CN100555486C - 单片陶瓷电子元件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种单片陶瓷电子元件以及制造方法。该单片陶瓷电子元件具有烧结电极层、中间电镀层和镀层依次层叠的外电极，在高温载荷测试中不会轻易产生绝缘电阻失效并且具有高度的可靠性。在具有内电极(2)和(3)的陶瓷烧结体(4)的两个边缘表面(4a)和(4b)上，形成有外电极(5)和(6)。外电极(5)和(6)的每一个都具有烧结电极层(5a)和(6a)、中间电解镀层(5b)和(6b)以及电解镀层(5c)和(6c)依次层叠的结构。在烧结电极层(5a)和(6a)的外表面上，显露出基于在烧结电极层中包含的玻璃磨料的绝缘氧化物(7)的显露表面部分(7a)。在金属(8)附着在显露表面部分(7a)上的条件下，采用电解镀敷来形成中间电解层(5b)和(6b)。

Description

单片陶瓷电子元件及其制造方法

技术领域

本发明涉及诸如单片电容器的单片陶瓷电子元件以及制造这些元件的方法。本发明特别涉及到包括采用电镀层置于烧结层之上结构的外电极的单片电子元件，并且还涉及到制造该元件的方法。

背景技术

众所周知，诸如单片陶瓷电容器等的单片陶瓷电子元件都具有一种将多个镀层排列在烧结电极层上的结构。例如，在如下引用的专利文献1中揭示的已知技术中，例如，由Ni制成的中间电镀层置于具有一定后的烧结层上，并且由Sn或Sn合金制成的镀层置于中间电镀层上。这是因为由Sn或Sn合金制成的镀层在可焊性上有所加强，并且中间电镀层可用于防止烧结电极层的氧化和焊料腐蚀。

众所周知，如果在形成中间电镀层和外部镀Sn层的步骤中，电镀液穿透烧结电极层，则单片陶瓷电容器的各种属性就会变差。

特别是在包括在内电极之间设置的多个薄的陶瓷层的大容量单片陶瓷电容器中，会出现一个问题：在镀Sn层形成之后，在高温载荷测试期间其可靠性会降低。这可能是因为烧结电极层没有被由Ni制成的中间电镀层完全覆盖住。即，用于形成镀Sn层的电镀液可能流经镀Ni层中的缝隙，溶解了在烧结电极层中包含的诸如玻璃的氧化物，穿透过烧结电极层而到达陶瓷体。这样会导致绝缘电阻等降低。

为了通过使用镀Ni层完全覆盖住包含在外电极中的烧结电极层来增强可焊性，已经做出了各种尝试。例如，下面引用的专利文献2揭示了：以烧结电极层经历筒体抛光的方式，来防止来自于形成烧结电极层的导电涂膏中所包含的玻璃磨料(grit)的精细微粒粘合到烧结电极层上。由于因此而得出的烧结电极层具有很高的表面光滑度，从而烧结电极层可以被中间电镀层良好地覆盖住。

此外，还提出了如下的技术：形成烧结电极层的导电涂膏所包含的玻璃磨料可用导电玻璃磨料来代替。还提出了一种技术，其中作为电镀层的镀Ni层在厚度上有所增加。

专利文献1：日本未审查专利申请公开号.2002-75779

专利文献2：日本未审查专利申请公开号.2003-117804

发明内容

即便是如专利文献2所揭示的那样来进行筒体处理工艺，可防止来自于玻璃磨料的精细微粒粘结，并且使烧结电极层的表面变得光滑，但在将电镀Ni层和镀Sn层淀积到烧结电极层期间，由于Sn电镀的电镀液的渗透，还是会导致绝缘电阻降低。这可能是因为即便是通过筒体抛光使烧结电极层表面变光滑，包含有玻璃磨料的裸露氧化物还残留在烧结电极层上，电镀液溶解该氧化物，就会在去除玻璃磨料的在烧结电极层表面的表面部分中形成有小孔，并且在镀Sn期间，电镀液流经小孔。

在使用导电玻璃磨料替代上述玻璃磨料的技术中，虽然电镀Ni层淀积在从导电玻璃磨料中显露的区域上，因为导电玻璃磨料较之金属，在导电性上较差，所以该电镀Ni层的厚度是不够的。因此，当进行高温载荷测试时，镀Sn的电镀液的渗透将导致绝缘电阻降低。

在增加电镀层Ni层厚度的技术中，问题是成本很高。即便是仅仅增加电镀Ni层的厚度，在高温载荷测试期间，还是难以防止绝缘电阻降低。

为了克服与已知技术相关联的各种问题，本发明的目的之一是提供一种具有高度可靠性的单片陶瓷电子元件，以及用于制造该单片陶瓷电子元件的方法。单片陶瓷电子元件包括：外电极，其具有中间电镀层置于烧结电极层之上、并且镀层置于中间电镀层之上的结构。烧结电极层外面被中间电镀层充分地覆盖；因此，几乎不会产生如下问题：由于在中间电镀层外部形成镀层所使用的电镀液渗透，单片陶瓷电子元件的绝缘电阻和其它属性变差。

本发明的单片陶瓷电子元件包括第一外电极，第二外电极，以及包括内电极的单片陶瓷组件，第一和第二外电极放置于单片陶瓷组件的两端面上。各外电极包括放置于单片陶瓷组件上、且包含氧化物的烧结电极层，各中间电极层放置于对应的烧结电极层上，以及每个镀层放置在对应的中间电镀层上。氧化物呈现在烧结电极层表面的表面部分。氧化物具有从烧结电极层中显露的外露表面区域。显露表面具有置于其上的金属，用作形成覆盖住该外露表面区域的中间电镀层的晶核。

在根据本发明的单片陶瓷电子元件的一特定方面，在氧化物外露表面区域和中间电镀层之间呈现的金属具有小于该氧化物的硬度。

在根据本发明的单片陶瓷电子元件的又一特定方面，在氧化物外露表面区域和中间电镀层之间呈现的金属的电离倾向低于中间电镀层中所包含的金属。

最好使用镀Ni层来形成中间电镀层。

在根据本发明的单片陶瓷电子元件的又一特定方面，在氧化物外露表面区域和中间电镀层之间呈现的金属是由Sn或Sn合金制成的。

本发明提供一种用于制造单片陶瓷电子元件的方法，该单片陶瓷电子元件包括第一外电极，第二外电极，以及包括延伸到其端面的内电极的单片陶瓷组件，第一和第二外电极放置于单片陶瓷组件的两端面上。该方法包括：通过将包含氧化物的导电膏体附着到单片陶瓷组件上并随后对该膏体进行热处理来形成烧结电极层的步骤；将金属附着在从烧结电极层表面部分中显露的氧化物外露表面区域的步骤，该金属用作形成覆盖住该外露表面区域的中间电镀层的晶核；通过电镀在烧结电极层和放置在氧化外露表面区域上的金属上形成中间电镀层的步骤；以及在中间电镀层的外面形成镀层的步骤，其中，在将金属(用作形成覆盖住氧化物外露表面区域的中间电镀层的晶核)附着在从烧结电极层的表面部分中显露的氧化物显露表面上的步骤中，可采用金属从用金属覆盖的介质上转移到氧化物的外露表面区域上的方式将金属附着在氧化物的外露表面区域上。

在根据本发明的制造方法的另一特定方面，在将金属(它用作形成覆盖住氧化物外露表面区域的中间电镀层的晶核)附着在从烧结电极层的表面部分中显露的氧化物显露表面上的步骤中，在介质上呈现的金属以一种使得具有小于该氧化物硬度的金属所覆盖的介质和包括烧结电极层的单片陶瓷置于一容器中并随后混合的方式，附着在氧化物外露表面区域上。

在根据本发明的制造方法的另一特定方面，在将金属(用作形成覆盖住氧化物外露表面区域的中间电镀层的晶核)附着在从烧结电极层的表面部分中显露的氧化物显露表面上的步骤中，该金属以一种使得金属(其电离倾向低于包含在中间电镀层中的金属)覆盖的介质和包括有烧结电极层的单片陶瓷电容器置于电镀系统中且介质上的金属溶解、然后沉淀的方式，附着在氧化物外露表面区域上。

在根据本发明的制造方法中，最好使用镀Ni层来形成中间电镀层。

在根据本发明的制造方法的又一特定方面，用作为形成覆盖住氧化物外露表面区域的中间电镀层的晶核的金属呈现在氧化物外露表面区域上，该氧化物外露表面区域包含在烧结电极层中并从烧结电极层的表面区域中显露出。即，从烧结电极层的表面部分中显露的氧化物外露表面区域被金属所覆盖。由于除了氧化物外露表面区域之外的金属和导电区域被显露出，如果通过电镀来形成中间电镀层，就可以将具有均匀充分厚度的中间电镀层覆盖在烧结电极层外面。因此，当在烧结电极层表面的外面形成镀层时，可以防止电镀液渗透到烧结电极层中。因此，可以提供一种单片陶瓷电子元件，在高温载荷测试期间其绝缘电阻几乎不会减少，并且它具有高度可靠性以及预期的属性。

由于金属的硬度小于氧化物的硬度，通过混合等可以将金属良好地物理附着在外露表面区域上。

由于金属的电离倾向低于在中间电镀层中包含的金属的电离倾向，金属以中间电镀层成形之前可进行适度电解的一种方式附着在氧化物的外露表面区域上。因此，可使用形成中间电镀层的电镀系统来进行将金属附着在氧化物的外露表面区域上的步骤。

由于中间电镀层镀有Ni层，当由Sn或Sn合金制成的具有良好可焊性的镀层在中间电镀层的外部形成时，烧结电极层几乎不会被氧化。这是因为烧结电极层被镀Ni层所覆盖。

由于在氧化物外露表面区域和中间电镀层之间呈现的金属是由Sn或Sn合金制成的，金属可以涂敷有Sn或由SN制成的介质在中间电镀层成形之前被置于电镀槽内并进行适度电解的一种方式附着在氧化物外露表面区域上。这是因为Sn的电离倾向要低于Ni。

在根据本发明用于制造单片陶瓷电子元件的方法中，当中间电镀层形成时，用作形成覆盖氧化物外露表面区域的中间电镀层的晶核的金属附着在从烧结电极层的表面区域中显露的氧化物外露表面区域上。由于中间电镀层是在金属淀积随后而形成的，所以该中间电镀层可合适地覆盖住烧结电极层的外表面。因此，在高温载荷测试期间，根据本发明的单片陶瓷电子元件的绝缘电阻几乎不会减小，并且可提供具有高度可靠性的单片陶瓷电容元件。

在根据本发明的制造方法中，由于用作晶核的金属的附着步骤可以该金属从覆盖有金属的介质转移到氧化物的外露表面区域的以一种方式来进行，所以通过将介质和不包含中间电镀层的单片陶瓷组件混合，金属可良好地附着在氧化物外露表面区域上。

由于采用硬度小于氧化物的氧化物覆盖介质以及将包括烧结电极层的单片陶瓷组件置于容器中并随后进行混合，所以可通过混合将金属良好并合适地附着在氧化物的外露表面区域上。这是因为金属的硬度小于氧化物的硬度。

由于金属以一种方式附着在氧化物外露表面区域上，该方式使得涂敷有金属(其电离倾向低于包含在中间电镀层中的金属)的介质和包括有烧结电极层的单片陶瓷组件被置于到电镀系统中，并且介质上的金属溶解并沉淀在氧化物外露表面区域上，所以可使用电镀系统将金属附着在氧化物外露表面区域上。因此，电镀系统可用在形成中间电镀层的随后步骤中。因此，可无需使用其它附加的制造系统，而有效地制造出根据本发明的高度可靠性的单片陶瓷电子元件。

由于中间电镀层是镀Ni层，并且烧结电极层覆盖有中间电镀层，因此可有效地防止烧结电极层被氧化。

由于附着在氧化物外露表面区域上的金属是由Sn或Sn合金制成的，所以金属可以涂敷有Sn或由Sn制成的介质在中间电镀层成形之前被置于电镀槽中并进行适度电解以便沉淀出Sn的一种方式附着在氧化物外露表面区域上。这是因为Sn的电离倾向小于Ni。

附图说明

〔图1〕图1(a)是根据本发明一实施例的单片陶瓷电子元件的前视截面图，该元件是单片陶瓷电容器，以及图1(b)是示出外电极的一实质部分的局部放大前视截面图；

〔图2〕图2是示出电极表面部分的扫描电子显微镜照片，该电极是在没有进行电极预热处理的比较示例中制备的，包括由Ni制成的中间电镀层；以及

〔图3〕图3是示出电极表面部分的扫描电子显微镜照片，该电极以一种方式在本发明一示例的实验中制备出，所用的方式是预热处理步骤中将金属附着在氧化物外露表面区域上，并且然后中间电镀层形成。

标号

1单片陶瓷电容器

2和3内电极

4陶瓷烧结坯块(compact)

4a和4b端面

5和6外电极

5a和6a烧结电极层

5b和6b中间电镀层

5c和6c垫层

7氧化物

7a外露表面区域

具体实施方式

将参照附图对本发明的实施例和示例进行描述，藉此本发明将会变得明显。

图1(a)示出根据本发明的单片陶瓷电子元件的前视截面图，并且图1(b)是示出外电极的实质部分的局部放大前视截面图。该实施例的单片陶瓷电子元件是单片陶瓷电容器1。单片陶瓷电容器1包括陶瓷烧结坯块4，它是单片陶瓷组件，包括多层陶瓷层和多个放置其间的内电极2和3。内电极2延伸到陶瓷烧结坯块4的一端面4a上。内电极3延伸到陶瓷烧结坯块4的另一端面4b上。端面4a和4b分别覆盖有第一外电极5和第二外电极6。第一和第二外电极5和6分别包括烧结电极层5a和烧结电极层6a，它们分别置于陶瓷烧结坯块4，即陶瓷组件的端面4a和4b上。通过烘烤包含有诸如玻璃磨料的氧化物的导电涂膏来形成烧结电极层5a和6a。

采用电镀处理工艺来形成中间电镀层5b和中间电镀层6b，并且分别置于烧结电极层5a和6a上。在该实施例中，通过Ni电镀来形成中间电镀层5b和6b。

镀层5c和镀层6c分别置于中间电镀层5b和6b上。在该实施例中，通过Sn电镀来形成镀层5c和6c。设置由Sn制成的镀层5c和6c是为了增强可焊性。中间电镀层5b和6b由Sn制成并可设置成防止置于其下的烧结电极层5a和6a被氧化，以及防止电镀液在镀Sn期间渗透到烧结电极层5a和6a中。

对于这种类型的外电极，一个问题就是：当由Sn制成的外镀层通过电镀而形成时，任何烧结电极层都不足以被中间电镀层所覆盖住。

相反，对于该实施例的单片陶瓷电容器1，为了解决该问题，淀积了金属8，使得在烧结电极层5a中包含的氧化物7的外露表面区域7a可被金属8所覆盖，如图1(b)所示，它以放大的方式示出了外电极5的实质部分，外露表面区域7a从烧结电极层5a中显露出。

通过烘烤包含有诸如SiO₂的氧化物的玻璃磨料、还包含有由Ag或Cu制成的导电粉末的导电涂膏来形成烧结电极层5a。如上述而形成的烧结电极层5a包括氧化物7。如图1(b)所示，可分散氧化物微粒，使得一些微粒部分地从烧结电极层5a中显露出。氧化物由诸如SiO₂的绝缘材料制成。因此，由于设置在烧结电极层5a的外面的氧化物7的外露表面区域7a是绝缘的或者低导电性的，所以第一外电极5的表面部分是绝缘的或者低导电性的。

即便中间电镀层5b通过Ni电镀在第一外电极5上形成，任何Ni镀层都不能良好地淀积在氧化物7的外露表面区域7a上。

但是，在该实施例的单片陶瓷电容器1中，淀积了金属8，使得氧化物7的外露表面区域7a由金属8部分地覆盖住。因此，在Ni电镀其间，Ni可淀积在作为晶核的金属8上。Ni通过电镀适度地淀积在第一外电极5的导体表面部分和设置在氧化物7的外露表面区域7a的金属8上，藉此形成具有良好覆盖的中间电镀层5b。

如果采用诸如电镀处理工艺的湿镀工艺来形成用于增强可焊性的由Sn制成的镀层5c，电镀液几乎不能渗透烧结电极层表面5a，因为烧结电极层5a的外面被中间电镀层5b合适地覆盖住。这样提供了一种单片陶瓷电容器1，在高温载荷测试其间其绝缘电阻几乎不会减小，并且因此它具有高度的可靠性。

除了通过烘烤任何包含有合适导体粉末和绝缘氧化物微粒的导电涂膏来形成烧结电极层5a和6a之外，烧结电极层5a和6a没有特别地受限。除了可淀积金属8，使得氧化物7的外露表面区域7a被金属8覆盖住之外，金属8没有特别地受限。

金属8最好是由其电离倾向小于包含在中间电镀层5b中的金属的金属制成。当中间电镀层5b由Ni制成时，可以使用下述金属(其电离倾向低于Ni)或者下述合金：Sn、Cu、Ag、Au、Pt或主要包含这些金属之一的合金。

由于金属8包含有其电离倾向低于包含在中间电镀层中的金属的金属，呈现在电镀槽中以及包含在金属8中的金属离子在进行电镀以形成中间电镀层之前以一种使涂敷有形成金属8的金属的介质或由该金属制成的介质浸入到电镀层槽中的方式沉淀出，并在比电镀要稍微温和的条件下进行适度的电解。藉此金属8可以附着在氧化物的外露表面区域上。即，可使用形成中间电镀层所必需的电镀系统将金属8附着在氧化物7的外露表面区域7a上。如上所述，当用于形成金属8的金属离子呈现在电镀槽中时，可通过在电镀之前进行适度的电解将金属电解在氧化物的外露表面区域7a上。

金属8中包含的金属的硬度最好是小于氧化物7的硬度。当金属8的硬度小于氧化物7的硬度时，金属8可以一种方式物理附着在第一外电极5的表面部分中呈现的氧化物7的外露表面区域7a中，该方式将包括烧结电极层5a和6a的单片陶瓷电容器1与通过筒体抛光而覆盖有金属8的介质相混合，使得金属8粉碎。在电镀系统中，通过如上所述的相同方式在电解之前进行混合，在介质上呈现的金属可以物理地附着在烧结电极层的表面部分中呈现的氧化物表面上。

用于形成中间电镀层5b和6b的金属材料并没有特别受限。在本发明中，为了防止烧结电极层5a和6a的氧化，并为了有效地防止电镀液的渗透，最好是使用Ni。

用于形成金属8的材料的示例包括Sn、Cu、Ag、Pb或包含这些金属之一的合金，该金属或合金的电离倾向比Ni的要低。这种金属或合金(其电离倾向比中间电镀层5b和6b中包含的金属要低)以一种在中间电镀层5b和6b成形之前进行适度电解的方式附着在烧电极层的部分或氧化物的外露表面区域上，因为该金属的电离倾向比在电镀液中呈现的、用于形成中间电镀层的那一种金属要低，并且该金属在那一种金属之前沉淀出。

用于形成金属8的金属示例包括Sn、Cu、Ag、Au、Zn、Bi、Pb或包含这些金属之一的合金，这些金属或合金的硬度比氧化物的硬度低。这些金属或合金(其硬度低于在中间电镀层5b和6b中包含的金属)可以附着在氧化物的外露表面区域，是因为在电镀之前的筒体抛光或混合期间，在中间电镀层5b和6b成形之前，该金属或合金被诸如玻璃磨料的氧化物粉碎。

在上述这些类型的金属之中，最好是Sn或Sn合金，是因为Cu容易被氧化，Ag或Au相对昂贵，并且Sn和Sn合金的电离倾向和硬度要低于Ni。

现在对制造单片陶瓷电容器1的方法进行详细的描述。

为了获得单片陶瓷电容器1，陶瓷烧结坯块4包括由已知工艺制备的内电极2和3。导电涂膏涂敷在陶瓷烧结坯块4的端面4a和4b上并随后进行烘烤，藉此形成烧结电极层5a和6b。

烧结电极层5a和6a包括氧化物7，该氧化物从烧结电极层5a和6a的外面中部分显露出。即，如图1(b)所示的外露表面区域7a。

淀积了金属8，使得从单片陶瓷电容器1中包含的烧结电极层5a和6a中显露出的氧化物7的外露表面区域7a可由金属8部分地覆盖住。为了将金属8附着在氧化物7的外露表面区域7a上，单片陶瓷电容器1和用形成金属8相同的金属材料制成的介质，或者是用形成金属8相同的金属材料所涂敷的球形钢球都置于容器中并随后进行混合。或者，金属8可以一种介质和单片陶瓷电容器1置于旋转筒体电镀系统所包含的筒体中，且进行如上所述的适度电解的方式，附着在氧化物7的外露表面区域7a上。在使用筒体电镀系统、并通过适度电解来淀积金属8的方法中，无需用于淀积金属8的其它系统。在淀积金属8之后可以立即进行滚筒(barreling)，并随后通过电镀形成中间电镀层5a和6b。这将导致单片陶瓷电容器1的产量增加。

将金属8附着在氧化物7的外露表面区域7a上的方法不限于这些方法，并可使用诸如喷涂金属8等方法的其它方法。

现在对第一实验进行描述。

使用长度为2.0mm、宽度为1.2mm、高度为1.2mm的陶瓷烧结坯块4来制备单片陶瓷电容器。单片陶瓷电容器具有10μF的电容量，6.3V的额定电压，以及B型温度特性。

陶瓷烧结坯块4由BaTiO₃陶瓷组成并包括300个层叠内电极。包含由Cu制成的导体粉末以及由硼硅玻璃制成的氧化物的导电涂膏涂敷到陶瓷烧结坯块4上并随后进行烘烤，藉此形成烧结电极层5a和6a。位于端面4a和4b上的烧结电极层5a和6a的区域厚度为50μm。氧化物具有2到3μm的微粒尺寸。

用扫描电子显微镜观察到了如上所述而制备的烧结电极层5a和6a。观测显示氧化物微粒部分地显露出。包括烧结电极层5a和6a的五万个芯片和二十万个如下所述的第一、第二或第三介质被放置在筒体内，并形成了由Ni制成的中间电镀层。

下面将对第一到第三介质的细节进行描述。

第一介质：直径为1.6mm的钢球

第二介质：钢球，各自涂敷有厚度为10μm的Sn层，其直径为1.6mm

第三介质：由Sn制成，其直径为1.6mm

以一种方式进行作为电镀之前的预处理的金属淀积，该方式将芯片和介质放置在筒体内，筒体在水中以5到30rpm的旋转速度持续旋转10到30分钟。然后将该筒体浸入到Ni电镀槽中并且用30A的电流进行持续60分钟的Ni电镀。如表格1所示，在一比较示例中，无需进行作为预处理的金属淀积，而形成了中间电镀层。

在中间电镀层如上所述形成之后，用15A的电流进行持续60分钟的Sn电镀，藉此形成镀层5c和6c。

如表格1所示，通过改变金属淀积的筒体的旋转速度和旋转时间，可以制备出各种单片陶瓷电容器。如上所述而制备的单片陶瓷电容器通过如下所述的工序来经历高温载荷测试。

高温载荷测试：在105℃下，用10V的直流电压施加在单片陶瓷电容器1上持续1000小时。在经过1000小时之后，具有100MΩ绝缘电阻的单片陶瓷电容器1被确定为是不合格的。初始绝缘电阻被设计为1000MΩ。

表格1示出经历高温载荷测试的单片陶瓷电容器中每100个中不合格电容器的数量。

表格1

(1)、(2)和(3)分别代表第一介质、第二介质和第三介质。

如表格1清楚可知，在比较示例(其中在镀层之前不进行金属淀积)中，由高温载荷测试确定为不合格的电容器的数量很大。对于使用第一介质的电容器，即直径为1.6mm的钢球，由高温载荷测试确定为不合格电容器的数量也很大。这可能是因为金属并没有附着在氧化物上。

相反地，对于使用第二介质的电容器，即，涂敷有Sn的钢球，当筒体的旋转速度和旋转时间充分大时，由高温载荷测试确定为不合格的电容器的数量为零。对于由Sn制成的第三介质而做出的电容器，当筒体的旋转速度和旋转时间充分大时，由高温载荷测试确定为不合格的电容器的数量为零。这可能是因为使用了涂敷有Sn的第二介质或由Sn制成的第三介质，淀积了Sn，使得从烧结电极层5a和6a显露出的氧化物7的外露表面区域7a被用于形成中间电镀层的Sn和Ni所充分覆盖，Sn和Ni淀积在氧化物7的外露表面区域7a上呈现的金属8上，藉此形成具有良好覆盖的中间电镀层5b和6b。从表格1清楚可知，具体地，对于使用第一或第三介质而做出的电容器，当筒体的旋转速度(rpm)乘以其旋转时间(分钟)而得出的乘积是150或更多时，由高温载荷测试确定为不合格的电容器数量为0。相应的，筒体的旋转速度(rpm)乘以其旋转时间(分钟)所得出的乘积可能是150或更多。

图2是电容器电极的扫描电子显微镜照片，该电极在比较示例1中形成，包括无需进行预处理而形成的中间电镀层，即镀Ni层。图3是以一种方式形成的中间电镀层的扫描电子显微照片，在该方式中，使用第三介质在5rpm的旋转速度下进行预处理持续30分钟，并且随后形成了中间电镀层，即镀Ni层。从图2和图3中的比较可知，图2示出了在示出镀Ni层的白区域中呈现的大量黑点(可能源自于玻璃磨料)，而图3示出基本上没有黑点(可能源自于玻璃磨料)。

相应的，可以通过进行预处理来形成由Ni制成的中间电镀层，使得中间电镀层足以覆盖烧结电极层。

现在对第二实验进行描述。

制备出如在第一实施例中所用的相同陶瓷烧结坯块。以一种方式在由Ni制成的中间电镀层成形之前进行预处理。在该方式中，五万个陶瓷烧结坯块和二十万个直径为1.6mm的钢球放置在旋转筒体内部(10rpm的旋转速度)，并且在旋转浸入到Ni电镀槽中的筒体的同时而进行电镀之前，分别将3、6、9或12A的电流施加在Ni电镀槽中持续一、三、五或七分钟。该预处理就是使用小于在Ni镀中使用的电流在相对短的时间内进行预处理。该预处理能确保在电镀槽中从介质上溶解的Sn淀积在烧结电极层上。

预处理之后，30A的电流施加在Ni电镀槽上，持续60分钟，藉此形成由Ni制成的中间电镀层。然后筒体浸入到Sn电镀槽中，并且15A的电流施加在Sn电镀槽上，持续60分钟。藉此形成镀Sn层。

如上所述而制备的单片陶瓷电容器要经历如在第一实验中描述的高温载荷测试，藉此确定出每100个单片陶瓷电容器中不合格电容器的数量。表格2示出实验结果。在表格2中，电流是在适度电解期间所流过的电流，电解就是在镀Ni层成形之前所进行的预处理。并且电流施加时间就是电流在电解期间流过时所经历的时间。

〔表格2〕

从表格2清楚可知，通过进行适度电解而制备出的单片陶瓷电容器较之没有进行适度电解而制备出的单片陶瓷电容器，即，如图2所示的在电流为0的常规示例中制备出的单片陶瓷电容器具有较高的可靠性。具体地，当在适度电解期间流过的电流为6A或较小时，即，当在适度电解期间流过的电流是在镀Ni层形成期间所流过电流的五分之一或更小时，由高温载荷测试所确定的不合格电容器数量很小。因此，该条件是相当有效的。

如上所述，通过适度电解来增强高温载荷可靠性，在适度电解中可将弱电流施加在Ni电镀槽上，且持续相对短的时间。这可能是因为在介质中包含的Sn由双极现象所溶解，并淀积在烧结电极层的表面和氧化物显露表面的区域上。从表格2清楚可知，通过适度电解，金属可以附着在氧化物的外露表面区域上。

在适度电解中，Sn离子根据Sn和Ni之间的电离倾向而进行化学淀积。因此，Sn淀积在非导电玻璃磨料上，即氧化物的表面上。在该方式中，Sn淀积在不导电或微弱导电的氧化物的外露表面区域上，在随后的Ni镀中，在Sn层上随后形成密集的镀Ni层。这样导致由Ni制成的中间电镀层的覆盖增强；因此，可以防止用在随后Sn镀中的电镀液穿透镀Ni层。为何在适度电解期间增加所流过的电流将减少其效果，其原因可能是在Sn离子淀积之前已经淀积有Ni。

参照用于制备单片陶瓷电容器的第一和第二实验对本发明进行了如上描述，并且本发明可应用到包括将外电极设置在元件两端的各种单片陶瓷电子元件。

在根据本发明的单片陶瓷电子元件中，单片陶瓷组件可包括至少一个外电极并无需包括多个内电极。

Claims (5)

1.一种用于制造单片陶瓷电子元件的方法，所述单片陶瓷电子元件包括第一外电极、第二外电极以及包括延伸到其端面上的内电极的单片陶瓷组件，所述第一和第二外电极置于所述单片陶瓷组件的两个端面上，所述方法包括：

通过将包含氧化物的导电膏涂在单片陶瓷组件上然后热处理所述膏来形成烧结电极层的步骤；

将金属附着在从所述烧结电极层的表面部分显露出的氧化物外露表面区域的步骤，所述金属用作形成覆盖所述氧化物外露表面区域的中间电镀层的晶核；

通过电镀在所述烧结电极层以及置于所述氧化物外露表面区域的所述金属上形成所述中间电镀层的步骤；以及

在所述中间电镀层的外表面上形成镀层的步骤，其中，在将金属附着在从所述烧结电极层表面部分显露出的氧化物外露表面区域上的所述步骤中，其中所述金属用作形成覆盖所述氧化物外露表面区域的中间电镀层的晶核，所述金属以将所述金属从覆盖有所述金属的介质转移到所述氧化物的外露表面区域上的方式，附着在所述氧化物的外露表面区域上。

2.如权利要求1所述的单片陶瓷电子元件制造方法，其特征在于，在将金属附着在从所述烧结电极层表面部分显露出的氧化物外露表面区域上的所述步骤中，其中所述金属用作形成覆盖所述氧化物外露表面区域的中间电镀层的晶核，出现在介质上的金属以将硬度低于所述氧化物的金属所覆盖的介质和包括所述烧结电极层的单片陶瓷电子元件放置到一容器内然后混合的方式，附着在所述氧化物的外露表面区域上。

3.如权利要求2所述的单片陶瓷电子元件制造方法，其特征在于，在将金属附着在从所述烧结电极层表面部分显露出的氧化物外露表面区域上的所述步骤中，其中所述金属用作形成覆盖所述氧化物外露表面区域的中间电镀层的晶核，所述金属将电离倾向比所述中间电镀层中所含金属要小的金属所涂敷的介质和包括所述烧结电极层的单片陶瓷电子元件放置到电镀系统内，并且溶解然后沉淀所述介质上的金属的方式，附着在所述氧化物的外露表面区域上。

4.如权利要求1到3的任意一项所述的单片陶瓷电子元件制造方法，其特征在于，所述中间电镀层是镀镍层。

5.如权利要求1到3的任意一项所述的单片陶瓷电子元件制造方法，其特征在于，附着在所述氧化物的外露表面区域上的金属是由锡或锡合金制成的。

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