(57)【要約】【課題】チップ型電子部品に熱硬化性樹脂を塗布し、その塗布物を型に圧入して整形する際にその熱硬化性樹脂の半硬化の程度にかかわらず圧入時に型の縁に剥ぎ取られない強度を付与するように、その整形性を改善する。【解決手段】電子部品のその外装する部位に熱硬化性樹脂組成物を塗布し、その塗布物を型により加熱整形し、その整形した形状を維持しながら硬化を完成させる外装チップ型電子部品の製造方法において、熱硬化性樹脂組成物に常温で固形で加熱成形時に液状になり、かつその溶剤揮発時に凝集して表出する熱可塑性物質を含有させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品におけるその外装をする部位に熱硬化性樹脂組成物を塗布し、その塗布物の表面を指触乾燥させた後型により加熱整形し、熱硬化させ上記電子部品を外装する外装チップ型電子部品の製造方法において、上記熱硬化性樹脂組成物に上記加熱整形時の加熱により軟化ないし液状化しかつ該熱硬化性樹脂組成物の塗布物の溶剤揮発時に凝集して表面に析出する熱可塑性物質を含有させ、上記指触乾燥は上記塗布物の表面において溶剤を揮散させた後に上記熱可塑性物質が凝集されて表面に析出されることに基づいて行なわれる外装チップ型電子部品の製造方法。
【請求項２】
電子部品におけるその外装する部位に熱硬化性樹脂組成物を塗布し、その塗布物の表面を指触乾燥させた後型に圧入して加熱整形し、熱硬化させ上記電子部品を外装する外装チップ型電子部品の製造方法において、上記熱硬化性樹脂組成物に常温で固形であって上記加熱整形時の加熱により軟化ないし液状化しかつ該熱硬化性樹脂組成物の塗布物の溶剤揮発時に凝集して表面に析出する熱可塑性物質を含有させ、上記指触乾燥は上記塗布物の表面において溶剤を揮散させた後に上記熱可塑性物質が凝集されて表面に析出されることに基づいて行なわれ、かつ当該指触乾燥した塗布物は上記圧入の際に型の縁に剥がし取られない強度を上記熱可塑性物質の添加により付与される外装チップ型電子部品の製造方法。
【請求項３】
熱可塑性物質は熱可塑性樹脂である請求項１又は２に記載の外装チップ型電子部品の製造方法。
【請求項４】
熱硬化性樹脂組成物は被反応成分の主剤と反応成分の硬化剤を少なくとも含有し、熱可塑性物質は該硬化剤である請求項１ないし３のいずれかに記載の外装チップ型電子部品の製造方法。
【請求項５】
熱硬化性樹脂組成物は被反応成分の主剤と反応成分の硬化剤を少なくとも含有し、熱可塑性物質は該主剤のエポキシ系樹脂と反応しない３次元の網目構造をとらない成分である請求項１ないし３のいずれかに記載の外装チップ型電子部品の製造方法。
【請求項６】
熱硬化性樹脂組成物は被反応成分の主剤と反応成分の硬化剤を少なくとも含有し、熱可塑性物質は上記硬化剤である成分と、該主剤のエポキシ系樹脂と反応しない成分の両方を併用する請求項１ないし３のいずれかに記載の外装チップ型電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ型電子部品を外装する際にその外装材に熱硬化性樹脂を使用した場合の型により成形するその整形性を改善した外装チップ型電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チップ型電子部品は回路基板に面実装されるものとして知られている。例えば図１に示すように、１は両端に角形鍔部を有するコア２のその中央凹部に巻線３、両端鍔部に外部端子電極４、４を設け、さらにその巻線３の上に外装体５を設けた外装巻線型チップコイルであり、この外装巻線型チップコイル１は回路基板６の回路パターンのはんだ付ランド６ａ、６ａに上記電極４、４がはんだ付される。図示省略したが他のチップ部品も同様にして所定のはんだ付ランドに取り付けられ、これら部品を含む回路基板６の全面には被覆体が設けられる。
このように、回路基板に取り付けられる外装チップ型電子部品は、上記外装巻線型チップコイル１の場合でいえば、その外装体５が両端鍔部の側面より突出すると、はんだ付ランド６ａ、６ａにその両端鍔部が隙間なく接触することができず、そのままはんだ付するとその隙間の多い方が持ち上がる、いわゆるマンハッタン現象を起こし、はんだ付不良品となる。これを回避するために、外装体５はその形成過程で型により成形される。
その型による成形には、外装体の材料として熱可塑性樹脂を使用し、型に流し込んで成形する方法もあるが、その外装体は上記のはんだ付のときにその熱により溶融するという問題がある。また、熱硬化性樹脂を使用して金型によるモールド成形を行なう方法もあるが、この方法は金型が非常に高く、コスト高になるという問題がある。
これらの問題を解決するために、本出願人は、シリコーンゴム等の耐熱性ゴム板に角柱状凹部を形成して、いわゆる型を作り、上記塗布物をこの型の凹部に圧入し、加熱整形して平坦化することを提案した。
すなわち、上記巻線３の周側に熱硬化性樹脂を塗布し、溶剤を揮散させる乾燥を行った後に、その塗布物の熱硬化性樹脂を半硬化させてから、上記の型に圧入し、加熱整形して平坦化し、さらに硬化を完了させる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−４５０２８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記塗布物の熱硬化性樹脂を半硬化させるのは、その硬化を少しだけ進行させた状態であるので、その硬化の程度が低過ぎると、型に圧入するときにその入口の縁に剥ぎ取られるし、高過ぎると型に圧入することができても、流動性が低下しているので、整形性が損なわれ、平坦化することができなくなる。そこで、その硬化の進行状態をチェックするために、指の腹の部分を塗布物に接触させてもこれに付着せず、粘着性がなくなる状態、いわゆるタックフリーの状態を調べる、いわゆる指触乾燥試験を行ない、これに合格した状態に至った時を型に圧入する時期とすることが提案されている。
しかしながら、この指触乾燥試験に合格するには、塗布物について溶剤が揮発した後に硬化を少し進行させるための時間が必要であり、その雰囲気の温度等の影響のみならず塗布物の熱硬化性組成物の組成、例えば硬化剤の品質やその使用量のバラツキによっても、その時間は一定しないので、その試験を行なう作業性が悪く、その試験が簡単に行えるように熱硬化性組成物の整形性について改善が求められていた。
また、指触乾燥試験に合格しても、塗布物の硬化を少し進行させた状態では、架橋が進み過ぎた部分がその前の反応物の状態のものに占める割合が多過ぎる場合や、比較的平均的に反応が進んでいる場合とではいずれも表面的には乾燥したようにみえるが、前者の場合には架橋が進み過ぎた部分は流動性が損なわれ、整形性が良くなく、後者の場合には強度が不足する場合があり、さらに硬化を進めなければならない場合があるという問題がある。
【０００５】
本発明の第１の目的は、チップ型電子部品を外装する熱硬化性樹脂組成物の型による整形性を改善した外装チップ型電子部品の製造方法を提供することにある。
本発明の第２の目的は、チップ型電子部品を外装する熱硬化性樹脂組成物の整形の作業性を改善した外装チップ型電子部品の製造方法を提供することにある。本発明の第３の目的は、整形の品質を向上し、精度のよい成形を行なうことができる外装チップ型電子部品の製造方法を提供することにある。
本発明の第４の目的は、チップ型電子部品を外装する熱硬化性樹脂組成物の整形のコストを低減できる外装チップ型電子部品の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、熱硬化性樹脂組成物に、常温で固形であって加熱すると液状になりかつ該熱硬化性組成物の塗布物の溶剤を揮発させたときに凝集して表出する熱可塑性物質を含有させると、指触乾燥はその熱可塑性物質の凝集物の表出、すなわち固形に戻ろうとする固形性により一律に行われ、他方、整形時には、特にその熱可塑性物質として熱可塑性樹脂を使用する場合には強度も付与され、さらにこの熱可塑性物質は液化するので他の成分と混合し、一体化させることができることを見いだし、本発明をするに至った。
したがった、本発明は、（１）、電子部品におけるその外装をする部位に熱硬化性樹脂組成物を塗布し、その塗布物の表面を指触乾燥させた後型により加熱整形し、熱硬化させ上記電子部品を外装する外装チップ型電子部品の製造方法において、上記熱硬化性樹脂組成物が上記加熱整形時の加熱により軟化ないし液状化しかつ該熱硬化性樹脂組成物の塗布物の溶剤揮発時に凝集して表面に析出する熱可塑性物質を含有させ、上記指触乾燥は上記塗布物の表面において溶剤を揮散させた後に上記熱可塑性物質が凝集されて表面に析出されることに基づいて行なわれる外装チップ型電子部品の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、（２）、電子部品におけるその外装する部位に熱硬化性樹脂組成物を塗布し、その塗布物の表面を指触乾燥させた後型に圧入して加熱整形し、熱硬化させ上記電子部品を外装する外装チップ型電子部品の製造方法において、上記熱硬化性樹脂組成物に常温で固形であって上記加熱整形時の加熱により軟化ないし液状化しかつ該熱硬化性樹脂組成物の塗布物の溶剤揮発時に凝集して表面に析出する熱可塑性物質を含有させ、上記指触乾燥は上記塗布物の表面において溶剤を揮散させた後に上記熱可塑性物質が凝集されて表面に析出されることに基づいて行なわれ、かつ当該指触乾燥した塗布物は上記圧入の際に型の縁に剥がし取られない強度を上記熱可塑性物質の添加により付与される外装チップ型電子部品の製造方法、（３）、熱可塑性物質は熱可塑性樹脂である上記（１）又は（２）の外装チップ型電子部品の製造方法、（４）、熱硬化性樹脂組成物は被反応成分の主剤と反応成分の硬化剤を少なくとも含有し、熱可塑性物質は該硬化剤である上記（１）ないし（３）のいずれかの外装チップ型電子部品の製造方法、（５）、熱硬化性樹脂組成物は被反応成分の主剤と反応成分の硬化剤を少なくとも含有し、熱可塑性物質は該主剤のエポキシ系樹脂と反応しない３次元の網目構造をとらない成分である上記（１）ないし（３）のいずれかの外装チップ型電子部品の製造方法、（６）、熱硬化性樹脂組成物は被反応成分の主剤と反応成分の硬化剤を少なくとも含有し、熱可塑性物質は上記硬化剤である成分と、該主剤のエポキシ系樹脂と反応しない成分の両方を併用する上記（１）ないし（３）のいずれかの外装チップ型電子部品の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において、「熱可塑性物質」とは、常温で固形であり、型により加熱整形する際には軟化ないし液状化し、かつ熱硬化性樹脂組成物に含有させて外装材に使用したときに、その塗布物の溶剤揮発時に凝集して表面に析出（表出）する物質をいう。このような熱可塑性物質は、熱硬化性樹脂組成物に溶解させてもよく、分散させてもよいが、その塗布物の溶剤揮発時には凝集して表出する必要があり、そのためには、熱硬化性樹脂組成物の主成分で硬化剤と反応する成分である被反応成分の主剤に対して、溶剤揮発時には相溶性がよくないことが好ましい。溶剤の揮発により熱可塑性物質が固形になると、粘着性のない状態にすることができるときは、指触乾燥をすることができるので、その溶剤の揮発後に指触乾燥も一律に決まってくる。
【０００８】
本発明において、「熱可塑性物質」には、上記のその定義において「物質」が樹脂である「熱可塑性樹脂」が好ましいが、これに限らない。樹脂は高分子化合物であり、それが常温で固形であれば、「熱可塑性樹脂」の膜は固形の状態で強度を有するので、熱硬化性樹脂組成物に含有させると、その塗布物の乾燥時に凝集して表出した時にその固形性を発揮して指触乾燥を可能にするとともに、型に圧入するときにその縁で塗布物が剥ぎ取られない強度を付与することができる。その際、その塗布物について熱硬化を少し進行させる半硬化を行ってもよいが、その半硬化の硬化の程度が一定しなくても、熱可塑性物質の凝集した表出により指触乾燥が可能であるので、その検査に時間がかからず、直ぐに整形作業に移れることにより作業性がよくなる。
本発明において、「熱可塑性樹脂」としては、熱硬化性樹脂組成物の主成分で、硬化剤と反応する成分である被反応成分の主剤に対して、その主剤の一部を構成する物質、その硬化剤とすることができる物質、その主剤、硬化剤のいずれにもならない物質が挙げられ、これらは少なくとも２つを併用することもできる。
【０００９】
その主剤の一部を構成する物質の具体例は、その本来の主剤となる樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂等のエポキシ系樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、ポリウレタン樹脂などや、これらの変性樹脂が挙げられるが、これらの内で上記で定義した「熱可塑性物質」、すなわち「熱可塑性樹脂」を挙げることができる。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にはその重合度やエポキシ当量の相違により溶剤存在下には相溶してもその揮発時には分離し易いものがあり、その他の樹脂との併用でも同様であるので、一方を主剤として他方を「熱可塑性樹脂」とすることができる。その配合比は本来の主剤に対して多くても半分（半分以下）が好ましい。分離し易い樹脂の量が多過ぎるのは成形時の流動性の均一性、その硬化後の性能の均一性の点から好ましくない。
上記の硬化剤とすることができる物質の具体例としては、上記の主剤の一部を構成する物質の具体例は、これらも本来の主剤に対して反応する成分とみることもできるので、硬化剤とみることもでき、これらも例示することができるが、その場合は硬化促進剤を併用することが好ましい。そのほかに上記例示の樹脂等の主剤、特にエポキシ系樹脂に対しては、イミダゾール系硬化剤等が挙げられる。この硬化剤と主剤の配合比率は、官能基の当量に合わせることが原則であるが、どちから一方を多く使用する場合でも、上記の外装チップ型巻線コイルのような製品の環境信頼性（寒暖の差があっても機能を損なわない性能）、電気特性に影響がない範囲でその配合比は選択できる。
上記の主剤の一部や、硬化剤のいずれともならない「熱可塑性樹脂」の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、アクリル樹脂などの樹脂類が挙げられる。その配合比は、上記例示の樹脂等の主剤に対し、上記の硬化剤を使用する場合には、少な過ぎても、多過ぎても、上記と同様に製品の環境信頼性、電気特性に影響が生じることがある。
【００１０】
本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物には、他の添加剤を添加してもよく、例えばフェライトパウダー、アルミパウダー、シリカパウダーなどがフィラーとして挙げられる。また、溶剤としては、酢酸エステル、キシレン、ソルベントナフサ、エチレングリコールなどが挙げられる。
【００１１】
本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物は、上記主剤、硬化剤の合計量、あるいはこれらに上記の主剤、硬化剤とならない可塑性物質を加えた合計量に対して、上記の溶剤、その他の添加剤を固体粉末がある場合にはロールミル等でよく分散混合し、その他の場合は攪拌機により混合して調製する。
このようにして得られた熱硬化性樹脂組成物は、例えば図１に示すように、コア２に巻回された巻線３上に塗布され、常温乾燥又は加熱乾燥して溶剤を揮発させ、この状態で指触乾燥試験を行ない、ついで、シリコーンゴム板に角柱状凹部を形成して得られる型のその角柱状凹部にその塗布物を圧入する。その圧入前は、その塗布物は太鼓腹状に膨出しているが、その圧入とともにその膨出部が型の凹部の周壁を押圧し、これによりその型の凹部はその弾力により拡大される。そして加熱すると、今度は型の材料の復元力によってその凹部は元の形状を回復しようとし、熱可塑性物質を含む塗布物はこれに整合して整形される。この後、型から塗布物を取り出し、必要によりバリを取り除いた後にさらに加熱して塗布物を完全硬化させる。
これらの工程で、主剤の一部や、硬化剤として、あるいはこれら以外の成分として熱可塑物質を含有した熱硬化性樹脂組成物の塗布物はその溶剤の揮発により、この熱可塑物質が凝集して表出するので、上記指触乾燥はその溶剤の揮発後に一律に達成されるとともに、特に熱可塑性物質として熱可塑性樹脂を使用する場合には、その塗布物の強度も付与され、上記の型の凹部に圧入する際にもその縁に剥ぎ取られることがなく、また、成形時には加熱により軟化ないし液状化するので他の成分と混合して反応成分は反応し、非反応成分も一体化して分離することはなく、均質な硬化物を得ることができる。
【００１２】
【実施例】
次に本発明の実施例を説明する。
実施例１（硬化剤に熱可塑性樹脂を使用する場合）
以下の配合物をロールミルにより混合し、磁性材料熱硬化性樹脂組成物を製造する。
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂（主剤）                １２２重量部
イミダゾール系硬化剤ＰＮ４０Ｊ（熱可塑性樹脂硬化剤）      １１重量部
（味の素ファインテクノ社製）
フェライトパウダー（磁性フィラー）                      １９９重量部
（太陽誘電社製）
酢酸−２−ブトキシエチル（溶剤）                          ８６重量部
（関東化学社製）
シリカパウダーＲＹ２００Ｓ（フィラー）                    １０重量部
（日本エルロジル社製）
【００１３】
この磁性材料熱硬化性樹脂組成物を図１の巻線３の上にノズルにより注入し、大気下に乾燥させた（溶剤を揮発させた）後、指触乾燥試験を行ったところ合格であった。
ついで、上述したように、シリコーンゴム板に角柱状凹部を形成して得られる型のその角柱状凹部にその塗布物を圧入したが、上記の塗布物はその凹部の縁に剥ぎ取られることはなかった。そして加熱すると、型の凹部に整合して塗布物は整形された。この後、型から塗布物を取り出し、バリを取り除いた後にさらに加熱して塗布物を完全硬化させる。この後、さらに外部端子電極４、４にメッキを施してもよい。なお、型は金型でもよく、割型でもよく、この場合には塗布物を型に圧入しなくてもよい場合があり、上記の縁に剥ぎ取られないような強度は必要としない。
このようにして、図１に示すように、外装チップ型巻線コイル１が得られた。これは回路基板６のはんだ付ランド６ａ、６ａにはんだ付される。
なお、上記配合のうち、イミダゾール系硬化剤ＰＮ４０Ｊ（熱可塑性樹脂硬化剤）を５．６重量部、８．３重量部にしたこと以外は同様にそれぞれの磁性材料熱硬化性樹脂組成物を製造し、上記と同様に使用したところ、指触乾燥試験にはいずれも合格であったが、型に圧入する段階で、型の凹部の縁に前者の塗布物は剥ぎ取られ、後者の塗布物もやや剥ぎ取られる傾向が観察された。
【００１４】
実施例２（主剤、硬化剤以外の熱可塑性樹脂を使用する場合）
以下の配合物をロールミルにより混合し、磁性材料熱硬化性樹脂組成物を製造する。
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂（主剤）（前述）        １２２重量部
イミダゾール（硬化触媒）                                    １重量部
ポリオレフィンワックスＰＥＤ５２１（熱可塑性樹脂）          ５重量部
（ヘキスト社製）
フェライトパウダー（磁性フィラー）（前述）              １９９重量部
酢酸−２−ブトキシエチル（溶剤）（前述）                  ８６重量部
シリカパウダーＲＹ２００Ｓ（フィラー）（前述）            １０重量部
この磁性材料熱硬化性樹脂組成物について実施例１と同様に使用したところ、指触乾燥試験も合格であり、型に圧入するときの強度も十分であった。
【００１５】
実施例３（硬化剤に熱可塑性樹脂を使用しかつ主剤、硬化剤以外の熱可塑性樹脂を併用する場合）
以下の配合物をロールミルにより混合し、磁性材料熱硬化性樹脂組成物を製造する。
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂（主剤）（前述）          １２２重量部
イミダゾール系硬化剤ＰＮ４０Ｊ（熱可塑性樹脂硬化剤）（前述）１１重量部
ポリオレフィンワックスＰＥＤ５２１（熱可塑性樹脂）（前述）    ５重量部
フェライトパウダー（磁性フィラー）（前述）                １９９重量部
酢酸−２−ブトキシエチル（溶剤）（前述）                    ８６重量部
シリカパウダーＲＹ２００Ｓ（フィラー）（前述）              １０重量部
この磁性材料熱硬化性樹脂組成物について実施例１と同様に使用したところ、指触乾燥試験も合格であり、型に圧入するときの強度も十分であった。
【００１６】
比較例１
実施例１において、イミダゾール系硬化剤ＰＮ４０Ｊの代わりに、イミダゾールを使用したこと以外は同様にして磁性材料熱硬化性樹脂組成物を製造し、この磁性材料熱硬化性樹脂組成物について実施例１と同様に使用したところ、指触乾燥試験は不合格であり、また、その不合格のものは型に圧入するときに剥ぎ取られた。
なお、上記において「重量部」、「重量％」は「質量部」、「質量％」としてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、チップ型電子部品を外装する熱硬化性樹脂組成物の型による整形性を改善し、その整形の作業性を改善し、さらに整形の品質を向上し、精度のよい整形を行なうことができ、しかもコストを低減できる外装チップ型電子部品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】外装チップ型電子部品としての外装巻線チップコイルを回路基板に搭載した状態の部分断面図である。
【符号の説明】
１  外装巻線型チップコイル
２  コア
４、４  外部端子電極
５  外装体
【図１】
2004207315.tif 000003