CN112289585A - 陶瓷电子部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种陶瓷电子部件，其具有：陶瓷素体，其由陶瓷层和内部电极层交替层叠而成；端面电极，其形成于陶瓷素体的端面。端面电极具有：基底电极层，其包含金属成分和玻璃成分；中间电极层，其形成于该基底电极层的外侧且包含Ni；上部电极层，其进一步形成于该中间电极层的外侧且包含Pd或Au。另外，在端面电极中，基底电极层的表面粗糙度Ra1为5μm以下。或者，在端面电极中，基底电极层的表面粗糙度Ra1和中间电极层的表面粗糙度Ra2及上部电极层的表面粗糙度Ra3的关系为Ra1＞Ra3≥Ra2。

Description

陶瓷电子部件
技术领域
本发明涉及一种形成有外部电极的陶瓷电子部件。
背景技术
在电子设备的内部安装有多个陶瓷电子部件等电子部件。
目前，在这些电子部件的安装中，使用Sn-Ag-Cu系等无铅焊料、在环氧树脂等热固化树脂中添加了金属填料等导电性微颗粒的导电性粘接剂等作为接合材料。这些接合材料的选择主要根据使用环境来决定。
近年来，在使用了SiC功率半导体的逆变电路等中，假设使用环境超过150℃。因此，在这种电路基板中，要求即使在给予热负荷的情况下，也能够维持稳定的接合力(即安装可靠性高)的安装技术。对于该要求，作为接合材料，开发有Au-Ge或Au-Sn等高温焊料、或提高了耐热性的导电性粘接剂等。但是，为了确保安装可靠性，不仅接合材料，而且还需要作为接合对象物的电子部件侧的最佳化。
专利文献1中公开有作为与导电性粘接剂对应的陶瓷电子部件的外部电极，在基底电极上形成有由镀Ni构成的中间电极层和由Pd或Pd-Ni合金构成的上部电极层的技术。而且，在专利文献1中，记载有通过以规定的条件控制作为中间电极层的Ni的厚度，从而能够防止Ag的迁移，并能够抑制安装时的导电性粘接剂的渗出及外部电极间的短路，对于150℃程度的热负荷满足耐热冲击性的宗旨。
但是，在专利文献1的技术中，当施加200℃左右的更剧烈的热负荷时，有可能不能满足耐热冲击性或高温负荷寿命。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-29050号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明是鉴于这种实际情况而开发的，其目的在于，提供一种即使给予热负荷，也能够确保安装可靠性的陶瓷电子部件。
用于解决技术问题的技术方案
为了实现上述目的，本发明的第一观点所涉及的层叠电子部件，其具有：
陶瓷素体，其由陶瓷层和内部电极层交替层叠而成；和
端面电极，其形成于所述陶瓷素体的端面，
所述端面电极具有：基底电极层，其以与所述内部电极层电连接的方式形成；中间电极层，其形成于所述基底电极层的外侧；以及上部电极层，其形成于所述中间电极层的外侧，
所述基底电极层包含金属成分和玻璃成分，
所述中间电极层包含Ni，
所述上部电极层包含Pd或Au，
在所述端面电极中，所述基底电极层的表面粗糙度Ra1为5.0μm以下。
在如上述所示的多层结构的端面电极中，通过将基底电极层的表面粗糙度Ra1控制为5.0μm以下，从而能够降低中间电极层中的小孔等的缺陷，并容易得到平滑的中间电极层。其结果，在本发明的第一观点所涉及的陶瓷电子部件中，在通过接合材料安装后，即使长时间暴露在200℃左右的高温环境下，绝缘电阻也难以降低。即，本发明的第一观点所涉及的陶瓷电子部件能够比现有技术更提高高温负荷寿命，提高安装可靠性。
另外，为了达成本发明的目的，本发明的第二观点所涉及的陶瓷电子部件，其具有：
陶瓷素体，其由陶瓷层和内部电极层交替层叠而成，和
端面电极，其形成于所述陶瓷素体的端面，
所述端面电极具有：基底电极层，其以与所述内部电极层电连接的方式形成；中间电极层，其形成于所述基底电极层的外侧；以及上部电极层，其形成于所述中间电极层的外侧，
所述基底电极层包含金属成分和玻璃成分，
所述中间电极层包含Ni，
所述上部电极层包含Pd或Au，
在所述端面电极中，所述基底电极层的表面粗糙度Ra1和所述中间电极层的表面粗糙度Ra2及所述上部电极层的表面粗糙度Ra3的关系为Ra1＞Ra3≥Ra2。
在如上述所述的多层结构的端面电极中，通过使上部电极层的表面带有若干的凹凸，将各层的表面粗糙度的关系性设为Ra1＞Ra3≥Ra2，能够降低由于中间电极层的影响作用于上部电极层的拉伸应力。其结果，在本发明的第二观点的陶瓷电子部件中，在通过接合材料安装后，即使施加多次从-55℃至200℃的热冲击，也能够抑制在上部电极层上产生龟裂。另外，例如，即使产生龟裂，也能够抑制龟裂的进行。即，本发明的第二观点的陶瓷电子部件能够比现有技术更提高耐热冲击性，并提高安装可靠性。
另外，在同时具备本发明的第一观点及第二观点的情况下，即，在基底电极层的表面粗糙度Ra1为5.0μm以下，且为Ra1＞Ra3≥Ra2的情况下，能够同时满足良好的高温负荷寿命和良好的耐热冲击性，并进一步提高安装可靠性。
此外，优选上述上部电极层的厚度为1.0μm以下。在本发明中，通过将上部电极层的厚度设为1.0μm以下，从而能够降低原料成本，同时进一步提高安装可靠性。
作为上述基底电极层中所含的玻璃成分，能够包含氧化锌(ZnO)、氧化硼(B2O3)、氧化硅(SiO2)、以及氧化铝(Al2O3)。通过包含这些玻璃化合物，容易得到致密的基底电极层。
另外，在包含上述玻璃化合物的情况下，如果将上述玻璃成分整体设为100摩尔份，则上述氧化锌的含量相对于上述氧化硼和上述氧化硅及上述氧化铝的含量之和的比率(ZnO/(B2O3+SiO2+Al2O3))优选为0.25～0.32。另外，上述氧化硼的含量相对于上述氧化硅和上述氧化铝的含量之和的比率(B2O3/(SiO2+Al2O3))优选为0.60～0.70。
如上所述，作为基底电极层中的玻璃成分，通过以规定的含有比率含有规定的玻璃化合物，从而能够使中间电极层的表面更平滑。其结果，能够进一步提高高温负荷寿命和耐热冲击性，进一步提高安装可靠性。
另外，优选的是，在上述上部电极层的表面上，Ni的含有率为5.0wt％以下。这样，如果在上部电极层的表面附近，Ni成分的露出少，则能够抑制Ni成分的氧化引起的接合强度的降低。其结果，能够进一步提高高温负荷寿命和耐热冲击性，进一步提高安装可靠性。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的层叠陶瓷电容器的截面图。
图2是本发明的一个实施方式的层叠陶瓷电容器的外部电极的截面图。
图3是放大了图1所示的区域III(端面电极部)的大致截面图。
图4是表示图1所示的层叠陶瓷电容器的安装方式的主要部分截面图。
符号说明
1……层叠陶瓷电容器
2……陶瓷层
3……内部电极层
4……外部电极
4a……外部电极端面部(端面电极)
4b……外部电极延长部
4b2……伸长部
10……陶瓷素体
40……基底电极层
41……中间电极层
43……上部电极层
50……安装基板
52……配线图案
54……导电性粘接剂
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式对本发明进行说明，但本发明不限定于下述实施方式。
如图1所示，本实施方式的层叠陶瓷电容器1具有与包含X轴及Y轴的平面实际上平行的陶瓷层2和内部电极层3，且具有由陶瓷层2和内部电极层3沿着Z轴方向交替层叠而成的陶瓷素体10。
在此，“实际上平行”是指大部分是平行的，但也可以是具有稍微不平行的部分。即，陶瓷层2和内部电极层3也可以稍微凹凸或倾斜。
图1所示的陶瓷素体10的形状为大致长方体状，具有：在X轴方向上相对的2个端面10a、在Y轴方向上相对的2个侧面10b、在Z轴方向上相对的2个侧面10b。但是，陶瓷素体10的形状没有特别限制，也可以为椭圆柱状、圆柱状、其它棱柱状等。另外，陶瓷素体10的外径尺寸也没有特别限制，但例如，可以将X轴方向的长度设为1.0mm～5.7mm，将Y轴方向的宽度设为0.5mm～5.0mm，将Z轴方向的高度设为0.5mm～3.0mm。
图1中示出作为层叠陶瓷电容器1的实施方式，因此，层叠于陶瓷素体10的内部的陶瓷层2由电介质陶瓷构成。陶瓷层2的具体材质没有特别限制，例如使用BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、CaZrO3、(K1-xNax)Sr2Nb5O15、Ba3TiNb4O15、(K1-xNax)NbO3等电介质陶瓷作为主成分。另外，除这些主成分外，也可以添加Mn化合物、Mg化合物、Cr化合物、Co化合物、Ni化合物、稀土元素的化合物、Si化合物、Li化合物、V化合物等副成分。
陶瓷层2的厚度没有特别限制，但能够设为每一层0.5μm～100μm。另外，关于陶瓷层2的层叠数，只要根据期望的特性来决定即可，没有特别限制。例如，能够优选为20以上，更优选为50以上。
另一方面，内部电极层3层叠于各个陶瓷层2之间，其层叠数根据陶瓷层2的层叠数来决定。另外，内部电极层3的厚度没有特别限制，例如，能够设为0.5μm～3.0μm。
另外，关于内部电极层3，各端部以向在陶瓷素体10的X轴方向上相对的2个端面10a交替露出的方式层叠。而且，一对外部电极4形成于陶瓷素体10的两端面10a，与交替配置的内部电极层3的露出端电连接。通过这样形成外部电极4，由外部电极4和内部电极层3构成电容器电路。
即，内部电极层3作为电容器电路的一部分，起到对各陶瓷层2施加电压的功能。因此，内部电极层3的材质包含导电材料而构成。作为具体的材质，例如，能够使用Cu、Ni、Ag、Pd、Au、Pt、或包含这些金属元素中至少一种的合金。由于陶瓷层2的构成材料具有耐还原性，因此更优选内部电极层3中所包含的导电材料为Ni或Ni系合金。另外，在将Ni或Ni系合金设为主成分的情况下，也可以含有选自Al、Si、Li、Cr、Fe的1种以上的内部电极用副成分。
此外，在内部电极层3中，除上述导电材料外，可以含有陶瓷层2中所含的陶瓷成分作为共通材料，也可以含有微量的P等非金属成分。
如图1所示，本实施方式的外部电极4一体地具有：外部电极端面部4a(端面电极)，其形成于陶瓷素体10的X轴方向的两端面10a；外部电极延长部4b，其在陶瓷素体10的4个侧面10b上形成于X轴方向的两端部。即，一对外部电极4分别以从陶瓷素体10的端面10a环绕至侧面10b的方式形成。另外，一对外部电极4以在X轴方向上相互不接触的方式绝缘。
如上所述，在本实施方式中，外部电极延长部4b分别形成于陶瓷素体10的4个侧面10b。但是，外部电极延长部4b只要至少形成于与安装面接近的一侧(即安装基板侧、Z轴方向的下表面)即可，也可以形成于与安装面相反侧的侧面10b(Z轴方向的上表面)。
另外，如图2所示，本实施方式的外部电极4具有包含基底电极层40和中间电极层41及上部电极层43的多层结构。基底电极层40以与内部电极层3的露出端电连接的方式直接形成于陶瓷素体10的端面10a。中间电极层41形成于基底电极层40的外侧，另外，在其中间电极层41的外侧形成有上部电极层43。此外，图2中仅示出了一对外部电极4中一个外部电极4，但另一个外部电极4也具有同样的结构。
基底电极层40包含具有导电性的金属成分和玻璃成分。作为基底电极层40中所含的金属成分，能够使用Cu、Ag、Pd、Au、Ni、或包含这些金属元素中至少1种的合金等，优选为Cu。
另外，基底电极层40中所含的玻璃成分优选含有氧化锌(ZnO)、氧化硼(B2O3)、氧化硅(SiO2)、以及氧化铝(Al2O3)作为主要成分。另外，除上述玻璃化合物外，能够包含氧化锶(SrO)、氧化镁(MgO)、氧化钡(BaO)、氧化钒(V2O5)、氧化钙(CaO)、氧化钛(TiO2)等副成分。副成分的含量优选相对于玻璃成分整体为1.0～20摩尔份。
此外，在基底电极层40中所含的玻璃成分中，优选以规定的比率含有上述玻璃化合物。特别是，关于氧化锌的含有率，在将玻璃成分整体设为100摩尔份的情况下，其相对于氧化硼和氧化硅及氧化铝的含有之和的比率(ZnO/(B2O3+SiO2+Al2O3))优选为0.25～0.32。另外，关于氧化硼的含有率，在将玻璃成分整体设为100摩尔份的情况下，其相对于氧化硅和氧化铝的含有率之和的比率(B2O3/(SiO2+Al2O3))优选为0.60～0.70。
基底电极层40的厚度Tg可以为2.5μm～50μm，优选为5μm～25μm。另外，在外部电极端面部4a和外部电极延长部4b中基底电极层40的厚度Tg可以为同程度也可以不同。
中间电极层41包含Ni，可以为纯Ni，也可以为Ni合金，并且能够包含硼(B)或磷(P)。通过形成包含Ni的中间电极层41，能够改善后述的上部电极层43的分布能力(throwing power)。另外，在通过镀覆形成上部电极层43的情况下，在渗透于用于形成上部电极层43的镀覆液时，由于有中间电极层41，因此，能够防止基底电极层40熔化到镀覆液中。
此外，中间电极层41的厚度Tm可以为2.0μm～35μm，优选为3μm～20μm。另外，在外部电极端面部4a和外部电极延长部4b中，中间电极层41的厚度Tm可以为同程度也可以不同。更优选的是，外部电极延长部4b中的中间电极层41的厚度Tm的最大值相对于外部电极端面部4a中的中间电极层41的厚度Tm的最大值为0.75倍以上、低于1.00倍。
上部电极层43包含标准电极电位比Cu高的元素。作为标准电极电位比Cu高的元素，例如可举出热稳定、化学稳定的贵金属元素，具体而言，优选包含Pd或Au。包含Pd或Au可以为纯Pd或纯Au，也可以为包含Pd或Au的至少一方的合金(例如Pd-Ni合金、Au-Ni合金、Au-Pd合金、Au-Pd-Ni合金等)。
这样，上部电极层43的主成分不是Sn等贱金属，而是标准电极电位高的贵金属，由此，能够抑制安装部中的电解腐蚀(galvanic corrosion)及氧化劣化的产生，能够确保与导电性粘接剂等接合材料的电接合的可靠性。此外，上部电极层43优选不含有Ag，或Ag为10wt％以下。在上部电极层43中，通过将Ag的含量抑制在规定量以下，从而能够防止离子迁移的产生。
另外，优选在上部电极层43的表面上不露出位于其内侧的中间电极层41。或者，优选在距上部电极层43的最表面起在深度方向上200nm左右的范围，作为中间电极层41的主成分的Ni的含有率为5.0wt％以下。
另外，上部电极层43的厚度Tu可以设为3.0μm以下，优选为1.0μm以下。上部电极层43的厚度Tu的下限优选以中间电极层41不在表面露出的厚度来决定。具体的下限值没有特别限定，优选为0.1μm以上，进一步优选为0.2μm以上。在外部电极端面部4a和外部电极延长部4b中，上部电极层43的厚度Tu可以为同程度也可以不同。
如图2所示，在外部电极延长部4b的前端，中间电极层41及上部电极层43比基底电极层40沿X轴方向更为延长，并形成伸长部4b2。换言之，外部电极延长部4b的基底电极层40的前端被中间电极层41及上部电极层43覆盖。该伸长部4b2的长度T2没有特别限制，优选为比外部电极延长部4b的中间电极层41的厚度Tm和上部电极层43的厚度Tu的和(T1)更长(T2＞T1)。T2/T1更优选为1.20以上且4.50以下。
这样，伸长部4b2以规定的长度形成，由此，能够抑制在安装于基板后，基底电极层40中所含的金属成分向导电性粘接剂等接合材料扩散。其结果，能够有效地抑制铜害或电解腐蚀的产生，能够维持基板安装后的接合可靠性。
另外，图3是放大观察图1所示的区域III得到的大致截面照片。在本实施方式中，如图3所示，在外部电极端面部4a，基底电极层40和中间电极层41及上部电极层43以规定的表面粗糙度Ra1、Ra2、Ra3形成。具体而言，基底电极层40的表面粗糙度Ra1能够为0.8μm～7.0μm，优选为0.8μm～5.0μm，进一步优选为0.8μm～4.5μm。中间电极层41的表面粗糙度Ra2优选为0.2μm～2.5μm，更优选为0.2μm～1.3μm。另一方面，上部电极层43的表面粗糙度Ra3优选为0.2μm～3.0μm，更优选为0.3μm～1.7μm。
另外，基底电极层40的表面粗糙度Ra1和中间电极层41的表面粗糙度Ra2的关系性为Ra1＞Ra2。该情况下，Ra1相对于Ra2的比率(Ra1/Ra2)优选为2.0～6.0，更优选为4.0～6.0。
中间电极层41的表面粗糙度Ra2和上部电极层43的表面粗糙度Ra3的关系性优选为Ra3＞Ra2。但是，在Ra2和Ra3均为1.0μm以下的情况下，也可以为Ra3≒Ra2。在为Ra3≥Ra2的情况下，Ra3相对于Ra2的比率(Ra3/Ra2)优选为1.0～1.6，更优选为1.0～1.4。
另外，基底电极层40的表面粗糙度Ra1和上部电极层43的表面粗糙度Ra3的关系性为Ra1＞Ra3。该情况下，Ra1相对于Ra3的比率(Ra1/Ra3)优选为3.0～6.0，更优选为3.0～5.0。
总之，外部电极端面部4a中的各层40、41、43的表面粗糙度Ra1、Ra2、Ra3的关系性为Ra1＞Ra3≥Ra2，更优选为Ra1＞Ra3＞Ra2。此外，外部电极延长部4b中的各层40、41、43的表面粗糙度没有特别限制，可以与外部电极端面部4a的情况同等。
详细后述，但通过如上述那样以规定的条件控制各层40、41、43的表面粗糙度Ra1、Ra2、Ra3，从而实现耐热冲击性及高温负荷寿命的提高，并能够确保在基板安装后给予热负荷时的安装可靠性。
此外，上述的各电极层40、41、43的厚度及表面粗糙度通过光学显微镜或扫描型电子显微镜(SEM)等进行截面观察从而进行测量。具体而言，在将本实施方式的层叠陶瓷电容器1进行树脂填充后切断，通过对其截面进行镜面抛光，从而制备截面观察用试样。然后，以规定的倍率观察外部电极端面部4a的部分(即图1中的区域III)，并拍摄截面照片。
如图3所示，例如，在测量基底电极层40的表面粗糙度Ra1的情况下，在截面照片中，选出基底电极层40和中间电极层41的边界线作为粗糙度曲线，通过图像解析测量基准长度Lr(优选为Lr＝50μm)中的算术平均粗糙度。中间电极层41的表面粗糙度Ra2、及上部电极层43的表面粗糙度Ra3也与基底电极层40同样，通过截面照片的图像解析进行测量。此外，图3中虽未图示，但在表面粗糙度Ra的测量中选出的粗糙度曲线也可以为某种程度的弯曲。即，也可以描绘波纹曲线。在存在波纹的情况下，只要在图像解析时修正波纹算出算术平均粗糙度Ra即可。
接着，对图1所示的层叠陶瓷电容器1的制造方法的一例进行说明。
首先，对陶瓷素体10的制造工序进行说明。在陶瓷素体10的制造工序中，准备在烧成后成为陶瓷层2的电介质用浆料和在烧成后成为内部电极层3的导电性浆料。
电介质用浆料例如通过以下的方法制造。首先，通过湿式混合等的手段将电介质原料均匀混合，并干燥。然后，通过在规定的条件下进行热处理，得到煅烧粉。接着，在得到的煅烧粉中添加公知的有机载体或公知的水系载体并混炼，制备电介质用浆料。通过将这样得到的电介质用浆料进行片材化，得到陶瓷生片。
另一方面，导电性浆料通过混炼由导电性金属或其合金构成的微颗粒和公知的粘合剂或溶剂来进行调节。
接着，在陶瓷生片上通过刮刀法或丝网印刷等各种印刷法以规定的图案涂布导电性浆料。在将其遍及多个层层叠后，向层叠方向进行挤压，由此得到母层叠体。此外，此时，以陶瓷生片位于母层叠体的层叠方向的上表面及下表面的方式层叠陶瓷生片和导电性浆料。
将通过上述工序得到的母层叠体通过切割或切断来进行切割，得到多个生片。然后，通过对该生片实施脱粘合剂处理或烧成，得到陶瓷层叠体10。此时，烧成只要在公知的条件下进行即可，例如，烧成温度能够为1100℃～1400℃。另外，脱粘合剂处理及烧成可以如上述那样在切割后进行，也可以对切割前的母层叠体实施。
接着，在这样得到的陶瓷层叠体10上形成一对外部电极4。首先，从陶瓷层叠体10的两端面10a直到各侧面10b，通过浸渍或印刷制造法等涂布金属浆料，通过将其烧结，形成基底电极层40。
在本实施方式中，将基底电极层40的表面粗糙度Ra1控制在规定的范围内，但基底电极层40中的表面粗糙度Ra1的控制例如通过以下所示的方法进行。
在作为基底电极层40的原料的金属浆料中含有由规定的材质(即Cu、Ag、Pd、Au、或这些合金)构成的金属粉末作为金属成分，含有前述的多种氧化物粉末作为玻璃成分。为了控制基底电极层40的表面粗糙度Ra1，作为一个方法，只要由平均粒径不同的多种粉末构成金属粉末，并调制其配合比即可。
例如，作为金属粉末，配合平均粒径为0.25μm(小径粉)、1.0μm(中径粉)、3.0μm(大径粉)的3种粉末。在想使基底电极层40平滑化的情况下(即缩小表面粗糙度Ra1的时)，只要增加平均粒径小的金属粉末的比例即可。相反，为了增大表面粗糙度Ra1的值，而增加平均颗粒径大的粉末的比例。特别是，为了将Ra1设为5.0μm以下，只要将小径粉的配合比设为40～70wt％程度即可。
另外，除上述外，基底电极层40的表面粗糙度Ra1也可以根据使用的金属粉末及玻璃粉末的形状而变化。使用的粉末的形状越接近球形，表面越倾向于平滑化，相反，针状及鳞片状的粉末的比例越多，表面的凹凸越大。
在基底电极层40上通过滚镀等各种镀覆法、溅射法、蒸镀法等的方法形成中间电极层41。当考虑形成速度或生产效率时，优选应用镀覆法。在进行滚镀的情况下，通过将陶瓷素体10和金属媒介以规定的配合量填充到桶容器内，一边使该桶容器以规定的速度旋转，一边使其渗透到Ni或Ni合金镀覆用的镀覆液中，从而形成中间电极层41。此时，中间电极层41的厚度Tm通过桶容器内所占据的陶瓷素体10的充填量、或桶容器的旋转速度、渗透到镀覆液的时间等控制。
另外，中间电极层41的表面粗糙度Ra2例如，能够以基底电极层40中所含的玻璃成分的比率控制。基底电极层40中的玻璃成分的比例例如，将金属浆料整体设为100重量份时能够设为5～20重量份。如果玻璃成分的比例多，则中间电极层41的表面粗糙度变大，相反，如果玻璃成分的比例少，则中间电极层41的表面倾向于平滑化。
另外，在通过滚镀形成中间电极层41的情况下，中间电极层41的表面粗糙度Ra2也能够通过桶容器内的陶瓷层叠体10和金属媒介的配合比或金属媒介的形状及尺寸等控制。
另外，在中间电极层41上通过滚镀等各种镀覆法、溅射法、蒸镀法等的方法形成上部电极层43。关于上部电极层43，从生产效率的观点考虑，优选应用镀覆法，该情况下，具体的处理方法能够采用与中间电极层41的形成时同样的方法。
关于上部电极层43的表面粗糙度Ra3，在通过滚镀形成上部电极层43的情况下，能够通过在镀覆液中施加超声波振动，或调制桶容器内的陶瓷层叠体10和金属媒介的配合比或金属媒介的形状及尺寸等来控制。或者，在形成上部电极层43后，也可以通过对上部电极层43的表面实施蚀刻及喷砂处理，控制表面粗糙度Ra3。从还能应用于除镀覆以外的形成方法的观点出发，优选喷砂处理的控制。为了增加上部电极层43的表面粗糙度Ra3，也可以通过增加在喷砂处理时喷出的粉体的粒径(0.5μm～2.0μm左右)，或增加处理时间(0.5分钟～2分钟左右)来调节。
以上，通过上述工序，在陶瓷层叠体10形成由3层构成的外部电极4。此外，也可以在没有外部电极4的陶瓷层叠体10的侧面10b形成绝缘性的保护层。
如图4所示，这样得到的本实施方式的层叠陶瓷电容器1通过接合材料安装于电子设备的内部所使用的安装基板50等。作为此时使用的接合材料，优选耐热性的导电性粘接剂54。导电性粘接剂54通过使树脂成分中含有导电性的填料来制备。
作为导电性粘接剂54的树脂成分，例如，能够使用环氧树脂、聚氨酯、聚酯、硅树脂等热固化树脂、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺等热塑性树脂、或配合了上述树脂和光聚合引发材料的紫外线固化性树脂，优选为环氧系的热固化树脂。另一方面，作为导电性的填料，能够使用Au、Ag、Cu、Ni、Al等金属粉末，优选为Ag的填料。
在安装时，首先，在形成于安装基板50的表面50a(安装面)的配线图案52上涂布导电性粘接剂54。然后，以陶瓷素体10的一个侧面10b1相对于安装面50a成为大致平行的方式，在导电性粘接剂54上按压粘着层叠陶瓷电容器1。此时，形成于陶瓷素体10的一个侧面10b1的外部电极延长部4b1和接近安装面的外部电极端面部4a的一部分由导电性粘接剂54覆盖而接合。
此外，在接合时，根据使用的导电性粘接剂54的种类，适当进行加热处理或热外线照射处理等的固化处理。例如，在使用环氧系的热固化树脂的情况下，只要在150℃～220℃左右下加热即可。另外，一对外部电极4相互绝缘，以外部电极4彼此不会短路的方式，调制导电性粘接剂54的涂布方法及涂布量。
在本实施方式的层叠陶瓷电容器1中，如前述，外部电极4由基底电极层40和中间电极层41及上部电极层43的3层结构形成，各电极层的表面粗糙度Ra以规定的条件控制。具体而言，在本实施方式中，基底电极层40的表面粗糙度Ra1为5.0μm以下。
在基底电极层40的表面粗的情况下，在基底电极层40和中间电极层41的界面上容易夹杂气泡或异物，在中间电极层41容易产生小孔等缺陷。特别是，在通过镀覆形成中间电极层41的情况下，在镀覆时产生的氢气容易附着于基底电极层40的表面。这样在中间电极层41有缺陷的情况下，基底电极层40及中间电极层41容易氧化劣化。
另外，在通过镀覆形成中间电极层41或上部电极层43的情况下，如果在中间电极层41有缺陷，则能够引起镀覆液浸入缺陷部，或氢气向陶瓷素体10的电介质层(即陶瓷层2)中扩散。其结果，元件本体的绝缘电阻容易降低。
在本实施方式中，通过将基底电极层40的表面粗糙度Ra1设为5.0μm以下，从而能够更有效地防止在基底电极层40和中间电极层41的界面夹杂气泡或异物等。其结果，在中间电极层41中，能够抑制小孔等缺陷的产生，并且容易得到平滑的中间电极层41。因此，在本实施方式中，没有产生上述的中间电极层41的缺陷引起的不合适(氧化劣化或绝缘电阻的降低)，即使长时间暴露在高温气氛下，绝缘电阻也难以降低，且得到良好的高温负荷寿命，安装可靠性提高。
另外，在本实施方式的层叠陶瓷电容器1中，外部电极4的各电极层40、41、43中的表面粗糙度Ra的关系性成为Ra1＞Ra3≥Ra2(成为Ra3≒Ra2时，Ra2及Ra3均为1.0μm以下)。
通常，不考虑表面粗糙度形成3层结构的外部电极时，各电极层的表面粗糙度的关系性容易成为Ra1＞Ra2＞Ra3。在这种表面粗糙度的关系的情况下，由于中间电极层41的凸部，在上部电极层43容易产生局部的应力集中。另外，由于中间电极层41的凹凸，在上部电极层43产生拉伸应力。
与此相对，在本实施方式中，通过硬要使上部电极层43的表面带有若干的凹凸，设为Ra1＞Ra3≥Ra2，从而倾向于在中间电极层41的表面状态的影响下，对上部电极层43作用的应力集中及拉伸应力被缓和。其结果，在本实施方式的层叠陶瓷电容器1中，即使在安装后，施加多次从-55℃至200℃的热冲击，在上部电极层43也难以产生龟裂，即使产生龟裂也能够抑制其进行。即，通过设为Ra1＞Ra3≥Ra2，从而能得到高耐热冲击性，安装可靠性提高。
特别是，在本实施方式的层叠陶瓷电容器1中，基底电极层40的表面粗糙度Ra1为5.0μm以下，且各电极层的表面粗糙度的关系性为Ra1＞Ra3≥Ra2，更优选为Ra1＞Ra3＞Ra2(即满足5.0μm≥Ra1＞Ra3＞Ra2的关系式)。因此，在本实施方式中，能够同时满足良好的高温负荷寿命和良好的耐热冲击性，并且安装可靠性进一步提高。
另外，在本实施方式中，优选将上部电极层43的厚度Tu设为1.0μm以下。
在没有控制各电极层的表面粗糙度的现有技术的情况下(即也没有满足5.0μm≥Ra1、Ra1＞Ra3≥Ra2的任一个的情况)，如果上部电极层43的厚度Tu薄至1.0μm以下，则上部电极层43容易受到基底电极层40或中间电极层41的表面状态的影响。
另外，在现有技术的情况下，如果上部电极层43的厚度Tu厚达1.0μm以上，则虽然降低基底电极层40及中间电极层41的表面状态的影响，也倾向于上部电极层43的表面状态恶化，在上部电极层43容易产生龟裂。另外，上部电极层43包含Pd或Au等贵金属元素，因此，如果上部电极层43的厚度Tu增加，则原料成本増大。
在本实施方式中，如前述，表面粗糙度以规定的条件控制。因此，即使上部电极层43的厚度Tu薄至1.0μm以下的情况下，上部电极层43也难以受到基底电极层40或中间电极层41的表面状态的影响。其结果，在本实施方式中，在上部电极层43的厚度Tu为1.0μm以下的情况下，安装可靠性进一步提高。另外，通过将上部电极层43的厚度设为1.0μm以下，也能够降低原料成本。
另外，在本实施方式中，作为基底电极层40中所含的玻璃成分，能够包含氧化锌、氧化硼、氧化硅、以及氧化铝。通过包含这些玻璃化合物，使基底电极层40致密化，且耐镀覆性良好。
而且，在本实施方式中，作为玻璃成分含有的氧化锌及氧化硼的含量相对于其他玻璃化合物控制为规定的比率。由此，基底电极层40的耐镀覆性进一步提高。另外，能够抑制在基底电极层40的玻璃成分部分和中间电极层41之间产生浮动(密接不合适)。其结果，中间电极层41更平滑化，因此，进一步提高耐热冲击性及高温负荷寿命。
另外，在本实施方式中，在上部电极层43的表面上，能够将Ni的含有率设为5.0wt％以下。在此，“Ni的含有率为5.0wt％以下”是指在上部电极层43的合金比率中Ni为5wt％以下的意思。另外，还包含由于在上部电极层43的表面中下方的中间电极层41未露出，因此，Ni成为5wt％以下的意思。
这样，在上部电极层43的表面上，容易氧化的Ni成分的含有率被控制为规定的范围(换而言之中间电极层41未露出)，因此，即使在安装后施加200℃左右的热负荷，也能够抑制Ni氧化面上的接着强度的降低。因此，耐热冲击性及高温负荷寿命更良好，安装可靠性提高。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种改变。
例如，在本实施方式中，例示了层叠陶瓷电容器作为陶瓷电子部件，但本发明还能够应用于例如，压电元件、热敏电阻、变阻器、滤波器、以及电感器。在应用于压电元件的情况下，可以由压电体陶瓷构成陶瓷层2，在作为热敏电阻应用的情况下，可以由半导体陶瓷构成陶瓷层2，在作为电感器应用的情况下，可以由铁氧体等磁性体陶瓷构成陶瓷层2。
另外，在本实施方式中，将陶瓷层2和内部电极层3沿Z轴方向层叠，但层叠方向也可以为X轴方向或Y轴方向。该情况下，只要配合于内部电极层3的露出面形成外部电极4即可。另外，在图4所示的安装状态的说明中，在本实施方式中，使用了导电性粘接剂54作为接合材料，但除此之外，也可以使用Au-Sn系或Au-Ge系等高温焊料。
实施例
以下，基于更详细的实施例对本发明进行说明，但本发明不限定于这些实施例。
(实验1)
在实验1中，制作实施例1～20所涉及的电容器试样。作为各电容器试样的陶瓷素体10，使用层叠有将CaZrO3设为主成分的陶瓷层2和包含Ni的内部电极层3的烧结体试样。然后，对于该烧结体试样，按以下所示的顺序，形成一对外部电极4。
首先，制备成为基底电极层40的原料的金属浆料。该金属浆料通过以规定的比率制备、混炼金属粉末、玻璃成分、和媒介而得到。此时使用的玻璃成分使用ZnO、B2O3、SiO2、Al2O3作为原料，另外，混合选自BaCO3、CaCO3、SrCO3、MgCO3、或V2O5中的至少1种以上的副成分而制备。此外，玻璃化合物的平均粒径通过激光衍射法测定的结果为2.0～3.0μm。
另外，作为金属浆料中所含的金属粉末，使用混合了平均粒径为0.25μm的小径Cu粉末、平均粒径为1.0μm的中径Cu粉末、和平均粒径为3.0μm的大径Cu粉末的混合粉末。此外，各粉末的配合比在实施例1～20中变更，通过该配合比控制基底电极层40的表面粗糙度Ra1。另外，在实施例1～20中变更金属浆料中所含的玻璃成分的总量，通过该玻璃成分的比例，控制后述的中间电极层41的表面粗糙度Ra2。
基底电极层40的形成通过浸涂法来进行。具体而言，通过将烧结体试样的两端面10a和各侧面10b的一部浸渍于上述金属浆料中，并将其在700℃～900℃的温度下烧结，从而形成基底电极层40。形成的基底电极层40的厚度Tg为5μm～25μm的范围内。
接着，通过滚镀法在基底电极层40上形成作为镀Ni层的中间电极层41。具体而言，在桶容器内以规定的比率投入形成了基底电极层40的烧结体试样和φ1.0mm的金属媒介，通过使该桶容器浸透到镀Ni液(瓦特浴)中30分钟～60分钟左右，从而形成中间电极层41。形成的中间电极层41的厚度Tm为3μm～20μm的范围内。
接着，在中间电极层41上形成了上部电极层43。在实施例1～10中，通过滚镀形成Pd90-Ni10(wt％)的合金镀覆层作为上部电极层43。另一方面，在实施例11～20中，通过电解镀覆形成Au90-Ni10(wt％)的合金镀覆层作为上部电极层43。此外，即使在任意情况下，上部电极层43的厚度Tu也为1.0μm以下，具体而言，为0.1μm～0.8μm的范围内。
在形成上部电极层43后，对外部电极端面部4a实施喷砂处理。此时，在实施例1～20中变更喷出粉体的粒径及处理时间并进行实验，由此，控制上部电极层43的表面粗糙度Ra3。
通过以上的制造工序，关于各实施例1～20，分别制作300个以上的电容器试样，实施了以下所示的评价。此外，各电容器试样中的陶瓷素体10的尺寸(X轴方向的长度×Y轴方向的宽度×Z轴方向的高度)在实施例1～7及实施例11～17中设为1.6mm×0.8mm×0.8mm，在实施例8及18中设为2.0mm×1.2mm×1.2mm，在实施例9及19中设为3.2mm×1.6mm×1.6mm，在实施例10及20中设为4.5mm×3.2mm×2.0mm。
(评价)
表面粗糙度的测定
各实施例中的外部电极端面部4a的表面粗糙度通过对SEM照片进行图像分析来测定。截面观察用的试样通过由嵌入树脂固定电容器试样，在Y轴方向的大致中央位置切断，然后，对其截面(即X-Z截面)进行镜面抛光而得到。然后，在SEM观察中，使用FE-SEM(日立协和工程有限公司(日立共和エンジニアリング株式会社)制：S-4800)以10000倍～50000倍观察外部电极端面部4a的截面，每1个样品拍摄5个视野的背散射电子图像。
对这样得到的截面照片进行图像解析，关于各电极层40、41、43分别算出基准长度Lr＝50μm的算术平均粗糙度。将上部电极层43的主成分为Pd的实施例1～10的测定结果示于表1，将上部电极层43的主成分为Au的实施例11～20的测定结果示于表2。
向安装基板的安装
在实施后述的热冲击试验及高温负荷寿命试验前，将各实施例的电容器试样安装在由Si3N4构成的安装基板50上。在由Si3N4构成的安装基板50的上表面形成包含Cu的配线图案52，在其配线图案52上，使用导电性粘接剂54使各电容器试样接合。作为导电性粘接剂，使用在环氧系的热固化树脂中含有Ag的填料的耐热性的导电性粘接剂。在设置电容器试样后，通过加热处理使树脂固化，由此安装电容器试样。
热冲击试验(冷热循环试验)
对安装后的电容器试样进行热冲击试验，评价试验后的不良率。作为热冲击试验，以-55℃/150℃的冷热循环和-55℃/200℃的冷热循环的2个模式实施。具体而言，每1个循环在-55℃的气槽下保持30分钟后，在150℃或200℃的气槽下保持30分钟，将其反复1000循环。
在给予热冲击后，将电容器试样与安装基板50一起固定于嵌入树脂。然后，将其嵌入试样进行镜面抛光至电容器试样的Y轴方向的大致中央位置，使X-Z截面露出。接着，通过金属显微镜以100～500倍的倍率观察该试样，确认在外部电极4(特别是，上部电极层43)和导电性粘接剂54的接合边界是否产生开裂。对于各实施例1～20实施100次上述评价，算出产生开裂的试样的比例作为不良率。
此外，热冲击试验的不良率在-55℃/150℃的冷热循环的情况下，将5％以下设为合格与否的标准，将0％设为良好。另一方面，在-55℃/200℃的冷热循环的情况下，将20％以下设为合格与否的标准，将10％以下判断为良好，将5％以下判断为最良。将实施例1～10的评价结果示于表1，将实施例11～20的评价结果示于表2。
高温负荷试验
与热冲击试验不同，对安装后的电容器试样实施高温负荷试验，评价试验后的不良率。在高温负荷试验中，将安装后的电容器试样暴露在200℃的高温环境下1000h。此时，对电容器试样施加相对于陶瓷层2的厚度成为10V/μm的直流电压，测定试验中的绝缘电阻。将试验中的绝缘电阻降低1位以上的试样判定为故障。
对于各实施例1～20实施100次上述评价，算出判定为故障的试样的比例作为不良率。此外，就高温负荷试验中的不良率而言，将20％以下设为合格与否的标准，将10％以下判断为良好，将5％以下判断为最良。将实施例1～10的评价结果示于表1，将实施例11～20的评价结果示于表2。
(比较例1)
在比较例1中，与实施例1～10同样，将上部电极层43的主成分设为Pd，制作了电容器试样。但是，在比较例1中，在各电极层40、41、43形成时，没有特别实施表面粗糙度的控制。即，在比较例1中，在基底电极层40形成时，仅使用平均粒径3.0μm的Cu粉末作为金属浆料中所含的金属粉末。另外，在比较例1中，在上部电极层43的形成后，没有实施喷砂处理。
(比较例2)
在比较例2中，由Au构成上部电极层43的主成分，除此以外的实验条件与比较例1同样，制作了电容器试样。即，在比较例2中，没有实施用于控制各电极层40、41、43的表面粗糙度的处理。
关于比较例1和2，也进行与各实施例1～20同样的评价。将其结果示于表1及表2。
[表1]
Figure BDA0002595688100000191
[表2]
Figure BDA0002595688100000192
如表1所示，在比较例1中，基底电极层40的表面粗糙度Ra1为7.0μm以上，且各电极层40、41、43的表面粗糙度的关系性成为Ra1＞Ra2＞Ra3。在比较例1中，对于-55℃/150℃的热冲击试验，满足合格与否标准。但是，如果施加更剧烈的200℃的热负荷，则不良率上升，在比较例1中，不能满足-55℃/200℃的热冲击试验的合格与否标准，而且也不能满足高温负荷试验的合格与否标准。即，在比较例1的现有技术中，如果施加比目前更剧烈的200℃左右的热负荷，则不能确保充分的安装可靠性。
另一方面，在实施例1中，基底电极层40的表面粗糙度Ra1成为5.0μm以下。由此，在实施例1中，虽然与比较例1同样上部电极层43的厚度Tu为1.0μm以下，但-55℃/200℃的热冲击试验的不良率、以及高温负荷试验的不良率比比较例1降低。特别是，在实施例1中，满足高温负荷试验的合格与否标准。从该结果能够确认，通过将Ra1设为5.0μm以下，从而与目前(即比较例1)相比高温负荷寿命提高。
另外，在实施例2中，虽然Ra1为5.0μm以上，但是各电极层40、41、43的表面粗糙度的关系性成为Ra1＞Ra3＞Ra2。由此，在实施例2中，虽然与比较例1同样上部电极层43的厚度Tu为1.0μm以下，但是-55℃/200℃的热冲击试验的不良率、及高温负荷试验的不良率比比较例1降低。特别是，在实施例2中，满足-55℃/200℃的热冲击试验的合格与否标准。从该结果能够确认通过设为Ra1＞Ra3＞Ra2，从而与目前(即比较例1)相比耐热冲击性提高。
另外，在实施例3～7中，Ra1为5.0μm以下，且表面粗糙度的关系性成为Ra1＞Ra3＞Ra2。由此，在实施例3～7中，虽然上部电极层43的厚度Tu为1.0μm以下，但是满足热冲击试验及高温负荷试验的任一个合格与否标准。从该结果能够确认，在各电极层40、41、43的表面粗糙度满足5.0μm≥Ra1＞Ra3＞Ra2的关系式的情况下，能够使良好的耐热冲击性和良好的高温负荷寿命并存，且安装可靠性进一步提高。
此外，在实施例8～10中，改变陶瓷素体10的尺寸进行实验，但关于实施例8～10，与实施例3～7同样，满足热冲击试验和高温负荷试验的双方的合格与否标准。从该结果能够证实即使改变陶瓷素体10的尺寸，也能得到提高安装可靠性的效果。
另外，表2中表示了将上部电极层43的主成分设为Au时的评价结果。如表2所示，即使在将Au设为主成分的情况下(实施例11～20)，也能够确认与将Pd设为主成分时(实施例1～10)同样的倾向，且安装可靠性比目前(比较例2)提高。
(实验2)
在实验2中，改变基底电极层40中所含的玻璃成分的种类和含有比进行实验，制作实施例31～70的电容器试样。
具体而言，在实施例31～34中，选自氧化锌、氧化硼、氧化硅、氧化铝中3种玻璃化合物作为玻璃成分的主要化合物。另一方面，在实施例35～70中，使用氧化锌、氧化硼、氧化硅、氧化铝的全部作为玻璃成分中的主要化合物，在此之上变更玻璃成分中的氧化锌的含有比及氧化硼的含有比。
此外，在实验2的所有实施例31～70中，在玻璃成分中，除上述的主要化合物外，SrO、MgO、BaO、V2O5、CaO等副成分相对于玻璃成分整体含有1～10摩尔份左右。将实施例31～70中的玻璃成分中的主要化合物示于表3及表4。在表3及表4中，“Y”的记载是指含有对应的化合物，“N”的记载是指不含有对应的化合物。
玻璃成分的组成通过在SEM观察时通过能量分散型X射线分析(EDX，株式会社堀场制作所制：EMAX ENERGY EX-350)对基底电极层40的截面进行成分分析来确认。另外，也并用激光照射型电感耦合等离子体质量分析(LA-ICP-MS)来实施，确认玻璃成分的组成。其结果，在SEM-EDX和LA-ICP-MS的任一个中，能够确认在所有实施例中，都如进料值那样含有玻璃化合物。
关于各实施例31～70，将通过上述成分分析得到的氧化锌的含有比(α/B1)和氧化硼的含有比(β/B2)示于表3及表4。氧化锌的含有比(α/B1)是将玻璃成分整体设为100摩尔时，其它主要化合物(氧化硼、氧化硅、氧化铝)的含量之和(B1)除玻璃成分整体中的氧化锌的含量(α)的值。另外，氧化硼的含有比(β/B2)是将玻璃成分整体设为100摩尔时，氧化硅和氧化铝的含量之和(B2)除玻璃成分整体中的氧化硼的含量(β)的值。
另外，在实验2中所有实施例31～70中，各电极层40、41、43的表面粗糙度满足5.0μm≥Ra1＞Ra3＞Ra2的关系式。另外，在实施例31～57中，将上部电极层43的主成分设为Pd，在实施例61～70中，将上部电极层43的主成分设为Au。上述以外的实验条件与实验1同样，评价实验2的各实施例31～70的电容器试样的安装可靠性。将其结果示于表3及表4。
Figure BDA0002595688100000231
Figure BDA0002595688100000241
在表3中，表示上部电极层43的主成分为Pd时的实施例31～57的评价结果。首先，比较表3中的实施例31～40的评价结果，在实施例39和实施例40中，热冲击试验的不良率为10％以下，并且，高温负荷试验的不良率也成为10％以下。即，在实施例39和实施例40中，与其他实施例31～38相比，耐热冲击性和高温负荷寿命的两方进一步提高。在该实施例39、40中，在玻璃成分中包含氧化锌、氧化硼、氧化硅、氧化铝所有，且氧化锌的含有比(α/B1)为0.25～0.32的范围内，氧化硼的含有率(β/B2)为0.60～0.70的范围内。
另外，如表3所示，在实施例41～57中，改变陶瓷素体10的尺寸进行实验。在实施例41～57中，与上述情况同样，在氧化锌和氧化硼的含有比处于规定的范围的实施例45～46、51～52、57中，热冲击试验和高温负荷试验的不良率均成为10％以下。从该结果确认，在构成基底电极层40的玻璃成分中，以规定的含有比含有规定的化合物，从而耐热冲击性及高温负荷寿命进一步提高，安装可靠性进一步提高。
另外，在表4中，表示将上部电极层43的主成分设为Au的实施例61～70的评价结果。如表4所示，即使将Au设为主成分的情况下(实施例61～70)，也能够确认与将Pd设为主成分时(实施例31～57)同样的趋势，通过在玻璃成分中以规定的含有比含有规定的化合物，从而安装可靠性进一步提高。
此外，在表3及表4中省略记载，但关于实验2的实施例31～70，实施-55℃/150℃的热冲击试验。在实验2中，在所有实施例中，-55℃/150℃下的热冲击试验的不良率为0％。
(实验3)
在实验3中，变更上部电极层43中所含的Ni的含有率进行实验，制作实施例81～93的电容器试样。具体而言，在实施例81及实施例89中，由Pd90-Ni10(wt％)或Au90-Ni10(wt％)的合金镀覆构成上部电极层43。另一方面，在实施例82～88及实施例90～93中，在作为镀覆层的上部电极层43中，与实施例81、89相比降低Ni的含有率。除此以外的实验条件与实验2共通，与实验2同样评价了实施例81～93的电容器试样的安装可靠性。
另外，在实验3中，通过TEM(透射电子显微镜)-EDX对上部电极层43的表层中的Ni的含有率进行成分分析来求出。TEM观察用的测定试样通过使用聚焦离子束(FIB)的微量采样法，在从上部电极层43的最表面至深度方向上200nm左右的范围切出薄片而制作。就薄片的切出而言，每1个电容器试样至少在2个部位以上实施。此外，上述测定对于各实施例，对于10个电容器试样实施，采用得到的分析数据中的最大值作为Ni的含有率。将各实施例81～93的Ni含有率示于表5。
Figure BDA0002595688100000271
如表5所示，在实验3的所有实施例81～93中，表面粗糙度的关系性满足5.0μm≥Ra1＞Ra3≥Ra2的关系式。另外，在实验3的所有实施例81～93中，玻璃成分中的氧化锌的含有比(α/B1)为0.25～0.32的范围内，氧化硼的含有比(β/B2)为0.60～0.70的范围内。因此，在实验3的所有实施例81～93中，热冲击试验和高温负荷试验的不良率均成为10％以下，且安装可靠性高。
接着，考察上部电极层43的表层中的Ni含有率。比较实验3中的各实施例的评价结果，与Ni含有率为10wt％的实施例81及89相比，Ni含有率少的实施例82～88、90～93的各试验中的不良率降低。具体而言，在实施例82～88、90～93中，热冲击试验和高温负荷试验的不良率均成为5％以下。从该结果能够确认，通过将上部电极层43的表层中的Ni含有率设为5wt％以下，安装可靠性进一步提高。
此外，以下所示的表6示出改变上部电极层43的厚度Tu进行安装可靠性的评价的结果。表6的实施例101、103中，Tu为1.0μm以下，与实验1的实施例3、13对应。另一方面，实施例102、104中，Tu为1.0μm以上，且除此以外的结构与实施例102、104共通。
如表6所示，在实施例102、104中，虽然上部电极层43的厚度Tu厚达1.0μm以上，但是，以规定的条件控制各电极层的表面粗糙度，因此，在热冲击试验和高温负荷试验的任一个都满足合格与否标准。但是，与Tu厚的实施例102、104相比，Tu薄至1.0μm以下的实施例101、103在热冲击试验和高温负荷试验任一个中，不良率都降低。从该结果能够确认上部电极层43的厚度Tu为1.0μm以下，由此，安装可靠性进一步提高。
[表6]
Figure BDA0002595688100000281

Claims (11)

1.一种陶瓷电子部件，其中，
具有：
陶瓷素体，其由陶瓷层和内部电极层交替层叠而成；和
端面电极，其形成于所述陶瓷素体的端面，
所述端面电极具有：基底电极层，其以与所述内部电极层电连接的方式形成；中间电极层，其形成于所述基底电极层的外侧；以及上部电极层，其形成于所述中间电极层的外侧，
所述基底电极层包含金属成分和玻璃成分，
所述中间电极层包含Ni，
所述上部电极层包含Pd或Au，
在所述端面电极中，所述基底电极层的表面粗糙度Ra1为5.0μm以下。
2.根据权利要求1所述的陶瓷电子部件，其中，
在所述端面电极中，所述基底电极层的表面粗糙度Ra1和所述中间电极层的表面粗糙度Ra2及所述上部电极层的表面粗糙度Ra3的关系为Ra1＞Ra3≥Ra2。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷电子部件，其中，
所述端面电极中的所述上部电极层的厚度为1μm以下。
4.根据权利要求1或2所述的陶瓷电子部件，其中，
所述基底电极层中所含的所述玻璃成分包含氧化锌、氧化硼、氧化硅、以及氧化铝。
5.根据权利要求4所述的陶瓷电子部件，其中，
将所述玻璃成分整体设为100摩尔份，
所述氧化锌的含量相对于所述氧化硼和所述氧化硅及所述氧化铝的含量之和的比率ZnO/(B2O3+SiO2+Al2O3)为0.25～0.32，且
所述氧化硼的含量相对于所述氧化硅和所述氧化铝的含量之和的比率B2O3/(SiO2+Al2O3)为0.60～0.70。
6.根据权利要求1或2所述的陶瓷电子部件，其中，
在所述上部电极层的表面上，Ni的含有率为5.0wt％以下。
7.一种陶瓷电子部件，其中，
具有：
陶瓷素体，其由陶瓷层和内部电极层交替层叠而成；和
端面电极，其形成于所述陶瓷素体的端面，
所述端面电极具有：基底电极层，其以与所述内部电极层电连接的方式形成；中间电极层，其形成于所述基底电极层的外侧；以及上部电极层，其形成于所述中间电极层的外侧，
所述基底电极层包含金属成分和玻璃成分，
所述中间电极层包含Ni，
所述上部电极层包含Pd或Au，
在所述端面电极中，所述基底电极层的表面粗糙度Ra1为7.0μm以下，
所述基底电极层的表面粗糙度Ra1和所述中间电极层的表面粗糙度Ra2及所述上部电极层的表面粗糙度Ra3的关系为Ra1＞Ra3≥Ra2。
8.根据权利要求7所述的陶瓷电子部件，其中，
所述端面电极的所述上部电极层的厚度为1μm以下。
9.根据权利要求7或8所述的陶瓷电子部件，其中，
所述基底电极层中所含的所述玻璃成分包含氧化锌、氧化硼、氧化硅、以及氧化铝。
10.根据权利要求9所述的陶瓷电子部件，其中，
将所述玻璃成分整体设为100摩尔份，
所述氧化锌的含量相对于所述氧化硼和所述氧化硅及所述氧化铝的含量之和的比率ZnO/(B2O3+SiO2+Al2O3)为0.25～0.32，且
所述氧化硼的含量相对于所述氧化硅和所述氧化铝的含量之和的比率B2O3/(SiO2+Al2O3)为0.60～0.70。
11.根据权利要求7或8所述的陶瓷电子部件，其中，
在所述上部电极层的表面上，Ni的含有率为5.0wt％以下。
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