WO2017217469A1 - 電子部品の製造方法 - Google Patents

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WO2017217469A1
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electronic component
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善行 野村
翔一朗 古川
光典 井上
三紀子 野口
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an electronic component.
  • the external electrode is formed by plating Sometimes. Since the ceramic body generally has a plurality of pores, when the external electrode is formed by plating, the plating electrolyte may enter the inside of the body, thereby deteriorating the electrical characteristics of the electronic component. there is a possibility. In order to suppress the deterioration of electrical characteristics, electronic parts in which the pores of the ceramic body are filled with resin have been proposed.
  • Patent Document 1 discloses a laminate having a porous body mainly made of ceramics and including a plurality of pores, at least one internal electrode provided in the porous body, and an external electrode connected to the internal electrode.
  • a laminated electronic component comprising: a terminal electrode formed by plating on an external electrode; and a porous element body in which a plurality of pores are filled with a resin at a filling rate of 60% or more ing.
  • the porous element body is immersed in a liquid uncured resin and impregnated with the resin in the pores of the porous element body, or the uncured resin is injected from the exposed surface of the porous element body. The method of doing is illustrated.
  • Patent Document 2 discloses a laminate including a porous body mainly made of ceramics and including a plurality of pores, at least one internal electrode provided in the porous body, an external electrode connected to the internal electrode, A laminated electronic component comprising: a terminal electrode formed by plating on an external electrode; and a porous element body in which at least part of a plurality of pores is filled with an addition polymerization type resin Has been.
  • a resin filling method the entire porous element body is immersed in a prepolymer solution for obtaining an addition polymerization type resin, the pores of the porous element body are impregnated with the prepolymer, and then heated and polymerized and cured. Examples thereof include a method and a method in which a prepolymer liquid is press-fitted from an exposed surface of a porous element body and then heated and polymerized and cured.
  • Patent Document 3 in an electronic component having a ceramic body and a conductor in the ceramic body and / or the outer periphery of the ceramic body, pores on the surface of the ceramic body are impregnated with a specific organosilicon compound.
  • the electronic component is described.
  • the impregnation is performed by immersing an electronic component in a solution containing a specific organosilicon compound (for example, a solution obtained by mixing an organic solvent as a diluent with a dehydration-condensation type organosilicon compound), and heat treatment. Is done.
  • a specific organosilicon compound for example, a solution obtained by mixing an organic solvent as a diluent with a dehydration-condensation type organosilicon compound
  • JP 2009-049361 A JP 2009-049360 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-214741
  • the electronic component is impregnated with a homogeneous liquid such as a solution obtained by diluting a resin with a solvent or a liquid resin. In this way, high-density resin filling is performed to suppress the intrusion of the plating solution or the like.
  • the holes may be connected from the surface of the element body to the inside of the element body, for example, the vicinity of the inner conductor. In that case, not only the holes existing near the element surface but also the interior of the internal electrode, etc. Resins are also filled in the voids existing between the conductors.
  • the electrical characteristics of the element body in the vicinity of the inner conductor are greatly related to the electric characteristics of the electronic component, the present inventors have found that when the resin is filled inside the element body, for example, in the holes near the inner conductor, A problem has been found that the electrical characteristics of the components may be impaired.
  • An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electronic component in which deterioration of electrical characteristics is suppressed while suppressing penetration of a plating solution into an element body.
  • the present inventors have impregnated an electronic component with a non-uniform resin emulsion instead of a homogeneous liquid such as a solution obtained by diluting a resin with a solvent or a liquid resin, so that the vicinity of the surface of the element body is obtained. It was found that the resin can be prevented from entering the inside of the element body while filling the existing pores with the resin, and the present invention has been completed.
  • a step of preparing a porous body including ceramics and having an internal conductor provided in the body And a step of impregnating the resin body with an emulsion of a resin.
  • an electronic component comprising a porous element body containing ceramics and an internal conductor provided in the element body, wherein the element body is filled with resin,
  • An electronic component is provided in which the amount of resin inside the element body is small compared to the amount of resin in the outer periphery of the element body.
  • the method for manufacturing an electronic component according to the present invention has the above-described characteristics, and thus can prevent the resin from being filled inside the element body while suppressing the penetration of the plating solution into the element body.
  • An electronic component in which deterioration of characteristics is suppressed can be manufactured.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of an XZ sectional view of the electronic component shown in FIG. 1.
  • YZ sectional drawing of the electronic component shown in FIG. 3 is an FE-WDX Si mapping image of a cross section of an electronic component according to Comparative Example 1; 3 is an FE-WDX Si mapping image of a cross section of an electronic component according to Comparative Example 1; 12 is an FE-WDX Si mapping image of a cross section of an electronic component according to Example 3.
  • FIG. 12 is an FE-WDX Si mapping image of a cross section of an electronic component according to Example 3.
  • the method according to the present embodiment includes a step of preparing a porous element body including ceramics, and a step of impregnating the element body with a resin emulsion.
  • An internal conductor is provided in the element body.
  • the element body is a porous element body containing ceramics.
  • the element body may be a porous element body made of ceramics, for example, a sintered body of ceramics.
  • the element body has a plurality of holes.
  • the type of ceramic constituting the element body can be appropriately selected according to the application of the electronic component.
  • it may be ferrite or barium titanate ceramic.
  • the ceramic contains ferrite, the ceramic is not particularly limited as long as it is an oxide containing ferrite, and ferrite and other ceramics (for example, glass, steatite, alumina, zirconia, forsterite, quartz, etc.)
  • the composite oxide may be used.
  • the barium titanate-based ceramic may be a barium titanate, in which a part of Ba or a part of Ti in the barium titanate is substituted with another element. May be.
  • An inner conductor is provided in the element body.
  • the shape of the internal conductor can be appropriately selected according to the application of the electronic component.
  • the internal conductor may be a coil or a layered internal electrode.
  • the electronic component includes one or more internal conductors.
  • the electronic component may include two or more internal conductors.
  • a coil-shaped inner conductor 3 is provided in the element body 2 as illustrated in FIG.
  • the internal conductor may be at least one pair of internal electrodes, and the at least one pair of electrodes are arranged to face each other in the element body.
  • the material constituting the inner conductor is not particularly limited, and may be, for example, at least one selected from the group consisting of Ni, Cu, Ag, Al, Pt, Pd, and Au, or an alloy thereof.
  • the element body can be formed, for example, by applying or printing a paste containing a material constituting the internal conductor on a sheet containing ceramics constituting the element body, laminating the paste, and then firing. Alternatively, it is formed by applying or printing a paste containing a material constituting the internal conductor on a film formed by applying or printing a paste containing ceramics constituting the element body, laminating the paste, and then baking the paste. be able to.
  • the conventional resin filling method is to impregnate an electronic component with a resin and a solution obtained by diluting a prepolymer such as a monomer and an oligomer with a solvent, or a uniform liquid such as a prepolymer and a resin that are liquid at room temperature.
  • a uniform liquid such as a prepolymer and a resin that are liquid at room temperature.
  • the electrical characteristics of the element body near the inner conductor are greatly related to the electrical characteristics of the electronic component, the electrical characteristics of the electronic component tend to decrease as the resin is filled in the voids existing inside the element body. . Further, it is presumed that the more the resin is filled in the pores existing in the element body, the more easily the stress generated by the curing shrinkage of the resin is applied to the portion near the inner conductor in the element body. It is presumed that the electrical characteristics of the electronic component may be lowered due to the influence of the stress.
  • resin impregnation is performed using an emulsion of a resin that is a heterogeneous liquid instead of a homogeneous liquid. Thereby, it is possible to fill the outer peripheral portion of the element body with the resin while suppressing the resin from entering the inside of the element body, for example, near the inner conductor.
  • the mechanism that can prevent the resin from entering the element body when the resin is impregnated with the resin emulsion is not limited by any theory, but is as follows. it is conceivable that.
  • the resin emulsion is obtained by dispersing a liquid resin as a dispersoid in fine particles in water as a dispersion medium.
  • the resin exists in the form of fine particles.
  • the vacancies may be connected from the element body surface to the vicinity of the inner conductor, but since the resin is in the form of fine particles, it is easy to physically clog the portion where the vacancies are connected.
  • the resin when the element body is impregnated with the resin emulsion, the resin is likely to be clogged at the outer peripheral portion of the element body, and is difficult to enter the element body.
  • the vacancies existing in the element body it exists in the outer periphery while suppressing resin filling into the vacancies inside the element body, for example, in the vicinity of the inner conductor or in the portion sandwiched between the inner conductors. It is possible to realize a structure in which the holes to be filled are filled with resin.
  • the plating solution, moisture, gas, etc. existing in the external environment can permeate the outer periphery of the element body and contact the inner conductor.
  • the amount of resin present inside the element body is less than the amount of resin present on the outer periphery of the element body, the adverse effects that can be exerted on the electric characteristics inside the element body that are greatly involved in the electric characteristics of the electronic component are reduced. can do.
  • the filling amount of the resin in the vicinity of the inner conductor in the element body it is possible to reduce the filling amount of the resin in the vicinity of the inner conductor in the element body, and to suppress the deterioration of the electrical characteristics of the electronic component.
  • the stress generated by the curing shrinkage of the resin can be reduced inside the element body, for example, in the vicinity of the inner conductor. It is speculated that the reduction of the electrical characteristics of the electronic component can be suppressed by the reduction of the stress.
  • FIGS. 1 is a perspective view showing an example of an electronic component manufactured by the method according to the present embodiment
  • FIG. 2 is an XZ sectional view of the electronic component shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is shown in FIG.
  • FIG. 4 is a partially enlarged view of the XZ sectional view of the electronic component
  • FIG. 4 is a YZ sectional view of the electronic component shown in FIG.
  • the resin 21 can be filled into the holes 21 existing in the outer peripheral portion of the element body 2.
  • the resin 5 filled in the pores 21 is obtained by curing an emulsion of the resin impregnated in the element body 2.
  • the outer peripheral part of the element body 2 is sealed with the resin 5, and it is possible to prevent the moisture and gas existing in the plating solution and the external environment from entering the element body 2.
  • the resin 5 functions as a sealing material.
  • the amount of the resin 5 filled in the holes 21 existing inside the element body is smaller than the amount of the resin 5 filled in the holes 21 existing in the outer peripheral portion.
  • base_body 2 is not filled with resin, the quantity of resin which exists in the element
  • the “peripheral portion” of the element body means a region near the surface of the element body 2 as indicated by reference numeral 22 in FIG.
  • the “near the surface” of the element body may be a region of 1 to 5 ⁇ m from the surface of the element body.
  • the “inside” of the element body means a region inside the outer peripheral portion 22 of the element body, and may be, for example, the center part of the element body.
  • the resin emulsion used in this embodiment is a water-based emulsion in which a liquid resin as a dispersoid is dispersed in fine particles in water as a dispersion medium.
  • the resin emulsion may be, for example, at least one selected from the group consisting of an epoxy emulsion, an acrylic emulsion, a silicone emulsion, and an acrylic silicone emulsion.
  • an epoxy emulsion an acrylic emulsion
  • a silicone emulsion emulsion
  • acrylic silicone emulsion emulsion
  • acrylic silicone emulsion emulsion
  • acrylic silicone emulsion emulsion
  • the emulsion is preferably a silicone emulsion. Since the resin obtained by curing the silicone emulsion has high heat resistance, the reliability of the electronic component can be improved.
  • the silicone emulsion may be any of an oil-based resin emulsion, a resin-based resin emulsion, and a rubber-based resin emulsion. In the emulsion of the present invention, for example, KM-9717, X-52-8005, X-51302M, Polon MF-28, Polon MF-56, Polon MF-40, X-5-8148 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the curing method of the resin contained in the emulsion is preferably a dehydration condensation type.
  • a dehydration condensation type for example, when the resin has an alkoxy group, a silanol group, or a hydroxyl group as a reactive group
  • a hydroxyl group si—OH
  • the ceramic contained in the element body is an oxide
  • the adhesion between the resin and the ceramic is enhanced by the interaction between the hydroxyl group and the oxide, and an improvement in sealing performance can be expected.
  • the functional group introduced into the side chain of the resin component of the emulsion preferably has an aromatic ring (particularly a phenyl group).
  • Epoxy resins used for flow adhesives often have a benzene ring in the structural formula. Due to the ⁇ - ⁇ interaction (stacking action) between the benzene ring of the flow adhesive and the aromatic ring of the resin filled in the element body, an improvement in the adhesion of the flow adhesive to the element body can be expected. Therefore, when the electronic component sealed using the resin emulsion having an aromatic ring in the side chain is flow-mounted, it is possible to suppress a problem that the electronic component is detached from the adhesive.
  • the particle size of the resin in the form of fine droplets present in the emulsion is preferably about the same as or smaller than the opening size of the pores of the element body, and should be about a submicron size. preferable.
  • the depth of impregnation of the resin into the element body can be defined by the size of the resin particle size.
  • the particle size of the resin in the emulsion is preferably in the range of 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • the particle size of the resin is 1 ⁇ m or less, since the resin size is a value close to or smaller than the opening diameter of the pores of the element body, the resin easily enters the pores.
  • the particle diameter of the resin is 0.01 ⁇ m or more, the resin is easily clogged with the pores, and the resin can be effectively filled into the pores existing in the outer peripheral portion of the element body.
  • the particle size of the resin in the emulsion is more preferably in the range of 0.01 ⁇ m to 0.5 ⁇ m. When the particle size of the resin is 0.5 ⁇ m or less, the resin can easily enter the pores.
  • the particle size of the resin corresponds to D90 on the volume basis measured by a dynamic light scattering method using an emulsion having a resin solid content of 1.2 wt% (corresponding to 90% of the integrated particle size distribution). Value of particle diameter).
  • the particle size distribution of the resin in the emulsion may have a plurality of peaks.
  • a resin having a relatively large particle size blocks the inside of the pores, while suppressing the resin from entering the inside of the element body, that is, the region between the inner conductors,
  • the resin having a relatively small particle diameter fills the gap that cannot be covered with the resin having the large particle diameter in the pores in the outer peripheral portion, thereby further improving the sealing performance of the element body.
  • the particle size distribution of the resin is measured by a dynamic light scattering method using an emulsion having a resin solid content of 1.2 wt%.
  • the plurality of peaks may be in a range from 0.01 ⁇ m to less than 0.1 ⁇ m and in a range from 0.1 ⁇ m to 0.5 ⁇ m.
  • the pore distribution of the porous body is often distributed in the range of 0.1 to 0.5 ⁇ m, and the peak is often around 0.2 ⁇ m on average. Therefore, a large pore can be filled using emulsion particles having a size of 0.1 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less, and a remaining gap can be filled using emulsion particles having a size of 0.01 ⁇ m or more and less than 0.1 ⁇ m.
  • the resin emulsion may contain a surfactant for dispersing the resin in water in addition to the above-described resin and water of the dispersion medium.
  • a surfactant for dispersing the resin in water in addition to the above-described resin and water of the dispersion medium.
  • any of nonionic, anionic, and cationic types can be used.
  • the method for producing the resin emulsion is not particularly limited.
  • an O / W type emulsion in which the resin is dispersed in water by mixing water, the resin, and a surfactant and stirring the mixture is used. Can be formed.
  • the impregnation of the resin emulsion into the element body can be performed by immersing the entire element body in the resin emulsion and holding it for a predetermined time. Immersion may be performed under reduced pressure, for example, while evacuating. Alternatively, the immersion may be performed under pressure. Alternatively, the element body may be evacuated and then impregnated with a resin emulsion. After impregnating the resin emulsion, the excess emulsion adhering to the surface of the element body may be removed by washing. In the case where sealing is performed using a uniform resin as in the past, in order to wash away excess resin, prepolymer solution or liquid resin adhering to the surface of the element body, it is possible to dissolve these organic materials. A solvent must be used.
  • the element body is heat-treated to cure the resin, and the resin is fixed in the pores. Curing conditions such as the curing temperature can be appropriately set according to the type of resin used.
  • the amount of the resin existing inside the element body is small, it is possible to reduce the influence of the stress generated by the curing shrinkage of the resin on the portion near the inner conductor in the element body. It is guessed. Therefore, it is speculated that the deterioration of the electrical characteristics of the electronic component due to stress can be suppressed.
  • the element body impregnated with the resin emulsion may be impregnated with a uniform resin.
  • the impregnation of the element body into the homogeneous resin can be performed by the same method as the impregnation into the emulsion.
  • the impregnation of the homogeneous resin after the element body is impregnated into the emulsion and the emulsion resin is cured, the element body whose outer peripheral portion is sealed with the cured resin of the emulsion is homogeneous resin. You may carry out by the method of making it impregnate.
  • the method according to the present embodiment may further include a step of forming an external electrode electrically connected to the internal conductor on the surface of the element body.
  • the external electrode may be composed of a single layer or may be composed of a plurality of layers as shown in FIG. In the example shown in FIG. 2, the external electrode 4 is composed of three layers (a first layer 41, a second layer 42, and a third layer 43), but the external electrode is composed of two layers. It may be comprised and may be comprised by four or more layers.
  • the external electrode may be composed of a conductor including a conductive material such as gold, silver, palladium, copper, nickel, tin.
  • the external electrode may include only one type of conductive material, or may include two or more types of conductive materials (for example, alloys). When the external electrode is composed of a plurality of layers, the types of conductive materials included in each layer may be the same or different from each other.
  • the external electrode can be formed by plating.
  • the external electrode is composed of a plurality of layers, at least one layer of the external electrode can be formed by plating.
  • the resin acts as a sealing material, so that the plating solution can be prevented from entering the element body. A decrease in electrical characteristics can be suppressed.
  • the external electrode is composed of a plurality of layers, it is not necessary to form all the layers by plating. For example, when the external electrode 4 is composed of three layers 41 to 43 as shown in FIG.
  • the first layer 41 may be formed by a method other than plating (for example, baking or sputtering of a metal paste)
  • the second layer 42 for example, Ni plating layer
  • the third layer 43 for example, Sn plating layer
  • the formation of the first layer 41 may be performed before the resin is impregnated and filled, or may be performed after the impregnation and filling.
  • the electronic component according to the present embodiment can be manufactured by the above-described manufacturing method.
  • the electronic component may be an inductor, a thermistor, a capacitor, or the like.
  • 1 to 4 show an example of an electronic component according to this embodiment.
  • the electronic component shown in FIGS. 1 to 4 is an inductor.
  • An electronic component 1 according to this embodiment includes a porous element body 2 including ceramics and an internal conductor 3 provided in the element body 2, and the electronic element 1 in which the element body 2 is filled with a resin 5. is there. Specifically, the resin 5 is filled in the outer peripheral portion of the porous element body 2.
  • the element body 2 may be a porous element body made of ceramics.
  • the composition of the ceramics constituting the element body 2 is as described above.
  • the resin 5 filled in the element body 2 is obtained by curing the above-described resin emulsion.
  • the amount of the resin 5 inside the element body 2 is smaller than the amount of the resin 5 in the outer peripheral portion of the element body 2. Since the outer peripheral portion of the element body 2 is sealed with the resin 5, it is possible to prevent the plating solution and moisture from entering the inside of the element body, and to suppress the deterioration of the electrical characteristics of the electronic component 1. it can. Furthermore, with such a configuration, it is presumed that the stress caused by the curing shrinkage of the resin can be suppressed from being applied to the portion near the inner conductor 3 in the element body.
  • the relative amount of resin in the outer peripheral portion relative to the amount of resin in the interior of the element body is obtained by measuring the cross section of the element body by wavelength dispersion X-ray analysis (WDX).
  • the electronic component 1 may further include an external electrode 4.
  • the external electrode 4 may be composed of a single layer or may be composed of two or more layers. In the example shown in FIG. 2, the external electrode 4 is composed of three layers, but the external electrode may be composed of two layers, or may be composed of four or more layers.
  • the external electrode 4 can be formed by plating. When the external electrode 4 is composed of a plurality of layers, at least one of them can be formed by plating.
  • the composition of the external electrode is as described above.
  • Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were produced according to the procedure described below.
  • an electronic component according to the example and the comparative example an inductor having an element body made of ferrite and a coil as an internal conductor was manufactured.
  • a component including a porous element body having a plurality of pores and an inner conductor provided in the element body was prepared.
  • An inductor including a first layer of external electrodes was prepared by applying a metal paste to the part and drying it.
  • the inductor was impregnated with the treatment agent shown in Table 1, and the element body was sealed.
  • Resin emulsions were used as the treating agents in Examples 1 to 3, and solvent-free liquid prepolymers were used as the treating agents in Comparative Example 1.
  • the impregnation of the treatment agent was performed by a vacuum impregnation method in which an inductor was immersed in the treatment agent and evacuated. After the immersion, excess treatment agent adhering to the surface of the chip was removed by washing, and heat treatment was performed to cure the resin. Next, barrel treatment was performed to further remove residues remaining on the surface. Thereafter, Ni plating and Sn plating were performed to produce an electronic component (inductor).
  • the electronic parts of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 thus obtained were
  • the gas corrosion test is performed by holding the electronic parts in each example for 240 hours under the conditions of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 85% RH in a corrosive gas atmosphere with an H 2 S concentration of 25 ppm. went.
  • the sealing performance against the corrosive gas is low, the corrosive gas penetrates into the element body and corrodes the inner conductor. As a result, the internal conductor may be disconnected.
  • the Rdc (DC resistance) of the electronic component was measured, and when the Rdc increased by 50% or more before and after the gas corrosion test, it was judged that a break occurred, and it was determined as NG.
  • the electronic component of Comparative Example 1 showed good sealing properties against the plating solution, flux and corrosive gas. This is because sealing was performed using uniform solvent-free silicone, so that the resin penetrated through the pores of the element body to the vicinity of the inner conductor, and the holes present in the outer periphery of the element body It is thought that this is because the resin is filled not only in the holes existing in the vicinity of the inner conductor.
  • all of the electronic components of Examples 1 to 3 did not cause a decrease in impedance before and after the sealing process, and showed good sealing properties against the plating solution and the flux. Therefore, the electronic components of Examples 1 to 3 could suppress the deterioration of the electrical characteristics and at the same time suppress the intrusion of the plating solution and the flux.
  • Examples 2 and 3 using the dehydration condensation type silicone emulsion not only the plating solution and the flux but also the invasion of the corrosive gas can be suppressed, and the good sealing against the corrosive gas can be achieved. Had sex. This is presumably because the adhesion between the resin and the ceramic is enhanced by the interaction between the hydroxyl group generated during the curing reaction of the resin and the oxide in the element body.
  • Example 2 the electronic parts of Examples 2 and 3 using the dehydration condensation type silicone emulsion had high adhesion to the flow adhesive. Furthermore, the electronic component of Example 3 using an emulsion of a resin having an aromatic ring in the side chain further increased the adhesiveness with the flow adhesive.
  • Examples 4 to 6 were produced in the same procedure as in Examples 1 to 3.
  • the element body was sealed using the treating agents shown in Table 2.
  • All of the treating agents used in Examples 4 to 6 were aqueous emulsions.
  • the obtained electronic component was evaluated in the same manner as in Examples 1 to 3. The results are shown in Table 2.
  • Example 4 to 6 In any of Examples 4 to 6 using an aqueous emulsion, no decrease in electrical characteristics was observed. Further, the electronic parts of Examples 4 to 6 showed good sealing properties against the plating solution, flux and corrosive gas.
  • Example 6 The electronic component of Example 6 using an epoxy resin emulsion was found to have high adhesion to the flow adhesive.
  • FIG. 5A is a Si mapping image of FE-WDX in the outer peripheral portion (indicated by A in FIG. 7) of the electronic component according to Comparative Example 1.
  • FIG. 5B is an Si mapping image of FE-WDX inside the electronic component according to Comparative Example 1 (indicated by B in FIG. 7).
  • FIG. 5A is a Si mapping image of FE-WDX in the outer peripheral portion (indicated by A in FIG. 7) of the electronic component according to Comparative Example 1.
  • FIG. 5B is an Si mapping image of FE-WDX inside the electronic component according to Comparative Example 1 (indicated by B in FIG. 7).
  • 6A is a FE-WDX Si mapping image of a cross section at the outer periphery (indicated by A in FIG. 7) of the electronic component according to the third embodiment.
  • 6B is an Si mapping image of FE-WDX in a cross section inside the electronic component according to the third embodiment (indicated by B in FIG. 7).
  • the bright portions in FIGS. 5 and 6 indicate that resin is present, and the dark portions indicate that resin is not present.
  • the resin is filled up to the inside of the element body, whereas in Example 3, a large amount of resin exists in the outer periphery of the element body, and the resin is contained inside the element body.
  • Example 3 a large amount of resin exists in the outer periphery of the element body, and the resin is contained inside the element body.
  • wavelength dispersion X-ray analysis (WDX) is performed on the cross section of the electronic component according to Example 4, The relative amount of resin was judged by the amount of C (carbon). The analysis was performed at three points at a depth of about 5 ⁇ m from the surface as the outer peripheral portion and at the point at the center of the element body as the inner portion. The results are shown in Table 3.
  • the method for manufacturing an electronic component according to the present invention can manufacture an electronic component having high reliability, and can be applied to manufacturing various electronic components such as an inductor and a thermistor.

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Abstract

電子部品の製造方法は、セラミックスを含む多孔質の素体であって、内部導体が素体内に設けられた素体を準備する工程と、素体に樹脂のエマルションを含浸させる工程とを含む。

Description

電子部品の製造方法
　本発明は、電子部品の製造方法に関する。
　セラミックス素体と、セラミックス素体内に設けられた内部導体と、内部導体に電気的に接続する外部電極とを備えるインダクタ、サーミスタ、コンデンサ等の電子部品の製造プロセスにおいて、外部電極をめっきにより形成することがある。セラミックス素体は一般に、複数の空孔を有するため、外部電極をめっきにより形成する際にめっき電解液が素体の内部に浸入してしまうことがあり、これにより電子部品の電気特性が悪化する可能性がある。電気特性の悪化を抑制するために、セラミックス素体の空孔に樹脂を充填した電子部品が提案されている。
　特許文献１には、主としてセラミックスからなり且つ複数の空孔を含む多孔質素体と、多孔質素体内に設けられた少なくとも１つの内部電極とを有する積層体と、内部電極に接続された外部電極と、外部電極上にめっきにより形成された端子電極とを備えており、多孔質素体は、複数の空孔に樹脂が６０％以上の充填率で充填されたものである、積層電子部品が記載されている。樹脂の充填方法として、多孔質素体を液状の未硬化の樹脂中に浸漬させて、多孔質素体の空孔内に樹脂を含浸させる方法や、多孔質素体の露出面から未硬化の樹脂を圧入する方法が例示されている。
　特許文献２には、主としてセラミックスからなり且つ複数の空孔を含む多孔質素体と、多孔質素体内に設けられた少なくとも１つの内部電極とを有する積層体と、内部電極に接続された外部電極と、外部電極上にめっきにより形成された端子電極とを備えており、多孔質素体は、複数の空孔の少なくとも一部に付加重合型の樹脂が充填されたものである、積層電子部品が記載されている。樹脂の充填方法として、多孔質素体全体を、付加重合型の樹脂を得るためのプレポリマー液中に浸漬させて多孔質素体の空孔内にプレポリマーを含浸させ、その後、加熱し重合硬化させる方法や、多孔質素体の露出面からプレポリマー液を圧入した後、加熱し重合硬化する方法が例示されている。
　特許文献３には、セラミック素体と、セラミック素体内または／およびセラミック素体の外周部に導電体を有する電子部品において、セラミック素体の表面の細孔に、特定の有機ケイ素化合物を含浸してなる電子部品が記載されている。特許文献３に記載の方法において、含浸は、特定の有機ケイ素化合物を含む溶液（例えば、脱水縮合型の有機ケイ素化合物に希釈剤として有機溶媒を混合した溶液）中に電子部品を浸漬し、熱処理することにより行われる。
特開２００９－０４９３６１号公報 特開２００９－０４９３６０号公報 特開平１０－２１４７４１号公報
　特許文献１～３に記載の方法はいずれも、樹脂を溶剤で希釈した溶液や液状の樹脂等の均一系の液体を電子部品に含浸させるものであり、この方法により、素体の表面から内部に亘って高密度な樹脂充填を行い、めっき液等の浸入の抑制を実現している。
　しかし、空孔は、素体表面から素体の内部、例えば内部導体の付近にまでつながっていることがあり、その場合、素体表面付近に存在する空孔だけでなく、内部電極等の内部導体の間に存在する空孔にも樹脂が充填されることとなる。内部導体付近の素体の電気特性は電子部品の電気特性に大きく関与するが、本発明者らは、素体の内部、例えば内部導体付近に存在する空孔に樹脂が充填される場合、電子部品の電気特性が損なわれるおそれがあるという問題を見出した。
　本発明の目的は、めっき液の素体内部への浸入を抑制しつつ、電気特性の低下が抑制された電子部品の製造方法を提供することにある。
　本発明者らは、樹脂を溶剤で希釈した溶液や液状の樹脂等の均一系の液体の代わりに、不均一系である樹脂のエマルションを電子部品に含浸させることにより、素体の表面付近に存在する空孔を樹脂で充填しつつ、樹脂が素体の内部にまで浸入するのを抑制することができることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
　本発明の第１の要旨によれば、セラミックスを含む多孔質の素体であって素体内に内部導体が設けられた素体を準備する工程と、
　素体に樹脂のエマルションを含浸させる工程と
を含む、電子部品の製造方法が提供される。
　本発明の第２の要旨によれば、セラミックスを含む多孔質の素体と、素体内に設けられた内部導体とを備え、素体に樹脂が充填された電子部品であって、
　素体の内部における樹脂の量は、素体の外周部における樹脂の量と比較して小さい、電子部品が提供される。
　本発明に係る電子部品の製造方法は、上記特徴を有することにより、めっき液の素体内部への浸入を抑制しつつ、樹脂が素体内部に充填されることを抑制することができ、電気特性の低下が抑制された電子部品を製造することができる。
本発明の一の実施形態に係る電子部品の斜視図である。 図１に示す電子部品のＸＺ断面図である。 図１に示す電子部品のＸＺ断面図の一部拡大図である。 図１に示す電子部品のＹＺ断面図である。 比較例１に係る電子部品の断面のＦＥ－ＷＤＸ　Ｓｉマッピング像である。 比較例１に係る電子部品の断面のＦＥ－ＷＤＸ　Ｓｉマッピング像である。 実施例３に係る電子部品の断面のＦＥ－ＷＤＸ　Ｓｉマッピング像である。 実施例３に係る電子部品の断面のＦＥ－ＷＤＸ　Ｓｉマッピング像である。 図５Ａ、５Ｂ、６Ａおよび６ＢのＦＥ－ＷＤＸ　Ｓｉマッピング像を撮影した箇所を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、以下に示す実施形態は例示を目的とするものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下に説明する構成要素の寸法、材質、形状、相対的配置等は、特定的な記載がない限りは本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。また、各図面が示す構成要素の大きさ、形状、位置関係等は説明を明確にするため誇張していることがある。
［電子部品の製造方法］
　本発明の一の実施形態に係る電子部品の製造方法について以下に説明する。本実施形態に係る方法は、セラミックスを含む多孔質の素体を準備する工程と、素体に樹脂のエマルションを含浸させる工程とを含む。素体内には内部導体が設けられている。
　まず、電子部品を構成する素体を準備する。素体は、セラミックスを含む多孔質の素体である。素体は、セラミックスからなる多孔質の素体であってよく、例えば、セラミックスの焼結体である。素体は、複数の空孔を有する。
　素体を構成するセラミックスの種類は電子部品の用途に応じて適宜選択することができ、例えばフェライトであってよく、チタン酸バリウム系セラミックスであってもよい。セラミックスがフェライトを含む場合、セラミックスは、フェライトを含む酸化物であれば特に限定されるものではなく、フェライトとその他のセラミックス（例えば、ガラス、ステアタイト、アルミナ、ジルコニア、フォルステライト、クォーツ等）との複合酸化物であってもよい。セラミックスがチタン酸バリウム系セラミックスを含む場合、チタン酸バリウム系セラミックスは、チタン酸バリウムであってよく、チタン酸バリウム中のＢａの一部あるいはＴｉの一部を他の元素で置換したものであってもよい。
　素体内には、内部導体が設けられている。内部導体の形状は、電子部品の用途に応じて適宜選択することができ、例えば、内部導体はコイルであってよく、あるいは層状の内部電極であってもよい。電子部品は、１以上の内部導体を備える。電子部品は、２以上の内部導体を備えてもよい。具体的には、電子部品がインダクタである場合、図２に例示されるように、コイル状の内部導体３が素体２内に設けられる。電子部品がサーミスタである場合、内部導体は、少なくとも１対の内部電極であってよく、少なくとも１対の電極は、素体内において互いに対向するように配置される。
　内部導体を構成する材料は特に限定されるものではなく、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、ＰｄおよびＡｕからなる群から選択される少なくとも１種またはこれらの合金であってよい。
　素体は、例えば、素体を構成するセラミックスを含むシート上に、内部導体を構成する材料を含むペーストを塗布または印刷し、これを積層した後、焼成することにより形成することができる。あるいは、素体を構成するセラミックスを含むペーストを塗布または印刷して形成された膜上に内部導体を構成する材料を含むペーストを塗布または印刷し、これを積層した後、焼成することにより形成することができる。
　次に、素体に樹脂のエマルションを含浸させて、素体の空孔に樹脂を充填する。従来の樹脂の充填方法は、樹脂、ならびにモノマーおよびオリゴマー等のプレポリマーを溶剤で希釈した溶液や、常温で液状のプレポリマーおよび樹脂等の均一系の液体を電子部品に含浸させるものであった。均一系の液体を用いて樹脂の含浸を行った場合、素体の表面付近に存在する空孔だけでなく、素体の内部、例えば内部導体付近に存在する空孔にも樹脂が充填される。内部導体付近の素体の電気特性は電子部品の電気特性に大きく関与するため、素体の内部に存在する空孔に樹脂が充填されるほど、電子部品の電気特性が低下しやすい傾向にある。さらに、素体の内部に存在する空孔に樹脂が充填されるほど、樹脂の硬化収縮によって発生する応力が素体のうち内部導体付近の部分に加わりやすくなると推察される。この応力の影響によっても、電子部品の電気特性が低下するおそれがあると推察される。これに対し、本実施形態に係る方法においては、均一系の液体の代わりに、不均一系の液体である樹脂のエマルションを用いて樹脂の含浸を行っている。これにより、素体の内部、例えば内部導体付近にまで樹脂が浸入するのを抑制しつつ、素体の外周部に樹脂を充填することができる。
　樹脂のエマルションを用いて樹脂の含浸を行った場合に素体内部に樹脂が浸入するのを抑制することができるメカニズムは、いかなる理論にも拘束されるものではないが、凡そ以下の通りであると考えられる。樹脂のエマルションは、分散媒である水中に、分散質である液状樹脂が微粒子状に分散したものであり、樹脂のエマルションにおいて樹脂は微粒子の状態で存在する。空孔は、素体表面から内部導体の付近にまでつながっていることがあるが、樹脂は微粒子状であるため、空孔同士がつながった部分に物理的に詰まりやすい。そのため、素体に樹脂のエマルションを含浸させたときに樹脂が素体の外周部で詰まりやすくなり、素体の内部に浸入しにくい。その結果、素体に存在する空孔のうち、素体の内部、例えば内部導体の近傍や内部導体に挟まれた部分に存在する空孔への樹脂の充填を抑制しつつ、外周部に存在する空孔に樹脂が充填されている構造を実現することができる。素体の外周部に存在する空孔に樹脂が充填されていることにより、めっき液や、外部環境に存在する水分、ガス等が素体の外周部を透過して内部導体に接触するのを抑制することができ、電子部品の電気特性の低下を抑制することができる。一方、素体の内部に存在する樹脂の量は、素体の外周部に存在する樹脂の量より少ないので、電子部品の電気特性に大きく関与する素体内部の電気特性に及ぼし得る悪影響を低減することができる。その結果、素体のうち内部導体近傍の部分の樹脂の充填量を低減することができ、電子部品の電気特性の低下を抑制することができる。さらに、素体の内部、例えば内部導体の近傍の部分において樹脂の硬化収縮により発生する応力を低減することができると推察される。この応力の低減によっても、電子部品の電気特性の低下を抑制することができると推察される。
　本実施形態に係る方法により樹脂が充填された素体について、図１～４を参照して以下に説明する。図１は、本実施形態に係る方法により製造される電子部品の一例を示す斜視図であり、図２は、図１に示す電子部品のＸＺ断面図であり、図３は、図１に示す電子部品のＸＺ断面図の一部拡大図であり、図４は、図１に示す電子部品のＹＺ断面図である。本実施形態に係る方法により、図３に示すように、素体２の外周部に存在する空孔２１に樹脂５を充填することができる。空孔２１に充填された樹脂５は、素体２に含浸された樹脂のエマルションが硬化したものである。これにより、素体２の外周部は樹脂５により封止され、めっき液や外部環境中に存在する水分、ガスが素体２の内部に浸入するのを抑制することができる。換言すれば、樹脂５は封止材として機能する。なお、図３に示すように、素体２の外周部に存在する実質的に全ての空孔２１に樹脂５が充填されることが好ましいが、外周部における全ての空孔２１を充填する必要はなく、めっき液や水分の浸入を抑制して電子部品の電気特性の低下を抑制し得る程度に、樹脂が充填されていればよい。
　一方、素体２のうち、素体の内部に存在する空孔２１内に充填される樹脂５の量は、外周部に存在する空孔２１に充填される樹脂５の量と比較して少ない。なお、図３に示すように、素体２の内部に存在する空孔２１には樹脂が充填されていないことが好ましいが、素体２の内部に存在する樹脂の量が外周部に存在する樹脂の量よりも少なければ、素体の内部に存在する空孔２１の内部に樹脂が存在してもよい。
　なお、本明細書において、素体の「外周部」は、図４において符号２２で示すように素体２の表面付近の領域を意味する。素体の「表面付近」とは、素体の表面から１～５μｍの領域であってよい。素体の「内部」は、素体の外周部２２よりも内側にある領域を意味し、例えば、素体の中心部であってよい。
　本実施形態において用いられる樹脂のエマルションは、分散媒である水中に分散質である液状樹脂が微粒子状に分散した水系エマルションである。樹脂のエマルションは、例えば、エポキシエマルション、アクリルエマルション、シリコーンエマルションおよびアクリルシリコーンエマルションからなる群から選択される少なくとも１種であってよい。樹脂のエマルションとして、１種類のエマルションを単独で用いてよく、２種類以上のエマルションを組み合わせて用いてもよい。
　エマルションは、シリコーンエマルションであることが好ましい。シリコーンエマルションを硬化して得られる樹脂は耐熱性が高いため、電子部品の信頼性を向上させることができる。シリコーンエマルションは、オイル系樹脂のエマルション、レジン系樹脂のエマルション、ゴム系樹脂のエマルションのいずれであってもよい。本発明のエマルションにおいて、例えば、信越化学工業株式会社製ＫＭ－９７１７、Ｘ－５２－８００５、Ｘ－５１－１３０２Ｍ、Ｐｏｌｏｎ　ＭＦ－２８、Ｐｏｌｏｎ　ＭＦ－５６、Ｐｏｌｏｎ　ＭＦ－４０、Ｘ－５２－８１４８、ＫＭ－２００２Ｌ－１、ＫＭ－２００２Ｔ、Ｘ－５１－１３１８、ＫＭ－９７４９、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製ＴＳＷ－８３１、ＹＭＲ－７２１２、ＸＳ５３－Ｃ２４５９、ＸＳ６５－Ｃ５４１０、ＸＳ６５－Ｃ６５９４、ＸＳ６５－Ｃ６５９３、ＤＩＣ株式会社製４０－４１８ＥＦ、ＣＥ－６４００、ＣＦ－６１４０、ＳＣＦ－５５、ＳＡ－６３６０、株式会社ＡＤＥＫＡ製ＥＭ－０４３４ＡＮ、ＥＭ－０４２７ＷＣ、ＥＭ－０４２５Ｃ、ＥＨ－８０５１等を用いることができる。
　エマルションに含まれる樹脂の硬化方式は、脱水縮合型であることが好ましい。脱水縮合型の場合（例えば、樹脂がアルコキシ基、シラノール基、水酸基を反応基として有する場合）、硬化反応の過程で水酸基（シラノール基、Ｓｉ－ＯＨ）が生成する。素体に含まれるセラミックスは酸化物であるため、上述の水酸基と酸化物との相互作用により樹脂とセラミックスとの密着性が高まり、封止性の向上が期待できる。また、フロー実装の際に使用するフロー用接着剤として一般に用いられるエポキシ樹脂と上述の水酸基との相互作用により、樹脂が充填された素体に対するフロー用接着剤の密着性向上が期待できる。従って、脱水縮合型シリコーンエマルションを用いて封止した電子部品をフロー実装する場合、接着剤から電子部品が外れてしまう不具合を抑制することができる。
　また、エマルションの樹脂成分の側鎖に導入される官能基は、芳香環（特にフェニル基）を有することが好ましい。フロー用接着剤に用いられるエポキシ樹脂は構造式中にベンゼン環を有していることが多い。フロー用接着剤のベンゼン環と、素体に充填された樹脂の芳香環とのπ－π相互作用（スタッキング作用）により、素体に対するフロー用接着剤の密着性向上が期待できる。従って、側鎖に芳香環を有する樹脂のエマルションを用いて封止した電子部品をフロー実装する場合、接着剤から電子部品が外れてしまう不具合を抑制することができる。
　エマルション中に存在する微小液滴状の樹脂の粒径は、素体の空孔の開口径と同程度か、それよりも小さい値であることが好ましく、サブミクロン程度の粒径であることが好ましい。樹脂の粒径の大きさによって、素体内への樹脂の含浸深さを規定することができる。樹脂の粒径が空孔の開口径と同程度か又はそれより小さい場合、素体の外周部に樹脂を含浸させつつ、素体内部への樹脂の含浸を抑制することができる。エマルション中の樹脂の粒径は、０．０１μｍ以上１μｍ以下の範囲にあることが好ましい。樹脂の粒径が１μｍ以下であると、樹脂のサイズが素体の空孔の開口径に近い値またはそれより小さい値であるため、空孔内に樹脂が入りやすい。樹脂の粒径が０．０１μｍ以上であると、樹脂が空孔に詰まりやすくなり、素体の外周部に存在する空孔に樹脂を効果的に充填することができる。エマルション中の樹脂の粒径は、より好ましくは、０．０１μｍ以上０．５μｍ以下の範囲である。樹脂の粒径が０．５μｍ以下であると、樹脂が空孔内により入りやすくなる。なお、本明細書において、樹脂の粒径は、樹脂の固形分が１．２ｗｔ％のエマルションを用いて動的光散乱法により測定した体積基準でのＤ９０（積算粒子径分布の９０％に対応する粒子径）の値を意味する。
　エマルション中の樹脂の粒度分布は、複数のピークを有していてもよい。樹脂の粒度分布が複数のピークを有する場合、比較的大きい粒径の樹脂が空孔の内部をふさいで、素体の内部、つまり内部導体間の領域に樹脂が浸入するのを抑制しつつ、比較的小さい粒径の樹脂が、外周部の空孔において大粒径の樹脂でふさぎ切れなかった隙間を埋めることで、素体の封止性をより高めることができる。なお、本明細書において、樹脂の粒度分布は樹脂の固形分が１．２ｗｔ％のエマルションを用いて動的光散乱法により測定されるものである。複数のピークは、０．０１μｍ以上０．１μｍ未満の範囲と０．１μｍ以上０．５μｍ以下の範囲にあってよい。多孔質素体（フェライトの多孔質体）のポア分布は０．１～０．５μｍに分布することが多く、ピークは平均０．２μｍ付近にあることが多い。そのため、０．１μｍ以上０．５μｍ以下の大きさのエマルション粒子を用いて大きいポアを埋め、０．０１μｍ以上０．１μｍ未満のエマルション粒子を用いて残った隙間を埋めることができる。
　樹脂のエマルションは、上述した樹脂および分散媒の水に加えて、樹脂を水中に分散させるための界面活性剤を含んでよい。上記の界面活性剤はノニオン系、アニオン系、カチオン系のいずれも用いることができる。
　樹脂のエマルションの製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、水と、樹脂と、界面活性剤とを混合し撹拌することにより、水中に樹脂が分散されたＯ／Ｗ型エマルションを形成することができる。
　素体への樹脂のエマルションの含浸は、素体全体を樹脂のエマルション中に浸漬させ、所定時間保持することにより行うことができる。浸漬は減圧下で行ってよく、例えば真空引きしながら行ってよい。あるいは、浸漬は加圧下でおこなってもよい。また、素体を真空引きしてから、素体を樹脂のエマルションに含浸させてもよい。樹脂のエマルションを含浸させた後、素体の表面に付着した余剰のエマルションを洗浄して除去してよい。従来のように、均一系の樹脂を用いて封止を行う場合、素体の表面に付着した余剰の樹脂またはプレポリマー溶液あるいは液状の樹脂を洗浄するためには、これらを溶かすことのできる有機溶媒を用いなければならない。これに対して、本実施形態では、水媒体中にプレポリマー等が分散したエマルションを用いているため、洗浄は、水（または水溶液）を用いて行うことができる。そのため、防爆処理が不要になるといった生産設備上のメリットや廃液処理上のメリットがある。次いで、素体を熱処理して樹脂の硬化を行い、樹脂を空孔内に固定化する。硬化温度等の硬化条件は、使用する樹脂の種類に応じて適宜設定することができる。本実施形態に係る方法においては、素体の内部に存在する樹脂の量が少ないので、樹脂の硬化収縮により発生する応力が素体のうち内部導体近傍の部分に与える影響を低減することができると推察される。そのため、応力に起因する電子部品の電気特性の低下を抑制することができると推察される。
　また、樹脂のエマルションを含浸させた素体を、その後、均一系の樹脂に含浸させてもよい。これにより、素体の外周部に詰まったエマルションの樹脂によって樹脂が素体の内部に浸入することを抑制しつつ、素体の外周部の封止性をさらに高めることができる。均一系の樹脂への素体の含浸は、エマルションへの含浸と同様の方法で行うことができる。なお、均一系の樹脂への含浸は、素体をエマルションに含浸し、エマルションの樹脂を硬化させた後で、エマルションの樹脂の硬化物で外周部が封止された素体を均一系の樹脂に含浸させる方法で行ってもよい。
　本実施形態に係る方法は、内部導体と電気的に接続する外部電極を素体の表面に形成する工程を更に含んでよい。外部電極は、単一の層で構成されてよく、図２に示すように複数の層で構成されてもよい。なお、図２に示す例において、外部電極４は、３つの層（第１の層４１、第２の層４２および第３の層４３）で構成されているが、外部電極は２つの層で構成されてもよく、４以上の層で構成されてもよい。外部電極は、金、銀、パラジウム、銅、ニッケル、スズ等の導電性材料を含む導体で構成されてよい。外部電極は、１種類の導電性材料のみを含んでよく、２種類以上の導電性材料（たとえば合金）を含んでもよい。外部電極が複数の層で構成される場合、各層に含まれる導電性材料の種類は同じであってよく、互いに異なっていてもよい。
　外部電極は、めっきで形成することができる。外部電極が複数の層で構成される場合、外部電極の少なくとも１層がめっきで形成され得る。めっきにより外部電極を形成する場合、素体に樹脂を含浸および充填すれば、樹脂が封止材としてはたらくため、めっき液が素体の内部に浸入するのを抑制することができ、電子部品の電気特性の低下を抑制することができる。なお、外部電極が複数の層で構成される場合、全ての層がめっきで形成される必要はない。例えば図２に示すように外部電極４が３つの層４１～４３で構成される場合、第１の層４１をめっき以外の方法（例えば、金属ペーストの焼き付けやスパッタ）により形成してよく、第１の層４１の上に、めっきにより第２の層４２（例えばＮｉめっき層）および第３の層４３（例えばＳｎめっき層）を形成してよい。つまり、第１の層４１の形成は、樹脂を含浸および充填する前に行ってよく、含浸および充填の後に行ってもよい。
［電子部品］
　次に、本発明の一の実施形態に係る電子部品について以下に説明する。本実施形態に係る電子部品は、上述の製造方法によって製造することができる。電子部品は、インダクタ、サーミスタ、コンデンサ等であってよい。図１～４に、本実施形態に係る電子部品の一例を示す。図１～４に示す電子部品はインダクタである。本実施形態に係る電子部品１は、セラミックスを含む多孔質の素体２と、素体２内に設けられた内部導体３とを備え、素体２に樹脂５が充填された電子部品１である。具体的には、多孔質である素体２の外周部に樹脂５が充填されている。素体２は、セラミックスからなる多孔質の素体であってよい。素体２を構成するセラミックスの組成は、上述した通りである。素体２に充填された樹脂５は、上述した樹脂のエマルションを硬化して得られるものである。素体２の内部における樹脂５の量は、素体２の外周部における樹脂５の量と比較して小さい。素体２の外周部は樹脂５で封止されているので、めっき液や水分が素体の内部に浸入するのを抑制することができ、電子部品１の電気特性の低下を抑制することができる。さらに、このような構成により、樹脂の硬化収縮に起因する応力が、素体のうち内部導体３付近の部分にかかるのを抑制することができると推察され、その結果、電子部品１の電気特性の低下が抑制されると推察される。なお、本明細書において、素体の内部における樹脂の量に対する外周部における樹脂の相対的な量は、素体の断面を波長分散型Ｘ線分析（ＷＤＸ）で測定して得られる。
　電子部品１は、外部電極４を更に有してよい。外部電極４は単一の層で構成されてよく、２以上の層で構成されてもよい。なお、図２に示す例において、外部電極４は、３つの層で構成されているが、外部電極は２つの層で構成されてもよく、４以上の層で構成されてもよい。外部電極４は、めっきで形成することができる。外部電極４が複数の層で構成される場合、そのうちの少なくとも１層がめっきで形成され得る。外部電極の組成は、上述した通りである。
　以下に説明する手順で、実施例１～３および比較例１の電子部品を作製した。実施例および比較例に係る電子部品として、フェライトから形成される素体と、内部導体であるコイルとを有するインダクタを作製した。
　まず、複数の空孔を有する多孔質素体と、素体内に設けられた内部導体とを備える部品を準備した。部品に金属ペーストを塗布して乾燥させることにより、外部電極の第１の層を備えるインダクタを準備した。このインダクタに、表１に示す処理剤を含浸させて、素体の封止処理を行った。実施例１～３における処理剤として樹脂のエマルションを使用し、比較例１における処理剤として無溶剤型の液状プレポリマーを用いた。処理剤の含浸は、処理剤にインダクタを浸漬して真空引きをする真空含浸法によって行った。浸漬の後、チップの表面に付着した余剰な処理剤を洗浄して除去し、熱処理を行って樹脂を硬化させた。次いで、表面に残った残渣を更に取り除くためにバレル処理を行った。その後、ＮｉめっきおよびＳｎめっきを行い、電子部品（インダクタ）を作製した。このようにして得られた実施例１～３および比較例１の電子部品について、以下に説明する特性評価を行った。
（電気特性の評価）
　１００ＭＨｚにおける電子部品のインピーダンス｜Ｚ｜をアジレント・テクノロジー株式会社製Ｅ４９９１Ａ　ＲＦインピーダンスアナライザを用いて測定した。各例について、封止処理の前後にインピーダンス測定を行った。なお、封止処理後のインピーダンス測定は、めっき処理の後に行った。封止処理の前後で１０％以上インピーダンスが低下したものを樹脂による応力の影響が大きかったものとしてＮＧとした。評価数は各例につきｎ＝２０とした。ＮＧとなった電子部品の個数を表１に示す。
（封止性の評価）
・めっき液に対する封止性
　めっき液に対する封止性が低い場合、めっき液が素体の内部にまで浸入して、内部導体の短絡を引き起こし得る。めっき処理の前後でインピーダンスを測定し、１００ＭＨｚでのめっき後の電子部品のインピーダンスがめっき前の電子部品のインピーダンスの３／４以下になったものを短絡が生じたとしてＮＧとした。評価数は各例につきｎ＝１００とした。ＮＧとなった電子部品の個数を表１に示す。
・フラックスに対する封止性
　各例の電子部品について、はんだリフロー（Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ）を行い、未凝集の発生の有無を確認した。フラックスに対する封止性が低い場合、はんだ中のフラックスが素体の内部に浸入するので、フラックスが不足してはんだの粒子が溶けにくくなり、未凝集が発生し得る。リフロー後の電子部品を実体顕微鏡で観察し、はんだの外周の２５％以上を占める長さで粒子が存在するものを未凝集と判定し、未凝集が発生したものをＮＧとした。評価数は各例につきｎ＝１００とした。ＮＧとなった電子部品の個数を表１に示す。
・腐食性ガスに対する封止性
　各例の電子部品を、Ｈ２Ｓ濃度が２５ｐｐｍの腐食性ガス雰囲気において、温度４０℃、湿度８５％ＲＨの条件の下で２４０時間保持してガス腐食試験を行った。腐食性ガスに対する封止性が低い場合、腐食性ガスが素体の内部にまで浸入し、内部導体を腐食する。その結果、内部導体の断線が発生し得る。電子部品のＲｄｃ（直流抵抗）を測定して、ガス腐食試験の前後でＲｄｃが５０％以上増加したものを断線が発生したと判断し、ＮＧとした。評価数は各例につきｎ＝１００とした。ＮＧとなった電子部品の個数を表１に示す。
（フロー用接着剤の密着性の評価）
　各例の電子部品について、フロー用エポキシ樹脂接着剤との密着強度測定を行った。密着強度測定はＪＩＳ６２１３７－１－２にのっとった横押し試験により行った。横押し強度が５Ｎ以下であったものをＮＧとした。評価数は各例につきｎ＝３５とした。ＮＧとなった電子部品の個数を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　無溶剤型のシリコーンを用いた比較例１においては、電気特性の低下が認められた。これは、均一系の無溶剤型シリコーンを用いて封止を行ったため、樹脂が素体の空孔を通って内部導体の付近の部分にまで浸入したからであると考えられる。これに対し、水系エマルションを用いた実施例１～３においては、電気特性の低下は認められなかった。
　比較例１の電子部品は、めっき液、フラックスおよび腐食性ガスに対して良好な封止性を示した。これは、均一系の無溶剤型シリコーンを用いて封止を行ったため、樹脂が素体の空孔を通って内部導体の付近の部分にまで浸入し、素体の外周部に存在する空孔だけでなく、内部導体付近に存在する空孔にも樹脂が充填されたからであると考えられる。一方、実施例１～３の電子部品はいずれも、封止処理の前後でインピーダンスの低下が起こらず、且つ、めっき液およびフラックスに対して良好な封止性を示した。従って、実施例１～３の電子部品は、電気特性の低下を抑制し得ると同時に、めっき液やフラックスの浸入の抑制も実現することができた。これは、樹脂のエマルションを用いた場合、微粒子状の樹脂は素体の空孔内に詰まりやすいので、素体の外周部にとどまることができ、内部導体に近づきにくくなるためだと考えられる。
　また、脱水縮合型のシリコーンエマルションを用いた実施例２および３では、めっき液およびフラックスだけでなく、腐食性ガスの浸入をも抑制することができ、腐食性ガスに対しても良好な封止性を有した。これは、樹脂の硬化反応の過程で生成した水酸基と素体中の酸化物との相互作用により、樹脂とセラミックスとの密着性が高まったからであると考えられる。
　また、脱水縮合型のシリコーンエマルションを用いた実施例２および３の電子部品は、フロー用の接着剤との密着性が高いことがわかった。更に、側鎖に芳香環を有する樹脂のエマルションを用いた実施例３の電子部品は、フロー用の接着剤との密着性が更に高くなった。
　次に、実施例１～３と同様の手順で実施例４～６の電子部品を作製した。素体の封止処理は、表２に示す処理剤を用いて行った。実施例４～６で使用した処理剤はいずれも、水系エマルションであった。得られた電子部品について、実施例１～３と同様に特性評価を行った。結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　水系エマルションを用いた実施例４～６のいずれにおいても、電気特性の低下は認められなかった。また、実施例４～６の電子部品は、めっき液、フラックスおよび腐食性ガスに対して良好な封止性を示した。
　エポキシ樹脂のエマルションを用いた実施例６の電子部品は、フロー用の接着剤との密着性が高いことがわかった。
　また、比較例１および実施例３の電子部品の断面のＦＥ－ＷＤＸのＳｉマッピング分析を実施した。ＦＥ－ＷＤＸは、加速電圧１５ｋＶ、照射電流５×１０－８Ａの条件で行った。結果を図５Ａ、５Ｂ、６Ａおよび６Ｃに示す。図５Ａは、比較例１に係る電子部品の外周部（図７においてＡで示す）におけるＦＥ－ＷＤＸのＳｉマッピング像である。図５Ｂは、比較例１に係る電子部品の内部（図７においてＢで示す）におけるＦＥ－ＷＤＸのＳｉマッピング像である。図６Ａは、実施例３に係る電子部品の外周部（図７においてＡで示す）における断面のＦＥ－ＷＤＸのＳｉマッピング像である。図６Ｂは、実施例３に係る電子部品の内部（図７においてＢで示す）における断面のＦＥ－ＷＤＸのＳｉマッピング像である。図５および図６の明るい部分は樹脂が存在することを示し、暗い部分は樹脂が存在しないことを示す。図５および図６からわかるように、比較例１では素体の内部まで樹脂が充填されているのに対し、実施例３では素体の外周部に樹脂が多く存在し、素体内部において樹脂はほとんど確認できなかった。
　素体の外周部における樹脂の量に対する素体の内部における樹脂の相対的な量を確認するために、実施例４に係る電子部品の断面について波長分散型Ｘ線分析（ＷＤＸ）を実施し、Ｃ（炭素）の量で樹脂の相対量を判断した。分析は、外周部として表面から５μｍ程度の深さで３点、内部として素体中央部のポイントで測定した。結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３に示すように、素体の外周部における樹脂の量に対する素体の内部における樹脂の相対的な量は１／２以下となっていることがわかった。これにより、エマルションを利用する場合には、素体の外周部における樹脂の量に対する素体の内部における樹脂の相対的な量を１／２以下とすることができ、この場合、電気特性の低下を抑制しつつ、高い封止性が得られることがわかった。
　本発明に係る電子部品の製造方法は、高い信頼性を有する電子部品を製造することができ、インダクタ、サーミスタ等の種々の電子部品の製造に適用することができる。
　１　電子部品
　２　素体
　２１　空孔
　２２　素体の外周部
　２３　素体の内部
　３　内部導体
　４　外部電極
　４１　第１の層
　４２　第２の層
　４３　第３の層
　５　樹脂

Claims (13)

  1. 　セラミックスを含む多孔質の素体であって、内部導体が素体内に設けられた素体を準備する工程と、
    　前記素体に樹脂のエマルションを含浸させる工程と
    を含む、電子部品の製造方法。
  2. 　前記エマルションは、エポキシエマルション、アクリルエマルション、シリコーンエマルションおよびアクリルシリコーンエマルションからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１に記載の方法。
  3. 　前記エマルションはシリコーンエマルションである、請求項２に記載の方法。
  4. 　前記エマルション中の樹脂の粒径は、０．０１μｍ以上１μｍ以下の範囲にある、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 　前記エマルション中の樹脂の粒径は、０．０１μｍ以上０．５μｍ以下の範囲である、請求項４に記載の方法。
  6. 　前記エマルション中の樹脂の粒度分布は複数のピークを有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 　前記内部導体と電気的に接続する外部電極を前記素体の表面に形成する工程を更に含み、前記外部電極の少なくとも１層がめっきで形成される、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 　さらに、前記エマルションに含浸させた素体を均一系の樹脂に含浸させる工程を含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
  9. 　さらに、前記エマルションに含浸させた素体を水で洗浄する工程を含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 　セラミックスを含む多孔質の素体と、該素体内に設けられた内部導体とを備え、前記素体に樹脂が充填された電子部品であって、
    　前記素体の内部における樹脂の量は、前記素体のうち外周部における樹脂の量と比較して小さい、電子部品。
  11. 　前記素体の内部における樹脂の量は、前記素体のうち外周部における樹脂の量の１／２以下である、請求項１０に記載の電子部品。
  12. 　前記樹脂は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂およびアクリルシリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１０または１１に記載の電子部品。
  13. 　前記樹脂はシリコーン樹脂である、請求項１０～１２のいずれか１項に記載の電子部品。
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