專利名稱：電子零件及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用于各種電子設備的電子零件的端子結構及電子零件的制造方法。
背景技術：
向來，作為謀求提高與電路基板釬焊連接部的可靠性的芯片電子零件，日本專利特開平11-68284號公報已經(jīng)眾所周知。
圖8是已有的芯片電子零件的與電路基板釬焊連接部的剖面圖。在圖8中，電子零件1上形成在釬焊連接部7設置多個凹凸的兩個側面的電極2。電子零件1用釬焊料5焊接于電子電路基板4上設置的焊盤3上。釬焊料5形成角焊縫6。
下面對謀求提高釬焊連接部的可靠性的已有的芯片電子零件的制造方法加以說明。
首先，在電子零件1的兩個側面形成電極2之后，在電極2的釬焊連接部7形成多個0.1毫米～0.2毫米的方形凹凸8，對于電極2是小于1毫米見方的電極使用刻蝕方法，對于電極2是大于1毫米見方的電極則使用放電加工方法形成。已有的電子零件就這樣利用形成凹凸8的方法謀求提高焊盤3與釬焊連接部7的可靠性。
下面對如上所述構成并制造的已有的芯片電子零件說明其可靠性提高的理由。
在釬焊連接之后的角焊縫6施加熱循環(huán)的情況下，在連接部7的表面形成有多個0.1毫米～0.2毫米見方的凹凸8，因此釬焊連接部7發(fā)生均等的應力。所以在焊盤4與電極2的下部之間、焊盤與角焊縫6等之間等，不存在特定的應力集中部，由于整個釬焊連接部7吸收應力，可以緩和應力集中。其結果是，可以謀求提高釬焊連接部7的可靠性。
但是，上述已有的芯片電子零件中，電極2的表面形成有多個0.1毫米～0.2毫米見方的凹凸8，對于芯片電阻器和芯片電容器那樣的電極厚度只有10微米左右的小型電子零件，要在電極2的表面形成能夠緩和應力集中的凹凸是困難的。
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供電極厚度10微米左右的小型電子零件也能夠謀求提高釬焊連接部的可靠性的電子零件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的電子零件具備在相對的側面形成一個以上的槽的基板、在該槽部和與該槽部相鄰的基板的正面和背面形成的電極(多個)、以及形成于這種電極之間的電路元件，所述基板的相對的側面的槽部以外的地方也形成電極。采用本發(fā)明，對于芯片電阻器、芯片電容器或芯片電感那樣的電極厚度10微米左右的小型電子零件，也可以謀求提高釬焊連接部的可靠性。


圖1(a)是本發(fā)明一實施形態(tài)的方形芯片電阻器的平面圖。
圖1(b)是同上方形芯片電阻器的側面圖。
圖2是同上方形芯片電阻器的制造工序圖。
圖3(a)、(b)是同上方形芯片電阻器的制造工序中各工序的平面圖。
圖4(c)、(d)是同上方形芯片電阻器的制造工序中各工序的平面圖。
圖5(e)、(f)是同上方形芯片電阻器的制造工序中各工序的平面圖。
圖6(g)、(h)是同上方形芯片電阻器的制造工序中各工序的平面圖。
圖7(i)、(j)是同上方形芯片電阻器的制造工序中各工序的平面圖。
圖8是已有的芯片電子零件與電路基板的釬焊連接部的剖面圖。
具體實施形態(tài)下面參照附圖，以方形功率芯片電阻器為例對本發(fā)明一實施形態(tài)加以說明。
圖1(a)是本發(fā)明一實施形態(tài)的方形芯片電阻器的平面圖，圖1(b)是同上方形芯片電阻器的側面圖。在圖1(a)、(b)中，氧化鋁基板11上的相對的長邊一側的側面上形成多個半圓形槽部12。在本實施形態(tài)中，上述基板11的外形尺寸采用6.4×3.2mm。本實施形態(tài)的電阻器的額定功率滿1W。
基板11的相對的側面的槽部12及與該槽部12相鄰的基板11的正面和背面上連續(xù)形成電極13。又在基板11正面的電極13之間連接由電阻構成的電路元件14。在本實施形態(tài)中，并列形成5個電路元件14，并且形成保護膜15保護這種電路元件14。這種保護膜15利用環(huán)氧樹脂形成?；?1的相對的側面的槽部12以外的地方也形成端面電極16。又，在露出的電極13及端面電極16的表面形成鍍鎳層，同時在其上形成釬焊料層(圖1(a)、(b)中未圖示)，安裝零件時謀求提高釬焊性能。
下面說明具有如上所述結構的方形芯片電阻器的制造方法。
圖2是本發(fā)明一實施形態(tài)的方形芯片電阻器的制造工序圖，又，圖3～圖7是各工序中的基板11和完成的電阻器的平面圖。下面參照圖3～圖7對各工序加以說明。
首先，如圖3(a)所示，準備利用分割用的分割槽21、22按照一定的尺寸(6.4×3.2毫米)劃分以便能夠同時制造多個方形芯片電阻器的，氧化鋁含量96％的氧化鋁基板24。
氧化鋁基板24上沿著在分割成單個的方形芯片電阻器時成為長邊一側的分割槽22，形成圓形通孔23。上述圓形通孔23的直徑取0.3毫米。在圖3(a)中，只是對4個方形芯片電阻器的范圍進行描述，但是實際設計是一枚氧化鋁基板上能夠同時形成數(shù)百到數(shù)千個方形芯片電阻器。
接著，如圖3(b)所示，從基板24的正面一側對各通孔23印刷銀系導電性膏，使導電性膏進入通孔內(nèi)部。接著，在850℃對基板24進行燒成，形成上表面電極25和通孔內(nèi)壁的電極。同樣，從基板24的背面一側對各通孔23印刷銀系導電性膏，從背面一側使導電性膏進入通孔內(nèi)部。再在850℃溫度下燒成，形成背面電極(未圖示)與通孔內(nèi)壁電極。
通常，通孔23的剖面形狀為圓形，因此通孔23的內(nèi)壁能夠均勻地涂布導電性膏。同樣可以利用印刷方法形成通孔電極26。通孔的剖面形狀為方形或角部為圓弧的方形的情況下也能夠形成通孔電極，但是在這樣的情況下導電性膏在角部附著容易偏厚，因此有在通孔電極上發(fā)生裂紋等缺陷，可靠性下降的情況。
接著，如圖4(c)所示，在成對的上表面電極25之間用網(wǎng)板印刷方法印刷氧化釕系的電阻膏，將其在850℃的溫度下燒成，形成一個個電阻構成的電路元件27。
接著，如圖4(d)所示，為了覆蓋上表面電極25之間的電路元件27，同時容易進行修正，用網(wǎng)板印刷方法預涂玻璃膏，將其在600℃的溫度下燒成，形成預涂玻璃層28。
接著，如圖5(e)所示，在預涂玻璃層(本圖中省略)覆蓋的電路元件27上利用例如YAG激光設置修正槽29，進行電阻值修正，以得到所希望的電阻值。
接著，如圖5(f)所示，網(wǎng)板印刷方法印刷環(huán)氧樹脂系的保護膜樹脂膏，使其完全覆蓋上表面電極25的一部分和電路元件27，再使其在200℃的溫度下硬化，在各劃分的區(qū)域內(nèi)形成保護膜30。
接著，如圖6(g)所示，沿分割槽22對氧化鋁基板進行一次分割，得到短條狀氧化鋁基板31。這時由于沿著分割槽22進行分割，在基板31的相對的側面37上形成半圓形的槽部32。
接著，如圖6(h)所示，利用涂布輥在側面37上涂布樹脂導電性膏使其附著于其上，使其在150～200℃的溫度下硬化，形成端面電極33。
在涂布導電性膏時，利用涂布輥進行導電性膏的涂布，避免覆蓋形成于槽部32的通孔電極26。樹脂導電性膏涂布時覆蓋形成于槽部32的通孔電極26的程度時，樹脂導電性膏的膜厚過大，溶劑不容易充分揮發(fā)，不能夠形成致密的電極。因此，不能夠得到計劃得到的端面電極強度。
如果像本實施形態(tài)這樣，利用用涂布輥涂布導電性膏的印刷方式形成端面電極33，則能夠均勻地形成薄端面電極33而不埋沒通孔電極26。
還有，在基板31的側面37上，不僅有氧化鋁基板31的凹凸，而且有形成于槽部32的銀系通孔電極26斷裂形成的毛刺(突起)。因此，利用用涂布輥涂布導電性膏的印刷方式是在這些凹凸部分上可靠地涂布，加大電極面積的的有效手段，這種手段能夠簡單、容易地以低成本形成端面電極。
接著，如圖7(i)所示，沿分割槽21進行2次分割，得到單片狀的方形芯片電阻元件34。
最后，如圖7(j)所示，利用在露出的上表面電極25、背面電極(未圖示)以及端面電極33的表面進行電鍍的方法，形成鍍鎳層(下層)及釬焊鍍層35，形成方形電阻器36。
如上所述制造的方形電阻器利用釬焊方法安裝于電路基板上，利用氣相式熱沖擊試驗(-55℃30分鐘+125℃30分鐘反復交替)進行評價。評價方法是測定安裝電阻器的電路基板上的焊盤之間的電阻值變化，在測定的電阻值有大于5％的變化的情況下就判定連接不良。
為了比較，比較例1采用外形尺寸與上述實施形態(tài)的電阻器相同的6.4×3.2mm的一般的方形芯片電阻器形狀的樣品(基板的短邊，即3.2mm一側形成電極的樣品)，比較例2采用在本發(fā)明實施形態(tài)1中6.4mm的一側的側面上不設槽，而在直線上形成電極的樣品，同時對其進行比較。其結果是，在具有一般的方形芯片電阻器形狀的比較例1經(jīng)過1200個循環(huán)的時刻，比較例2經(jīng)過2000循環(huán)的時刻，都有釬焊焊接處劣化造成電阻值變化率超過5％的樣品出現(xiàn)。相比之下，本實施形態(tài)的方形芯片電阻器這即使是經(jīng)過3000循環(huán)也沒有電阻值變化率超過5％的樣品出現(xiàn)。
如上所述，在本實施形態(tài)中，在基板11的相對的長邊一側的側面上形成的槽部12及與該槽部12相鄰的基板11的正面和背面形成電極13，同時在所述基板的相對的側面的槽部12以外的地方形成端面電極16。因此，端面電極的面積也大，可以提高電極與基板的連接強度。這樣，即使是在熱沖擊試驗中例如芯片電阻器與該芯片電阻器焊接于其上的電路基板之間由于熱膨脹系數(shù)差而產(chǎn)生應力，在釬焊焊接處也不會發(fā)生裂縫等。也就是說，采用本發(fā)明，可以利用具有形成于基板11側面部分上的凹凸的電極即電極13和端面電極16在整個釬焊焊接部吸收應力，緩和應力集中。因此，對于方形芯片電阻器和芯片電容器那樣的電極厚度為10微米左右的電子零件，可以謀求提高釬焊焊接部的可靠性。
又，在上述本發(fā)明一實施形態(tài)中，5個電阻構成的電路元件14并列形成，因此，與只有一個電阻構成的電子元件相比，即使因電氣負載而發(fā)熱，其熱量也能均勻分布于整個方形芯片電阻器上。而且由于在基板11的長邊一側的整個側面上包含槽部12形成電極13和端面電極16，加大了電極面積，因此也能夠提高熱量向電路基板的擴散性能。也就是說，本發(fā)明的電極結構是外形尺寸大的大功率型方形芯片電阻器，其散熱對策非常有效。
而且，在本發(fā)明中槽部12的剖面形狀做成半圓形，因此可以緩和在該槽部12的應力集中。這也是上述重要因素以外的又一個能夠進一步提高電極強度的因素。
而且，在本發(fā)明一實施形態(tài)中基板11的相對的側面上的槽部12即與該槽部12相鄰的基板11的正面和背面上形成的電極13的面積做成與方形基板11的相對的側面上的槽部12以外的地方形成的端面電極16的面積相等或比后者大，以此可以加大電極面積，因此有提高電極強度的效果。
還有，在本發(fā)明的一實施形態(tài)中，在涂布導電性膏形成端面電極33時，利用涂布輥進行導電性膏的涂布印刷導電性膏形成端面電極，并且避免覆蓋通孔電極26。因此該端面電極33能夠均勻地形成薄電極。而且以此可以有效地形成致密的端面電極33。
還有，在上述本發(fā)明一實施形態(tài)中是就以電阻構成的方形芯片電阻器對電路元件14進行說明的，但是這種電路元件14不限于電阻，對于使用電容元件或電感元件作為電路元件14的芯片電容器、芯片電感或其復合零件等也能夠得到與本發(fā)明相同的提高釬焊焊接處可靠性的效果。
又，5個電阻構成的電路元件14雖然是對分別連接于電極13之間的情況進行說明，但是也可以在多對電極之間連接1個電阻。但是，這種情況下如上所述在施加電氣負載時有局部性發(fā)熱，可靠性不理想。
還有，在上述說明中所述的是，上表面電極25及背面電極(未圖示)是利用銀系導電性膏形成，而端面電極33利用樹脂導電性膏形成的，但是這些材料及其工序的制造條件不限于此。例如形成端面電極也可以使用銀系導電性膏(高溫燒成型)，又可以利用濺射、蒸鍍、CVD等薄膜形成方法，用Ni、Cu等形成端面電極。
如上所述，本發(fā)明的電子零件由于在相對的側面上形成一個以上的槽部基板的相對的側面的槽部以外的地方形成端面電極，電極的連接面積大，可以提高電極的強度。以此可以在整個釬焊焊接部分吸收應力，緩和應力集中，因此對于芯片電阻器或芯片電容器那樣的電極厚度為10微米左右的電子零件，也能夠提高釬焊焊接處的可靠性。
權利要求
1.一種電子零件，其特征在于，具備在相對的側面有一個以上的槽部的基板、在所述槽部和與所述槽部相鄰的所述基板的正面和背面形成的電極、以及形成于所述基板的所述電極之間的電路元件，所述基板的相對的側面的所述槽部以外的地方也形成電極。
2.根據(jù)權利要求1所述的電子零件，其特征在于，使所述槽部的剖面形狀呈半圓形。
3.根據(jù)權利要求1所述的電子零件，其特征在于，使所述槽部和與所述槽部相鄰的基板的正面和背面形成的電極的面積與所述基板的相對的側面的槽部以外的地方形成的電極的面積相等或比其更大。
4.根據(jù)權利要求1所述的電子零件，其特征在于，所述電子零件是電阻器。
5.根據(jù)權利要求1所述的電子零件，其特征在于，所述電子零件是電容器。
6.根據(jù)權利要求1所述的電子零件，其特征在于，所述電子零件是電感。
7.根據(jù)權利要求1所述的電子零件，其特征在于，所述電子零件是復合零件。
8.一種電子零件的制造方法，其特征在于，包含下述步驟，即在具有沿著分割槽形成的多個通孔的基板的正面和背面上印刷導電性膏，在所述基板正面和背面形成多個電極，同時在所述多個通孔內(nèi)形成電極的工序、在所述多個電極之間形成電路元件的工序、沿著所述分割槽分割所述基板的工序、以及在所述基板的形成所述通孔的分割面的所述通孔以外的所述分割面上形成電極的工序。
9.根據(jù)權利要求8所述的電子零件的制造方法，其特征在于，所述通孔以外的所述分割面上形成電極的工序是用涂布輥涂布導電性膏進行的。
10.根據(jù)權利要求8所述的電子零件的制造方法，其特征在于，所述通孔以外的所述分割面上形成電極的工序是用薄膜形成手段進行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子零件及其制造方法,本發(fā)明的電子零件具備在相對的側面形成一個以上的槽部的基板、在所述槽部和與所述槽部相鄰的基板的正面和背面形成的電極、以及形成于所述電極之間的電路元件,所述基板的相對的側面的槽部以外的地方也形成電極。采用本發(fā)明的結構,對于芯片電阻器、芯片電容器或芯片電感那樣的電極厚度10微米左右的小型電子零件,也可以謀求提高釬焊連接部的可靠性。
文檔編號H01L23/13GK1338890SQ0112438
公開日2002年3月6日 申請日期2001年7月27日 優(yōu)先權日2000年7月28日
發(fā)明者山田博之, 井關健, 木下泰治 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社