(57)【要約】【課題】  端子電極に形成される抵抗層の抵抗値のバラツキを解消し、且つ抵抗値を任意の値に制御可能とする。【解決手段】  Ｎｉ層３２とＣｒ層３３とが互いに接するようにそれぞれ湿式めっき法により形成し、非酸化性雰囲気中で熱処理することによりＮｉ層３２とＣｒ層３３の界面においてＮｉとＣｒを相互拡散させて合金化し、ＮｉＣｒ合金化層３４を形成する。ＮｉＣｒ合金化層３４は、端子電極３において抵抗層として機能し、例えばＣＲ複合部品１の等価直列抵抗（ＥＳＲ）の値を大きなものとする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子電極を備えた電子部品であって、前記端子電極が複数の電極層から構成されるとともに、ＮｉＣｒ合金化層を前記電極層として含み、
前記ＮｉＣｒ合金化層は、湿式めっき法により形成されたＮｉ層とＣｒ層とが少なくとも界面において合金化されることにより形成されたものであることを特徴とする電子部品。
【請求項２】
Ｎｉ層とＣｒ層とが互いに接するようにそれぞれ湿式めっき法により形成し、非酸化性雰囲気中で熱処理することにより、少なくとも前記Ｎｉ層とＣｒ層の界面においてＮｉとＣｒを相互拡散させて合金化し、ＮｉＣｒ合金化層を形成することを特徴とする電子部品の端子電極形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば積層セラミックコンデンサの端子電極に抵抗層を一体に形成したＣＲ複合部品等の電子部品に関するものであり、さらには、前記電子部品における端子電極形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＤＣ−ＤＣコンバータやスイッチング電源等の２次側回路では、平滑回路の等価直列抵抗（ＥＳＲ）が帰還ループの位相特性に大きな影響を与え、特にＥＳＲが極端に低くなると問題が生ずることがある。すなわち、平滑コンデンサとしてＥＳＲの低い積層セラミックコンデンサを使用すると、２次側平滑回路が等価的にＬとＣ成分のみで構成されてしまい、回路内に存在する位相成分が±９０°及び０°のみとなり、位相の余裕がなくなり容易に発振してしまう。同様な現象は３端子レギュレータを用いた電源回路においても負荷変動時の発振現象として現れる。
【０００３】
あるいは、ＣＲ回路等においても、低電流化に伴って周波数によってインピーダンスが変化し、電圧変動が生ずることが課題となっている。そこで、これらの不都合に対処するために、積層セラミックコンデンサの端子電極に抵抗層を形成し、これを抵抗として機能させることによりＥＳＲを高めるようにしたＣＲ複合部品等の電子部品が提案されている（特許文献１や特許文献２等を参照）。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載されるＣＲ素子は、内部電極が形成された積層セラミックコンデンサ素体と、コンデンサ素体の内部電極が表出する端面に内部電極と導通するように設けられた下地電極層と、下地電極層上に設けられた抵抗層と、抵抗層上に設けられ下地電極層に対して非接触となっている端子電極層とを備えている。
【０００５】
特許文献２に開示される電子デバイスは、本願出願人により提案されたものであり、少なくとも金属を含有する第１の金属層と、金属粒子を焼成して形成された第２の金属層とを有し、この２つの金属層間に酸化物中間層を有する電子デバイスである。前記電子デバイスにおいては、第２の金属層に含有される金属粒子の酸化還元平衡曲線が、第１の金属層に含有される金属の酸化還元平衡曲線より上位に位置し、酸化物中間層が第１の金属層に含有されている金属の酸化物を含有し、簡単な工程で均一な酸化物層が得られるという利点を有する。
【特許文献１】特開平１０−３０３０６６号公報
【特許文献２】特開平１１−３４５７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば特許文献１記載の発明のように、ただ単に抵抗材料のペーストを塗布し、これを焼成することにより抵抗層を形成したのでは、厚さの均一性の点で問題があり、抵抗値のバラツキの原因となっている。また、抵抗値を制御することも難しい。例えば、抵抗層の厚さ等を制御して抵抗値を調整することが難しいからである。
【０００７】
一方、特許文献２記載の発明では、酸化物中間層が第１の金属層に含有されている金属の酸化物を含有し、さらに第２の金属層に含有されている金属が分散した状態とすることで抵抗値を調整し、抵抗として機能するようにしている。ここで、抵抗値の調整は、第２の金属粒子の粒径を調整すること等により行っているが、比較的高い抵抗値や低い抵抗値に調整することは可能であるものの、要求される特性に応じて多様な抵抗値に制御することは困難である。また、酸化状態（酸化の程度）によって抵抗値が大きく変わってしまう可能性があり、抵抗値を正確に制御することが難しいという問題もある。
【０００８】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、抵抗値のバラツキを抑えることができ、且つ抵抗値を正確に制御することが可能な電子部品及びその端子電極形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するために、本発明の電子部品は、端子電極を備えた電子部品であって、前記端子電極が複数の電極層から構成されるとともに、ＮｉＣｒ合金化層を前記電極層として含み、前記ＮｉＣｒ合金化層は、湿式めっき法により形成されたＮｉ層とＣｒ層とが少なくとも界面において合金化されることにより形成されたものであることを特徴とする。
【００１０】
本発明品の電子部品においては、Ｎｉ層とＣｒ層の界面にＮｉＣｒ合金化層が形成され、抵抗層として機能する。Ｎｉ層やＣｒ層は、湿式めっき法により形成されるので、膜厚の均一性に優れ、これらの界面に形成されるＮｉＣｒ合金化層においても、前記膜厚の均一性が維持される。したがって、例えば抵抗材料の粒子を含むペーストを塗布し焼成して形成される抵抗層に比べて厚さのバラツキが抑えられ、抵抗値のバラツキが抑えられる。
【００１１】
一方、本発明の電子部品の端子電極形成方法は、Ｎｉ層とＣｒ層とが互いに接するようにそれぞれ湿式めっき法により形成し、非酸化性雰囲気中で熱処理することにより、少なくとも前記Ｎｉ層とＣｒ層の界面においてＮｉとＣｒを相互拡散させて合金化し、ＮｉＣｒ合金化層を形成することを特徴とする。
【００１２】
本発明の端子電極形成方法においては、Ｎｉ層とＣｒ層を湿式めっき法により形成し、非酸化性雰囲気中で熱処理することにより、前記Ｎｉ層とＣｒ層の界面にＮｉＣｒ合金化層を形成している。Ｎｉ層とＣｒ層を湿式めっき法により形成することで、厚さの均一性に優れたＮｉＣｒ層が形成される。また、熱処理条件を制御することで前記ＮｉＣｒ層の厚さが制御され、抵抗値が制御される。
【００１３】
ＮｉＣｒ層は、直接湿式めっき法により形成することは難しいが、例えばスパッタ法等によれば、最初から合金層として形成することができる。しかしながら、スパッタ法を採用した場合、装置構成が大がかりなものとなり、多大な設備投資を要する。そこで、本発明では、湿式めっき法を採用することで必要な設備投資を抑え、膜厚均一性に優れたＮｉＣｒ合金化層の形成を可能にしている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、端子電極に形成される抵抗層（ＮｉＣｒ合金化層）を、膜厚均一性に優れた状態で形成することができ、抵抗値のバラツキの少ない端子電極及び電子部品を提供することが可能である。また、抵抗値を正確に制御することが可能であるので、例えば等価直列抵抗（ＥＳＲ）値が高く、電源回路やＣＲ回路等に組み込んだ際に特性を改善することが可能な高信頼性の電子部品を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した電子部品及びその端子電極形成方法ついて、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、積層セラミックコンデンサに端子電極を形成したＣＲ複合部品を例にして説明するが、本発明がこれに限られるものでないことは言うまでもなく、例えば高ＥＳＲが要求される電子部品全般に適用可能である。
【００１６】
図１は、本発明を適用したＣＲ複合部品の一例を示すものである。ＣＲ複合部品１は、積層セラミックコンデンサ２を素子本体とし、その両側面に端子電極３を形成することにより構成されている。
【００１７】
前記積層セラミックコンデンサ２においては、複数の誘電体セラミック層２１と内部電極層２２とが交互に積層されている。そして、内部電極層２２は、素子本体の対向する２端面に各側端面が交互に露出するように積層されており、素子本体の両側端部には一対の端子電極３がこれら内部電極層２２と電気的に導通されるように形成されている。素子本体の形状は特に制限されるものではないが、通常は直方体形状である。その寸法も特に制限はなく、用途に応じて適当な寸法に設定すればよい。
【００１８】
積層セラミックコンデンサ２を構成する前記誘電体セラミック層２１は、誘電体磁器組成物により構成され、誘電体磁器組成物の粉末（セラミック粉末）を焼結することにより形成される。前記誘電体磁器組成物は、例えば組成式ＡＢＯ３（式中、Ａサイトは、Ｓｒ、Ｃａ及びＢａから選ばれる少なくとも１種の元素で構成される。Ｂサイトは、Ｔｉ及びＺｒから選ばれる少なくとも１種の元素で構成される。）で表されるペロブスカイト型結晶構造を持つ誘電体酸化物を主成分として含有するもの等を挙げることができる。前記誘電体酸化物の中でも、Ａサイト元素をＢａとし、Ｂサイト元素をＴｉとしたチタン酸バリウム等が好ましい。
【００１９】
誘電体磁器組成物中には、主成分の他、各種副成分が含まれていてもよい。副成分としては、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｙ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｖ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｗ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｓｉ及びＰの酸化物から選ばれる少なくとも１種が例示される。副成分を添加することにより、例えば主成分の誘電特性を劣化させることなく低温焼成が可能となる。また、誘電体セラミック層２１を薄層化した場合の不良の発生が低減され、長寿命化が可能となる。
【００２０】
前記誘電体セラミック層２１の積層数や厚み等の諸条件は、要求される特性や用途等に応じ適宜決定すればよい。誘電体セラミック層２１の厚みについては、１μｍ〜５０μｍ程度であり、通常は５μｍ〜２０μｍ程度であるが、５μｍ以下とすることも可能である。例えば、積層セラミックコンデンサ２の小型化、大容量化を図る観点では、誘電体セラミック層２１の厚さは３μｍ以下とすることが好ましい。誘電体セラミック層２の積層数は、２層〜３００層程度であるが、特性を考慮すると１５０層以上とすることが好ましい。
【００２１】
内部電極層２２に含まれる導電材料は特に制限されないが、例えば前記誘電体磁器組成物として耐還元性を有する材料を使用することで、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｉ合金又はＣｕ合金等の卑金属を用いることができる。内部電極層２２の厚みは、用途等に応じて適宜決定すればよく、例えば０．５μｍ〜５μｍ程度であり、好ましくは１．５μｍ以下である。
【００２２】
一方、積層セラミックコンデンサ２の両側面に形成される端子電極３は、複数の電極層、ここでは５層の電極層から構成される。これら電極層のうち、最も下側の電極層３１は、第１の電極層に相当するものであり、下地電極層として機能する。第１の電極層である下地電極層３１は、積層セラミックコンデンサ２の内部電極層２２と電気的に接続されるものであり、したがって、前記内部電極層２２との親和性に優れた材料で形成することが好ましい。下地電極層３１の構成材料としては、ＣｕやＮｉ等の卑金属や、ＡｇやＰｄ、あるいはこれらの合金等の貴金属を挙げることができるが、前述のように内部電極層２２が卑金属で形成されている場合には、第１の電極層３１もＣｕやＮｉ等の卑金属により形成することが好ましい。
【００２３】
前記下地電極層３１上には、Ｎｉ層３２及びＣｒ層３３が形成されるとともに、これらＮｉ層３２とＣｒ層３３の界面にＮｉＣｒ合金化層３４が形成されている。前記Ｎｉ層３２及びＣｒ層３３は、いずれも湿式めっき法により形成されたものであり、前記ＮｉＣｒ合金化層３４は、これらＮｉ層３２とＣｒ層３３の界面において、ＮｉとＣｒとが相互拡散することにより形成されたものである。
【００２４】
ＮｉＣｒ合金は抵抗材料として知られるものであり、したがって前記ＮｉＣｒ合金化層３４は、端子電極３において、直列に接続された抵抗層として機能する。このＮｉＣｒ合金化層３４は、湿式めっき法により形成されるＮｉ層３２とＣｒ層３３の界面に形成されるものであるので、めっき膜における厚さの均一性をそのまま反映して膜厚均一性に優れた状態で層状に形成されている。また、ＮｉＣｒ合金化層３４は、界面でのＮｉとＣｒの相互拡散により形成されたものであるので、膜厚方向には濃度勾配が生ずるものの、面内方向では均一性が高い。
【００２５】
このような特質から、前記ＮｉＣｒ合金化層３４は、抵抗値のバラツキが極めて小さいという特徴を有し、例えば抵抗材料（ＮｉＣｒ等）を含むペーストを焼結することにより形成された抵抗層に比べて信頼性が著しく高い。また、後述の熱処理条件を変更することにより、ＮｉＣｒ合金化層３４の厚さが調整され、抵抗値の制御も可能である。
【００２６】
なお、前記ＮｉＣｒ合金化層３４は、Ｎｉ層３２とＣｒ層３３の一方、あるいは双方が残存するように形成してもよいし、Ｎｉ層３２とＣｒ層３３の全てが合金化されてＮｉＣｒ合金化層３４となっていてもよい。図１に示す例では、Ｎｉ層３２とＣｒ層３３の双方が一部残存し、端子電極３が５層構造となっている。後者の場合には、図２に示すように、端子電極３は、下地電極層３１とＮｉＣｒ合金化層３４、及び後述のめっき膜３５の３層構造となる。
【００２７】
前記端子電極３においては、さらに最も外側の電極層としてめっき膜３５が形成されている。めっき膜３５は、抵抗値を安定させたり、美観を向上したり、前記各層を保護したりする役割を果たすものであるが、リード線の取り付けや実装時のはんだ付け等を考慮すると、抵抗値が小さく、はんだ濡れ性が良好であることが好ましい。したがって、例えばＮｉやＳｎ、スズ−鉛合金はんだ等をめっきすることで形成する。また、例えば焼結層３３側をＮｉめっき膜、外側をスズ−鉛合金はんだめっき膜とすることも可能である。めっき膜３５の膜厚としては、例えば０．１μｍ〜２０μｍ程度である。
【００２８】
次に、前述のＣＲ複合部品１における端子電極の形成方法、特に前記ＮｉＣｒ合金化層３４の形成方法について、図３を参照して説明する。
【００２９】
前記ＣＲ複合部品１において、積層セラミックコンデンサ２に端子電極３を形成するには、先ず、図３（ａ）に示すように、下地金属層３１を形成する。下地金属層３１は、前述の通り、ＣｕやＮｉ、Ａｇ、Ｐｄ等により形成されるものであり、例えばこれら金属材料の粒子を含有するペーストをディッピング法、スクリーン印刷法、転写法等により塗布し、これを非酸化雰囲気中（例えば窒素雰囲気中）で焼成することにより形成することができる。あるいは、めっきや蒸着、スパッタ等により形成することも可能であるが、生産性や設備投資等の点からは、焼成により形成するのが好適である。
【００３０】
次いで、図３（ｂ）に示すように、前記下地金属層３１上にＮｉ層３２とＣｒ層３３とを順次形成する。ここで、Ｎｉ層３２及びＣｒ層３３は、湿式めっき法により形成する。前記下地金属層３１が形成されているので、電解めっき法により簡単に形成することができる。なお、前記Ｎｉ層３２とＣｒ層３３は、ここではＮｉ層３２の上にＣｒ層３３を形成するようにしたが、これに限らず、例えばＣｒ層３３を先に形成し、この上にＮｉ層３２を形成するようにしてもよい。
【００３１】
これらＮｉ層３２及びＣｒ層３３を形成した後、熱処理による合金化を行う。熱処理は、非酸化性雰囲気中、例えば中性雰囲気中や還元雰囲気中で行う。具体的には、窒素ガス雰囲気中、あるいはＡｒガス雰囲気中で行う。酸化性雰囲気中で前記熱処理を行うと、前記Ｎｉ層３２やＣｒ層３３，さらには下地金属層３１が酸化されてしまうおそれがある。熱処理温度は、Ｎｉ層３２やＣｒ層３３の融点以下で行えばよく、例えば７００℃〜９００℃程度に設定すればよい。
【００３２】
前記熱処理により、図３（ｃ）に示すように、Ｎｉ層３２とＣｒ層３３の界面においてＮｉとＣｒの相互拡散が起こり、ＮｉとＣｒが合金化されたＮｉＣｒ合金化層３４が界面に形成される。ＮｉとＣｒは合金化されることにより抵抗材料となり、したがって前記ＮｉＣｒ合金化層３４は抵抗層として機能する。
【００３３】
前記ＮｉＣｒ合金化層３４は、熱処理条件を変更することにより厚さ（すなわち抵抗値）が調整される。例えば、高抵抗値を実現するためには、熱処理温度を高くしたり熱処理時間を長くする等により、ＮｉＣｒ合金化層３４の厚さが厚くなるようにすればよい。逆に、低抵抗値を実現するためには、熱処理温度を低くしたり熱処理時間を短くする等により、ＮｉＣｒ合金化層３４の厚さが薄くなるようにすればよい。
【００３４】
以上によりＮｉＣｒ合金層３４を形成した後、図３（ｄ）に示すように、最も外側の電極層であるめっき膜３４を形成する。めっき膜の形成は、湿式めっきや蒸着、スパッタ等の手法により行えばよいが、やはり設備投資等の観点からは湿式めっき法により形成するのが好ましい。
【００３５】
以上により形成される端子電極３においては、端子電極３中に抵抗層であるＮｉＣｒ合金化層３４が直列に接続された形になり、これを積層セラミックコンデンサ２に形成することでＣＲ複合部品１となる。ＣＲ複合部品１では、前記ＮｉＣｒ合金化層３４の働きにより等価直列抵抗（ＥＳＲ）の値を大きくすることができ、また抵抗値を適正な値に的確に制御することが可能である。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明の具体的な実施例について、実験結果に基づいて説明する。
【００３７】
実験１
本実験では、様々な条件でＮｉＣｒ合金化層を形成し、その抵抗値を調べた。すなわち、積層セラミックコンデンサに下地電極層、Ｎｉ層、及びＣｒ層を形成し、表１に示す温度条件及び処理時間でＮｉＣｒ合金化層を形成し、図１に示す構造のＣＲ複合部品を作製した。熱処理温度、熱処理時間及び作製されたサンプルの等価直列抵抗（ＥＳＲ）の値を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2008060173.tif 000003
【００３９】
この表１から明らかなように、Ｎｉ層とＣｒ層を積層して熱処理することによりＮｉＣｒ合金化層が抵抗層として形成され、また、熱処理温度や熱処理時間を制御することにより抵抗値が制御可能である。
【００４０】
実験２
本実験では、Ｎｉ層とＣｒ層の界面の合金化によりＮｉＣｒ層を形成した場合と、ＮｉＣｒ粒子を含む抵抗ペーストを焼き付けることでＮｉＣｒ層を形成した場合について、抵抗値のバラツキの違いを調べた。なお、前者においては、熱処理温度５００℃として３０分間、あるいは熱処理温度８００℃として３０分間熱処理を行うことによりＮｉＣｒ層を形成した。各条件で１０サンプルのＣＲ複合部品を作製し、その等価直列抵抗（ＥＳＲ）値を測定した。結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
2008060173.tif 000004
【００４２】
抵抗ペーストを焼き付けて抵抗層（ＮｉＣｒ層）を形成した場合には、同じ条件で形成しても抵抗値のバラツキが大きい。これに対して、合金化によりＮｉＣｒ層を形成した場合には、抵抗値のバラツキが極めて小さく、ほとんど同じ値が得られている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明を適用したＣＲ複合部品の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明を適用したＣＲ複合部品の他の例を示す概略断面図である。
【図３】端子電極の形成手順を示す概略断面図であり、（ａ）は下地金属層形成工程、（ｂ）はＮｉ層及びＣｒ層形成工程、（ｃ）は熱処理による合金化工程、（ｄ）はめっき膜形成工程を示す。
【符号の説明】
【００４４】
１  ＣＲ複合部品、２  積層セラミックコンデンサ、３  端子電極、２１  誘電体セラミック層、２２  内部電極層、３１  下地金属層、３２  Ｎｉ層、３３  Ｃｒ層、３４  ＮｉＣｒ合金化層、３５  めっき膜、
【図１】
2008060173.tif 000005
【図２】
2008060173.tif 000006
【図３】
2008060173.tif 000007