(57)【要約】【課題】樹脂モールドする際のノズルの詰まりを抑制し、安定して連続生産することを目的とする。【解決手段】この目的を達成するため本発明は、上面が開放されたキャビティ１５を有する第一金型のキャビティ１５内に素子を配置し、キャビティ１５に、ノルボルネン系樹脂を含む主剤１７と、触媒を含む硬化剤１９とを、それぞれ別のノズルから注入し、キャビティ１５を覆うように第一金型上に第二金型を配置してノルボルネン系樹脂を硬化させる、樹脂モールド型電子部品の製造方法とした。これにより本発明は、ノズル内ではノルボルネン系樹脂が硬化しないため、ノズルの詰まりを抑制し、安定して連続生産することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が開放されたキャビティを有する第一金型の前記キャビティ内に素子を配置し、
前記キャビティに、ノルボルネン系樹脂を含む主剤と、触媒を含む硬化剤とを、それぞれ別のノズルから注入し、
前記キャビティを覆うように前記第一金型上に第二金型を配置してノルボルネン系樹脂を硬化させる、樹脂モールド型電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記硬化剤を、
前記ノズルから前記キャビティに注入される前記主剤の液流に向けて噴射することにより、前記キャビティに注入する、
請求項１に記載の樹脂モールド型電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記主剤を注入した後に、前記硬化剤を注入し、
その後金型を振動させる、請求項１に記載の樹脂モールド型電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記主剤と前記硬化剤とは、複数回に分けて交互に注入される、請求項１に記載の樹脂モールド型電子部品の製造方法。
【請求項５】
前記硬化剤は、前記キャビティの複数箇所に注入される、請求項３または４に記載の樹脂モールド型電子部品の製造方法。
【請求項６】
前記第二金型は前記第一金型よりも高温に設定され、
前記第二金型に接触することで前記ノルボルネン系樹脂は硬化される、請求項１に記載の樹脂モールド型電子部品の製造方法。
【請求項７】
素子と、
この素子を被覆した、ノルボルネン系樹脂からなる外装体とを備え、
この外装体は、
角部の曲率ｒが０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満のほぼ直方体形状であって、
残留するノルボルネン系モノマーが１００００重量ｐｐｍ以下となるように成形された、樹脂モールド型電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂モールドされたコンデンサや半導体、コイルなどの各種樹脂モールド型電子部品の製造方法および樹脂モールド型電子部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１１を用いて、樹脂モールド型のフィルムコンデンサの製造方法を説明する。図１１は、フィルムコンデンサの外装体の成形に用いる金型を示すものである。
【０００３】
図１１において示すように、樹脂成形用の金型１００は上型１０１と下型１０２から構成されている。上型１０１には樹脂を注入するためのゲート１０３が設けられている。また、上型１０１と下型１０２の合わせ面には、樹脂を注入していく際に空気を抜くためのエア抜き孔１０４が設けられている。
【０００４】
外装体の成形方法としては、まず金具１０５を接続したコンデンサ素子１０６を下型１０２に載置する。この際、金具１０５を下型１０２の凹部１０７に嵌め合わせることで、コンデンサ素子１０６を下型１０２に正確に位置決めしている。
【０００５】
次に、これら上型１０１および下型１０２を型締めし、ゲート１０３にノズル（図示せず）を挿入し、樹脂液を注入する。
【０００６】
この樹脂液は、ジシクロペンタジエンを主成分とするノルボルネン系モノマーおよび無機フィラーを含む主剤と、触媒とその溶媒および酸化防止剤を含む硬化剤の２液を混合した混合溶液である。ノルボルネン系樹脂は硬化にかかる時間が短いため、優れた生産性にてフィルムコンデンサを製造することができる。なお、ノルボルネン系樹脂の反応が進行するように上型１０１および下型１０２は５０℃〜１２０℃に設定されていることが好ましい。このようにして樹脂モールド型コンデンサを得ることができる。
【０００７】
なお、この技術に関連する先行技術文献としては以下の特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１５９７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の製造方法によると、ノズルにノルボルネン系樹脂が詰まってしまい、樹脂モールド型電子部品を安定して連続生産できなくなるという課題がある。
【００１０】
その理由は、ノルボルネン系樹脂は硬化に掛かる時間が短いからである。すなわち常温でもある程度硬化反応が進むため、ノズル内で一部のノルボルネン系樹脂が硬化してしまい、ノズルが詰まるのである。
【００１１】
そこで本発明は、ノズルの詰まりを抑制し、生産性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために本発明は、上面が開放されたキャビティを有する第一金型のキャビティ内に素子を配置し、キャビティに、ノルボルネン系樹脂を含む主剤と、触媒を含む硬化剤とを、それぞれ別のノズルから注入し、キャビティを覆うように第一金型上に第二金型を配置してノルボルネン系樹脂を硬化させる、樹脂モールド型電子部品の製造方法とした。
【発明の効果】
【００１３】
これにより本発明は、ノズルの詰まりを抑制し、安定して樹脂モールド型電子部品を連続生産することができる。
【００１４】
その理由は、ノルボルネン系樹脂を含む主剤と触媒を含む硬化剤とを、予め混合してからノズルに導入するのではなく、それぞれ別個のノズルに導入し、金型内で拡散させるからである。
【００１５】
これにより本発明は、ノズル内ではノルボルネン系樹脂が硬化しないため、ノズルの詰まりを抑制し、安定して連続生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１における樹脂モールド型電子部品の製造工程を示す斜視図
【図２】本発明の実施例１におけるコンデンサ素子の断面図
【図３】本発明の実施例１における樹脂モールド型電子部品の製造工程を示す斜視図
【図４】本発明の実施例１における樹脂モールド型電子部品の製造工程を示す斜視図
【図５】本発明の実施例１で用いる上型の斜視図
【図６】（Ａ）本発明の実施例１における樹脂モールド型電子部品の製造工程を示す斜視図、（Ｂ）本発明の実施例１における樹脂モールド型電子部品の斜視図
【図７】残留モノマー量と外装体の膨れ寸法との関係を示す図
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）本発明の実施例２における樹脂モールド型電子部品の製造工程を示す斜視図
【図９】本発明の実施例２における硬化剤の注入箇所を示すキャビティの上面図
【図１０】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）本発明の実施例３における樹脂モールド型電子部品の製造工程を示す斜視図
【図１１】従来の樹脂モールド型電子部品の製造工程を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施例１）
本実施例では、樹脂モールド型電子部品として、図１に示す複数のコンデンサ素子１を積層させたチップ型の固体電解コンデンサを例に挙げ、その製造方法と、これにより形成された固体電解コンデンサについて説明する。この固体電解コンデンサの外形（後述する外装体（図６の図番２２））の大きさは、約７×４×２ｍｍである。
【００１８】
本実施例の素子は、一端に陽極を露出させ、他端に陰極を設けたコンデンサ素子１を、複数個積層させたコンデンサ素子積層体２である。
【００１９】
各コンデンサ素子１は、図２に示すように、表面にエッチングや蒸着などによって粗面化された多孔質層３を有するアルミニウム箔４を陽極として用い、その表面に誘電膜５、固体電解質層６、陰極層７を順次積層させたものであり、固体電解質層６と陰極層７とがコンデンサ素子１の陰極として作用する。陽極と陰極との間は、樹脂からなる絶縁部８によって電気的に分離される。
【００２０】
そしてそれぞれのコンデンサ素子１は、各陽極、陰極を積み重ねるように積層され、陽極は図１に示す陽極端子９、陰極は陰極端子１０と接続される。
【００２１】
このコンデンサ素子積層体２（素子）は、まず平板状の下型１１に配置される。下型１１には、表面に垂直に植設された２本の円筒状のガイドピン１２が設けられている。陽極端子９、陰極端子１０にガイド孔１３を設けておけば、このガイドピン１２を差し込むことによって位置決めがしやすくなる。
【００２２】
次に、図３に示すように、下型１１の上に、中型１４を配置する。中型１４の外形は、下型１１とほぼ同形状であるが、この中型１４の中央部には、中型１４の上面から下面へ貫通するキャビティ１５が形成されている。キャビティ１５は直方体形状であるが、その４つの角部は曲率ｒが０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満になるように丸みを帯びさせておくとよい。
【００２３】
そして中型１４を配置する際は、このキャビティ１５内にコンデンサ素子積層体２が収容されるように配置する。なお、コンデンサ素子積層体２の陽極端子９、陰極端子１０は、一部がキャビティ１５の外方に配置される。
【００２４】
なお、本実施例では、陽極端子９、陰極端子１０を電子部品の実装面に露出させるため、下型１１、中型１４に分かれた金型を第一金型として用いたが、陽極端子９、陰極端子１０の構造、位置によっては、下型１１と中型１４とが連結された金型（第一金型）を用いてもよい。いずれにしても、金型（第一金型）は上面が開放されたキャビティ１５が形成されていればよい。
【００２５】
ここで本実施例では、コンデンサ素子積層体２を配置する前に、予め下型１１と中型１４の温度を制御する。下型１１は４０℃〜６０℃、中型１４は下型１１よりも高温にし、６０℃〜８０℃程度とした。下型１１、中型１４を比較的低温にすることにより、ノルボルネン系樹脂が隙間無く充填される前に硬化してしまうのを防ぐ。また中型１４を少し高温にしておくことによって、後述する上型（図５の２０）との温度差を低減できる。
【００２６】
その後、図４に示すように、第一ノズル１６から主剤１７を注入する。この主剤１７は、ジシクロペンタジエンを主成分とし、シクロペンジエン、トリシクロペンタジエンなどを副成分とするノルボルネン系モノマーからなるノルボルネン系樹脂成分と、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、シリカ、またはこれらの混合物からなる無機フィラーとを含む溶液である。場合によっては、さらに着色用のフィラー、粘度調整剤などを入れてもよい。
【００２７】
上記無機フィラーは、難燃性および機械的強度向上のため用いられ、その含有量は、６５重量％以上９５重量％未満が好ましい。また無機フィラーとしては、球状フィラー、破砕状フィラーを用いることが好ましい。
【００２８】
球状フィラー、破砕状フィラーは樹脂モールド型電子部品用途に適しているが、分散性を確保する必要がある。したがって、例えば、プラネタリミキサー等を用いて、混練、分散するとよい。
【００２９】
なお無機フィラーは、中心粒径（粒径分布のピーク値）が８μｍ〜２００μｍ程度のものを用いた。いずれの無機フィラーを用いても、ノルボルネン系樹脂の混合液の粘度が、室温で２００〜１２００ｍＰａ・ｓ以下となるように、フィラーの含有率や形状などを調整すると、成形しやすくなる。本実施例では、主剤１７の射出圧力は０．２ＭＰａ程度である。
【００３０】
そして本実施例では、図４に示すように、第一ノズル１６からキャビティ１５に注入される主剤１７の液流に対して、第二ノズル１８から硬化剤１９を噴射させる。
【００３１】
この硬化剤１９は、触媒とその溶媒および酸化防止剤を含む溶液である。触媒としては、メタセシス触媒が用いられる。主剤１７と硬化剤１９との重量比は、２００：１〜５０：１程度である。第二ノズル１８としては、例えばジェットディスペンサを用い、硬化剤１９を０．０１〜０．５μｌ程度ずつ噴射するとよい。あるいはインクジェットのように、硬化剤１９を噴霧状にして噴射しても良い。ジェットディスペンサとしては、武蔵エンジニアリング株式会社製 Aero Jet のようなエアーで硬化剤を粒状にし、主剤に打ち込むように射出される方式のディスペンサを使用することが可能である。インクジェットとしてはＡＪＴ株式会社製のインクジェットヘッドのようなピエゾ素子で硬化剤に圧力をかけて飛ばす方式のヘッドを使用することが可能である。
【００３２】
以上のようにキャビティ１５内を、隙間の無いように、主剤１７および硬化剤１９で充填した後、中型１４上に図５に示す上型２０（第二金型）を配置する。上型２０の下面中央には、キャビティ１５の外形よりもやや小さい突起２１が設けられており、キャビティ１５内に充填された樹脂液を押圧することができる。
【００３３】
この時、上型２０の温度は予め８０〜１２０℃に設定しておく。上型２０の温度は中型１４よりも高く、この温度帯でノルボルネン系モノマーは速やかに硬化される。
【００３４】
すなわち、下型１１、中型１４の温度は硬化温度よりも低温に設定することによって、ノルボルネン系モノマーを充填させる前に硬化してしまうのを防ぐことができる。そして上型２０のみ硬化温度より高く設定することで、ノルボルネン系モノマーを隙間無く充填した後でこのノルボルネン系モノマーを上型２０と接触させ、重合硬化させることができる。ノルボルネン系モノマーの硬化時間は触媒の添加量にも依存するが、通常はモノマー注入後、１０秒程度である。これは、例えば液状エポキシ樹脂などの一般的な外装体の硬化時間が１２０秒程度であるのに比べて、著しく速い。
【００３５】
なお、主剤１７、硬化剤１９を注入する工程や、注入後、上型２０を配置する前工程において、第一金型（下型１１、中型１４）を振動させてもよい。これにより、触媒を含む硬化剤１９が主剤１７と均一に混ざり、より均一に硬化させることができる。
【００３６】
なお、樹脂モールド型電子部品がフィルムコンデンサのような大型の電子部品の場合は金型のキャビティも大きいため、樹脂液の流動抵抗が小さく、硬化剤が拡散されやすいが、本実施例のように小さなチップ部品の場合はキャビティ１５が小さく、角部や微細な形状部分は硬化剤１９が充分に拡散しにくくなる。したがって、金型を振動させることで、硬化剤１９を拡散させ、ノルボルネン系樹脂に均一に拡散させることが重要である。
【００３７】
そして重合によりノルボルネン系樹脂が硬化すれば、上型２０、中型１４、下型１１から離型し、高温炉に入れて９０℃、あるいは１２０℃で１２０分、もしくは９０℃、１２０℃を１２０分間ずつ、ポストキュアを実施した。
【００３８】
以上によって、図６（Ａ）に示すように、コンデンサ素子積層体２をノルボルネン系樹脂からなる外装体２２で被覆できる。また図６（Ａ）のＣ−Ｃ部で陽極端子９、陰極端子１０を切断し、外装体２２に沿って折り曲げることで、図６（Ｂ）に示す樹脂モールド型の固体電解コンデンサ２３が完成する。
【００３９】
以下、本実施例の効果について説明する。
【００４０】
本実施例では、第一ノズル１６の詰まりを抑制し、安定して樹脂モールド型電子部品の外装体２２を連続生産することができる。
【００４１】
その理由は、従来のように、ノルボルネン系樹脂を含む主剤１７と触媒を含む硬化剤１９とを、予め混合してからノズルに導入する二液混合法を用いるのではなく、それぞれ別個のノズル（第一ノズル１６、第二ノズル１８）に導入し、キャビティ１５内への注入工程で主剤に硬化剤を拡散させるからである。
【００４２】
これにより本発明は、第一ノズル１６内ではノルボルネン系樹脂が硬化しないため、第一ノズル１６の詰まりを抑制し、安定して連続生産することができる。
【００４３】
また本実施例では、ノルボルネン系モノマーを均一に硬化できるため、固体電解コンデンサ２３の外装体２２において、ノルボルネン系モノマーは殆ど残留しなかった。
【００４４】
ここで、従来のように二液混合法を用いる場合は、予め硬化剤を主剤に均一に拡散するように攪拌する事が容易であるが、本実施例のように、それぞれを別個に導入する場合、硬化剤１９を均一に主剤１７に拡散させることは難しくなる。特に本実施例のように、チップ型の小さい電子部品では、キャビティ１５が小さく、硬化剤１９がキャビティ１５の角部や微細構造部分に拡散しにくくなり、硬化が不十分となり、ノルボルネン系モノマーが残留してしまうという課題があった。そしてこのように残留モノマーがあると、ヒートサイクル工程やリフロー工程でモノマーがガス化し、外装体２２が膨れてしまい、製品の信頼性を低下させることになる。
【００４５】
これに対し本実施例では、硬化剤１９を主剤１７の液流に対して噴射させる方法によって、硬化剤１９を主剤１７に拡散させやすくなる。したがって硬化が均一に進むため、残留モノマーを低減できる。ここで従来のように主剤１７と硬化剤１９とを混合してから金型に流し込む二液混合方法を用いた場合、ポストキュア後の外装体２２に残留したモノマーは７９重量ｐｐｍであり、本実施例では、ポストキュア前が１１１重量ｐｐｍ、ポストキュア後が８２重量ｐｐｍと、二液混合の場合とほぼ同等レベルに抑えることができた。
【００４６】
また本実施例では、中型１４のキャビティ１５の角は、曲率ｒが０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満となるように丸みを帯びさせることが好ましい。これにより樹脂液の流動抵抗が小さくなるため、主剤１７と硬化剤１９とが対流によって攪拌されやすくなり、硬化重合反応を均一に進めることができ、残留モノマーを低減できる。なお、本実施例では、キャビティ１５の角を丸くすることにより、外装体２２自体も角部の曲率ｒが０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満となるように丸みを帯びる。
【００４７】
また本実施例では、下型１１、中型１４の温度を低温にすることによって、キャビティ１５に主剤１７、硬化剤１９が注入される工程では硬化反応を抑制できる。すなわち、下型１１、中型１４の温度がノルボルネン系樹脂の硬化温度以上に設定されてしまうと、主剤１７と硬化剤１９とがキャビティ１５に到達した瞬間から硬化重合反応が進んでしまうが、本実施例では、上型２０を設置するまでの間に、主剤１７と硬化剤１９とを、対流や外部からの振動によって充分に攪拌することができる。
【００４８】
また本実施例では、上記製造工程の最後にポストキュアを行うことにより、未硬化の残留モノマーの一部を硬化重合、また一部を揮発させ、残留モノマーを低減できる。
【００４９】
なお、外装体２２に残留するモノマーは、１００００重量ｐｐｍ以下にすることが好ましい。すなわち、実験の結果、図７に示すように、残留モノマー量が１００００重量ｐｐｍを超えると、リフロー工程やヒートサイクル工程において、外装体２２が厚み０．１ｍｍを超えて大きく膨れていることが分かった。また残留モノマー量が５０００重量ｐｐｍよりも多く、１００００重量ｐｐｍ以下の場合は外装体２２の膨れ寸法が、０．１ｍｍ以下となり、外装体２２の膨れを小さくすることができる。さらに残留モノマー量が５０００重量ｐｐｍ以下の場合は、外装体２２の膨れ寸法が０．０３ｍｍ以下となり、外装体２２の膨れを殆ど抑えることができるものである。
【００５０】
また本実施例では、主剤１７を注入する工程で硬化剤１９も同時に注入できるため、下記実施例２、３に示すように、別々に注入する場合と比べて生産工程におけるタクトタイムを低減でき、より生産性に優れている。
【００５１】
（実施例２）
本実施例と実施例１との主な違いは、硬化剤１９の注入方法である。
【００５２】
本実施例では、まず図８（ａ）に示すように、キャビティ１５内にコンデンサ素子積層体２を配置した後、第一ノズル１６から主剤１７を注入し、次に図８（ｂ）に示すように第二ノズル１８からキャビティ１５内の主剤１７に向けて硬化剤１９を注入する。そしてその後、図８（ｃ）に示すように、下型１１と中型１４とを振動させる。振動方向は、水平方向に四方へ振動したり、あるいは円を描くように振動したりすることもできる。下型１１、中型１４を振動させる方法としては、超音波振動や機械的な振動などがある。超音波を用いる場合は、下型１１、中型１４としてアルミやステンレスなどの比較的軽い金属を用いることが好ましい。
【００５３】
また硬化剤１９は、均一に拡散させるため、複数箇所に注入する事が好ましく、本実施例では、図９の点２４に示すように、キャビティ１５の四つ角近傍と、その真ん中の合計５点に注入した。その他、硬化剤１９を噴霧状に噴出してもよい。
【００５４】
以上のように本実施例では、実施例１と比べて工程数は増えるが、実施例１と同様に第一ノズル１６の詰まりを抑制できるとともに、硬化剤１９を充分拡散できるため、外装体の残留モノマーを低減し、均一に硬化することができる。
【００５５】
なお、本実施例における外装体２２中の残留モノマー量は、実施例１と同等であった。
【００５６】
その他実施例１と同様の構成及び効果については説明を省略する。
【００５７】
（実施例３）
本実施例と実施例１との主な違いは、硬化剤１９の注入方法である。
【００５８】
図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、本実施例では、主剤１７と硬化剤１９とは、それぞれ第一ノズル１６、第二ノズル１８から、複数回に分けて交互に注入される。硬化剤１９は、１回につき一箇所注入し、１回毎に注入箇所を変えてもよく、あるいは１回につき複数箇所に注入してもよい。いずれの場合も、できるだけ硬化剤１９がキャビティ１５内に満遍なく拡散するように、キャビティ１５の４つ角近傍や中央にバランスよく注入する。また硬化剤１９は噴霧状にして噴出させてもよい。
【００５９】
以上のように本実施例では、実施例１と比べて工程数は増えるが、実施例１と同様に第一ノズル１６の詰まりを抑制できるとともに、外装体の残留モノマーを低減し、均一に重合することができる。
【００６０】
なお、本実施例における外装体２２中の残留モノマーは、実施例１と同等であった。
【００６１】
その他実施例１と同様の構成及び効果については説明を省略する。
【００６２】
実施例１〜３においては、電子部品として固体電解コンデンサ２３を例に挙げたが、その他コイルや半導体部品についても、同様に製造することによって、生産工程に掛かる時間を大幅に短縮できるとともに、安定して連続生産でき、さらに外装体２２の残留モノマーを低減し、電子部品の信頼性を高めることができる。
【００６３】
また上記実施例１〜３では、キャビティに素子を配置した後に主剤および硬化剤を注入したが、キャビティに主剤および硬化剤を注入した後に素子を配置してもよい。いずれの場合も、第一ノズルの詰まりを抑制でき、樹脂モールド型電子部品を安定して連続生産できる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の製造方法によると、生産効率が高く、安定した連続生産ができるとともに、外装体の残留モノマーを低減し、電子部品の信頼性を高めることができる。したがって、種々の樹脂モールド型電子部品の製造方法に適しているが、特に表面実装タイプの固体電解コンデンサやコイル、半導体などのチップ部品の製造方法として有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１  コンデンサ素子
２  コンデンサ素子積層体（素子）
３  多孔質層
４  アルミニウム箔
５  誘電膜
６  固体電解質層
７  陰極層
８  絶縁部
９  陽極端子
１０  陰極端子
１１  下型
１２  ガイドピン
１３  ガイド孔
１４  中型
１５  キャビティ
１６  第一ノズル
１７  主剤
１８  第二ノズル
１９  硬化剤
２０  上型
２１  突起
２２  外装体
２３  固体電解コンデンサ
２４  点
【図１】
2011218706.tif 000003
【図２】
2011218706.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011218706.tif 000006
【図５】
2011218706.tif 000007
【図６】
2011218706.tif 000008
【図７】
2011218706.tif 000009
【図８】
2011218706.tif 000010
【図９】
2011218706.tif 000011
【図１０】
2011218706.tif 000012
【図１１】
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