(57)【要約】【課題】めっきの際に下地電極膜へのめっき液の浸入を抑制することができる電子部品及びその製造方法を提供すること。【解決手段】外部電極３は、下地電極膜３１と、保護膜３２と、めっき膜３３、３４とを含んでいる。下地電極膜３１は、電子部品本体１の表面に形成されている。保護膜３２は、真空成膜法による膜であって、下地電極膜３１の上層に形成されている。めっき膜３３、３４は、電気めっきによる膜であって、保護膜３２の上層に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品本体と、外部電極とを含む電子部品であって、
前記外部電極は、下地電極膜と、保護膜と、少なくとも一層のめっき膜とを含んでおり、
前記下地電極膜は、前記電子部品本体の表面に形成されており、
前記保護膜は、真空成膜法による膜であって、前記下地電極膜の上層に形成されており、
前記少なくとも一層のめっき膜は、電気めっきによる膜であって、前記保護膜の上層に形成されている、
電子部品。
【請求項２】
請求項１に記載された電子部品であって、
前記保護膜は、前記下地電極膜と同じ材料から構成されている、
電子部品。
【請求項３】
請求項１または２に記載された電子部品であって、
前記保護膜は、前記下地電極膜の表面全体を覆う態様で形成されている、
電子部品。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載された電子部品であって、
前記電子部品本体は、その内部に複数の内部電極を備えており、前記内部電極は、一定方向に延び、かつ、前記一定方向とは垂直な方向に互いに間隔を隔てて積層され、前記電子部品本体の、前記一定方向に相対する端面に引き出されており、
前記下地電極膜は、前記電子部品本体の前記端面に設けられ、前記端面において前記内部電極と接続されている、
電子部品。
【請求項５】
電子部品本体と、前記電子部品本体の表面に形成された下地電極膜とを含む電子部品を用意し、
前記下地電極膜の上層に、真空成膜法によって保護膜を形成し、
前記保護膜の上層に、電気めっきによって少なくとも一層のめっき膜を形成する
電子部品の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載された電子部品の製造方法であって、
前記保護膜を、前記下地電極膜と同じ材料から形成する、
電子部品の製造方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載された電子部品の製造方法であって、
前記保護膜を、前記下地電極膜の表面全体を覆う態様で形成する
電子部品の製造方法。
【請求項８】
請求項５乃至７に記載された電子部品の製造方法であって、
前記電子部品本体は、その内部に複数の内部電極を備えており、前記内部電極は、一定方向に延び、かつ、前記一定方向とは垂直な方向に互いに間隔を隔てて積層され、前記電子部品本体の、前記一定方向に相対する端面に引き出されており、
前記下地電極膜は、前記電子部品本体の前記端面に設けられ、前記端面において前記内部電極と接続されている、
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、電子部品に関し、詳しくは、外部電極の構造が改良された電子部品に関する。更に本発明は、そのような電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の外部電極には、はんだ付けの際の耐熱性や、はんだ濡れ性などの様々な特性が求められる。そこで、これらの特性を同時に満足するため、複数の膜を積層した構造の外部電極が知られている。例えば、特許文献１は、下地電極膜、Ｎｉめっき膜及びＳｎめっき膜を順次に積層した構造の外部電極を開示している。下地電極膜は、Ｃｕ電極ペーストを塗布し、焼き付けることにより形成された焼結金属からなる。Ｎｉめっき膜及びＳｎめっき膜は、電解めっきなどのめっき法により形成される。
【０００３】
特許文献１の開示技術における問題は、Ｎｉめっき膜またはＳｎめっき膜を形成する際、めっき液が下地電極膜の内部に浸入しがちなことである。下地電極膜は、焼結金属からなり、表面には多数の孔が開いているため、下地電極膜の内部にめっき液が入り込み易い。めっき液が下地電極膜の内部に入り込むと、その後、時間の経過につれて、めっき液が外部に染み出し、外部電極の表面を侵食する恐れがある。このため、外部電極表面の変色による外観不良や、はんだ濡れ性の低下による実装不良を防止することが難しくなる。
【０００４】
かといって、めっき法は、膜成長速度が大きく、かつ、取り扱いが容易であるので、電子部品の量産性を向上させる観点からめっき法を利用することが望ましい。
【特許文献１】特開２００５−４４８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、めっきの際に下地電極膜へのめっき液の浸入を抑制することができる電子部品及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る電子部品は、電子部品本体と、外部電極とを含む。前記外部電極は、下地電極膜と、保護膜と、少なくとも一層のめっき膜とを含んでいる。前記下地電極膜は、前記電子部品本体の表面に形成されている。前記保護膜は、真空成膜法による膜であって、前記下地電極膜の上層に形成されている。前記少なくとも一層のめっき膜は、電気めっきによる膜であって、前記保護膜の上層に形成されている。
【０００７】
上述した本発明に係る電子部品において、外部電極は、下地電極膜と、保護膜と、少なくとも一層のめっき膜とを含んでいる。保護膜は、真空成膜法による膜であって、下地電極膜の上層に形成されている。真空成膜法は、ＰＶＤ（物理蒸着）法及びＣＶＤ（化学蒸着）法の両者を含む。真空成膜法は、めっき液中でめっき膜を成長させる電気めっき法や、導電ペーストを塗布して焼き付ける方法と比べ、真空中で一度ターゲットを気化させる成膜法であるため、膜構造が緻密となる。
【０００８】
更に少なくとも一層のめっき膜は、電気めっきによる膜であって、保護膜の上層に形成されている。このようなめっき膜を形成するため、めっき液を保護膜の表面に作用させても、保護膜は緻密な膜構造であるから、保護膜にめっき液が浸透することはない。よって、保護膜の下層に位置する下地電極膜にめっき液が浸入することを抑制できる。
【０００９】
更に本発明は、電子部品の製造方法を提供する。本発明に係る電子部品の製造方法では、電子部品本体と、前記電子部品本体の表面に形成された下地電極膜とを含む電子部品を用意する。次に、前記下地電極膜の上層に、真空成膜法によって保護膜を形成する。更に、前記保護膜の上層に、電気めっきによって少なくとも一層のめっき膜を形成する。
【００１０】
上述した電子部品の製造方法によれば、先に説明した電子部品と同様に、下地電極膜にめっき液が浸入することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１１】
以上述べたように、本発明によれば、めっきの際に下地電極膜へのめっき液の浸入を抑制することができる電子部品及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明に係る電子部品の一実施形態を示す断面図である。図示された電子部品は、電子部品本体１と、外部電極３、４とを含む。図示実施形態において、本発明は、積層セラミックコンデンサに適用されているが、他の積層電子部品、例えば積層インダクタなどに適用することもできる。
【００１３】
電子部品本体１は、例えばチタン酸バリウムを主成分とするセラミック材料から構成され、典型的には、セラミック焼結体である。電子部品本体１は、長さ方向Ｘ、幅方向Ｙ及び厚さ方向Ｚで定められる略直方体形状となっており、長さ方向Ｘに相対する２つの端面１１、１２と、幅方向Ｙに相対する２つの側面（図示せず）と、厚さ方向Ｚに相対する上面１３及び下面１４とを有する。
【００１４】
電子部品本体１の内部には、複数の内部電極２が埋設されている。内部電極２は、電子部品本体１の内部において、長さ方向Ｘに延び、かつ、長さ方向Ｘとは垂直な厚さ方向Ｚに互いに間隔を隔てて積層されている。更に、内部電極２は、電子部品本体１の端面１１、１２に交互に引き出されている。内部電極２は、例えば、ＣｕやＮｉから構成される。
【００１５】
外部電極３は、下地電極膜３１、保護膜３２、第１のめっき膜３３及び第２のめっき膜３４を積層した構造となっており、電子部品本体１の端面１１、上面１３及び下面１４に跨って形成されている。図示実施形態と異なり、外部電極３が、電子部品本体１の端面１１のみに形成されていてもよい。
【００１６】
まず、下地電極膜３１は、電子部品本体の端面１１、上面１３及び下面１４に付着された焼結金属膜であり、電子部品本体１の端面１１において内部電極２と接続されている。焼結金属膜でなる下地電極膜３１は、金属粉末または合金粉末に、バインダ及び溶剤を混合して導電ペーストを調製し、この導電ペーストを電子部品本体の端面１１、上面１３及び下面１４に塗布し、焼き付けることにより形成できる。焼結金属膜の例としては、Ｃｕ、Ｎｉ、ＡｇまたはＡｇ−Ｐｄの焼結膜がある。
【００１７】
次に、保護膜３２は、下地電極膜３１の上層に形成されている。詳しくは、保護膜３２は、下地電極膜３１の表面に直接に付着され、下地電極膜３１の表面全体を覆っている。更に、保護膜３２は、電子部品本体の上面１３及び下面１４において下地電極膜３１の端縁部分３１１の先まで延びている。保護膜３２は、真空成膜法による膜である。更に、保護膜３２は、電気伝導性のある材料から構成されることが好ましい。真空成膜法の例としては、スパッタリング法、ＰＶＤ法（物理気相成長法）またはＣＶＤ法（化学気相成長法）がある。スパッタリング法の場合、保護膜３２は、金属または合金のスパッタ膜である。金属のスパッタ膜の例としては、Ｃｕ、Ｎｉ、ＰｄまたはＡｇのスパッタ膜が挙げられる。
【００１８】
次に、第１のめっき膜３３は、保護膜３２の上層に形成されている。詳しくは、第１のめっき膜３３は、保護膜３２の表面のほぼ全体を覆う態様で、保護膜３２の表面に直接に付着されている。第１のめっき膜３３は、電気めっきによるめっき膜であり、めっき膜の例としては、Ｎｉめっき膜が挙げられる。
【００１９】
最後に、第２のめっき膜３４は、第１のめっき膜３３の上層に形成されている。詳しくは、第２のめっき膜３４は、第１のめっき膜３３の表面のほぼ全体を覆う態様で、第１のめっき膜３３の表面に直接に付着されている。第１のめっき膜３３と同様、第２のめっき膜３４も、電気めっきによるめっき膜であり、めっき膜の例としては、Ｓｎめっき膜が挙げられる。
【００２０】
外部電極３と同様に、外部電極４も、下地電極膜４１、保護膜４２、第１のめっき膜４３及び第２のめっき膜４４を積層した構造となっており、電子部品本体１の端面１２、上面１３及び下面１４に跨って形成されている。以下、外部電極４の説明を省略し、外部電極３について代表的に説明を行う。
【００２１】
外部電極３において最上層に位置する第２のめっき膜３４は、Ｓｎめっき膜でなる。Ｓｎめっき膜でなる第２のめっき膜は、はんだ付け時、はんだとの親和性を確保する役割を担う。
【００２２】
第２のめっき膜３４の下層に位置する第１のめっき膜３３は、Ｎｉめっき膜でなる。Ｎｉめっき膜でなる第１のめっき膜３３は、はんだ付け時の耐熱性を確保する役割、及び、Ｓｎめっき膜でなる第２のめっき膜３４中のＳｎが電子部品本体１の内部に入り込むのを防ぐ役割を担う。
【００２３】
第１のめっき膜３３の下層に位置する下地電極膜３１は、焼結金属膜でなる。焼結金属膜は、電子部品本体の端面１１に導電ペーストを塗布し、焼き付けることにより形成することができ、また、かなりの程度の膜厚を確保することもできから、電子部品本体の端面１１において内部電極２と接続するのに適している。ただ、焼結金属膜は、多孔質（ポーラス）であり、表面に多数の孔が開いている。このため、焼結金属膜でなる下地電極膜３１にめっき液を作用させると、下地電極膜３１の内部にめっき液が入り込みがちである。
【００２４】
そこで、図１に示した電子部品では、下地電極膜３１と、第１のめっき膜３３との間に保護膜３２を設けてある。保護膜３２は、真空成膜法による膜でなる。真空成膜法は、めっき液中でめっき膜を成長させる電気めっき法や、導電ペーストを塗布して焼き付ける方法と比べて、膜構造が緻密となる。従って、第１のめっき膜３３を形成するため、めっき液を保護膜３２の表面に作用させても、保護膜３２は緻密な膜構造であるから、保護膜３２にはめっき液が浸透しにくい。よって、保護膜３２の下層に位置する下地電極膜３１にめっき液が浸入することを抑制できる。
【００２５】
真空成膜法による保護膜３２は、焼結金属膜や、電気めっきによるめっき膜とは、膜中の不純物が少ない点で区別することができる。
【００２６】
更に発明者が検討したところ、下地電極膜３１を焼結金属膜から構成した場合、焼結の際に析出したガラス成分が下地電極膜３１の表面に付着している可能性がある。このため、電気めっき法でめっき液を下地電極膜３１の表面に作用させても、めっき膜が、下地電極膜３１の表面のうちガラス成分が析出した部分に付着しないといった、めっき不良の問題が起こり得る。
【００２７】
この点、図１に示した電子部品では、下地電極膜３１と、第１のめっき膜３３との間に、真空成膜法による保護膜３２が設けられている。真空成膜法によれば、下地電極膜３１の表面のうちガラス成分が析出した部分にも、保護膜３２を付着させることができる。この保護膜３２の表面にめっき液を作用させることにより、第１のめっき膜３３をめっき不良なしに付着させることができる。
【００２８】
更に、真空成膜法による保護膜３１は、緻密な膜構造となるので、電子部品に要求される高温負荷試験及び耐湿負荷試験の成績を向上させることができる。高温負荷試験及び耐湿負荷試験に関する実験結果を、下記の表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
実験では、各サンプル１〜５について、高温負荷試験及び耐湿負荷試験を行い、高温負荷試験の不良率及び耐湿負荷試験の不良率を調べた。各サンプル１〜５のデータ数Ｎは、４０とした。サンプル１において保護膜の膜厚が０μｍとは、保護膜を設けなかったことを意味する。
【００３１】
表１に示すように、下地電極膜の上層に保護膜を設けなかった場合（サンプル１）、高温負荷試験の不良率及び耐湿負荷試験の不良率は何れも１００％となった。
【００３２】
これに対し、下地電極膜の上層に保護膜を設けた場合（サンプル２〜５）、高温負荷試験の不良率及び耐湿負荷試験の不良率を低減することができた。特に、保護膜の膜厚を１０μｍ以上とした場合（サンプル４、５）、高温負荷試験の不良率及び耐湿負荷試験の不良率を何れも０％に抑えることができた。
【００３３】
図１に示した電子部品において、保護膜３２は、下地電極膜３１と同じ材料から構成することが好ましい。例えば、下地電極膜３１がＣｕの焼結膜でなる場合、保護膜３２は、Ｃｕのスパッタ膜でなることが好ましい。保護膜３２を、下地電極膜３１と同じ材料から構成することにより、下地電極膜３１に対する保護膜３２の密着性を向上させることができる。
【００３４】
また、発明者が検討したところ、下地電極膜３１は、基本的には、金属材料から構成されており、セラミック材料から構成されている電子部品本体１とは異種の材料であるため、下地電極膜３１の端縁部分３１１と、電子部品本体１の上面１３との間からめっき液が浸入し、延いては電子部品本体１の端面１１にまで達する可能性がある。電子部品本体１の端面１１には内部電極２が引き出されており、めっき液が内部電極２に浸透すると、内部電極２の特性劣化を招く。
【００３５】
そこで、図１に示した電子部品では、保護膜３２は、下地電極膜３１の表面全体を覆う態様で形成されている。かかる態様によれば、下地電極膜３１の端縁部分３１１と電子部品本体１の上面１３との間からめっき液が浸入することを防止でき、延いては内部電極２の特性劣化を防止できる。
【００３６】
図１に示した電子部品において、外部電極３が導電性接着剤で基板に接続される場合、外部電極３の第２のめっき膜３４は、Ａｕめっき膜から構成してもよい。
【００３７】
次に、このような電子部品の製造方法について、図２〜図６を参照し、説明する。
まず、図２に示すように、電子部品本体１の端面１１、上面１３及び下面１４に下地電極膜３１を形成する。下地電極膜３１は、電子部品本体１の端面１１において内部電極２と接続されるように形成する。具体的には、金属粉末または合金粉末に、バインダ及び溶剤を混合して導電ペーストを調製する。そして、導電ペーストを電子部品本体の端面１１、上面１３及び下面１４に塗布し、焼き付ける。電子部品本体１の端面１２、上面１３及び下面１４に下地電極膜３２を形成する点についても同様である。これによって、電子部品本体１と、下地電極膜３１、３２とを備えた電子部品１０を得る。
【００３８】
次に、図３に示すように、下地電極膜３１の上層に、真空成膜法によって保護膜３２を形成する。詳しくは、保護膜３２は、下地電極膜３１の表面に直接に付着され、下地電極膜３１の表面全体を覆う態様で形成される。真空成膜法の例として、スパッタリング法を採用した場合について説明する。まず、下地電極膜３１の表面全体を露出させるように電子部品本体１を支持体５で支持する。次に、この状態で電子部品本体１をアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中に入れる。そして、不活性ガス雰囲気中においてターゲットにイオンをたたきつけ、ターゲットから飛び出した金属原子などの粒子６１を、下地電極膜３１の表面上に堆積させることで保護膜３２を形成する。下地電極膜４１の上層に保護膜４２を形成する点についても同様である。
【００３９】
図３に示した工程の後、図４に示すように、電気めっきを行う。ここでは、電気めっきの一つの態様としてバレルめっきが採用されている。詳しく説明すると、電子部品１０を通電用メディア７７とともにバレル容器７９に入れ、バレル容器７９ごとめっき液６３に浸漬する。そして、バレル容器７９を回転させながら、電子部品１０に通電を行う。めっき液６３は、Ｎｉめっき膜を析出させるためのＮｉめっき液であり、Ｎｉイオン（Ｎｉ＋）を含有している。電極板７３は、めっき液６３に漬けられ、直流電源７１に接続されている。
【００４０】
図５は、図４に示された工程において電子部品１０の状態を示す図である。図４及び図５に示すように、電極板７３をアノード、電子部品１の保護膜３２をカソードとし、電極板７３と保護膜３２との間に、直流電源７１による直流電圧を印加する。これにより、本来の下地電極膜３１のみならず、保護膜３２をも下地電極膜として、保護膜３２の表面に第１のめっき膜３３を析出させることができる。保護膜４２の表面に第１のめっき膜４２を析出させる点についても同様である。
【００４１】
上述した電子部品の製造方法では、図３に示すように、下地電極膜３１の上層に、真空成膜法によって保護膜３２を形成する。保護膜３２の膜構造が緻密となることは先に説明した通りである。
【００４２】
次に、図５に示すように、めっき液６３を保護膜３２の表面に作用させ、第１のめっき膜３３を析出させる。めっき液６３を保護膜３２の表面に作用させても、保護膜３２は緻密な膜構造であるから、保護膜３２にはめっき液６３が浸透しにくい。よって、保護膜３２の下層に位置する下地電極膜３１にめっき液６３が浸入することを抑制できる。
【００４３】
また、真空成膜法によれば、下地電極膜３１の表面のうちガラス成分が析出した部分にも保護膜３２を付着させることができる。この保護膜３２の表面にめっき液６３を作用させることにより、第１のめっき膜３３をめっき不良なしに付着させることができる。
【００４４】
図５に示した工程の後、図６に示すように、再度電気めっきを行う。この電気めっきでも、図４に示したものと同様なバレルめっきを採用することができ、重複説明を省略する。めっき液６５は、Ｓｎめっき膜を析出させるためのＳｎめっき液であり、Ｓｎイオン（Ｓｎ＋）を含有している。そして、電極板（図示せず）をアノード、電子部品１の第１のめっき膜３３をカソードとし、電極板と第１のめっき膜３３との間に、直流電源による直流電圧を印加する。これにより、本来の下地電極膜３１のみならず、保護膜３２及び第１のめっき膜３３をも下地電極膜として、第１のめっき膜３３の表面に第２のめっき膜３４を析出させることができる。第１のめっき膜４３の表面に第２のめっき膜４４を析出させる点についても同様である。
【００４５】
図６に示すように、めっき液６５を第１のめっき膜３３の表面に作用させても、第１のめっき膜３３の下層に位置する保護膜３２は緻密な膜構造であるから、保護膜３２にはめっき液６５が浸透しにくい。よって、下地電極膜３１にめっき液６５が浸入することを抑制できる。
【００４６】
以上、実施の形態を参照して説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々の変形、変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る電子部品の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る電子部品の製造方法の一実施形態に含まれる一つの工程を示す図である。
【図３】図２に示した工程の後の工程を示す図である。
【図４】図３に示した工程の後の工程を示す図である。
【図５】図４に示した工程において電子部品の状態を示す図である。
【図６】図４及び図５に示した工程の後の工程を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１                    電子部品本体
３、４                外部電極
３１、４１            下地電極膜
３２、４２            保護膜
３３、４３            第１のめっき膜
３４、４４            第２のめっき膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008112758.tif 000006
【図４】
2008112758.tif 000007
【図５】
2008112758.tif 000008
【図６】
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