(57)【要約】【課題】セラミックス電子部品の外部電極と内部電極の電気的接続を安定化すること。【解決手段】本発明のセラミックス電子部品８は、内部電極１１の端部を有する側面と外部電極１２との間に形成された金属層１４とを備えると共に、外部電極１２は樹脂と金属粒子とを含んでいる。そこで、上記金属層１４を構成する金属の平均粒子径は、外部電極１２を構成する金属の平均粒子径より小さいことを特徴とし、外部電極１２と内部電極１１の電気的接続を安定化することができる。さらに、樹脂と金属粒子を含む外部電極１２を１５０〜３００℃の低温で硬化させて形成することができるので、内部電極１１と外部電極１２との電気特性を向上しつつ、高温による実体への損傷を軽減することができるのである。【選択図】図１
2010123647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスからなる複数の誘電体層を積層して形成された誘電体と、
前記複数の誘電体層の間に形成された内部電極と、
前記内部電極に電気的に接続されると共に、前記誘電体の外面に形成された外部電極と、
前記外部電極の外面に形成されたメッキ層と、
前記内部電極の端部を有する側面と前記外部電極との間に形成された金属層とを備え、
前記外部電極は樹脂と金属粒子とを含み、
前記金属層を構成する金属粒子の平均粒子径は、前記外部電極を構成する金属粒子の平均粒子径より小さいセラミックス電子部品。
【請求項２】
前記金属層は、前記側面の全体に形成された請求項１に記載のセラミックス電子部品。
【請求項３】
前記金属層は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕのうち少なくとも一種以上である請求項１に記載のセラミックス電子部品。
【請求項４】
前記樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂のうち少なくとも一種以上である請求項１に記載のセラミックス電子部品。
【請求項５】
前記金属粒子は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕのうち少なくとも一種以上である請求項１に記載のセラミックス電子部品。
【請求項６】
請求項１に記載のセラミックス電子部品と、
前記セラミックス電子部品の外部電極に接続された半導体集積回路と、前記半導体集積回路に接続された再生部とを備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波用のセラミックス電子部品と、これを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やワイヤレスＬＡＮなどで使用されるマイクロ波領域の電磁波を利用する通信技術の発展に伴い、セラミックス電子部品が、例えば、ノイズ除去フィルタとして高周波モジュールに搭載されている。図３に従来のセラミックス電子部品１の断面模式図を示す。
【０００３】
図３において、従来のセラミックス電子部品１は、セラミックスからなる複数の誘電体層２を積層して形成された誘電体３と、複数の誘電体層２の間に形成された内部電極４と、層状に露出した内部電極４の表面を被覆した内部メッキ層７と、内部電極４の端部を有する側面に形成された外部電極５と、その外部電極５の表面に形成された外部メッキ層６とを備える。更に、外部電極５は、金属粒子をエポキシ系の樹脂やポリイミド系の樹脂に混合分散して作製した樹脂系の導電性ペーストを使用し、この導電性ペーストを誘電体３の外面に塗布して１５０℃以上３００℃以下の温度で硬化させたものである。
【０００４】
このように、従来のセラミックス電子部品１は、セラミックス電子部品１の側面に露出した内部電極４の露出面に無電解メッキにより内部メッキ層７を形成させることによって、外部電極５と内部電極４との電気的接続の安定化を図っていた。
【０００５】
なお、この出願に関する先行技術文献としては、例えば、下記特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２０００−３０６７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような従来のセラミックス電子部品１は、内部電極４と外部電極５との電気的接続を向上するために、低温で形成可能な無電解メッキによって、層状に露出された内部電極４の露出面に内部メッキ層７を形成させた。その結果、メッキ液が、誘電体層２同士の界面、または内部電極４と誘電体層２との界面に侵入し、電気特性が悪化する問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、セラミックス電子部品の電気特性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のセラミックス電子部品は、内部電極の端部を有する側面と外部電極との間に形成された金属層を備え、この金属層を構成する金属粒子の平均粒子径は、外部電極を構成する金属粒子の平均粒子径より小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
金属層の平均粒子径は外部電極の平均粒子径よりも小さいので、金属層と誘電体層との上記側面の反応表面積、及び金属層と内部電極の端面との反応表面積が広くなる。その結果、セラミックス電子部品を低温で焼成することができると共に、外部電極と内部電極との電気的接続の信頼性を高めることができる。
【００１０】
従って、従来の技術において、セラミックス電子部品の側面に露出した内部電極の表面に内部メッキ層を設ける際に、メッキ液が、内部電極と誘電体層の界面等に侵入し、セラミックス電子部品の電気特性を悪化させる問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１)
以下、実施の形態１のセラミックス電子部品８について、図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、実施の形態１のセラミックス電子部品８の断面模式図である。セラミックス電子部品８は、セラミックスからなる複数の誘電体層９を積層して形成された誘電体１０と、複数の誘電体層９の間に形成された内部電極１１と、内部電極１１に電気的に接続されると共に、誘電体１０の外面に形成された外部電極１２と、外部電極１２の外面に形成されたメッキ層１３と、内部電極１１の端部を有する側面と外部電極１２との界面に形成された金属層１４とを備える。また、上記外部電極１２は、樹脂と金属粒子とを含み、上記金属層１４を構成する金属粒子の平均粒子径は、外部電極１２を構成する金属粒子の平均粒子径より小さい。
【００１３】
尚、このセラミックス電子部品８を搭載した電子機器は、外部電極１２に接続されて復調機能やデコード機能等を有する半導体集積回路(図示せず)と、この半導体集積回路に接続されたスピーカ又は液晶画面等の再生部（図示せず）を備える。
【００１４】
誘電体層９は、Ｌｉ2Ｏ、Ｂ2Ｏ3、及びＺｎＯ等が添加されたＳｉ−アルカリ土類金属−Ｌａ−Ｏ系のガラス成分にｘＢａＯ−ｙＮｄ2Ｏ3−ｚＴｉＯ2−ｗＢｉＯ3等のフィラーを含ませたガラスセラミックスから構成されている。このガラスセラミックスは１０００℃までの低温で焼結できる材質である。
【００１５】
内部電極１１は、例えば、ＡｇやＣｕなどの高周波特性が優れた金属であり、容量やインダクタンス等の機能部品を構成する。
【００１６】
外部電極１２は、例えば、平均粒子径が１mｍ以上２０mｍ以下のＮｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕのうち少なくとも一種以上の金属粒子をエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の合成樹脂に分散して硬化させた樹脂によって構成される。
【００１７】
メッキ層１３は、例えば、外部電極１２の外面に半田喰われ防止の為に形成されたＮｉ層と、このＮｉ層の外面に半田濡れ性を向上する為に形成されたＡｕ層、またはＳｎ層から構成される。また、メッキ層１３は、Ｎｉ層とＡｕ層との間に界面の密着性を向上させるために形成されたＰｄ層を有しても良い。
【００１８】
次に、金属層１４について、図２を用いて詳述する。図２は、図１における破線で囲まれた領域１５の拡大図である。この金属層１４は、平均粒子径が４ｎｍ以上２０ｎｍ以下のＮｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕのうち少なくとも一種以上である、金属粒子から形成されている。尚、その金属粒子の平均粒子径が４ｎｍ以上１００ｎｍ以下でも同様の効果を得ることができる。金属層１４の平均粒子径は外部電極１２の平均粒子径よりも小さいので、金属層１４と誘電体層９との上記側面の反応表面積、及び金属層１４と内部電極１１との端面との反応表面積が広くなる。その結果、セラミックス電子部品８を低温で焼成することができると共に、外部電極１２と内部電極１１の電気的接続の信頼性を高めることができる。
【００１９】
従って、従来の技術において、セラミックス電子部品１の側面に露出した内部電極４の表面に内部メッキ層７を設ける際に、メッキ液が、内部電極４と誘電体層２の界面等に侵入し、セラミックス電子部品１の電気特性を悪化させる問題を解決することができる。
【００２０】
以下、本実施の形態１のセラミックス電子部品８の製造工程について説明する。
【００２１】
第１成分は、誘電体層９を構成するガラスセラミックス作製の原料として、高純度（９９重量％）のＢａＣＯ3、Ｎｄ2Ｏ3及びＴｉＯ2を用いる。ガラスセラミックスの組成をｘＢａＯ−ｙＮｄ2Ｏ3−ｚＴｉＯ2で（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００、ｘ、ｙ、ｚは各々モル比）で表した場合、１３≦ｘ≦１７、１３≦ｙ≦１７、６８≦ｚ≦７２の組成範囲であることが好ましい。なお、ここでは希土類としてＮｄ2Ｏ3を使用したがＮｄ以外の酸化物であるＬａ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3等、他の希土類酸化物を使用してもよい。またＮｄの一部を他の希土類元素で置換することも可能である。上記粉末と純水とを、ボールミル中で１８時間混合後、スラリーを乾燥し、アルミナ坩堝中、１２００℃以上１４００℃以下で２時間仮焼した。この仮焼粉末を解砕した後、ボールミルで粉砕、乾燥させ、第１成分の粉末とした。
【００２２】
次に第２成分は、ＳｉＯ2、Ｈ3ＢＯ3、Ａｌ（ＯＨ）3、ＭｇＯ、ＢａＣＯ3、ＣａＣＯ3、ＳｒＣＯ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｌｉ2ＣＯ3、ＺｎＯのうち少なくとも１種からなる原料を用いた。原料の純度補正を行った後、所定の組成となるように称量した。これらの粉体をＶブレンダーにより混合した後、白金または白金ロジウム坩堝に入れ、１４００℃以上１６００℃以下の温度で溶融し、ツインローラーにより急冷を行い、ガラスカレットを作製した。得られたガラスカレットをボールミルで８時間粉砕し、乾燥後、第２成分の粉末とした。上記第１成分の仮焼粉末に、第２成分のガラス粉末および酸化物の焼結助剤粉末を添加、混合することで、１０００℃以下の低温域で焼結可能なガラスセラミックス粉末を得ることができる。添加したガラス粉末は、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＲＯ−Ｌａ2Ｏ3系ガラス（Ｒはアルカリ土類金属）であり、ＳｉＯ2が３３重量％以上４６重量％以下、Ｂ2Ｏ3が２重量％以上８重量％以下、ＲＯ（特にはＢａＯ）が２０重量％以上４０重量％以下、Ｌａ2Ｏ3が８重量％以上１２重量％以下の組成であることが好ましい。上記以外にＡｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、アルカリ金属酸化物等を含有してもよい。なお、ここでは一例として上記ガラス組成系を示したが、これ以外の組成系のガラス粉末であっても、類似の効果が得られるものであれば使用可能である。
【００２３】
上記第１成分、第２成分よりなる混合粉砕粉末にポリビニルブチラールやアクリル樹脂等のバインダ、ジブチルフタレート等の可塑剤、および有機溶剤を加えて、混合、分散してスラリーとし、ドクターブレード法やダイコーティング法等によりＰＥＴフィルム等のベースフィルム上に前記スラリーを塗布することで誘電体層９となるセラミックスグリーンシートを作製した。上記セラミックスグリーンシート上にＡｇペーストをスクリーン印刷して所望の電極パターンを形成し、これらを所望枚数積層、熱圧着することで内層もしくは表層に内部電極１１となる電極パターンを有するグリーンシート積層体を得た。この積層体を切断により個片化し、これを９００℃以上９４０℃以下で焼成することによって、寸法が横２．０ｍｍ、縦１．２５ｍｍ、厚み０．８ｍｍの誘電体１０を作製した。
【００２４】
この誘電体１０において、内部電極１１の端部を有する側面の全体に金属層１４を形成する。その製造工程は、４ｎｍ以上２０ｎｍ以下のＡｇ金属粒子をバインダに分散させたＡｇペーストを用意し、ローラー転写の手法を用いて、上記Ａｇペーストを内部電極１１の端部を有する誘電体１０の側面全体に塗布する。その後、１５０℃以上３００℃以下で焼成を行い、金属粒子からなる金属層１４が形成される。それにより、金属層１４と誘電体層９との上記側面の反応表面積、及び金属層１４と内部電極１１の端面との反応表面積が広くなる。その結果、セラミックス電子部品８を低温で焼成することができると共に、外部電極１２と内部電極１１との電気的接続の信頼性を高めることができる。ここで、金属層１４の金属粒子としてＡｇを使用したが平均粒子径が４ｎｍ以上２０ｎｍ以下のＡｇ以外の高融点金属Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、またはＡｕ等の金属粒子を使用しても良い。
【００２５】
外部電極１２は、平均粒子径が１mｍ以上２０mｍ以下の、Ａｇ、またはＣｕなどの金属粒子をエポキシ樹脂、またはポリイミド樹脂に混合分散して作った樹脂系の導電性ペーストを、空気中の１５０℃以上３００℃以下で焼成することにより、金属層１４を覆うようにその外面に形成される。そこで、外部電極１２は、１５０℃以上３００℃以下の低温で焼成できるので、高温焼成した場合に発生する内部電極１１の金属が誘電体層９に拡散し、セラミックス電子部品８の電気特性を劣化する問題を解決することができる。
【００２６】
上記の工程にて得られた製品を、バレルメッキ槽にダミーボールと一緒に入れ、所定の前処理を行うことにより、脱脂、酸活性を行った。そして、これをＮｉメッキ浴に浸し、電解メッキによって外部電極１２の外面にＮｉメッキ層を形成、その後、Ｓｎメッキ浴に浸し、電解メッキによってＮｉメッキ層の外面にＳｎメッキ層を形成し、最後に、Ｓｎの酸化を防止するため、第三リン酸Ｎａによって酸化防止処理を行い、図１に示すセラミックス電子部品８を得た。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明のセラミックス電子部品は、外部電極と内部電極との電気的接続の安定化を向上することができるという効果を有し、携帯電話等の電子機器において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態におけるセラミックス電子部品の断面模式図
【図２】本発明の一実施形態におけるセラミックス電子部品の金属層近傍の拡大模式図
【図３】先行例の一実施形態におけるセラミックス電子部品の断面模式図
【符号の説明】
【００２９】
８  セラミックス電子部品
９  誘電体層
１０  誘電体
１１  内部電極
１２  外部電極
１３  メッキ層
１４  金属層
【図１】
2010123647.tif 000003
【図２】
2010123647.tif 000004
【図３】
2010123647.tif 000005