WO2023112667A1 - 電子部品 - Google Patents
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Abstract
硫化ガスによる断線の発生を低減することができ、しかも、硫化物の発生を抑制することができる電子部品を提供する。電子部品10は、基板1と、基板1上に形成された素子部2と、素子部2に接続された引き出し電極3と、絶縁保護層13と、中間電極9と、中間電極9を覆う外部電極14と、を備える。絶縁保護層13は、素子部2と、引き出し電極3の一部と、を覆う。中間電極9は、絶縁保護層13の一部と、絶縁保護層13に覆われていない部分の引き出し電極3の表面と、を覆う。中間電極9は、導電粒子と樹脂分とを含む。前記導電粒子は、繊維状導電粒子と、フレーク状導電粒子と、を含む。
Description
本開示は、電子部品に関する。より詳細には、基板上に素子部を有する電子部品に関する。
特許文献1には、チップ抵抗器が記載されている。このチップ抵抗器は、上面を有する基板と、前記基板の上面に設けられた抵抗層と、前記基板の上面であって、前記抵抗層の両端部に、前記抵抗層と電気的に接続して設けられた第1の上面電極層と、前記第1の上面電極層の上に設けられ、75重量%以上85重量%以下で、かつ、平均粒径が0.3μmから2μmの間の銀粒子と、1重量%以上10重量%以下のカーボンと、樹脂とを含む、第2の上面電極層と、を備えている。
特許文献1のようなチップ抵抗器においては、硫化ガスによる断線の発生、及び硫化銀の発生をさらに抑制することが要望されている。
本開示は、硫化ガスによる断線の発生を低減することができ、しかも、硫化物の発生を抑制することができる電子部品を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る電子部品は、基板と、前記基板上に形成された素子部と、前記素子部に接続された引き出し電極と、絶縁保護層と、中間電極と、前記中間電極を覆う外部電極と、を備える。前記絶縁保護層は、前記素子部と、前記引き出し電極の一部と、を覆う。前記中間電極は、前記絶縁保護層の一部と、前記絶縁保護層に覆われていない部分の前記引き出し電極の表面と、を覆う。前記中間電極は、導電粒子と樹脂分とを含む。前記導電粒子は、繊維状導電粒子と、フレーク状導電粒子と、を含む。
(実施形態)
(1)概要
本実施形態に係る電子部品10は、特許文献1に記載されたチップ抵抗器と同様の構成を有している。すなわち、電子部品10は、基板1と、基板1上に形成された素子部2と、素子部2に接続された引き出し電極3と、絶縁保護層13と、中間電極9と、中間電極9を覆う外部電極14と、を備えている。絶縁保護層13は、素子部2と、引き出し電極3の一部と、を覆っている。中間電極9は、絶縁保護層13の一部と、絶縁保護層13に覆われていない部分の引き出し電極3の表面と、を覆っている。そして、中間電極9は、導電粒子と樹脂分とを含み、導電粒子は、繊維状導電粒子と、フレーク状導電粒子と、を含んでいる。
(1)概要
本実施形態に係る電子部品10は、特許文献1に記載されたチップ抵抗器と同様の構成を有している。すなわち、電子部品10は、基板1と、基板1上に形成された素子部2と、素子部2に接続された引き出し電極3と、絶縁保護層13と、中間電極9と、中間電極9を覆う外部電極14と、を備えている。絶縁保護層13は、素子部2と、引き出し電極3の一部と、を覆っている。中間電極9は、絶縁保護層13の一部と、絶縁保護層13に覆われていない部分の引き出し電極3の表面と、を覆っている。そして、中間電極9は、導電粒子と樹脂分とを含み、導電粒子は、繊維状導電粒子と、フレーク状導電粒子と、を含んでいる。
このような構成であれば、引き出し電極3が絶縁保護層13と中間電極9とで全体が覆われるため、硫化ガス雰囲気下であっても、硫酸ガスが引き出し電極3に作用しにくくなる。このため、引き出し電極3中に含まれる導体(金属)が硫化物に変化するのを抑制することができ、引き出し電極3の断線の発生を抑制することができる。なお、引き出し電極3の断線とは、引き出し電極3が成長した硫化物により物理的に切断する場合と、引き出し電極3が硫化物により電気抵抗が大きくなり、電気的に不通になる場合との両方を含む。
また、中間電極9は、樹脂分と、繊維状導電粒子と、フレーク状導電粒子と、を含んでいるため、引き出し電極3との密着性が良好で剥離が生じにくく、抵抗値も低く、中間電極9からの硫化物の発生(結晶成長)も抑制することができ、外観不良を低減することができる。
(2)詳細
(2.1)電子部品
本実施形態に係る電子部品10は、チップ抵抗器である。チップ抵抗器は、例えば、表面実装機(マウンタ)を用いて、プリント基板の表面(実装面)に実装される表面実装(SMT)用のチップ抵抗器である。またチップ抵抗器は、例えば、厚膜チップ抵抗器である。
(2.1)電子部品
本実施形態に係る電子部品10は、チップ抵抗器である。チップ抵抗器は、例えば、表面実装機(マウンタ)を用いて、プリント基板の表面(実装面)に実装される表面実装(SMT)用のチップ抵抗器である。またチップ抵抗器は、例えば、厚膜チップ抵抗器である。
電子部品10は、例えば、図1に示すように、基板1と、素子部2と、引き出し電極3と、絶縁保護層13と、中間電極9と、外部電極14と、を備えている。
基板1は電気的な絶縁性を有し、例えば、Al2O3(アルミナ)を96%~99%含有するアルミナ基板である。基板1の平面視(図1の上方から見た場合)の形状は、例えば、長方形などの矩形状である。
素子部2は、抵抗体であって、電気的な抵抗を有し、厚膜であって、基板1の一面(図1の上面)に設けられている。素子部2は、例えば、RuO2、AgPd、CuNi等から構成される。素子部2は、平面視において、基板1の略中央部に位置し、平面視の形状は、例えば、長方形などの矩形状である。
引き出し電極3は、上面電極であって、基板1の上面に一対設けられている。各引き出し電極3は、それぞれ、素子部2の長手方向(図1の左右方向)の両端部において、素子部2と電気的に接続されている。具体的には、各引き出し電極3の一端部は、素子部2の下側に位置し、各引き出し電極3の他端は、基板1の右端又は左端に位置している。
引き出し電極3は、金属の銀を含んで形成されている。また、引き出し電極3は、銅、金、ニッケル、錫などの金属を含んでいても良い。引き出し電極3は、例えば、導電ペーストの硬化物で形成されている。導電ペーストは、例えば、樹脂成分又はガラス成分と、導体粒子と、を含有している。導体粒子は、上記金属を含む粒子で形成することができる。引き出し電極3は、例えば、Ag系サーメット厚膜電極からなる。
絶縁保護層13は、硫化ガスなどのガス及び水分(湿気)が素子部2に接触しにくくして保護するための層である。絶縁保護層13は、素子部2の全体を覆っている。また、絶縁保護層13は、引き出し電極3の一部を覆っている。ここで、引き出し電極3の一部とは、素子部2と接続される引き出し電極3の端部及びその周辺部分である。これにより、絶縁保護層13で素子部2と引き出し電極3との接続部分が保護され、素子部2と引き出し電極3との接続部分にガスや水分が作用しにくくなり、腐食が生じにくい。
絶縁保護層13は、電気的な絶縁性を有する層であり、ガラス被膜(プリコートガラス)4と、樹脂層5と、を備えている。ガラス被膜4は、素子部2の表面上に形成されており、素子部2を全体にわたって覆っている。ガラス被膜4は、長手方向(図1の左右方向)の両端部において引き出し電極3の一部を覆っている。すなわち、ガラス被膜4は、素子部2の膜厚方向(基板1の厚み方向)から見て、素子部2と一対の引き出し電極3との境界を覆い、素子部2から一対の引き出し電極3の端部及びその周辺部分にかけて連続的に覆っている。樹脂層5は、ガラス被膜4の表面上に形成されており、ガラス被膜4を全体にわたって覆っている。従って、樹脂層5は、ガラス被膜4を介して素子部2の全体を覆っている。
ガラス被膜4は無機質材料で形成されており、例えば、クリスタルガラス又は石英ガラスなどのガラス材料又はAl2O3(アルミナ)を含む無機質材料などで形成されている。また、ガラス被膜4は、アルミナ以外の他の金属酸化物、あるいは金属窒化物で形成されていてもよい。
樹脂層5は、素子部2及びガラス被膜4を保護するための層である。樹脂層5は、エポキシ樹脂を含むコーティング剤の硬化物で形成されている。樹脂層5は、ガラス被膜4の全面及び一対の引き出し電極3の一部を覆っている。すなわち、樹脂層5は、素子部2の膜厚方向から見て、ガラス被膜4と一対の引き出し電極3との境界を覆い、ガラス被膜4から一対の引き出し電極3の少なくとも一部にかけて連続的に覆っている。従って、樹脂層5は、素子部2をカバーしている。樹脂層5の平面視の形状は、例えば、長方形などの矩形状である。一対の引き出し電極3のうち、ガラス被膜4の長手方向(図1の左右方向)の両端部と金属めっき層7との間に位置する部分は、樹脂層5で直接覆われている。
樹脂層5は、樹脂の他に、シリカ粒子と、シリコーンゴム粒子とを含有していても良い。この場合、樹脂層5が樹脂単独で形成される場合に比べて、熱等で樹脂層5に生じる応力を緩和することができる。従って、樹脂層5の熱伸縮はガラス被膜4の熱伸縮に追随しやすくなり、樹脂層5とガラス被膜4が剥離しにくくなる。
中間電極9は、電極として作用する。また、中間電極9は、引き出し電極3を保護する層としても作用する。すなわち、中間電極9は、引き出し電極3がガスや水分に触れるのを低減して腐食しにくくし、しかも、引き出し電極3に硫化銀などの硫化物が生成されるのを低減する。これにより、引き出し電極3の断線が低減され、また、硫化物の生成による外観低下を低減することができる。
中間電極9は、絶縁保護層13の一部を覆っている。ここで、絶縁保護層13の一部とは、絶縁保護層13の端部であって、樹脂層5の表面に中間電極9の端面が接触して樹脂層5の端部が覆われている。これにより、絶縁保護層13と引き出し電極3との境界部分が中間電極9で覆われる。
中間電極9は、引き出し電極3の一部を覆っている。ここで、引き出し電極3の一部とは、絶縁保護層13に覆われていない部分である。中間電極9は、絶縁保護層13に覆われていない部分において、引き出し電極3の表面上に形成されている。このようにして、中間電極9は、引き出し電極3の表面を覆って、引き出し電極3にガスや水分が触れるのを低減している。
電子部品10は、一対の裏面電極8を更に備える。一対の裏面電極8は、それぞれ、基板1の下面(素子部2及び引き出し電極3が無い面)に設けられている。一対の裏面電極8の各々は、例えば、Ag系サーメット厚膜電極からなる。一対の裏面電極8は、基板1の裏面(図1の下面)の長手方向(図1の左右方向)の両端部にそれぞれ位置している。一対の裏面電極8は、一対の引き出し電極3と一対一に対応している。なお、一対の裏面電極8については省略されてもよい。
外部電極14は、電子部品10を機器に実装する際に電気的に接続する際の端子として使用される部分である。外部電極14は、一対の電極層(端面電極)6と、一対の金属めっき層7とを有している。一対の電極層6は、各々、例えば、Agなどの金属を含む金属層からなる。一対の電極層6は、基板1の長手方向(図1の左右方向)の両端部にそれぞれ位置している。一対の電極層6は、各々、一対の引き出し電極3及び一対の裏面電極8と電気的に接続されている。一対の電極層6は、各々、引き出し電極3及び裏面電極8の素子部2側の端部と反対側の端部の表面上に接触して設けられている。従って、一対の電極層6は、各々、中間電極9及び裏面電極8を覆っている。
各電極層6は、例えば、樹脂分とカーボン粒子と銀粉を含む導体で形成するのが好ましい。この場合、樹脂分は、フェノキシ樹脂又はエポキシ樹脂などである。カーボン粒子は、電極層6の導電性補助の目的で配合されている。また、電極層6を導電ペーストの硬化物で形成する場合、導電ペーストの塗布認識用の着色剤として、カーボン粒子が配合されている。銀粉としては、表面が銀製の導電膜で被覆されたウィスカ状無機フィラー、及びフレーク状銀粉末が使用可能である。ウィスカ状無機フィラーは、電極層6のたわみ強度の向上が図れる。フレーク状銀粉末は、電極層6と金属めっき層7との密着性の向上を図ることができる。また、電極層6は、ニッケル-クロム合金などの金属スパッタから形成される導体であってもよい。
一対の金属めっき層7は、各々、第1めっき層71と、第2めっき層72と、を含む。一対の金属めっき層7の各々は、一対の引き出し電極3のうち、対応する引き出し電極3の一部と接続され、かつ絶縁保護層13の樹脂層5の表面と接する。また、一対の金属めっき層7の各々は、一対の電極層6のうち対応する電極層6を覆っている。第1めっき層71は、例えば、Niめっきで形成することができる。第2めっき層72は、例えば、Snめっきで形成することができる。
外部電極14は、絶縁保護層13の一部を覆っている。ここで、絶縁保護層13の一部とは、絶縁保護層13の端部であって、引き出し電極3の素子部2側の端部が絶縁保護層13の端部で覆われている。従って、外部電極14で絶縁保護層13の端部を覆うことによって、絶縁保護層13と引き出し電極3との境界を外部電極14で覆うことができ、ガス及び湿気が引き出し電極3にまで進入しにくくなる。
(2.2)中間電極
本実施形態に係る電子部品10の中間電極9は、導電粒子と樹脂分とを含んでいる。導電粒子は、繊維状導電粒子と、フレーク状導電粒子と、を含んでいる。
本実施形態に係る電子部品10の中間電極9は、導電粒子と樹脂分とを含んでいる。導電粒子は、繊維状導電粒子と、フレーク状導電粒子と、を含んでいる。
また、中間電極9におけるカーボン粒子の含有率は、中間電極9に含まれる固形分の重量に対して1wt%未満であることが好ましい。なお、中間電極9に含まれる固形分とは、導電粒子と樹脂分とカーボン粒子である。カーボン粒子は、中間電極9の導電性を補助的に向上させるため、及び中間電極9を導電ペーストで形成する場合に、導電ペーストが塗布されたか否かの視認性を向上させるための着色剤などをして使用される。しかしながら、中間電極9にカーボン粒子が含まれていると、導電粒子の沈降が抑制され、表面に導電粒子が多く露出するため、硫化銀などの硫化物(金属硫化物)が生成されやすくなる。そこで、本実施形態では、カーボン粒子は、中間電極9に含まれる固形分の重量に対して1wt%未満としている。これにより、中間電極9に硫化ガスが作用しても硫化銀などの硫化物の結晶が生成されにくくなる。硫化物の生成の観点からは、中間電極9に含まれるカーボン粒子は少ないほうが好ましいので、中間電極9にはカーボン粒子を実質的に含まない。すなわち、中間電極9におけるカーボン粒子の含有率は、0wt%である。
中間電極9における導電粒子の含有率は、中間電極9に含まれる固形分の重量に対して46wt%以上61wt%以下であることが好ましい。61wt%以下であれば、導電粒子の表面露出が少ないため、この範囲であれば、硫化ガス雰囲気中であっても中間電極9に硫化物が発生しにくくなり、特に、46wt%以上であれば、中間電極9の抵抗値が上昇しにくくて導電性が低下しにくい。中間電極9における導電粒子の含有率は、中間電極9に含まれる固形分の重量に対して48wt%以上60wt%以下であることがより好ましく、50wt%以上58wt%以下であることがさらに好ましい。
中間電極9に含まれる樹脂分は、樹脂の硬化物であって、多官能エポキシ樹脂と、硬化剤と、を含有することが好ましい。この場合、多官能エポキシ樹脂は硬化剤により硬化して中間電極9の樹脂分を構成する。多官能エポキシ樹脂は、一分子中に複数のエポキシ基を有するエポキシ樹脂である。多官能エポキシ樹脂は、単官能エポキシ樹脂に比べて、硬化による架橋密度が高くなる。従って、単官能エポキシ樹脂を使用する場合に比べて、中間電極9の樹脂部分のガラス転移点が高くなり、中間電極9の耐熱性を向上させることができる。
多官能エポキシ樹脂としては、以下の構造式(1)~(6)で示すものが使用可能である。なお、構造式(1)は、DPPノボラック型エポキシ樹脂である。構造式(2)は、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂である。構造式(3)は、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂である。構造式(4)は、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂である。構造式(5)は、アリーレン型エポキシ樹脂である。構造式(6)は、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂である。なお、nは任意の整数である。
上記多官能エポキシ樹脂の中でも、構造式(1)で示すDPPノボラック型エポキシ樹脂又は構造式(2)で示すテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂が好ましい。これらのエポキシ樹脂は、他の多官能エポキシ樹脂に比べて、高い柔軟性を有する硬化物が得られる。従って、熱サイクル試験において、中間電極9に割れ(亀裂)及び欠けが生じにくくなる。
硬化剤は多官能エポキシ樹脂の硬化剤である。すなわち、多官能エポキシ樹脂は硬化剤によって硬化し、樹脂部分を構成する。硬化剤としては、イミダゾール系硬化剤、フェノールノボラック型硬化剤及びジシアンジアミド硬化剤のうちの少なくとも一つが使用可能である。イミダゾール系硬化剤としては、以下の構造式(7)で示すものが使用可能である。ジシアンジアミド硬化剤としては、以下の構造式(8)で示すものが使用可能である。フェノールノボラック型硬化剤としては、以下の構造式(9)で示すものが使用可能である。なお、nは任意の整数である。硬化剤として、ジシアンジアミド硬化剤を使用する場合は、芳香族ジメチルウレアを硬化触媒として併用するのが好ましく、これにより、多官能エポキシ樹脂の硬化を促進することができる。
中間電極9における繊維状導電粒子とフレーク状導電粒子の重量比は、5/5~7/3であることが好ましい。この範囲であれば、中間電極9において、硫化物の発生を抑制することができる。すなわち、上記重量比が5/5よりフレーク状導電粒子の割合が多くなると、導電性粒子の表面露出が多くなり、硫化銀が発生し易くなる。また、上記重量比が7/3よりフレーク状導電粒子が少なくなると抵抗値が高くなってしまう。
繊維状導電粒子は、繊維状無機物を金属で覆った粒子であることが好ましい。すなわち、繊維状導電粒子は、ウィスカ状等の繊維状の無機物(無機フィラー)の表面を金属製の導電膜で被覆して形成されている。これにより、繊維状導電粒子を金属だけで形成する場合に比べて、金属の使用量を少なくして繊維状導電粒子を得ることができる。
繊維状無機物は、チタン酸カリウム、ウォストナイト、セピオライト、酸化亜鉛、酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、窒化ケイ素からなる群から選ばれる1種又は複数種を含んでいる。導電膜を形成する金属は、銀、銅、金、ニッケル、錫からなる群から選ばれる1種又は複数種を含んでいてもよい。繊維状導電粒子としては、繊維状無機物の種類及び導電膜を形成する金属の種類が異なる複数種の繊維状導電粒子を併用することが可能であるが、例えば、繊維状無機物がチタン酸カリウムで、導電膜を形成する金属が銀である繊維状導電粒子を使用することができる。
繊維状導電粒子は、平均繊維径が0.1μm以上2μm以下、平均繊維長が5μm以上30μm以下、アスペクト比が5以上200以下であることが好ましく、この範囲であれば、混錬時に繊維状導電粒子が折れることなく、抵抗値を下げることができる。繊維状導電粒子のアスペクト比は、平均繊維長を平均繊維径で除した値(平均繊維長/平均繊維径)で表される。平均繊維径、平均繊維長は、それぞれ、SEM観察により求めた値である。
フレーク状導電粒子は、薄片状金属粉を含むことが好ましく、これにより、中間電極9における硫化物の発生をさらに抑制することができる。薄片状金属粉は、厚みの薄い金属箔片を使用することができる。フレーク状導電粒子は、例えば、フレーク状銀粒子を含む。フレーク状導電粒子は、他にも、銅、金、ニッケル、錫からなる群から選ばれる1種又は複数種の金属で形成されるものを含んでいてもよい。
フレーク状導電粒子は、平均粒径が1μm以上30μm以下であり、厚みと平均粒径のアスペクト比は、5以上300以下であることが好ましく、アスペクト比が5未満であれば、導電粒子(フレーク状導電粒子)の嵩密度が低くなり、表面に導電粒子が露出せず、抵抗値が高くなる。また、アスペクト比300超であれば嵩密度が高くなりすぎ表面に導電粒子の露出が多く、硫化銀が発生し易くなる。この範囲であれば、中間電極9における硫化物の発生をさらに抑制することができる。厚みと平均粒径のアスペクト比は、平均粒径を厚みで除した値(平均粒径/厚み)で表される。平均粒径はレーザー回折法による50%粒度である。
(2.3)電子部品の製造方法
本実施形態に係る電子部品10の製造方法について、図2A~C及び図3A~Hに基づいて説明する。
本実施形態に係る電子部品10の製造方法について、図2A~C及び図3A~Hに基づいて説明する。
電子部品10を形成するにあたっては、図2Aに示すように、シート状基板111を使用する。シート状基板111は平面視でほぼ矩形状に形成され、基板1と同じ材質で同じ厚みに形成されている。シート状基板111は基板1よりも大きく形成され、基板1が複数個取り可能な大きさである。シート状基板111には、基板1と同じ大きさのチップ領域12が複数形成されている。各チップ領域12は、一つの基板1に対応する。すなわち、各チップ領域12に素子部2及び絶縁保護層13などが形成されることにより、一つの電子部品10が作製される。複数のチップ領域12は、シート状基板111に縦方向及び横方向に並んで設けられている。シート状基板111は、後述のように、樹脂層5が形成された後、図2Bに示すような、縦方向に複数のチップ領域12が連なった短冊状基板11に分割される。短冊状基板11は、後述のように電極層6が形成された後、横方向に分割されて、図2Cに示すような、一つのチップ領域12を有する基板1が形成される。
そして、まず、シート状基板111の各チップ領域12の裏面に裏面電極(図2A~C及び図3A~Hにおいて図示省略)を形成する。次に、シート状基板111の各チップ領域12の表面に引き出し電極3を形成する(図3A参照)。引き出し電極3及び裏面電極は、例えば、Ag系サーメットの導電ペーストを用いることができる。引き出し電極3及び裏面電極は、例えば、スクリーン印刷にて導電ペーストをチップ領域12の表面及び裏面の長手方向の両端部に印刷(塗布)した後、焼結させることで形成される。また引き出し電極3及び裏面電極は、スパッタリングにより金属膜をチップ領域12の表面及び裏面の長手方向の両端部に形成した後、フォトリソグラフ及びエッチングにて膜の不要部分を除去することで形成してもよい。
引き出し電極3を形成した後、シート状基板111の各チップ領域12の表面に素子部2を形成する(図3B参照)。素子部2は、例えば、RuO2からなる抵抗体ペーストをスクリーン印刷でチップ領域12の表面に印刷(塗布)した後、焼成することで形成される。
素子部2を形成した後、素子部2の表面を覆うガラス被膜4を形成する(図3C参照)。ガラス被膜4は、例えば、ガラスコーティング剤をスクリーン印刷で各チップ領域12に印刷(塗布)した後、焼成することで形成される。
ガラス被膜4を形成した後、トリミングが行われる(図3D参照)。トリミングは、電子部品10の抵抗値の調整のために行われる。トリミングは、各チップ領域12の素子部2及びガラス被膜4の一部を除去してトリミング部20を形成することにより行われる。
トリミングの後、ガラス被膜4の表面を覆う樹脂層5を形成する(図3E参照)。樹脂層5は、後述のコーティング剤をスクリーン印刷でチップ領域12に印刷(塗布)した後、加熱などにより硬化することで形成される。また樹脂層5の表面には表示部が形成される。図3Eでは、表示部として「102」の文字が形成されている。表示部は、電子部品10の抵抗値、品番、種類などを示している。表示部は、例えば、樹脂層5の表面に捺印などでインクを印刷した後、熱や紫外線などでインクを硬化させることにより形成する。
樹脂層5及び表示部を形成した後、引き出し電極3の表面に中間電極9を形成する。中間電極9は、例えば、未硬化の樹脂分と導電粒子とを含む導電ペーストを用いることができる。中間電極9は、例えば、スクリーン印刷にて導電ペーストを、ガラス被膜4及び樹脂層5(絶縁保護層13)で覆われていない部分の引き出し電極3の表面に印刷(塗布)した後、未硬化の樹脂分を硬化させることで形成される。
中間電極9を形成した後、シート状基板111を細長い短冊状に分割して(一次分割)、図2Bに示すような短冊状基板11を形成する。シート状基板111の分割位置を図2Aに一点鎖線で示す。シート状基板111はチップ領域12の長手方向の両端部の位置で分割される。これにより、短冊状基板11の長手方向に沿って複数のチップ領域12が並んでいる。また短冊状基板11の長手方向に沿って各チップ領域12に形成した引き出し電極3が並んでいる。
次に、各チップ領域12に電極層6を形成する(図3F参照)。電極層6は短冊状基板11の長手方向の端部に形成される。電極層6は、例えば、導電ペーストなどを印刷(塗布)して硬化させることにより形成する。また電極層6は、例えば、スパッタリングにて形成してもよい。
電極層6を形成した後、短冊状基板11を各チップ領域12で個片化するように分割して(二次分割)、図2Cに示すような基板1を形成する。この後、金属めっき層7を構成する第1めっき層71と第2めっき層72とを順次形成する(図3G及び図3H参照)。このようにして電子部品10が形成される。電子部品10は、完成検査及びテーピングが施されて出荷等される。
(3)変形例
実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
上記では、電子部品10がチップ抵抗器の場合について説明したが、これに限られない。
(まとめ)
以上説明したように、第1の態様に係る電子部品(10)は、基板(1)と、基板(1)上に形成された素子部(2)と、素子部(2)に接続された引き出し電極(3)と、絶縁保護層(13)と、中間電極(9)と、中間電極(9)を覆う外部電極(14)と、を備える。絶縁保護層(13)は、素子部(2)と、引き出し電極(3)の一部と、を覆う。中間電極(9)は、絶縁保護層(13)の一部と、絶縁保護層(13)に覆われていない部分の引き出し電極(3)の表面と、を覆う。中間電極(9)は、導電粒子と樹脂分とを含む。前記導電粒子は、繊維状導電粒子と、フレーク状導電粒子と、を含む。
以上説明したように、第1の態様に係る電子部品(10)は、基板(1)と、基板(1)上に形成された素子部(2)と、素子部(2)に接続された引き出し電極(3)と、絶縁保護層(13)と、中間電極(9)と、中間電極(9)を覆う外部電極(14)と、を備える。絶縁保護層(13)は、素子部(2)と、引き出し電極(3)の一部と、を覆う。中間電極(9)は、絶縁保護層(13)の一部と、絶縁保護層(13)に覆われていない部分の引き出し電極(3)の表面と、を覆う。中間電極(9)は、導電粒子と樹脂分とを含む。前記導電粒子は、繊維状導電粒子と、フレーク状導電粒子と、を含む。
第1の態様によれば、中間電極(9)によって、硫化ガスによる引き出し電極(3)の断線を低減することができ、しかも、硫化物の発生を抑制することができる、という利点がある。
第2の態様は、第1の態様に係る電子部品(10)であって、中間電極(9)におけるカーボン粒子の含有率は、1wt%未満である。
第2の態様によれば、硫化物の発生をさらに抑制することができる、という利点がある。
第3の態様は、第1又は2の態様に係る電子部品(10)であって、中間電極(9)における前記繊維状導電粒子と前記フレーク状導電粒子の重量比は、5/5~7/3である。
この態様によれば、硫化物の発生をさらに抑制することができる、という利点がある。
第4の態様は、第1~3のいずれか1つの態様に係る電子部品(10)であって、中間電極(9)の固形分中の前記導電粒子の重量が、46wt%以上61wt%以下である。
第4の態様によれば、硫化物の発生をさらに抑制することができる、という利点がある。
第5の態様は、第1~4のいずれか1つの態様に係る電子部品(10)であって、前記樹脂分は、多官能エポキシ樹脂と、エポキシ硬化剤と、を含有する。
第5の態様によれば、耐熱性のある中間電極(9)を形成することができる、という利点がある。
第6の態様は、第1~5のいずれか1つの態様に係る電子部品(10)であって、前記繊維状導電粒子は、繊維状無機物を金属で覆った粒子を含む。
第6の態様によれば、金属に使用量を少なくして前記繊維状導電粒子を得ることができる、という利点がある。
第7の態様は、第1~6のいずれか1つの態様に係る電子部品(10)であって、前記繊維状導電粒子は、平均繊維径が0.1μm以上2μm以下、平均繊維長が5μm以上30μm以下、アスペクト比が5以上200以下である。
第7の態様によれば、硫化物の発生をさらに抑制することができる、という利点がある。
第8の態様は、第1~7のいずれか1つの態様に係る電子部品(10)であって、前記フレーク状導電粒子は、薄片状金属粉を含む。
第8の態様によれば、硫化物の発生をさらに抑制することができる、という利点がある。
第9の態様は、第1~8のいずれか1つの態様に係る電子部品(10)であって、前記フレーク状導電粒子は、平均粒径が1μm以上30μm以下であり、厚みと平均粒径のアスペクト比は、5以上300以下である。
第9の態様によれば、硫化物の発生をさらに抑制することができる、という利点がある。
第10の態様は、第1~9のいずれか1つの態様に係る電子部品(10)であって、中間電極(9)は、カーボン粒子を実質的に含まない。
第10の態様によれば、硫化物の発生をさらに抑制することができる、という利点がある。
第11の態様は、第1~10のいずれか1つの態様に係る電子部品(10)であって、絶縁保護層(13)は、素子部(2)を覆うガラス被膜(4)と、ガラス被膜(4)を覆う樹脂層(5)と、を有する。
第11の態様によれば、絶縁保護層(13)が素子部(2)から剥離しにくくすることができる、という利点がある。
第12の態様は、第1~11のいずれか1つの態様に係る電子部品(10)であって、外部電極(14)は、電極層(6)と、電極層(6)を覆う金属めっき層(7)と、を有する。電極層(6)は、樹脂分とカーボン粒子と銀粉を含む導体、又は金属スパッタにより形成される導体である。
第12の態様によれば、外部電極(14)の形成を容易に行える、という利点がある。
第13の態様は、第1~12のいずれか1つの態様に係る電子部品(10)であって、外部電極(14)は、絶縁保護層(13)の一部を覆う。
第13の態様によれば、耐湿性を向上させることができる、という利点がある。
第14の態様は、第1~13のいずれか1つの態様に係る電子部品(10)であって、引き出し電極(3)は、銀を含む。
第14の態様によれば、硫化銀の発生を抑制することができる、という利点がある。
第15の態様は、第1~14のいずれか1つの態様に係る電子部品(10)であって、前記導電粒子は、銀を含む。
第15の態様によれば、硫化銀の発生を抑制することができる、という利点がある。
(実施例1~7、比較例)
図1に示す電子部品(チップ抵抗器)を図2A~C及び図3A~Hに示す工程に従って作成した。中間電極は、表1に示す組成を有するように形成した。多官能エポキシ樹脂の樹脂1としては、構造式(1)のDPPノボラック型エポキシ樹脂を使用した。多官能エポキシ樹脂の樹脂2としては、構造式(2)のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂を使用した。硬化剤Aとしては、構造式(7)のイミダゾール系硬化剤を使用した。硬化剤Bとしては、構造式(8)のジシアンジアミド硬化剤と芳香族ジメチルウレア(硬化触媒)とを併用した。繊維状導電粒子としては、チタン酸カリウムで形成した繊維状無機物の表面を銀の導電膜で被覆したものを使用した。フレーク状導電粒子としては、フレーク状銀粉を使用した。
図1に示す電子部品(チップ抵抗器)を図2A~C及び図3A~Hに示す工程に従って作成した。中間電極は、表1に示す組成を有するように形成した。多官能エポキシ樹脂の樹脂1としては、構造式(1)のDPPノボラック型エポキシ樹脂を使用した。多官能エポキシ樹脂の樹脂2としては、構造式(2)のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂を使用した。硬化剤Aとしては、構造式(7)のイミダゾール系硬化剤を使用した。硬化剤Bとしては、構造式(8)のジシアンジアミド硬化剤と芳香族ジメチルウレア(硬化触媒)とを併用した。繊維状導電粒子としては、チタン酸カリウムで形成した繊維状無機物の表面を銀の導電膜で被覆したものを使用した。フレーク状導電粒子としては、フレーク状銀粉を使用した。
そして、中間電極について、耐硫化ガス試験と、耐硫化ガス試験前の抵抗値を測定した。耐硫化ガス試験は、硫化ガス(H2S)の濃度が3ppmである雰囲気中に中間電極を1000時間放置し、硫化銀の発生の有無を確認した。そして、硫化銀が発生しなかったものに「A」を付し、硫化銀がわずかに発生したものに「B」を付し、硫化銀が多量に発生したものに「C」を付した。中間電極の抵抗値は、6Ω以下のものに「A」を付し、6Ω超過から8.5Ω以下を「B」を付し、8.5Ω超過に「C」を付した。結果を表1に示す。
1 基板
2 素子部
3 引き出し電極
4 ガラス被膜
5 樹脂層
6 電極層
7 金属めっき層
9 中間電極
10 電子部品
13 絶縁保護層
14 外部電極
2 素子部
3 引き出し電極
4 ガラス被膜
5 樹脂層
6 電極層
7 金属めっき層
9 中間電極
10 電子部品
13 絶縁保護層
14 外部電極
Claims (15)
- 基板と、
前記基板上に形成された素子部と、
前記素子部に接続された引き出し電極と、
前記素子部と、前記引き出し電極の一部と、を覆う絶縁保護層と、
前記絶縁保護層の一部と、前記絶縁保護層に覆われていない部分の前記引き出し電極の表面と、を覆う中間電極と、
前記中間電極を覆う外部電極と、を備え、
前記中間電極は、導電粒子と、樹脂分と、を含み、
前記導電粒子は、繊維状導電粒子と、フレーク状導電粒子と、を含む、
電子部品。 - 前記中間電極におけるカーボン粒子の含有率は、1wt%未満である、
請求項1に記載の電子部品。 - 前記中間電極における前記繊維状導電粒子と前記フレーク状導電粒子の重量比は、5/5~7/3である、
請求項1又は2に記載の電子部品。 - 前記中間電極の固形分中の前記導電粒子の重量が、46wt%以上61wt%以下である、
請求項1~3のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記樹脂分は、多官能エポキシ樹脂と、エポキシ硬化剤と、を含有する、
請求項1~4のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記繊維状導電粒子は、繊維状無機物を金属で覆った粒子を含む、
請求項1~5のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記繊維状導電粒子は、平均繊維径が0.1μm以上2μm以下、平均繊維長が5μm以上30μm以下、アスペクト比が5以上200以下である、
請求項1~6のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記フレーク状導電粒子は、薄片状金属粉を含む、
請求項1~7のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記フレーク状導電粒子は、平均粒径が1μm以上30μm以下であり、厚みと平均粒径のアスペクト比は、5以上300以下である、
請求項1~8のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記中間電極は、カーボン粒子を実質的に含まない、
請求項1~9のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記絶縁保護層は、前記素子部を覆うガラス被膜と、前記ガラス被膜を覆う樹脂層と、を有する、
請求項1~10のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記外部電極は、電極層と、前記電極層を覆う金属めっき層と、を有し、
前記電極層は、樹脂分とカーボン粒子と銀粉を含む導体、又は金属スパッタにより形成される導体である、
請求項1~11のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記外部電極は、前記絶縁保護層の一部を覆う、
請求項1~12のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記引き出し電極は、銀を含む、
請求項1~13のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記導電粒子は、銀を含む、
請求項1~14のいずれか1項に記載の電子部品。
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-
2022
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