专利名称：电子元器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及如叠层非线性电阻(Varistor)等的电子元器件及其制造方法。
元件体外表面具有至少一对电极的已有电子元器件，结构上仅在该元件体表面的非电极形成面上浸渍有树脂。
按上述结构，因树脂浸渍在元件体中而提高了耐湿性，但问题是水份等会从电极端部浸入，故使特性变坏。
因此，本发明目的在于提供一种通过用绝缘层被覆电极端部、从而能防止水份等从电极端部浸入的电子元器件。
为实现上述目的，本发明的电子元器件备有元件体；以预定间隔形成在该元件体外表面的至少一对电极；和覆盖所述元件体表面中所述电极的非形成部分及所述电极端部的绝缘层，所述绝缘层至少有一部分浸渍于所述元件体的内表面。按上述构成，设置于外表面的绝缘层被覆着电极端部，故能防止电极端部脱离，并能防止水份等从电极部浸入附图概述
图1为本发明一实施例中叠层非线性电阻的剖视图；图2为本发明一实施例中叠层非线性电阻的制造工序图；图3为本发明一实施例中浸含Si漆后的非线性电阻元件的剖视图；图4为本发明一实施例中离心分离工序后的非线性电阻元件的剖视图；图5为本发明一实施例中浸渍甲苯(toluene)后的非性线电阻元件的剖视图；图6为本发明一实施例中Si树脂硬化后的非线性电阻元件的剖视图；图7为本发明一实施例中研磨的非线性电阻元件的剖视图。
下面，参照附图详细说明本发明电子元器件及其制造方法的一实施例。
1为非线性电阻(Varistor)元件，内部设有以Ni为主成分的多个内部电极2。这些内部电极2交互引出于非线性电阻元件1两端面，在该两端面中与外部电极3电气连接。外部电极3至少为双层结构，内层3a以Ni为主成份，外层3b以Ag为主成份。内部电极2间及其外侧的陶瓷层(Sheet)1a以SrTiO3为主成份，辅助成份含有Nb2O5、SiO2等。30为内表面绝缘层，由Si树脂构成，是一种被覆非线性电阻元件1内部气孔表面或填充气孔而形成的层。31为外表面绝缘层，被覆着外部电极3的端部，由Si树脂形成。外部电极3的表面形成有Ni镀层4a、焊接镀层4b构成的镀层4。
图2中，陶瓷层1a如(11)所示，经原料的混合、焙烧、粉碎、糊膏(slurry)化、薄层成形而制成。接着，对这种陶瓷层1a和内部电极2叠层(12)，将其切断(13)，脱溶剂(脱バイ)(14)，倒角(15)，将端部作成曲线状。再涂敷外部电极3的内层3a(16)，在1200～1300℃下还原烧结(17)，其后涂敷外层3b(18)，在800～850℃下为再氧化加热(19)。接着，将完全干燥的非线性电阻元件1浸渍于含有75％甲苯(toluene)作为溶剂的Si漆(Varnish)中(20)，使Si漆浸透于非线性电阻元件1。
其后，为了使Si漆进一步浸透于非线性电阻元件1，对浸渍于Si漆中的非线性电阻元件1施加6～1500Kg/cm2的压力(21)，例如保持2分钟后再回到作为使用叠层非线性电阻状态的大气压。此时的非线性电阻元件1如图3所示，整个表面覆盖有厚厚的Si漆5，并且非线性电阻元件1及外部电极3内也浸透有Si漆5。此时由非线性电阻元件1的密度确定施加的压力。也即密度越大的非线性电阻元件1，加压也越大，使其容易浸透。例如，以ZnO为主成份的非线性电阻元件，由于密度高，加压提高到500～1500Kg/cm2。之后，从Si漆中取出非线性电阻元件1，置入金属制网筐内(或网等内)，放入如内径为60cm的离心分离装置中，以500～1500r/min的转速工作(图2中22)，如图4所示，除去附着于非线性电阻元件1外表面的不需要的大部分Si漆5。进而，将每个金属网筐浸渍于甲苯(23)，加振动5～60秒后取出，快速加热到如60℃，如图5所示，除去附着于非线性电阻元件1外表面的甲苯。也可用下述方法取代浸渍甲苯法，即从金属网筐中取出非线性电阻元件1，使其与SiO2粉末(一种与Si漆5不反应的粉末)接触，使非线性电阻元件1外表面不需要的Si漆被吸入SiO2粉末后，再用筛子等分离非线性电阻元件1。借助上述方法，可除去非线性电阻元件1表面上不需要的Si漆5。之后，将非线性电阻元件1排列于金属网上，用含于Si漆5中的Si树脂硬化温度以上的温度(约125～200℃)进行加热，使Si树脂硬化(24)，此时，部分浸透于外部电极及非线性电阻元件1内部的Si树脂析出，覆盖于表面，从而获得图6所示的非线性电阻元件1。其后，将非线性电阻元件1、SiC制成的研磨材料、水、放入如聚乙烯容器中加以密闭，用旋转、振动等机械方法使之运动，对表面进行研磨(25)，如图7所示，除去外部电极3表面上的Si树脂，直至不对电镀等后续工序产生影响为止。由于加给非线性电阻元件1的机械力(stress)，及非线性电阻元件1与硬化后的Si树脂的粘接强度要比外部电极3强，故通过上述表面研磨(25)可有选择地除去外部电极3外表面上的Si树脂。此时，外部电极3的内表面可残留Si树脂，该树脂并不影响外部电极3的电气连接。
接着，对该非线性电阻元件1的外部电极3的表面进行电镀(26)，从而获得图1所示的叠层非线性电阻。
如上获得的叠层非线性电阻，由于在非线性电阻元件1内部形成浸透有Si树脂的内表面绝缘层30，故有良好的耐湿性，而且由于形成有外表面绝缘层31，故不会引起外部电极3端部的脱离，不会影响到对外部电极3的电镀(26)等的后续工序。
这里，将本实施例中叠层非线性电阻及其制造方法的特征概括表述如下。
一、如图1所示，外表面绝缘层31由于覆盖着设于非线性电阻元件1侧面的外部电极3的端部，故能阻止电镀液，水分等从外部电极3与非线性电阻元件1的分界处浸入非线性电阻元件1内部。
二、外表面绝缘层31、内表面绝缘层30有光泽，故可通过确认叠层非线性电阻表面的光泽情况，用视觉判断内表面、外表面绝缘层30、31是否形成好，很容易选择识别。
三、用Si树脂形成外表面、内表面绝缘层31、30，硬化后具有耐热性，具有高的绝缘性、防水性，只要是吸水率小的树脂都可以，除Si树脂外，还有环氧类树脂，丙烯酸类树脂，聚丁二烯类树脂，苯酚类树脂，也可从它们中选用一种以上。
也可用从硅、钛、铝、锆、钇、镁中选择的至少一种以上的金属醇盐(alkoxide)，来代替树脂，或与树脂混合，能获得同样的效果。
在使用金属醇盐情况下，使用乙醇等金属醇盐能溶解的溶媒制作浸渍液。
四、内表面绝缘层30的厚度，在不影响叠层非线性电阻特性范围内，尽可能取得厚，硬化后的Si树脂内表面绝缘层30的厚度在最薄的地方希望在10μm以上。该厚度可通过选择Si漆5的粘度、溶剂率、加压力来调整。
五、在将非线性电阻元件1浸透于Si漆5中加压之前可处于比大气压低的状态，这样有利于加压效果。
六、虽使用SiO2作为与Si漆5不反应的粉末，但也可使用ZrO2、Al2O3、MgO或它们的混合物作为与浸透非线性电阻元件1的浸渍液不反应的粉末。
七、将Si漆与浸渍于非线性电阻元件1硬化前，通过将包含于Si漆5的溶剂加热到未漰沸的温度加以充分去除后，对Si树脂进行硬化处理，能够形成高密度的外表面绝缘层31。
八、从浸渍Si漆5至表面研磨重复多次，最好是2次，能使Si树脂进一步浸透于非线性电阻元件1内部，从而能进一步提高耐湿性。
九、元件体端部最好为曲线状，这样经研磨去除外部电极3上有机物时，能缓和集中于外部电极3部分的应力。
在上述实施例中，虽以钛酸锶为主成分的叠层非线性电阻为例进行了说明，不言而喻，对于氧化锌为主成分的叠层非线性电阻也一样，即使使用陶瓷元件，在诸如热敏电阻、电容器、电阻等所有电子元器件中都能获得同样的效果。另外，元件形状不仅可以是叠层型，片型等任何形状均可。
按照上述本发明，利用浸透于内表面的绝缘层能防止耐湿特性变坏，同时，利用外表面的绝缘层提高电极强度，从而能防止电极端部剥离。并能防止水份等从电极端部浸入，进一步提高了耐湿特性。
权利要求
1.一种电子元器件，其特征在于，备有元件体；以预定间隔设置形成于该元件体外表面上的至少一对电极；为覆盖所述元件体表面中所述电极非形成部分及所述电极端部而设置的绝缘层，所述绝缘层的至少一部分浸渍于所述元件体的内表面。
2.如权利要求1所述的电子元器件，其特征在于，所述绝缘层用金属醇盐或树脂至少之一构成。
3.如权利要求1所述的电子元器件，其特征在于，用金属醇盐形成绝缘层，该金属醇盐含有从硅、钛、铝、锆、钇、镁中选择至少一种以上的金属。
4.如权利要求1所述的电子元器件，其特征在于，用树脂形成绝缘层，该树脂可为硅类树脂、环氧类树脂、丙烯酸类树脂、聚丁二烯类树脂、苯酚类树脂中至少一种以上。
5.如权利要求1所述的电子元器件，其特征在于，浸渍于元件体内表面的绝缘层在10μm以上。
6.如权利要求1所述的电子元器件，其特征在于，元件体外表面的绝缘层厚度比邻接该绝缘层的电极的最大厚度小。
7.如权利要求1所述的电子元器件，其特征在于，元件体的端部为曲线状。
8.一种电子元器件，其特征在于，备有元件体；以预定间隔设置形成于该元件体外表面的至少一对电极；设置于所述元件体表面中至少电极的非形成部分的绝缘层，所述元件体外表面具有光泽。
9.一种电子元器件的制造方法，其特征在于，含有如下工序以预定间隔设置于元件体外表面形成至少一对电极的工序；将所述元件体外表面接触于至少含有有机物的浸渍液、用所述浸渍液被覆所述元件体外表面的工序；除去被覆所述元件体外表面的部分浸渍液的工序；使所述浸渍液中有机物硬化的工序；之后用研磨除去所述元件体中所述电极外表面的已硬化的有机物的工序。
10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，对将元件体与浸渍液接触的工序重复多次。
11.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述有机物包含金属醇盐或树脂的至少之一。
12.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，有机物包含金属醇盐，该金属醇盐为硅、钛、铝、锆、钇、镁中至少一种以上的金属醇盐。
13.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，有机物含有树脂，该树脂为硅类树脂、环氧类树脂、丙烯酸类树脂、聚丁二烯类树脂、苯酚类树脂中至少一种以上。
14.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，在元件体与浸渍液接触状态下，施加压力。
15.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，除去元件体外表面有机构，可用离心分离，用可溶有机物的液体洗净，与浸渍液不反应的粉末相接触，等方法中至少一种进行。
16.如权利要求15所述的制造方法，其特征在于，所述粉末含有SiO2、ZrO2、Al2O3、MgO中至少一种以上。
17.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，通过至少装有元件体和液体的容器运动来进行研磨。
18.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，使元件体端部呈曲线状之后形成电极。
全文摘要
一种电子元器件及其制造方法,其特征在于,该电子元器件首先有陶瓷片(1a)与内部电极(2)交互叠层的非线性电阻元件(1)的两端面形成外部电极(3),接着被覆非线性电阻元件(1)内部气孔表面或向气孔充填Si树脂形成内表面绝缘层(30),再被覆非线性电阻元件(1)外表面和外部电极(3)的端部形成外表面绝缘层(31)。因电极端部被覆树脂,故能阻止水分从电极端部浸入内部。
文档编号H01C1/028GK1178030SQ97190027
公开日1998年4月1日 申请日期1997年1月23日 优先权日1996年1月24日
发明者神野理穗, 中村和幸 申请人:松下电器产业株式会社