(57)【要約】  セラミック電子部品の外部端子電極の接合強度を高める。  外部端子電極（７）の周縁部（８）の厚みを中央部（９）の厚みよりも厚くするとともに、周縁部（８）の少なくとも一部を部品本体（３）に埋め込む。好ましくは、外部端子電極（７）の表面（１０）と部品本体（３）の主面（６）とが同一面上に位置するようにされる。外部端子電極（７）の周縁部（８）の少なくとも一部を覆うように部品本体（３）の主面（６）に沿って電気絶縁性の被覆層（１１）が形成されてもよい。被覆層（１１）の端部（１２）は、部品本体（３）の主面（６）において、外部端子電極（７）の周縁部（８）のうち最も厚みが厚い部分と接していることが好ましい。また、好ましくは、被覆層（１１）と外部端子電極（７）の表面（１０）とは同一面上に位置するようにされる。
2012157436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックをもって構成された部品本体と、
前記部品本体の主面に沿って設けられた外部端子電極と、
を備え、
前記外部端子電極が実装基板に電気的に接続されながら、実装基板上に実装される、セラミック電子部品であって、
前記外部端子電極は、周縁部と前記周縁部によって囲まれた中央部とを備え、前記周縁部の厚みは、前記中央部の厚みよりも厚く、かつ、前記周縁部の少なくとも一部が前記部品本体に埋め込まれている、
セラミック電子部品。
【請求項２】
前記外部端子電極の表面と前記部品本体の前記主面とが同一面上に位置している、請求項１に記載のセラミック電子部品。
【請求項３】
前記外部端子電極の前記周縁部の少なくとも一部を覆うように前記部品本体の前記主面に沿って形成された電気絶縁性の被覆層をさらに備える、請求項１または２に記載のセラミック電子部品。
【請求項４】
前記被覆層の端部は、前記部品本体の前記主面において、前記外部端子電極の前記周縁部のうち最も厚みが厚い部分と接している、請求項３に記載のセラミック電子部品。
【請求項５】
前記被覆層と前記外部端子電極の表面とが同一面上に位置している、請求項３または４に記載のセラミック電子部品。
【請求項６】
前記外部端子電極の表面に形成されためっき膜をさらに備える、請求項１ないし５のいずれかに記載のセラミック電子部品。
【請求項７】
前記外部端子電極の前記中央部と前記周縁部とは、互いに異なる組成を有する、請求項１ないし６のいずれかに記載のセラミック電子部品。
【請求項８】
前記部品本体は、積層された複数のセラミック層をもって構成され、前記部品本体の内部に配置された内部導体をさらに備える、請求項１ないし７のいずれかに記載のセラミック電子部品。
【請求項９】
セラミックグリーンシートを用意する工程と、
前記セラミックグリーンシートの主面に導電性ペーストを用いて外部端子電極を形成する工程と、
前記外部端子電極が形成された前記セラミックグリーンシートを焼成する工程と、
を備え、
前記外部端子電極を形成する工程は、その周縁部の厚みが、前記周縁部によって囲まれた中央部の厚みよりも厚くなるように、前記外部端子電極を形成する工程を含む、
セラミック電子部品の製造方法。
【請求項１０】
前記外部端子電極を形成する工程は、前記周縁部と前記中央部とをそれぞれ別に形成する工程を含む、請求項９に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１１】
前記周縁部を形成する工程の後に、前記中央部を形成する工程が実施される、請求項１０に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１２】
前記中央部を形成する工程の後に、前記周縁部を形成する工程が実施される、請求項１０に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１３】
前記周縁部を形成する工程で用いられる導電性ペーストと前記中央部を形成する工程で用いられる導電性ペーストとは、互いに異なる組成を有する、請求項１０ないし１２のいずれかに記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１４】
前記周縁部を形成する工程で用いられる導電性ペーストは、前記中央部を形成する工程で用いられる導電性ペーストに比べて、無機材料の含有量がより多くされる、請求項１３に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１５】
前記周縁部を形成する工程で用いられる導電性ペーストは、前記中央部を形成する工程で用いられる導電性ペーストに比べて、有機溶剤の量がより少なくされる、請求項１３または１４に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１６】
前記焼成する工程の前に、前記外部端子電極が形成された前記セラミックグリーンシートをプレスする工程をさらに備える、請求項９ないし１５のいずれかに記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１７】
前記プレスする工程は、前記外部端子電極の前記周縁部の少なくとも一部を前記セラミックグリーンシートに埋め込む工程を含む、請求項１６に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１８】
前記プレスする工程は、前記外部端子電極の表面が前記セラミックグリーンシートの主面と同一面上に位置するようにプレスする工程を含む、請求項１７に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１９】
前記焼成する工程の前に、前記外部端子電極の前記周縁部の少なくとも一部を覆うように前記セラミックグリーンシート上に電気絶縁性の被覆層を形成する工程をさらに備える、請求項９ないし１５のいずれかに記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項２０】
前記被覆層を形成する工程は、絶縁体ペーストをスクリーン印刷により塗布する工程を含む、請求項１９に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項２１】
前記焼成する工程の前に、前記外部端子電極の表面と前記被覆層の表面とが同一面上に位置するように、前記外部端子電極および前記被覆層が形成された前記セラミックグリーンシートをプレスする工程をさらに備える、請求項１９または２０に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項２２】
前記外部端子電極の表面にめっき膜を形成する工程をさらに備える、請求項９ないし２１のいずれかに記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項２３】
前記セラミックグリーンシートを用意する工程において、複数のセラミックグリーンシートが用意され、前記複数のセラミックグリーンシートのうちの特定のものに対して前記外部端子電極を形成する工程が実施され、さらに、前記複数のセラミックグリーンシートのうちの特定のものに内部導体を形成する工程と、前記外部端子電極が一方の主面上に位置するように、前記複数のセラミックグリーンシートを積層する工程とを備える、請求項９ないし２２のいずれかに記載のセラミック電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、セラミック電子部品およびその製造方法に関するもので、特に、セラミック電子部品に備える外部端子電極の構造および形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この発明にとって興味あるセラミック電子部品として、たとえば特開２００１−２６７７４４号公報（特許文献１）に記載されるような積層型セラミック電子部品がある。特許文献１に記載される積層型セラミック電子部品は、多層セラミック基板とも呼ばれるもので、複数のセラミック層をもって構成される積層構造を有する部品本体を備えている。【０００３】
多層セラミック基板は、所定の実装基板上に実装されるものであるが、多層セラミック基板には、実装基板に電気的に接続される外部端子電極が設けられている。多層セラミック基板の外部端子電極は、通常、最外層に配置されるセラミックグリーンシート上に導電性ペーストをスクリーン印刷にて印刷し、最外層のセラミックグリーンシートを他のセラミックグリーンシートとともに積層し、プレスした後、焼成することにより形成される。また、焼成後の外部端子電極には、必要に応じて、ニッケルめっきおよび金めっきまたはニッケルめっきおよび錫めっきが施されることがある。【０００４】
しかしながら、上述した方法により、外部端子電極が形成されるとき、次のような現象が生じる傾向がある。【０００５】
（１）通常、セラミックグリーンシート上にスクリーン印刷により導電性ペーストを印刷すると、導電性ペーストの表面張力により、導電性ペーストが印刷塗膜の中央部に集まり、印刷塗膜の周縁部の厚みが薄くなる。【０００６】
（２）また、スクリーン印刷版における導電性ペーストの通過を許容する透過部の開口の側面に導電性ペーストが付着したまま残り、印刷塗膜としての導電性ペースト膜の周縁部において厚みが薄くなる。【０００７】
（３）さらに、プレス工程において、導電性ペースト膜が厚み方向につぶされるため、導電性ペースト膜の特に周縁部がより薄くなる。【０００８】
上述のように、印刷塗膜としての導電性ペースト膜の周縁部の厚みが薄くなると、当然、焼成後の外部端子電極の周縁部の厚みも薄くなる。しかし、外部端子電極の剥離を生じさせ得る応力は、その周縁部において最もかかりやすいため、外部端子電極の周縁部の厚みが薄くなると、外部端子電極が部品本体から剥れやすくなり、その結果、外部端子電極の接合強度が低下するという問題を招く。また、めっきを施す場合、外部端子電極と部品本体との界面からめっき液が浸入して、さらに接合強度を低下させるという問題も引き起こすことがある。【０００９】
外部端子電極の周縁部の厚みを増すための対策として、外部端子電極となる導電性ペーストの印刷を繰り返して実施すること、すなわち重ね塗りすることも考えられる。しかしながら、スクリーン印刷によって導電性ペーストの印刷を繰り返すと、導電性ペースト膜の厚みが増すに伴い、スクリーン版と導電性ペースト膜との密着性が悪くなることから、印刷性が低下し、外部端子電極の輪郭形状が劣化する。また、印刷の繰り返しは、生産性の低下および製造コストの上昇を招く。【００１０】
さらに、導電性ペーストは、通常、セラミックとの接合強度を高めるため、アルミナ等の焼結抑制剤を含んでいるが、この焼結抑制剤の含有は、焼成工程において、外部端子電極と部品本体との収縮挙動の差をより大きくしてしまう。したがって、外部端子電極の厚みが増すほど、上記収縮挙動の差に起因する応力が大きくなり、この応力が部品本体に作用して、部品本体に反りやうねりなどの不所望な変形を生じさせることがある。【００１１】
なお、以上のような問題は、多層セラミック基板のような積層型のセラミック電子部品に限らず、たとえば単層のセラミック基板からなる部品本体を備え、この部品本体の主面に沿って外部端子電極が設けられた、積層型ではない構造のセラミック電子部品においても遭遇し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−２６７７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、この発明の目的は、外部端子電極の接合強度が高められたセラミック電子部品およびその製造方法を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は、セラミックをもって構成された部品本体と、部品本体の主面に沿って設けられた外部端子電極と、を備え、外部端子電極が実装基板に電気的に接続されながら、実装基板上に実装される、セラミック電子部品に向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、外部端子電極は、周縁部と周縁部によって囲まれた中央部とを備え、周縁部の厚みは、中央部の厚みよりも厚く、かつ、周縁部の少なくとも一部が部品本体に埋め込まれていることを特徴としている。これにより、外部端子電極の接合強度を向上させることができる。【００１５】
好ましくは、外部端子電極の表面と部品本体の主面とは同一面上に位置するようにされる。この構成を備えることにより、外部端子電極の接合強度向上の効果を一層高めることができる。【００１６】
外部端子電極の周縁部の少なくとも一部を覆うように部品本体の主面に沿って電気絶縁性の被覆層が形成されることが好ましい。この被覆層の端部は、部品本体の主面において、外部端子電極の周縁部のうち最も厚みが厚い部分と接していることが好ましい。また、好ましくは、被覆層と外部端子電極の表面とは同一面上に位置するようにされる。これらの構成は、外部端子電極の接合強度向上の効果を一層高めることに寄与し得る。【００１７】
外部端子電極の表面には、めっき膜が形成されてもよい。めっき膜が形成される場合には、外部端子電極と部品本体との界面からめっき液が浸入するという問題が生じることがあるが、前述したように、外部端子電極が、周縁部と周縁部によって囲まれた中央部とを備え、周縁部の厚みは、中央部の厚みよりも厚く、かつ、周縁部の少なくとも一部が部品本体に埋め込まれた構成とすることにより、めっき液の浸入を生じにくくすることができ、そのため、めっき液の浸入による外部端子電極の接合強度の低下をも生じにくくすることができる。【００１８】
また、外部端子電極の中央部と周縁部とは、互いに異なる組成を有していてもよい。【００１９】
この発明は、積層型のセラミック電子部品に向けられてもよい。この場合、部品本体は、積層された複数のセラミック層をもって構成され、部品本体の内部に配置された内部導体をさらに備えている。【００２０】
この発明は、また、セラミック電子部品の製造方法にも向けられる。【００２１】
この発明に係る製造方法は、セラミックグリーンシートを用意する工程と、セラミックグリーンシートの主面に導電性ペーストを用いて外部端子電極を形成する工程と、外部端子電極が形成されたセラミックグリーンシートを焼成する工程と、を備え、前述した技術的課題を解決するため、外部端子電極を形成する工程では、その周縁部の厚みが、周縁部によって囲まれた中央部の厚みよりも厚くなるように、外部端子電極を形成することを特徴としている。この製造方法によれば、外部端子電極の接合強度が高いセラミック電子部品を作製することができる。【００２２】
好ましくは、外部端子電極を形成するにあたって、周縁部と中央部とをそれぞれ別に形成するようにされる。この構成を備えることにより、表面張力により導電性ペーストが中央部に集まる現象が抑制されるため、容易に周縁部の厚みをより厚くすることができる。また、前述した重ね塗りの場合に招き得る、印刷性の低下、生産性の低下および製造コストの上昇といった問題を有利に回避することができる。【００２３】
上記の好ましい実施態様において、周縁部を形成する工程の後に、中央部を形成する工程が実施されても、逆に、中央部を形成する工程の後に、周縁部を形成する工程が実施されてもよい。前者のように、周縁部を形成する工程の後に、中央部を形成する工程が実施される場合、スクリーン印刷によって周縁部を印刷するにあたって、スクリーン版とセラミックグリーンシートとの密着性が中央部によって阻害されることがないので、良好な印刷性を得ることができる。他方、後者のように、中央部を形成する工程の後に、周縁部を形成する工程が実施される場合、中央部をより薄く形成することが容易である。【００２４】
また、上記の好ましい実施態様によれば、周縁部を形成する工程で用いられる導電性ペーストの組成と中央部を形成する工程で用いられる導電性ペーストの組成とを互いに異ならせることができる。たとえば、周縁部を形成する工程で用いられる導電性ペーストは、中央部を形成する工程で用いられる導電性ペーストに比べて、無機材料の含有量がより多くされたり、周縁部を形成する工程で用いられる導電性ペーストは、中央部を形成する工程で用いられる導電性ペーストに比べて、有機溶剤の量が少なくされたりする。【００２５】
上述の前者のように、周縁部を形成する工程で用いられる導電性ペーストが、中央部を形成する工程で用いられる導電性ペーストに比べて、無機材料の含有量がより多くされる場合、焼成によって、無機材料はセラミックグリーンシート中のセラミックに含まれるガラス成分と強固に結合するので、特に周縁部での接合強度を向上させることができる。他方、無機材料が導電性ペーストにより多く添加されるほど、焼結して得られた導体膜がより緻密ではなくなり、外部からの水分の浸入が起こりやすくなる。中央部を形成するための導電性ペーストにおいて、無機材料の含有量が比較的少なくされると、中央部において緻密な導体膜が形成される。特に、中央部は、比較的薄く形成され、また、部品本体内部のビア導体と接続されることがあるので、緻密な導体膜であることが好ましいのである。【００２６】
上述の後者のように、周縁部を形成する工程で用いられる導電性ペーストが、中央部を形成する工程で用いられる導電性ペーストに比べて、有機溶剤の量が少なくされる場合、周縁部をより厚く印刷することが容易になるとともに、中央部をより薄く印刷することが容易になり、この発明の目的により適う。【００２７】
前述の焼成工程の前に、外部端子電極が形成されたセラミックグリーンシートをプレスする工程が実施されることが好ましい。この構成を備えることにより、外部端子電極の部品本体に対する密着性をより高めることができる。【００２８】
このプレス工程によって、好ましくは、外部端子電極の周縁部の少なくとも一部をセラミックグリーンシートに埋め込むようにされ、より好ましくは、外部端子電極の表面がセラミックグリーンシートの主面と同一面上に位置するようにされる。【００２９】
焼成工程の前に、外部端子電極の周縁部の少なくとも一部を覆うようにセラミックグリーンシート上に電気絶縁性の被覆層を形成することが好ましい。この被覆層は、好ましくは、絶縁体ペーストをスクリーン印刷により塗布することによって形成される。特に、周縁部を形成した後に、中央部を形成するようにしながら、その後に、被覆層をスクリーン印刷によって形成する場合には、上述のように、周縁部が良好な印刷性をもって形成されているので、被覆層のスクリーン印刷時のにじみを生じにくくすることができる。他方、中央部を形成した後に、周縁部を形成するようにしながら、その後に、被覆層をスクリーン印刷によって形成する場合には、上述のように、中央部をより薄く形成でき、そのため、より厚い周縁部とより薄い中央部との厚みの差をより大きくすることが容易であり、被覆層の印刷のためのスクリーン版と周縁部との密着性を高めることができるので、被覆層のスクリーン印刷時のにじみを生じにくくすることができる。【００３０】
また、前述のように、外部端子電極の周縁部の少なくとも一部を覆うようにセラミックグリーンシート上に電気絶縁性の被覆層を形成する場合には、好ましくは、焼成工程の前に、外部端子電極の表面と被覆層の表面とが同一面上に位置するように、外部端子電極および被覆層が形成されたセラミックグリーンシートをプレスする工程が実施される。【００３１】
この発明に係るセラミック電子部品の製造方法において、外部端子電極の表面にめっき膜を形成する工程をさらに備えていてもよい。【００３２】
この発明に係る製造方法が、積層型のセラミック電子部品の製造方法に向けられる場合、複数のセラミックグリーンシートが用意され、複数のセラミックグリーンシートのうちの特定のものに対して外部端子電極を形成する工程が実施され、さらに、複数のセラミックグリーンシートのうちの特定のものに内部導体を形成する工程と、外部端子電極が一方の主面上に位置するように、複数のセラミックグリーンシートを積層する工程とが実施される。
【発明の効果】
【００３３】
この発明によれば、外部端子電極において、剥離を生じさせ得る応力の最もかかりやすい周縁部の厚みが中央部の厚みよりも厚くされるので、外部端子電極の接合強度を向上させることができ、また、外部端子電極にめっき膜が形成される場合には、外部端子電極と部品本体との界面からのめっき液の浸入を生じにくくすることができ、そのため、めっき液の浸入による外部端子電極の接合強度の低下をも生じにくくすることができる。【００３４】
また、前述したように、導電性ペーストは、通常、セラミックとの接合強度を高めるため、アルミナ等の焼結抑制剤を含んでおり、この焼結抑制剤によって、焼成工程において、外部端子電極と部品本体との収縮挙動の差を大きくする傾向があるが、この発明では、外部端子電極の接合強度に、より大きく影響する周縁部においてのみ厚みを増し、中央部では厚みを抑えているので、上記収縮挙動の差に起因する部品本体における反りやうねりなどの不所望な変形を生じにくくすることができる。【００３５】
外部端子電極の周縁部の少なくとも一部が部品本体に埋め込まれていると、上述した接合強度の向上およびめっき液の浸入抑制の効果をより高めることができる。【００３６】
この発明に係るセラミック電子部品の製造方法によれば、周縁部の厚みが、周縁部によって囲まれた中央部の厚みよりも厚くなるように外部端子電極が形成されるので、外部端子電極の接合強度が高いセラミック電子部品を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の一実施形態によるセラミック電子部品１を示す断面図である。
【図２】図１に示したセラミック電子部品１に備える外部端子電極７の形成方法についての第１の実施形態を説明するためのもので、（Ａ）は周縁部８を形成した状態を示す平面図であり、（Ｂ）は周縁部８を形成した状態をスクリーン版２２とともに示す断面図である。
【図３】図２に示した工程に続いて実施される工程を説明するためのもので、（Ａ）は中央部９を形成した状態を示す平面図であり、（Ｂ）は中央部９を形成した状態をスクリーン版２５とともに示す断面図である。
【図４】図３に示した工程に続いて実施される工程を説明するためのもので、被覆層１１を形成した状態をスクリーン版２８とともに示す断面図である。
【図５】図４に示した工程に続いて実施される工程を説明するためのもので、外部端子電極７および被覆層１１が形成されたセラミックグリーンシート２１を積層し、プレスした後の状態を示す断面図である。
【図６】図５に示した工程に続いて実施される工程を説明するためのもので、焼成工程の後、外部端子電極７にめっき膜１３を形成した状態を示す断面図である。
【図７】図１に示したセラミック電子部品１に備える外部端子電極７の形成方法についての第２の実施形態を説明するためのもので、（Ａ）は中央部９を形成した状態を示す平面図であり、（Ｂ）は中央部９を形成した状態をスクリーン版３５とともに示す断面図である。
【図８】図７に示した工程に続いて実施される工程を説明するためのもので、（Ａ）は周縁部８を形成した状態を示す平面図であり、（Ｂ）は周縁部８を形成した状態をスクリーン版３８とともに示す断面図である。
【図９】外部端子電極の形成状態の第１の変形例を示す断面図である。
【図１０】外部端子電極の形成状態の第２の変形例を示す断面図である。
【図１１】図１に示したセラミック電子部品１に備える外部端子電極７の形成方法についての第３の実施形態を説明するためのもので、形成された外部端子電極７をスクリーン版４１とともに示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１を参照して、この発明の一実施形態によるセラミック電子部品１の構造について説明する。
【００３９】
セラミック電子部品１は、多層セラミック基板を構成するもので、積層された複数のセラミック層２をもって構成される、積層構造の部品本体３を備えている。部品本体３の内部には、内部導体として、いくつかの内部導体膜４がセラミック層２間の特定の界面に沿って設けられ、また、いくつかのビア導体５が特定のセラミック層２を貫通するように設けられている。
【００４０】
セラミック電子部品１は、また、部品本体３の主面６に沿って設けられるいくつかの外部端子電極７を備えている。セラミック電子部品１は、外部端子電極７が図示しない実装基板に電気的に接続されかつ機械的に固定されながら、実装基板上に実装される。
【００４１】
外部端子電極７は、図６に拡大されて図示されている。なお、図６は、図１と比べて、外部端子電極７を天地逆にして図示している。図６によく示されているように、外部端子電極７は、周縁部８と周縁部８によって囲まれた中央部９とを備え、周縁部８の厚みは、中央部９の厚みよりも厚く、かつ、周縁部８は部品本体３に埋め込まれている。この実施形態では、外部端子電極７の表面１０と部品本体３の主面６とは同一面上に位置している。
【００４２】
セラミック電子部品１は、図６に示した外部端子電極７に関連して、さらに、以下のような特徴を有している。
【００４３】
外部端子電極７の周縁部８の少なくとも一部を覆うように部品本体３の主面６に沿って電気絶縁性の被覆層１１が形成されている。この被覆層１１の端部１２は、部品本体３の主面６において、外部端子電極７の周縁部８のうち最も厚みが厚い部分と接している。また、被覆層１１についても、外部端子電極７の表面１０と同一面上に位置している。
【００４４】
また、外部端子電極７の表面１０には、めっき膜１３が形成されている。
【００４５】
このようなセラミック電子部品１を製造するため、次のような工程が実施される。
【００４６】
まず、複数のセラミック層２となるべき複数のセラミックグリーンシートが用意される。セラミックグリーンシートは、たとえば、キャリアフィルム上でセラミックスラリーに対してドクターブレード法などを適用することによって成形される。
【００４７】
次に、導電性ペーストを用いて、内部導体膜４、ビア導体５および外部端子電極７が、それぞれ、特定のセラミックグリーンシートに形成される。内部導体膜４は、導電性ペーストをスクリーン印刷することによって形成される。ビア導体５は、セラミックグリーンシートにレーザ光を照射したり、パンチングを適用したりして、貫通孔を設け、この貫通孔に導電性ペーストを充填することによって形成される。外部端子電極７の形成方法については後述する。
【００４８】
前述したセラミックグリーンシートに含まれるセラミック材料としては、たとえば低温焼結セラミック（ＬＴＣＣ：Low  Temperature  Co-fired  Ceramic）材料を用いることができる。低温焼結セラミック材料とは、１０５０℃以下の温度で焼結可能であって、比抵抗の小さなＡｕ、ＡｇやＣｕ等と同時焼成が可能なセラミック材料である。低温焼結セラミック材料としては、具体的には、アルミナやジルコニア、マグネシア、フォルステライト等のセラミック粉末にホウ珪酸系ガラスを混合してなるガラス複合系ＬＴＣＣ材料、ＺｎＯ−ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系の結晶化ガラスを用いた結晶化ガラス系ＬＴＣＣ材料、ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系セラミック粉末やＡｌ２Ｏ３−ＣａＯ−ＳｉＯ２−ＭｇＯ−Ｂ２Ｏ３系セラミック粉末等を用いた非ガラス系ＬＴＣＣ材料等が挙げられる。
【００４９】
なお、セラミック材料としては、低温焼結セラミックに限らず、高温焼結セラミック（ＨＴＣＣ：High  Temperature  Co-fired  Ceramic）材料を用いることもできる。高温焼結セラミック材料としては、たとえば、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライト、その他の材料にガラスなどの焼結助材を加え、１１００℃以上で焼結可能なセラミック材料がある。この場合、以下に説明する導電性ペーストに含まれる導電性金属材料のうち、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、およびＮｉならびにこれらを含む合金から選択される金属を用いることになる。
【００５０】
前述した導電性ペーストに含まれる導電性金属材料としては、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、ＭｏおよびＡｕの少なくとも１種を主成分とする金属を用いることができる。これらの導電性金属材料のうち、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ合金、Ａｇ−Ｐｄ合金およびＣｕは、比抵抗が小さいため、特に高周波向けの導体パターンにおいてより好ましく用いることができる。
【００５１】
次に、複数のセラミックグリーンシートが所定の順序で積層され、プレスされることによって、部品本体３の未焼成状態のものが得られる。このとき、外部端子電極７が部品本体３の一方の主面上に位置するようにされる。
【００５２】
次に、焼成工程が実施され、焼結した部品本体３が得られる。ここで、内部導体膜４、ビア導体５および外部端子電極７も焼結する。
【００５３】
次に、めっき工程が実施され、外部端子電極７上にめっき膜１３が形成される。
【００５４】
次に、図１に想像線で示すように、ＩＣチップまたは受動素子のような表面実装部品１４が部品本体３の上面に実装され、また、表面実装部品１４を覆うように、金属カバー１５が部品本体３に装着される。この実施形態では、表面実装部品１４は、部品本体３の上面に露出するビア導体５の端面に直接電気的に接続されている。
【００５５】
なお、上述した工程が複数のセラミック電子部品１を取り出すことができるマザー電子部品の状態で実施される場合には、マザー電子部品を分割して個々のセラミック電子部品１を取り出す工程がさらに実施される。
【００５６】
前述した外部端子電極７を形成する工程では、形成された外部端子電極７の周縁部８の厚みが、中央部９の厚みよりも厚くなるようにされる。以下、外部端子電極７の形成方法についての第１の実施形態を説明する。
【００５７】
まず、図２に示すように、導電性ペーストを用いて、外部端子電極７の周縁部８がセラミックグリーンシート２１上に比較的厚い膜厚をもって形成される。図２（Ｂ）には、周縁部８の印刷のためのスクリーン版２２が図示されている。スクリーン版２２には、導電性ペーストの通過を許容する透過部２３が設けられ、それ以外の領域は非透過部２４とされている。
【００５８】
上記のように、スクリーン印刷によって周縁部８を印刷する場合、スクリーン版２２とセラミックグリーンシート２１との密着性が中央部９によって阻害されることがないので、良好な印刷性を得ることができる。
【００５９】
次に、図３に示すように、導電性ペーストを用いて、外部端子電極７の中央部９がセラミックグリーンシート２１上に比較的薄い膜厚をもって形成される。図３（Ｂ）には、中央部９の印刷のためのスクリーン版２５が図示されている。スクリーン版２５には、導電性ペーストの通過を許容する透過部２６が設けられ、それ以外の領域は非透過部２７とされている。なお、中央部９の厚みを前述した周縁部８の厚みより薄く形成するため、たとえば、スクリーン版２５の厚みはスクリーン版２２の厚みより薄くされる。
【００６０】
図３に示した中央部９は、周縁部８の一部と重なるように形成されているため、周縁部８と中央部９との間で多少位置ずれが生じても、周縁部８と中央部９との間に隙間を生じないようにすることができるが、このような利点を特に望まないならば、周縁部８とは重ならない状態で形成されてもよい。
【００６１】
次に、図４に示すように、周縁部の少なくとも一部を覆うようにセラミックグリーンシート２１上に電気絶縁性の被覆層１１が形成される。被覆層１１は、たとえば、セラミック材料および／またはガラス材料をペースト化した絶縁体ペーストをスクリーン印刷することによって形成される。図４には、被覆層１１の印刷のためのスクリーン版２８が図示されている。スクリーン版２８には、絶縁体ペーストの通過を許容する透過部２９が設けられ、それ以外の領域は非透過部３０とされる。図４からわかるように、中央部９の厚みが周縁部８の厚みより薄いため、スクリーン版２８の透過部２９を規定する端縁３１を、周縁部８に容易に密着させることができる。そのため、被覆層１１を良好な印刷性をもって、すなわち印刷にじみを生じさせることなく形成することができる。
【００６２】
また、周縁部８を形成した後に、中央部９を形成するようにしながら、その後に、被覆層１１をスクリーン印刷によって形成する場合には、前述のように、周縁部８が良好な印刷性をもって形成されている。このことも、被覆層１１のスクリーン印刷時のにじみを生じにくくすることに寄与する。
【００６３】
なお、被覆層１１を形成するため、上述したような印刷法によらず、別に用意した絶縁体グリーンシートを所望の形状に切り抜き、それをセラミックグリーンシート２１上の所定の位置に貼り付けるようにしてもよい。
【００６４】
次に、前述したように、上記セラミックグリーンシート２１を含む複数のセラミックグリーンシートが所定の順序で積層され、プレスされる。このプレス工程を経て得られた部品本体３の未焼成段階のものの一部が図５に示されている。プレス工程の結果、セラミックグリーンシート２１と外部端子電極７および被覆層１１との密着性が高められるばかりでなく、外部端子電極７の周縁部８と中央部９とが平滑化され、外部端子電極７の表面がセラミックグリーンシート２１の主面と同一面上に位置するようにされ、さらに、外部端子電極７の表面と被覆層１１の表面とが同一面上に位置するようにされる。
【００６５】
上述したプレス工程では、剛体プレスおよび弾性体プレスのいずれをも用いることができるが、外部端子電極７の表面と被覆層１１の表面とセラミックグリーンシート２１の主面とが同一面上に位置する状態を得るには、剛体プレスを用いることが好ましい。
【００６６】
なお、被覆層１１は、図１に示したセラミック電子部品１では、外部端子電極７の近傍にのみ形成されたが、隣り合う外部端子電極７間の間隔が狭い場合には、隣り合う外部端子電極７間を連結するように形成されることもある。また、被覆層１１は、部品本体３の主面６の全域にわたって形成されてもよい。
【００６７】
次に、前述したように、焼成工程が実施される。その結果、外部端子電極７および被覆層１１が焼結するとともに、セラミックグリーンシート２１が焼結する。セラミックグリーンシート２１が焼結することによって、図１に示したセラミック層２が得られる。
【００６８】
その後、めっき工程が実施されることによって、図６に示すように、外部端子電極７上にめっき膜１３が形成される。
【００６９】
以上のようにして得られたセラミック電子部品１において、図６に示した各部分の寸法は、以下のとおりとされることが好ましい。まず、外部端子電極７の周縁部８の最も厚い部分の厚みＴ１は１５〜４０μｍとされ、被覆層１１によって埋まる周縁部８の端部の深さＤは５〜３０μｍとされ、中央部９の厚みＴ２は５〜４０μｍとされる。また、セラミックグリーンシート２１としては、焼成後で、たとえば１２．５〜５０μｍのものが用いられる。
【００７０】
次に、この発明による外部端子電極の接合強度の向上効果を確認するために実施した実験例について説明する。
【００７１】
この実験例では、以下の表１に示すような試料を作製した。
【００７２】
【表１】
2012157436.tif 000003
【００７３】
表１に示した試料の作製方法について補足すると、試料１は、被覆層を形成しなかったことを除いて、上記の実施形態に従って作製した。試料２は、上記の実施形態に従って作製した。試料３および４は、この発明の範囲外の比較例となるもので、試料３では、比較的厚いスクリーン版を用いてスクリーン印刷を１回だけ実施することによって、外部端子電極を形成し、試料４では、比較的薄いスクリーン版を用いて２回のスクリーン印刷を繰り返すことによって、外部端子電極を形成した。また、試料３および４のいずれも、被覆層を形成しなかった。
【００７４】
上記試料１〜４に各々について、表２に示すように、外部端子電極の印刷時のにじみ量を評価するとともに、焼成後の外部端子電極の接合強度を評価した。接合強度は、平面寸法が２ｍｍ×２ｍｍの外部端子電極に対して、０．５ｍｍ／秒の引張速度で引張試験を実施し、剥離が生じた時点での引張強度を測定し、試料数２５個での平均値を求めた。
【００７５】
【表２】
2012157436.tif 000004
【００７６】
表１および表２からわかるように、外部端子電極の周縁部が中央部よりも厚い試料１および２によれば、試料３および４に比べて、接合強度が高められた。特に、被覆層が形成された試料２では、試料１に比べても、より高い接合強度が得られた。
【００７７】
これらに対して、外部端子電極の周縁部が中央部よりも薄い試料３および４では、高い接合強度が得られなかった。また、試料４では、外部端子電極の形成のために導電性ペーストの重ね塗りを行なったため、印刷にじみが大きく発生した。
【００７８】
次に、図７および図８を参照して、外部端子電極７の形成方法についての第２の実施形態を説明する。簡単に言えば、第２の実施形態は、第１の実施形態と比較して、周縁部８と中央部９との形成順序が逆であることを特徴としている。
【００７９】
まず、図７に示すように、導電性ペーストを用いて、外部端子電極７の中央部９がセラミックグリーンシート２１上に比較的薄い膜厚をもって形成される。図７（Ｂ）には、中央部９の印刷のためのスクリーン版３５が図示されている。スクリーン版３５には、導電性ペーストの通過を許容する透過部３６が設けられ、それ以外の領域は非透過部３７とされている。
【００８０】
上記のように、周縁部８を形成する前に、中央部９を形成するようにすれば、中央部９を薄く形成することが容易である。
【００８１】
次に、図８に示すように、導電性ペーストを用いて、外部端子電極７の周縁部８がセラミックグリーンシート２１上に比較的厚い膜厚をもって形成される。図８（Ｂ）には、周縁部８の印刷のためのスクリーン版３８が図示されている。スクリーン版３８には、導電性ペーストの通過を許容する透過部３９が設けられ、それ以外の領域は非透過部４０とされている。なお、周縁部８の厚みを前述した中央部９の厚みより厚く形成するため、たとえば、スクリーン版３８の厚みはスクリーン版３５の厚みより薄くされる。
【００８２】
図８に示した周縁部８は、中央部９の一部と重なるように形成されているが、中央部９とは重ならない状態で形成されてもよい。また、周縁部８は、そのすべてが中央部９と重なる状態で、すなわち、そのすべてが中央部９の上に乗る状態で形成されてもよい。
【００８３】
その後、前述した実施形態の場合と同様、被覆層１１の形成工程、複数のセラミックグリーンシートの積層工程、プレス工程、焼成工程、めっき処理工程が順次実施され、図１に示したセラミック電子部品１が得られる。
【００８４】
第２の実施形態のように、中央部９を形成した後に、周縁部８を形成するようにしながら、その後に、被覆層１１をスクリーン印刷によって形成する場合には、前述のように、中央部９をより薄く形成でき、そのため、より厚い周縁部８とより薄い中央部９との厚みの差をより大きくすることが容易であり、被覆層１１の印刷のためのスクリーン版と周縁部８との密着性を高めることができるので、被覆層１１のスクリーン印刷時のにじみを生じにくくすることができる。
【００８５】
以上説明した外部端子電極７の形成方法についての第１および第２の実施形態において、周縁部８を形成するための導電性ペーストと中央部９を形成するための導電性ペーストとで、有機溶剤の量を異ならせてもよい。すなわち、周縁部８用の導電性ペーストに含まれる有機溶剤の量を、中央部９用の導電性ペーストに含まれる有機溶剤の量より少なくすれば、周縁部８より厚く印刷することが容易になるとともに、中央部９をより薄く印刷することが容易になる。
【００８６】
また、周縁部８用の導電性ペーストおよび中央部９用の導電性ペーストとで、無機材料の含有量を異ならせておけば、以下のような利点が奏される。すなわち、ガラスや無機酸化物（Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｎＯ２など）といった無機材料の含有量に関して、周縁部８を形成するための導電性ペーストの方が、中央部９を形成するための導電性ペーストに比べて、より多くされると、焼成によって、無機材料はセラミックグリーンシート２１中のセラミックに含まれるガラス成分との強固に結合するので、特に周縁部８での接合強度を向上させることができる。他方、無機材料が導電性ペーストに多く添加されると、焼結して得られた導体膜が緻密ではなくなり、外部からの水分の浸入が起こりやすくなる。したがって、中央部９を形成するための導電性ペーストにおいて、無機材料の含有量が比較的少なくされると、中央部９において緻密な導体膜が形成される。特に、図１からわかるように、中央部９は、比較的薄く形成され、また、部品本体３内部のビア導体５と接続されるので、緻密な導体膜であることが好ましい。
【００８７】
なお、上述の無機材料は、無機材料粉末の形で導電性ペーストに添加されても、金属粉末の粒子表面のコーティングした状態で添加されてもよい。
【００８８】
次に、図９および図１０を参照して、外部端子電極の形成状態の変形例について説明する。図９および図１０は、図６に対応する図である。図９および図１０において、図６に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８９】
図９に示した外部端子電極７ａは、その周縁部８の少なくとも一部を覆う被覆層が形成されていないことを特徴としている。
【００９０】
図１０に示した外部端子電極７ｂは、その周縁部８の少なくとも一部を覆う被覆層が形成されていないばかりでなく、周縁部８の一部のみが部品本体３に埋め込まれていることを特徴としている。
【００９１】
次に、図１１を参照して、外部端子電極の形成方法についての第３の実施形態を説明する。簡単に言えば、第３の実施形態は、外部端子電極７の周縁部８と中央部９とを同時に形成することを特徴としている。
【００９２】
この実施形態で用いられるスクリーン版４１には、導電性ペーストの通過を許容する透過部４２と、導電性ペーストの通過を禁止する非透過部４３とが設けられるが、透過部４２の領域内においては、その周縁部４４に比べて、その中央部４４がより厚くされ、中央部４４が下方へ張り出す形状とされる。
【００９３】
このようなスクリーン版４１を用いることにより、一度のスクリーン印刷によって、周縁部８の厚みが中央部９の厚みより厚い外部端子電極７を形成することができる。
【００９４】
以上、この発明を図示したいくつかの実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他種々の変形が可能である。
【００９５】
たとえば、上述の実施形態では、外部端子電極や被覆層の形成を、積層前のセラミックグリーンシートに対して行なったが、複数のセラミックグリーンシートを積層して得られた未焼成の部品本体における最表面に存在するセラミックグリーンシートに対して行なってもよい。
【００９６】
また、この発明は、積層構造を有する部品本体を備えるセラミック電子部品だけでなく、単層のセラミック層からなる部品本体を備えるセラミック電子部品に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１  セラミック電子部品
２  セラミック層
３  部品本体
４  内部導体膜
５  ビア導体
６  主面
７，７ａ，７ｂ  外部端子電極
８  周縁部
９  中央部
１０  外部端子電極の表面
１１  被覆層
１２  被覆層の端部
１３  めっき膜
２１  セラミックグリーンシート
２２，２５，２８，３５，３８，４１  スクリーン版
【図１】
2012157436.tif 000005
【図２】
2012157436.tif 000006
【図３】
2012157436.tif 000007
【図４】
2012157436.tif 000008
【図５】
2012157436.tif 000009
【図６】
2012157436.tif 000010
【図７】
2012157436.tif 000011
【図８】
2012157436.tif 000012
【図９】
2012157436.tif 000013
【図１０】
2012157436.tif 000014
【図１１】
2012157436.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月20日(2014.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
セラミックをもって構成された部品本体と、
前記部品本体の主面に沿って設けられた外部端子電極と、
を備え、
前記外部端子電極が実装基板に電気的に接続されながら、実装基板上に実装される、セラミック電子部品であって、
前記外部端子電極は、周縁部と前記周縁部によって囲まれた中央部とを備え、前記周縁部は、前記中央部とは反対側にある外周を規定する端部に近づくほど薄くされながら、前記周縁部の厚みは、最も厚い部分で前記中央部の厚みよりも厚く、かつ、前記周縁部の少なくとも一部が前記部品本体に埋め込まれている、
セラミック電子部品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
セラミックグリーンシートを用意する工程と、
前記セラミックグリーンシートの主面に導電性ペーストを用いて外部端子電極を形成する工程と、
前記外部端子電極が形成された前記セラミックグリーンシートを焼成する工程と、
を備え、
前記外部端子電極を形成する工程は、その周縁部が、その中央部とは反対側にある外周を規定する端部に近づくほど薄くされながら、その周縁部の厚みが、最も厚い部分で前記周縁部によって囲まれた中央部の厚みよりも厚くなるように、前記外部端子電極を形成する工程を含む、
セラミック電子部品の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
この発明は、セラミックをもって構成された部品本体と、部品本体の主面に沿って設けられた外部端子電極と、を備え、外部端子電極が実装基板に電気的に接続されながら、実装基板上に実装される、セラミック電子部品に向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、外部端子電極は、周縁部と周縁部によって囲まれた中央部とを備え、周縁部は、中央部とは反対側にある外周を規定する端部に近づくほど薄くされながら、周縁部の厚みは、最も厚い部分で中央部の厚みよりも厚く、かつ、周縁部の少なくとも一部が部品本体に埋め込まれていることを特徴としている。これにより、外部端子電極の接合強度を向上させることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
この発明に係る製造方法は、セラミックグリーンシートを用意する工程と、セラミックグリーンシートの主面に導電性ペーストを用いて外部端子電極を形成する工程と、外部端子電極が形成されたセラミックグリーンシートを焼成する工程と、を備え、前述した技術的課題を解決するため、外部端子電極を形成する工程では、その周縁部が、その中央部とは反対側にある外周を規定する端部に近づくほど薄くされながら、その周縁部の厚みが、最も厚い部分で周縁部によって囲まれた中央部の厚みよりも厚くなるように、外部端子電極を形成することを特徴としている。この製造方法によれば、外部端子電極の接合強度が高いセラミック電子部品を作製することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
外部端子電極７は、図６に拡大されて図示されている。なお、図６は、図１と比べて、外部端子電極７を天地逆にして図示している。図６によく示されているように、外部端子電極７は、周縁部８と周縁部８によって囲まれた中央部９とを備え、周縁部８は、中央部９とは反対側にある外周を規定する端部に近づくほど薄くされながら、周縁部８の厚みは、最も厚い部分で中央部９の厚みよりも厚く、かつ、周縁部８は部品本体３に埋め込まれている。この実施形態では、外部端子電極７の表面１０と部品本体３の主面６とは同一面上に位置している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
次に、図８に示すように、導電性ペーストを用いて、外部端子電極７の周縁部８がセラミックグリーンシート２１上に比較的厚い膜厚をもって形成される。図８（Ｂ）には、周縁部８の印刷のためのスクリーン版３８が図示されている。スクリーン版３８には、導電性ペーストの通過を許容する透過部３９が設けられ、それ以外の領域は非透過部４０とされている。なお、周縁部８の厚みを前述した中央部９の厚みより厚く形成するため、たとえば、スクリーン版３８の厚みはスクリーン版３５の厚みより厚くされる。
【国際調査報告】
2012157436.tif 000016
2012157436.tif 000017
2012157436.tif 000018
2012157436.tif 000019
2012157436.tif 000020
2012157436.tif 000021