專利名稱：電子元器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如疊層非線性電阻(Varistor)等的電子元器件及其制造方法。
元件體外表面具有至少一對電極的已有電子元器件，結(jié)構(gòu)上僅在該元件體表面的非電極形成面上浸漬有樹脂。
按上述結(jié)構(gòu)，因樹脂浸漬在元件體中而提高了耐濕性，但問題是水份等會從電極端部浸入，故使特性變壞。
因此，本發(fā)明目的在于提供一種通過用絕緣層被覆電極端部、從而能防止水份等從電極端部浸入的電子元器件。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電子元器件備有元件體；以預(yù)定間隔形成在該元件體外表面的至少一對電極；和覆蓋所述元件體表面中所述電極的非形成部分及所述電極端部的絕緣層，所述絕緣層至少有一部分浸漬于所述元件體的內(nèi)表面。按上述構(gòu)成，設(shè)置于外表面的絕緣層被覆著電極端部，故能防止電極端部脫離，并能防止水份等從電極部浸入附圖概述

圖1為本發(fā)明一實施例中疊層非線性電阻的剖視圖；圖2為本發(fā)明一實施例中疊層非線性電阻的制造工序圖；圖3為本發(fā)明一實施例中浸含Si漆后的非線性電阻元件的剖視圖；圖4為本發(fā)明一實施例中離心分離工序后的非線性電阻元件的剖視圖；圖5為本發(fā)明一實施例中浸漬甲苯(toluene)后的非性線電阻元件的剖視圖；圖6為本發(fā)明一實施例中Si樹脂硬化后的非線性電阻元件的剖視圖；圖7為本發(fā)明一實施例中研磨的非線性電阻元件的剖視圖。
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明電子元器件及其制造方法的一實施例。
1為非線性電阻(Varistor)元件，內(nèi)部設(shè)有以Ni為主成分的多個內(nèi)部電極2。這些內(nèi)部電極2交互引出于非線性電阻元件1兩端面，在該兩端面中與外部電極3電氣連接。外部電極3至少為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層3a以Ni為主成份，外層3b以Ag為主成份。內(nèi)部電極2間及其外側(cè)的陶瓷層(Sheet)1a以SrTiO3為主成份，輔助成份含有Nb2O5、SiO2等。30為內(nèi)表面絕緣層，由Si樹脂構(gòu)成，是一種被覆非線性電阻元件1內(nèi)部氣孔表面或填充氣孔而形成的層。31為外表面絕緣層，被覆著外部電極3的端部，由Si樹脂形成。外部電極3的表面形成有Ni鍍層4a、焊接鍍層4b構(gòu)成的鍍層4。
圖2中，陶瓷層1a如(11)所示，經(jīng)原料的混合、焙燒、粉碎、糊膏(slurry)化、薄層成形而制成。接著，對這種陶瓷層1a和內(nèi)部電極2疊層(12)，將其切斷(13)，脫溶劑(脫バイ)(14)，倒角(15)，將端部作成曲線狀。再涂敷外部電極3的內(nèi)層3a(16)，在1200～1300℃下還原燒結(jié)(17)，其后涂敷外層3b(18)，在800～850℃下為再氧化加熱(19)。接著，將完全干燥的非線性電阻元件1浸漬于含有75％甲苯(toluene)作為溶劑的Si漆(Varnish)中(20)，使Si漆浸透于非線性電阻元件1。
其后，為了使Si漆進(jìn)一步浸透于非線性電阻元件1，對浸漬于Si漆中的非線性電阻元件1施加6～1500Kg/cm2的壓力(21)，例如保持2分鐘后再回到作為使用疊層非線性電阻狀態(tài)的大氣壓。此時的非線性電阻元件1如圖3所示，整個表面覆蓋有厚厚的Si漆5，并且非線性電阻元件1及外部電極3內(nèi)也浸透有Si漆5。此時由非線性電阻元件1的密度確定施加的壓力。也即密度越大的非線性電阻元件1，加壓也越大，使其容易浸透。例如，以ZnO為主成份的非線性電阻元件，由于密度高，加壓提高到500～1500Kg/cm2。之后，從Si漆中取出非線性電阻元件1，置入金屬制網(wǎng)筐內(nèi)(或網(wǎng)等內(nèi))，放入如內(nèi)徑為60cm的離心分離裝置中，以500～1500r/min的轉(zhuǎn)速工作(圖2中22)，如圖4所示，除去附著于非線性電阻元件1外表面的不需要的大部分Si漆5。進(jìn)而，將每個金屬網(wǎng)筐浸漬于甲苯(23)，加振動5～60秒后取出，快速加熱到如60℃，如圖5所示，除去附著于非線性電阻元件1外表面的甲苯。也可用下述方法取代浸漬甲苯法，即從金屬網(wǎng)筐中取出非線性電阻元件1，使其與SiO2粉末(一種與Si漆5不反應(yīng)的粉末)接觸，使非線性電阻元件1外表面不需要的Si漆被吸入SiO2粉末后，再用篩子等分離非線性電阻元件1。借助上述方法，可除去非線性電阻元件1表面上不需要的Si漆5。之后，將非線性電阻元件1排列于金屬網(wǎng)上，用含于Si漆5中的Si樹脂硬化溫度以上的溫度(約125～200℃)進(jìn)行加熱，使Si樹脂硬化(24)，此時，部分浸透于外部電極及非線性電阻元件1內(nèi)部的Si樹脂析出，覆蓋于表面，從而獲得圖6所示的非線性電阻元件1。其后，將非線性電阻元件1、SiC制成的研磨材料、水、放入如聚乙烯容器中加以密閉，用旋轉(zhuǎn)、振動等機(jī)械方法使之運動，對表面進(jìn)行研磨(25)，如圖7所示，除去外部電極3表面上的Si樹脂，直至不對電鍍等后續(xù)工序產(chǎn)生影響為止。由于加給非線性電阻元件1的機(jī)械力(stress)，及非線性電阻元件1與硬化后的Si樹脂的粘接強(qiáng)度要比外部電極3強(qiáng)，故通過上述表面研磨(25)可有選擇地除去外部電極3外表面上的Si樹脂。此時，外部電極3的內(nèi)表面可殘留Si樹脂，該樹脂并不影響外部電極3的電氣連接。
接著，對該非線性電阻元件1的外部電極3的表面進(jìn)行電鍍(26)，從而獲得圖1所示的疊層非線性電阻。
如上獲得的疊層非線性電阻，由于在非線性電阻元件1內(nèi)部形成浸透有Si樹脂的內(nèi)表面絕緣層30，故有良好的耐濕性，而且由于形成有外表面絕緣層31，故不會引起外部電極3端部的脫離，不會影響到對外部電極3的電鍍(26)等的后續(xù)工序。
這里，將本實施例中疊層非線性電阻及其制造方法的特征概括表述如下。
一、如圖1所示，外表面絕緣層31由于覆蓋著設(shè)于非線性電阻元件1側(cè)面的外部電極3的端部，故能阻止電鍍液，水分等從外部電極3與非線性電阻元件1的分界處浸入非線性電阻元件1內(nèi)部。
二、外表面絕緣層31、內(nèi)表面絕緣層30有光澤，故可通過確認(rèn)疊層非線性電阻表面的光澤情況，用視覺判斷內(nèi)表面、外表面絕緣層30、31是否形成好，很容易選擇識別。
三、用Si樹脂形成外表面、內(nèi)表面絕緣層31、30，硬化后具有耐熱性，具有高的絕緣性、防水性，只要是吸水率小的樹脂都可以，除Si樹脂外，還有環(huán)氧類樹脂，丙烯酸類樹脂，聚丁二烯類樹脂，苯酚類樹脂，也可從它們中選用一種以上。
也可用從硅、鈦、鋁、鋯、釔、鎂中選擇的至少一種以上的金屬醇鹽(alkoxide)，來代替樹脂，或與樹脂混合，能獲得同樣的效果。
在使用金屬醇鹽情況下，使用乙醇等金屬醇鹽能溶解的溶媒制作浸漬液。
四、內(nèi)表面絕緣層30的厚度，在不影響疊層非線性電阻特性范圍內(nèi)，盡可能取得厚，硬化后的Si樹脂內(nèi)表面絕緣層30的厚度在最薄的地方希望在10μm以上。該厚度可通過選擇Si漆5的粘度、溶劑率、加壓力來調(diào)整。
五、在將非線性電阻元件1浸透于Si漆5中加壓之前可處于比大氣壓低的狀態(tài)，這樣有利于加壓效果。
六、雖使用SiO2作為與Si漆5不反應(yīng)的粉末，但也可使用ZrO2、Al2O3、MgO或它們的混合物作為與浸透非線性電阻元件1的浸漬液不反應(yīng)的粉末。
七、將Si漆與浸漬于非線性電阻元件1硬化前，通過將包含于Si漆5的溶劑加熱到未漰沸的溫度加以充分去除后，對Si樹脂進(jìn)行硬化處理，能夠形成高密度的外表面絕緣層31。
八、從浸漬Si漆5至表面研磨重復(fù)多次，最好是2次，能使Si樹脂進(jìn)一步浸透于非線性電阻元件1內(nèi)部，從而能進(jìn)一步提高耐濕性。
九、元件體端部最好為曲線狀，這樣經(jīng)研磨去除外部電極3上有機(jī)物時，能緩和集中于外部電極3部分的應(yīng)力。
在上述實施例中，雖以鈦酸鍶為主成分的疊層非線性電阻為例進(jìn)行了說明，不言而喻，對于氧化鋅為主成分的疊層非線性電阻也一樣，即使使用陶瓷元件，在諸如熱敏電阻、電容器、電阻等所有電子元器件中都能獲得同樣的效果。另外，元件形狀不僅可以是疊層型，片型等任何形狀均可。
按照上述本發(fā)明，利用浸透于內(nèi)表面的絕緣層能防止耐濕特性變壞，同時，利用外表面的絕緣層提高電極強(qiáng)度，從而能防止電極端部剝離。并能防止水份等從電極端部浸入，進(jìn)一步提高了耐濕特性。
權(quán)利要求
1.一種電子元器件，其特征在于，備有元件體；以預(yù)定間隔設(shè)置形成于該元件體外表面上的至少一對電極；為覆蓋所述元件體表面中所述電極非形成部分及所述電極端部而設(shè)置的絕緣層，所述絕緣層的至少一部分浸漬于所述元件體的內(nèi)表面。
2.如權(quán)利要求1所述的電子元器件，其特征在于，所述絕緣層用金屬醇鹽或樹脂至少之一構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的電子元器件，其特征在于，用金屬醇鹽形成絕緣層，該金屬醇鹽含有從硅、鈦、鋁、鋯、釔、鎂中選擇至少一種以上的金屬。
4.如權(quán)利要求1所述的電子元器件，其特征在于，用樹脂形成絕緣層，該樹脂可為硅類樹脂、環(huán)氧類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚丁二烯類樹脂、苯酚類樹脂中至少一種以上。
5.如權(quán)利要求1所述的電子元器件，其特征在于，浸漬于元件體內(nèi)表面的絕緣層在10μm以上。
6.如權(quán)利要求1所述的電子元器件，其特征在于，元件體外表面的絕緣層厚度比鄰接該絕緣層的電極的最大厚度小。
7.如權(quán)利要求1所述的電子元器件，其特征在于，元件體的端部為曲線狀。
8.一種電子元器件，其特征在于，備有元件體；以預(yù)定間隔設(shè)置形成于該元件體外表面的至少一對電極；設(shè)置于所述元件體表面中至少電極的非形成部分的絕緣層，所述元件體外表面具有光澤。
9.一種電子元器件的制造方法，其特征在于，含有如下工序以預(yù)定間隔設(shè)置于元件體外表面形成至少一對電極的工序；將所述元件體外表面接觸于至少含有有機(jī)物的浸漬液、用所述浸漬液被覆所述元件體外表面的工序；除去被覆所述元件體外表面的部分浸漬液的工序；使所述浸漬液中有機(jī)物硬化的工序；之后用研磨除去所述元件體中所述電極外表面的已硬化的有機(jī)物的工序。
10.如權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，對將元件體與浸漬液接觸的工序重復(fù)多次。
11.如權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述有機(jī)物包含金屬醇鹽或樹脂的至少之一。
12.如權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，有機(jī)物包含金屬醇鹽，該金屬醇鹽為硅、鈦、鋁、鋯、釔、鎂中至少一種以上的金屬醇鹽。
13.如權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，有機(jī)物含有樹脂，該樹脂為硅類樹脂、環(huán)氧類樹脂、丙烯酸類樹脂、聚丁二烯類樹脂、苯酚類樹脂中至少一種以上。
14.如權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，在元件體與浸漬液接觸狀態(tài)下，施加壓力。
15.如權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，除去元件體外表面有機(jī)構(gòu)，可用離心分離，用可溶有機(jī)物的液體洗凈，與浸漬液不反應(yīng)的粉末相接觸，等方法中至少一種進(jìn)行。
16.如權(quán)利要求15所述的制造方法，其特征在于，所述粉末含有SiO2、ZrO2、Al2O3、MgO中至少一種以上。
17.如權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，通過至少裝有元件體和液體的容器運動來進(jìn)行研磨。
18.如權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，使元件體端部呈曲線狀之后形成電極。
全文摘要
一種電子元器件及其制造方法,其特征在于,該電子元器件首先有陶瓷片(1a)與內(nèi)部電極(2)交互疊層的非線性電阻元件(1)的兩端面形成外部電極(3),接著被覆非線性電阻元件(1)內(nèi)部氣孔表面或向氣孔充填Si樹脂形成內(nèi)表面絕緣層(30),再被覆非線性電阻元件(1)外表面和外部電極(3)的端部形成外表面絕緣層(31)。因電極端部被覆樹脂,故能阻止水分從電極端部浸入內(nèi)部。
文檔編號H01C1/028GK1178030SQ97190027
公開日1998年4月1日 申請日期1997年1月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月24日
發(fā)明者神野理穗, 中村和幸 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社