膜 ２：第２層金属膜 ３：第３層有機絶縁材料の塗膜 ４：セラミンク ５：金属板 ６：電極 ７二被覆リード線 ８：むき出しリード線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機絶縁材料の塗膜からなる第１層、金属膜から
   なる第２層、および有機絶縁材料の塗膜からなる第３層
   の保護塗膜が順次設けられている耐湿・絶縁化電子部品
   。
2. （２）第２層が無電解メッキ法で得られる金属メッキ膜
   からなる特許請求の範囲第１項記載の耐湿・絶縁化電子
   部品。
3. （３）第２層が無電解メッキ法で得られる金属メッキ膜
   および電解メッキ法で得られる金属メッキ膜からなる特
   許請求の範囲第１項記載の耐湿・絶縁化電子部品。