(57)【要約】【課題】めっき膜の厚みばらつきが少なく、かつバレルめっきに際してのチッピングが生じ難い電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】電子部品素体としてセラミック焼結体を用意し、両端面１１ａ，１１ｂから内部中央に向かって延ばされた一対の陰極棒１２，１３を有する筒状のバレル１１内に複数の電子部品素体及び複数のダミーを投入し、該バレル１１をめっき液に浸漬しつつ電解めっきを行い、電子部品素体の外表面に電極の少なくとも一部を構成するめっき膜を形成する工程を備え、バレル１１を横断面視したときに、陰極棒１２，１３のバレル内に延びている先端部分１２ａが電子部品素体及びダミーの占める部分の下端である側面１１ｄから上方にダミーの最大径の２．５倍以上であって、かつ電子部品素体及びダミーが占めている領域の上端Ｘから下方にダミーの最大径の３倍以上の範囲に位置するようにしてバレルめっきが行われる、電子部品の製造方法。【選択図】　　　図１
2004111534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品素体を用意する工程と、
両端面から内部中央に向かって延ばされた一対の陰極棒を有する筒状のバレル内に、複数の電子部品素体及び複数のダミーを投入し、該バレルをめっき液に浸漬しつつ電解めっきを行ない、電子部品素体の外表面に電極の少なくとも１部を構成するめっき膜を形成する工程とを備え、
前記陰極棒の延びる方向が、回転しているバレルを横断面視したときに、電子部品素体及びダミーが堆積されている位置に向かってバレル中心軸から斜め下方を向いており、回転しているバレルにおいてバレルを横断面視したときに陰極棒が延びる方向と直交する方向に位置している側面上に電子部品素体及びダミーが堆積されており、堆積されている電子部品素体及びダミーの上面が該側面と平行とされており、前記陰極棒の先端部分が、バレルを横断面視したときに、前記電子部品素体及びダミーの占める部分の下端である側面から上方にダミーの最大径の２．５倍以上であって、かつ前記電子部品素体及びダミーが占めている領域の前記上端から前記側面方向においてダミーの最大径の３倍以上の範囲に位置するようにしてバレルめっきを行うことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記電子部品素体が複数の内部電極を有するセラミック焼結体からなり、積層セラミック電子部品が得られる、請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記電子部品素体の外表面に導電ペーストの焼付けにより下地電極が形成される工程をさらに備え、該下地電極が形成された電子部品素体が前記バレルに投入されて前記めっき膜を形成する工程が行われ、それによって下地電極上にめっき膜を有する電極が形成される、請求項１または２に記載の電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極の少なくとも１部がめっき膜により構成されている電子部品の製造方法に関し、より詳細には、バレルめっき工程が改良された電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば積層セラミック電子部品などの外部電極を形成するにあたり、導電ペーストの焼付けにより下地電極を形成した後、該下地電極上にめっき膜を形成する方法が採用されている。すなわち、下地電極が、ＡｇまたはＡｇ−Ｐｄ合金、Ｃｕなどの導電ペーストの塗布・焼付けにより形成され、該下地電極上に、Ｎｉメッキ膜及びＳｎめっき膜がこの順序で形成されている。
【０００３】
上記めっき膜の形成に際しては、多数のセラミック電子部品に一度にめっき膜を形成するために、バレルめっき法が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、被めっき物と導電性ダミーと非導電性ダミーとがバレル内に投入され、バレルをめっき液に浸漬した状態で回転させることにより、被メッキ物上にめっき膜が形成される。そして、被めっき物、導電性ダミー及び非導電性ダミーの体積もしくは投影面積を、導電性ダミー≦被めっき物≦非導電性ダミーとすることにより、確実にめっきを行うことができ、かつめっき膜の厚みのばらつきが抑制されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２１２５９６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
積層セラミック電子部品の製造に際しては、バレルめっきに先だち、セラミック焼結体のコーナ部が丸められるように研磨が行われている。これは、バレルめっきなどの取り扱いに際し、セラミック焼結体同士の衝突やセラミック焼結体とダミーとの衝突などによりチッピングが生じることを防止するためである。
【０００７】
近年、積層セラミック電子部品の小型化及び薄型化に伴って、セラミック焼結体内に配置される外部電極の数が増大してきている。そのため、セラミック焼結体のコーナ部の丸みを帯びた部分における曲率半径Ｒが小さくなってきている。これを、図７（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【０００８】
図７（ａ）及び（ｂ）は、内部電極積層数が少ない場合のセラミック焼結体と多い場合のセラミック焼結体とを示す各正面断面図である。図７（ａ）に示すセラミック焼結体５１では、４層の内部電極５２〜５５が配置されている。なお、セラミック焼結体５１の両端面５１ａ，５１ｂには、導電性ペーストの焼付けにより下地電極５６，５７が形成されている。
【０００９】
他方、図７（ｂ）に示すセラミック焼結体６１では、内部に９層の内部電極６２〜７０が配置されている。セラミック焼結体６１の両端面６１ａ，６１ｂにも、下地電極５６，５７が形成されている。
【００１０】
セラミック焼結体５１とセラミック６１とを比較すれば明らかなように、内部電極の積層数が増加するにつれて、矢印Ａで示すコーナ部分の曲率半径Ｒが小さくなってきている。これは、積層数が増大するにつれて、最上部の内部電極６２及び最下部の内部電極７０が、セラミック焼結体６１の上面６１ｃ及び下面６１ｄに近づくことによる。すなわち、セラミック焼結体６１において、コーナ部分の曲率半径Ｒを大きくするように研磨した場合には、内部電極６２の上面や内部電極７０の下面が露出する恐れがあるからである。
【００１１】
なお、図７では、図示を容易とするために、内部電極積層数が４層及び９層のセラミック焼結体５１，６１が示されているが、実際には、セラミック焼結体内に配置される内部電極積層数は数百層にも及んできている。
【００１２】
そのため、セラミック焼結体６１をバレル内に多数投入してバレルめっきを行った場合、コーナ部分が角張っているため、セラミック焼結体６１同士の衝突や、セラミック焼結体６１とダミーとの衝突によるチッピングが生じることがあった。
【００１３】
なお、積層セラミック電子部品だけでなく、コーナ部分が角張っている電子部品素体を用いた他の電子部品の外表面にめっき膜を形成する場合にも上記のようなチッピングの問題があった。
【００１４】
従来、上記特許文献１に記載のように、めっき膜の厚みのばらつきやめっき膜の厚みについては注意が払われていたが、このようなチッピングの問題については検討されていなかった。
【００１５】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、めっき膜の厚みのばらつきを低減するこことができるだけでなく、バレルめっきに際してのチッピングを効果的に防止することを可能とする工程を備えたセラミック電子部品の製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電子部品の製造方法は、電子部品素体を用意する工程と、両端面から内部中央に向かって延ばされた一対の陰極棒を有する筒状のバレル内に、複数の電子部品素体及び複数のダミーを投入し、該バレルをめっき液に浸漬しつつ電解めっきを行ない、電子部品素体の外表面に電極の少なくとも１部を構成するめっき膜を形成する工程とを備え、前記陰極棒の延びる方向が、回転しているバレルを横断面視したときに、電子部品素体及びダミーが堆積されている位置に向かってバレル中心軸から斜め下方を向いており、回転しているバレルにおいてバレルを横断面視したときに陰極棒が延びる方向と直交する方向に位置している側面上に電子部品素体及びダミーが堆積されており、堆積されている電子部品素体及びダミーの上面が該側面と平行とされており、前記陰極棒の先端部分が、バレルを横断面視したときに、前記電子部品素体及びダミーの占める部分の下端である側面から上方にダミーの最大径の２．５倍以上であって、かつ前記電子部品素体及びダミーが占めている領域の前記上端から前記側面方向においてダミーの最大径の３倍以上の範囲に位置するようにしてバレルめっきを行うことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の電子部品の製造方法のある特定の局面では、電子部品素体として、複数の内部電極を有するセラミック焼結体が用いられる。従って、内部電極積層数が増大したとしても、本発明に従ってチッピングを生じさせることなく、めっき膜のばらつきの少ない積層セラミック電子部品を提供することができる。
【００１８】
本発明に係る電子部品の製造方法のさらに他の特定の局面では、前記電子部品素体の外表面に導電ペーストの焼付けにより下地電極が形成される工程をさらに備え、該下地電極が形成された電子部品素体が前記バレルに投入されてめっき膜形成工程が行われる。従って、下地電極上にめっき膜を有する電極が形成される。この場合には、チッピングが生じ難く、かつ下地電極上に厚みばらつきの少ないめっき膜が安定に形成されている電子部品を提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施例を説明することにより、本発明の明らかにする。
【００２０】
本実施例では、図３（ａ）に示すセラミック焼結体１が電子部品素体として用意される。セラミック焼結体１内には、多数の内部電極２ａ〜２ｉがセラミック層を介して重なり合うように配置される。内部電極２ａ，２ｃ，２ｅ，２ｇ，２ｉが、セラミック焼結体１の端面１ａに引き出されている。内部電極２ｂ，２ｄ，２ｆ，２ｈが、セラミック焼結体１の反対側の端面１ｂに引き出されている。
【００２１】
セラミック焼結体１では、バレル研磨により、矢印Ｃで示すようにコーナ部分が丸められている。セラミック焼結体１においては、内部電極２ａ〜２ｉの積層数が多いため、矢印Ｃで示す丸められている部分の曲率半径が小さくなっている。なお、図３（ａ）では、内部電極の積層数は、図示を容易とするために、実際よりもかなり少なく図示されていることを指摘しておく。
【００２２】
セラミック焼結体１の端面１ａ，１ｂ上には、導電性ペーストの塗布・焼付けにより下地電極３，４が形成されている。
上記セラミック焼結体１の両端面に下地電極３，４を形成するまでの工程は、従来より周知の積層セラミック電子部品の製造方法に従って行われる。
【００２３】
本実施例では、下地電極３，４上に、図３（ｂ）に示す第１のめっき膜５，６及び第２のめっき膜７，８がバレルめっきにより形成される。めっき膜５，６は、Ｎｉをバレルめっきすることにより形成され、めっき膜７，８は、Ｓｎをバレルめっきすることにより形成される。このようにして、図２及び図３（ｂ）に示す積層セラミックコンデンサ９が製造される。
【００２４】
バレルめっきに際しては、図４に示す筒状のバレル１１が用いられる。バレル１１は、図４では略図的に示されているが、六角筒状の形状を有する。もっとも、四角筒状などの他の多角筒状の形状を有していてもよい。
【００２５】
バレル１１は、メッシュなどにより構成され、それによってめっき液にバレル１１を浸漬した際に、めっき液がバレル１１の内部とバレル１１の外部との間で自由に流通されるように構成されている。
【００２６】
バレル１１内には、図５に略図的断面図で示されるように、バレル１１の端面１１ａ，１１ｂから内側に延びるように、一対の陰極棒１２，１３が配置されている。バレルめっきに際しては、バレル１１内に、電子部品素体としての図３（ａ）に示したセラミック焼結体１と、球状等の形状を有するダミーとが投入される。ダミーとしては、導電性ダミーが用いられるが、必要に応じてさらに非導電性ダミーを投入してもよい。
【００２７】
本実施例の特徴は、上記陰極棒１２，１３の先端部分１２ａ，１３ａの位置が、バレル１１内に投入されたセラミック焼結体１及びダミーの占める部分の下端から上方にダミーの最大径の２．５倍以上であって、電子部品素体としてのセラミック焼結体及びダミーが占めている領域の上端から下方にダミーの最大径の３倍以上の範囲に位置するようにしてバレルめっきが行われることにある。これを図１を参照して説明する。図１は、陰極棒１２の先端部分１２ａ位置を説明するための図であって図５の矢印Ｄ−Ｄ線に沿う模式的横断面図である。
【００２８】
図１において、実線Ｘは、バレル１１内に投入されている電子部品素体及びダミーが占める部分の上端を示す。すなわちバレル１１の１つの側面１１ｃが下方位置にある場合、側面１１ｃ上に、セラミック焼結体１及びダミーが堆積され、その上端が実線Ｘで示す位置となる。
【００２９】
なお、バレル１１はめっきに際してバレル１１の軸の周りに回転するように構成されているが、陰極棒１２は回転されない。
陰極棒１２は、回転しているバレルを横断面視したときに、電子部品素体及びダミーが堆積されている位置に向かってバレル中心軸から斜め下方に向いている。また、回転しているバレルを横断面視したときに、電子部品素体及びダミーは、陰極棒１２が延びる方向と直交する方向に位置する側面上に堆積され、堆積されている電子部品素体及びダミーの上面が該側面と平行となる。
【００３０】
陰極棒１２の先端部分１２ａは、セラミック焼結体１及びダミーの占める部分の上端すなわち実線Ｘから下方に、ダミーの最大径の３倍以上の範囲に位置される。すなわち、図１の距離Ｄ１（実線Ｘから先端部分１２ａまでの距離）が、ダミーの最大径の３倍以上とされる。
【００３１】
陰極棒１２の先端部分１２ａは、セラミック焼結体１及びダミーが占めている部分の下端、すなわち側面１１ｃから上方にダミーの最大径の２．５倍以上の位置とされる。言い換えれば、図１の距離Ｄ２、すなわち先端部分１２ａとセラミック焼結体１及びダミーが占めている部分の下端との間の距離がダミーの最大径の２．５倍以上とされる。
【００３２】
陰極棒１３の先端部分１３ａも先端部分１２ａと同様に位置される。
次に、陰極棒１２，１３の先端部分１２ａ，１３ａの位置が上記範囲であるため、めっき膜５〜８を、高精度に形成することができ、かつバレルめっきに際してのチッピングが生じ難いことを、具体的な実験例に基づき説明する。
【００３３】
バレル１１として、横断面において向かい合うコーナ間の距離が１５０ｍｍであり、長さが３００ｍｍの六角筒状のバレルを用意した。陰極棒１２，１３の径は８ｍｍとした。なお、陰極棒１２，１３は、バレル１１内において同じ径を有するように構成されている。また、図５に示すように、陰極棒１２，１３は、端面１１ａ，１１ｂの中心から内側に延ばされ、端面１１ａ，１１ｂの直ぐ内側において１つの側面側に向かうように折り曲げられており、折り曲げ部１２ｂ，１３ｂの外側端から、先端部分１２ａ，１３ａがバレル軸に平行な方向に延ばされている。
【００３４】
上記バレル１１内に、導電性ダミーとして、多数の直径２．０ｍｍのスチールボールをバレル１１内において５００ｃｃの体積を占めるように投入した。また、上記導電性ダミーに加えて３．２×１．６×１．６ｍｍの多数のセラミック焼結体１をバレル１１内において２２００ｃｃの体積を占めるように投入した。なお、セラミック焼結体１の両端面には、導電ペーストの焼付けにより、８０μｍの厚みの外部電極３，４が形成されている。
【００３５】
上記バレル１１内において、セラミック焼結体１とダミーとを投入した状態において、セラミック焼結体１及びダミーが占める部分の高さ、すなわち、１つの側面が下方に位置したときに、該側面からの高さ方向寸法は２５ｍｍとなった。
【００３６】
まず、ワット浴を用い電流密度を０．２Ａ／ｄｍ２として９０分間電流を流し、Ｎｉめっき膜を形成した。しかる後、中性Ｓｎめっき浴を用い、０．１５２Ａ／ｄｍ２の電流密度で９０分間めっきし、Ｓｎめっき膜を形成した。
【００３７】
上記めっき工程において、陰極棒の先端部分の位置を示す距離Ｄ１，Ｄ２を下記の表１の条件１〜５に示すように種々変更し、積層セラミックコンデンサを得た。
【００３８】
【表１】
2004111534.tif 000003
【００３９】
上記のようにして条件１〜５のめっき方法で得られた積層セラミックコンデンサについて、形成されたＳｎめっき膜の厚み、厚みばらつき、めっきに際してのチッピングの有無、並びに陰極棒１２，１３におけるめっき膜の厚みを評価した。結果を下記の表２に示す。なお、Ｓｎめっき膜については、５０個の積層セラミックコンデンサのＳｎめっき膜の厚みの平均及び厚みばらつきを求めた。さらに、チッピングの有無については、ｎ＝１０００個の積層セラミックコンデンサにおいてチッピングが生じた積層セラミックコンデンサの割合を求めた。
【００４０】
【表２】
2004111534.tif 000004
【００４１】
表２から明らかなように、本発明の範囲外である条件１では、陰極棒の先端部分の位置がセラミック焼結体及びダミーの占める部分の上端から下方にダミーの最大径の３倍未満の範囲であるため、チッピングがかなりの割合で生じた。
【００４２】
また、条件５では、チッピングが生じなかったものの、セラミック焼結体１及びダミーの占める部分の下端から上方にダミーの最大径の２．５倍未満の位置に陰極棒の先端部分が位置していたため、Ｓｎめっき膜の厚みが薄く、かつめっき膜の厚みのばらつきが非常に大きかった。加えて、陰極に対して余剰のＳｎめっき膜が付着していた。
【００４３】
これに対して、本発明の範囲に入る条件２〜４では、Ｓｎめっき膜の厚みが十分であり、めっき膜の厚みのばらつきが少なく、チッピングは皆無であった。加えて、陰極棒への余剰のめっき膜の付着も少なかった。陰極棒の先端部分が上記特定の範囲に配置されることにより、バレル１１の回転に伴うセラミック焼結体及びダミーの流動する部分の中心に陰極棒１２，１３の先端部分１２ａ，１３ａが配置される。従って、ダミー及びセラミック焼結体の回転流動が促進される。
【００４４】
陰極棒１２，１３の先端部分１２ａ，１３ａの位置が、下過ぎる場合には、セラミック焼結体１及びダミーが流動して上昇する際に、陰極棒１２，１３の先端部分１２ａ，１３ａにより下方向への流動性が高められ、攪拌が阻害される。そのため、条件１ではめっき膜の厚みのばらつきが増大すると考えられる。
【００４５】
逆に、陰極棒１２の先端部分１２ａが上方に位置し過ぎた場合には、セラミック焼結体１及びダミーの下方への流動性が阻害され、また、一部のセラミック焼結体１が陰極棒１２，１３の先端部分１２ａ，１３ａにはじかれ、めっき液中に浮くようになることがある。そのため、条件５ではめっき膜の厚みばらつきが大きくなるとともに、陰極棒にめっき膜が過剰に付着していると考えられる。
【００４６】
従って、上記実験例から明らかなように、陰極棒１２，１３の先端部分の位置を、上記特定の範囲とすることにより、めっき膜の厚みばらつきの低減及びチッピングの防止を図り得ることがわかる。
【００４７】
なお、セラミック焼結体１及びダミーの流動性を阻害しないためには、陰極棒１２，１３の径は小さいほうが好ましい。しかしながら導電性ダミーへの通電性を考慮すると、陰極棒１２，１３の径は、ダミーの径に対して約２倍以上あることが好ましい。すなわち、ダミーの径が定められると、陰極棒の径の下限は上記通電性によりおのずと定められることになる。
【００４８】
他方、ダミーの大きさはセラミック焼結体１、すなわち、電子部品素体の大きさによって選ばれる。従って、電子部品素体の大きさに応じてダミーの大きさが決定され、通常、セラミック焼結体１の寸法を１とした場合、ダミーの径は、０．５〜２．０程度とされる。
【００４９】
従って、セラミック焼結体１、すなわち電子部品素体の大きさが決まれば、ダミーの大きさが上記の範囲に決定され、そのため陰極棒の１２，１３の径も上記のようにその下限値が定められることになる。
【００５０】
なお、図５に示したように、一対の陰極棒１２，１３の先端部分１２ａ，１３ａが上記特定の範囲に位置されていればよいが、図６に示すように、一対の陰極棒の先端部分同士が連なった陰極棒２１を用いてもよい。この場合には、陰極棒２１のバレルの軸方向に平行に延びる中央部分、言い換えれば一対の陰極棒の先端部分同士が連なっている部分の位置が上記特定の範囲にあればよい。
【００５１】
なお、上記実施例では、積層セラミックコンデンサの製造方法につき説明したが、本発明は、積層セラミックコンデンサだけでなく、積層バリスタ、積層サーミスタ、積層圧電部品などの様々な積層セラミック電子部品に適用するこができる。
【００５２】
また、本発明は、積層型セラミック電子部品だけでなく、他のセラミック電子部品や、セラミックス以外の材料からなる電子部品素体を用いた電子部品の製造にも適用することができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係る電子部品の製造方法によれば、バレルを横断面視したときに、陰極棒のバレル内に延びている先端部分が電子部品素体及びダミーの占める部分の下端から上方にダミーの最大径の２．５倍以上であって、電子部品素体及びダミーが占めている領域の上端から下方にダミーの最大径の３倍以上の範囲に位置するようにしてバレルめっきが行われる。従って、上述した実験例から明らかなように、めっき膜のばらつきが低減され得るだけでなく、チッピングが確実に防止される。さらに、陰極棒への余剰めっき膜の付着も抑制される。
【００５４】
従って、特に、積層数が増大した積層セラミック電子部品に本発明の製造方法を適用した場合、電子部品素体のコーナ部分の丸みが少ない場合であっても、チッピングを確実に抑制することが可能となる。よって、このような積層セラミック電子部品の製造方法に本発明の製造方法を好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例において、バレルめっきに際しての陰極棒の先端部分の位置を説明するための模式的横断面図であり、図５のＤ−Ｄ線に沿う模式的断面図である。
【図２】本発明の一実施例で得られる積層セラミックコンデンサの外観を示す斜視図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例の製造方法で用意される電子部品素体としてのセラミック焼結体と、該セラミック焼結体を用いて最終的に得られた積層セラミックコンデンサを示す各模式的断面図。
【図４】本発明の一実施例で用いられるバレルを示す斜視図。
【図５】図４に示したバレルの模式的縦断面図。
【図６】本発明で用いられるバレル内の陰極棒の変形例を説明するためのバレルの模式的縦断面図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、内部電極積層数が少ない場合及び多い場合の電子部品素体としてのセラミック焼結体のコーナ部分の状態を説明するめたの各模式的正面断面図。
【符号の説明】
１…セラミック焼結体（電子部品素体）
２ａ〜２ｉ…内部電極
３，４…下地電極
５〜８…めっき膜
１１…バレル
１１ａ，１１ｂ…端面
１２，１３…陰極棒
１２ａ，１３ａ…先端部分
２１…陰極棒
【図１】
2004111534.tif 000005
【図２】
2004111534.tif 000006
【図３】
2004111534.tif 000007
【図４】
2004111534.tif 000008
【図５】
2004111534.tif 000009
【図６】
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【図７】
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