CN102394174A

CN102394174A - 陶瓷电子部件

Info

Publication number: CN102394174A
Application number: CN2011101979078A
Authority: CN
Inventors: 谷口晋; 柳田美幸; 阿部寿之; 井上柚华梨; 北上雅敬
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2031-07-11
Also published as: KR101266343B1; CN102394174B; KR20120005974A; US8553390B2; US20120007709A1; JP2012019159A

Abstract

本发明涉及一种陶瓷电子部件(100)，该陶瓷电子部件(100)具备埋设有含有金属成分的内部电极的陶瓷素体(1)、以分别覆盖内部电极露出的陶瓷素体的两端面(11)的方式设置的一对端子电极(3)；端子电极(3)从陶瓷素体(1)侧开始具有第1电极层和将导体生片烧成而形成的第2电极层，第2电极层含有从内部电极扩散的金属成分。

Description

陶瓷电子部件

技术领域

本发明涉及陶瓷电子部件。

背景技术

具有陶瓷素体和在其端面上的端子电极的层叠陶瓷电容器(MLCC)等的陶瓷电子部件被用于各种电子设备等中。最近，电子设备的小型化、高性能化正在不断得到发展，伴随于此，对于针对陶瓷电子部件的小型化以及高容量化的要求也在日益提高。

在陶瓷电子部件上设置的端子电极通常由基础金属层和形成于基础金属层上的上部电极层所构成。基础金属层一般由通过在陶瓷素体上将包含银和钯等的贵金属粉末或铜和镍等的卑金属粉末、玻璃料的导体膏涂布并烧成而形成的烧成电极层所构成。在该烧成电极层上通常实施电镀处理，设置有作为上部电极层的电镀层。

由于在形成所述上部电极层时进行电镀处理，谋求烧成电极层具有能容易地形成电镀层的特性。例如，在专利文献1(日本特开2003-243245号公报)中为了在烧成电极层的表面上形成均匀的金属电镀层而提出了将包含金属成分和玻璃成分的导体膏烧成而形成烧成电极层，用不含玻璃成分的材料所形成的涂布层来覆盖该烧成电极层。

发明内容

为了实现层叠陶瓷电容器的高容量化，有必要抑制绝缘电阻的劣化。作为绝缘电阻劣化的一个原因，可以列举在形成烧成电极层之后的电镀工序中电镀液成分、电镀时产生的氢侵入陶瓷素体。为了抑制电镀液成分、氢等的侵入，虽然可以考虑加厚基础电极层的厚度，但是该情况下变得不顺应陶瓷电子部件的小型化。

基础电极层通常在陶瓷素体的表面上涂布膏并进行烧成而形成。因此，有根据导体膏的附着量从而烧成电极层的尺寸偏差变大的趋势。此外，伴随着导体膏的流动，有相比在陶瓷素体端面中央部上的烧成电极层的厚度，在端面的周缘部和被夹于端面与侧面的棱部上的烧成电极层的厚度变小的趋势。如果有上述厚度小的部位，则由于电镀液成分和氢变得容易侵入，从而局部发生陶瓷素体的腐蚀。

为了抑制陶瓷素体和内部电极的腐蚀，考虑将烧成电极层致密化，对于防止电镀液的成分和氢的侵入是有效的。为了将烧成电极层致密化，例如，虽然考虑降低烧成电极层中的玻璃成分的含量，但是在该情况下恐怕会损害陶瓷素体和端子电极的密着性。如果由此陶瓷素体和端子电极的密着性变低，则焊接后端子电极和陶瓷素体的界面剥落，从而损伤陶瓷电子部件的可能性变高。因此，谋求在制造工序中充分抑制陶瓷素体的腐蚀、并且能充分确保陶瓷素体和端子电极的密着性的陶瓷电子部件。

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供能够实现小型化、电子电极和陶瓷素体的粘着强度优异的陶瓷电子部件。

在本发明中，提供一种陶瓷电子部件，该陶瓷电子部件具备埋设有含有金属成分的内部电极的陶瓷素体、以分别覆盖内部电极露出的陶瓷素体的两端面的方式设置的一对端子电极；端子电极从陶瓷素体侧开始具有第1电极层和将导体生片烧成而形成的第2电极层，第2电极层含有从内部电极扩散的金属成分。

上述陶瓷电子部件由于第2电极层是将导体生片烧成而形成的层，因此，与只使用导体膏来形成烧成电极层的情况相比，可以减小端子电极的厚度的偏差。因此，尺寸精度优异，可以将陶瓷电子部件小型化。此外，第2电极层相比使用导体膏而形成的电极层也可以更致密。因此，在形成电镀层的电镀处理时，能够抑制陶瓷素体的腐蚀。另外，由于第2电极层含有从内部电极扩散的金属成分，因而，端子电极和陶瓷素体通过金属成分变得牢固地贴紧，端子电极和陶瓷素体的粘着强度优异。

本发明的陶瓷电子部件，在第2电极层中，从内部电极扩散的金属成分优选为偏在于第2电极层的结晶晶界处。由此，即使第2金属层中从内部电极中扩散的金属成分的含量较少，第2电极层经由第1电极层与陶瓷素体牢固地贴紧。其结果，能够进一步提高端子电极和陶瓷素体的粘着强度。

在本发明的陶瓷电子部件中的端子电极优选具有以覆盖第2电极层的方式由电镀层构成的第3电极层。由此，在电路基板上焊接时可以充分抑制因焊锡的电极侵蚀。

在本发明的陶瓷电子部件中，优选第2电极层的厚度比第1电极层的厚度厚。由此，变得能够进一步减小端子电极的厚度的偏差，可以进一步提高尺寸精度。此外，由于第2电极层具有对于电镀液和氢的高屏蔽性，因此，形成电镀层时可以充分抑制电镀液侵入陶瓷素体。另外，由于可以减小第2电极层和陶瓷素体间的间隔，从而可以进一步提高端子电极和陶瓷素体的粘着强度。

本发明在第2电极层中，来源于内部电极的金属成分的含量优选为0.45～5.0质量％。由此，可以高水准地维持第2电极层和陶瓷素体间的粘着强度、并且在设有作为第3电极层的电镀层的情况下能够提高第2电极层和第3电极层的粘合性。

本发明的陶瓷电子部件，在正交于陶瓷素体的端面的至少一个侧面上，优选以覆盖第1电极层的一部分的方式设置第2电极层。由此，与侧面上的第2电极层覆盖第1电极层的全部的情况相比，可以降低基于各电极层的烧结性的不同由于膨胀率、收缩率的差所生产的应力，抑制在第1电极层和陶瓷素体间的剥离的发生。因此，在陶瓷素体中埋设的内部电极的金属成分经由第1电极层在第2电极层圆滑地扩散。因此，可以进一步提高陶瓷电子部件的可靠性。此外，与在侧面上第2电极层覆盖第1电极层的全部的情况相比，由于可以降低基于各电极层的烧结性的不同由于收缩率的差所生产的应力，因此，也可以抑制在第2电极层和第1电极层间的剥离的发生、端子电极中裂缝的发生。上述作用也有助于陶瓷电子部件的可靠性的提高。

根据本发明，可以提供能够小型化、端子电极和陶瓷素体的粘着强度优异的陶瓷电子部件。

附图说明

图1是表示本发明的陶瓷电子部件的优选的一个实施方式的立体图。

图2是示意地表示图1所示的陶瓷电子部件的Ⅱ-Ⅱ线的切断面的截面图。

图3是扩大表示图2的截面中的陶瓷电子部件的烧成电极层的一部分的电子显微镜照片。

图4是示意地表示拍摄图3所示电子显微镜照片的截面的结构的截面图。

图5是示意地表示本发明的陶瓷电子部件的制造方法的一个例子的一个工序的概略图。

具体实施方式

以下，根据不同情况参照附图，对本发明的优选的实施方式进行说明。另外，在附图的说明中，对相同或同等的要素使用相同的符号，省略重复的说明。

图1是表示本发明的陶瓷电子部件的优选的一个实施方式的立体图。本实施方式的陶瓷电子部件100是薄片状的层叠型陶瓷电容器。该陶瓷电子部件100具有大致长方体的形状，例如长边方向(横)的长度为2.0mm左右，宽度方向的长度以及厚度方向的长度为1.2mm左右。

陶瓷电子部件100具备大致长方体形状的陶瓷素体(芯片元件)1、分别形成于陶瓷素体1的两端部的一对端子电极3。陶瓷素体1具有互相相对的端面11a以及端面11b(以下统称为“端面11”)、正交于端面11并互相相对的侧面13a以及13b(以下统称为“侧面13”)、正交于端面11并互相相对的侧面15a以及15b(以下统称为“侧面15”)。侧面13和侧面15互相正交。

陶瓷素体1具有端面11与侧面13a之间的棱部R13、端面11与侧面13b之间的棱部R14、端面11与侧面15a之间的棱部R15、端面11与侧面15b之间的棱部R16、侧面13a与侧面15a之间的棱部R33、侧面15a与侧面13b之间的棱部R34、侧面13b与侧面15b之间的棱部R35、以及侧面15b与侧面13a之间的棱部R36。

棱部R13、R14、R15、R16(以下，统称为“R13～R16”)、棱部R33、R34、R35、R36(以下，统称为“R33～R36”)是研磨陶瓷素体1而形成圆角R形状的部分。通过具有这样的圆角R形状，从而能够抑制在陶瓷素体1的棱部R13～R16、R33～R36上发生破损。陶瓷素体1的棱部的曲率半径可以为例如陶瓷电子部件100的宽度方向的长度的3～15％。

端子电极3被设置为，覆盖在陶瓷素体1上的端面11、棱部R13～R16并且一体地覆盖侧面13、15的端面11侧的一部分。因此，端子电极3被设置成覆盖陶瓷素体1的顶部22。

图2是示意地表示图1所示的陶瓷电子部件的Ⅱ-Ⅱ线的切断面的截面图。即，图2是表示在以垂直于侧面13且平行于侧面15的面来切断图1所示陶瓷电子部件100时的截面结构的图。

陶瓷素体1具有多个电介质层7与在其间的内部电极9层叠而成的层叠结构。即，多个电介质层7和多个内部电极9互相层叠而构成。多个电介质层7以及多个内部电极9的层叠方向为垂直于设置有端子电极3的一对端面11的相对方向，并且平行于一对侧面13的相对方向。另外，为了便于说明，在图2中，将电介质层7以及内部电极9的层叠数为图面上能够容易地辨认的程度的数量，但是对应于所希望的电特性，可以适当改变电介质层7以及内部电极9的层叠数。层叠数为例如可以将电介质层7以及内部电极9分别设为几十层，也可以设为100～500层左右。此外，电介质层7也可以一体化为相互之间的边界无法辨别的程度。

内部电极9a与一个端面11a侧的端子电极3电连接，与另一个端面11b侧的端子电极3电绝缘。此外，内部电极9b与另一个端面11b侧的端子电极3电连接，与一个端面11a侧的端子电极3电绝缘。内部电极9a以及内部电极9b夹着电介质层7而互相层叠。本实施方式的陶瓷电子部件100在端面11a侧的端子电极3和内部电极9b间的绝缘可靠性以及在端面11b侧的端子电极3和内部电极9a间的绝缘可靠性方面表现优异。内部电极作为金属成分优选含有铜或镍等的卑金属、更优选含有镍。

端子电极3从陶瓷素体1侧开始具有由第1电极层4以及第2电极层5组成的烧成电极层8和第3电极层6。端子电极3在陶瓷素体1的端面11以及侧面13(侧面15)上分别具有最大厚度T以及H。此外，端子电极3在被设置于最外侧的内部电极9b的朝向端面11a的延长线上具有厚度F。从确保优异的绝缘可靠性和连接可靠性的观点出发，优选加厚在陶瓷素体1的顶部22附近的端子电极的厚度(图2中的厚度F)。然而，如现有的陶瓷电子部件，仅使用导体膏来形成端子电极3的烧成电极层8的情况下，如果增大了厚度F，则结果在端面以及侧面上的端子电极3的厚度(图2中的厚度T和厚度H)变大，因而难以实现小型化。

在本实施方式的陶瓷电子部件100中，使用导体生片来形成第2电极层5。因此，与仅使用导体膏来形成烧成电极层8的情况相比，能够较薄地维持端子电极3的厚度H以及T，并且充分增大厚度F。因此，能够实现充分的小型化、并且制得具有优异的可靠性的陶瓷电子部件100。

从实现陶瓷电子部件的小型化并且确保充分高的可靠性的观点出发，在陶瓷电子部件100中的端子电极3的厚度H优选为10～60μm、更优选为10～40μm。从同样的观点出发，在陶瓷电子部件100中的端子电极3的厚度F以及T优选为10～60μm、更优选为10～40μm。此外，从同样的观点出发，厚度F相对于端子电极3的厚度T的比率优选为0.6以上、更优选为0.7～1.0。

端子电极3优选含有包含选自Cu、Ag、Pd、Au、Pt、Fe、Zn、Al、Sn以及Ni中的至少一种元素的金属或合金。由此，能够制得具有优异的连接可靠性的陶瓷电子部件。电介质层7含有例如钛酸钡。

端子电极3覆盖陶瓷素体10的端面11的全体，并且以绕转至正交于端面11的陶瓷素体1的侧面13、15的方式覆盖侧面13、15的一部分。在陶瓷素体1的端面11以及侧面13、15的一部分上，端子电极3从陶瓷素体1侧开始具有依次层叠的第1电极层4、第2电极层5以及第3电极层6的层叠结构。从进一步提高陶瓷素体1与端子电极3之间的粘着强度的观点出发，第1电极层4优选比第2电极层5的玻璃成分的含量高。

第1电极层4为例如通过烧成导体膏而形成的层，所述导体膏包含导电性金属粉末、玻璃料、和粘合剂、分散剂以及溶剂中的至少一种。该第1电极层4含有例如包含选自Cu、Ag、Pd、Au、Pt、Fe、Zn、Al、Sn以及Ni中的至少一种元素的金属或合金以及玻璃成分。在第1电极层4中的金属和合金的合计含量优选为50～80质量％、更优选为60～70质量％。第1电极层4配置于层叠体1以及第2电极层5之间，与层叠体1以及第2电极层5紧贴。

第1电极层4的厚度比第2电极层5的厚度薄。由此，第2电极层5被配置于贴近陶瓷素体1，通过从内部电极9扩散的金属成分，第2电极层5牢固地紧贴第1电极层4。第1电极层4的厚度优选为0.5～15μm、更优选为1～8μm。

第2电极层5为例如通过烧成导体生片而形成的层，所述导体生片包含导电性金属粉末、玻璃料、和粘合剂、分散剂以及溶剂中的至少一种。因此，第2电极层5具有高尺寸精度，能够以高精度调节烧成电极层8以及端子电极3的尺寸以及形状，以高位置精度配置。

第2电极层5作为主要成分含有例如包含选自Cu、Ag、Pd、Au、Pt、Fe、Zn、Al、Sn以及Ni中的至少一种元素的金属或合金。在第2电极层5中的金属以及合金的合计含量优选为60～90质量％、更优选为70～80质量％。第2电极层5由于比第1电极层4金属以及合金的合计含量高，变为充分致密的组织，具有高屏蔽性。因此，可以充分地抑制电镀液的成分和伴随着电镀处理而生成的氢等的生成物侵入陶瓷素体1。

第2电极层5的厚度比第1电极层4的厚度大。由此，能够充分抑制电镀液的成分和伴随着电镀处理而生成的氢的侵入。第2电极层5的厚度优选为8～30μm、更优选为8～12μm。如果第2电极层5的厚度过小，则存在难以得到充分高的屏蔽性的趋势。另一方面，如果第2电极层5的厚度过大，则端子电极3的厚度变大，存在难以将陶瓷电子部件100小型化的趋势。

第3电极层6为例如Ni层(镍层)以及Sn层(锡层)层叠的电镀层，可以使用电镀液形成。该电镀层含有例如包含选自Pd、Au、Ni以及Sn中的至少一种元素的金属或合金。第3电极层6被设置成覆盖第2电极层5的外侧表面的全体。

第3电极层6的厚度优选为4～12μm、更优选为6～10μm。如果第3电极层6的厚度过小，则电路安装时有因焊锡而使电极侵蚀变得容易发生的倾向。另一方面，如果第3电极层6的厚度过大，则端子电极3的厚度变大，存在难以将陶瓷电子部件100小型化的趋势。

图3是扩大表示在图2的截面中的设置于陶瓷素体1的端面11以及棱部R13附近上的烧成电极层8的电子显微镜照片(倍率：10000倍)。另外，在该电子显微镜照片中，画出标明各层的轮廓的线。图4是示意地表示拍摄图3的电子显微镜照片的截面的结构的截面图。如图3所示，内部电极9在陶瓷素体1的端面11上通过与第1电极层4的合金化反应相互接触。内部电极9其金属成分(例如，镍)在第1电极层4中扩散。其结果，内部电极9具有在第1电极层4中突出的结构。另外，在内部电极9中所含金属成分从陶瓷素体1通过第1电极层4，向着第2电极层5扩散。

第2电极层5作为主要成分含有金属或合金构成的晶粒42。内部电极9的金属成分偏在于第2电极层5中所含晶粒42的结晶晶界40处。在烧成工序中，通过第1电极层4的内部电极9的金属成分沿着结晶晶界40扩散从而形成这样的结构。如此，通过内部电极9的金属成分偏在于第2电极层5的结晶晶界40处，从而经由第1电极层4，第2电极层5进一步牢固地粘着在包含内部电极9的陶瓷素体1上。由此，可以充分地提高陶瓷素体1与端子电极3之间的粘着强度。

晶粒42的粒径优选为3～7μm。如果晶粒42的粒径不足3μm，则有多少损害第2电极层5的屏蔽效果的趋势；如果晶粒42的粒径超过7μm，则有在端子电极3上变得容易产生气泡的趋势。这里，气泡是在端子电极3中产生空洞，端子电极3的一部分凸起成圆顶状的现象。通过形成烧成电极层8时在导体膏和导体生片中所含有机成分作为残留碳被封闭在烧成电极层8中，烧成时的加热使残留碳气化，而产生这样的现象。

在第2电极层5中的内部电极9的金属成分的含量，从在第1电极层4上充分提高第2电极层5的粘着强度的观点出发，优选为0.45质量％以上、更优选为0.6质量％以上、进一步优选为0.8质量％以上。但是，如果在第2电极层5中的内部电极9的金属成分的含量过高，则存在由于第2电极层5的表面上形成的金属成分的氧化物的影响从而难以形成均匀的电镀层的情况(例如，金属成分为镍的情况等)。其结果，有第3电极层6变得容易从第2电极层5上剥离的倾向。从这样的观点出发，在第2电极层5中的内部电极9的金属成分的含量优选为5.0质量％以下、更优选为4.5质量％以下、进一步优选为3.8质量％以下。

第2电极层5中的内部电极9的金属成分的含量可以通过EDS(能量分散型X射线分光法)进行定量。另外，该含量可以作为测定值的算术平均值而求得，所述测定值是将在陶瓷素体1的端面11上形成的烧成电极层8的T尺寸部分以及F尺寸部分中的第2电极层5在厚度方向以等间隔选择3个地方以上进行测定的测定值。

以下说明本发明的陶瓷电子部件的制造方法的优选的实施方式。本实施方式的制造方法是图1以及图2所示的陶瓷电子部件100的制造方法。陶瓷电子部件100的制造方法具有陶瓷素体的形成工序、导体生片的形成工序、导体膏的附着工序、将导体生片粘贴在陶瓷素体上的粘贴工序、形成烧成电极层的烧成工序以及在烧成电极层上实施电镀处理的电镀工序。以下，对各个工序进行详细地说明。

在陶瓷素体的形成工序中，形成陶瓷素体1。为了形成陶瓷素体1，首先，形成作为电介质层7的陶瓷生片。陶瓷生片可以使用刮刀法等将陶瓷浆料涂布在PET(聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜上，涂布后进行干燥而形成。陶瓷浆料例如可以通过在以钛酸钡作为主要成分的电介质材料中加入溶剂以及增塑剂进行混合从而得到。在已形成的陶瓷生片上丝网印刷成为内部电极9的电极图形并使其干燥。在电极图形的丝网印刷中，可以使用将粘合剂和溶剂等混合于选自镍粉末以及铜粉末中的至少一种的粉末中的电极膏。

形成上述多个附有电极图形的生片，进行层叠。接着，与层叠方向垂直地切断附有电极图形的生片的层叠体，从而形成长方体形状的层叠芯片，进行加热处理并进行脱粘合剂。加热处理优选在180～400℃下进行0.5～30小时。在180～1400℃下对通过加热处理而得到的层叠芯片进行烧成0.5～8.0小时，并进行滚筒研磨来作倒角，从而使长方体形状的棱部制成圆角R状。由此，可以得到大致长方体形状的陶瓷素体1。

在导体生片的形成工序中，首先，将导体生片用的膏以70μm左右的厚度涂布在PET(聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜等的支撑体上。导体生片用的膏可以使用混合了包含含有选自Cu、Ag、Pd、Au、Pt、Fe、Zn、Al、Sn以及Ni中的至少一种的元素的金属或合金粉末、包含丙烯树脂等的热可塑性树脂的粘合剂、有机溶剂的混合物。

接着，使涂布于支撑体上的膏干燥，从而形成导体生片。导体生片的厚度可以为例如10～50μm左右。干燥后，在支撑体上将导体生片切断成所希望的尺寸，从而形成导体生片31(图5)。这里，导体生片31以使贴合于陶瓷素体1的面31s为比陶瓷素体1的端面11稍大的方式进行切断。切断后，从导体生片31上剥离支撑体。由此可以得到导体生片31。

在导体生片31中的金属成分的含量优选为65～75质量％。如果该含量不足65质量％，则存在损伤充分优异的屏蔽效果的趋势。另一方面，如果该含量超过75质量％，则存在端子电极3上容易产生气泡的趋势。

在导体生片31中的金属粉末以及合金粉末的平均粒径优选为0.5～1.3μm。如果该平均粒径不足0.5μm，则存在损伤充分优异的屏蔽效果的趋势。另一方面，如果该平均粒径超过1.3μm，则有在陶瓷素体1上所形成的端子电极3上容易产生裂缝的趋势。在形成烧成电极层8时，导体膏和导体生片中所含溶剂作为溶剂被封闭在烧成电极层8中，在烧成时的加热中该溶剂分解产生这样的裂缝。这样的裂缝也有烧成工序时通过热收缩生成的情况。另外，在本说明书中的平均粒径是使用市售激光衍射式粒度分布计测定的体积平均粒径。

在导体膏的附着工序中，使导体膏附着于陶瓷素体1的端面11a、棱部R13、R14以及侧面13、15的端面11a侧的一部分的区域内。作为导体膏，可以使用将玻璃料加入导体生片用的膏所含有的成分中而得到的物质。使导体膏附着的方法可以列举在导体膏中浸渍陶瓷素体1的一部分的方法(浸泡法)、印刷导体膏的方法等。

在浸泡法中使导体膏附着的情况下，以陶瓷素体1的一个端面11a为下方，将陶瓷素体1的端面11a、棱部R13～R16以及侧面13、15的端面11a侧的一部分浸渍于导体膏中。由此，如图5所示，使导体膏33附着于陶瓷素体1的端面11a、棱部R13～R16以及侧面13、15的端面11侧的一部分。使导体膏33附着后，也可以用例如橡皮刮板(squeegee)等将导体膏33刮去，从而调节导体膏33的厚度。

图5是示意地表示在本发明的陶瓷电子部件100的制造方法的粘贴工序中的截面结构的概略图。如图5所示，经由导体膏33将陶瓷素体1的一个端面11a与导体生片31的面31s贴合，并将陶瓷素体1压接到导体生片31。由此，导体生片31通过导体膏33的粘结力粘着于陶瓷素体1的端面11a上。

由于导体生片31的面31s比陶瓷素体1的端面11a稍大，因此，不仅陶瓷素体1的端面11a、而且棱部R13～R16以及侧面13的一部分被导体生片31覆盖。

在陶瓷素体1的另一个端面11b侧上也进行与端面11a侧同样地导体膏的附着工序以及导体生片的粘贴工序。在由此得到的陶瓷素体1的两端面上经由导体膏使导体生片31附着后，再对导体膏进行干燥。由此，以覆盖陶瓷素体1的端面11、棱部R13～R16和侧面13、15的一部分的方式，从导体膏和导体生片31形成电极坯体(green body)(电极的前躯体层)。其后，在300～600℃的温度范围内加热0.2～1.5小时，从电极坯体中除去粘合剂。

在烧成工序中，对形成于陶瓷素体1的端面11、棱部R13～R16以及侧面13、15上的电极坯体进行烧成，从而形成烧成电极层8。烧成优选在大气或还原气氛中例如在450～850℃下进行0.2～1.5小时。通过在这样的条件下进行烧成，可以避免陶瓷素体1由于热而导致的损伤，并且使内部电极9中所含的金属成分在第1电极层4以及第2电极层5中扩散，使烧成电极层8充分紧贴陶瓷素体1。

烧成电极层8在陶瓷素体1的端面11上从陶瓷素体1侧开始具有第1电极层4和第2电极层5层叠而成的层叠结构。由于第2电极层5是对导体生片31进行烧成所形成的，因此，相比使用导体膏所形成的第1电极层4，玻璃成分的含量较少，金属以及合金的合计含量较多。因此，第2电极层5充分致密，在后述电镀工序中，能够充分地抑制电镀液的成分和在电镀工序中生成的氢等生成物侵入陶瓷素体1。

电镀工序是在陶瓷素体1上设置有的烧成电极层8上实施电镀从而在烧成电极8上形成作为电镀层的第3电极层6的工序。电镀层例如通过使用Ni电镀槽(瓦特槽等)以及Sn电镀槽(中性Sn电镀槽等)的滚筒电镀法，并通过依次形成Ni电镀层和Sn电镀层的方法而得到。

通过电镀工序，如图2所示，得到了具有由第1电极层4、第2电极层5以及第3电极层6构成的层叠结构的端子电极3。作为第3电极层6的电镀层由于是沿着烧成电极层8的表面而形成为较薄，因此，端子电极3与烧成电极层8具有相同的形状。通过具有以上工序的制造方法，可以制造陶瓷电子部件100。

由上述制造方法得到的陶瓷电子部件100使用导体生片31形成端子电极3上的第2电极层5。因此，与仅使用导体膏形成端子电极3的烧成电极层8的情况相比，端子电极3的厚度T、H能够维持得较薄，并且厚度F较大。此外，端子电极3的第2电极层5具有玻璃成分少并且充分致密的组织。通过这样的端子电极3的厚度和组成的叠加作用，能够充分抑制由于电镀液的成分或电镀时产生的氢侵入而导致的陶瓷素体的腐蚀。另外，由于内部电极9的金属成分在第2电极层5中扩散，因此，能够提高端子电极3对陶瓷素体1的粘着强度。通过上述原因，能够进行小型化，能够得到端子电极与陶瓷素体1的粘着强度优异的陶瓷电子部件。

另外，本说明书中的“大致长方体形状”不仅仅是立方体形状或者长方体形状，如本实施方式中的陶瓷素体1那样，当然也包含在长方体的棱线部分作倒角而使棱部为圆角R形状的形状。即，在本实施方式中的陶瓷电子部件的陶瓷素体实质上可以具有立方体形状或长方体形状。

以上，虽然对本发明的优选的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，虽然在陶瓷素体1的侧面13、15上，第2电极层5被设置成覆盖第1电极层4全部表面，但是第2电极层5也可以被设置成覆盖第1电极层4的一部分。该情况下，在没有设有第2电极层5的第1电极层4的表面上设有第3电极层6。

此外，在上述实施方式中，虽然将陶瓷电子部件100作为电容器来进行说明，但是并不局限于此。本发明的陶瓷电子部件也可以是可变电阻、电感或LCR(电感、电容器、电阻的复合电子部件)。此外，陶瓷素体1也可以是可变电阻层或磁性层来替代上述的电介质层7。

实施例

以下，基于实施例以及比较例对本发明进一步具体地说明，但是本发明不局限于以下的实施例。

[陶瓷电子部件的制作]

(实施例1)

<陶瓷素体的形成>

混合市售的BaTiO₃类电介质材料粉末、粘结剂、有机溶剂以及增塑剂等，从而制备陶瓷浆料。使用刮刀法等在PET(聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜上涂布该陶瓷浆料之后，进行干燥，从而形成陶瓷生片。

在已形成的陶瓷生片上丝网印刷将粘合剂和溶剂等混合于镍粉末的电极膏，使其干燥从而形成附有电极图形的生片。另外，在该电极膏中镍粉末的含量为60质量％。

重复进行同样的方法，形成多个附有电极图形的生片，并进行层叠从而制作层叠体(层叠数：375)。与层叠方向垂直地切断该层叠体，实施加热处理，并进行脱粘合剂，从而得到长方体形状的层叠芯片。加热处理在180～400℃下进行0.5小时。对该层叠芯片在800～1400℃下进行烧成0.5～8.0小时。其后，进行滚筒研磨来作倒角，从而将长方体形状的棱部加工成圆角R状，从而得到具有如图1所示大致长方体形状的陶瓷素体1。

<导体生片的形成>

混合市售的铜粉末(平均粒径：0.2～8μm)、包含丙烯树脂的树脂粘合剂以及有机溶剂来调制膏。该膏不使用玻璃料等的玻璃成分进行调制。在市售的PET薄膜上涂布该膏并进行干燥，切断成规定的大小从而形成导体生片31。在导体生片中铜粉末的含量为70质量％，铜粉末的平均粒径为1.0μm。另外，导体生片31的面31s与陶瓷素体1的端面11形状相似，面31s的面积比导体生片31的陶瓷素体1的端面11的面积大。

<烧成电极层的形成>

混合市售的铜粉末、树脂性粘合剂(丙烯树脂粘合剂)、玻璃料以及有机溶剂从而调制导体膏。如上所述，将形成的陶瓷素体1的一个端面11a侧朝着下方，将端面11a、与其邻接的棱部R13～R16、侧面13、15的端面11a侧的部分浸渍于导体膏中。由此，如图5所示，使导体膏33附着于陶瓷素体1的一个端面11a、棱部R13～R16以及侧面13、15的端面11a侧的部分。

如图5所示，使附着了导体膏33的陶瓷素体1的一个端面11a侧朝着下方，将陶瓷素体1的端面11a按压于导体生片31的面31s，从而将导体生片31粘贴于端面11a上。导体生片以沿着其外周的周缘部覆盖侧面13、15的端面11a侧的一部分、棱部R13～R16以及顶部22的方式来进行变形。使导体膏33以及导体生片31干燥，从而在端面11a上形成具有玻璃成分含量相互不同的2种层的电极坯体。

接着，在陶瓷素体1的端面11b侧也与端面11a侧同样地形成电极坯体。

其次，在电炉中，在400～850℃、0.2～5.0小时的条件下将陶瓷素体1上形成的电极坯体进行烧成，从而制作具有烧成电极层8的陶瓷电子部件。

烧成电极层8在陶瓷素体1的端面11、棱部R13～R16以及侧面13、15的端面11侧的一部分上，从陶瓷素体侧开始具有依次层叠由导体膏形成的第1电极层4、由导体生片31形成的第2电极层5的层叠结构。将其作为实施例1的陶瓷电子部件。

(比较例1)

与实施例1同样地制作陶瓷素体，将该陶瓷素体的一个端面、位于该端面周缘的棱部和侧面的该端面侧的一部分浸渍于与实施例1相同的导体膏中，使导体膏附着于陶瓷素体的端面上、棱部上以及侧面的端面侧的一部分上。其后，使陶瓷素体上附着的导体膏干燥。

合计重复进行3次上述的导体膏的附着和干燥，从而得到具备在陶瓷素体的端面、棱部以及侧面的端面侧的一部分上具有3层结构的电极坯体的陶瓷素体。在陶瓷素体的另一个端面上也进行相同的工序，从而得到在两端面上形成了一对电极坯体的陶瓷素体。

与实施例1同样地，对在陶瓷素体上形成的电极坯体进行烧成，制作具有烧成电极层的陶瓷电子部件。该陶瓷电子部件具有使用导体膏所形成的3层结构的烧成电极层8。将其作为比较例1的陶瓷电子部件。

(比较例2)

接着，将陶瓷素体附着导体膏的部分浸渍于导体膏中，该导体膏含有与实施例1中调制的导体生片相同的成分、不含有玻璃成分，使导体膏重复附着。其后，使陶瓷素体上附着的导体膏干燥，从而在陶瓷素体上从陶瓷素体侧开始形成玻璃成分含量互相不同的第1电极层和第2电极层并以该顺序层叠的电极坯体。

与实施例1同样地，对在陶瓷素体上形成的电极坯体进行烧成，制作具有烧成电极层的陶瓷电子部件。将其作为比较例2的陶瓷电子部件。即，由于比较例2的陶瓷电子部件具有使用导体膏形成的第2电极层，因此，与实施例1的陶瓷电子部件不同。

(比较例3)

混合市售的BaTiO₃类电介质材料粉末、粘合剂、有机溶剂以及增塑剂等来调制陶瓷浆料。使用该陶瓷浆料，制作具有与实施例1的层叠体相同的尺寸、没有形成电极图形作为内部电极的陶瓷素体。使用该陶瓷素体来替代实施例1的层叠体以外，与实施例1同样地在陶瓷素体的两端面上形成烧成电极层。

[烧成电极层厚度的测定]

以如下所述测定上述制作的实施例1以及比较例1、2的陶瓷电子部件的烧成电极层8的厚度。以与侧面13垂直且与侧面15平行的方向切断陶瓷电子部件，得到如图2所示的陶瓷电子部件的切断面。进行该切断面的显微镜观察，求得烧成电极层8的厚度T1(T尺寸)、厚度F1(F尺寸)以及厚度H1(H尺寸)。测定是在10个地方测定各自的厚度，求得测定值的算术平均值、最大值以及最小值。上述结果一并表示于表1中。另外，在厚度T1的测定中，也一并求得第1电极层4和第2电极层5各自的厚度。

[屏蔽性的评价]

以以下顺序评价如上述制作的实施例1以及比较例1的陶瓷电子部件的屏蔽性。将在陶瓷素体1上形成的烧成电极层8浸渍于细孔浸透用密封剂(甲基丙烯酸酯单体)，减压气氛下室温下保持0.5小时。其后，将陶瓷素体1从密封剂中取出，并加热至90℃，使密封剂热硬化。热硬化后，以垂直于侧面13且平行于侧面15的方向切断陶瓷电子部件，得到图2所示的陶瓷电子部件的切断面。使用荧光显微镜(倍率：500倍)观察该切断面中的烧成电极层8以及陶瓷素体1，评价密封材料是否在烧成电极层8以及陶瓷素体1的内部扩散。每个实施例以及比较例用12个试料(陶瓷电子部件)来进行评价，计算密封材料在烧成电极层8或陶瓷素体1中扩散的试料个数。结果表示于表1中。

[粘着强度的评价]

以以下顺序评价如上述制作的实施例1以及比较例1、3的陶瓷电子部件的粘着强度。首先，形成覆盖实施例1以及比较例1、3的陶瓷电子部件的烧成电极层8、由Ni电镀层以及Sn电镀层构成的电镀层(第3电极层6)。Ni电镀层使用瓦特槽、Sn电镀层使用中性Sn电镀槽来分别形成。由此，在陶瓷素体1的两端面11上从陶瓷素体1侧开始形成第1电极层4、第2电极层5以及第3电极层6(电镀层)依次层叠而成的端子电极3。使用焊锡连接该端子电极3与用于其它的引线，得到通过焊锡连接引线和陶瓷电子部件的连接体。通过进行拉伸试验来测定该连接体中端子电极3和陶瓷素体1的粘着强度。即，将通过拉伸试验测得的拉伸强度作为粘着强度。将该结果一并表示于表1中。

[烧成电极层的组成的分析]

与粘着强度的评价同样地，在实施例1的陶瓷电子部件中的陶瓷素体1的两端面11上形成从陶瓷素体1侧开始依次层叠第1电极层4、第2电极层5以及第3电极层6(电镀层)的端子电极3。

以垂直于侧面13且平行于侧面15的方向切断形成了端子电极3的陶瓷电子部件，从而得到如图2所示的陶瓷电子部件的切断面。该切断面中的端子电极3通过电子显微镜观察和电子微探仪(EPMA)进行绘图，分析第1电极层4、第2电极层5以及第3电极层6的组成。其结果，在实施例1的陶瓷电子部件中的第2电极层5中，如图3所示，确认从内部电极9通过第1电极层4使Ni进行扩散。此外，确认该Ni沿着第2电极层5的结晶晶界扩散。

基于通过EPMA的绘图结果，测定第2电极层5中Ni的含量以及第2电极层5中Cu的晶粒内以及结晶晶界中的Ni含量。另外，求得结晶晶界中的Ni含量相对于结晶晶界内Ni含量的质量比率。

以上述顺序分别求得每个实施例以及比较例的12个试料的第2电极层5中的Ni含量、在结晶晶界中的Ni含量相对于晶粒内的Ni含量的质量比率。求得的值的平均值、最大值以及最小值如表1所示。

表1

^*1：第1以及第2电极层的厚度分别为7.3μm和11.9μm。

^*2：表示12个试料中确认密封剂在烧成电极层或陶瓷素体中扩散的个数。

如表1所示，在使用导体生片来形成第1电极层的实施例1的陶瓷电子部件中，能够使烧成电极层8的厚度T1(T尺寸)以及厚度H1(H尺寸)充分薄，并且烧成电极层8的厚度F1(F尺寸)增大。另一方面，在不使用导体生片而仅使用导体膏来形成烧成电极层8的比较例1、2的陶瓷电子部件中，比实施例1的陶瓷电子部件的烧成电极层8不仅厚度T1以及厚度H1较大，而且厚度F1较小。此外，比较例1、2的陶瓷电子部件中的烧成电极层8比实施例1的厚度的偏差大。从上述结果可以确认，实施例1的陶瓷电子部件尺寸精度优异，能够充分小型化。

此外，实施例1的陶瓷电子部件具有与比较例1、3相比更优异的屏蔽性以及更高的粘着强度。在粘着强度的评价中，观察评价后的试料的破坏部位，可以确认，相对于实施例1中焊锡部分断裂，在比较例1、3中破坏部位为陶瓷素体与端子端基间的边界部分。从上述结果可以确认，具有包含从内部电极扩散的金属成分的第2电极层的实施例1的陶瓷电子部件与比较例相比，屏蔽性以及粘着强度优异。

根据本发明，可以提供能够小型化，且端子电极与陶瓷素体间的粘着强度优异的陶瓷电子部件。

Claims

1.一种陶瓷电子部件，其特征在于，

具备：

陶瓷素体，埋设有含有金属成分的内部电极；

一对端子电极，以分别覆盖所述内部电极露出的所述陶瓷素体的两端面的方式设置，

所述端子电极从所述陶瓷素体侧开始具有第1电极层和将导体生片烧成而形成的第2电极层，

所述第2电极层含有从所述内部电极扩散的所述金属成分。

2.如权利要求1所述的陶瓷电子部件，其特征在于，

在所述第2电极层中，所述金属成分偏在于结晶晶界处。

3.如权利要求1所述的陶瓷电子部件，其特征在于，

所述端子电极具有以覆盖所述第2电极层的方式由电镀层构成的第3电极层。

4.如权利要求2所述的陶瓷电子部件，其特征在于，

5.如权利要求1所述的陶瓷电子部件，其特征在于，

所述第2电极层的厚度比所述第1电极层的厚度厚。

6.如权利要求2所述的陶瓷电子部件，其特征在于，

所述第2电极层的厚度比所述第1电极层的厚度厚。

7.如权利要求3所述的陶瓷电子部件，其特征在于，

所述第2电极层的厚度比所述第1电极层的厚度厚。

8.如权利要求1～7中任一项所述的陶瓷电子部件，其特征在于，

在所述第2电极层中的所述金属成分的含量为0.45～5.0质量％。

9.如权利要求1～7中任一项所述的陶瓷电子部件，其特征在于，

在与所述陶瓷素体的端面正交的至少一个侧面上，以覆盖第1电极层的一部分的方式设置有第2电极层。