WO2024057852A1 - 電子部品 - Google Patents

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WO2024057852A1
WO2024057852A1 PCT/JP2023/030346 JP2023030346W WO2024057852A1 WO 2024057852 A1 WO2024057852 A1 WO 2024057852A1 JP 2023030346 W JP2023030346 W JP 2023030346W WO 2024057852 A1 WO2024057852 A1 WO 2024057852A1
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WO
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electronic component
coating
polysilsesquioxane
layer
substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/030346
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English (en)
French (fr)
Inventor
孝志 大林
宏之 吉村
浩克 伊藤
宏平 北沢
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C1/00Details
    • H01C1/02Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure
    • H01C1/032Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure plural layers surrounding the resistive element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C17/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/22Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming
    • H01C17/24Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for trimming by removing or adding resistive material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material

Definitions

  • TECHNICAL FIELD This disclosure relates generally to electronic components. More specifically, the present invention relates to an electronic component having an element portion on a substrate.
  • Patent Document 1 describes a method for manufacturing a fixed resistor.
  • a resistor is formed on an insulating base.
  • organosilsesquioxane of trifunctional units and silicate of tetrafunctional units are mixed to form silanol, and the silanol is condensed to form a smokeless material.
  • Form and apply paint are formed on the surface of the resistor body using a display material made of a metal oxide polymer and an inorganic filler.
  • this resistor body is heat-treated at a temperature of 100 to 200°C in a vacuum in a vacuum furnace to volatilize the organic components of the paint, and the resistor body surface is coated with a silicon oxide polymer with low organic components. is left behind.
  • An object of the present disclosure is to provide an electronic component whose characteristics change little due to moisture.
  • An electronic component includes a substrate, an element portion formed on the substrate, and an insulating protective layer covering the element portion.
  • the element portion has a trimming groove.
  • the insulating protective layer has a coating portion containing a cured product of polysilsesquioxane.
  • the covering section includes a surface covering layer that covers the surface of the element section, and a filling section that fills the trimming groove.
  • the hygroscopicity of the insulating protective layer can be reduced by the covering portion containing polysilsesquioxane, making it difficult for the element portion to be affected by moisture, thereby producing electronic components whose characteristics change little due to moisture. can be provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 2A is an explanatory diagram showing one process involved in manufacturing the electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 2B is an explanatory diagram showing one process involved in manufacturing the electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 2C is an explanatory diagram showing one process involved in manufacturing the electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 3A is an explanatory diagram showing one process involved in manufacturing the electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 3B is an explanatory diagram showing one process involved in manufacturing the electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 2A is an explanatory diagram showing one process involved in manufacturing the electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 2B is an
  • FIG. 3C is an explanatory diagram showing one process involved in manufacturing the electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 3D is an explanatory diagram showing one process involved in manufacturing the electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 3E is an explanatory diagram showing one process involved in manufacturing the electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 3F is an explanatory diagram showing one process involved in manufacturing the electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 3G is an explanatory diagram showing one process involved in manufacturing the electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 3H is an explanatory diagram showing one process involved in manufacturing the electronic component (chip resistor) of Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an electronic component (chip resistor) according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an electronic component (chip resistor) of a comparative example.
  • FIG. 6A is a graph showing the test time and resistance value change rate in the humidity test of the reference example.
  • FIG. 6B is a graph showing the test time and resistance value change rate in the humidity test of the reference example.
  • FIG. 6C is a graph showing the test time and resistance value change rate in the humidity test of the reference example.
  • FIG. 7A is a graph showing test time and rate of change in resistance value in a humidity test of a comparative example provided with insulating protective layers having different water absorption rates.
  • FIG. 7B is a graph showing test time and rate of change in resistance value in a humidity test of a comparative example provided with insulating protective layers having different water absorption rates.
  • FIG. 7C is a graph showing test time and rate of change in resistance value in a humidity test of a comparative example provided with insulating protective layers having different water absorption rates.
  • FIG. 8A is a graph showing the test time and resistance value change rate in the humidity test of Example 2.
  • FIG. 8B is a graph showing test time and resistance value change rate in a humidity test of a comparative example.
  • arrows defining the X-axis, Y-axis, and Z-axis are shown in the figure, these arrows are only shown for convenience of explanation, and are not intended to limit the direction of the electronic components. without substance.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis are orthogonal to each other.
  • planar direction means “XY plane direction”
  • thickness direction means “Z-axis direction”
  • planar view means along the Z-axis direction.
  • Front view means viewing along the X-axis direction.
  • the Y-axis direction may be referred to as the left-right direction
  • the Z-axis direction may be referred to as the up-down direction.
  • the electronic component of this embodiment is a chip resistor.
  • the chip resistor is a surface mount (SMT) chip resistor that is mounted on the surface (mounting surface) of a printed circuit board using, for example, a surface mounter (mounter). Further, the chip resistor is, for example, a thick film chip resistor.
  • the resistor is covered with an insulating protective layer.
  • the insulating protective layer includes a resin layer and a glass coating.
  • the glass coating is provided on the surface of the resistor (on the surface not facing the substrate) in a portion other than the trimming groove.
  • the resin layer is provided on the surface of the glass coating (precoated glass) (on the surface not facing the substrate). The resin layer also fills the trimming grooves.
  • the resin of the resin layer filled in the trimming groove has a small effect of reducing hygroscopicity. Therefore, it is conceivable to fill the trimming groove with a portion of the glass coating, which has lower hygroscopicity than the resin layer. In this case, the trimming groove must be recoated with precoated glass to form a glass coating. Therefore, it is necessary to cure the precoated glass again at a high temperature, and this high temperature sometimes changes the resistance value adjusted by trimming.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electronic component 10 (chip resistor) of Embodiment 1.
  • the chip resistor which is the electronic component 10 of this embodiment, includes a substrate 1, an element section 2, and an insulating protective layer 13.
  • the element section 2 is a resistor and is formed on the substrate 1.
  • the insulating protective layer 13 covers the element section 2 .
  • the element portion 2 has a trimming groove 21 .
  • the insulating protective layer 13 has a covering portion 131 containing polysilsesquioxane.
  • the covering section 131 includes a surface covering layer 132 that covers the surface of the element section 2 and a filling section 133 that fills the trimming groove 21 .
  • the covering portion 131 contains polysilsesquioxane. Therefore, the hygroscopicity of the covering portion 131 is small, similar to glass such as a glass coating. Therefore, the covering portion 131 makes it difficult for moisture to reach the resistor (element portion 2), and it is possible to reduce changes in the resistance value of the chip resistor due to moisture.
  • polysilsesquioxane can be handled as a liquid coating agent like a resin, and can be cured at 150°C to 200°C, so when curing the coating agent, it can be used as a resistor. is not easily exposed to high temperatures, and there is almost no change in the resistance value of the chip resistor due to high temperatures. Therefore, the electronic component 10 of this embodiment can be formed as a chip resistor with little change in resistance value in a moisture absorption test.
  • the electronic component 10 further includes an extraction electrode 3 and an external electrode 14.
  • the substrate 1 is an alumina substrate having electrical insulation properties and containing 96% to 99% of Al 2 O 3 (alumina), for example.
  • the shape of the substrate 1 in plan view (when viewed from above in the Z-axis direction in FIG. 1) is, for example, a rectangular shape.
  • the element section 2 is a resistor, has electrical resistance, is a thick film, and is provided on one surface of the substrate 1 (the upper surface in FIG. 1).
  • the element section 2 is made of, for example, RuO 2 , AgPd, CuNi, or the like.
  • the element section 2 is located approximately at the center of the substrate 1 in a plan view, and has a rectangular shape, such as a rectangle, in a plan view.
  • the element portion 2 has a trimming groove 21.
  • the trimming groove 21 is formed by removing a portion of the element portion 2 using a laser or the like.
  • the bottom surface of the trimming groove 21 is formed by the top surface of the substrate 1.
  • the side surface of the trimming groove 21 is a surface facing the trimming groove 21 of the element section 2 .
  • the trimming groove 21 is formed to adjust the resistance value of the element section 2, and thereby, it is possible to reduce variations in the resistance value for each electronic component 10.
  • the length, width, and shape of the trimming groove 21 vary depending on the desired resistance value.
  • a pair of extraction electrodes 3 are upper surface electrodes and are provided on the upper surface of the substrate 1.
  • the extraction electrodes 3 are electrically connected to the element part 2 at both ends of the element part 2 in the left-right direction (Y-axis direction in FIG. 1). Specifically, one end of each extraction electrode 3 is located below the element section 2, and the other end of each extraction electrode 3 is located on the right or left end of the substrate 1.
  • the extraction electrode 3 is formed containing metal silver. Furthermore, the extraction electrode 3 may contain a metal such as copper, gold, nickel, tin, or palladium.
  • the extraction electrode 3 is formed of, for example, a cured conductive paste.
  • the conductive paste contains, for example, a resin component or a glass component and conductor particles.
  • the conductor particles can be formed of particles containing the above metal.
  • the extraction electrode 3 is made of, for example, an Ag-based cermet thick film electrode.
  • the insulating protective layer 13 is a layer for protecting the element part 2 by making it difficult for gas such as sulfide gas and moisture (humidity) to come into contact with the element part 2. Further, the insulating protection layer 13 is a layer having electrical insulation properties, and also ensures the electrical insulation properties of the element section 2.
  • the insulating protective layer 13 covers the entire element section 2. That is, the insulating protective layer 13 covers the surface of the element section 2 other than the surface facing the substrate 1.
  • the insulating protective layer 13 covers a part of the extraction electrode 3.
  • a part of the extraction electrode 3 is an end portion of the extraction electrode 3 connected to the element portion 2 and a peripheral portion thereof.
  • the insulating protective layer 13 protects the connecting portion between the element portion 2 and the extraction electrode 3, making it difficult for gas or moisture to act on the connecting portion between the element portion 2 and the extraction electrode 3, and making corrosion less likely to occur.
  • the insulating protective layer 13 includes a glass coating (precoated glass) 4, a resin layer 5, and a covering portion 131.
  • the glass coating 4 is formed on the surface of the element section 2 and covers the entire element section 2. Further, the glass coating 4 covers a portion of the extraction electrode 3 at both ends of the substrate 1 in the Y-axis direction (left-right direction in FIG. 1). That is, the glass coating 4 covers the connection portion between the element part 2 and each extraction electrode 3 when viewed from the Z-axis direction (film thickness direction) of the element part 2.
  • the glass coating 4 has a through hole 41.
  • the through hole 41 is located above the trimming groove 21 and communicates with the trimming groove 21 .
  • the through hole 41 is formed by laser trimming at the same time as the trimming groove 21 is formed. That is, the through hole 41 is formed by cutting a portion of the glass coating 4 using a laser or the like. Therefore, the shape of the through hole 41 in plan view is the same as the plan shape of the trimming groove 21, and the through hole 41 and the trimming groove 21 overlap in plan view.
  • the glass coating 4 is formed of an inorganic material, for example, a glass material such as crystal glass or quartz glass, or an inorganic material containing Al 2 O 3 (alumina). Further, the glass coating 4 may be formed of a metal oxide other than alumina or a metal nitride.
  • the covering portion 131 includes a cured product of polysilsesquioxane.
  • Polysilsesquioxane is obtained by hydrolyzing trifunctional silane and is a network polymer or polyhedral cluster having a structure of (RSiO 1.5 ) n . Each silicon atom is bonded to an average of 1.5 oxygen atoms and one hydrocarbon group. Therefore, polysilsesquioxane is an inorganic compound having a cage-like skeleton formed by up to eight organic functional groups and Si--O bonds.
  • Polysilsesquioxane is an intermediate between silica (SiO 2 ) and silicone (R 2 SiO), that is, it is a stoichiometric compound of silsesquioxane (RSiO 1.5 ), and is an inorganic substance that has an affinity for organic substances. It is a nanomaterial with the following characteristics. Therefore, polysilsesquioxanes are sometimes called organic-inorganic hybrid materials.
  • the polysilsesquioxane used in this embodiment has, for example, the structural formulas of the following formulas (A), (B), and (C).
  • R is H (hydrogen atom) or an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group.
  • n is an integer from 5 to 50. n may be the same value or different values in formula (A), formula (B), and formula (C).
  • n is a value such that the weight average molecular weight (Mw) of the polysilsesquioxane is in the range of 500 to 10,000.
  • Polysilsesquioxane also reacts and cures.
  • An outline of the curing reaction of polysilsesquioxane is shown, for example, by the following formula (D) or formula (E).
  • the coating portion 131 is a cured product of polysilsesquioxane of formula (A), a cured product of polysilsesquioxane of formula (B), or a polysilsesquioxane of formula (C). It can contain a cured product of.
  • the coating portion 131 also includes a cured product of polysilsesquioxane of formula (A), a cured product of polysilsesquioxane of formula (B), and a cured product of polysilsesquioxane of formula (C). Two or more of these may be included.
  • the coating portion 131 may be a cured product obtained by reacting polysilsesquioxanes of formula (A) and formula (B), or a cured product obtained by reacting polysilsesquioxanes of formula (A) and formula (C). or a cured product obtained by reacting polysilsesquioxanes of formula (B) and formula (C). Furthermore, it may contain a cured product obtained by reacting three types of polysilsesquioxanes of formula (A), formula (B), and formula (C).
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polysilsesquioxane is preferably 500 to 10,000.
  • the terminal group of the polysilsesquioxane contains an ethoxy group. That is, the terminal group of polysilsesquioxane may contain a hydroxy group or a methoxy group, but it may improve the adhesion of the coating part 131 to the glass coating 4 and the element part 2, or In order to improve curability, it is preferable that the proportion of ethoxy groups is large. All of the terminal groups of the polysilsesquioxane may be ethoxy groups.
  • the polysilsesquioxane preferably has at least one of a phenyl group and a methyl group in its basic skeleton.
  • polysilsesquioxanes include those that have only phenyl groups as functional groups (formula (A)), those that have only methyl groups (formula (B)), and those that have phenyl and methyl groups. It is possible to use one having both (the one of formula (C)).
  • the ratio of phenyl groups in the functional groups increases, the cured product of polysilsesquioxane tends to increase in rigidity and become hard. It is preferable to adjust the ratio of groups to methyl groups.
  • polysilsesquioxane a material having an ethoxy group at the end, a phenyl group as the functional group, and a weight average molecular weight of 750 (for example, Konishi Chemical Industry Co., Ltd. SR-23) can be used. Further, as the polysilsesquioxane, a material having an ethoxy group at the end, a methyl group as the functional group, and a weight average molecular weight of 4000 may be used (for example, Konishi Chemical Industry Co., Ltd. SR-13).
  • polysilsesquioxane a material having an ethoxy group at the end and a weight average molecular weight of 5000 with both methyl and phenyl functional groups may be used (for example, Konishi Chemical Co., Ltd. SR-33 ).
  • the coating portion 131 includes a cured product of polysilsesquioxane and an inorganic filler.
  • the covering part 131 contains only a cured product of polysilsesquioxane, it becomes easier to match the linear expansion coefficient of the covering part 131 to the linear expansion coefficient of the glass coating 4 and the element part 2, resulting in thermal deformation. This makes it difficult for the covering portion 131 to peel off from the glass coating 4 and the element portion 2.
  • examples of the inorganic filler include silica, alumina, talc, kaolin, mica, barium sulfate, calcium carbonate, etc. One type of these can be used, or a mixture of two or more types can be used. can.
  • the coating portion 131 preferably contains 10% by mass or more and 50% by mass or less of a cured product of polysilsesquioxane and 50% by mass or more and 90% by mass or less of an inorganic filler.
  • the viscosity of the coating agent will not be too high or too low, making it easy to apply.
  • the shape of the covering portion 131 is easily maintained, resulting in excellent shape retention and ease of manufacture.
  • the linear expansion coefficient of the covering portion 131 can be easily adapted to the linear expansion coefficient of the glass coating 4 and the element portion 2, and the coating portion 131 may peel off from the glass coating 4 and the element portion 2 due to thermal deformation. It becomes difficult to do.
  • the coating portion 131 preferably contains only polysilsesquioxane as a component that reacts and hardens.
  • the covering part 131 has a surface covering layer 132 and a filling part 133.
  • the surface coating layer 132 is formed on the surface of the glass coating 4.
  • the surface coating layer 132 faces the upper surface of the element section 2 over almost the entire surface with the glass coating 4 interposed therebetween. Furthermore, the end of the surface coating layer 132 is located above the connection between the end of the element section 2 and the end of the extraction electrode 3. Thereby, the surface coating layer 132 covers almost the entire surface of the element section 2.
  • the filling portion 133 protrudes downward from the surface coating layer 132, and is located and filled in the through hole 41. Further, the tip (lower end) of the filling portion 133 is located within the trimming groove 21 and is filled with the trimming groove 21 .
  • a surface coating layer 132 containing a cured product of polysilsesquioxane, which is an organic-inorganic hybrid material, is provided on the surface of the glass coating 4 to cover the surface of the element portion 2, thereby preventing moisture from forming on the glass. It is possible to reduce the number of particles reaching the element portion 2 through the coating 4. Therefore, the influence of moisture on the element section 2 can be reduced, and changes in the resistance value of the element section 2 due to moisture can be reduced.
  • the thickness of the surface coating layer 132 is preferably 1 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less. In this case, it becomes difficult for moisture to reach the glass coating 4 through the surface coating layer 132, and it becomes easier to obtain the insulating protective layer 13 having sufficient moisture resistance.
  • the trimming groove 21 is filled with the filling part 133 containing a cured product of polysilsesquioxane, which is an organic-inorganic hybrid material, moisture reaches the inside of the element part 2 through the trimming groove 21. You can do less. Therefore, the influence of moisture on the element section 2 can be reduced, and changes in the resistance value of the element section 2 due to moisture can be reduced.
  • the resin layer 5 is formed on the surfaces of the surface coating layer 132 and the glass coating 4, and covers the entire surface coating layer 132 and the glass coating 4. Therefore, the resin layer 5 covers the entire element portion 2 via the surface coating layer 132 and the glass coating 4.
  • the resin layer 5 is a layer for protecting the surface coating layer 132, the glass coating 4, and the element portion 2.
  • the resin layer 5 is formed of a cured product of a coating agent containing an epoxy resin.
  • the resin layer 5 is formed on the surfaces of the surface coating layer 132 and the glass coating 4, and partially covers the pair of extraction electrodes 3. That is, the resin layer 5 covers the boundary between the glass coating 4 and the pair of extraction electrodes 3 when viewed from the thickness direction of the element portion 2, and extends continuously from the glass coating 4 to at least a portion of the pair of extraction electrodes 3. covered. Therefore, the resin layer 5 covers the element section 2.
  • the shape of the resin layer 5 in plan view is, for example, a rectangular shape. A portion of the pair of extraction electrodes 3 located between both ends of the glass coating 4 in the longitudinal direction (Y-axis direction in FIG. 1) and the metal plating layer 7 is directly covered with the resin layer 5.
  • the resin layer 5 may contain silica particles and silicone rubber particles in addition to the resin. In this case, stress generated in the resin layer 5 due to heat or the like can be alleviated compared to the case where the resin layer 5 is formed of resin alone. Therefore, the thermal expansion and contraction of the resin layer 5 tends to follow the thermal expansion and contraction of the glass coating 4 and the surface coating layer 132, and the resin layer 5, the glass coating 4, and the surface coating layer 132 become difficult to separate from each other.
  • the electronic component 10 further includes a pair of back electrodes 8.
  • the pair of back electrodes 8 are respectively provided on the lower surface of the substrate 1 (the surface where the element section 2 and the extraction electrode 3 are not provided).
  • Each of the pair of back electrodes 8 is made of, for example, an Ag-based cermet thick film electrode.
  • the pair of back electrodes 8 are located at both ends of the back surface of the substrate 1 (lower surface in FIG. 1) in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 1).
  • the pair of back electrodes 8 correspond to the pair of extraction electrodes 3 on a one-to-one basis. Note that the pair of back electrodes 8 may be omitted.
  • the external electrode 14 is a portion used as a terminal for electrically connecting the electronic component 10 to the device when the electronic component 10 is mounted on the device.
  • the external electrode 14 has a pair of electrode layers (end surface electrodes) 6 and a pair of metal plating layers 7.
  • Each of the pair of electrode layers 6 is made of a metal layer containing a metal such as Ag.
  • the pair of electrode layers 6 are located at both ends of the substrate 1 in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 1), respectively.
  • the pair of electrode layers 6 are electrically connected to the pair of extraction electrodes 3 and the pair of back electrodes 8, respectively.
  • the pair of electrode layers 6 are provided in contact with the surfaces of the end portions of the extraction electrode 3 and the back electrode 8 on the side opposite to the end portions on the element portion 2 side, respectively. Therefore, the pair of electrode layers 6 cover the pair of back electrodes 8, respectively.
  • Each electrode layer 6 is preferably formed of a conductor containing, for example, a resin component, carbon particles, and silver powder.
  • the resin component is phenoxy resin, epoxy resin, or the like.
  • the carbon particles are blended for the purpose of assisting the conductivity of the electrode layer 6.
  • carbon particles are blended as a coloring agent for recognizing the application of the conductive paste.
  • whisker-like inorganic filler whose surface is coated with a silver conductive film and flake-like silver powder can be used.
  • the whisker-like inorganic filler can improve the deflection strength of the electrode layer 6.
  • the flaky silver powder can improve the adhesion between the electrode layer 6 and the metal plating layer 7.
  • the electrode layer 6 may be a conductor formed from sputtered metal such as a nickel-chromium alloy.
  • the pair of metal plating layers 7 each include a first plating layer 71 and a second plating layer 72. Each of the pair of metal plating layers 7 is connected to a part of the corresponding extraction electrode 3 of the pair of extraction electrodes 3, and is in contact with the surface of the resin layer 5 of the insulating protective layer 13. Moreover, each of the pair of metal plating layers 7 covers the corresponding electrode layer 6 of the pair of electrode layers 6.
  • the first plating layer 71 can be formed of, for example, Ni plating.
  • the second plating layer 72 can be formed by, for example, Sn plating.
  • the external electrode 14 covers a part of the insulating protective layer 13.
  • a part of the insulating protective layer 13 is an end of the insulating protective layer 13
  • the end of the extraction electrode 3 on the element section 2 side is covered with the end of the insulating protective layer 13 . Therefore, by covering the end of the insulating protective layer 13 with the external electrode 14, the boundary between the insulating protective layer 13 and the extraction electrode 3 can be covered with the external electrode 14, thereby preventing gas and moisture from penetrating into the extraction electrode 3. It becomes difficult.
  • FIGS. 2A to 2C are explanatory diagrams showing steps involved in manufacturing the electronic component 10 of this embodiment, respectively. More specifically, FIGS. 2A to 2C are diagrams showing a series of steps for forming a substrate 1 having one chip region 12 from a sheet-like substrate 111. Further, FIGS. 3A to 3H are explanatory diagrams showing the steps involved in manufacturing the electronic component 10 of this embodiment, respectively. More specifically, FIGS. 3A to 3H are diagrams showing a series of steps for forming the electronic component 10 by providing the extraction electrode 3 on the surface of each chip region 12 of the sheet-like substrate 111.
  • a sheet-like substrate 111 is used, as shown in FIG. 2A.
  • the sheet-like substrate 111 is formed into a substantially rectangular shape when viewed from above, and is made of the same material as the substrate 1 and has the same thickness.
  • the sheet-like substrate 111 is formed larger than the substrate 1, and has a size that allows a plurality of substrates 1 to be taken.
  • a plurality of chip regions 12 having the same size as the substrate 1 are formed on the sheet-like substrate 111 .
  • Each chip area 12 corresponds to one substrate 1. That is, one electronic component 10 is manufactured by forming the element portion 2, the insulating protective layer 13, etc. in each chip region 12.
  • the plurality of chip regions 12 are provided on the sheet-like substrate 111 in parallel in the vertical and horizontal directions.
  • the sheet-like substrate 111 is divided into strip-like substrates 11 each having a plurality of chip regions 12 connected in the vertical direction, as shown in FIG. 2B.
  • the electrode layer 6 is formed on the strip-shaped substrate 11 as described later, it is laterally divided to form the substrate 1 having one chip region 12 as shown in FIG. 2C.
  • a back electrode (not shown in FIGS. 2A to 2C and 3A to 3H) is formed on the back surface of each chip region 12 of the sheet-like substrate 111.
  • extraction electrodes 3 are formed on the surface of each chip region 12 of the sheet-like substrate 111 (see FIG. 3A).
  • conductive paste of Ag-based cermet can be used for the extraction electrode 3 and the back electrode.
  • the extraction electrode 3 and the back electrode are formed by, for example, printing (applying) a conductive paste on both longitudinal ends of the front and back surfaces of the chip region 12 by screen printing, and then sintering the paste.
  • the extraction electrode 3 and the back electrode are formed by forming a metal film on both longitudinal ends of the front and back surfaces of the chip region 12 by sputtering, and then removing unnecessary parts of the film by photolithography and etching. Good too.
  • the element portions 2 are formed on the surface of each chip region 12 of the sheet-like substrate 111 (see FIG. 3B).
  • the element portion 2 is formed by, for example, printing (applying) a resistor paste made of RuO 2 on the surface of the chip region 12 by screen printing, and then baking it.
  • a glass coating 4 is formed to cover the surface of the element part 2 (see FIG. 3C).
  • the glass coating 4 is formed, for example, by printing (applying) a glass coating agent onto each chip region 12 by screen printing and then baking it.
  • trimming is performed (see FIG. 3D). Trimming is performed to adjust the resistance value of the electronic component 10. Trimming is performed by removing a portion of the element portion 2 and glass coating 4 of each chip region 12 using a laser or the like to form a trimming groove 21.
  • a covering portion 131 is formed (see FIG. 3E).
  • the coating portion 131 is formed by printing (applying) a coating agent containing polysilsesquioxane, an inorganic filler, and a solvent onto the chip area 12 by screen printing, and then drying it by heating or the like. It is formed by hardening.
  • the coating agent is printed on the surface of the glass coating 4 , it reaches the trimming groove 21 through the through hole 41 and is filled in the through hole 41 and the trimming groove 21 .
  • Polysilsesquioxane is cured at a temperature lower (approximately 150 to 200°C) than the firing temperature of glass coating 4 (600°C or higher). Therefore, the covering portion 131 can be formed at a temperature lower than the firing temperature of the glass coating 4.
  • a resin layer 5 is formed to cover the surface of the surface covering layer 132 (see FIG. 3F).
  • the resin layer 5 is formed by printing (applying) a coating agent, which will be described later, on the chip region 12 by screen printing and then curing it by heating or the like.
  • a display section is formed on the surface of the resin layer 5.
  • characters "102" are formed as the display section.
  • the display section shows the resistance value, product number, type, etc. of the electronic component 10.
  • the display portion is formed by, for example, printing ink on the surface of the resin layer 5 by stamping or the like, and then curing the ink with heat, ultraviolet rays, or the like.
  • the sheet-like substrate 111 is divided into elongated strips (primary division) to form the strip-shaped substrate 11 as shown in FIG. 2B.
  • the dividing positions of the sheet-like substrate 111 are shown in FIG. 2A by dashed lines.
  • the sheet-like substrate 111 is divided at both ends of the chip region 12 in the longitudinal direction.
  • a plurality of chip regions 12 are lined up along the longitudinal direction of the strip-shaped substrate 11.
  • extraction electrodes 3 formed in each chip region 12 are lined up along the longitudinal direction of the strip-shaped substrate 11.
  • an electrode layer 6 is formed in each chip region 12 (see FIG. 3F).
  • the electrode layer 6 is formed at the end of the strip-shaped substrate 11 in the longitudinal direction.
  • the electrode layer 6 is formed, for example, by printing (coating) and curing a conductive paste or the like. Further, the electrode layer 6 may be formed by sputtering, for example.
  • the strip-shaped substrate 11 is divided into individual pieces in each chip region 12 (secondary division) to form the substrate 1 as shown in FIG. 2C. Thereafter, a first plating layer 71 and a second plating layer 72 constituting the metal plating layer 7 are sequentially formed (see FIGS. 3G and 3H). The electronic component 10 is thus formed. The electronic component 10 is subjected to a final inspection and taping before being shipped.
  • Embodiment 1 is only one of various embodiments of the present disclosure. Embodiment 1 can be modified in various ways depending on the design, etc., as long as the objective of the present disclosure can be achieved.
  • the electronic component 10 may be a capacitor, a semiconductor device, or the like.
  • Embodiment 2 The electronic component 10 according to the present embodiment is different from the electronic component 10 according to the first embodiment in the configuration of the insulating protective layer 13.
  • configurations similar to those in Embodiment 1 will be given the same reference numerals and descriptions will be omitted as appropriate.
  • the configuration described in Embodiment 2 can be applied in appropriate combination with the configuration described in Embodiment 1 (including modified examples).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the electronic component 10 of this embodiment.
  • the insulating protective layer 13 includes a covering portion 131 and a resin layer 5. That is, in this embodiment, the insulating protective layer 13 does not include the glass coating 4 and is composed of the coating portion 131 and the resin layer 5.
  • the covering part 131 includes a surface covering layer 132 that covers the surface of the element part 2 and a filling part 133 that fills the trimming groove 21.
  • the surface coating layer 132 is formed on the surface of the element section 2 and covers the entire surface of the element section 2.
  • the surface coating layer 132 covers part of the extraction electrode 3 at both ends of the substrate 1 in the Y-axis direction (left-right direction in FIG. 4). That is, the surface coating layer 132 covers the connecting portion between the element part 2 and each extraction electrode 3 when viewed from the Z-axis direction (film thickness direction) of the element part 2.
  • the resin layer 5 is formed entirely on the surface of the surface coating layer 132.
  • the insulating protective layer 13 does not include the glass coating 4, but instead covers the element section 2 with a coating section 131 containing polysilsesquioxane. Therefore, the high firing temperature when forming the glass coating 4 does not act on the element portion 2, and the change in resistance value of the element portion 2 due to heat becomes small.
  • the electronic component (10) includes the substrate (1), the element section (2), and the insulating protective layer (13).
  • the element section (2) is formed on the substrate (1).
  • the insulating protective layer (13) covers the element section (2).
  • the element portion (2) has a trimming groove (21).
  • the insulating protective layer (13) has a coating portion (131) containing a cured product of polysilsesquioxane.
  • the covering part (131) includes a surface covering layer (132) that covers the surface of the element part (2), and a filling part (133) that fills the trimming groove (21).
  • the hygroscopicity of the insulating protective layer (13) can be reduced by the coating portion (131) containing the cured product of polysilsesquioxane, and the element portion (2) is less likely to be affected by moisture. Therefore, changes in characteristics due to humidity are small.
  • a second aspect is the electronic component (10) according to the first aspect, in which the coating portion (131) contains a cured product of polysilsesquioxane of 10% by mass or more and 50% by mass or less, and 50% by mass. 90% by mass or less of an inorganic filler.
  • the covering portion (131) has excellent shape retention and is easy to manufacture.
  • a third aspect is the electronic component (10) according to the first or second aspect, in which the surface coating layer (132) has a thickness of 1 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the element portion (2) is less affected by moisture, and changes in characteristics due to moisture are small.
  • a fourth embodiment is an electronic component (10) according to any one of the first to third embodiments, in which the terminal group of the polysilsesquioxane contains an ethoxy group.
  • the adhesion of the covering part (131) to the element part (2) or the glassy member is excellent.
  • a fifth embodiment is an electronic component (10) according to any one of the first to fourth embodiments, in which the polysilsesquioxane has at least one of a phenyl group and a methyl group in its skeleton.
  • cracks are less likely to occur in the covering portion (131).
  • a sixth aspect is the electronic component (10) according to any one of the first to fifth aspects, wherein when the element part (2) is viewed from above, the covering part (131) is attached to the element part (2). It covers the entire upper part.
  • the influence of moisture on the element portion (2) can be further reduced, and changes in characteristics due to moisture are small.
  • a seventh aspect is the electronic component (10) according to any one of the first to sixth aspects, wherein the insulating protective layer (13) is a glass coating (4) provided on the surface of the element part (2). Furthermore, it is equipped with.
  • the surface coating layer (132) is provided on the surface of the glass coating (4).
  • the filling portion (133) penetrates the glass coating (4) and fills the trimming groove (21).
  • the hygroscopicity of the insulating protective layer (13) can be reduced by the glass coating (4), the element portion (2) is less likely to be affected by moisture, and changes in characteristics due to moisture are small.
  • An eighth aspect is the electronic component (10) according to any one of the first to sixth aspects, wherein the insulating protective layer (13) is a resin layer ( 5).
  • the surface coating layer (132) is provided on the surface of the element section (2).
  • the hygroscopicity of the insulating protective layer (13) can be reduced by the coating portion (131) containing polysilsesquioxane, and the element portion (2) is less likely to be affected by moisture. Characteristic changes due to humidity are small.
  • Example 1 The square chip resistor (electronic component 10) shown in FIG. 1 was produced according to the steps shown in FIGS. 2A to 2C and 3A to 3H.
  • a resistor element part 2 containing RuO 2 etc. was formed on the surface of an alumina substrate (substrate 1) under firing conditions of 850° C. for 10 minutes.
  • an Ag-based cermet thick film electrode (lead electrode 3) was formed under firing conditions of 850° C./10 minutes.
  • precoated glass (glass coating 4) was formed under firing conditions of 600° C./50 minutes.
  • a coating portion 131 was formed using a coating agent containing polysilsesquioxane.
  • an epoxy resin layer (resin layer 5) was formed under curing conditions of 200° C./10 minutes.
  • polysilsesquioxane a material having an ethoxy group at the end, a phenyl group as the functional group, and a weight average molecular weight of 750 was used (SR-23, Konishi Chemical Industry Co., Ltd.).
  • a polysilsesquioxane material was prepared by dissolving 70 g of this polysilsesquioxane in 30 g of a solvent (ethylcarbyrol), and this polysilsesquioxane material was used as a coating agent. Then, this coating agent was printed on the surface of the glass coating 4 and filled into the trimming grooves 21, and after drying at 120° C. for 30 minutes, it was cured at 200° C. for 1 hour to form the coating portion 131.
  • the coating agent of Example 1 did not contain an inorganic filler, the viscosity was lower than that of the coating agents of Examples 2 and 3, and it spread more than the glass coating 4, making it difficult to control printing.
  • Example 2 A mixture of 14.3 g of the polysilsesquioxane material (polysilsesquioxane solid content: 10 g) of Example 1 and 40 g of silica having an average particle size of 1.5 ⁇ m was used as a coating agent. The rest was the same as in Example 1.
  • Example 3 A mixture of 14.3 g of the polysilsesquioxane material of Example 1 (solid content of polysilsesquioxane 10 g) and 15 g of kaolin having an average particle size of 1.4 ⁇ m was used as a coating agent. The rest was the same as in Example 1.
  • Example 4 The square chip resistor (electronic component 10) shown in FIG. 4 was produced according to the steps shown in FIGS. 2A to 2C and 3A to 3H. In this case, no precoat glass (glass coating 4) was formed. Further, the same coating agent as in Example 2 was used. The procedures other than these were the same as in Example 1.
  • FIG. 5 is a sectional view showing an electronic component 10X of a comparative example.
  • the electronic component 10X (square chip resistor) shown in FIG. 5 was produced according to the steps shown in FIGS. 2A to 2C and 3A to 3H. In this case, the same procedure as Example 1 was carried out except that the coating portion containing the cured product of polysilsesquioxane was not formed. Note that the through hole 41 and the trimming groove 21 are filled with the resin of the resin layer 5.
  • FIGS. 6A to 6C are graphs showing the test time and resistance value change rate in the humidity test of the reference example, respectively.
  • FIG. 6A is a graph showing the resistance value of the chip resistor according to the reference example after 100 hours with an applied voltage of 150 V under conditions of a temperature of 40° C. and a humidity of 95%.
  • FIG. 6B is a graph showing the resistance value of the chip resistor according to the reference example after 100 hours with an applied voltage of 150 V under conditions of a temperature of 60° C. and a humidity of 95%.
  • FIG. 6C is a graph showing the resistance value of the chip resistor according to the reference example after 100 hours with an applied voltage of 150 V under conditions of a temperature of 85° C. and a humidity of 85%. Under any temperature/humidity conditions, the rate of change in resistance of the chip resistor according to the reference example was 0.0%, and it was found that there was no change in resistance unless trimming grooves were formed.
  • FIG. 7A to 7C are graphs showing test time and rate of change in resistance value in a moisture resistance test of a chip resistor according to a comparative example including an insulating protective layer 13 having resin layers 5 having different water absorption rates.
  • FIG. 7A is a graph showing the test time and resistance value change rate in a moisture resistance test of a chip resistor when the resin layer 5 has a water absorption rate of 0.28%.
  • FIG. 7B is a graph showing test time and resistance value change rate in a moisture resistance test of a chip resistor when the resin layer 5 has a water absorption rate of 2.14%.
  • FIG. 7A is a graph showing the test time and resistance value change rate in a moisture resistance test of a chip resistor when the resin layer 5 has a water absorption rate of 2.14%.
  • 7C is a graph showing the test time and resistance value change rate in a moisture resistance test of a chip resistor when the resin layer 5 has a water absorption rate of 0.71%. From the results of (Evaluation 2), it was found that the higher the water absorption rate of the resin layer 5 included in the insulating protective layer 13, the higher the rate of change in resistance value.
  • the water absorption rate is determined by curing only the resin of the resin layer 5 of the insulating protective layer 13, measuring the initial mass of the cured resin film of the resin layer 5, and testing the cured film at a temperature of 85°C/humidity of 85%. After being left for 500 hours, the mass was measured and calculated using the following formula.
  • Water absorption rate (%) ⁇ (mass after standing) - (initial mass) ⁇ / (initial mass) x 100 (Rating 3)
  • a moisture resistance test was conducted on the chip resistor according to Example 2 and the chip resistor according to Comparative Example. In both the chip resistor according to Example 2 and the chip resistor according to Comparative Example, the water absorption rate of the resin layer 5 of the insulating protective layer 13 was 0.28%.
  • the humidity test after measuring the initial resistance values of the chip resistor according to Example 2 and the chip resistor according to the comparative example, the temperature/humidity conditions were set to 85°C/85%, and the applied voltage was 150V.
  • FIGS. 8A and 8B The resistance value of the chip resistor after 100 hours was measured, and the rate of change in resistance value from the initial resistance value was determined.
  • the number of chip resistors of Example 2 and the chip resistors of Comparative Example was 30, and their average resistance value change rates are shown in FIGS. 8A and 8B. That is, FIG. 8A is a graph showing the test time and resistance value change rate in the moisture resistance test of the chip resistor according to Example 2.
  • FIG. 8B is a graph showing test time and resistance value change rate in a humidity test of a chip resistor according to a comparative example.
  • Table 1 shows the rate of change in resistance when the moisture resistance test (Evaluation 3) was conducted for Examples 1 to 4 and Comparative Examples.
  • the hygroscopicity of the insulating protective layer can be reduced by the coating portion containing polysilsesquioxane, the element portion is less likely to be affected by moisture, and changes in characteristics due to moisture are small. Therefore, the moisture resistance of the electronic component is improved. In this way, the electronic component according to the present disclosure is industrially useful.

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Abstract

湿気による特性変化が小さい電子部品を提供する。電子部品(10)は、基板(1)と、素子部(2)と、絶縁保護層(13)と、を備える。素子部(2)は、基板(1)上に形成される。絶縁保護層(13)は、素子部(2)を覆う。素子部(2)は、トリミング溝(21)を有する。絶縁保護層(13)は、ポリシルセスキオキサンの硬化物を含む被覆部(131)を有する。被覆部(131)は、素子部(2)の表面を覆う表面被覆層(132)と、トリミング溝(21)に充填される充填部(133)と、を有する。

Description

電子部品
 本開示は、一般に電子部品に関する。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、固定抵抗器の製造方法が記載されている。この製造方法では、まず、抵抗体を絶縁体の基体上に形成する。次に、この抵抗体が形成された抵抗器本体表面に、3官能性単位のオルガノシルセスキオキサンと4官能性単位のシリケートとを混合してシラノールを形成するとともにこのシラノールを縮合させて無煙塗料を形成して塗布する。次に、上記抵抗器本体の表面に金属酸化物系ポリマーと無機フィラーとからなる表示材料により表示を形成する。次に、この抵抗器本体を、真空炉内の真空中で100~200℃の温度で熱処理し、上記塗料の有機成分を揮発させ、その抵抗器本体表面に有機成分の少ない酸化シリコンの重合体を残している。
日本国特許第3645014号公報
 上記のような抵抗器などの電子部品にあっては、湿気による特性変化を少なくすることが望まれていた。
 本開示は、湿気による特性変化が小さい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る素子部と、前記素子部を覆う絶縁保護層と、を備える。前記素子部は、トリミング溝を有する。前記絶縁保護層は、ポリシルセスキオキサンの硬化物を含む被覆部を有する。前記被覆部は、前記素子部の表面を覆う表面被覆層と、前記トリミング溝に充填される充填部と、を有する。
 本開示によれば、ポリシルセスキオキサンを含む被覆部により絶縁保護層の吸湿性を低減することができ、素子部に湿気の影響が及びにくくなって、湿気による特性変化が小さい電子部品を提供することができる。
図1は、実施形態1の電子部品(チップ抵抗器)を示す断面図である。 図2Aは、実施形態1の電子部品(チップ抵抗器)の製造にかかる一工程を示す説明図である。 図2Bは、実施形態1の電子部品(チップ抵抗器)の製造にかかる一工程を示す説明図である。 図2Cは、実施形態1の電子部品(チップ抵抗器)の製造にかかる一工程を示す説明図である。 図3Aは、実施形態1の電子部品(チップ抵抗器)の製造にかかる一工程を示す説明図である。 図3Bは、実施形態1の電子部品(チップ抵抗器)の製造にかかる一工程を示す説明図である。 図3Cは、実施形態1の電子部品(チップ抵抗器)の製造にかかる一工程を示す説明図である。 図3Dは、実施形態1の電子部品(チップ抵抗器)の製造にかかる一工程を示す説明図である。 図3Eは、実施形態1の電子部品(チップ抵抗器)の製造にかかる一工程を示す説明図である。 図3Fは、実施形態1の電子部品(チップ抵抗器)の製造にかかる一工程を示す説明図である。 図3Gは、実施形態1の電子部品(チップ抵抗器)の製造にかかる一工程を示す説明図である。 図3Hは、実施形態1の電子部品(チップ抵抗器)の製造にかかる一工程を示す説明図である。 図4は、実施形態2の電子部品(チップ抵抗器)を示す断面図である。 図5は、比較例の電子部品(チップ抵抗器)を示す断面図である。 図6Aは、参考例の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。 図6Bは、参考例の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。 図6Cは、参考例の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。 図7Aは、吸水率の異なる絶縁保護層を備えた比較例の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。 図7Bは、吸水率の異なる絶縁保護層を備えた比較例の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。 図7Cは、吸水率の異なる絶縁保護層を備えた比較例の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。 図8Aは、実施例2の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。 図8Bは、比較例の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。
 以下、実施形態に係る電子部品について、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の1つに過ぎない。下記の実施形態は、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。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
 図中にX軸、Y軸及びZ軸を規定する矢印を図示しているが、これらの矢印は、説明の都合上図示しているだけであり、電子部品の方向を限定する趣旨ではなく、実体を伴わない。X軸、Y軸及びZ軸は、相互に直交する。
 また以下において、「平面方向」とは、「XY平面方向」を意味し、「厚さ方向」とは、「Z軸方向」を意味し、「平面視」とは、Z軸方向に沿って視ることを意味し、「正面視」とは、X軸方向に沿って視ることを意味する。また、Y軸方向は左右方向と言い換える場合があり、Z軸方向は上下方向と言い換える場合がある。
 (実施形態1)
 (1)概要
 本実施形態の電子部品は、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。
 このようなチップ抵抗器では、抵抗値を調整するために、抵抗体の一部分をレーザ等によりカットすること、いわゆるレーザトリミングが行われている。従って、レーザトリミング後の抵抗体には、トリミング溝が形成されている。
 また、抵抗体は絶縁保護層により覆われている。絶縁保護層は、樹脂層とガラス被膜とを有している。ガラス被膜は、トリミング溝以外の部分において、抵抗体の表面上(基板と対向していない面上)に設けられている。樹脂層はガラス被膜(プリコートガラス)の表面上(基板と対向していない面上)に設けられている。また、樹脂層は、トリミング溝にも充填されている。
 このように絶縁保護層で抵抗体を覆うことにより、湿気が抵抗体に到達しにくいようにし、湿気による抵抗体の抵抗値の変化を低減している。しかし、樹脂層は吸湿しやすいため、樹脂層を通じて湿気(水分)がトリミング溝にまで到達することがあった。従って、このような電子部品では、吸湿試験において、樹脂層が吸湿することにより、水分がトリミング溝にまで達し、抵抗値の変化が起こることがあった。
 上記のように、トリミング溝に充填した樹脂層の樹脂では、吸湿性の低減効果が小さい。そこで、樹脂層よりも吸湿性の低いガラス被膜の一部をトリミング溝に充填することが考えられる。この場合、トリミング溝にプリコートガラスを再度コーティングして、ガラス被膜を形成しなければならない。従って、再度コーティングしたプリコートガラスの高温硬化が必要となり、この高温のために、トリミングで調整した抵抗値が変わってしまうことがあった。
 そこで、本発明者らは、ポリシルセスキオキサンを使用した絶縁保護層により抵抗体を保護する発明に至った。当該発明について、図1に示す。図1は、実施形態1の電子部品10(チップ抵抗器)を示す断面図である。
 すなわち、本実施形態の電子部品10であるチップ抵抗器は、基板1と、素子部2と、絶縁保護層13と、を備える。素子部2は抵抗体であって、基板1上に形成される。絶縁保護層13は、素子部2を覆う。素子部2は、トリミング溝21を有する。絶縁保護層13は、ポリシルセスキオキサンを含む被覆部131を有する。被覆部131は、素子部2の表面を覆う表面被覆層132と、トリミング溝21に充填される充填部133と、を有する。
 本実施形態によれば、被覆部131が、ポリシルセスキオキサンを含んでいる。このため、被覆部131の吸湿性は、ガラス被膜のようなガラスと同様に、小さい。従って、被覆部131により抵抗体(素子部2)に湿気が到達しにくくなり、湿気によるチップ抵抗器の抵抗値の変化を小さくすることができる。また、ポリシルセスキオキサンは、樹脂のように液状のコーティング剤のようにして取り扱うことができ、しかも、150℃~200℃で硬化可能であるため、コーティング剤を硬化させる際に、抵抗体が高温に曝されにくく、高温によるチップ抵抗器の抵抗値の変化もほとんどない。このため、本実施形態の電子部品10は、吸湿試験での抵抗値変化の少ないチップ抵抗器として形成することができる。
 (2)詳細
 (2.1)電子部品の構造
 本実施形態の電子部品10であるチップ抵抗器は、図1に示すように、基板1と、素子部2と、絶縁保護層13と、を備えている。また、電子部品10は、さらに、引き出し電極3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、Al(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Z軸方向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の一面上(図1の上面)に設けられている。素子部2は、例えば、RuO、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。
 素子部2は、トリミング溝21を有している。トリミング溝21は、素子部2の一部をレーザなどで除去して形成される。トリミング溝21の底面は、基板1の上面で構成されている。トリミング溝21の側面は、素子部2のトリミング溝21に臨む面で構成されている。トリミング溝21は、素子部2の抵抗値を調整するために形成されるものであり、これにより、電子部品10毎の抵抗値のばらつきを低減することができる。トリミング溝21の長さ、幅及び形状は、目的とする抵抗値によって異なる。
 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。引き出し電極3は、それぞれ、素子部2の左右方向(図1のY軸方向)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、パラジウム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に接触しにくいようにして、素子部2を保護するための層である。また、絶縁保護層13は、電気的な絶縁性を有する層であり、素子部2の電気的な絶縁性も確保している。
 絶縁保護層13は、素子部2の全体を覆っている。すなわち、絶縁保護層13は、素子部2の基板1の方に向いている面以外の表面を覆っている。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、ガラス被膜(プリコートガラス)4と、樹脂層5と、被覆部131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。また、ガラス被膜4は、基板1のY軸方向(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Z軸方向(膜厚方向)から見て、素子部2と各引き出し電極3との接続部分を覆っている。
 ガラス被膜4は、貫通孔41を有している。貫通孔41は、トリミング溝21の上方に位置し、トリミング溝21と連通している。貫通孔41は、トリミング溝21を形成する際のレーザトリミングで同時に形成される。すなわち、貫通孔41は、ガラス被膜4の一部がレーザ等により切除されて形成される。従って、平面視における貫通孔41の形状は、トリミング溝21の平面形状と同じであり、平面視において、貫通孔41とトリミング溝21とは重なっている。
 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Al(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。
 被覆部131は、ポリシルセスキオキサンの硬化物を含む。ポリシルセスキオキサンは、3官能性シランを加水分解することで得られ、(RSiO1.5の構造を持つネットワーク型ポリマー又は多面体クラスターである。各シリコン原子は、平均が1.5個(Sesqui)の酸素原子と1つの炭化水素基と結合している。従って、ポリシルセスキオキサンは、最大8つまでの有機官能基とSi-O結合で形成されたカゴ状骨格を持つ無機化合物である。ポリシルセスキオキサンは、シリカ(SiO)とシリコーン(RSiO)の中間、つまり、シルセスキオキサン(RSiO1.5)の化学量論的化合物であり、有機物に親和性を持つ無機物という特性を有するナノ材料である。従って、ポリシルセスキオキサンは、有機・無機ハイブリッド材料と呼ばれることもある。
 本実施形態におけるポリシルセスキオキサンは、例えば、以下の式(A)、式(B)及び式(C)の構造式を有するものが使用される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 式(A)、式(B)及び式(C)において、Rは、H(水素原子)又はメチル基、エチル基などのアルキル基である。nは、5~50の整数である。nは、式(A)のものと、式(B)のものと、式(C)のものとの間で、同じ値であってもよいし、それぞれ、異なる値であってもよい。nは、ポリシルセスキオキサンの重量平均分子量(Mw)が、500~10000の範囲となるような値であることが好ましい。
 またポリシルセスキオキサンは、反応して硬化する。ポリシルセスキオキサンの硬化反応の概略は、例えば、以下の式(D)又は式(E)で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 本実施形態では、被覆部131は、式(A)のポリシルセスキオキサンの硬化物、又は式(B)のポリシルセスキオキサンの硬化物、又は式(C)のポリシルセスキオキサンの硬化物を含有することができる。
 また、被覆部131は、式(A)のポリシルセスキオキサンの硬化物と、式(B)のポリシルセスキオキサンの硬化物と、式(C)のポリシルセスキオキサンの硬化物うちの2種類以上を含有してもよい。
 また、被覆部131は、式(A)と式(B)とのポリシルセスキオキサンが反応した硬化物、又は式(A)と式(C)とのポリシルセスキオキサンが反応した硬化物、又は式(B)と式(C)とのポリシルセスキオキサンが反応した硬化物を含有してもよい。さらに、式(A)、式(B)及び式(C)の3種類のポリシルセスキオキサンが反応した硬化物を含有してもよい。
 本実施形態では、ポリシルセスキオキサンの重量平均分子量(Mw)が、500~10000であることが好ましい。これにより、ポリシルセスキオキサンを含有するコーティング剤で被覆部131を形成する際に、コーティング剤の粘度が高すぎたり低すぎたりすることがなく、塗布しやすくなる。
 本実施形態では、ポリシルセスキオキサンの末端基がエトキシ基を含むことが好ましい。すなわち、ポリシルセスキオキサンの末端基がヒドロキシ基やメトキシ基を含んでいてもよいが、ガラス被膜4及び素子部2への被覆部131の密着性を向上させたり、ポリシルセスキオキサンの硬化性を向上させたりするために、エトキシ基の割合が多いことが好ましい。ポリシルセスキオキサンの末端基が全てエトキシ基であってもよい。
 本実施形態では、ポリシルセスキオキサンは、基本骨格中に、フェニル基及びメチル基の少なくとも一方を有することが好ましい。すなわち、ポリシルセスキオキサンは、官能基としてフェニル基のみを有するもの(式(A)のもの)と、メチル基のみを有するもの(式(B)のもの)と、フェニル基とメチル基の両方を有するもの(式(C)のもの)と、を使用可能である。ポリシルセスキオキサンの硬化物は、官能基におけるフェニル基の割合が多くなると、剛直性が増加して固くなる傾向にあるため、被覆部131にクラックが生じにくくなるように、官能基におけるフェニル基とメチル基との割合を調整することが好ましい。
 ポリシルセスキオキサンとしては、末端にエトキシ基を有し、官能基はフェニル基で、重量平均分子量750である材料(例えば、小西化学工業株式会社SR-23)を使用することができる。また、ポリシルセスキオキサンとしては、末端にエトキシ基を有し、官能基はメチル基で、重量平均分子量4000である材料を用いてもよい(例えば、小西化学工業株式会社SR-13)。さらに、ポリシルセスキオキサンとして、末端にエトキシ基を有し、官能基はメチル基とフェニル基の両方で重量平均分子量5000である材料を用いてもよい(例えば小西化学工業株式会社SR-33)。
 被覆部131は、ポリシルセスキオキサンの硬化物と、無機フィラーと、を含むことが好ましい。この場合、被覆部131がポリシルセスキオキサンの硬化物のみを含む場合に比べて、被覆部131の線膨張係数をガラス被膜4及び素子部2の線膨張係数に適合させやすくなり、熱変形により被覆部131がガラス被膜4及び素子部2から剥離しにくくなる。
 無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ、タルク、カオリン、マイカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどを例示することができ、これらの1種類を使用することができ、あるいは2種類以上の混合物を使用することができる。
 被覆部131は、10質量%以上50質量%以下のポリシルセスキオキサンの硬化物と、50質量%以上90質量%以下の無機フィラーと、を含むことが好ましい。このような範囲であると、ポリシルセスキオキサンを含有するコーティング剤で被覆部131を形成する際に、コーティング剤の粘度が高すぎたり低すぎたりすることがなく、塗布しやすくなる。また、上記範囲であると、被覆部131の形状が保ちやすくなって保形性に優れ、製造しやすくなる。また、上記範囲であると、被覆部131の線膨張係数をガラス被膜4及び素子部2の線膨張係数に適合させやすくなって、熱変形により被覆部131がガラス被膜4及び素子部2から剥離しにくくなる。なお、被覆部131は、反応して硬化する成分としてはポリシルセスキオキサンのみを含有することが好ましい。
 被覆部131は、表面被覆層132と充填部133とを有する。表面被覆層132は、ガラス被膜4の表面上に形成されている。表面被覆層132は、ガラス被膜4を介して、素子部2の上面とほぼ全面にわたって対向している。また、表面被覆層132の端部は、素子部2の端部と引き出し電極3の端部との接続部分の上方に位置している。これにより、表面被覆層132は、素子部2の表面のほぼ全面を覆っている。
 充填部133は、表面被覆層132から下方に向いて突出し、貫通孔41内に位置して充填されている。また、充填部133の先端(下端)は、トリミング溝21内に位置して充填されている。
 本実施形態では、有機無機ハイブリッド材料であるポリシルセスキオキサンの硬化物を含む表面被覆層132をガラス被膜4の表面上に設けることによって、素子部2の表面を覆うことで、湿気がガラス被膜4を通じて素子部2に到達するのを少なくすることができる。従って、湿気が素子部2に与える影響を小さくすることができ、湿気による素子部2の抵抗値の変化を小さくすることができる。
 本実施形態では、表面被覆層132の厚みは、1μm以上30μm以下であることが好ましい。この場合、湿気が表面被覆層132を通じてガラス被膜4に到達しにくくなり、十分な耐湿性を有する絶縁保護層13が得やすくなる。
 また、本実施形態では、有機無機ハイブリッド材料であるポリシルセスキオキサンの硬化物を含む充填部133がトリミング溝21に充填されているため、湿気がトリミング溝21を通じて素子部2の内部に到達するのを少なくすることができる。従って、湿気が素子部2に与える影響を小さくすることができ、湿気による素子部2の抵抗値の変化を小さくすることができる。
 樹脂層5は、表面被覆層132及びガラス被膜4の表面上に形成されており、表面被覆層132及びガラス被膜4を全体にわたって覆っている。従って、樹脂層5は、表面被覆層132及びガラス被膜4を介して素子部2の全体を覆っている。
 樹脂層5は、表面被覆層132、ガラス被膜4及び素子部2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、表面被覆層132及びガラス被膜4の表面上に形成され、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を覆っている。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Y軸方向)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及び表面被覆層132の熱伸縮に追随しやすくなり、樹脂層5とガラス被膜4及び表面被覆層132が剥離しにくくなる。
 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機器と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、それぞれ一対の引き出し電極3及びそれぞれ一対の裏面電極8と電気的に接続されている。一対の電極層6は、それぞれ引き出し電極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、それぞれ一対の裏面電極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により、電極層6のたわみ強度の向上が図れる。フレーク状銀粉末により、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)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~図2C及び図3A~図3Hに基づいて説明する。図2A~図2Cは、それぞれ本実施形態の電子部品10の製造にかかる工程を示す説明図である。より具体的には、図2A~図2Cは、シート状基板111から一つのチップ領域12を有する基板1を形成する一連の工程を示した図である。また、図3A~図3Hは、それぞれ本実施形態の電子部品10の製造にかかる工程を示す説明図である。より具体的には、図3A~図3Hは、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を設け、電子部品10を形成する一連の工程を示した図である。
 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を複数個取ることが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~図2C及び図3A~図3H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、RuO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の一部をレーザ等で除去してトリミング溝21を形成することにより行われる。
 トリミングの後、被覆部131を形成する(図3E参照)。被覆部131は、ポリシルセスキオキサン、無機フィラー及び溶剤を含有する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、加熱などにより乾燥し、ポリシルセスキオキサンが加熱等により硬化することで形成される。コーティング剤は、ガラス被膜4の表面上に印刷されると、貫通孔41と通じてトリミング溝21に達し、貫通孔41及びトリミング溝21に充填される。ポリシルセスキオキサンは、ガラス被膜4の焼成温度(600℃以上)よりも低い温度(150~200℃程度)で硬化する。従って、被覆部131は、ガラス被膜4の焼成温度よりも低い温度で形成することができる。
 被覆部131の形成後、表面被覆層132の表面を覆う樹脂層5を形成する(図3F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3F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される。
 (3)変形例
 実施形態1は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態1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。電子部品10は、コンデンサ又は半導体装置などであってもよい。
 (実施形態2)
 本実施形態に係る電子部品10は、絶縁保護層13の構成が実施形態1に係る電子部品10と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。実施形態2で説明した構成は、実施形態1で説明した構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて適用可能である。
 図4は、本実施形態の電子部品10を示す断面図である。図4に示すように、本実施形態では、絶縁保護層13は、被覆部131と、樹脂層5とを備えている。すなわち、本実施形態では、絶縁保護層13がガラス被膜4を備えず、被覆部131と樹脂層5で構成されている。
 被覆部131は、素子部2の表面を覆う表面被覆層132と、トリミング溝21に充填される充填部133とを備えている。表面被覆層132は、素子部2の表面上に形成され、素子部2の表面全体を覆っている。表面被覆層132は、基板1のY軸方向(図4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、表面被覆層132は、素子部2のZ軸方向(膜厚方向)から見て、素子部2と各引き出し電極3との接続部分を覆っている。樹脂層5は、表面被覆層132の表面上に全体にわたって形成されている。
 本実施形態では、絶縁保護層13がガラス被膜4を備えておらず、その代わりに、ポリシルセスキオキサンを含む被覆部131で素子部2を覆っている。このため、ガラス被膜4を形成する際の高い焼成温度が、素子部2に作用せず、素子部2の熱による抵抗値の変化が小さくなる。
 (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、素子部(2)と、絶縁保護層(13)と、を備える。素子部(2)は、基板(1)上に形成される。絶縁保護層(13)は、素子部(2)を覆う。素子部(2)は、トリミング溝(21)を有する。絶縁保護層(13)は、ポリシルセスキオキサンの硬化物を含む被覆部(131)を有する。被覆部(131)は、素子部(2)の表面を覆う表面被覆層(132)と、トリミング溝(21)に充填される充填部(133)と、を有する。
 この態様によれば、ポリシルセスキオキサンの硬化物を含む被覆部(131)により絶縁保護層(13)の吸湿性を低減することができ、素子部(2)に湿気の影響が及びにくくなって、湿気による特性変化が小さい。
 第2の態様は、第1の態様に係る電子部品(10)であって、被覆部(131)は、10質量%以上50質量%以下のポリシルセスキオキサンの硬化物と、50質量%以上90質量%以下の無機フィラーと、を含む。
 この態様によれば、被覆部(131)の保形性に優れ、製造しやすい。
 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、表面被覆層(132)の厚みは、1μm以上30μm以下である。
 この態様によれば、素子部(2)に湿気の影響が及びにくくなって、湿気による特性変化が小さい。
 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、ポリシルセスキオキサンの末端基がエトキシ基を含む。
 この態様によれば、素子部(2)又はガラス質部材に対する被覆部(131)の密着性が優れる。
 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、ポリシルセスキオキサンは、骨格中に、フェニル基及びメチル基の少なくとも一方を有する。
 この態様によれば、被覆部(131)にクラックが生じにくくなる。
 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、素子部(2)を平面視したとき、被覆部(131)は素子部(2)の上方全体を覆っている。
 この態様によれば、素子部(2)に対する湿気の影響をより少なくでき、湿気による特性変化が小さい。
 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、絶縁保護層(13)は、素子部(2)の表面に設けられるガラス被膜(4)をさらに備える。表面被覆層(132)は、ガラス被膜(4)の表面に設けられている。充填部(133)は、ガラス被膜(4)を貫通してトリミング溝(21)に充填されている。
 この態様によれば、ガラス被膜(4)により絶縁保護層(13)の吸湿性を低減することができ、素子部(2)に湿気の影響が及びにくくなって、湿気による特性変化が小さい。
 第8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、絶縁保護層(13)は、表面被覆層(132)の表面上に設けられる樹脂層(5)をさらに備える。表面被覆層(132)は、素子部(2)の表面上に設けられている。
 この態様によれば、ポリシルセスキオキサンを含む被覆部(131)により絶縁保護層(13)の吸湿性を低減することができ、素子部(2)に湿気の影響が及びにくくなって、湿気による特性変化が小さい。
 (実施例1)
 図1に示す角チップ抵抗器(電子部品10)を図2A~図2C及び図3A~図3Hに示す工程に従って作成した。この電子部品は、アルミナ基板(基板1)の表面上に、RuO等を含む抵抗体(素子部2)を850℃/10分間の焼成条件で形成した。次に、Ag系サーメット厚膜電極(引き出し電極3)を850℃/10分間の焼成条件で形成した。次に、プリコートガラス(ガラス被膜4)を600℃/50分間の焼成条件で形成した。次に、ポリシルセスキオキサンを含むコーティング剤を使用して被覆部131を形成した。次に、エポキシ樹脂層(樹脂層5)を200℃/10分間の硬化条件で形成した。
 ポリシルセスキオキサンとしては、末端にエトキシ基を有し、官能基はフェニル基で、重量平均分子量750である材料を用いた(小西化学工業株式会社SR-23)。このポリシルセスキオキサン70gを溶剤(エチルカルビロール)30gで溶解してポリシルセスキオキサン材料を調製し、このポリシルセスキオキサン材料をコーティング剤として用いた。そして、このコーティング剤をガラス被膜4の表面上に印刷するとともに、トリミング溝21に充填し、120℃/30分の乾燥後、200℃/1時間で硬化を行って被覆部131を形成した。なお、実施例1のコーティング剤は、無機フィラーを含んでいないため、実施例2及び3のコーティング剤に比べて、粘度が低くなり、ガラス被膜4よりも広がって印刷が制御しにくかった。
 (実施例2)
 実施例1のポリシルセスキオキサン材料14.3g(ポリシルセスキオキサン固形分10g)に、平均粒径が1.5μmのシリカ40gを加えて混合したものをコーティング剤として用いた。これ以外は、実施例1と同様にした。
 (実施例3)
 実施例1のポリシルセスキオキサン材料14.3g(ポリシルセスキオキサン固形分10g)に、平均粒径が1.4μmのカオリン15gを加えて混合したものをコーティング剤として用いた。これ以外は、実施例1と同様にした。
 (実施例4)
 図4に示す角チップ抵抗器(電子部品10)を図2A~図2C及び図3A~図3Hに示す工程に従って作成した。この場合、プリコートガラス(ガラス被膜4)の形成を行わなかった。また実施例2と同様のコーティング剤を使用した。これら以外は、実施例1と同様にした。
 (比較例)
 図5は、比較例の電子部品10Xを示す断面図である。図5に示す電子部品10X(角チップ抵抗器)を図2A~図2C及び図3A~図3Hに示す工程に従って作成した。この場合、ポリシルセスキオキサンの硬化物を含む被覆部の形成を行わなかった以外は、実施例1と同様にした。なお、貫通孔41及びトリミング溝21には、樹脂層5の樹脂が充填されている。
 (参考例)
 貫通孔及びトリミング溝を形成しなかった以外は、実施例1と同様の角チップ抵抗器を作成した。
 (評価1)
 参考例について、耐湿試験を行った。すなわち、参考例の初期の抵抗値を測定後、3種類の温度/湿度条件下(40℃/95%、60℃/95%、85℃/85%)、印加電圧150Vで100時間経過後の抵抗値を測定し、初期値からの抵抗値変化率を求めた。それぞれの温度/湿度条件において測定した参考例の個数は30個とし、その平均の抵抗値変化率を図6A~図6Cに示す。すなわち、図6A~図6Cは、それぞれ参考例の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。図6Aは、温度40℃、湿度95%の条件下において、印加電圧150Vで100時間経過した後の参考例にかかるチップ抵抗器の抵抗値の値を示すグラフである。また、図6Bは、温度60℃、湿度95%の条件下において、印加電圧150Vで100時間経過した後の参考例にかかるチップ抵抗器の抵抗値の値を示すグラフである。図6Cは、温度85℃、湿度85%の条件下において、印加電圧150Vで100時間経過した後の参考例にかかるチップ抵抗器の抵抗値の値を示すグラフである。いずれの温度/湿度条件の場合も、参考例にかかるチップ抵抗器の抵抗変化率は0.0%であり、トリミング溝を形成しなければ抵抗値変化がないことが分かった。
 (評価2)
 比較例において、絶縁保護層13の樹脂層5の吸水率が、それぞれ0.28%、2.14%、0.71%である3種類の異なるチップ抵抗器を準備した。これらの比較例のチップ抵抗器について、初期の抵抗値を測定後、温度/湿度条件を85℃/85%、印加電圧150Vで100時間経過後の抵抗値を測定し、初期の抵抗値からの抵抗値変化率を求めた。それぞれの吸水率にかかる樹脂層5を有する絶縁保護層13を備えたチップ抵抗器の個数は30個とし、その平均の抵抗値変化率を図7A~図7Cに示す。すなわち、図7A~図7Cは、吸水率の異なる樹脂層5を有する絶縁保護層13を備えた比較例にかかるチップ抵抗器の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。図7Aは、吸水率が0.28%の樹脂層5である場合のチップ抵抗器の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。図7Bは、吸水率が2.14%の樹脂層5である場合のチップ抵抗器の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。また、図7Cは、吸水率が0.71%の樹脂層5である場合のチップ抵抗器の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。(評価2)の結果から絶縁保護層13が有する樹脂層5の吸水率が高いものほど抵抗値変化率が大きいことがわかった。
 なお、吸水率は、絶縁保護層13の樹脂層5の樹脂のみを硬化し、樹脂層5の樹脂の硬化膜の初期の質量を測定し、この硬化膜を温度85℃/湿度85%の条件下で500時間放置した後の質量を測定し、以下の式で求めた。
 吸水率(%)={(放置した後の質量)-(初期の質量)}/(初期の質量)×100
 (評価3)
 実施例2にかかるチップ抵抗器と比較例にかかるチップ抵抗器について、耐湿試験を行った。実施例2にかかるチップ抵抗器、比較例にかかるチップ抵抗器とも絶縁保護層13の樹脂層5の吸水率は0.28%であった。耐湿試験は、実施例2にかかるチップ抵抗器、比較例にかかるチップ抵抗器のぞれぞれの初期の抵抗値を測定後、温度/湿度条件を85℃/85%とし、印加電圧150Vで100時間経過後のチップ抵抗器抵抗値を測定し、初期の抵抗値からの抵抗値変化率を求めた。実施例2のチップ抵抗器、比較例のチップ抵抗器のそれぞれの個数は30個とし、その平均の抵抗値変化率を図8A、図8Bに示す。すなわち、図8Aは、実施例2にかかるチップ抵抗器の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。図8Bは、比較例にかかるチップ抵抗器の耐湿試験における試験時間と抵抗値変化率とを示すグラフである。
 なお、表1に、実施例1~実施例4、比較例について、(評価3)の耐湿試験を行った場合の抵抗変化率を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 本開示にかかる電子部品は、ポリシルセスキオキサンを含む被覆部により絶縁保護層の吸湿性を低減することができ、素子部に湿気の影響が及びにくくなって、湿気による特性変化が小さい。そのため、電子部品の耐湿性が向上する。このように、本開示にかかる電子部品は、産業上有用である。
 1 基板
 2 素子部
 21 トリミング溝
 4 ガラス被膜
 10、10X 電子部品
 13 絶縁保護層
 131 被覆部
 132 表面被覆層
 133 充填部

Claims (8)

  1.  基板と、前記基板上に形成される素子部と、前記素子部を覆う絶縁保護層と、を備え、
     前記素子部は、トリミング溝を有し、
     前記絶縁保護層は、ポリシルセスキオキサンの硬化物を含む被覆部を有し、
     前記被覆部は、
      前記素子部の表面を覆う表面被覆層と、
      前記トリミング溝に充填される充填部と、
     を有する、
     電子部品。
  2.  前記被覆部は、10質量%以上50質量%以下のポリシルセスキオキサンの硬化物と、50質量%以上90質量%以下の無機フィラーと、を含む、
     請求項1に記載の電子部品。
  3.  前記表面被覆層の厚みは、1μm以上30μm以下である、
     請求項1に記載の電子部品。
  4.  前記ポリシルセスキオキサンの末端基がエトキシ基を含む、
     請求項1に記載の電子部品。
  5.  前記ポリシルセスキオキサンは、骨格中に、フェニル基及びメチル基の少なくとも一方を有する、
     請求項1に記載の電子部品。
  6.  前記素子部を平面視したとき、前記被覆部は前記素子部の上方全体を覆っている、
     請求項1に記載の電子部品。
  7.  前記絶縁保護層は、前記素子部の表面上に設けられるガラス被膜をさらに備え、
     前記表面被覆層は、前記ガラス被膜の表面上に設けられ、
     前記充填部は、前記ガラス被膜を貫通して前記トリミング溝に充填されている、
     請求項1~6のいずれか1項に記載の電子部品。
  8.  前記絶縁保護層は、前記表面被覆層の表面上に設けられる樹脂層をさらに備え、
     前記表面被覆層は、前記素子部の表面上に設けられる、
     請求項1~6のいずれか1項に記載の電子部品。
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