JP2009277716A - 積層セラミック電子部品およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 積層セラミック電子部品の内部電極を互いに接続する外部電極を、積層体の端面上に直接めっきを施すことによって形成した場合、熱処理時にめっき成分が内部電極側へ大きく拡散流入し、めっき層にカーケンダルボイドが発生する。
【解決手段】 前記積層体の前記所定の面に露出した複数の前記内部電極の各端部に特定の金属を主成分とするめっき析出物を析出させ、かつ前記めっき析出物が相互に接続されるように前記めっき析出物をめっき成長させ、それによって、連続しためっき層を形成するようにめっきするめっき工程を有し、前記めっき層の主成分となる特定の金属が前記内部電極を構成する金属と異なり、かつ、前記めっき層の全域にわたって前記内部電極を構成する金属と同種の金属が存在していることを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】 前記積層体の前記所定の面に露出した複数の前記内部電極の各端部に特定の金属を主成分とするめっき析出物を析出させ、かつ前記めっき析出物が相互に接続されるように前記めっき析出物をめっき成長させ、それによって、連続しためっき層を形成するようにめっきするめっき工程を有し、前記めっき層の主成分となる特定の金属が前記内部電極を構成する金属と異なり、かつ、前記めっき層の全域にわたって前記内部電極を構成する金属と同種の金属が存在していることを特徴とする。
【選択図】図２
Description
この発明は、積層セラミック電子部品およびその製造方法に関するものであり、特に、外部電極が積層体の外表面上に、直接、めっきを施すことにより形成された、積層セラミック電子部品およびその製造方法に関するものである。
図５に示すように、積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品１０１は、一般に、積層された複数のセラミック層１０３と、セラミック層１０３間の界面に沿って形成された複数の層状の内部電極１０４および１０５とを含む、積層体１０２を備えている。積層体１０２の一方および他方の端面１０６および１０７には、それぞれ、複数の内部電極１０４および複数の内部電極１０５の各端部が露出していて、これら内部電極１０４の各端部および内部電極１０５の各端部を、それぞれ、互いに電気的に接続するように、外部電極がそれぞれ形成されている。
外部電極の形成にあたっては、一般に、金属成分とガラス成分とを含む金属ペーストを積層体１０２の端面１０６および１０７上に塗布し、次いで焼き付けることにより、ペースト電極層１０８および１０９がまず形成される。次に、ペースト電極層１０８、１０９上に、たとえばＮｉを主成分とする第１のめっき層１１０、１１１が形成され、さらにその上に、たとえばＳｎを主成分とする第２のめっき層１１２、１１３が形成される。すなわち、外部電極の各々は、ペースト電極層１０８、１０９、第１のめっき層１１０、１１１、および第２のめっき層１１２、１１３の３層構造より構成される。
外部電極は、積層セラミック電子部品１０１がはんだを用いて基板に実装される際に、はんだとの濡れ性が良好であることが求められる。同時に、外部電極に対しては、互いに電気的に絶縁された状態にある複数の内部電極を互いに電気的に接続する役割が求められる。はんだ濡れ性の確保の役割は、上述した第２のめっき層１１２、１１３が果たしており、内部電極１０３および１０４相互の電気的接続の役割は、ペースト電極層１０８、１０９が果たしている。第１のめっき層１１０、１１１は、はんだ接合時のはんだ喰われを防止する役割を果たしている。
しかし、ペースト電極層１０８、１０９は、その厚みが数十μｍ〜数百μｍと大きい。したがって、この積層セラミック電子部品１０１の寸法を一定の規格値に収めるためには、このペースト電極層の体積を確保する必要が生じる分、不所望にも、静電容量確保のための実効体積を減少させる必要が生じる。一方、第１のめっき層１１０、１１１および第２のめっき層１１２、１１３はその厚みが数μｍ程度であるため、仮にめっき層のみで外部電極を構成できれば、静電容量確保のための実効体積をより多く確保することができる。
たとえば、特開昭６３−１６９０１４号公報（特許文献１）には、積層体の、内部電極が露出した側壁面の全面に対し、側壁面に露出した内部電極が短絡されるように、無電解めっきによって導電性金属層を析出させる方法が開示されている。
特開昭６３−１６９０１４号公報
特許文献１に記載の積層セラミック電子部品の例としては、Ｎｉを主成分とする内部電極を有する積層体に対し、この内部電極の露出した面に対して直接Ｃｕめっきを行う積層セラミックコンデンサがあげられる。
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、内部電極の露出した面に対し直接めっきを行うので、めっき浴が積層体の内部に浸入しやすい。このめっき浴などの水分を除去すべく、めっき後に８００℃程度の熱処理を行った場合、めっき層中のＣｕが内部電極に向かって大きく拡散し、めっき層にカーケンダルボイドが発生することがあった。このカーケンダルボイドが仮にめっき層の表面に開口した場合、水分の積層体内部へ浸入し、高温・高湿負荷時の寿命特性が劣化するという問題が生じる。
そこで、この発明の目的は、上記のような問題を解決し得る、積層セラミック電子部品、および積層セラミック電子部品の製造方法を提供しようとすることである。
本発明は、まず、積層された複数のセラミック層および前記セラミック層間の界面に沿って形成された複数の内部電極を含み、前記内部電極の各端部が所定の面に露出している、積層体を用意する工程と、前記積層体の前記所定の面に露出した複数の前記内部電極の各端部を互いに電気的に接続するように、前記積層体の前記所定の面上にめっき層を形成する工程とを含む、積層セラミック電子部品の製造方法に向けられる。
この発明では、前述した技術的課題を解決するため、前記めっき層を形成する工程は、前記積層体の前記所定の面に露出した複数の前記内部電極の各端部に特定の金属を主成分とするめっき析出物を析出させ、かつ前記めっき析出物が相互に接続されるように前記めっき析出物をめっき成長させ、それによって、連続しためっき層を形成するようにめっきする工程を有することを特徴とする。そして、前記めっき層の主成分となる特定の金属が前記内部電極を構成する金属と異なり、かつ、前記めっき層の全域にわたって前記内部電極を構成する金属と同種の金属が存在していることを特徴とする。
また、上述のめっき工程における、内部電極を構成する金属と同種の金属が存在した特定の金属を主成分とするめっき層を形成するには、前記特定の金属のイオンまたは錯体、ならびに前記内部電極を構成する金属と同種金属のイオンまたは錯体、を含むめっき浴を用いてめっきする方法が好ましい。さらに別の方法として、前記特定の金属のイオンまたは錯体を含み、かつ前記内部電極を構成する金属と同種の金属粒子が分散しためっき浴を用いてめっきする方法も好ましい。
なお、前記特定の金属がＣｕであり、前記内部電極を構成する金属がＮｉであるとき、本発明はさらに効果的である。
また、この発明では、前述した技術的課題を解決するため、前記めっき層を形成する工程は、前記積層体の前記所定の面に露出した複数の前記内部電極の各端部に特定の金属を主成分とするめっき析出物を析出させ、かつ前記めっき析出物が相互に接続されるように前記めっき析出物をめっき成長させ、それによって、連続しためっき層を形成するようにめっきする第１のめっき工程と、さらに、前記内部電極を構成する金属と同種の金属を主成分とするめっき層を形成する第２のめっき工程と、第２のめっき工程の後に８００℃以上の温度にて熱処理する工程と、を有することを特徴とする。このとき、前記特定の金属を主成分とするめっき層の平均厚みが１０μｍ以下であると、本発明がより効果的である。
上述した本発明の積層セラミック電子部品の製造方法によって得られた積層セラミック電子部品は、構造的特徴も有している。すなわち本発明の積層セラミック電子部品は、積層された複数のセラミック層および前記セラミック層間の界面に沿って形成された複数の内部電極を含み、前記内部電極の各端部が所定の面に露出している積層体と、前記積層体の前記所定の面上に直接形成されるめっき層とを備える積層セラミック電子部品にも向けられる。
この発明では、前述した技術的課題を解決するため、前記めっき層の主成分となる特定の金属が前記内部電極を構成する金属と異なり、かつ、前記めっき層の全域にわたって前記内部電極を構成する金属と同種の金属が存在していることを特徴とする。
また本発明は、前記めっき層の上に、前記内部電極構成する金属と同種の金属を主成分とするめっき層が形成されていることも好ましい。このとき、前記特定の金属を主成分とするめっき層の平均厚みが１０μｍ以下であるとより好ましい。
本発明の積層セラミック電子部品の製造方法によれば、内部電極の露出する面に直接形成されためっき層の内部に、内部電極と同じ成分の金属が均一に存在しているため、熱処理がなされた際、めっき層の主成分金属の内部電極への拡散が一定量以下に抑えられる。結果として、めっき層においてカーケンダルボイドの発生が抑止されるため、高温、高湿環境下にて負荷試験を行なった場合の寿命特性の向上が期待される。
特に、めっき層の主成分がＣｕであり、かつ内部電極の主成分がＮｉであるとき、めっき層中に存在したＮｉが拡散力の高いＣｕの移動をより効果的に抑えることができ、カーケンダルボイドの発生がより確実に防止される。
一方で、熱処理を施すことにより、端面に露出した、内部電極とセラミック層間の界面の封止性を高めることができる。結果として、積層体内部への水分浸入を効果的に防止し、高い信頼性を確保することができる。
＜本発明の第１の実施形態＞
図１および図２を参照して、この発明の第１の実施形態による積層セラミック電子部品１およびその製造方法について説明する。
図１および図２を参照して、この発明の第１の実施形態による積層セラミック電子部品１およびその製造方法について説明する。
まず、図１の断面図に示すように、積層セラミック電子部品１は、積層された複数のセラミック層３と、セラミック層３間の界面に沿って形成された複数の層状の内部電極４および５とを含む積層体２を備えている。積層セラミック電子部品１が積層セラミックコンデンサを構成するとき、セラミック層３は、誘電体セラミックから構成される。積層体２の一方および他方端面６および７には、それぞれ、複数の内部電極４および複数の内部電極５の各端部が露出していて、これら内部電極４の各端部および内部電極５の各端部を、それぞれ、互いに電気的に接続するように、外部電極が形成されている。
外部電極は、電解めっきまたは無電解めっきのような湿式めっきによるめっき析出物からなる第１のめっき層８および９を備える。この第１のめっき層８および９と内部電極４および５とが、直接電気的に接続されている。すなわち、第１のめっき層８および９は、導電性ペースト膜、真空蒸着膜、スパッタ膜などを含むものではない。
次に、図１に示した積層セラミック電子部品１の製造方法について、特にカーケンダルボイド発生との関係が強い、第１のめっき層８および９の形成方法を中心に、図２も参照しながら説明する。
図２は、図１に示した積層体２の一部であって、内部電極４が露出する一方の端面６付近を拡大して示す図である。なお、他方の端面７およびそこに露出する内部電極５については、上述した端面６および内部電極４の場合と実質的に同様である。
まず、積層された複数のセラミック層３およびセラミック層３間の界面に沿って形成された複数の内部電極４および５を含み、内部電極４および５の各端部が端面６および７にそれぞれ露出している、積層体２が用意される。この積層体２において、内部電極４および５が端面６および７より引っ込んでいて、十分に露出していない場合には、サンドブラストやバレル研磨などの方法によりセラミック層３を削り、内部電極４および５を端面６および７に十分に露出させておくことが好ましい。
次に、積層体２の端面６および７に露出した内部電極４および５の各端部を互いに電気的に接続するように、積層体２の端面６および７上に第１のめっき層８および９をそれぞれ形成する工程が実施される。
第１のめっき層８および９を形成する工程において、まず、積層体２の端面６および７に露出した複数の内部電極４の各端部にめっき析出物を析出させ、かつめっき析出物が相互に接続されるようにめっき析出物をめっき成長させ、それによって、連続しためっき層８および９を端面６および７上に直接形成するようにめっきする工程が実施される。
次に、図１の拡大図である図２を用いて説明する。第１のめっき層８の内部には、その全域にわたって、内部電極を構成する金属と同種の金属成分２０が分散している。図２においては、金属成分２０がある程度局所的に偏在している場合を示したが、より均一に存在した合金のようなものであってもよい。この金属成分２０の第１のめっき層８における含有比率は０．５〜５０重量％、好ましくは５〜２０重量％である。
第１のめっき層８の主成分金属がＣｕであり、第１のめっき層８中に、内部電極と同種であるＮｉが予め存在されていた場合、熱処理を行った際のめっき層中のＮｉが拡散力の高いＣｕの移動を抑える効果が、より効果的となる。第１のめっき層８の主成分金属と内部電極を構成する金属との組み合わせは、この組み合わせが最も好ましい組み合わせであるが、本発明の効果を損なわない限り、他の組み合わせでも構わない。たとえば、第１のめっき層８の主成分がＡｇであり内部電極を構成する金属がＰｄである場合である。
一方で、比較例として、第１のめっき層８の内部に内部電極を構成する金属と同種の金属が存在していない例を図３に示す。図３は図２と同様の拡大図であって、内部電極を構成する金属成分２０が第１のめっき層の中に存在していない点において図２と異なる。
このような図３の場合、熱処理を施した場合、第１のめっき層８の主成分となる金属成分が、矢印３１のような方向に沿って、内部電極４へ大量に拡散侵入していく。その結果、第１のめっき層８において、セラミック層３との界面付近にカーケンダルボイド３０が生じる。
次に、本発明の第１の実施形態における、第１のめっき層８および９を形成するための方法について説明する。
めっき工程は、積層体と攪拌媒体とが投入された容器を、めっき金属イオンまたは錯体を含むめっき浴に浸漬し、通電、もしくは還元剤の作用により、めっきする方法が一般的である。たとえば、回転バレルを容器に用いた電解バレルめっき、もしくは無電解バレルめっきである。
めっき工程において、第１のめっき層８および９の中に内部電極を構成する金属成分２０を存在させるには、めっき浴に、第１のめっき層８の主成分となる金属のイオンまたは錯体、ならびに内部電極を構成する金属と同種金属のイオンまたは錯体、の両方を含有させておく方法がある。このようなめっき浴を用いてめっきを行うことにより、第１のめっき層８の主成分となる金属と、内部電極を構成する金属と同種の金属と、の両方が、内部電極４および５の露出端に析出し、さらに成長させることによって、連続した第１のめっき層８および９が形成される。この方法は、ここでは「合金めっき」と呼ばれ、めっき浴の成分の変更のみで簡便に対応できるメリットがある。
さらに、第１のめっき層８および９の中に内部電極を構成する金属と同種の金属成分２０を存在させるには、内部電極を構成する金属と同種の金属粒子が分散しためっき浴を用いてめっきする方法もある。この場合、第１のめっき層の主成分となる金属がめっき析出するとき、その近傍に存在する上述の金属粒子が取り込まれ、結果として内部に多数の金属粒子が存在した第１のめっき層８および９が形成される。この方法は、ここでは「共析法」と呼ばれ、めっき析出に関わる金属成分が１種であるため析出制御が容易である、という利点がある。
＜本発明の第２の実施形態＞
次に、図４の断面図を参照して、この発明の第２の実施形態による積層セラミック電子部品５１およびその製造方法について説明する。
＜本発明の第２の実施形態＞
次に、図４の断面図を参照して、この発明の第２の実施形態による積層セラミック電子部品５１およびその製造方法について説明する。
まず、第１の実施形態と同様の積層体２を用意する。この積層体２の、内部電極４および５の露出する端面６および７に対し、第１の実施形態と同様の方法にて、内部電極と異なる金属からなる第１のめっき層８および９を形成する。
そして、第２の実施形態において特徴的であるのが、第１のめっき層８および９の上に、内部電極４および５と同種の金属を主成分とする第２のめっき層１０および１１が形成され、その後８００℃以上の温度にて熱処理されることである。この熱処理により、第２のめっき層１０および１１より、内部電極４および５と同種の金属成分が第１のめっき層８および９に一定量拡散する。これにより、第１のめっき層８および９が、第１の実施形態と同様に内部電極と同種の金属成分を含んだ状態となり、第１のめっき層の主成分金属の内部電極への拡散が抑止される。なお、この８００℃相当の熱処理は、第１のめっき層形成と第２のめっき層形成との間にあってはならない。
第２の実施形態の場合、第１のめっき層８および９の厚みが薄いほど、第２のめっき層１０および１１より流入した成分が第１のめっき層８および９の全域にすばやく拡散するため、第１のめっき層の主成分金属の内部電極への拡散がより効果的に抑止される。望ましくは、第１のめっき層８および９の平均厚みが１０μｍ以内である。
また、第１のめっき層８および９の主成分と、第２のめっき層１０および１１の主成分すなわち内部電極の主成分と、の金属種の組み合わせは、第１の実施形態と同じく、ＣｕとＮｉの組み合わせが好ましい。
なお、この第２の実施形態の方法は、第１の実施形態のように予め第１のめっき層８および９の内部に内部電極と同種の金属を存在させておくわけではなく、８００℃の熱処理時における第２のめっき層からの金属成分の拡散浸入によってはじめて効果をなすものである。したがって、第２の実施形態の方法は、第１のめっき層８および９の厚みが厚くなると、第２のめっき層１０および１１からの拡散浸入が遅くなり、本発明の効果が薄くなるという懸念点がある。
一方で、第２のの実施形態の方法には、第１の実施形態における合金めっきや共析法などの特殊なめっき方法が不要であることから、第１の実施形態よりも簡便であるという利点がある。
＜第１、第２の実施形態に共通する事項＞
以下、第１、第２の実施形態に共通する事項について説明する。
＜第１、第２の実施形態に共通する事項＞
以下、第１、第２の実施形態に共通する事項について説明する。
めっきの金属種について述べると、第１のめっき層８および９は、つきまり性を重視するとＣｕめっき層が望ましい。この場合、第２のめっき層１０および１１を形成する場合は、耐はんだ喰われ性の高いＮｉめっき層であることが好ましい。さらに、本発明の積層セラミック電子部品をはんだを用いて実装する場合、最表面にＳｎまたはＡｕを主成分とするめっき層を形成することが好ましい。
また、本発明における第１のめっき層８および９を形成するためのめっき方法は、めっき析出物の成長力および展性の高さを利用したものである。隣り合う内部電極間の厚みが、電解めっきの場合は１０μm以下、無電解めっきの場合は２０μm以下である場合、上述のめっき析出物が互いに成長して接続しやすくなるので好ましい。
また、第１のめっき層８および９の形成前における、内部電極４、５の露出する面に対する内部電極の引っ込み量が、１μｍ以下であることが好ましい。これが１μmより大きいと、内部電極４の露出部分に電子が供給されにくく、めっき析出が生じにくくなるためである。この引っ込み量を小さくするには、サンドブラストやバレル研磨などの研磨を行えばよい。
さらに、めっき前における、内部電極４、５の露出する面に対して内部電極の端部が突出していることが好ましい。これは、サンドブラストなどの研磨条件を適宜調整することにより達成されるが、この研磨の際に内部電極４、５の突出した部分が被めっき面に平行な方向に伸びるため、隣り合う内部電極端部に析出しためっき析出物が互いに接続するのに要するめっき成長が低減される。この場合、隣り合う内部電極間の厚みが、電解めっきの場合は２０μｍ以下、無電解めっきの場合は５０μｍ以下であれば、前記成長しためっき析出物が互いに接続しやすくなるので好ましい。
なお、本発明のセラミック電子部品における外部電極は実質的にめっき層のみからなるが、複数の内部電極の接続に直接関わらない部分においてであれば、ペースト電極が形成されていても差し支えない。たとえば、内部電極が露出する端面に隣接する面へも外部電極を延長させたい場合には、厚膜ペースト電極を形成させてもよい。この場合、はんだ実装が行いやすくなるとともに、めっき層の端部からの水分浸入が効果的に防止される。この焼付け処理は、本発明における８００℃以上における熱処理工程と兼ねられると効率的である。
以上、この発明を、図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他種々の変形例が可能である。
たとえば、この発明が適用される積層セラミック電子部品としては、積層チップコンデンサが代表的であるが、その他、積層チップインダクタ、積層チップサーミスタなどにも適用可能である。
したがって、積層セラミック電子部品に備えるセラミック層は、電気的に絶縁する機能を有していればよく、その材質は特に問われるものではない。すなわち、セラミック層は、誘電体セラミックからなるものに限らず、その他、圧電体セラミック、半導体セラミック、磁性体セラミックなどからなるものであってもよい。
また、図１においては２端子型の外部電極の例をあげたが、さらに多くの外部電極を有していても構わない。たとえば、外部電極を複数対備えるアレイタイプのものがあげられる。
以下、この発明の範囲を決定するため、またはこの発明による効果を確認するために実施した実験例について説明する。
［実験例１］ 試料となる積層セラミック電子部品の積層体として、長さ１．９ｍｍ、幅１．０５ｍｍおよび高さ１．０５ｍｍの積層セラミックコンデンサ用積層体であって、セラミック層がチタン酸バリウム系誘電体セラミックからなり、内部電極がＮｉを主成分とするものを用意した。この積層体において、セラミック層の各厚みは２．０μｍであり、積層体の内部電極が露出する面における、隣り合う内部電極間距離は４．０μｍであった。
次に、上記積層体５００個を、容積２９０ｍＬの水平回転バレル中に投入し、それに加えて、直径１．３ｍｍの導電性メディアを１００ｍＬ投入した。そして、回転バレルを、ｐＨを８．７に調整した浴温２５℃のＣｕ／Ｎｉ合金めっき用めっき浴に浸漬し、周速２．６ｍ／ｍｉｎにて回転させながら、電流密度０．５０Ａ／ｄｍ2にて所定の時間通電し、厚み４μｍのＣｕ／Ｎｉ合金を主成分とする第１のめっき層を形成した。なお、上記Ｃｕ／Ｎｉめっき用めっき浴の成分を以下に示す。
ピロリン酸銅： １５ｇ／Ｌ
ピロリン酸ニッケル： ５ｇ／Ｌ
ピロリン酸： １２０ｇ／Ｌ
蓚酸カリウム： １０ｇ／Ｌ
次いで、積層体をバレルから取り出し、酸素濃度５ｐｐｍ．以下および８２０℃の雰囲気において熱処理を行った。このとき、ＩＮ-ＯＵＴ時間は３０分、８２０℃における保持時間は２７０秒であった。このようにして、積層セラミックコンデンサの試料を得た。
ピロリン酸ニッケル： ５ｇ／Ｌ
ピロリン酸： １２０ｇ／Ｌ
蓚酸カリウム： １０ｇ／Ｌ
次いで、積層体をバレルから取り出し、酸素濃度５ｐｐｍ．以下および８２０℃の雰囲気において熱処理を行った。このとき、ＩＮ-ＯＵＴ時間は３０分、８２０℃における保持時間は２７０秒であった。このようにして、積層セラミックコンデンサの試料を得た。
積層セラミックコンデンサの試料１００個において、第１のめっき層と積層体との界面の観察が可能な任意の断面を、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察した。このうち、第１のめっき層８とセラミック層３との界面において、第１のめっき層８とセラミック層３とが互いに接触している部分の長さがカーケンダルボイドにより３０％以上短くなっている場合、この試料を不良とした。この観察の結果、不良の試料はみられなかった。
［実験例２］試料となる積層セラミック電子部品の積層体として、実験例１と同じ積層体を用意した。
次に、上記積層体５００個を、容積２９０ｍＬの水平回転バレル中に投入し、それに加えて、直径１．３ｍｍの導電性メディアを１００ｍＬ投入した。
一方で、ｐＨを８．７に調整した浴温２５℃のＣｕめっき用めっき浴に対し、平均粒径０．５μｍのＮｉ金属粒子を７ｇ／Ｌの濃度にて投入し、攪拌することによって、Ｎｉ粒子の分散したＣｕめっき浴を用意した。
そして、回転バレルを、上記Ｃｕめっき用めっき浴に浸漬し、周速２．６ｍ／ｍｉｎにて回転させながら、電流密度０．１５Ａ／ｄｍ2にて所定の時間通電し、厚み４μｍのＣｕを主成分とし、Ｎｉ金属粒子の存在した第１のめっき層を形成した。なお、上記Ｃｕめっき用めっき浴の成分を以下に示す。
ピロリン酸銅： １５ｇ／Ｌ
ピロリン酸： １２０ｇ／Ｌ
蓚酸カリウム： １０ｇ／Ｌ
次いで、積層体をバレルから取り出し、実験例１と同様の条件にて熱処理を行った。このようにして、積層セラミックコンデンサの試料を得た。
ピロリン酸： １２０ｇ／Ｌ
蓚酸カリウム： １０ｇ／Ｌ
次いで、積層体をバレルから取り出し、実験例１と同様の条件にて熱処理を行った。このようにして、積層セラミックコンデンサの試料を得た。
積層セラミックコンデンサの試料１００個において、実験例と同様に断面研磨を行い、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）によりカーケンダルボイドの有無を観察した。この観察の結果、不良の試料はみられなかった。
［実験例３］試料となる積層セラミック電子部品の積層体として、実験例１と同じ積層体を用意した。
次に、上記積層体５００個を、容積２９０ｍＬの水平回転バレル中に投入し、それに加えて、直径１．３ｍｍの導電性メディアを１００ｍＬ投入した。
次に、上記積層体５００個を、容積２９０ｍＬの水平回転バレル中に投入し、それに加えて、直径１．３ｍｍの導電性メディアを１００ｍＬ投入した。そして、回転バレルを、ｐＨを８．７に調整した浴温２５℃のＣｕめっき用めっき浴に浸漬し、周速２．６ｍ／ｍｉｎにて回転させながら、電流密度０．１５Ａ／ｄｍ2にて所定の時間通電し、厚み２μｍのＣｕを主成分とする第１のめっき層を形成した。なお、上記Ｃｕめっき用めっき浴の成分を以下に示す。
ピロリン酸銅： １５ｇ／Ｌ
ピロリン酸： １２０ｇ／Ｌ
蓚酸カリウム： １０ｇ／Ｌ
次に、積層体の入った回転バレルを水洗した後、ｐＨを４．０に調整した浴温５５度に調整した、Ｎｉめっき用ワット浴に浸漬し、周速２．６ｍ／ｍｉｎにて回転させながら、電流密度０．５０Ａ／ｄｍ2にて所定の時間通電し、厚み２μｍのＮｉを主成分とする第２のめっき層を形成した。
ピロリン酸： １２０ｇ／Ｌ
蓚酸カリウム： １０ｇ／Ｌ
次に、積層体の入った回転バレルを水洗した後、ｐＨを４．０に調整した浴温５５度に調整した、Ｎｉめっき用ワット浴に浸漬し、周速２．６ｍ／ｍｉｎにて回転させながら、電流密度０．５０Ａ／ｄｍ2にて所定の時間通電し、厚み２μｍのＮｉを主成分とする第２のめっき層を形成した。
次いで、積層体をバレルから取り出し、実験例１と同様の条件にて熱処理を行った。このようにして、積層セラミックコンデンサの試料を得た。
積層セラミックコンデンサの試料１００個において、実験例と同様に断面研磨を行い、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）によりカーケンダルボイドの有無を観察した。この観察の結果、不良の試料はみられなかった。
［実験例４］試料となる積層セラミック電子部品の積層体として、実験例１と同じ積層体を用意した。
次に、上記積層体５００個を、容積２９０ｍＬの水平回転バレル中に投入し、それに加えて、直径１．３ｍｍの導電性メディアを１００ｍＬ投入した。
次に、上記積層体５００個を、容積２９０ｍＬの水平回転バレル中に投入し、それに加えて、直径１．３ｍｍの導電性メディアを１００ｍＬ投入した。そして、回転バレルを、ｐＨを８．７に調整した浴温２５℃のＣｕめっき用めっき浴に浸漬し、周速２．６ｍ／ｍｉｎにて回転させながら、電流密度０．１５Ａ／ｄｍ2にて所定の時間通電し、厚み２μｍのＣｕを主成分とする第１のめっき層を形成した。なお、上記Ｃｕめっき用めっき浴の成分を以下に示す。
ピロリン酸銅： １５ｇ／Ｌ
ピロリン酸： １２０ｇ／Ｌ
蓚酸カリウム： １０ｇ／Ｌ
次に、積層体の入った回転バレルを水洗した後、ｐＨを４．０、浴温を５５度に調整した、Ｎｉめっき用ワット浴に浸漬し、周速２．６ｍ／ｍｉｎにて回転させながら、電流密度０．５０Ａ／ｄｍ2にて所定の時間通電し、厚み２μｍのＮｉを主成分とする第２のめっき層を形成した。
ピロリン酸： １２０ｇ／Ｌ
蓚酸カリウム： １０ｇ／Ｌ
次に、積層体の入った回転バレルを水洗した後、ｐＨを４．０、浴温を５５度に調整した、Ｎｉめっき用ワット浴に浸漬し、周速２．６ｍ／ｍｉｎにて回転させながら、電流密度０．５０Ａ／ｄｍ2にて所定の時間通電し、厚み２μｍのＮｉを主成分とする第２のめっき層を形成した。
次いで、積層体の入った回転バレルを水洗した後、ｐＨを８．６に、浴温を５５度に調整した、Ｃｕめっき用めっき浴（上村工業社製ピロブライトプロセス）に浸漬し、周速２．６ｍ／ｍｉｎにて回転させながら、電流密度０．３０Ａ／ｄｍ2にて所定の時間通電し、厚み２μｍのＣｕを主成分とする第３のめっき層を形成した。
そして、積層体をバレルから取り出し、実験例１と同様の条件にて熱処理を行った。このようにして、積層セラミックコンデンサの試料を得た。
積層セラミックコンデンサの試料１００個において、実験例と同様に断面研磨を行い、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）によりカーケンダルボイドの有無を観察した。この観察の結果、不良の試料はみられなかった。
［比較例］試料となる積層セラミック電子部品の積層体として、実験例１と同じ積層体を用意した。
次に、上記積層体５００個を、容積２９０ｍＬの水平回転バレル中に投入し、それに加えて、直径１．３ｍｍの導電性メディアを１００ｍＬ投入した。
次に、上記積層体５００個を、容積２９０ｍＬの水平回転バレル中に投入し、それに加えて、直径１．３ｍｍの導電性メディアを１００ｍＬ投入した。そして、回転バレルを、ｐＨを８．７に調整した浴温２５℃のＣｕめっき用めっき浴に浸漬し、周速２．６ｍ／ｍｉｎにて回転させながら、電流密度０．１５Ａ／ｄｍ2にて所定の時間通電し、厚み４μｍのＣｕを主成分とする第１のめっき層を形成した。なお、上記Ｃｕめっき用めっき浴の成分を以下に示す。
ピロリン酸銅： １５ｇ／Ｌ
ピロリン酸： １２０ｇ／Ｌ
蓚酸カリウム： １０ｇ／Ｌ
そして、積層体をバレルから取り出し、実験例１と同様の条件にて熱処理を行った。このようにして、積層セラミックコンデンサの試料を得た。
ピロリン酸： １２０ｇ／Ｌ
蓚酸カリウム： １０ｇ／Ｌ
そして、積層体をバレルから取り出し、実験例１と同様の条件にて熱処理を行った。このようにして、積層セラミックコンデンサの試料を得た。
積層セラミックコンデンサの試料１００個において、実験例と同様に断面研磨を行い、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）によりカーケンダルボイドの有無を観察した。この観察の結果、すべての試料が不良となった。
１ 積層セラミック電子部品
２ 積層体
３ セラミック層
４，５ 内部電極
６，７ 端面
８，９ 第１のめっき層
１０，１１ 第２のめっき層
２０ 内部電極と同種の金属成分
３０ カーケンダルボイド
２ 積層体
３ セラミック層
４，５ 内部電極
６，７ 端面
８，９ 第１のめっき層
１０，１１ 第２のめっき層
２０ 内部電極と同種の金属成分
３０ カーケンダルボイド
Claims (11)
- 積層された複数のセラミック層および前記セラミック層間の界面に沿って形成された複数の内部電極を含み、前記内部電極の各端部が所定の面に露出している、積層体を用意する工程と、
前記積層体の前記所定の面に露出した複数の前記内部電極の各端部を互いに電気的に接続するように、前記積層体の前記所定の面上にめっき層を形成する工程とを含む、積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記めっき層を形成する工程は、
前記積層体の前記所定の面に露出した複数の前記内部電極の各端部に特定の金属を主成分とするめっき析出物を析出させ、かつ前記めっき析出物が相互に接続されるように前記めっき析出物をめっき成長させ、それによって、連続しためっき層を形成するようにめっきするめっき工程を有し、
前記めっき層の主成分となる特定の金属が前記内部電極を構成する金属と異なり、かつ、前記めっき層の全域にわたって前記内部電極を構成する金属と同種の金属が存在していることを特徴とする、積層セラミック電子部品の製造方法。 - 前記めっき工程は、前記特定の金属のイオンまたは錯体、ならびに前記内部電極を構成する金属と同種金属のイオンまたは錯体、を含むめっき浴を用いてめっきする方法であることを特徴とする、請求項１に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記めっき工程は、前記特定の金属のイオンまたは錯体を含み、かつ前記内部電極を構成する金属と同種の金属粒子が分散しためっき浴を用いてめっきする方法であることを特徴とする、請求項１に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記特定の金属がＣｕであり、前記内部電極を構成する金属がＮｉであることを特徴とする、請求項１〜３に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 積層された複数のセラミック層および前記セラミック層間の界面に沿って形成された複数の内部電極を含み、前記内部電極の各端部が所定の面に露出している、積層体を用意する工程と、
前記積層体の前記所定の面に露出した複数の前記内部電極の各端部を互いに電気的に接続するように、前記積層体の前記所定の面上にめっき層を形成する工程とを含む、積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記めっき層を形成する工程は、
前記積層体の前記所定の面に露出した複数の前記内部電極の各端部に特定の金属を主成分とするめっき析出物を析出させ、かつ前記めっき析出物が相互に接続されるように前記めっき析出物をめっき成長させ、それによって、連続しためっき層を形成するようにめっきする第１のめっき工程と、
さらに、前記内部電極を構成する金属と同種の金属を主成分とするめっき層を形成する第２のめっき工程と、
第２のめっき工程の後に、８００℃以上の温度にて熱処理する工程を有することを特徴とする、積層セラミック電子部品の製造方法。 - 前記特定の金属を主成分とするめっき層の平均厚みが１０μｍ以下であることを特徴とする、請求項５に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記特定の金属がＣｕであり、前記内部電極を構成する金属がＮｉであることを特徴とする、請求項５または６に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 積層された複数のセラミック層および前記セラミック層間の界面に沿って形成された複数の内部電極を含み、前記内部電極の各端部が所定の面に露出している、積層体と、
前記積層体の前記所定の面上に直接形成される、めっき層とを備え、
前記めっき層の主成分となる特定の金属が前記内部電極を構成する金属と異なり、かつ、前記めっき層の全域にわたって前記内部電極を構成する金属と同種の金属が存在していることを特徴とする、積層セラミック電子部品。 - 前記めっき層の上に、前記内部電極を構成する金属と同種の金属を主成分とするめっき層が形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記特定の金属を主成分とするめっき層の平均厚みが１０μｍ以下であることを特徴とする、請求項９に記載の積層セラミック電子部品。
- 前記特定の金属がＣｕであり、前記内部電極を構成する金属がＮｉであることを特徴とする、請求項９または１０に記載の積層セラミック電子部品。
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