JP2004273919A - 電子部品の外部電極形成方法及び電子部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業工程の簡略化によるコスト削減を図れる電子部品の外部電極形成方法を提供する。
【解決手段】メッキ前部品Ｃ１１と第１のメディアＭ１１を入れたバレルＢＲ１１を銅ストライクメッキ浴ＢＴ１１に投入して電解ストライクメッキを行って下地膜１３の表面に第１銅膜１４を形成し、バレルＢＲ１１を銅ストライクメッキ浴ＢＴ１１から取り出しこれを銅メッキ浴ＢＴ１２に投入して電解メッキを行って第１銅膜１４の表面に第２銅膜１５を形成し、バレルＢＲ１１を銅メッキ浴ＢＴ１２から取り出しこれをニッケルメッキ浴ＢＴ１３に投入して電解メッキを行って第２銅膜１５の表面にニッケル膜１６を形成し、バレルＢＲ１１をニッケルメッキ浴ＢＴ１３から取り出しこれを半田メッキ浴ＢＴ１４に投入して電解メッキを行ってニッケル膜１６の表面に半田膜１７を形成する。
【選択図】 図３
【解決手段】メッキ前部品Ｃ１１と第１のメディアＭ１１を入れたバレルＢＲ１１を銅ストライクメッキ浴ＢＴ１１に投入して電解ストライクメッキを行って下地膜１３の表面に第１銅膜１４を形成し、バレルＢＲ１１を銅ストライクメッキ浴ＢＴ１１から取り出しこれを銅メッキ浴ＢＴ１２に投入して電解メッキを行って第１銅膜１４の表面に第２銅膜１５を形成し、バレルＢＲ１１を銅メッキ浴ＢＴ１２から取り出しこれをニッケルメッキ浴ＢＴ１３に投入して電解メッキを行って第２銅膜１５の表面にニッケル膜１６を形成し、バレルＢＲ１１をニッケルメッキ浴ＢＴ１３から取り出しこれを半田メッキ浴ＢＴ１４に投入して電解メッキを行ってニッケル膜１６の表面に半田膜１７を形成する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップコンデンサやチップ抵抗器等の電子部品に係る外部電極形成方法と、外部電極が改良された電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チップコンデンサやチップ抵抗器等の外部電極形成方法として、特開２００１−３５７４０号公報には、下地膜（ニッケル膜）の表面に銅膜とニッケル膜と半田膜をバレルメッキによって順に形成するものが示されている。このようにして形成された外部電極は、ニッケル膜の下側に設けた銅膜による応力緩和が可能であるため、銅膜の表面のニッケル膜及び半田膜が剥離することやこれら膜にクラックが発生することを防止できる利点がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３５７４０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように下地膜の表面に銅膜とニッケル膜と半田膜をバレルメッキによって順に形成するには、まず、図１に示すように、下地膜が形成されたメッキ前部品Ｃ１とＦｅ等の金属から成る球状の第１のメディアＭ１を第１のバレルＢＲ１に入れ、この第１のバレルＢＲ１を銅メッキ浴ＢＴ１に投入して電解メッキを行い、そして、第１のバレルＢＲ１を銅メッキ浴ＢＴ１から取り出して銅膜が形成された第１のメッキ後部品Ｃ１’と第１のメディアＭ１とを選別する。この後、図２に示すように、第１のメッキ後部品Ｃ１’とＦｅ等の金属から成る球状の第２のメディアＭ２を第２のバレルＢＲ２に入れ、この第２のバレルＢＲ２をニッケルメッキ浴ＢＴ２に投入して電解メッキを行い、そして、第２のバレルＢＲ２をニッケルメッキ浴ＢＴ２から取り出しこれを半田メッキ浴ＢＴ３に投入して電解メッキを行い、そして、第２のバレルＢＲ２を半田メッキ浴ＢＴ３から取り出してニッケル膜及び半田膜がさらに形成された第２のメッキ後部品Ｃ２と第２のメディアＭ２とを選別する必要がある。
【０００５】
つまり、下地膜の表面に銅膜とニッケル膜と半田膜をバレルメッキによって順に形成する場合、半田メッキ後に選別されたメディア（図２の符号Ｍ２）を銅メッキを行う際のメディア（図１の符号Ｍ１）として使用すると同メディアに形成される銅膜が局部的で且つ膜厚もばらついたものとなり、結果的に下地膜の表面に銅膜を均一な膜厚で良好に形成することができないため、換言すれば、同メディアを銅の電解メッキを行う際のメディアとして使用することができないため、銅メッキ用メディアをニッケル・半田メッキ用メディアとは別に用意しなければならない。また、銅メッキ用メディアをニッケル・半田メッキ用メディアとは別に用意しなければならないため、銅メッキに使用したメディアを銅メッキ後に選別する作業が必要となって作業工程の煩雑化を招く。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みて創作されたもので、その目的とするところは、作業工程の簡略化によるコスト削減を図れる電子部品の外部電極形成方法を提供することと、この外部電極形成方法によって形成された外部電極を有する電子部品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る電子部品の外部電極形成方法は、下地膜の表面に複数のメッキ膜を順に形成する電子部品の外部電極形成方法であって、下地膜の表面に電解ストライクメッキによって第１銅膜を形成し、第１銅膜の表面に電解メッキによって第２銅膜を形成し、第２銅膜の表面に電解メッキによってニッケル膜を形成し、ニッケル膜の表面に電解メッキによって半田膜を形成する、ことをその主たる特徴する。
【０００８】
この外部電極形成方法によれば、下地膜の表面に複数のメッキ膜（電解ストライクメッキによる第１銅膜と、電解メッキによる第２銅膜と、電解メッキによるニッケル膜と、電解メッキによる半田膜）を順に形成して構成された外部電極を有する電子部品を得ることができる。
【０００９】
また、半田の電解メッキで使用したメディアを銅の電解ストライクメッキに使用した場合でも該メディアの表面に薄い銅膜を均一に形成することができるので、このメディアを銅の電解メッキを行う際のメディアとしてそのまま利用することができ、２種類のメディアを用意する場合に比べてメディアに要するコスト削減を図ることができる。しかも、１つのメディアを各メッキ処理で共用できるので、２種類のメディアを用いる場合のように２回の選別作業が不要であり、１回の選別作業で一連のメッキ処理を行えることから作業工程の簡略化、ひいては生産効率の向上を図ることができる。
【００１０】
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図３は本発明に係る外部電極形成方法の一実施形態を示すもので、図中の符号Ｃ１１はメッキ前部品、Ｃ１２はメッキ後部品、Ｍ１１はメディア、ＢＲ１１はバレル、ＢＴ１１は銅ストライクメッキ浴、ＢＴ１２は銅メッキ浴、ＢＴ１３はニッケルメッキ浴、ＢＴ１４は半田メッキ浴である。
【００１２】
図３に示したメッキ前部品Ｃ１１はチップコンデンサ（積層セラミックコンデンサ）であって、図４に示すように、誘電体チップ１１と、誘電体チップ１１内に埋設された多数の内部電極１２と、誘電体チップ１１の長さ方向両端部に設けられた１対の下地膜１３とを備える。
【００１３】
誘電体チップ１１はチタン酸バリウム等の誘電体材料から成り、長さ＞幅＝高さの寸法関係を有する直方体形状を成している。内部電極１２はニッケル等の卑金属から成り、上から見た形状は略矩形状で、誘電体チップ１１の高さ方向に所定間隔を介して向き合うように配されている。この内部電極１２は誘電体チップ１１の長さ方向両端面にその端縁を交互に露出し、各露出端は下地膜１３に接続されている。下地膜１３はニッケル等の卑金属から成り、誘電体チップ１１の長さ方向両端部を覆うように形成されている。
【００１４】
ここで、前記のメッキ前部品Ｃ１１の製造方法について説明する。
【００１５】
前記のメッキ前部品Ｃ１１を得るには、まず、誘電体粉末及び樹脂バインダを含むセラミックスラリーを、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルムの表面に、ダイコータやドクターブレード等を用いて所定の厚みで塗工し、これを乾燥してグリーンシートを形成する。
【００１６】
次に、ニッケル粉末及び樹脂バインダを含む電極ペーストを、前記のグリーンシートの表面に、スクリーン印刷やグラビア印刷等の手法によって所定配列、例えばｍ×ｎ配列で順次印刷し、これを乾燥して未焼成内部電極層を形成する。
【００１７】
次に、未焼成内部電極層を形成されたグリーンシートを、未焼成内部電極層群を含むように所定の大きさで打ち抜き樹脂フィルムから剥離して、未焼成内部電極層群を有する第１の単位シートを得ると共に、未焼成内部電極層が形成されていないグリーンシートを同じ大きさで打ち抜き樹脂フィルムから剥離して、未焼成内部電極層群を有しない第２の単位シートを得る。
【００１８】
次に、第２の単位シートを所定枚数積層，熱圧着し、その表面に第１の単位シートを所定枚数積層，熱圧着し、その表面に第２の単位シートを所定枚数積層，熱圧着して積層体を得る。
【００１９】
次に、積層体を部品サイズに分断して直方体形状を成す未焼成チップを作成し、これを焼成して焼成チップを得る。この焼成チップの長さ方向両端面には内部電極１２の端縁が交互に露出している。
【００２０】
次に、前記と同じ電極ペーストを、焼成チップの長さ方向両端部に、ディップ法等の手法により塗布し、塗布ペーストを焼き付けて外部電極を形成する。勿論、未焼成チップの長さ方向両端部に電極ペーストを塗布した後に未焼成チップと塗布ペーストを同時焼成するようにしても構わない。
【００２１】
以下に、図３を参照して、前記のメッキ前部品Ｃ１１の下地膜１３の表面に複数のメッキ膜を順に形成する方法について説明する。
【００２２】
まず、メッキ前部品Ｃ１１とＦｅ等の金属から成る球状のメディアＭ１１をバレルＢＲ１１に入れ、このバレルＢＲ１１を銅ストライクメッキ浴ＢＴ１１に投入して電解ストライクメッキを行い、下地膜１３の表面に第１銅膜１４（図５参照）を形成する。処理条件にもよるがこの電解ストライクメッキで形成される第１銅膜１４（図５参照）の膜厚は部分的に形成される場合も含め概ね０．０５〜０．５μｍである。
【００２３】
この電解ストライクメッキは、通常よりも金属イオン濃度が低いメッキ液を使用して短時間で行うメッキ処理であり、下地膜１３の表面及びメディアＭ１１の表面の酸化物除去（活性化）を行うと同時に、置換膜の生成が徐々にしか起こらないことを利用して下地膜１３の表面及びメディアＭ１１の表面に密着性のある薄い銅膜を適正に形成することができる。また、この電解ストライクメッキの浴（銅ストライクメッキ浴）には、ピロリン酸銅浴，シアン化銅浴及び硫酸銅浴の何れか１つを使用することができる。
【００２４】
次に、バレルＢＲ１１を銅ストライクメッキ浴ＢＴ１１から取り出し、これを銅メッキ浴ＢＴ１２に投入して電解メッキを行い、第１銅膜１４の表面に第２銅膜１５（図５参照）を形成する。処理条件にもよるがこの電解メッキで形成される第２銅膜１５（図５参照）の膜厚は概ね１．０〜８．０μｍである。
【００２５】
次に、バレルＢＲ１１を銅メッキ浴ＢＴ１２から取り出し、これをニッケルメッキ浴ＢＴ１３に投入して電解メッキを行い、第２銅膜１５の表面にニッケル膜１６（図５参照）を形成する。処理条件にもよるがこの電解メッキで形成されるニッケル膜１６（図５参照）の膜厚は概ね１．０〜５．０μｍである。
【００２６】
次に、バレルＢＲ１１をニッケルメッキ浴ＢＴ１３から取り出し、これを半田メッキ浴ＢＴ１４に投入して電解メッキを行い、ニッケル膜１６の表面に好ましくは鉛フリーの半田、例えば錫または錫−Ｘ系合金（Ｘは銅，ビスマス，銀等の鉛以外の金属）から成る半田膜１７（図５参照）を形成する。処理条件にもよるがこの電解メッキで形成される半田膜１７（図５参照）の膜厚は概ね１．０〜１０．０μｍである。
【００２７】
次に、バレルＢＲ１１を半田メッキ浴ＢＴ１４から取り出し、メッキ後部品Ｃ１２とメディアＭ１１とを選別する。選別されたメディアＭ１１は、メッキ前部品Ｃ１１の下地膜１３の表面に電解ストライクメッキによって第１銅膜１４を形成する際のメディアとして再利用される。
【００２８】
ここで、前述の外部電極形成方法、特に、下地膜の表面に電解ストライクメッキによって第１銅膜１４を形成し、この第１銅膜１４の表面に電解メッキによって第２銅膜１５を形成する場合の具体例について説明する。
【００２９】
図６に示す試料１及び２は、銅ストライクメッキ浴としてピロリン酸銅浴を使用した場合の検証例を示す。ピロリン酸銅浴はピロリン酸第二銅及びピロリン酸カリウムを溶質としたメッキ液を使用するもので、試料１及び２は各々図６に記載の処理条件で銅の電解ストライクメッキを施して第１銅膜１４を形成した後、表右側に記した処理条件で銅の電解メッキを施して第２銅膜１５を形成したものである。因みに、銅の電解ストライクメッキには、半田メッキとして錫メッキを施した後のメディアを使用した。
【００３０】
図７に示す試料３〜５は、銅ストライクメッキ浴としてシアン化銅浴を使用した場合の検証例を示す。シアン化銅浴はシアン化第一銅及びシアン化ナトリウムまたはシアン化カリウムを溶質とし必要に応じてロッセル塩と炭酸ナトリウムを添加したメッキ液を使用するもので、試料３〜５は各々図７に記載の処理条件で銅の電解ストライクメッキを施して第１銅膜１４を形成した後、試料１及び２と同じ処理条件で銅の電解メッキを施して第２銅膜１５を形成したものである。因みに、銅の電解ストライクメッキには、半田メッキとして錫メッキを施した後のメディアを使用した。
【００３１】
図８に示す試料６〜８は、銅ストライクメッキ浴として硫酸銅浴を使用した場合の検証例を示す。硫酸銅浴は硫酸第二銅と硫酸を溶質とし必要に応じて塩素イオンを添加したメッキ液を使用するもので、試料６〜８は各々図８に記載の処理条件で銅の電解ストライクメッキを施して第１銅膜１４を形成した後、試料１及び２と同じ処理条件で銅の電解メッキを施して第２銅膜１５を形成したものである。因みに、銅の電解ストライクメッキには、半田メッキとして錫メッキを施した後のメディアを使用した。
【００３２】
図９には試料１〜８に形成された第２銅膜の膜厚の平均値，標準偏差及び変動係数をそれぞれ示す。図９から判るように、銅の電解メッキを行う前に銅の電解ストライクメッキを行った場合には、使用する浴の組成に拘わらず第２銅膜として１．６μｍ前後の適切な膜厚を得ることができる。図示を省略したが、銅の電解メッキを行う前に銅の電解ストライクメッキを行わない場合に下地膜に形成される銅膜の膜厚は前記の半分程度で不均一なものであって、標準偏差も約倍近い値であったことを付記する。
【００３３】
また、ピロリン酸銅浴を使用した試料１では銅の電解ストライクメッキ時におけるメディアからの錫の溶出量はメディア１ｋｇに対し３４ｍｇであり、Ｐ比の高いピロリン酸銅浴を使用した試料２では銅の電解ストライクメッキ時におけるメディアからの錫の溶出量はメディア１ｋｇに対し４５１ｍｇであり試料１よりも置換反応が増加していることが判明したが、この後の銅の電解メッキでは何れも１．６０μｍまたは１．６４μｍといった適切な膜厚を得ることができた。
【００３４】
銅ストライクメッキ浴ＢＴ１１には前記のピロリン酸銅浴やシアン化銅浴や硫酸銅浴を適宜使用することができるが、実際上は、メッキ前部品Ｃ１１へのダメージが少なく且つ環境への負荷が少ないピロリン酸銅浴を使用することが好ましい。
【００３５】
このピロリン酸銅浴を使用する場合には、図６におけるＰ比を５．５〜１４、好ましくは６〜１０の範囲内に設定する。このＰ比は、ピロリン酸銅浴における｛ピロリン酸根（Ｐ２Ｏ７ ２−）の濃度（ｇ／Ｌ）｝／｛銅イオン（Ｃｕ２＋）の濃度（ｇ／Ｌ）｝を表すもので、Ｐ比が５．５未満の場合にはピロリン酸根不足による不溶性錯塩の生成を招き、Ｐ比が１４を越える場合には置換膜の生成速度が高まってメディアＭ１１の表面及びメッキ前部品Ｃ１１の下地膜１３の表面に形成される第１銅膜１４の密着性が低下する。また、Ｐ比が６〜１０の範囲内にあるときは、密着性の高い第１銅膜１４が得られ、且つ、不溶性錯塩の生成及び錫の溶出が抑えられることで浴寿命を長く保つことができる。
【００３６】
また、試料１及び２では銅塩としてピロリン酸第二銅を使用したが、銅イオン（Ｃｕ２＋）の生成が可能であればこれの代わりに硫酸第二銅や酢酸第二銅や硝酸第二銅や塩化銅等の他の銅塩も使用できる。
【００３７】
このように、前述の外部電極方法によれば、下地膜１３の表面に４つのメッキ膜、即ち、電解ストライクメッキによる第１銅膜１４と、電解メッキによる第２銅膜１５と、電解メッキによるニッケル膜１６と、電解メッキによる半田膜１７を順に形成して構成された外部電極を有するチップコンデンサを得ることができる。この外部電極形成方法は、前記のチップコンデンサ以外の電子部品、例えばチップ抵抗器やチップインダクタやチップコンデンサアレイやチップ抵抗アレイやチップインダクタアレイ等に外部電極を形成する場合にも適用できることは言うまでもない。
【００３８】
また、半田の電解メッキで使用したメディアＭ１１を銅の電解ストライクメッキに使用した場合でも該メディアＭ１１の表面に薄い銅膜を均一に形成することができるので、このメディアＭ１１を銅の電解メッキを行う際のメディアとしてそのまま利用することができ、２種類のメディアを用意する場合に比べてメディアに要するコスト削減を図ることができる。しかも、１つのメディアＭ１１を各メッキ処理で共用できるので、２種類のメディアを用いる場合のように２回の選別作業が不要であり、１回の選別作業で一連のメッキ処理を行えることから作業工程の簡略化、ひいては生産効率の向上を図ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、作業工程の簡略化によるコスト削減を図れる電子部品の外部電極形成方法と、この外部電極形成方法によって形成された外部電極を有する電子部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の外部電極形成方法を示す図
【図２】従来の外部電極形成方法を示す図
【図３】本発明に依る外部電極形成方法を示す図
【図４】図３に示したメッキ前部品の断面図
【図５】図３に示したメッキ後部品の断面図
【図６】銅ストライクメッキ浴としてピロリン酸銅浴を使用した場合の検証例（試料１及び２）を示す表
【図７】銅ストライクメッキ浴としてシアン化銅浴を使用した場合の検証例（試料３〜５）を示す表
【図８】銅ストライクメッキ浴として硫酸銅浴を使用した場合の検証例（試料６〜８）を示す表
【図９】試料１〜８に形成された第２銅膜の膜厚の平均値，標準偏差及び変動係数をそれぞれ示す表
【符号の説明】
Ｃ１１…メッキ前部品、Ｃ１２…メッキ後部品、１１…誘電体チップ、１２…内部電極、１３…下地膜、１４…第１銅膜、１５…第２銅膜、１６…ニッケル膜、１７…半田膜、Ｍ１１…メディア、ＢＲ１１…バレル、ＢＴ１１…銅ストライクメッキ浴、ＢＴ１２…銅メッキ浴、ＢＴ１３…ニッケルメッキ浴、ＢＴ１４…半田メッキ浴。
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップコンデンサやチップ抵抗器等の電子部品に係る外部電極形成方法と、外部電極が改良された電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チップコンデンサやチップ抵抗器等の外部電極形成方法として、特開２００１−３５７４０号公報には、下地膜（ニッケル膜）の表面に銅膜とニッケル膜と半田膜をバレルメッキによって順に形成するものが示されている。このようにして形成された外部電極は、ニッケル膜の下側に設けた銅膜による応力緩和が可能であるため、銅膜の表面のニッケル膜及び半田膜が剥離することやこれら膜にクラックが発生することを防止できる利点がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３５７４０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように下地膜の表面に銅膜とニッケル膜と半田膜をバレルメッキによって順に形成するには、まず、図１に示すように、下地膜が形成されたメッキ前部品Ｃ１とＦｅ等の金属から成る球状の第１のメディアＭ１を第１のバレルＢＲ１に入れ、この第１のバレルＢＲ１を銅メッキ浴ＢＴ１に投入して電解メッキを行い、そして、第１のバレルＢＲ１を銅メッキ浴ＢＴ１から取り出して銅膜が形成された第１のメッキ後部品Ｃ１’と第１のメディアＭ１とを選別する。この後、図２に示すように、第１のメッキ後部品Ｃ１’とＦｅ等の金属から成る球状の第２のメディアＭ２を第２のバレルＢＲ２に入れ、この第２のバレルＢＲ２をニッケルメッキ浴ＢＴ２に投入して電解メッキを行い、そして、第２のバレルＢＲ２をニッケルメッキ浴ＢＴ２から取り出しこれを半田メッキ浴ＢＴ３に投入して電解メッキを行い、そして、第２のバレルＢＲ２を半田メッキ浴ＢＴ３から取り出してニッケル膜及び半田膜がさらに形成された第２のメッキ後部品Ｃ２と第２のメディアＭ２とを選別する必要がある。
【０００５】
つまり、下地膜の表面に銅膜とニッケル膜と半田膜をバレルメッキによって順に形成する場合、半田メッキ後に選別されたメディア（図２の符号Ｍ２）を銅メッキを行う際のメディア（図１の符号Ｍ１）として使用すると同メディアに形成される銅膜が局部的で且つ膜厚もばらついたものとなり、結果的に下地膜の表面に銅膜を均一な膜厚で良好に形成することができないため、換言すれば、同メディアを銅の電解メッキを行う際のメディアとして使用することができないため、銅メッキ用メディアをニッケル・半田メッキ用メディアとは別に用意しなければならない。また、銅メッキ用メディアをニッケル・半田メッキ用メディアとは別に用意しなければならないため、銅メッキに使用したメディアを銅メッキ後に選別する作業が必要となって作業工程の煩雑化を招く。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みて創作されたもので、その目的とするところは、作業工程の簡略化によるコスト削減を図れる電子部品の外部電極形成方法を提供することと、この外部電極形成方法によって形成された外部電極を有する電子部品を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る電子部品の外部電極形成方法は、下地膜の表面に複数のメッキ膜を順に形成する電子部品の外部電極形成方法であって、下地膜の表面に電解ストライクメッキによって第１銅膜を形成し、第１銅膜の表面に電解メッキによって第２銅膜を形成し、第２銅膜の表面に電解メッキによってニッケル膜を形成し、ニッケル膜の表面に電解メッキによって半田膜を形成する、ことをその主たる特徴する。
【０００８】
この外部電極形成方法によれば、下地膜の表面に複数のメッキ膜（電解ストライクメッキによる第１銅膜と、電解メッキによる第２銅膜と、電解メッキによるニッケル膜と、電解メッキによる半田膜）を順に形成して構成された外部電極を有する電子部品を得ることができる。
【０００９】
また、半田の電解メッキで使用したメディアを銅の電解ストライクメッキに使用した場合でも該メディアの表面に薄い銅膜を均一に形成することができるので、このメディアを銅の電解メッキを行う際のメディアとしてそのまま利用することができ、２種類のメディアを用意する場合に比べてメディアに要するコスト削減を図ることができる。しかも、１つのメディアを各メッキ処理で共用できるので、２種類のメディアを用いる場合のように２回の選別作業が不要であり、１回の選別作業で一連のメッキ処理を行えることから作業工程の簡略化、ひいては生産効率の向上を図ることができる。
【００１０】
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図３は本発明に係る外部電極形成方法の一実施形態を示すもので、図中の符号Ｃ１１はメッキ前部品、Ｃ１２はメッキ後部品、Ｍ１１はメディア、ＢＲ１１はバレル、ＢＴ１１は銅ストライクメッキ浴、ＢＴ１２は銅メッキ浴、ＢＴ１３はニッケルメッキ浴、ＢＴ１４は半田メッキ浴である。
【００１２】
図３に示したメッキ前部品Ｃ１１はチップコンデンサ（積層セラミックコンデンサ）であって、図４に示すように、誘電体チップ１１と、誘電体チップ１１内に埋設された多数の内部電極１２と、誘電体チップ１１の長さ方向両端部に設けられた１対の下地膜１３とを備える。
【００１３】
誘電体チップ１１はチタン酸バリウム等の誘電体材料から成り、長さ＞幅＝高さの寸法関係を有する直方体形状を成している。内部電極１２はニッケル等の卑金属から成り、上から見た形状は略矩形状で、誘電体チップ１１の高さ方向に所定間隔を介して向き合うように配されている。この内部電極１２は誘電体チップ１１の長さ方向両端面にその端縁を交互に露出し、各露出端は下地膜１３に接続されている。下地膜１３はニッケル等の卑金属から成り、誘電体チップ１１の長さ方向両端部を覆うように形成されている。
【００１４】
ここで、前記のメッキ前部品Ｃ１１の製造方法について説明する。
【００１５】
前記のメッキ前部品Ｃ１１を得るには、まず、誘電体粉末及び樹脂バインダを含むセラミックスラリーを、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルムの表面に、ダイコータやドクターブレード等を用いて所定の厚みで塗工し、これを乾燥してグリーンシートを形成する。
【００１６】
次に、ニッケル粉末及び樹脂バインダを含む電極ペーストを、前記のグリーンシートの表面に、スクリーン印刷やグラビア印刷等の手法によって所定配列、例えばｍ×ｎ配列で順次印刷し、これを乾燥して未焼成内部電極層を形成する。
【００１７】
次に、未焼成内部電極層を形成されたグリーンシートを、未焼成内部電極層群を含むように所定の大きさで打ち抜き樹脂フィルムから剥離して、未焼成内部電極層群を有する第１の単位シートを得ると共に、未焼成内部電極層が形成されていないグリーンシートを同じ大きさで打ち抜き樹脂フィルムから剥離して、未焼成内部電極層群を有しない第２の単位シートを得る。
【００１８】
次に、第２の単位シートを所定枚数積層，熱圧着し、その表面に第１の単位シートを所定枚数積層，熱圧着し、その表面に第２の単位シートを所定枚数積層，熱圧着して積層体を得る。
【００１９】
次に、積層体を部品サイズに分断して直方体形状を成す未焼成チップを作成し、これを焼成して焼成チップを得る。この焼成チップの長さ方向両端面には内部電極１２の端縁が交互に露出している。
【００２０】
次に、前記と同じ電極ペーストを、焼成チップの長さ方向両端部に、ディップ法等の手法により塗布し、塗布ペーストを焼き付けて外部電極を形成する。勿論、未焼成チップの長さ方向両端部に電極ペーストを塗布した後に未焼成チップと塗布ペーストを同時焼成するようにしても構わない。
【００２１】
以下に、図３を参照して、前記のメッキ前部品Ｃ１１の下地膜１３の表面に複数のメッキ膜を順に形成する方法について説明する。
【００２２】
まず、メッキ前部品Ｃ１１とＦｅ等の金属から成る球状のメディアＭ１１をバレルＢＲ１１に入れ、このバレルＢＲ１１を銅ストライクメッキ浴ＢＴ１１に投入して電解ストライクメッキを行い、下地膜１３の表面に第１銅膜１４（図５参照）を形成する。処理条件にもよるがこの電解ストライクメッキで形成される第１銅膜１４（図５参照）の膜厚は部分的に形成される場合も含め概ね０．０５〜０．５μｍである。
【００２３】
この電解ストライクメッキは、通常よりも金属イオン濃度が低いメッキ液を使用して短時間で行うメッキ処理であり、下地膜１３の表面及びメディアＭ１１の表面の酸化物除去（活性化）を行うと同時に、置換膜の生成が徐々にしか起こらないことを利用して下地膜１３の表面及びメディアＭ１１の表面に密着性のある薄い銅膜を適正に形成することができる。また、この電解ストライクメッキの浴（銅ストライクメッキ浴）には、ピロリン酸銅浴，シアン化銅浴及び硫酸銅浴の何れか１つを使用することができる。
【００２４】
次に、バレルＢＲ１１を銅ストライクメッキ浴ＢＴ１１から取り出し、これを銅メッキ浴ＢＴ１２に投入して電解メッキを行い、第１銅膜１４の表面に第２銅膜１５（図５参照）を形成する。処理条件にもよるがこの電解メッキで形成される第２銅膜１５（図５参照）の膜厚は概ね１．０〜８．０μｍである。
【００２５】
次に、バレルＢＲ１１を銅メッキ浴ＢＴ１２から取り出し、これをニッケルメッキ浴ＢＴ１３に投入して電解メッキを行い、第２銅膜１５の表面にニッケル膜１６（図５参照）を形成する。処理条件にもよるがこの電解メッキで形成されるニッケル膜１６（図５参照）の膜厚は概ね１．０〜５．０μｍである。
【００２６】
次に、バレルＢＲ１１をニッケルメッキ浴ＢＴ１３から取り出し、これを半田メッキ浴ＢＴ１４に投入して電解メッキを行い、ニッケル膜１６の表面に好ましくは鉛フリーの半田、例えば錫または錫−Ｘ系合金（Ｘは銅，ビスマス，銀等の鉛以外の金属）から成る半田膜１７（図５参照）を形成する。処理条件にもよるがこの電解メッキで形成される半田膜１７（図５参照）の膜厚は概ね１．０〜１０．０μｍである。
【００２７】
次に、バレルＢＲ１１を半田メッキ浴ＢＴ１４から取り出し、メッキ後部品Ｃ１２とメディアＭ１１とを選別する。選別されたメディアＭ１１は、メッキ前部品Ｃ１１の下地膜１３の表面に電解ストライクメッキによって第１銅膜１４を形成する際のメディアとして再利用される。
【００２８】
ここで、前述の外部電極形成方法、特に、下地膜の表面に電解ストライクメッキによって第１銅膜１４を形成し、この第１銅膜１４の表面に電解メッキによって第２銅膜１５を形成する場合の具体例について説明する。
【００２９】
図６に示す試料１及び２は、銅ストライクメッキ浴としてピロリン酸銅浴を使用した場合の検証例を示す。ピロリン酸銅浴はピロリン酸第二銅及びピロリン酸カリウムを溶質としたメッキ液を使用するもので、試料１及び２は各々図６に記載の処理条件で銅の電解ストライクメッキを施して第１銅膜１４を形成した後、表右側に記した処理条件で銅の電解メッキを施して第２銅膜１５を形成したものである。因みに、銅の電解ストライクメッキには、半田メッキとして錫メッキを施した後のメディアを使用した。
【００３０】
図７に示す試料３〜５は、銅ストライクメッキ浴としてシアン化銅浴を使用した場合の検証例を示す。シアン化銅浴はシアン化第一銅及びシアン化ナトリウムまたはシアン化カリウムを溶質とし必要に応じてロッセル塩と炭酸ナトリウムを添加したメッキ液を使用するもので、試料３〜５は各々図７に記載の処理条件で銅の電解ストライクメッキを施して第１銅膜１４を形成した後、試料１及び２と同じ処理条件で銅の電解メッキを施して第２銅膜１５を形成したものである。因みに、銅の電解ストライクメッキには、半田メッキとして錫メッキを施した後のメディアを使用した。
【００３１】
図８に示す試料６〜８は、銅ストライクメッキ浴として硫酸銅浴を使用した場合の検証例を示す。硫酸銅浴は硫酸第二銅と硫酸を溶質とし必要に応じて塩素イオンを添加したメッキ液を使用するもので、試料６〜８は各々図８に記載の処理条件で銅の電解ストライクメッキを施して第１銅膜１４を形成した後、試料１及び２と同じ処理条件で銅の電解メッキを施して第２銅膜１５を形成したものである。因みに、銅の電解ストライクメッキには、半田メッキとして錫メッキを施した後のメディアを使用した。
【００３２】
図９には試料１〜８に形成された第２銅膜の膜厚の平均値，標準偏差及び変動係数をそれぞれ示す。図９から判るように、銅の電解メッキを行う前に銅の電解ストライクメッキを行った場合には、使用する浴の組成に拘わらず第２銅膜として１．６μｍ前後の適切な膜厚を得ることができる。図示を省略したが、銅の電解メッキを行う前に銅の電解ストライクメッキを行わない場合に下地膜に形成される銅膜の膜厚は前記の半分程度で不均一なものであって、標準偏差も約倍近い値であったことを付記する。
【００３３】
また、ピロリン酸銅浴を使用した試料１では銅の電解ストライクメッキ時におけるメディアからの錫の溶出量はメディア１ｋｇに対し３４ｍｇであり、Ｐ比の高いピロリン酸銅浴を使用した試料２では銅の電解ストライクメッキ時におけるメディアからの錫の溶出量はメディア１ｋｇに対し４５１ｍｇであり試料１よりも置換反応が増加していることが判明したが、この後の銅の電解メッキでは何れも１．６０μｍまたは１．６４μｍといった適切な膜厚を得ることができた。
【００３４】
銅ストライクメッキ浴ＢＴ１１には前記のピロリン酸銅浴やシアン化銅浴や硫酸銅浴を適宜使用することができるが、実際上は、メッキ前部品Ｃ１１へのダメージが少なく且つ環境への負荷が少ないピロリン酸銅浴を使用することが好ましい。
【００３５】
このピロリン酸銅浴を使用する場合には、図６におけるＰ比を５．５〜１４、好ましくは６〜１０の範囲内に設定する。このＰ比は、ピロリン酸銅浴における｛ピロリン酸根（Ｐ２Ｏ７ ２−）の濃度（ｇ／Ｌ）｝／｛銅イオン（Ｃｕ２＋）の濃度（ｇ／Ｌ）｝を表すもので、Ｐ比が５．５未満の場合にはピロリン酸根不足による不溶性錯塩の生成を招き、Ｐ比が１４を越える場合には置換膜の生成速度が高まってメディアＭ１１の表面及びメッキ前部品Ｃ１１の下地膜１３の表面に形成される第１銅膜１４の密着性が低下する。また、Ｐ比が６〜１０の範囲内にあるときは、密着性の高い第１銅膜１４が得られ、且つ、不溶性錯塩の生成及び錫の溶出が抑えられることで浴寿命を長く保つことができる。
【００３６】
また、試料１及び２では銅塩としてピロリン酸第二銅を使用したが、銅イオン（Ｃｕ２＋）の生成が可能であればこれの代わりに硫酸第二銅や酢酸第二銅や硝酸第二銅や塩化銅等の他の銅塩も使用できる。
【００３７】
このように、前述の外部電極方法によれば、下地膜１３の表面に４つのメッキ膜、即ち、電解ストライクメッキによる第１銅膜１４と、電解メッキによる第２銅膜１５と、電解メッキによるニッケル膜１６と、電解メッキによる半田膜１７を順に形成して構成された外部電極を有するチップコンデンサを得ることができる。この外部電極形成方法は、前記のチップコンデンサ以外の電子部品、例えばチップ抵抗器やチップインダクタやチップコンデンサアレイやチップ抵抗アレイやチップインダクタアレイ等に外部電極を形成する場合にも適用できることは言うまでもない。
【００３８】
また、半田の電解メッキで使用したメディアＭ１１を銅の電解ストライクメッキに使用した場合でも該メディアＭ１１の表面に薄い銅膜を均一に形成することができるので、このメディアＭ１１を銅の電解メッキを行う際のメディアとしてそのまま利用することができ、２種類のメディアを用意する場合に比べてメディアに要するコスト削減を図ることができる。しかも、１つのメディアＭ１１を各メッキ処理で共用できるので、２種類のメディアを用いる場合のように２回の選別作業が不要であり、１回の選別作業で一連のメッキ処理を行えることから作業工程の簡略化、ひいては生産効率の向上を図ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、作業工程の簡略化によるコスト削減を図れる電子部品の外部電極形成方法と、この外部電極形成方法によって形成された外部電極を有する電子部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の外部電極形成方法を示す図
【図２】従来の外部電極形成方法を示す図
【図３】本発明に依る外部電極形成方法を示す図
【図４】図３に示したメッキ前部品の断面図
【図５】図３に示したメッキ後部品の断面図
【図６】銅ストライクメッキ浴としてピロリン酸銅浴を使用した場合の検証例（試料１及び２）を示す表
【図７】銅ストライクメッキ浴としてシアン化銅浴を使用した場合の検証例（試料３〜５）を示す表
【図８】銅ストライクメッキ浴として硫酸銅浴を使用した場合の検証例（試料６〜８）を示す表
【図９】試料１〜８に形成された第２銅膜の膜厚の平均値，標準偏差及び変動係数をそれぞれ示す表
【符号の説明】
Ｃ１１…メッキ前部品、Ｃ１２…メッキ後部品、１１…誘電体チップ、１２…内部電極、１３…下地膜、１４…第１銅膜、１５…第２銅膜、１６…ニッケル膜、１７…半田膜、Ｍ１１…メディア、ＢＲ１１…バレル、ＢＴ１１…銅ストライクメッキ浴、ＢＴ１２…銅メッキ浴、ＢＴ１３…ニッケルメッキ浴、ＢＴ１４…半田メッキ浴。
Claims (4)
- 下地膜の表面に複数のメッキ膜を順に形成する電子部品の外部電極形成方法であって、
下地膜の表面に電解ストライクメッキによって第１銅膜を形成し、第１銅膜の表面に電解メッキによって第２銅膜を形成し、第２銅膜の表面に電解メッキによってニッケル膜を形成し、ニッケル膜の表面に電解メッキによって半田膜を形成する、
ことを特徴する電子部品の外部電極形成方法。 - 銅の電解ストライクメッキの浴としてピロリン酸銅浴，シアン化銅浴及び硫酸銅浴の何れか１つを使用する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の外部電極形成方法。 - 銅の電解ストライクメッキの浴としてピロリン酸銅浴を使用し、｛ピロリン酸根の濃度（ｇ／Ｌ）｝／｛銅イオンの濃度（ｇ／Ｌ）｝で表わされるＰ比を６〜１０の範囲内に設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の外部電極形成方法。 - 下地膜の表面に複数のメッキ膜を順に形成して構成された外部電極を有する電子部品であって、
前記複数のメッキ膜は、下地膜の表面に電解ストライクメッキによって形成された第１銅膜と、第１銅膜の表面に電解メッキによって形成された第２銅膜と、第２銅膜の表面に電解メッキによって形成されたニッケル膜と、ニッケル膜の表面に電解メッキによって形成された半田膜とを備える、
ことを特徴する電子部品。
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