(57)【要約】【課題】１ＧＨｚを超える高周波帯域特性を向上させるとともに、素体と内部電極との境界部分におけるマイクロクラックを抑制し特性劣化を抑制した電子部品の製造方法を提供することを目的としている。【解決手段】内部電極６を埋設した誘電体材料からなる素体８の端部に外部電極２０を形成する外部電極形成工程を有し、この外部電極形成工程では、素体８に下地電極層１０を形成し、ｐＨ８〜１０のアルカリ性めっき液１２中において、下地電極層１０にＮｉ電極層１４とＳｎ電極層１６とからなるめっき電極層１８を形成し、下地電極層１０とめっき電極層１８とからなる外部電極２０を形成する構成である。【選択図】図１
2006222415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部電極を埋設したセラミックスからなる素体に外部電極を形成する外部電極形成工程を備え、前記外部電極形成工程では、前記素体に下地電極層を形成し、前記下地電極層上にめっき電極層を形成する工程を有し、前記めっき電極層は、ｐＨが５以上のめっき液中において、めっき形成した電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記めっき電極層は、前記下地電極層上にＮｉ電極層を形成し、前記Ｎｉ電極層上にＳｎ電極層を形成してなり、少なくとも前記Ｎｉ電極層は、ｐＨが５以上のめっき液中において、めっき形成した請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記めっき電極層は、前記下地電極層上にＮｉ電極層を形成し、前記Ｎｉ電極層上にＳｎ電極層を形成してなり、少なくとも前記Ｎｉ電極層は、ｐＨが８以上のアルカリ性のめっき液中において、めっき形成する請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記めっき電極層は、前記下地電極層上にＮｉ電極層を形成し、前記Ｎｉ電極層上にＳｎ電極層を形成してなり、少なくとも前記Ｎｉ電極層は、ｐＨが８〜１０のアルカリ性のめっき液中において、めっき形成する請求項１記載の電子部品の製造方法。
【請求項５】
前記素体は、低温同時焼成セラミックスを焼成して形成した請求項１記載の電子部品の製造方法。
【請求項６】
前記内部電極はＡｇまたはＣｕからなる請求項５記載の電子部品の製造方法。
【請求項７】
前記めっきは、素体とメディアと陰極とを接触固定した後に、電流を陽極から陰極に流し、その後に電流を切断し、その後に素体とメディアと陰極との接触固定を解除させて行う請求項１記載の電子部品の製造方法。
【請求項８】
めっき形成に用いるめっき装置は、少なくともめっき容器と、前記めっき容器の中心部に配置された陽極と、前記めっき容器の内面に配置された陰極と、メディアと、前記めっき容器を回転させる駆動装置とを備えており、前記めっき容器を高速回転させ、この回転の遠心力によりめっきを施す素体と前記メディアとを前記陰極に固定した状態で通電し、その後通電を止めた後に前記めっき容器の回転を止めてめっき形成を行う請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項９】
前記めっき容器の回転は、前記めっき容器外周の周速が１００ｍ／分〜５００ｍ/分となるように回転させる請求項８に記載の電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の電子部品について説明する。
【０００３】
従来の電子部品として、例えば、チップコンデンサは、ＢａＴｉＯ3を主成分とした素体に、ＮｉやＰｄからなる内部電極が埋設され、素体の端部には内部電極と接続された外部電極が形成されている。
【０００４】
このようなチップコンデンサは、まず、ＢａＴｉＯ3を主成分とした誘電体材料からなるセラミック基板を複数積層するとともに、必要なキャパシタンスに応じて、このセラミック基板に内部電極用のＮｉやＰｄからなる導体ペーストを印刷する。次に、これらを約１３００度で同時焼成し、内部電極を埋設した素体を形成する。次に、ガラスフリットを混合したＡｇまたはＣｕからなる下地電極層用ペーストをこの素体の端部に塗布するとともに、約８００〜１０００度で焼成して下地電極層を形成する。次に、この下地電極層にＮｉ電極層とＳｎ電極層とを、ｐＨ３〜４の酸性めっき液中において、めっき形成し、下地電極層、Ｎｉ電極層、Ｓｎ電極層からなる外部電極を形成して完成させる。
【０００５】
また、ＢａＴｉＯ3を主成分とした誘電体材料からなるセラミック基板に替えて、酸化物セラミックス（Ａｌ、Ｂｉ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｍｎ等の酸化物からなる）と、ガラス（ホウ酸系、珪酸系等からなる）とを混合した誘電体材料からなるセラミック基板を用いても良い。いわゆる低温同時焼成セラミック基板を用いても良い。この場合、セラミック基板の焼成温度は１０００度未満でも良いので、内部電極用の導体ペーストとして高電気伝導度の材料のＡｇやＣｕを用いることができ、特性を向上できる。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平０８−１４４０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記構成では、内部電極用の導体と、セラミック基板とを約１３００度で同時焼成しているので、内部電極が高融点の高抵抗材料に限定され、数１００ｋＨｚ〜数ＭＨｚの低周波帯域特性は良いが、１ＧＨｚを超える高周波帯域特性は損失が大きいという問題点を有していた。
【０００８】
また、低温同時焼成セラミック基板を用いた場合、内部電極用の導体ペーストとして高電気伝導度材料のＡｇやＣｕを用いることができ、１ＧＨｚを超える高周波帯域特性を向上できる。しかしながら、めっき形成において内部電極の近傍部分の素体にマイクロクラックが生じて特性を劣化させ、損失が大きくなる。このため特性不良の発生数が多くなり大量生産に適しにくいという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するもので、１ＧＨｚを超える高周波帯域特性を向上させるとともに、内部電極の近傍部分に発生するマイクロクラックを抑制し特性劣化を抑制し、大量生産に適した電子部品の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、特に、外部電極形成工程では、素体に下地電極層を形成し、前記下地電極層上にめっき電極層を形成する工程を有し、前記めっき電極層は、ｐＨが５以上のめっき液中において、めっき形成した構成である。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成により、めっき電極層は、ｐＨが５以上のめっき液中において、めっき形成するので、めっき液中における水素イオン濃度を低下させることができる。
【００１２】
この水素イオンは、下地電極層を介して素体に埋設した内部電極に浸透する、あるいは、下地電極層の端部から下地電極層と素体との境界部分を伝って素体に埋設した内部電極に浸透することがある。この際、水素イオンの浸透に起因して、水素イオンと内部電極が反応し、内部電極が膨張して近傍部分の素体にマイクロクラックが発生する場合があるが、水素イオン濃度を低下させることにより、水素イオンの浸透を極めて少なくしてマイクロクラックを抑制できる。
【００１３】
すなわち、マイクロクラックに起因した特性劣化を抑制できるとともに、ＡｇやＣｕ等の高電気伝導度材料からなる内部電極と低温同時焼成セラミック基板とを用いれば、１ＧＨｚを超える高周波帯域特性も向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、実施の形態を用いて、本発明の全請求項に記載の発明について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す製造工程図、図２は同電子部品の断面図である。
【００１６】
図１（ａ）〜（ｅ）において、本発明の実施の形態１における電子部品の製造工程は内部電極６を埋設した素体８を形成する素体形成工程と、この素体８に外部電極２０を形成する外部電極形成工程とを有し、詳細は次の通りである。
【００１７】
第１に、酸化物セラミックス（Ａｌ、Ｂｉ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｍｎ等の酸化物からなる）と、ガラス（ホウ酸系、珪酸系等からなる）とを混合した誘電体材料からなるセラミック基板２を複数積層するとともに、必要なキャパシタンスに応じて、このセラミック基板２に内部電極６用のＡｇやＣｕからなる導体ペースト４を印刷する。
【００１８】
第２に、これらを約８００〜９００度で焼成し、内部電極６を埋設した素体８を形成する（素体形成工程）。
【００１９】
第３に、ガラスフリットを混合したＡｇまたはＣｕからなる下地電極層用ペーストをこの素体８の端部に塗布するとともに約８００〜９００度で焼成して下地電極層１０を形成する。
【００２０】
第４に、図１（ｄ）に示すめっき装置を用いて、陽極を配置したｐＨ８〜１０のアルカリ性めっき液１２中において、下地電極層１０を形成した素体８と通電および攪拌するためのメディア（めっき用媒体）を投入しためっき容器１３を回転させ、通電する。メディアは、球状でＦｅ等の金属である第１のメディアと球状でＡｌ2Ｏ3等の絶縁体である第２のメディアを適量の配合によって構成されるものが代表的である。めっき容器１３は、形状は六角筒状が代表的である。必要に応じては、それ以外の多角筒状または円筒状でもよい。めっき容器１３の中心部には、陰極が配置されて、外側の陰極通電端子に接続されている。また、めっき容器１３の外側には、回転させるための駆動装置も備えている。このような構成において、めっき容器１３を１５〜３０ｒｐｍ程度の回転数で回転させながら電源２１により陽極から陰極に電流を流すと、めっき液１２中の金属イオンが、陰極に通じている下地電極層１０から電子を受け取って、下地電極層１０上で金属析出する。このようなめっき形成方法にて、Ｎｉめっき液を使用して下地電極層１０上にＮｉ電極層１４を形成する。めっき液１２において、Ｎｉめっき液の構成としては、Ｎｉ塩を主成分とし、オキシカルボン酸塩・アンモニア水などが配合されている溶液である。その後、Ｎｉ電極層１４を形成した素体８を洗浄し、Ｓｎめっき液を使用してＮｉ電極層１４上にＳｎ電極層１６を形成する。Ｓｎめっき液の構成としては、Ｓｎ塩を主成分として、オキシカルボン酸塩・アンモニア水などが配合されている溶液である。
【００２１】
このようにして、下地電極層１０にＮｉ電極層１４とＳｎ電極層１６とからなるめっき電極層１８を形成し、下地電極層１０とめっき電極層１８とからなる外部電極２０を形成する（外部電極形成工程）。
【００２２】
そして、図２に示すように、素体８に内部電極６を埋設し、素体８の端部に外部電極２０を形成したチップコンデンサを完成する。
【００２３】
上記構成により、めっき電極層１８は、ｐＨが５以上のめっき液１２中において、めっき形成するので、めっき液１２中における水素イオン濃度を低下させることができる。この水素イオンは、図３に示すように、下地電極層１０を介して素体８に埋設した内部電極６に浸透する、あるいは、下地電極層１０の端部から下地電極層１０と素体８との境界部分２２を伝って素体８に埋設した内部電極６に浸透することがある。この際、水素イオンの浸透に起因して、水素イオンと内部電極６が反応し、内部電極６が膨張して内部電極６の近傍部分の素体８にマイクロクラック２４が発生する場合がある。しかし、本発明では、水素イオン濃度を低下させることができるので、水素イオンの浸透が極めて少なくマイクロクラック２４の発生を抑制できる。
【００２４】
このマイクロクラック２４は、Ｎｉ電極層１４を形成する時点で発生する場合が主であるので、該Ｎｉ電極層１４の形成時のみ、ｐＨが５以上のめっき液１２を使用し、Ｓｎ電極層１６の形成時は、従来のｐＨのめっき液１２を使用しても良い。しかし、好ましくは、Ｎｉ電極層１４およびＳｎ電極層１６のいずれの形成時もｐＨが５以上のめっき液１２を使用することである。
【００２５】
図４は、本発明の実施の形態１におけるチップコンデンサ１００個に対して、めっき電極層１８を形成する際のめっき液１２のｐＨと損失の指標であるｔａｎδ（誘電正接）の異常数の関係を示す特性図である。このｔａｎδ異常数はマイクロクラック２４に起因したチップコンデンサの不良数を意味しており、ｔａｎδ異常数が少ないほどマイクロクラック２４の発生が少ない。図４に示すように、本発明のチップコンデンサでは、ｐＨが５以上のめっき液１２中において、めっき形成すれば、ｔａｎδ異常数が少なくなり、ｐＨが８以上であれば、非常にｔａｎδ異常数が少なくなる。特に、ｐＨが１０を超えると、強アルカリによる素体表面および外部電極の腐食が問題となるので、ｐＨは８〜１０の範囲が好ましい。
【００２６】
（実施の形態２）
本実施の形態２が実施の形態１と異なるのは、図１（ｄ）に示すめっき装置のかわりに図５に示すめっき装置を用いて、めっき容器１３をめっき容器１３の外周の周速が１００〜５００ｍ／分程度になるように高速で回転させることにより、素体８とメディア（図示せず）がこの回転の遠心力によってめっき容器１３内面に設けた陰極（図示せず）に接触し、固定された状態で所定の時間陽極１１から陰極に通電してめっき形成を行い、その後通電を止めてからめっき容器１３の回転を止めて、素体８とメディアを取り出す点である。これ以外は実施の形態１と同様にめっき形成を行う。
【００２７】
図５において、図１（ｄ）に示す部材と類似する部材には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００２８】
この場合、回転速度が上がってから通電し、所定の時間回転しながら通電を行った後で通電を止めてから回転を停止し、さらに次に再度回転させて回転速度が上がってから通電し、所定の時間後に通電を止めてから回転を止めるという一連の通電（回転）と通電停止（回転停止）を繰り返してもよい。
【００２９】
上記のように通電（回転）と通電停止（回転停止）を繰り返した場合、回転の始めと終わりに素体８とメディアが衝突する状態が作り出され、この衝突によりめっき膜の密度が上がるため、より好ましい。
【００３０】
このようにしてめっき形成した場合下地電極層１０上に流れる電流密度を低く抑えることができるため、金属析出と同時に発生する水素イオンの量をより低く抑えることが可能となり、その結果素体８の内部電極近傍の水素イオン濃度をより低下させることができる。
【００３１】
本実施の形態２で下地電極層１０上に流れる電流密度が低く抑えられるのは、以下の理由によると考えられる。
【００３２】
即ち、実施の形態１で用いためっき方法では、陽極から陰極に一定の電流を流すと、回転するめっき容器１３の中では素体８とメディアと陰極との接触が不均一となるため、素体８の下地電極層１０に流れる電流密度が一定とならず、ある変動波形を持つ。
【００３３】
この変動波形において電流値が最大となる領域では金属析出と同時に電流値に応じた水素イオンが発生する。
【００３４】
これに対し、実施の形態２の方法によれば、素体８とメディアとがめっき容器１３内面に設けた陰極と接触し、固定された状態で通電される構成としたため、下地電極層１０上に流れる電流密度は実施の形態１のめっき方法のような波形変動を持たず、一定となる。
【００３５】
このため、実施の形態１のめっき方法の場合のように電流値が最大となることがなく、実施の形態１の場合よりも低い電流密度を下地電極層１０上に流すことができる。
【００３６】
その結果、水素イオンの発生をより抑制することができるため水素イオンに起因したマイクロクラック２４の発生を抑制し、特性劣化をさらに抑制できるものである。
【００３７】
実施の形態２によりめっきを行った場合のめっき液のｐＨとｔａｎδ異常数の関係を図４に合わせて示す。
【００３８】
図４から明らかなように、実施の形態１と比較して更にｔａｎδ異常数を低減することが可能となっている。
【００３９】
めっき容器１３の回転速度は、めっき容器１３の形状、大きさ、陰極の表面状態、素体８の大きさや重量、メディアの大きさや重量を考慮して選択することができるが、遠心力を有効に利用して、通常３．２ｍｍ×１．６ｍｍから０．６ｍｍ×０．３ｍｍ程度の大きさの素体８とメディアをめっき容器１３内面の陰極に接触固定させるために、めっき容器１３の外周の周速が１００〜５００ｍ／分とすることが好ましい。
【００４０】
めっき容器１３の外周の周速が１００ｍ／分以下の回転速度では、素体８とメディアをめっき容器１３内面に十分接触固定することができず、また周速が５００ｍ／分を越えるような周速では回転停止時に素体８とメディアが激しく衝突し、下地電極層１０の剥がれや磨耗が発生する場合があるために好ましい。
【００４１】
従って、めっき容器１３の回転速度としては、めっき容器１３の外周の周速が１００〜５００ｍ／分となる回転速度が好ましい。
【００４２】
これをめっき容器１３の回転数に換算した場合、上記のような３．２ｍｍ×１．６ｍｍから０．６ｍｍ×０．３ｍｍ程度の大きさの素体８に使用するめっき容器１３の内径が、例えば０．１７ｍとした場合、めっき容器の回転数は約９０〜４８０ｒｐｍとなる。
【００４３】
即ち、上記のように、めっき容器１３の回転数が９０ｒｐｍ未満の場合には、回転数が低いためこれによって発生する遠心力が十分でなく、素体８とメディアがめっき容器１３の内面に設けた陰極に十分固定されないため実施の形態２の効果が十分発揮されない。
【００４４】
また、回転数が４８０ｒｐｍを越える場合、回転停止時に素体８とメディアが激しく衝突し、下地電極層１０の剥がれや磨耗が発生する場合があるとともに、回転部分の磨耗が早く、また高速回転するめっき容器１３によりめっき液が飛散するなどの問題が発生しやすくなるため好ましくない。
【００４５】
また、通電中は素体８とメディアはめっき容器１３内面の陰極に固定された状態であるが、高速で回転しているためめっき液との接触が不均一になることはなく、さらに通電（回転）と通電停止（回転停止）を繰り返すことにより、めっき容器１３内の素体８とメディアとめっき液が攪拌され、さらに均一なめっきを形成することができる。
【００４６】
さらに、用いるメディアとしては、球状でＦｅ等の金属である第１のメディア単独で用いても、また第１のメディアに加えて球状でＡｌ2Ｏ3等の絶縁体よりなる第２のメディアを併用してもよい。
【００４７】
以上のように本発明によれば、めっき電極層１８を形成する際のめっき液１２の水素イオン濃度を低下させて、水素イオンに起因したマイクロクラック２４の発生を抑制するので特性劣化を抑制できる。また、素体８は低温同時焼成セラミック基板２を用いれば約８００〜９００度で焼成でき、内部電極６用の導体ペースト４として高電気伝導度材料のＡｇやＣｕを用いることができ、１ＧＨｚを超える高周波帯域特性も向上でき、大量生産しやすいものとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明にかかる電子部品の製造方法は、１ＧＨｚを超える高周波帯域特性を向上させるとともに、内部電極の近傍部分におけるマイクロクラックを抑制し特性劣化を抑制できるので、各種電子機器に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法を示す製造工程図
【図２】同電子部品の断面図
【図３】図２のＡ部の拡大断面図
【図４】めっき液のｐＨとｔａｎδ異常数の関係を示す特性図
【図５】本発明の実施の形態２におけるめっき装置を示す断面図
【符号の説明】
【００５０】
２  セラミック基板
４  導体ペースト
６  内部電極
８  素体
１０  下地電極層
１１  陽極
１２  めっき液
１３  めっき容器
１４  Ｎｉ電極層
１６  Ｓｎ電極層
１８  めっき電極層
２０  外部電極
２１  電源
２２  境界部分
２４  マイクロクラック
【図１】
2006222415.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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