片状电子元件及其制造方法技术

本发明专利技术揭示片状电子零件及其制造方法，在基板１的表面形成电阻层４、一对上表面电极层２以及保护层６，在两端面形成由第１电极层３和钎焊料层的第２电极层７构成的外部电极的片状电阻，为了改善外部电极的机械强度，在第１电极层３使用表面具有多个突起的导电性金属粉和树脂混合的导电材料。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及片状电阻器和片状电容器等。近年来，对电子仪器小型化、轻型化的要求越来越高。在这种情况下，为了提高电路基板的配线密度，越来越需用非常小型的片状电子零件。而且对这样的片状电子零件，要求提高特性值的精度。例如精密级的片状电阻的需求一直在增加。作为已有的片状电子零件的一个例子，举方形片状电阻为例，参照图9和附图说明图10加以说明。图9为已有的方形片状电阻的斜视图。图10是图9所示的B-B剖面的剖面结构图。已有的方形片状电阻由氧化铝基板10、形成于该氧化铝基板10上的银系金属陶瓷材料的厚膜所形成的一对上表面电极层11、被做成与该上表面电极层11相连接的氧化钌系材料的厚膜所形成的电阻层12、完全覆盖该电阻层12的玻璃保护层14、以及与上表面电极11的一部分重叠形成的银系金属陶瓷材料的厚膜构成的一对端面电极13构成。而为了确保电极的钎焊性能，做成镀镍层15和钎料镀层16两层覆盖于上表面电极层11和端面电极13的表面，用端面电极13、镀镍层15和钎料镀层16三层构成外部电极。上表面电极层11和端面电极13是将银系金属陶瓷材料混合于树脂中的糊状物在约摄氏600度的温度下烧结形成的。作为端面电极13的另一个例子，还有使用在环氧树脂或酚醛树脂(phenol resin)中混入银粉的导电性树脂的例子。但是，在端面电极13使用烧成的银系金属陶瓷材料的情况下，由于烧成时的加热使电阻层12的电阻值发生变化，引起作为片状电阻的端面电极13之间的电阻值发生变化。该电阻值的变化是近年来市场正在扩大的电阻值精度保持小于±1％或±0.5％的精密级方形片状电阻在制造过程中成品率下降的主要原因。另一方面，在端面电极13使用混有银粉的导电性树脂的情况下，存在如下两个课题。其一是，与上述烧结电极相比，作为电极其机械强度低。银粉使用球状或鳞片状粉末，但是，球状粉末由于在导电性树脂中的固定力(anchoring force)弱，用作电极的强度也差。鳞片状的银粉是叩击粉碎制成的，因此，银粉表面经过防凝聚处理。所以银粉和树脂之间的界面强度低，作为电极的机械强度也低。另一课题是，如图11和12所示，用辊18涂布导电性树脂17时，容易发生其表面成波纹状的成形不良现象，涂布表面的形状不稳定。亦即，在导电性树脂的情况下，为了用树脂粘合剂确保电极的强度，银粉的含有率有一个上限；而为了降低电阻值，银粉的颗粒直径又有一个下限。为此，在涂布导电性树脂时，使用具有2～3的小触变(thixotropy)指数的导电性树脂。但是，触变指数小则会发生如图11和12所示的拉丝现象。触变指数以用E型粘度计，在其设定条件为3°R14cone、1转/分时测得的粘度值除以设定条件为10转/分时粘度值得到的数值表示。本专利技术的目的在于解决这样的课题，提供电学特性优异，且有机械强度好的外部电极的。本专利技术是在片状主体的表面的一部分上设置外部电极的片状电子零件，其外部电极用具有多个突起的导电性金属粉和树脂粘结剂做成的导电材料构成。采用这样的结构，由导电性金属粉的形状造成的固定效果使导电性金属粉和树脂粘接剂的结合增强，可以得到机械强度大的外部电极。而且在形成外部电极时，不需要摄氏600度那样的高温热处理，因而，可以得到电气特性优异的片状电子零件。图1是本专利技术第1实施例的方形片状电阻的斜视图。图2是图1所示的方形片状电阻的A-A剖面图。图3是本专利技术第2实施例的方形片状电阻的剖面图。图4是抗拉试验用的试样的斜视图。图5是本专利技术第1电极层的模式剖面图。图6表示本专利技术第3实施例和已有例的挠曲试验结果。图7是说明本专利技术第3实施例和已有例的第1电极层的涂布状态的剖面图。图8表示本专利技术第3实施例和已有例使用的导电性糊状物的粘度特性。图9是已有的方形片状电阻的斜视图。图10是图9所示的方形片状电阻的B-B剖面图。图11说明已有的导电性糊状物的成形不良现象。图12是图11的说明图中的C-C剖面图。第1实施例下面参照附图对本专利技术第1实施例加以说明。图1和图2表示片状电子零件中使用数量最多的方形片状电阻。这种方形片状电阻由，用96重量％氧化铝的基板1、设置于基板1上的两端近旁的用银系金属陶瓷厚膜做成的一对上表面电极层2、与上表面电极层2的一部分重叠的氧化钌系厚膜的电阻层4、全面覆盖电阻层4的树脂保护层6、从端面向正面和背面延伸形成的厚度10～50微米的一对第1电极层3、以及覆盖第1电极层3的钎料涂膜层构成的第2电极层7构成。第1电极层3涂有一层导电的糊状物，它是由具有多个突起的铜粉和具有多个突起的镍粉的混和物中加入作为粘合剂的热硬化性聚合物经混合而成的导电性糊状物和硬化而成的。由第1电极层3和第2电极层7构成外部电极。下面对这一方形片状电阻器的制造方法加以说明。首先准备好耐热性和绝缘性优异的96重量％氧化铝的基板1。在这一基板1上，为了分割为薄长方形和单片状，在未经加工的薄片上用金属模具预先形成分割用的沟。接着，在基板1的表面网板印上银糊厚膜并使其干燥，再在带式连续烧结炉中，在高峰温度850℃下保持时间6分钟，进出炉时间为45分钟的温度曲线条件下进行烧成。形成上表面电极层2。再网板印刷以RuO2为主成分的糊状电阻厚膜，使其与上表面电极层2的一部分重叠，并在传送带式连续烧结炉中，在最高温度摄氏850度下保温时间为6分钟，进出炉时间为45分钟的温度曲线条件下烧成，形成电阻层4。为了使上表面电极层2间的电阻层4的电阻值一致，还使用激光光束对电阻层4的一部分加以切断、破坏，以对电阻值进行修正。切断条件为激光切断、30毫米/秒、15千赫兹、5瓦。接着，用网板印刷由环氧树脂形成的糊状物完全覆盖电阻层4，使用传送带式连续硬化炉，在摄氏200度的温度下保温时间为30分钟、进出炉时间为50分钟的温度曲线条件下硬化，形成保护层6。然后，作为形成外部电极的准备工序，将基板1分割成一片片，并使其露出形成外部电极的地方。为了装作成为第1电极层3的导电糊，准备了有多个突起的铜粉(粒径约2～30微米，表面被覆1微米以下的银)和具有多个突起的镍粉(粒径约2～10微米，表面被覆1微米以下的银)。然后，将铜粉和镍粉等量混合的混合粉83％和甲阶酚醛树脂(resol phenolresin)(例如酚醛树脂，phenol formadehyde)17％，用二甘醇-丁醚(diethylene glycol monobuthylether，又称buthyl carbitol)作为溶剂，用三支辊混练成为导电性树脂糊。这种导电性树脂糊被预先在不锈钢板上涂布成约200微米膜厚的均匀涂层用浸泡法在上述基板1分割成的片子的侧面到正面和背面的规定面上涂布。然后，用传送带式连续远红外线硬化炉在加热温度摄氏160度保温15分钟，进出炉时间40分钟的温度曲线条件下进行热处理，形成侧面部厚度约30～40微米的第1电极层3。接着，在焊药中浸渍，然后在摄氏230度的熔融的钎焊液中浸渍10秒钟，在第1电极层3上形成钎焊涂膜层构成的第2电极层7。用这样的方法制成方形片状电阻。第2实施例下面用图3对本专利技术第2实施例加以说明。第2实施例是第1实施例的变形例，外部电极的结构及其形成方法不同于第1实施例。形成于基板1上的表面电极层2、电阻层4、保护层6的材料和这几层的形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片状电子零件，其特征在于，由片状主体和设在所述片状主体表面的一部分的外部电极构成， 所述外部电极由表面具有多个突起的导电性金属粉和树脂粘合剂组成的导电材料构成。

【技术特征摘要】
JP 1995-5-25 126163/95;JP 1995-10-26 278805/951.一种片状电子零件，其特征在于，由片状主体和设在所述片状主体表面的一部分的外部电极构成，所述外部电极由表面具有多个突起的导电性金属粉和树脂粘合剂组成的导电材料构成。2.根据权利要求1所述的片状电子零件，其特征在于，所述导电材料包含60～96重量％的所述导电性金属粉。3.根据权利要求1所述的片状电子零件，其特征在于，所述导电性金属粉由铜粉和镍粉中的至少一种构成。4.根据权利要求3所述的片状电子零件，其特征在于，所述导电性金属粉用从金、铂、银、钯中选出的一种贵金属被覆。5.根据权利要求3所述的片状电子零件，其特征在于，所述导电材料还含有银粉。6.根据权利要求1所述的片状电子零件，其特征在于，所述导电材料还含有碳粉，且所述导电性金属粉由镍粉构成。7.根据权利要求6所述的片状电子零件，其特征在于，所述碳粉具有链状结构。8.根据权利要求6所述的片状电子零件，其特征在于，所述片状主体由基板、在所述基板的上表面端部形成的一对上表面电极层、以及形成于所述基板上且电气连接于所述一对上表面电极层的电阻层构成；所述外部电极和所述上表面电极层电气连接。9.根据权利要求1所述的片状电子零件，其特征在于，所述外部电极由用所述导电材料构成的第1电极层和设于所述第1电极层上的第2电极层组成，所述第2电极层由锡涂膜层和钎焊料涂膜层中的一种构成。10.根据权利要求9所述的片状电子零件，其特征在于，所述第2电极层由电镀层构成。11.根据权利要求9所述的片状电子零件，其特征在于，所述第1...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本正人，桧森刚司，木村凉，面屋和则，原田充，大林孝志，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]