專利名稱：：電子元器件及其制造方法
技術領域：
：本發明涉及具有電容元件等元器件元件的電子元器件。
背景技術：
：圖5是現有的電容的剖視圖。圖5中，標號2-l為電容元件，標號22為一對正負極的金屬配件，標號23為一對外部連接端子部，標號24為樹脂制殼體，標號25為填充樹脂。電容元件21采用如下結構，B卩，將在電介質膜的單面蒸鍍金屬后的兩片金屬化膜巻繞而成。金屬配件22是銅制的。另外金屬配件22與電容元件21的端面連接。如圖5所示，金屬配件22具有朝外側突出的形狀，金屬配件22的露出于外部的部分構成外部連接端子部23。樹脂制殼體24的上方具有開口部。在該樹脂制殼體24內容納連接了金屬配件22的電容元件21。使電容元件21密封的填充樹脂25被填充于殼體24的內表面和電容元件21的外表面之間的間隙，使得只有外部連接端子部23伸出到外側。填充樹脂25—般采用環氧樹脂。填充樹脂25覆蓋電容元件21，以使電容元件21不受潮。利用該填充樹脂25，產品的耐濕性提高。而且，填充樹脂25有效利用其強度高且耐沖擊性好的樹脂特性，兼起到牢固的外殼的作用。這樣，以往在樹脂制殼體內容納電容元件，在殼體的內表面和電容元件的外表面之間的間隙注入環氧樹脂并使其固化，從而使產品的耐濕性提高(例如，參照專利文獻1、2。)。專利文獻l:日本國專利特開2000-58380號公報專利文獻2:日本國專利特開2000-323352號公報如上所述，現有的電容中，在電容元件和樹脂制殼體之間的間隙注入環氧樹脂后，使其固化。這樣使用殼體的理由是，因為在使用金屬模的情況下，有時金屬模和環氧樹脂會粘合，作業效率下降。然而，若這樣使用殼體，則會使產品大型化，還會增加零部件數。
發明內容本發明鑒于上述問題，其目的在于提供能夠實現使電容小型化并使電容的構成零部件數減少、而無需使用殼體的電子元器件、及其制造方法。為了實現上述目的，本發明的電子元器件的特征為，利用使降冰片烯類樹脂成型后的外包裝體覆蓋元器件元件。另外本發明的電子元器件的制造方法的特征為，利甩注入降冰片烯類單體后使其反應并固化的反應注射成型法得到外包裝體。本發明的電子元器件具有電容元件、被覆所述電容元件的降冰片烯類樹脂制的外包裝體、及與所述電容元件電連接且從所述外包裝體突出的外部連接端子部。另外本發明的電子元器件的特征為，所述電子元器件中，所述外包裝體由混合有550重量％填料的降冰片烯類樹脂構成。另外本發明的電子元器件的特征為，所述電子元器件中，具有設于所述電容元件上的一對正負極的電極、及與所述各電極連接且一部分構成所述外部連接端子部的金屬配件。另外本發明的電子元器件的特征為，所述電子元器件中，所述電容元件是將金屬化膜巻繞或層疊而構成的。另外本發明的電子元器件的特征為，所述電子元器件中，所述電容元件為扁平形狀。另外本發明的電子元器件的特征為，所述電子元器件中，具有形成于所述外包裝體的表面上的凹凸部。另外本發明的電子元器件的制造方法是用于制造所述電子元器件的方法，利用反應注射成型法對被覆所述電容元件的外包裝體進行成型，所述反應注射成型法是在樹脂成型用的金屬模內設置電容元件后，從所述金屬模上形成的樹脂注入口注入降冰片烯類單體，使該注入的降冰片烯類單體反應并固化。根據本發明優選的方式，能夠實現電容的小型化及電容的構成零部件數的減少，能夠減少材料成本，而無需使用殼體。另外根據本發明優選的方式，由于降冰片烯類樹脂固化所花的時間較短，因此能夠使電容的生產率有一個飛躍性的提高。圖1是本發明的實施方式中的作為電子元器件的電容的簡要剖視圖。圖2是表示用于對本發明的實施方式中的作為電子元器件的電容的外包裝體進行成型的金屬模的簡圖。圖3是表示本發明的實施方式中的作為電子元器件的電容的外形的立體圖。圖4是表示本發明的實施方式中的作為電子元器件的電容的外形的其它例子的立體圖。圖5是現有的電容的剖視圖。具體實施例方式下面，使用附圖，對本發明的電子元器件、及其制造方法的實施方式進行說明。圖I是本實施方式中的作為電子元器件的電容的剖視圖。此外，本實施方式中，作為電容是以金屬化膜電容為例進行說明，但本發明的電子元器件并不局限于金屬化膜電容。圖1中，標號l為電容元件，標號la為一對正負極的電極，標號2為一對金屬配件，標號3為一對外部連接端子部，標號4為外包裝體。電容元件l采用如下結構，即，將使鋁等金屬蒸鍍在聚丙烯等電介質膜上的一對金屬化膜(未圖示)巻繞或層疊，使得隔著電介質膜(未圖示)彼此相對。另外在電容元件1的兩端面形成有金屬噴鍍電極la。金屬噴鍍電極例如是通過噴鍍鋅等而形成的。金屬配件2的一端通過焊錫等與金屬噴鍍電極la連接。另外金屬配件2的另一端構成外部連接端子部3。另外金屬配件2具有使外部連接端子部3朝外側突出的形狀。此外，金屬配件2例如由板狀的母線或線狀的引線等具有導電性的構件構成。外包裝體4被覆電容元件1的周圍，使得外部連接端子部3露出。這里外包裝體4是降冰片烯類樹脂的成型品，利用反應注射成型法(RIM成型法)進行成型。此外，用RIM成型法成型的降冰片烯類樹脂的成型品，一般用于例如車輛、建筑機械、農業機械的罩蓋、或浴盆、凈化槽外殼、洗臉盆等家居用品。另外如曰本國專利特開平10—296792號公報所披露的，降冰片烯類樹脂還被用作為磁懸浮鐵路用的地面推進線圈的填充樹脂。在外包裝體4的成型中使用金屬模。圖2中示出用于使外包裝體4成型的金屬模。圖2中，標號5為金屬模，標號5a為金屬模5的上模，標號5b為金屬模5的下模，標號6為澆口，標號7為出氣孔，標號8為凹部。如圖2所示，樹脂成型用的金屬模5由上模5a和下模5b構成。上模5a中形成有用于注入樹脂的孔(樹脂注入口)即澆口6。另外，在上模5a及下模5b的接合面上，形成有用于在澆注樹脂時抽出金屬模5內的空氣的出氣孔7。另外，在上模5a及下模5b的接合面上，形成有用于對電容元件l進行固定和定位的凹部8。作為外包裝體4的成型方法，首先，在金屬模5內設置連接了金屬配件2的電容元件1。此時，用上模5a及下模5b的凹部8固定金屬配件2，對電容元件l進行定位，接著使上模5a和下模5b嵌合，對金屬模5進行合模。金屬模也可為單純的模板。另外金屬模的溫度最好被調整為室溫以上、優選50。C120。C，使得注入降冰片烯類單體時進行反應。合模后，一邊使金屬模5傾斜，使得澆口6處于下方，以便從出氣口7抽出空氣，一邊通過澆口6向金屬模5內注入降冰片烯類單體并使其固化。金屬模5內的空氣從出氣口7排出到外部。此時的注射壓力大致為大氣壓。此后，打開金屬模5，得到金屬化膜電容。這樣，外包裝體4是對降冰片烯類單體進行反應注射成型后整體聚合而成的。降冰片烯類單體只要是具有降冰片烯環結構的化合物即可。特別是，為了得到耐熱性優異的成型品，優選三環體以上的多環降冰片烯類單體。例如作為多環降冰片烯類單體，可使用對以二聚環戊二烯為主要成分，在無損于本發明的目的的范圍內，適當添加了環戊二烯三聚體、環戊二烯四聚體等多環降冰片烯類單體、或可與降冰片烯類單體開環共聚的環丁烯、環戊烯等單環環烯烴等共聚用單體后的混合液進行聚合而成的物質。作為具體例，可使用商品名稱為"PENTAM"、"METTON"的由RIMTEC株式會社在市場上出售的二液型的二聚環戊二烯(DCPD)。此外，外包裝體4中使用的降冰片烯類單體當然并不局限于"PENTAM"、"METTON"。為了使降冰片烯類單體聚合而優選使用的催化劑為復分解催化劑。例如可使用鎢、鉬、釕等金屬鹽類復分解催化劑。活性劑是只要能夠使復分解催化劑活化即可，可采用公知的活性劑。例如，如日本國專利特開平6一145247號公報所示，作為活性劑，可對垸基鋁、鹵代烷基鋁等有機鋁化合物、有機錫化合物等分別單獨進行使用，或將兩種以上加以組合后進行使用。RIM成型法中，一般采用二液系統，該二液系統使用對降冰片烯類單體添加復分解催化劑后的B液、和對降冰片烯類單體添加活性劑后的A液。若A、B液被注入到金屬模內，則在混合的同時開始反應，并開始固化。為了用樹脂完全被覆電容元件，需要最佳地選擇降冰片烯類單體(A、B液)的固化速度、和粘度。固化速度可通過添加活性調節劑來加以調節。活性調節劑中可使用具有使復分解催化劑還原的作用的化合物等。例如，優選乙醇類、鹵代醇類、或乙炔類。另外，根據復分解催化劑的種類可使用劉易斯鹽基化合物以作為活性調節劑。另外，粘度可通過添加彈性體類來加以調節。作為彈性體類，例如可使用天然橡膠、SBR(苯乙烯一丁二烯共聚體)、SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚體)、SIS(苯乙烯一異戊二烯一苯乙烯共聚體)、EPDM(乙烯一丙烯一二烯烴聚合物)等。根據彈性體類的添加量，可在30'C下、5cps(5xl0—3pas)2000cps(2Pas)左右的范圍內調節粘度。如上所述，本實施方式中，用降冰片烯類樹脂被覆電容元件的周圍。降冰片烯類單體的固化時間也取決于活性調節劑的添加量，通常為注入單體后5分鐘10分鐘左右。與此不同的是，現有的電容中用作為填充樹脂的環氧樹脂的固化時間最短為1幾小時。這樣降冰片烯類單體能在極短時間內固化。因而，通過使用降冰片烯類樹脂，從而能夠提高產品的生產率。另外，降冰片烯類樹脂與現有的電容中用作為填充樹脂的環氧樹脂等熱固化性樹脂、或殼體中使用的聚酯樹脂等相比，耐濕性較好，剛性也較高。因而，僅用降冰片烯類樹脂制的外包裝體來被覆電容元件的周圍，便能夠確保耐濕性、強度、和耐沖擊性。因而，能使電容小型化，而無需如現有的電容那樣使用殼體。另外，由于降冰片烯類樹脂的強度和耐沖擊性較高，因此能夠使外包裝體薄型化。因而，能使電容小型化并且能減少材料成本。另外，利用外包裝體的高剛性化和薄型化，對于電容振動的可靠性也提高。另外，現有的電容中用作為填充樹脂的環氧樹脂等粘性較高，注入樹脂的澆注工序中的作業效率低。與此不同的是，由于降冰片烯類單體為低粘度，因此作業效率提高，能減少作業成本。此外，也可根據需要對降冰片烯類單體添加抗氧化劑或阻燃劑。另外，也可添加微量的碳以著色成黑色。另外，通過對降冰片烯類單體添加填料(填充劑)，從而能進一步提高外包裝體4的剛性，且能使線膨脹系數進一步減小。一般，為了提高聚合體的性能，已知使用無機填料或纖維類。然而，若不對無機填料或纖維類的種類加以選擇，則有時強度反而會顯著下降。而且，在極端的情況下會阻礙降冰片烯類單體的反應性能，還會破壞聚合、固化。因而，在選擇添加到降冰片烯類單體中的無機填料或纖維類時，需要加以注意。這里，作為填充料，優選使用碳酸鈣、硅酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鈦、氧化鋅、鈦酸鋇、滑石、云母、二氧化硅、氧化鋁、炭黑、石墨、氧化銻、紅磷、各種金屬粉、粘土、各種鐵氧體、水滑石、玻璃纖維、硅灰石、鈦酸鉀、硬硅鈣石、鹽基性硫酸鎂、硼酸鋁、四腳狀氧化鋅、石膏纖維、磷酸鹽纖維、氧化鋁纖維、針狀碳酸鈣、針狀勃姆石、鱗片狀勃姆石、板狀勃姆石等。從成本方面來看，優選使用碳酸鈣、硅酸鈣、二氧化硅、硅灰石等。以上填充劑可單獨使用，或同時混合多個來加以使用。通過對降冰片烯類單體添加填充材料，從而能實現使成型品的剛性提高，并實現線膨脹系數下降而帶來的尺寸穩定性。填充劑的形狀中有球狀、針狀、纖維狀。在RIM成型法中，為了確保反應液中的填料的分散性，優選使用由形狀不同的填充材料所得到的混合填料。混合填料可通過利用干法對兩種以上的填充劑進行高速攪拌來得到。高速攪拌時的攪拌條件并無特別限定。例如，使用亨舍爾混合機等進行攪拌，使得旋轉葉片的轉速通常為1060m/秒。另外，填充劑的50%體積累積直徑最好為130nm。這里，50%體積累積直徑是通過用X射線透射法測定粒度分布所求得的值。若50%體積累積直徑較小，則成型品的剛性或尺寸穩定性有時會不足，另一方面，若過大，則反應液會在罐內、金屬模內、或管道內沉降，或使注入噴口堵塞。另外，雖然混合填料的含有量也取決于填充劑的種類，但一般相對于降冰片烯類單體為550wt%,最好為1040wt%。若含有量較少，則提高剛性且減小線膨脹系數的填充劑的效果不明顯，若超過50wtY。，則成型品較脆，或固化不足，無法利用RIM成型法構成外包裝體。此外，若填充劑的添加量較多，則液體粘性增加，可能會破壞降冰片烯類單體為低粘度的優點，但由于混合填料向反應液中的分散性較高，因此即使添加得比較多，也能將粘度抑制得較低。而且，通過利用表面處理劑對填料表面進行處理，從而也能將粘度抑制得較低。接著，對本實施方式中的電容的外形進行說明。圖3是表示本實施方式中的電容的外形的立體圖。圖3中，標號9為凹凸部，標號9a為凹狀部，標號9b為凸狀部。由于降冰片烯類樹脂其剛性較高，粘性較低，因此容易成型。因而，如圖3所示，能夠容易地在外包裝體4的表面形成微小的凹凸部9以增大表面積。通過這樣增大表面積，從而能提高散熱性，并能提高電容的可靠性。凹凸部9是通過在外包裝體4的表面以一定間隔連續設置凹狀部9a或凸狀部9b而形成的。此外，本實施方式中，設置了大致方形的凹狀部，但并不局限于該形狀，例如也可設置大致圓形或多邊形的凹狀部。另外，圖4中示出本實施方式中的電容的其它例子。圖4中，標號IO為安裝部。由于降冰片烯類樹脂如上所述容易成型，且機械強度較高，因此如圖4所示，也可與外包裝體4形成二體的安裝部10，以力圖容易使電容固定。如上所述，根據本實施方式，通過用降冰片烯類樹脂制的外包裝體被覆電容元件，從而能確保耐濕性。而且，在使電容元件成為扁平形狀以提高體積效率的情況下，確保耐濕性并且小型化的效果更為顯著。此外，本實施方式中，是以金屬化膜電容為例進行了說明，但本發明的電子元器件并不局限于金屬化膜電容，也可適用于其它電子元器件，對于需要有耐濕性的電子元器件是有用的。接著，對降冰片烯類樹脂的成型品的特性實驗的結果進行說明。該實驗中，作為降冰片烯類樹脂的材料，使用了包含二聚環戊二烯及鹵代烷基鋁類活性劑的A液、和包含二聚環戊二烯及鉬類復分解聚合催化劑的B液(都為RIMTEC株式會社制的PENTAM3000)。另外，作為填充劑，使用了利用亨舍爾混合機以轉速720rpm(圓周速度40m/秒)將硅灰石(KINSEMATEC(日文年>七<7于'7夕)株式會社制)和碳酸鈣(三共制粉株式會社制)攪拌IO分鐘后得到的混合填料。首先，使用RIM成型機，將A、B液注射到金屬模內，制成3mm厚的平板(無填料的二聚環戊二烯樹脂)。此時的金屬模溫度為8(TC。接著，使60wt。/。混合填料分散到二聚環戊二烯中制成C液，使用RIM成型機，以l:1:1的體積比將A、B、C液注射到金屬模內，制成3mm厚的平板(有填料的二聚環戊二烯樹脂)。該平板中的填料濃度為28wt%。表1中示出使用這些平板來測定機械強度、線膨脹系數、和吸水率后的結果。此外，作為比較例，將膜電容用的二液加熱固化型(日本朋諾(日文-《A乂'7,)株式會社WE—20/HV—19)的環氧樹脂的產品目錄值也一并示出。[表l]物性比較特性二聚環戊二烯樹脂(無填料)二聚環戊二烯樹脂(有填料)比較例環氧樹脂熱變形溫度120°C130°C72。C彎曲強度80MPa76MPa137MPa彎曲彈性率(x方向"2000MPa4290MPa2750MPa線膨脹率(x方向y7XlO-s廠C2X10力。C7.8X10'5/。Cn及水率"(lOO'C水)0.12%(24小時)0.38%(24小時)0.62%(2小時)吸水率"(23'C水)-0.09%(24小時)*x方向為成型時的液體的流向**吸水率的(24小時)為24小時后的變化率，(2小時)為2小時后的變化率如表1所示，無填料的二聚環戊二烯樹脂的吸水率遠比環氧樹脂小，熱變形溫度也較高。此外，就線膨脹率而言，與環氧樹脂大致相同。另外，有填料的二聚環戊二烯樹脂的吸水率也比環氧樹脂小，熱變形溫度較高。就線膨脹系數而言較小，為環氧樹脂的約1/3左右。接著，對使用上述A、B、C液、并利用使用圖2所說明的RIM成型法使外包裝體成型而制成的金屬化膜電容(具體例)的特性試驗結果進行說明。這里，添加3Owtn/。填料。該實驗中，測定在85'C、相對濕度85%的狀態下施加IOOO小時直流650V后的lkHz下的電容、表示損耗比例的tan5、和絕緣電阻，與施加前的情況進行比較。此外，作為比較例，將和上述具體例中使用的電容元件(金屬化膜)相同的電容元件容納在聚苯硫醚制的樹脂殼體內，對殼體注入環氧樹脂后固化制成金屬化膜電容，進行同樣的實驗。這里，設殼體外側表面至電容元件的樹脂厚度與具體例相同。將結果與產品的重量、尺寸一起在表2中示出。表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如表2所示，相對于比較例，具體例可實現小型、輕量化，電容量、tanS、絕緣電阻的變化率也較小。這是因為，比較例中，潮氣侵入到殼體內而導致絕緣電阻下降，另外因侵入到殼體內的潮氣使得電容元件(金屬化膜)的蒸鍍電極被侵蝕，其結果是，蒸鍍電極的膜電阻值上升，tan5也上升，蒸鍍電極不再起到作為電極的功能。與這樣比較例中電容下降、絕緣電阻增加不同的是，具體例中，由于利用二聚環戊二烯樹脂(降冰片烯類樹脂)制的外包裝體能夠確保耐濕性，因此電容的下降和電阻的增加都變小。工業上的實用性本發明的電子元器件、及其制造方法中，利用剛性較高的降冰片烯類樹脂制的外包裝體被覆電容元件，從而能確保耐濕性并且能使電容小型化。因而，由于高濕度環境下流過大電流的電容的可靠性提高，因此對于汽車的系統等是有用的。權利要求1.一種電子元器件，其特征在于，具有電容元件、被覆所述電容元件的降冰片烯類樹脂制的外包裝體、及與所述電容元件電連接且從所述外包裝體突出的外部連接端子部。2.如權利要求l所述的電子元器件，其特征在于，所述外包裝體由混合有550重量％填料的降冰片烯類樹脂構成。3.如權利要求I所述的電子元器件，其特征在于，具有設于所述電容元件上的一對正負極的電極、及與所述各電極連接且一部分構成所述外部連接端子部的金屬配件。4.如權利要求1所述的電子元器件，其特征在于，所述電容元件是將金屬化膜巻繞或層疊而構成的。5.如權利要求l所述的所述的電子元器件，其特征在于，所述電容元件為扁平形狀。6.如權利要求1所述的電子元器件，其特征在于，具有形成于外包裝體的表面上的凹凸部。7.—種電子元器件的制造方法，其特征在于，用于制造權利要求1所述的電子元器件，利用反應注射成型法對被覆所述電容元件的外包裝體進行成型，所述反應注射成型法是在樹脂成型用的金屬模內設置電容元件后，從所述金屬模上形成的樹脂注入口注入降冰片烯類單體，使該注入的降冰片烯類單體反應并固化的方法。全文摘要本發明提供能夠實現使電容小型化并使電容的構成零部件數減少、而無需使用殼體的電子元器件。本發明的電子元器件具有電容元件、被覆所述電容元件的降冰片烯類樹脂制的外包裝體、及與所述電容元件電連接且從所述外包裝體突出的外部連接端子部。文檔編號H01G4/32GK101595542SQ20078004705公開日2009年12月2日申請日期2007年11月27日優先權日2006年12月22日發明者中谷健司,島崎幸博,竹岡宏樹,藤井浩申請人:松下電器產業株式會社