JP2013254935A - 電子部品、電子部品内蔵基板及び電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】改善された信頼性を有する電子部品を提供する。
【解決手段】電子部品１は、素体１０と、素体１０の外表面に配された第１及び第２の外部電極１３，１４とを備える。第１及び第２の外部電極１３，１４は、金属銅を含む層と、素体１０上で互いに対向する第１及び第２の外部電極１３，１４の縁端部で金属銅を含む層を覆う酸化銅からなる保護層１５，１６とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品、電子部品内蔵基板及び電子部品の製造方法に関する。

従来、例えばモバイル通信端末などの種々の電子装置に、セラミックコンデンサなどのセラミック電子部品が用いられている。近年、電子機器の小型化に対する要求が高まってきており、それに伴い、配線基板内に電子部品を埋め込むことによって電子機器を小型化することが提案されている。一般的に、配線基板内に埋め込まれた電子部品と配線との電気的接続は、ビアホール電極を介して行われている。このビアホール電極を形成するためのビアホールは、配線基板内の電子部品の外部電極に向けてレーザー光を照射することにより形成される。このため、基板埋め込み型の電子部品には、外部電極の耐レーザー性が優れていることが求められる。これに鑑み、配線基板内に埋め込まれる電子部品として、例えば特許文献１には、表層がＣｕめっき膜により構成された外部電極を有するセラミック電子部品が開示されている。

特開２０１２−２８４５６号公報

近年、セラミック電子部品の耐候性、特に高温多湿環境下での信頼性をさらに改善したいという要望が高まってきている。

本発明は、改善された信頼性を有する電子部品を提供することを主な目的とする。

本発明に係る電子部品は、素体と、素体の外表面に配された第１及び第２の外部電極とを備える。第１及び第２の外部電極は、金属銅を含む層と、素体上で互いに対向する第１及び第２の外部電極の縁端部で金属銅を含む層を覆う酸化銅からなる保護層とを有する。

本発明に係る電子部品のある特定の局面では、保護層は、金属銅を含む層の表面全体を覆う。

本発明に係る電子部品の別の特定の局面では、保護層は、Ｃｕ_２Ｏを含む。

本発明に係る電子部品の他の特定の局面では、保護層は、ＣｕＯを含む。

本発明に係る電子部品のさらに他の特定の局面では、第１の外部電極と第２の外部電極との間の最短距離が０．６ｍｍ以下である。

本発明に係る電子部品内蔵基板は、樹脂基板と、樹脂基板内に埋設された電子部品とを備える。電子部品は、素体と、素体の外表面に配された第１及び第２の外部電極とを備える。第１及び第２の外部電極は、金属銅を含む層と、素体上で互いに対向する第１及び第２の外部電極の縁端部で金属銅を含む層の表面を覆う、酸化銅からなる保護層とを有する。

本発明に係る電子部品内蔵基板のある特定の局面では、樹脂基板は、樹脂基板の主面に開口しており、第１または第２の外部電極の金属銅を含む層に臨むビアホールを有する。電子部品内蔵基板は、ビアホール内に配されており、第１または第２の外部電極の金属銅を含む層に接続されたビアホール電極をさらに備える。

本発明に係る電子部品内蔵基板の別の特定の局面では、ビアホールは、保護層を貫通して第１または第２の外部電極の金属銅を含む層に臨んでいる。

本発明に係る電子部品の製造方法では、素体を用意する。素体の上に外部電極を形成する。外部電極を形成する工程は、金属銅を含む層を形成する工程と、金属銅を含む層の表層を酸化処理することにより、酸化銅からなる保護層を形成する工程とを含む。

本発明に係る電子部品の製造方法のある特定の局面では、外部電極を有酸素雰囲気下において加熱することにより酸化工程を行う。

本発明によれば、改善された信頼性を有する電子部品を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の略図的斜視図である。 本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の長さ方向及び厚み方向に沿った略図的断面図である。 本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の幅方向及び厚み方向に沿った略図的断面図である。 本発明の一実施形態における電子部品内蔵基板の一部分の長さ方向及び厚み方向に沿った略図的断面図である。 第１の変形例に係るセラミック電子部品の長さ方向及び厚み方向に沿った略図的断面図である。 第２の変形例に係るセラミック電子部品の略図的斜視図である。 第３の変形例に係るセラミック電子部品の略図的斜視図である。 第４の変形例に係るセラミック電子部品の略図的斜視図である。 実施例において作製した電子部品内蔵基板の略図的平面図である。 図９の線Ｘ−Ｘにおける略図的断面図である。 実験例１のＣｕ−ＬＭＭスペクトルである。 実験例２のＣｕ−ＬＭＭスペクトルである。 実験例３のＣｕ−ＬＭＭスペクトルである。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。

また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。

図１は、実施形態に係るセラミック電子部品の略図的斜視図である。図２は、本実施形態に係るセラミック電子部品の長さ方向及び厚み方向に沿った略図的断面図である。図３は、本実施形態に係るセラミック電子部品の幅方向及び厚み方向に沿った略図的断面図である。

図２及び図３に示されるセラミック電子部品１は、コンデンサ、インダクタ、抵抗、圧電部品、サーミスタ、ＩＣ、複合部品などであってもよい。なお、本発明に係る電子部品は、セラミック電子部品でなくてもよい。本発明に係る電子部品は、例えば、樹脂、金属、半導体等を用いて構成されていてもよい。

セラミック電子部品１の寸法は、特に限定されない。例えば、セラミック電子部品１の長さ寸法は、０．６ｍｍ〜１．６ｍｍであることが好ましく、幅寸法は、０．３ｍｍ〜０．８ｍｍであることが好ましく、厚み寸法は、０．０５ｍｍ〜０．８ｍｍであることが好ましい。例えば、長さ寸法が１．０ｍｍであり、幅寸法が０．５ｍｍであり、厚み寸法が０．１ｍｍ〜０．５５ｍｍであってもよい。例えば、長さ寸法が０．６ｍｍ、幅寸法が０．３ｍｍ、厚み寸法が０．１ｍｍ〜０．３３ｍｍであってもよい。

セラミック電子部品１は、素体（セラミック素体）１０を備えている。素体１０は、略直方体状である。素体１０は、長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗに沿って延びる第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと、長さ方向Ｌ及び厚み方向Ｔに沿って延びる第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄ（図３を参照）と、幅方向Ｗ及び厚み方向Ｔに沿って延びる第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆ（図２を参照）とを有する。

なお、「略直方体」には、角部や稜線部が丸められた直方体が含まれるものとする。

素体１０は、適宜のセラミック材料により構成することができる。素体１０は、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、ジルコン酸カルシウムなどを主成分とする誘電体セラミックスにより構成されている。素体１０には、適宜のセラミック材料に加えて、例えば、Ｍｎ化合物、Ｃｏ化合物、希土類化合物、Ｓｉ化合物などの副成分を適宜添加されていてもよい。

図２及び図３に示されるように、素体１０の内部には、第１及び第２の内部電極１１，１２が設けられている。第１及び第２の内部電極１１，１２は、それぞれ、長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗに沿って設けられている。すなわち、第１及び第２の内部電極１１，１２は、それぞれ、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと平行に設けられている。第１及び第２の内部電極１１，１２は、厚み方向Ｔにおいてセラミック層１０ｇを介して対向している。

第１の内部電極１１は、第１の端面１０ｅに引き出されている。第１の内部電極１１は、第１の端面１０ｅから長さ方向Ｌに沿って延びている。第１の内部電極１１は、第２の端面１０ｆ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄには引き出されていない。

第２の内部電極１２は、第２の端面１０ｆに引き出されている。第２の内部電極１２は、第２の端面１０ｆから長さ方向Ｌに沿って延びている。第２の内部電極１２は、第１の端面１０ｅ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄには引き出されていない。

第１及び第２の内部電極１１，１２は、それぞれ、適宜の導電材料により構成することができる。具体的には、第１及び第２の内部電極１１，１２は、それぞれ、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｓｎなどの少なくとも一種により構成することができる。

第１の内部電極１１は、図２に示される第１の外部電極１３に接続されている。第１の外部電極１３は、第１の端面１０ｅの少なくとも一部を覆い、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂに至っている。すなわち、第１の外部電極１３は、第１の端面１０ｅの実質的に全体を覆う部分と、第１の主面１０ａの上に設けられた部分と、第２の主面１０ｂの上に設けられた部分とを有する。なお、第１の外部電極１３は、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄのそれぞれの上にも設けられていてもよい。

第２の内部電極１２は、第２の外部電極１４に接続されている。第２の外部電極１４は、第２の端面１０ｆの少なくとも一部を覆い、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂに至っている。すなわち、第２の外部電極１４は、第２の端面１０ｆの実質的に全体を覆う部分と、第１の主面１０ａの上に設けられた部分と、第２の主面１０ｂ上に設けられた部分とを有する。なお、第２の外部電極１４は、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄのそれぞれの上にも設けられていてもよい。

第１及び第２の外部電極１３，１４は、縁端部を有し、素体１０の同一面上で互いの縁端部が対向している。すなわち、第１及び第２の外部電極１３，１４の縁端部が第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂ上で互いに対向している。縁端部とは、素体１０の表面における外部電極１３，１４の外周部分を意味する。

第１及び第２の外部電極１３，１４のそれぞれは、実質的に全体がＣｕ（金属銅）を含む層で覆われている。第１及び第２の外部電極１３，１４のそれぞれの全体がＣｕまたはＣｕを含む合金により構成されていてもよいし、ＣｕまたはＣｕを含む合金により構成された層よりも素体１０側にＣｕを含まない層が設けられていてもよい。Ｃｕを含む合金としては、例えば、Ｃｕ−Ａｇ合金、Ｃｕ−Ａｕ合金、Ｃｕ−Ａｌ合金、Ｃｕ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−Ｐｄ合金などが挙げられる。本実施形態においては、第１及び第２の外部電極１３，１４のそれぞれの全体がＣｕを含む層で覆われている。

第１の外部電極１３の金属銅を含む層の表面には、第１の保護層１５が設けられている。第１の外部電極１３の金属銅を含む層の少なくとも第２の外部電極１４と対向する縁端部は、第１の保護層１５により覆われている。具体的には、本実施形態では、第１の外部電極１３の金属銅を含む層の表面の実質的に全体が第１の保護層１５により覆われている。

第２の外部電極１４の金属銅を含む層の表面には、第２の保護層１６が設けられている。第２の外部電極１４の金属銅を含む層の少なくとも素体１０の同一面上で第１の外部電極１３と対向する縁端部は、主面１０ａ、１０ｂの上に位置する部分は、第２の保護層１６により覆われている。具体的には、本実施形態では、第２の外部電極１４の金属銅を含む層の表面の実質的に全体が第２の保護層１６により覆われている。

第１及び第２の保護層１５，１６は、酸化銅からなる。具体的には、第１及び第２の保護層１５，１６は、ＣｕＯ及びＣｕ_２Ｏの少なくとも一方を含む。

なお、Ｃｕ，Ｃｕ_２Ｏ，ＣｕＯの特定には、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いることができる。ＸＰＳ分析装置を用いてＣｕ−ＬＭＭスペクトルを測定し、検出されたピークのエネルギーからＣｕ，Ｃｕ_２Ｏ，ＣｕＯの特定を行うことができる。Ｃｕに基づくピークのエネルギーは、約５６８．５ｅＶである。Ｃｕ_２Ｏに基づくピークのエネルギーは、約５７０ｅＶである。ＣｕＯに基づくピークのエネルギーは、約５６９ｅＶである。従って、約５６８．５ｅＶにピークが検出された場合は、Ｃｕが含まれると判断され、検出されなかった場合は、Ｃｕが含まれないと判断される。約５７０ｅＶにピークが検出された場合は、Ｃｕ_２Ｏが含まれると判断され、検出されなかった場合は、Ｃｕ_２Ｏが含まれないと判断される。約５６９ｅＶにピークが検出された場合は、ＣｕＯが含まれると判断され、検出されなかった場合は、ＣｕＯが含まれないと判断される。すなわち、保護層の表面のＣｕ−ＬＭＭスペクトルを測定し、Ｃｕ，Ｃｕ_２Ｏ，ＣｕＯのうちＣｕに基づくピークが検出されず、Ｃｕ_２ＯまたはＣｕＯのピークが検出された場合は、その保護層は酸化銅からなる。

なお、セラミック電子部品１は、例えば以下の要領で製造することができる。まず、第１及び第２の内部電極１１，１２を有する素体１０の上に、Ｃｕ（金属銅）を含む層で覆われた第１及び第２の外部電極を形成する。第１及び第２の外部電極の形成は、例えば、電極ペースト層の焼成やめっきにより形成することができる。めっきは電解めっきと無電解めっきのどちらでも構わない。本実施形態では、素体１０の上に直接Ｃｕの電解めっきを施している。

次に、外部電極の酸化処理を行うことにより、金属銅を含む層の少なくとも素体１０の同一面上で互いに対向する縁端部が酸化されてなり、金属銅を含む層が酸化銅からなる保護層１５，１６で覆われた外部電極１３，１４を形成することにより、セラミック電子部品１を完成させることができる（酸化工程）。有酸素雰囲気下で加熱することにより酸化工程を行ってもよいし、酸化剤を含む薬液に浸漬することにより酸化工程を行ってもよい。また、めっき浴の成分を調整することで酸化されやすいめっき層を予め形成してもよい。

図４は、セラミック電子部品１を内蔵する電子部品内蔵基板２の一部分の長さ方向及び厚み方向に沿った略図的断面図である。

セラミック電子部品１は、例えば、電子部品内蔵基板２などに使用される。電子部品内蔵基板２は、樹脂基板２０を有する。樹脂基板２０は、樹脂または樹脂組成物により構成されている。樹脂基板２０は、例えば、ガラスエポキシ基板や、ポリビニルアルコール基板等により構成することができる。樹脂基板２０は、例えば、表面や内部に配線を有していてもよい。樹脂基板２０が配線を有する場合は、樹脂基板２０は、配線基板と呼ばれる場合もある。

樹脂基板２０には、セラミック電子部品１が埋設されている。樹脂基板２０は、樹脂基板２０の主面２０ａに開口しているビアホール１７ａ、１７ｂを有する。ビアホール１７ａは、セラミック電子部品１の保護層１５を貫通し、第１の外部電極１３の金属銅を含む層に臨んでいる。ビアホール１７ａ内には、ビアホール電極１８ａが設けられている。ビアホール電極１８ａは、第１の外部電極１３に接続されている。ビアホール１７ｂは、セラミック電子部品１の保護層１６を貫通し、第２の外部電極１４の金属銅を含む層に臨んでいる。ビアホール１７ｂ内には、ビアホール電極１８ｂが設けられている。ビアホール電極１８ｂは、第２の外部電極１４に接続されている。

なお、電子部品内蔵基板２は、例えば、以下の要領で製造することができる。まず、樹脂基板２０内にセラミック電子部品１を埋設させる。次に、樹脂基板２０の主面２０ａ側から、第１及び第２の外部電極１３，１４に向けてレーザー光線を照射する。これにより、ビアホール１７ａ、１７ｂを形成する。その後、ビアホール１７ａ、１７ｂ内にビアホール電極１８ａ、１８ｂを形成することにより、電子部品内蔵基板２を完成させることができる。

外部電極１３，１４の金属銅を含む層は、レーザー光線に対する反射率が高い。このため、レーザー光線の照射によりビアホール１７ａ、１７ｂを形成したとしても、素体１０が損傷しにくい。

一方、外部電極１３，１４の酸化銅を含む保護層１５，１６は、レーザー光線の照射によって焼失する。このため、ビアホールは、保護層１５，１６を貫通し、金属銅を含む層まで到達する。金属銅を含む層は、レーザー光線を反射するが、レーザー光線が照射されると、金属銅を含む層も少し消失する。このため、金属銅を含む層の損傷による性能劣化を抑制するために、金属銅を含む層よりも保護層１５，１６を薄くすることが好ましい。具体的には、金属銅を含む層を３μｍ以上とし、保護層を０．１μｍ以下とすることが好ましい。

ところで、外部電極の金属銅を含む層が露出している場合、水分の存在下においてセラミック電子部品に電圧が印加されると、外部電極に含まれるＣｕ（金属銅）がイオン化する。イオン化したＣｕ（銅イオン）が移動し、還元され、Ｃｕとして析出する。これをイオンマイグレーションという。その結果、第１の外部電極と第２の外部電極とが短絡してしまう場合がある。特に、第１の外部電極と第２の外部電極との両方が設けられた主面や側面が存在する場合は、対向する縁端部分でＣｕのマイグレーションに起因する短絡が生じやすい。

樹脂基板２０に埋設されるセラミック電子部品１においては、レーザー光線が確実に外部電極１３，１４に照射されるようにするため、外部電極１３，１４の第１の主面上の位置する部分が大面積に設けられていることが好ましい。レーザー光線の照射位置精度を考慮すれば、外部電極１３，１４の第１の主面上に位置する部分は、半径０．１ｍｍ以上の円が含まれる以上の大きさを有することが好ましい。このため、外部電極１３，１４間の間隔が短くなる。その結果、イオンマイグレーションによる絶縁抵抗の低下が生じやすい。外部電極間１３，１４の間隔が０．６ｍｍ以下では、イオンマイグレーションによってショートする可能性がより高くなる。

ここで、本実施形態のセラミック電子部品１では、外部電極１３，１４の表面に酸化銅をからなる保護層１５，１６が設けられている。このため、水分の存在下においてセラミック電子部品１に電圧が印加された場合であっても、Ｃｕが高温多湿環境下で発生するマイグレーションが起きにくい。従って、Ｃｕのマイグレーションによる絶縁抵抗の低下を効果的に抑制できるため、改善された信頼性を実現することができる。酸化銅からなる保護層１５，１６を設けることは、イオンマイグレーションに起因する問題が生じやすい、外部電極１５，１６間の距離が０．６ｍｍ以下であるセラミック電子部品１に特に有効である。但し、外部電極１５，１６間の距離が短すぎると、電界強度が低くなりすぎる場合がある。このため、外部電極１５，１６間の距離は、５０μｍ以上であることが好ましい。

均一な厚さで、薄い保護層１５，１６を形成する観点からは、Ｃｕめっき膜に対して上述の酸化処理を行うことが好ましく、特に、第１及び第２の外部電極１３，１４を有酸素雰囲気下において加熱することにより、保護層１５，１６を形成するための酸化工程を行うことが好ましい。この場合、金属銅を含む層の表面の実質的に全体を保護層１５，１６が覆う。

もっとも、保護層１５，１６をスパッタリング方等の薄膜形成法などの方法により形成してもよい。

ＣｕＯを含む保護層１５，１６と、Ｃｕ_２Ｏを含む保護層１５，１６とのいずれを設けた場合も、イオンマイグレーションを抑制することができる。なかでも、ＣｕＯを含む保護層１５，１６を設けた場合の方が、イオンマイグレーションをより効果的に抑制することができる。よって、イオンマイグレーションをより効果的に抑制する観点からは、ＣｕＯを含む保護層１５，１６を設けることが好ましく、ＣｕＯからなる保護層１５，１６を設けることがより好ましい。

一方、形成容易性の観点からは、Ｃｕ_２Ｏを含む保護層１５，１６の方が好ましい。

なお、保護層１５，１６は、ＣｕＯとＣｕ_２Ｏとの両方を含んでいてもよい。その場合は、保護層１５，１６の形成が容易であると共に、イオンマイグレーションを効果的に抑制することができる。なお、ＣｕＯとＣｕ_２Ｏとの両方を含む保護層のＣｕ−ＬＭＭスペクトルを測定した場合、Ｃｕ_２Ｏに基づくピークのエネルギー（約５７０ｅＶ）と、ＣｕＯに基づくピークのエネルギー（約５６９ｅＶ）が近接しているため、２つのピークが重なってブロードなピークが観察される場合もある。

また、酸化銅からなる保護層１５，１６の方が、金属銅を含む層よりも樹脂基板２０に対する密着性が高い。このため、保護層１５，１６を設けることにより、樹脂基板２０とセラミック電子部品１との間に隙間が生じにくい。よって、樹脂基板２０とセラミック電子部品１との間に水分が浸入しにくい。従って、イオンマイグレーションを抑制でき、より改善された信頼性を実現することができる。密着性の観点からは、保護層１５，１６が、金属銅を含む層の表面全体を覆うことが好ましい。また、ＣｕＯからなる保護層にすることが好ましい。金属銅を含む層の表面全体をＣｕＯからなる保護層で覆うことがより好ましい。

（第１及び第２の変形例）
図５は、第１の変形例に係るセラミック電子部品の長さ方向及び厚み方向に沿った略図的断面図である。

上記実施形態では、金属銅を含む層を素体１０の直上に設ける例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図５に示されるように、外部電極１３，１４を、少なくともひとつの下地電極層２１と、金属銅を含む少なくともひとつのめっき層２２との積層体により構成してもよい。下地電極層２１は、めっきによって析出するＮｉ，Ｃｕなどから選択された金属を含んでいてもよい。下地電極層２１は、例えば、金属粒子の焼成膜であってもよい。この場合、下地電極層２１は、金属粉とセラミック材料やガラス成分などの無機結合剤とを含む電極ペーストを塗布し、焼成することにより形成することができる。金属粉は、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ及びＡｕの少なくとも一種により構成することができる。金属粉は、Ａｇ−Ｐｄ合金等の合金により構成されていてもよい。電極ペーストの塗布は、印刷や浸漬などにより行うことができる。

電極ペーストの塗布を、浸漬により行った場合、図６に示されるように、外部電極１３，１４の主面１０ａ、１０ｂ上に位置する部分の先端部の形状が、幅方向Ｗにおける略中央部に頂部を有する凸状となる。その結果、第１の外部電極１３と第２の外部電極１４との間の間隔が狭くなり、電界も強くなりやすい。よって、イオンマイグレーションに起因する短絡が生じやすくなる。従って、上述のイオンマイグレーションにより短絡を抑制できる技術は、このようなセラミック電子部品にも特に有効である。

(第３の変形例)
図７は、第３の変形例に係るセラミック電子部品の略図的斜視図である。図７に示されるように、第１及び第２の外部電極１３，１４は、それぞれ、第１または第２の端面１０ｅ、１０ｆの上と、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂの上とに設けられており、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄの上には実質的に設けられていなくてもよい。このような外部電極１３，１４は、例えば、焼成前のセラミック素体の主面の上に電極ペーストを印刷た後に、端面を電極ペーストに浸漬し、その後、セラミック素体と同時に焼成し、めっきをすることにより形成することができる。

（第４の変形例）
図８は、第４の変形例に係るセラミック電子部品の略図的斜視図である。

図８に示されるように、第１及び第２の外部電極１３，１４に加えて、表層に保護層が設けられた外部電極２３，２４がさらに設けられていてもよい。すなわち、本発明において、外部電極は３つ以上設けられていてもよい。外部電極が３つ以上設けられたセラミック電子部品では、外部電極が２つ設けられたセラミック電子部品よりも主面上における外部電極間距離が短くなる。主面上における幅が０．２ｍｍを超える外部電極が３つ設けられた外形寸法１．０ｍｍ×０．５ｍｍのセラミック電子部品の場合、外部電極間の間隔が０．２ｍｍ以下になる。このようなセラミック電子部品を樹脂基板に埋設すると、イオンマイグレーションによる電気抵抗の低下が生じやすい。したがって、外部電極を３つ以上備えるセラミック電子部品は、樹脂基板への埋設に不向きである。しかし、このようなセラミック電子部品においても保護層を設けることにより、イオンマイグレーションを防止でき、樹脂基板への埋設が可能となる。

（実験例１）
外部電極１３，１４の表面に保護層を設けなかったこと以外は図７に示される第３の変形例に係るセラミック電子部品と実質的に同様の構成を有するセラミック電子部品を作製した。

すなわち、焼成前のセラミック素体の主面上にＮｉを含む電極ペーストを印刷し、端面をＮｉを含む電極ペーストを浸漬することにより電極ペーストを塗布したのち、セラミック素体と電極ペーストを同時焼成した。続いて、電極ペーストを焼成することにより形成された下地電極層の表面上にＣｕめっきにより金属銅を含む層を形成し、セラミック電子部品を作製した。セラミック電子部品の長さ方向寸法が１．０ｍｍ、幅方向寸法が０．５ｍｍ、厚み方向寸法が０．２ｍｍであり、第１と第２の外部電極間の間隔は０．４４ｍｍであった。

（実験例２）
実験例１と同様にして作製したセラミック電子部品を７０℃の大気中で５分間放置することにより、金属銅を含む層の表面をＣｕ_２Ｏからなる保護層で覆った外部電極１３，１４を形成したセラミック電子部品１を作製した。

（実験例３）
実験例１と同様にして作製したセラミック電子部品を１２０℃の大気中で１２０分間放置することにより、金属銅を含む層の表面をＣｕＯからなる保護層で覆った外部電極１３，１４を形成した、セラミック電子部品１を作製した。なお、実験例１，２，３において、保護層の存在及びその成分は、ＰＨＹＳＩＣＡＬ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ社製Ｑｕａｎｔｕｍ２０００を用いてＸＰＳ分析したＣｕ−ＬＭＭスペクトルとにより特定した。

図１１は、実験例１のＣｕ−ＬＭＭスペクトルである。図１１に示されるように、実験例１のＣｕ−ＬＭＭスペクトルでは、Ｃｕのピークが観察されるため、表面にＣｕが存在していることが分かる。

図１２は、実験例２のＣｕ−ＬＭＭスペクトルである。図１２に示されるように、実験例２のＣｕ−ＬＭＭスペクトルでは、Ｃｕのピークが観察されず、Ｃｕ_２Ｏのピークが観察されるため、表面にＣｕが存在せず、Ｃｕ_２Ｏが存在していることが分かる。

図１３は、実験例３のＣｕ−ＬＭＭスペクトルである。図１３に示されるように、実験例３のＣｕ−ＬＭＭスペクトルでは、Ｃｕのピークが観察されず、ＣｕＯのピークが観察されるため、表面にＣｕが存在せず、ＣｕＯが存在していることが分かる。

（評価）
実験例１〜３のそれぞれにおいて作製したサンプルの外部電極の対向部の上に純水の水滴を滴下した状態で外部電極間に６．３Ｖの電圧を２分間印加しながら絶縁抵抗ＩＲ（Ω）を測定した。絶縁抵抗ＩＲがｌｏｇＩＲ＜５を満たすときショートしたとした。その後、マイグレーションの有無を、金属顕微鏡により観察した。

その結果、保護層が設けられていない実験例１において作製したサンプルにおいてはショート（ｌｏｇＩＲ＝３．３）が発生し、第１と第２の外部電極間が接続するマイグレーションが観察された。ＣｕＯからなる保護層が設けられた実験例３において作製したサンプルにおいては積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗に初期値（ｌｏｇＩＲ＝６．２）からの変化がなく、マイグレーションも観察されなかった。Ｃｕ_２Ｏからなる保護層が設けられた実験例２において作製したサンプルにおいては、積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗がわずかに低下（ｌｏｇＩＲ＝５．５）し、マイグレーションによる第１と第２の外部電極間の接続が観察されなかった。

以上の結果から、Ｃｕ_２ＯまたはＣｕＯからなる保護層を外部電極の表層に形成することによりＣｕのマイグレーションを抑制できることが分かる。また、特にＣｕＯからなる保護層を外部電極の表層に形成することにより絶縁抵抗の低下をさらに効果的に抑制できることが分かる。

（実施例）
図９，図１０に示すようにエポキシ樹脂からなる樹脂基板３０（１２ｍｍ×１２ｍｍ×厚み０．８ｍｍ）の厚み方向における中央部にセラミック電子部品１を埋設した電子部品内蔵基板を１８個作製した。作製されたセラミック電子部品の長さ方向寸法が１．０ｍｍ、幅方向寸法が０．５ｍｍ、厚み方向寸法が０．２ｍｍであり、第１と第２の外部電極間の間隔は０．４４ｍｍであった。埋設したセラミック電子部品１において、保護層１５，１６は、ＣｕＯにより構成されていた。

（比較例）
保護層を設けなかったこと以外は、実施例と同様にして電子部品内蔵基板を１８個作製した。

（評価）
実施例及び比較例のそれぞれにおいて作製したサンプルを、電極３１，３２を介して６．３Ｖの電圧を印加しながら、１２０℃、湿度１００％ＲＨの空気雰囲気中に４００時間放置した。その後、絶縁抵抗ＩＲがＬｏｇＩＲ＜５を満たすものを故障としてカウントした。結果を下記の表１に示す。表１に示されるように、保護層が設けられた実施例に係るセラミック電子部品は１つも故障しなかった。一方、保護層が設けられなかった比較例に係るセラミック電子部品は１８個すべて故障した。

以上の結果から、酸化銅を含む保護層を外部電極上に設けることにより、イオンマイグレーション及びそれに起因する絶縁抵抗の低下を抑制できることが分かる。

１…セラミック電子部品
２…電子部品内蔵基板
１０…素体
１０ａ…第１の主面
１０ｂ…第２の主面
１０ｃ…第１の側面
１０ｄ…第２の側面
１０ｅ…第１の端面
１０ｆ…第２の端面
１０ｇ…セラミック層
１１…第１の内部電極
１２…第２の内部電極
１３…第１の外部電極
１４…第２の外部電極
１５…第１の保護層
１６…第２の保護層
１７ａ、１７ｂ…ビアホール
１８ａ、１８ｂ…ビアホール電極
２０…樹脂基板
２０ａ…主面
２１…下地電極層
２２…めっき層
２３，２４…表層に保護層が設けられた外部電極

Claims (10)

1. 素体と、
   前記素体の外表面に配された第１及び第２の外部電極と、
   を備え、
   前記第１及び第２の外部電極は、金属銅を含む層と、前記素体上で互いに対向する前記第１及び第２の外部電極の縁端部で前記金属銅を含む層を覆う酸化銅からなる保護層とを有する、電子部品。
2. 前記保護層は、金属銅を含む層の表面全体を覆う、請求項１に記載の電子部品。
3. 保護層は、Ｃｕ_２Ｏを含む、請求項１または２に記載の電子部品。
4. 保護層は、ＣｕＯを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子部品。
5. 前記第１の外部電極と前記第２の外部電極との間の最短距離が０．６ｍｍ以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子部品。
6. 樹脂基板と、
   前記樹脂基板内に埋設された電子部品と、
   を備える電子部品内蔵基板であって、
   前記電子部品は、
   素体と、前記素体の外表面に配された第１及び第２の外部電極とを備え、
   前記第１及び第２の外部電極は、金属銅を含む層と、前記素体上で互いに対向する前記第１及び第２の外部電極の縁端部で前記金属銅を含む層の表面を覆う、酸化銅からなる保護層とを有する、電子部品内蔵基板。
7. 前記樹脂基板は、前記樹脂基板の主面に開口しており、前記第１または第２の外部電極の金属銅を含む層に臨むビアホールを有し、
   前記ビアホール内に配されており、前記第１または第２の外部電極の金属銅を含む層に接続されたビアホール電極をさらに備える、請求項６に記載の電子部品内蔵基板。
8. 前記ビアホールは、前記保護層を貫通して前記第１または第２の外部電極の金属銅を含む層に臨んでいる、請求項７に記載の電子部品内蔵基板。
9. 素体を用意する工程と、
   前記素体の上に外部電極を形成する工程と、
   を備え、
   前記外部電極を形成する工程は、
   前記金属銅を含む層を形成する工程と、前記金属銅を含む層の表層を酸化処理することにより、酸化銅からなる保護層を形成する工程とを含む、電子部品の製造方法。
10. 前記外部電極を有酸素雰囲気下において加熱することにより前記酸化工程を行う、請求項９に記載の電子部品の製造方法。

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