JP2012023393A - 積層型電子部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層体の所定の面上であって、複数の内部電極の各端部が露出した箇所に、直接、無電解めっきを施すことによって、複数の内部電極の各端部を互いに電気的に接続する外部電極を、良好な品質をもって形成できるようにし、実効体積率に優れかつ信頼性の高い、積層型電子部品を提供する。
【解決手段】積層体５として、内部電極３ａ，３ｂが露出する端面６において、隣り合う内部電極３ａ，３ｂが互いに電気的に絶縁されているとともに、絶縁体層２の厚み方向に測定した、隣り合う内部電極３ａ，３ｂ間の間隔ｓが５０μｍ以下であり、かつ端面６に対する内部電極３ａ，３ｂの突出長さｐが０．１μｍ以上であるものを用意する。無電解めっき工程において、複数の内部電極３ａ，３ｂの端部に析出しためっき析出物が相互に接続されるように当該めっき析出物を成長させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、積層型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、積層型電子部品およびその製造方法に関するものである。

図１１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型電子部品１０１は、一般に、積層された複数の絶縁体層１０２と、絶縁体層１０２間の界面に沿って形成された複数の層状の内部電極１０３および１０４とを含む、積層体１０５を備えている。積層体１０５の一方および他方端面１０６および１０７には、それぞれ、複数の内部電極１０３および複数の内部電極１０４の各端部が露出していて、これら内部電極１０３の各端部および内部電極１０４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１０８および１０９が形成されている。

外部電極１０８および１０９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１０５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１１０がまず形成される。次に、ペースト電極層１１０上に、たとえばＮｉを主成分とする第１のめっき層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が形成される。すなわち、外部電極１０８および１０９の各々は、ペースト電極層１１０、第１のめっき層１１１および第２のめっき層１１２の３層構造より構成される。

外部電極１０８および１０９に対しては、積層型電子部品１０１が半田を用いて基板に実装される際に、半田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１０８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１０３を互いに電気的に接続し、かつ、外部電極１０９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１０４を互いに電気的に接続する役割が求められる。半田濡れ性の確保の役割は、上述した第２のめっき層１１２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１１０が果たしている。第１のめっき層１１１は、はんだ接合時のはんだ食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１１０は、その厚みが数十μｍ〜数百μｍと大きい。したがって、この積層型電子部品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１１０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、めっき層１１１および１１２はその厚みが数μｍ程度であるため、仮に第１のめっき層１１１および第２のめっき層１１２のみで外部電極１０８および１０９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２００４−１４６４０１号公報（特許文献１）には、導電性ペーストを積層体の端面の少なくとも内部電極の積層方向に沿った稜部に、内部電極の引出し部と接触するよう塗布し、この導電性ペーストを焼き付けまたは熱硬化させて導電膜を形成し、さらに、積層体の端面に電解めっきを施し、上記稜部の導電膜と接続されるように電解めっき膜を形成する方法が開示されている。これによると、外部電極の端面における厚みを薄くすることができる。

また、特開昭６３−１６９０１４号公報（特許文献２）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膜を析出させる方法が開示されている。

しかしながら、前述の特許文献１に記載されている外部電極の形成方法では、露出した内部電極と電解めっき膜とを直接接続することはできるものの、電解めっきを行なう前に、露出した内部電極の引出し部を予め電気的に導通させておくために、導電性ペーストによる導電部を形成する必要がある。この導電性ペーストを特定の箇所に塗布する工程は煩雑である。さらに、導電性ペーストの厚みが厚いため、実効体積率が下がるという問題もある。

他方、特許文献２に記載のような無電解めっき法では、めっきすべき面に予めＰｄなどの触媒活性の高い物質を付与しておかないと、形成されためっき膜の緻密性および均質性が低くなり、積層体の内部にめっき液などが浸入して、信頼性が低下するという問題がある。特許文献２の記載からは、触媒活性の高い物質を付与したか否かが必ずしも明確ではないが、仮に均質なめっき膜が形成されていたならば、触媒活性の高い物質が予め付与されていた可能性が高い。しかし、この触媒付与には、そのための工程が複雑であり、また、めっき膜が所望の場所以外の場所に析出しやすいという問題がある。

また、特許文献２に記載の方法では、積層体の内部にある内部電極の材料としてＰｄやＰｔを用いているが、これらＰｄやＰｔは高価な金属であるため、積層型電子部品のコストの上昇を招くという問題もある。

さらに、特許文献２に記載の方法では、内部電極の厚さが１μｍ以上でなければならず、そのため、積層体の大型化を招くとともに、積層型電子部品のコスト高を招くという問題もある。

特開２００４−１４６４０１号公報 特開昭６３−１６９０１４号公報

本発明は、上記のような問題点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、積層型電子部品の外部電極を実質的にめっき析出物のみで形成することにより、実効体積率に優れた積層型電子部品を製造する方法を提供しようとすることである。

本発明の他の目的は、外部電極を形成するにあたって、事前の煩雑な工程、たとえば導電性ペーストの塗布工程や触媒の付与工程などを実施しなくても、緻密なめっき膜からなる外部電極を簡便に形成することができ、かつ高い信頼性をも確保し得る積層型電子部品を製造する方法を提供しようとすることである。

本発明のさらに他の目的は、上述した製造方法によって製造される積層型電子部品を提供しようとすることである。

本発明は、積層された複数の絶縁体層と、絶縁体層間の界面に沿って形成された複数の内部電極とを含み、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、積層体の所定の面に露出した複数の内部電極の各端部を互いに電気的に接続するように、積層体の所定の面上に外部電極を形成する工程とを含む、積層型電子部品の製造方法にまず向けられる。

本発明に係る積層型電子部品の製造方法は、前述した技術的課題を解決するため、積層体として、内部電極が露出する所定の面において、隣り合う内部電極が互いに電気的に絶縁されているとともに、絶縁体層の厚み方向に測定した、隣り合う内部電極間の間隔が５０μｍ以下であり、かつ上記所定の面に対する内部電極の突出長さが０．１μｍ以上であるものが用意されることを特徴としている。

そして、本発明に係る積層型電子部品の製造方法では、外部電極を形成する工程は、上記のように用意された積層体の所定の面に露出した複数の内部電極の端部に対し、直接、還元剤を含んだめっき液を用いて無電解めっきを行なう、無電解めっき工程を備え、この無電解めっき工程は、複数の内部電極の端部に析出した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る工程を含むことをさらに特徴としている。

前述したような内部電極の引っ込み長さまたは突出長さの制御は、外部電極を形成する工程の前に、積層体に対し、研磨剤を用いて研磨する工程を実施することによってなされることが好ましい。

本発明は、また、積層された複数の絶縁体層と、絶縁体層間の界面に沿って形成された複数の内部電極とを含み、内部電極の各端部が所定の面に露出している、積層体と、積層体の所定の面に露出した複数の内部電極の各端部を互いに電気的に接続するように、積層体の所定の面上に形成される、外部電極とを備える、積層型電子部品にも向けられる。

本発明に係る積層型電子部品は、積層体における内部電極が露出する所定の面において、絶縁体層の厚み方向に測定した、隣り合う内部電極間の間隔が５０μｍ以下であり、かつ上記所定の面に対する内部電極の突出長さが０．１μｍ以上であることを特徴としている。

さらに、本発明に係る積層型電子部品は、外部電極の少なくとも内部電極と直接接続される部分が、無電解めっき析出物からなることを特徴としている。

本発明において、内部電極の主成分は、Ｎｉ、ＣｕおよびＡｇから選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。

本発明によれば、積層型電子部品の外部電極を実質的にめっき析出物のみで形成することができるため、実効体積率に優れた積層型電子部品を得ることができる。

また、本発明によれば、事前の煩雑な工程、たとえば導電性ペーストの塗布工程や触媒の付与工程などを実施しなくても、外部電極の少なくとも内部電極と直接接続される部分を、緻密で均質性の高い無電解めっき析出物によって簡便に形成することができる。その結果、本発明によれば、高い信頼性を確保した積層型電子部品を得ることができる。

さらに、本発明によれば、内部電極の主成分にＰｄ、Ｐｔなどの触媒活性の高い金属を用いなくても、緻密性の高い無電解めっき膜が得られるため、内部電極に安価なＮｉ、Ｃｕ、Ａｇなどの金属材料を用いることができ、低コストな積層型電子部品を得ることができる。

さらに、本発明によれば、内部電極の厚さが１μｍ未満でも緻密な無電解めっき膜を形成することができるため、小型で低コストな積層型電子部品を得ることができる。

本発明の対象となる積層型電子部品１の断面図である。 本発明に関連する参考例を説明するためのもので、図１に示した積層体５の、内部電極３ａおよび３ｂが露出する部分を拡大して示す断面図である。 図２に示した内部電極３ａおよび３ｂの露出部分にめっき析出物１２ａおよび１２ｂが析出した状態を示す断面図である。 図３において析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂが成長していく状態を示す断面図である。 図４において成長しためっき析出物１２ａおよび１２ｂが一体化して第１のめっき層１０を形成しつつある状態を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態を説明するためのもので、図２に相当する断面図である。 本発明の第２の実施形態を説明するためのもので、図６に相当する断面図である。 本発明の対象となる他の形態の積層型電子部品２１の外観を示す斜視図である。 図８に示した積層型電子部品２１が基板２６上に実装された状態を示す断面図である。 図１に示した積層型電子部品１が基板１４上に実装された状態を示す断面図。 従来の積層型電子部品１０１の断面図である。

図１を参照して、本発明の対象となる積層型電子部品１について説明する。

積層型電子部品１は、積層された複数の絶縁体層２と、絶縁体層２間の界面に沿って形成された複数の層状の内部電極３および４とを含む積層体５を備えている。積層型電子部品１が積層セラミックコンデンサを構成するとき、絶縁体層２は、誘電体セラミックから構成される。積層体５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３および複数の内部電極４の各端部が露出していて、これら内部電極３の各端部および内部電極４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８および９が形成されている。

外部電極８および９の各々は、実質的にめっき析出物から構成され、まず、内部電極３および４の露出する端面６および７上に形成される第１のめっき層１０と、その上に形成される第２のめっき層１１とを備えている。

最外層を構成する第２のめっき層１１は、半田に対し濡れ性が良好なことが求められるため、ＳｎやＡｕなどを主成分とすることが望ましい。また、第１のめっき層１０は、互いに電気的に絶縁された状態にある各々複数の内部電極３および４を互いに電気的に接続するとともに、はんだ接合時のはんだ食われを防止する役割を果たすことが求められるため、Ｎｉ等を主成分とするものが好ましい。

内部電極３または４と直接接続される第１のめっき層１０は、還元剤を用いて金属イオンを析出させる無電解めっきにより形成されたものであり、通電処理による電解めっきで形成されたものではない。なお、無電解Ｎｉめっきを実施するに当たり、リン酸系やホウ素系の還元剤を用いた場合、通常、めっき析出物としての第１のめっき層１０中にリンやホウ素が混入している。

また、第１のめっき層１０を無電解めっきにより形成しようとするとき、無電解めっき工程の前に、還元剤の還元作用を促進させる触媒物質、たとえばＰｄ等を、めっき膜を形成すべき面に事前に付与するのが一般的であるが、本発明では、このような触媒物質付与のための工程は設けない。したがって、本発明では、内部電極３および４の露出する端面６および７の各々と第１のめっき層１０との間に、触媒物質からなる均一な層は存在しない。当然ながら、内部電極３および４の露出する端面６および７上に直接形成される膜には、導電性ペースト膜、真空蒸着膜、スパッタ膜なども含まれない。

次に、図１に示した積層型電子部品１の製造方法の参考例について、外部電極８および９、特に第１のめっき層１０の形成方法を中心に、図２ないし図５を参照しながら説明する。

図２は、図１に示した積層体５の、内部電極３が露出する一方の端面６付近を拡大して示す図である。図２には、外部電極８を形成する前の状態が示されている。多数存在する内部電極３のうち、図示した領域に位置する２つの内部電極を抽出して、それぞれに参照符号「３ａ」および「３ｂ」を付している。図２は、内部電極３が露出する端面６の近傍を任意に抽出して示したものであり、内部電極３の特定のものを示すものではない。そして、内部電極３ａおよび３ｂに代表される複数の内部電極３は、この時点では互いに電気的に絶縁された状態にある。

なお、他方の端面７およびそこに露出する内部電極４については、上述した端面６および内部電極３の場合と実質的に同様であるので、図示および説明を省略する。

第１のめっき層１０を形成するに当たり、まず、図２の状態における積層体５を、還元剤、および還元剤の酸化還元電位よりも電気化学的に貴な析出電位を有する金属イオンを含むめっき液で満たされた容器中に投入する。そして、上記容器を回転、揺動、傾斜または振動させて、積層体５をめっき液中で撹拌すると、露出した内部電極３ａおよび３ｂと還元剤との相互作用により生じた電子が内部電極３ａおよび３ｂに供給される。そして、液体中の金属イオンが、その供給された電子を受け取り、内部電極３ａおよび３ｂの露出面に金属として析出する。図３には、上記露出面に析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂの様子が示されている。この状態における内部電極３ａおよび３ｂは、まだ互いに電気的に絶縁された状態のままである。

さらに無電解めっき工程を続けると、金属イオンの析出が進み、析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂがさらに成長する。このときの様子を図４に示す。析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂが大きくなるほど、金属イオンの析出速度が速まってくる。

そして、さらに無電解めっき工程を続けると、金属イオンの析出が進み、各々成長しためっき析出物１２ａとめっき析出物１２ｂとが互いに接触し、一体化する。この状態が進むと、露出した複数の内部電極３を互いに電気的に接続する第１のめっき層１０となる。このときの様子を図５に示す。

上述した無電解めっき工程において、電解めっきの場合と同様、めっき液で満たされた容器内に積層体５とともにメディアを投入した状態で、撹拌を実施するようにしてもよい。この場合、メディアは、通電機能を果たすものではないが、積層体５の撹拌作用を高め、たとえば図４に示しためっき析出物１２ａおよび１２ｂを衝突により潰して端面６に沿って広げるように変形させることを有利に助長する。

外部電極８を形成する前の積層体５を示す図２において、絶縁体層２の厚み方向に測定した、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔を「ｓ」と規定する。さらに、積層体５の、内部電極３が露出する端面６に対する内部電極３ａおよび３ｂの各々の引っ込み長さを「ｄ」と規定する。なお、上記の引っ込み長さ「ｄ」は、露出した内部電極面の長手方向（図２の紙面に垂直な方向）についてある程度のばらつきを持っているため、ここで言う「ｄ」は長手方向のばらつきを加味した平均値である。

前述したように、図２〜図５の経過図に示した現象は、めっき析出物１２ａおよび１２ｂの成長力の高さに起因するものである。めっき析出物１２ａおよび１２ｂは、その成長とともに、端面６と平行な方向へ広がりやすく、そして、めっき析出物１２ａおよび１２ｂが互いに接触したときに一体化しやすくなる。

上述した現象が生じやすいようにするため、外部電極８を形成する前の積層体５にあっては、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔「ｓ」が２０μｍ以下であり、かつ、内部電極３ａおよび３ｂの各々の引っ込み長さ「ｄ」が１μｍ以下であることが必要である。

間隔「ｓ」が２０μｍ以下であると、図３ないし図４における析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂが互いに接触するまでに必要とするめっき成長の長さが短くて済み、互いに接触する確率が高くなるため、第１のめっき層１０が形成されやすく、また、第１のめっき層１０の緻密性が向上する。

また、引っ込み長さ「ｄ」が１μｍ以下であると、内部電極３ａおよび３ｂの露出部分に金属イオンが析出しやすくなり、そのため、めっき析出物１２ａおよび１２ｂが成長しやすくなるため、第１のめっき層１０が形成されやすくなり、また、第１のめっき層１０の緻密性が向上する。

積層セラミックコンデンサを構成する積層型電子部品１において、代表的な例として、絶縁体層２がチタン酸バリウム系誘電体材料からなり、かつ内部電極３および４の主成分がＮｉやＣｕ、Ａｇ等の卑金属からなるものがある。このとき、焼成後の積層体５においては、内部電極３および４が、積層体５の端面６および７より内側に比較的大きく引っ込んでいることが多い。このような場合、引っ込み長さ「ｄ」を１μｍ以下にするには、サンドブラスト処理やバレル研磨等の研磨処理を適用して、絶縁体層２を削るようにすればよい。

仮に、焼成後の積層体５にて内部電極３および４の引っ込み長さ「ｄ」が既に１μｍ以下であっても、内部電極３および４の表面の酸化膜を除去し、また、内部電極３および４の表面を荒らすために、上記のような研磨処理を施す方が望ましい。なぜなら、無電解めっき工程において、めっき析出物１２ａおよび１２ｂの内部電極３および４に対する密着度を向上させることができるからである。

また、上述した研磨処理は、より緻密性の高いめっき膜が形成されることを確実にするようにも作用する。この場合、内部電極３および４の厚みは特に厚い必要はなく、１μｍ未満でも十分である。０．２μｍ程度までなら薄くすることが可能であり、コストおよび小型化の点で有利となる。

内部電極３および４の主成分はＰｄやＰｔのような無電解めっき時において触媒活性の高い金属である必要はない。Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ等の金属であっても問題ない。内部電極３および４の主成分がＮｉの場合は、無電解めっき時において、次亜リン酸ナトリウムなどのリン酸系の還元剤を用いることが適しており、ＣｕまたはＡｇの場合は、無電解めっき時において、ホルムアルデヒドなどのアルデヒド系還元剤を用いることが適している。

また、内部電極３および４の主成分がＮｉ、ＣｕまたはＡｇであるとき、Ｎｉ、ＣｕおよびＡｇは他の金属成分と合金を形成していても構わない。

次に、この実施形態のように、第２のめっき層１１がさらに形成される場合には、第１のめっき層１０の上に、通常知られている方法でめっきを行なえばよい。第２のめっき層１１を形成する段階では、めっきすべき場所が導電性を有する連続的な面と既になっているため、容易に第２のめっき層１１を形成することができる。第２のめっき層１１の形成には、無電解めっきだけでなく、電解めっきを適用することもできる。

外部電極８および９は、図示した実施形態のように、必ずしも２層構造である必要はなく、１層構造でもよく、あるいは３層以上の構造でもよい。たとえば、第１、第２、第３のめっき層を、Ｃｕめっき層、Ｎｉめっき層、Ｓｎめっき層の順に形成する３層構造や、第１、第２、第３、第４のめっき層を、Ｎｉめっき層、Ｃｕめっき層、Ｎｉめっき層、Ｓｎめっき層の順に形成する４層構造などが挙げられる。

図６は、本発明の第１の実施形態を説明するための図２に相当する図である。図６において、図２に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

第１の実施形態では、簡単に言えば、内部電極３ａおよび３ｂが端面６から突出していることを特徴としている。より具体的には、端面６に対する内部電極３ａおよび３ｂの各々の突出長さ「ｐ」が０．１μｍ以上であることを特徴としている。そして、この実施形態の場合には、積層体５の端面６において、絶縁体層２の厚み方向に測定した、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔「ｓ」は、２０μｍ以下と短くする必要はなく、５０μｍ以下であれば十分である。

なお、上記の突出長さ「ｐ」は、露出した内部電極面の長手方向（図６の紙面に垂直な方向）についてある程度のばらつきを持っているため、ここで言う「ｐ」は長手方向のばらつきを加味した平均値である。

上述のように、突出長さ「ｐ」を０．１μｍ以上とすることにより、無電解めっきの析出力が向上し、さらにめっき成長力も大きく向上する。そのため、第１の実施形態と比較しても、より緻密なめっき膜を形成することができ、また、内部電極間間隔「ｓ」を広げることができ、積層型電子部品の設計の自由度を高めることができる。

なお、他方の端面７およびそこに露出する内部電極４（図１参照）についても、上述した端面６および内部電極３の場合と実質的に同様であるので、図示および説明を省略する。

内部電極３ａおよび３ｂを端面６から突出させるためには、研磨の強さを強くしたり、また、研磨剤に金属を混ぜて研磨剤の硬度を上げたりするなどの方法を採用すればよい。特に、絶縁体層２がセラミックからなる場合は、セラミックの方が内部電極３ａおよび３ｂより削れやすいため、サンドブラストやバレル研磨の工夫によって、内部電極３ａおよび３ｂを突出させた状態を容易に得ることができる。また、レーザー研磨を用いると、セラミックを選択的かつ効果的に削ることができるので、内部電極３ａおよび３ｂを突出させた状態をより容易に得ることができる。

図７は、本発明の第２の実施形態を説明するための図６に相当する図である。図７において、図６に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図７に示した実施形態においても、積層体５の端面６において、絶縁体層２の厚み方向に測定した、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔「ｓ」が５０μｍ以下であり、かつ端面６に対する内部電極３ａおよび３ｂの各々の突出長さ「ｐ」が０．１μｍ以上であるという条件を満たしている。

図７を参照して説明する実施形態は、図６に示した工程の後に、必要に応じて実施されるものである。すなわち、内部電極３ａおよび３ｂの端部が、端面６から十分に突出している場合、さらに研磨を続けると、図７に示すように、内部電極３ａおよび３ｂの突出した端部が押圧されて、端面６と平行な方向へ広がっていく。その結果、端面６に対する内部電極３ａおよび３ｂの各々の突出長さ「ｐ」が、不所望にも、図６に示した状態の場合に比べて短くなるものの、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔「ｓ」は、有利にも、図６に示した状態の場合に比べて短くなる。

上述のような場合、無電解めっき時において、析出しためっき析出物を成長させるべき距離を実質的に短くすることができる。したがって、めっき析出物の均質性が上がり、また、めっき効率も大きく向上する。また、本実施形態によれば、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間に位置する絶縁体層２の厚みが比較的厚くても、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔「ｓ」を短くすることができる。

図８は、本発明の対象となる他の形態の積層型電子部品２１の外観を示す斜視図である。

図８に示される積層型電子部品２１は、積層体２２を備える。積層型電子部品２１は、積層体２２の特定の面２３に、複数の、たとえば２つの外部電極２４および２５が形成されていることを特徴としている。

図示を省略するが、積層体２２は、積層された複数の絶縁層と、絶縁体層間の界面に沿って形成された複数の内部電極とを含んでいる。内部電極の各端部は、外部電極２４および２５の形成前の積層体２２の上述の面２３に露出していて、外部電極２４および２５は、複数の内部電極の各端部を互いに電気的に接続するように形成されている。この積層型電子部品２１が積層セラミックコンデンサである場合、外部電極２４および２５の間で静電容量を取得できるように構成される。

外部電極２４および２５は、図１の積層型電子部品１の場合と同様、実質上、めっき析出物のみで構成され、特に、外部端子電極２４および２５の少なくとも内部電極と直接接続される部分は、無電解めっき析出物から構成される。

図８に示される積層型電子部品２１を製造するため、仮に外部電極２４および２５をペースト電極層で形成すると、その工程が非常に煩雑となる。なぜなら、積層体２２の外表面の、外部電極２４および２５を形成すべき箇所以外の領域をマスキングする必要があり、たとえばスクリーン印刷など煩雑な工程が必要となるためである。これに対して、本実施形態のように、積層体２２の所定の面２３に露出した複数の内部電極の端部に、直接、めっき析出物を析出させる場合には、特にマスキングをする必要がないため、工程が非常に簡便である。すなわち、積層型電子部品２１は、上述したようなめっき法を用いるからこそ、効率的に製造することができる。

図９には、図８に示した積層型電子部品２１が基板２６上に実装された状態が示されている。

基板２６の表面には、端子２７および２８が形成されている。これら端子２７および２８に、それぞれ、積層型電子部品２１に備える外部電極２４および２５が半田２９および３０を介して接合されている。この実装状態において、半田２９および３０は、外部電極２４および２５と端子２７および２８との間にのみ存在している。

一方、図１０には、図１に示した積層型電子部品１が基板１４上に実装された状態が示されている。

図１に示される積層型電子部品１の場合には、その外部電極８および９が、互いに対向する平行な面上にあり、同一平面上には存在しない。そのため、積層型電子部品１が基板１４上に実装された状態において、外部電極８および９が位置する面と、基板１４上の端子１５および１６が位置する面とが、略垂直に交わるような位置関係にある。このような場合、外部電極８および９と端子１５および１６とを接合するための半田１７および１８には、図１０に示すように、ある程度以上の厚みをもったフィレット形状が付与される。

このようなことから、前述の図９に示した実装状態によれば、図１０に示した実装状態と比較して、外部電極２４および２５が同一平面上にあるため、半田２９および３０がフィレット形状を形成せず、その分、基板２６への実装密度を高くすることができる。

また、積層型電子部品２１が積層セラミックコンデンサである場合、図９のように実装された状態にて半田２９および３０の量が少ないと、等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）を低くすることができる。これによって、コンデンサの充放電時における位相のシフト量が小さくなり、特に高周波用途において実用的である。このことから、積層型電子部品２１において採用された構造は、低ＥＳＬ対応積層コンデンサにおいて好適に用いることができる。

以上、本発明を、図示した実施形態に関連して説明したが、本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、本発明が適用される積層型電子部品としては、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、積層型電子部品に備える絶縁体層は、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、絶縁体層は、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、樹脂などからなるものであってもよい。

以下、本発明の範囲を決定するため、または本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。

まず、以下の表１には、この実験例において採用された４種類の無電解めっき条件「Ａ］〜「Ｄ」が示されている。

［実験例１］
実験例１では、図１に示すような積層型電子部品のための積層体において、図２または図６に示した、内部電極間間隔「ｓ」（絶縁体層の厚み）および引っ込み長さ「ｄ」または突出長さ「ｐ」を種々に変えたものを用意し、各々の端面に、直接、Ｎｉめっき層を形成し、さらにその上に、Ｓｎめっき層を形成して、めっきの進行状況を調査した。

より詳細には、被めっき物として、長さ１．６ｍｍ、幅０．８ｍｍおよび厚み０．８ｍｍの積層セラミックコンデンサ用積層体であって、絶縁体層がチタン酸バリウム系誘電体材料からなり、絶縁体層の厚み、内部電極の厚み、および内部電極の主成分が、それぞれ、表２の「絶縁体層厚み」、「内部電極厚み」、および「内部電極金属種」に示すとおりのものを用意した。この時点において、内部電極が露出する積層体の端面に対する内部電極の引っ込み長さ「ｄ」は、最も大きい箇所で１０μｍであった。

次に、上記積層体に対し、アルミナ系研磨粉を用いてサンドブラスト処理を行ない、内部電極が露出する積層体の端面に対する内部電極の引っ込み長さ「ｄ」または突出長さ「ｐ」を調節し、表２に示すように、引っ込み長さ「ｄ」については、最も大きい箇所で測定して、２μｍのものと１μｍのものとの２種類のものを作製し、突出長さ「ｐ」については、最も短い箇所で測定して、１μｍのものを作製した。なお、引っ込み長さ「ｄ」を有する試料については、強度０．２５ＭＰａのサンドブラストを実施し、その時間を変えることにより、引っ込み長さ「ｄ」を制御した。突出長さ「ｐ」を有する試料については、強度０．５０ＭＰａのサンドブラストを実施し、その時間を変えることにより、突出長さ「ｐ」を制御した。

サンドブラスト終了後は、積層体より研磨粉を洗浄除去し、乾燥を行なった。

次に、上記積層体５０００個を、容積３００ｃｃの回転バレル中に投入し、表２の「めっき条件」に示すように、表１に示した条件「Ａ」にて、内部電極の露出する積層体の端面に、第１のめっき層としての厚み５μｍの無電解Ｎｉめっき膜を形成した。

次いで、上記第１のめっき層としての無電解Ｎｉめっき膜を形成した積層体の入った回転バレルを、ｐＨを５．０に調整した浴温３３℃のＳｎめっき浴（ディップソール社製Ｓｎ−２３５）に浸漬させ、回転数１２r.p.m.にて回転させながら、給電端子を通じて電流密度０.０７Ａ／ｄｍ^２にて５０分間通電した。このようにして、第１のめっき層の上に第２のめっき層としての厚み３μｍのＳｎめっき膜を形成した。

以上のようにして、積層体に対して、ペースト電極層などを形成せずに、直接、めっき層を形成してなる外部電極を備える、各試料に係る積層セラミックコンデンサを得た。

次に、得られた積層セラミックコンデンサ１００個について、外部電極を顕微鏡にて観察し、めっき不着の面積割合を測定した。また、めっき不着率が０％の試料に関しては、めっき不着率が０％になるまでに要する時間を計測した。これらの平均値の結果を表２に示す。

表２に示すように、試料１および２では、内部電極が露出する積層体の端面に対する内部電極の引っ込み長さ「ｄ」が大きかったため、めっき不着率が高い結果となった。これに対し、本発明に関連する参考例のものであるが、試料３および４では、引っ込み長さ「ｄ」が１μｍと小さかったため、めっき不着率を０％にすることができた。ただし、試料５のように、引っ込み長さ「ｄ」が１μｍであるが、「絶縁体層厚み」すなわち隣り合う内部電極間間隔が２０μｍを超える場合には、めっき不着が生じた。

また、本発明の範囲内の実施例としての試料６および７では、内部電極の端部が露出面に対して突出していたため、試料３および４と比較して、めっき層形成の所要時間を短くすることができ、めっき効率が高かった。また、試料７のように、「絶縁体層厚み」すなわち内部電極間間隔が５０μｍと大きくても、めっき不着率を０％とすることができた。

また、試料４〜７についての結果は、事前のサンドブラストにより、内部電極の主成分が触媒能の低いＮｉなどの卑金属であっても、緻密性の高い第１のめっき層が得られることを示している。

［実験例２］
実験例２では、本発明に関連する参考例の試料についてではあるが、特定の試料条件およびめっき条件において、積層体における内部電極の厚みの影響を調査した。

被めっき物として、積層体における絶縁体層の厚みを２０μｍに固定し、かつ内部電極の主成分をＮｉに固定しながら、内部電極の厚みを表３の「内部電極厚み」に示すように変化させた以外は、実験例１の場合と同じ積層体を用意した。

次に、試料１１〜１３に係る積層体についてのみ、実験例１の場合と同様の研磨剤を用いてサンドブラストを実施し、内部電極が露出する積層体の端面に対する内部電極の引っ込み長さ「ｄ」を０．１μｍとした。

次に、上記積層体５０００個を、容積３００ｃｃの回転バレル中に投入し、表３の「めっき条件」に示すように、表１に示した条件「Ａ」にて、内部電極の露出する積層体の端面に、第１のめっき層としての厚み５μｍの無電解Ｎｉめっき膜を形成した。

次いで、実験例１と同じ方法にて、第１のめっき層の上に、第２のめっき層としての厚み３μｍのＳｎめっき膜を形成した。

以上のようにして、積層体に対して、ペースト電極層などを形成せずに、直接、めっき層を形成してなる外部電極を備える、各試料に係る積層セラミックコンデンサを得た。

次に、得られた積層セラミックコンデンサ１００個について、実験例１の場合と同様に、めっき不着率を評価した。また、めっき不着率が０％の試料に関しては、めっき不着率が０％になるまでに要する時間を計測した。これらの平均値の結果を表３に示す。

表３に示すように、試料１１〜１３によると、事前のサンドブラストを実施し、内部電極が露出する積層体の端面に対する内部電極の引っ込み長さ「ｄ」を１μｍ以下にしたため、内部電極の厚みを１．０μｍ未満にしても、めっき不着率を０％とすることができた。

これに対して、試料番号１４および１５によると、内部電極の引っ込み長さ「ｄ」が２μｍと大きいままであるので、内部電極の厚みを１．０μｍ未満にすることにより、めっき不着が生じた。

以上のことから、内部電極の厚みが厚いことは、本来、事前の触媒付与工程を経ずに直接無電解めっき膜による第１のめっき層を形成するための重要な要素であったが、内部電極の引っ込み長さ「ｄ」を小さくすることにより、厚み１．０μｍ未満の薄い内部電極にても、緻密性の高い第１のめっき層を形成できることがわかった。

［実験例３］
実験例３では、本発明に関連する参考例の試料についてではあるが、様々なめっき金属イオン種やめっき条件を用いて第１のめっき層を形成した。

被めっき物として、積層体における絶縁体層の厚みを２０μｍに固定し、かつ内部電極の厚みを０．６μｍに固定しながら、内部電極の主成分を表４の「内部電極金属種」に示すように変化させた以外は、実験例１の場合と同じ積層体を用意した。

次に、この積層体に対して、実験例１の場合と同様の研磨剤を用いてサンドブラストを実施し、内部電極が露出する積層体の端面に対する内部電極の引っ込み長さ「ｄ」を０．１μｍとした。

次に、上記積層体５０００個を、容積３００ｃｃの回転バレル中に投入し、表４の「めっき条件」に示すように、表１に示した条件「Ｂ」、「Ｃ」または「Ｄ」にて、内部電極が露出する積層体の端面に、第１のめっき層としての厚み１０μmの無電解めっき膜を形成した。ここで、試料２１では無電解Ｎｉめっき膜を形成し、試料２２〜２４では無電解Ｃｕめっき膜を形成した。

次いで、試料２１については、第１のめっき層の上に、実験例１の場合と同じ方法にて、第２のめっき層としての厚み５μｍのＳｎめっき膜を形成した。

他方、試料２２〜２４については、上記第１のめっき層を形成した積層体の入った回転バレルを、ｐＨを４.２に調整した浴温６０℃のＮｉめっき用ワット浴に浸漬させ、回転数１０r.p.m.にて回転させながら、給電端子を通じて電流密度０.２Ａ／ｄｍ^２にて通電を開始した。通電開始後６０分後には、第２のめっき層としての厚み５μｍのＮｉめっき膜が形成された。さらに、第２のめっき層を形成した積層体の入った回転バレルを、ｐＨを５.０に調整した浴温３３℃のＳｎめっき浴（ディップソール社製Ｓｎ−２３５）に浸漬させ、回転数１２r.p.m.にて回転させながら、給電端子を通じて電流密度０.０７Ａ／ｄｍ^２にて５０分間通電した。このようにして、第３のめっき層としての厚み５μｍのＳｎめっき膜を形成した。

以上のようにして、積層体に対して、ペースト電極層などを形成せずに、直接、めっき層を形成してなる外部電極を備える、各試料に係る積層セラミックコンデンサを得た。

次に、得られた積層セラミックコンデンサ１００個について、実験例１の場合と同様に、めっき不着率を評価した。また、めっき不着率が０％の試料に関しては、めっき不着率が０％になるまでに要する時間を計測した。これらの平均値の結果を表４に示す。

表４に示すように、試料２１〜２４のいずれにおいても、めっき不着率は０％であった。このことから、内部電極の主成分や第１のめっき層の主成分金属を変化させても、緻密性の高い無電解めっき膜を形成することができ、高信頼性の積層セラミックコンデンサを得られることがわかった。

１，２１ 積層型電子部品
２ 絶縁体層
３，３ａ，３ｂ，４ 内部電極
５，２２ 積層体
６，７ 端面
８，９，２４，２５ 外部電極
１０ 第１のめっき層
１１ 第２のめっき層
１２ａ，１２ｂ めっき析出物
２３ 面

Claims (5)

1. 積層された複数の絶縁体層と、前記絶縁体層間の界面に沿って形成された複数の内部電極とを含み、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外部電極を形成する工程と
   を含む、積層型電子部品の製造方法であって、
   前記積層体を用意する工程において用意される前記積層体は、前記内部電極が露出する前記所定の面において、隣り合う前記内部電極が互いに電気的に絶縁されているとともに、前記絶縁体層の厚み方向に測定した、隣り合う前記内部電極間の間隔が５０μｍ以下であり、かつ前記所定の面に対する前記内部電極の突出長さが０．１μｍ以上であり、
   前記外部電極を形成する工程は、前記積層体を用意する工程において用意された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端部に対し、直接、還元剤を含んだめっき液を用いて無電解めっきを行なう、無電解めっき工程を備え、
   前記無電解めっき工程は、複数の前記内部電極の端部に析出した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る工程を含む、
   積層型電子部品の製造方法。
2. 前記外部電極を形成する工程の前に、前記積層体に対し、研磨剤を用いて研磨する工程をさらに含む、請求項１に記載の積層型電子部品の製造方法。
3. 前記内部電極の主成分が、Ｎｉ、ＣｕおよびＡｇから選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の積層型電子部品の製造方法。
4. 積層された複数の絶縁体層と、前記絶縁体層間の界面に沿って形成された複数の内部電極とを含み、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形成される、外部電極とを備える、積層型電子部品であって、
   前記積層体における前記内部電極が露出する前記所定の面において、前記絶縁体層の厚み方向に測定した、隣り合う前記内部電極間の間隔が５０μｍ以下であり、かつ前記所定の面に対する前記内部電極の突出長さが０．１μｍ以上であり、
   前記外部電極の少なくとも前記内部電極と直接接続される部分は、無電解めっき析出物からなる、
   積層型電子部品。
5. 前記内部電極の主成分が、Ｎｉ、ＣｕおよびＡｇから選ばれる少なくとも１種である、請求項４に記載の積層型電子部品の製造方法。

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