JP2014110318A

JP2014110318A - 電子部品

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Publication number: JP2014110318A
Application number: JP2012263924A
Authority: JP
Inventors: Masato Sarukui; 真人猿喰; Akihiro Motoki; 章博元木; Yutaka Ota; 裕太田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-06-12
Anticipated expiration: 2032-12-03
Also published as: JP6070930B2

Abstract

【課題】耐マイグレーション性に優れた電子部品を提供する。
【解決手段】セラミック電子部品１０は、コンデンサ素子２０を含み、このコンデンサ素子２０は、セラミック素子本体２２とセラミック素子本体２２の表面に形成された外部電極３６，３８を有する。コンデンサ素子２０は、セラミック素子本体２２と外部電極３６，３８とを覆うように防水処理膜４０が形成されている。さらに、防水処理膜４０を覆うようにシランカップリング処理膜４２が形成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子部品に関し、たとえば、積層セラミックコンデンサなどの電子部品に関する。

近年、携帯電話機や携帯音楽プレイヤーなどの電子機器において、小型化及び薄型化が進んできている。それに伴って、たとえば、電子機器に内蔵される電子部品の小型化が求められている。また、このような電子機器を使用する環境は多様化しており、電子部品に対して、多様化した環境に対する信頼性の向上が望まれている。

このような背景にあって、一対の外部電極を有する電子部品においては、イオンマイグレーションの問題を有していた。すなわち、電子部品は、その電子部品と外気との温度差あるいは熱容量の差によって、電子部品の表面に結露が生ずる。この結露により発生した水滴が、電子部品の表面において、外部電極間をつなぐ水膜を形成し、その状態で電子部品の外部電極間に電圧が印加されると、その水膜に外部電極からイオン化した金属種が溶解／析出し、イオンマイグレーションが生じる。

これを解決する方法として、たとえば、電子部品の表面にシランカップリング処理によりシランカップリング処理膜を形成することで対応する方法がある。このシランカップリング剤により高撥水性を発揮するためには、シランカップリング剤の直鎖を長くすることが考えられる。しかしながら、このシランカップリング剤の直鎖を長くした場合、この直鎖による立体障害が大きくなるため、電子部品の表面に配されるシランカップリング剤の間隔が広くなることから、その緻密性が低下してしまう。その結果、結露の抑制効果が十分ではなくなり、シランカップリング剤間の電子部品の表面に結露が発生し、上述した発生過程によるマイグレーションが生じてしまう。

そこで、特許文献１においては、パーフルオロアルキルアルキルシラン系の撥水処理剤、すなわち、Ｆ（フッ素）を官能基に持つシランカップリング剤を用いて、上述したイオンマイグレーションを抑制する方法が提案されている。この処理剤を用いてセラミック電子部品の表面に撥水膜を形成することにより、結露の連続化を抑制し、イオンマイグレーションの発生を防止している。

国際公開第０２／０８２４８０号

しかしながら、セラミック電子部品において、特許文献１に記載の方法では、マイグレーションの抑制は十分ではない。すなわち、Ｆを官能基に持つシランカップリング剤を用いた場合、シランカップリング剤の直鎖による立体障害を小さくでき、より高い撥水性を発現できるが、セラミック電子部品の表面に配されるシランカップリング剤の間隔が広くなるため、その緻密性は十分ではなかった。
また、特許文献１に記載の処理剤はＦを官能基に持つため、撥水性に加えて撥油性も発現する。そのため、実装用の電極上にシランカップリング処理がなされた場合、セラミック電子部品を基板に実装する場合、一般的に使用されている有機フラックスを弾いてしまうため、実装性が低下するという問題を有していた。このため、高撥水の付与には限界があった。
さらに、特許文献１に記載の処理剤であるパーフルオロアルキルアルキルシラン系の撥水処理剤は、高撥水性を有するものの、この処理剤の製造過程で米国の環境規制であるＰＦＯＡ（パーフルオロオクタン酸），ＰＦＯＳ（パーフルオロオクタンスルホン酸塩）物質に該当することから、その使用が困難であるという問題を有していた。

それゆえに、この発明の主たる目的は、耐マイグレーション性に優れた電子部品を提供することである。

この発明にかかる電子部品は、基体と基体の表面に形成された外部電極を有する電子部品において、外部電極の表面と基体の表面との境界部にシリコーンレジンを含む膜が形成されていることを特徴とする電子部品である。
また、この発明にかかる電子部品では、基体の少なくとも１つの表面の一部、基体の少なくとも１つの表面に形成された外部電極の表面の一部および外部電極の表面と基体の少なくとも１つの表面との境界部の全体に、連続したシリコーンレジンを含む膜が形成されていることが好ましい。
さらに、この発明にかかる電子部品では、外部電極の表面と基体の表面との境界部の全体に、シリコーンレジンを含む膜が形成されていることが好ましい。
また、この発明にかかる電子部品では、基体の少なくとも１つの表面に形成された外部電極の表面の全体に、シリコーンレジンを含む膜が形成されていることが好ましい。
さらにまた、この発明にかかる電子部品では、シリコーンレジンを含む膜の表面にシランカップリング処理が施され、シランカップリング処理膜が形成されていることが好ましい。

この発明にかかる電子部品によれば、基体と基体の表面に形成された外部電極を有する電子部品において、外部電極の表面と基体の表面との境界部にシリコーンレジンを含む膜が形成されているので、外部電極と結露により基体の表面に生じた水膜との接触を抑制することができることから、外部電極のイオン化／析出を抑制することができる。
また、この発明にかかる電子部品では、基体の少なくとも１つの表面の一部、基体の少なくとも１つの表面に形成された外部電極の表面の一部および外部電極の表面と基体の少なくとも１つの表面との境界部の全体に、連続したシリコーンレジンを含む膜が形成されていると、高い耐マイグレーション性を有することができる。
さらに、この発明にかかる電子部品では、外部電極の表面と基体の表面との境界部の全体に、シリコーンレジンを含む膜が形成されていると、より高い耐マイグレーション性を有することができる。
また、この発明にかかる電子部品では、基体の少なくとも１つの表面に形成された外部電極の表面の全体に、シリコーンレジンを含む膜が形成されていると、さらなる耐マイグレーション性を有することができる。
さらにまた、この発明にかかる電子部品では、シリコーンレジンを含む膜の表面にシランカップリング処理が施されていると、粘度の高いシリコーンレジンを含む膜がシランカップリング処理膜により被覆されるので、たとえば、自動実装機により基板へ電子部品を実装する際に、自動実装機のアームに電子部品が付着することによる吸着エラーあるいは持ち帰りエラーを抑制することができる。

この発明によれば、電子部品における外部電極の表面と基体の表面との境界部にシリコーンレジンを含む膜が形成されているため、外部電極と結露により基体の表面に生じた水膜との接触を抑制することができることから、耐マイグレーション性に優れた電子部品を提供することができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。

この発明にかかるセラミック電子部品の一例を示す外観斜視図である。図１に示すセラミック電子部品のＡ−Ａ断面の断面図解図である。この発明にかかるセラミック電子部品の他の例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。この発明にかかるセラミック電子部品のさらに他の例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。この発明にかかるセラミック電子部品の別の例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。実施例１のセラミック電子部品の断面を観察したＳＩＭ画像を示す。

図１は、この発明にかかる電子部品であるセラミック電子部品の一例を示す外観斜視図であり、図２は、図１に示すセラミック電子部品のＡ−Ａ断面の断面図解図である。図１に示すセラミック電子部品１０は、コンデンサ素子２０を含む。コンデンサ素子２０は、基体として、直方体状のセラミック素子本体２２を含む。

セラミック素子本体２２は、長さ（Ｌ）方向および幅（Ｗ）方向に沿って延びる主面２４，２５と、長さ（Ｌ）方向および高さ（Ｔ）方向に沿って延びる側面２６，２７と、幅（Ｗ）方向および高さ（Ｔ）方向に沿って延びる端面２８，２９とを有する。ここで、コンデンサ素子２０は、必要な容量を確保した上で、その一方側面２６および他方側面２７は、絶縁されていることが求められる。なお、セラミック素子本体２２は、角部および稜部に丸みがつけられていることが好ましい。

セラミック素子本体２２は、誘電体としてたとえばチタン酸バリウム系の誘電体セラミックからなる多数のセラミック層３０を含む。これらのセラミック層３０は積層され、セラミック層３０間には、たとえばＮｉからなる内部電極３２，３４が交互に形成される。この場合、内部電極３２は一端部がセラミック素子本体２２の端面２８に延びて形成され、内部電極３４は一端部がセラミック素子本体２２の端面２９に延びて形成される。また、内部電極３２，３４は、中間部および他端部がセラミック層３０を介して重なり合うように形成される。したがって、このセラミック素子本体２２は、内部にセラミック層３０を介して複数の内部電極３２，３４が設けられた積層構造を有する。

なお、この実施形態にかかるセラミック素子本体２２については、誘電体セラミックを用いるので、コンデンサとして機能する。また、セラミック素子本体２２に樹脂が含まれていても構わない。

セラミック素子本体２２の端面２８には、引き出された内部電極３２に接続されるように、外部電極３６が形成され、セラミック素子本体２２の端面２９には、引き出された内部電極３４に接続されるように、外部電極３８が形成される。外部電極３６は、セラミック素子本体２２の端面２８に形成される端面外部電極部３６ａと、端面外部電極部３６ａから４つの側面に回り込むように形成される側面外部電極部３６ｂとで構成される。また、外部電極３８は、セラミック素子本体２２の端面２９に形成される端面外部電極部３８ａと、端面外部電極部３８ａから４つの側面に回りこむように形成される側面外部電極部３８ｂとで構成される。また、セラミック素子本体２２と外部電極３６との境界において、境界部３６ｃが形成され、セラミック素子本体２２と外部電極３８との境界において境界部３８ｃが形成される。

外部電極３６は、セラミック素子本体２２の端面２８を電極ペーストに浸漬し、焼結することによって下地電極が形成され、外部電極３８は、セラミック素子本体２２の端面２９を電極ペーストに浸漬し、焼結することによって下地電極が形成される。これらの下地電極上に、はんだ食われを防止するためにＮｉを含むＮｉめっきを施し、さらに、はんだ付け性を浴するためにＳｎを含むＳｎめっきを施すことにより、外部電極３６，３８が形成される。なお、外部電極３６，３８の最外層は、Ｓｎであるが、これに限るものではなく、Ｃｕ、Ｎｉ、ＡｇあるいはＳｎを含めた各種合金を含むめっきが施されていてもよい。

また、セラミック素子本体２２および外部電極３６，３８により構成されるコンデンサ素子２０の全体を覆うようにシリコーンレジンを含む防水処理膜４０が形成される。

さらに、防水処理膜４０が形成されたコンデンサ素子２０の全体をさらに覆うようにシランカップリング処理が施されて、シランカップリング処理膜４２が形成される。

上述した防水処理膜およびシランカップリング処理膜が形成されたセラミック電子部品は、以下に述べるセラミック電子部品の製造方法によって作製される。

まず、セラミックグリーンシート、内部電極用導電性ペーストおよび外部電極用導電性ペーストを準備する。セラミックグリーンシートや各種導電性ペーストには、バインダおよび溶剤が含まれるが、公知の有機バインダや有機溶剤を用いることができる。

次に、セラミックグリーンシート上に、たとえば、スクリーン印刷などにより所定のパターンで内部電極用導電性ペーストを印刷し、内部電極パターンを形成する。

そして、内部電極パターンが印刷されていない外層用セラミックグリーンシートを所定枚数積層し、その上に内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシートを順次積層し、その上に外層用セラミックグリーンシートを所定枚数積層することによって、マザー積層体を作製する。

それから、マザー積層体を静水圧プレスなどの手段により積層方向にプレスする。

そして、プレスしたマザー積層体を所定のサイズにカットし、生のセラミック積層体を切り出す。なお、このとき、バレル研磨などにより生のセラミック積層体の角部や稜部に丸みをつけてもよい。

それから、生のセラミック積層体を焼成する。この場合、焼成温度は、セラミック層３０や内部電極３２，３４の材料にもよるが、９００℃〜１３００℃であることが好ましい。焼成後のセラミック積層体は、コンデンサ素子２０のセラミック層３０および内部電極３２，３４からなるセラミック素子本体２２となる。

そして、焼成後のセラミック素子本体２２の端面２８，２９に下地電極用導電性ペーストを塗布し、焼き付けることによって、下地電極が形成される。この下地電極上に、ＮｉめっきおよびＳｎめっきを施すことにより、外部電極３６，３８が形成される。

上述のようにして、図１に示すコンデンサ素子２０が製造される。

そして、製造されたコンデンサ素子２０は、シリコーンレジンに対してメタノールを添加して希釈することにより得られた処理剤に、たとえば、３０分間浸漬され、引き上げられた後、たとえば、１００℃で３０分間乾燥することにより、シリコーンレジンを含む防水処理膜４０が形成されたコンデンサ素子２０が得られる。

続いて、防水処理膜４０が形成されたコンデンサ素子２０は、さらにシランカップリング剤に、たとえば、５分間浸漬され、引き上げられた後、たとえば、１５０℃で３０分間乾燥することによりシランカップリング処理が施されて、図１に示すシランカップリング処理膜４２が形成されたセラミック電子部品１０が製造される。

図１に示すセラミック電子部品１０では、金属種の溶解、イオン化の起点となる外部電極３６，３８とセラミック素子本体２２との境界部３６ｃ，３８ｃを含み、コンデンサ素子２０を覆うようにシリコーンレジンを含む防水処理膜４０が形成されていることで、防水機能が発揮され、セラミック素子本体２２側において発生する水滴と外部電極３６，３８との接触が抑制されうる。したがって、セラミック電子部品１０は、外部電極３６，３８のイオン化が抑制され、イオンマイグレーションを抑制することができる。

また、図１に示すセラミック電子部品１０では、シリコーンレジンを含む防水処理膜４０は、そのシリコーンレジンの耐熱温度が３００℃以上と高いため、はんだ実装温度では性能が低下しない。一方、シリコーンレジンを含む防水処理膜４０は、熱を加えることで流動性が生じる、いわゆる熱流動性を有するため、はんだ実装性を阻害することがない。

さらに、図１に示すセラミック電子部品１０では、シリコーンレジンを含む防水処理膜４０の表面全体にシランカップリング処理膜４２が形成されているので、粘度の高い防水処理膜４０がシランカップリング処理膜４２により被覆されるため、たとえば、自動実装機により基板へ電子部品を実装する際に、自動実装機のアームに電子部品が付着することによる吸着エラーあるいは持ち帰りエラーが生ずることなく高い実装性を有し、また、セラミック電子部品間における接着等を防止することができる。

次に、図３ないし図５は、それぞれ、セラミック電子部品１０の異なる例を示す。図３は、セラミック電子部品１０の他の例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。図３に示すセラミック電子部品１０’は、たとえば、セラミック電子部品１０’の主面２４において、セラミック素子本体２２の表面の一部、外部電極３６，３８の側面外部電極部３６ｂ，３８ｂの一部、および外部電極３６，３８の側面外部電極部３６ｂ，３８ｂにおける表面とセラミック素子本体２２の表面との境界部３６ｃ，３８ｃの全体に、連続したシリコーンレジンを含む防水処理膜４０が形成されている。これにより、セラミック電子部品１０’は高い耐マイグレーション性を奏する。なお、図１および図２に示したセラミック電子部品１０と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、図４および図５も同様に扱う。

図４は、セラミック電子部品１０のさらに他の例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。図４に示すセラミック電子部品１０’’シリコーンレジンを含む防水処理膜４０が、外部電極３６，３８の側面外部電極部３６ｂ，３８ｂにおける表面とセラミック素子本体２２との境界部３６ｃ，３８ｃの全体に形成されている。これにより、セラミック電子部品１０’’はさらに高い耐マイグレーション性を奏する。

図５は、セラミック電子部品１０の別の例を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。図５に示すセラミック電子部品１０’’’は、また、シリコーンレジンを含む防水処理膜４０が、セラミック電子部品１０’’’の主面２４側において、外部電極３６，３８の側面外部電極部３６ｂ，３８ｂの表面全体に形成されている。これにより、セラミック素子本体２２の表面に発生した結露による水滴が側面外部電極部３６ｂ，３８ｂ側に移動してくることにより生ずるイオン化が抑制され、セラミック電子部品１０’’’についてもさらに高い耐マイグレーション性を奏する。

なお、セラミック電子部品１０’，１０’’，１０’’’には、それぞれの防水処理膜４０の表面においてシランカップリング処理膜４２が形成されるのが好ましい。

次に、本発明にかかるセラミック電子部品の耐マイグレーション性の効果を確認するために行った実験例について以下に説明する。

（実験例１）
実験例１では、コンデンサ素子２０に防水処理膜４０を形成することによる効果を評価した。
実験例１では、以下に示す実施例１ないし実施例７ならびに比較例１および比較例２のセラミック電子部品を製造し、それらのセラミック電子部品についてイオンマイグレーションの発生の有無を評価するために結露サイクル試験を行い、また、シリコーンレジンを含む防水処理膜が形成されたセラミック電子部品のはんだ濡れ性を評価した。

実施例１ないし実施例７ならびに比較例１および比較例２では、上述の方法でコンデンサ素子２０を製造した。この場合、コンデンサ素子２０の外形寸法を長さ１．６ｍｍ、幅０．８ｍｍ、高さ０．８ｍｍとした。また、セラミック層３０（誘電体セラミック）として、チタン酸バリウム系誘電体セラミックを用いた。さらに、内部電極３２，３４の材料としてＮｉを用いた。さらに、外部電極３６，３８の下地電極の材料としてＣｕを用い、Ｃｕの下地電極上にＮｉおよびＳｎめっきを施した。また、外部電極３６および外部電極３８の間の最短距離は、０．８ｍｍとした。

実施例１は、防水処理膜４０に使用するシリコーンレジンとして、商品名：ＡＹ４２−１８２（東レ・ダウコーニング社製）１００ｗｔ％に対してメタノール１００ｗｔ％を添加して希釈したものを、防水処理膜４０を形成するための処理剤として使用した。この処理剤にコンデンサ素子２０を３０分間浸漬した後、それを引き上げて１００℃で３０分間乾燥し、防水処理膜４０が形成されたセラミック電子部品１０を得た。

実施例２は、防水処理膜４０に使用するシリコーンレジンとして、商品名：ＡＹ４２−１６３（東レ・ダウコーニング社製）１００ｗｔ％に対してメタノール１００ｗｔ％を添加して希釈したものを、防水処理膜４０を形成するための処理剤として使用した。この処理剤に対して、実施例１と同様の処理を行った。

実施例３は、防水処理膜４０に使用するシリコーンレジンとして、商品名：ＳＲ−２４０２（東レ・ダウコーニング社製）１００ｗｔ％に対してメタノール１００ｗｔ％を添加して希釈したものを、防水処理膜４０を形成するための処理剤として使用した。この処理剤に対して、実施例１と同様の処理を行った。

実施例４は、防水処理膜４０に使用するシリコーンレジンとして、商品名：ＫＣ−８９Ｓ（信越シリコーン社製）１００ｗｔ％に対してメタノール１００ｗｔ％を添加して希釈したものを、防水処理膜４０を形成するための処理剤として使用した。この処理剤に対して、実施例１と同様の処理を行った。

実施例５は、防水処理膜４０に使用するシリコーンレジンとして、商品名：ＫＲ−２７１（信越シリコーン社製）１００ｗｔ％に対してメタノール１００ｗｔ％を添加して希釈したものを、防水処理膜４０を形成するための処理剤として使用した。この処理剤に対して、実施例１と同様の処理を行った。

実施例６は、防水処理膜４０に使用するシリコーンレジンとして、商品名：ＫＲ−５００（信越シリコーン社製）１００ｗｔ％に対してメタノール１００ｗｔ％を添加して希釈したものを、防水処理膜４０を形成するための処理剤として使用した。この処理剤に対して、実施例１と同様の処理を行った。

実施例７は、防水処理膜４０に使用するシリコーンレジンとして、商品名：ＫＲ−２５５（信越シリコーン社製）１００ｗｔ％に対してメタノール１００ｗｔ％を添加して希釈したものを、防水処理膜４０を形成するための処理剤として使用した。この処理剤に対して、実施例１と同様の処理を行った。

比較例１は、コンデンサ素子２０に対して防水処理膜４０を形成する処理を行わなかった。また、比較例２は、防水処理膜４０に使用する材料として、フッ素系カップリング剤であるＣＦ₃ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₁₅Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃１ｗｔ％に対してＩＰＳ（イソプロピルアルコール）９９ｗｔ％を添加して希釈したシランカップリング溶液を、防水処理膜を形成するための処理剤として使用した。この処理剤に、コンデンサ素子２０を浸漬した後、超音波振動（１００Ｗ，４５ｋＨｚ）を１０分間加え、それを引き上げて１０分間室温で自然乾燥し、さらに１５０℃で３０分間乾燥することで、シランカップリング剤の縮合反応を促進させ、比較例２のセラミック電子部品を得た。

（防水処理膜の確認）
実施例１ないし実施例７において得られた防水処理膜４０が形成されたセラミック電子部品の側面（ＬＴ面）をＷ方向に１／２の位置まで研磨し、収束イオンビーム加工（ＦＩＢ加工）にて観察断面を得た。図６は、実施例１において得られたコンデンサ素子２０の観察断面をＳＩＭ画像で示す。Ｓｎめっきの表面に防水処理膜４０が形成されていることがわかる。なお、このセラミック電子部品には、ＦＩＢ加工のための導電膜であるＤＥＰＯ膜が形成されている。このように実施例１ないし実施例７において得られた防水処理膜４０が形成されたコンデンサ素子２０の表面をフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）で分析したところ、すべてにおいて、シリコーンレジンを含む防水処理膜４０の形成されていることが確認された。

（結露サイクル試験）
実施例１ないし実施例７において得られたセラミック電子部品を基板にはんだ実装した後、結露サイクル試験を実施した。結露サイクル試験の条件として、試験に用いるセラミック電子部品を、−３０℃の低温の環境下で１時間保持し、その後、温度２５℃、湿度９０％の高温高湿の環境下で１時間かけて保持し（１ＷＶ（本試験においては２５Ｖ））、最後に、温度２５℃で１．５時間かけて除湿をして乾燥を行った。そして、これを１サイクルとし、低温と高温高湿とを交互に、４８サイクル実施した。また、比較例１および比較例２により得られたセラミック電子部品についても、同様に結露サイクル試験を行った。評価基準は、マイクロスコープにより１００倍で観察することにより、試験後にセラミック電子部品の表面に白色または黒色のイオンマイグレーションによる生成物が存在したことが確認された場合、ＮＧと判断した。なお、波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＸ）にてイオンマイグレーションによる生成物を分析すると、ＳｎまたはＮｉまたはＣｕを検出することができるので、イオンマイグレーションによる生成物であることを確認することができる。なお、各実施例および比較例において、結露サイクル試験に用いたサンプル数は、それぞれ３６個とした。

（はんだ濡れ性の評価）
得られたセラミック電子部品に対して、はんだ小球平衡法を用いてはんだ濡れ性を評価した。評価基準は、ゼロクロスが１ｓ以上でＮＧと判断した。各実施例および各比較例において、評価に用いたサンプル数は、それぞれ１００個とした。

表１は、実施例１ないし実施例７ならびに比較例１および比較例２に行った結露サイクル試験およびはんだ濡れ性の評価の結果を示す。

表１によると、結露サイクル試験において、実施例１ないし実施例７では、いずれのセラミック電子部品１０においても、イオンマイグレーションの発生は確認されなかった。したがって、セラミック電子部品１０に防水処理膜４０が形成されることにより、耐マイグレーション性を有することが確認された。また、はんだ濡れ性の評価において、シリコーンレジンを含む防水処理膜４０が形成されたセラミック電子部品１０であってもはんだ濡れ性について問題がないことが確認された。

一方、結露サイクル試験において、比較例１においては、防水処理膜４０が形成されていないため、試験を行ったすべてのセラミック電子部品においてイオンマイグレーションが発生した。また、比較例２においても、１７個のセラミック電子部品においてマイグレーションが発生し、加えて、はんだ濡れ性の評価において、７個のセラミック電子部品において、はんだ濡れ性に問題が発生した。これは、フッ素系カップリング剤が外部電極を覆っており、熱流動性がないため、はんだ濡れ性がＮＧとなったと考えられる。

（実験例２）
実験例２では、セラミック電子部品に対してシランカップリング処理膜４２を形成することによる効果を評価した。
実験例２では、以下に示す実施例８ないし実施例１５ならびに比較例３ないし比較例９のセラミック電子部品を製造し、それらのセラミック電子部品についてイオンマイグレーションの発生の有無を評価するために結露サイクル試験を行い、また、自動実装機を用いて基板への実装不良について評価した。

実験例２で用いたコンデンサ素子２０は、実験例１と同じものを使用した。また、コンデンサ素子２０に形成した防水処理膜４０に使用したシリコーンレジンとして、商品名：ＡＹ４２−１６３（東レ・ダウコーニング社製）１００ｗｔ％に対してメタノール１００ｗｔ％を添加して希釈したものを、防水処理膜４０を形成するための処理剤として使用した。この処理剤にコンデンサ素子２０を３０分間浸漬した後、引き上げて１００℃で３０分間乾燥し、防水処理膜４０が形成されたコンデンサ素子２０を得た。

実施例８では、得られたコンデンサ素子２０に防水処理膜４０が形成された後、シランカップリング処理膜４２を形成するためのシランカップリング剤として、トリメチルメトキシシラン（（ＣＨ₃）₃ＳｉＯＣＨ₃）を使用した。このシランカップリング剤に対して、防水処理膜４０が形成されたコンデンサ素子２０を５分間浸漬した後、それを引き上げて１５０℃で３０分間乾燥し、シランカップリング処理膜４２が形成されたセラミック電子部品１０を得た。

実施例９では、シランカップリング処理膜４２を形成するためのシランカップリング剤として、メチルトリメトキシシラン（ＣＨ₃Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃）を使用した。このシランカップリング剤に対して、実施例８と同様の処理を行った。

実施例１０では、シランカップリング処理膜４２を形成するためのシランカップリング剤として、ｎ−オクチルトリエトキシシラン（ｎ−Ｏｃｔｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）（ＣＨ₃（ＣＨ₂）₇Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃）を使用した。このシランカップリング剤に対して、実施例８と同様の処理を行った。

実施例１１では、シランカップリング処理膜４２を形成するためのシランカップリング剤として、ｎ−デシルトリメトキシシラン（Ｄｅｃｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）（ＣＨ₃（ＣＨ２）₉Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃）を使用した。このシランカップリング剤に対して、実施例８と同様の処理を行った。

実施例１２では、シランカップリング処理膜４２を形成するためのシランカップリング剤として、ｎ−ドデシルトリエトキシシラン（ｎ−Ｄｏｄｅｃｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）（ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₁Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃）を使用した。このシランカップリング剤に対して、実施例８と同様の処理を行った。

実施例１３では、シランカップリング処理膜４２を形成するためのシランカップリング剤として、オクタデシルトリエトキシシラン（Ｏｃｔａｄｅｃｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）（ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₇Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃）を使用した。このシランカップリング剤に対して、実施例８と同様の処理を行った。

実施例１４では、シランカップリング処理膜４２を形成するためのシランカップリング剤として、オクタデシルトリメトキシシラン（Ｏｃｔａｄｅｃｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）（ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₇Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃）を使用した。このシランカップリング剤に対して、実施例８と同様の処理を行った。

実施例１５では、シランカップリング処理膜４２を形成せず、得られたコンデンサ素子２０に防水処理膜４０のみを形成したセラミック電子部品とした。

比較例３ないし比較例９では、得られたコンデンサ素子２０に対して、防水処理膜４０を形成せずに、シランカップリング処理膜４２のみを形成した。
コンデンサ素子２０に対して、比較例３では実施例８で使用したシランカップリング剤を使用し、比較例４では実施例９で使用したシランカップリング剤を使用し、比較例５では実施例１０で使用したシランカップリング剤を使用し、比較例６では実施例１１で使用したシランカップリング剤を使用し、比較例７では実施例１２で使用したシランカップリング剤を使用し、比較例８では実施例１３で使用したシランカップリング剤を使用し、比較例９では実施例１４で使用したシランカップリング剤を使用して、シランカップリング
処理膜４２を形成したセラミック電子部品を得た。

（防水処理膜およびシランカップリング処理膜の確認）
実施例８ないし実施例１５において得られたセラミック電子部品１０の表面をフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）で分析したところ、すべてにおいて、シリコーンレジンを含む防水処理膜４０の形成されているこが確認された。また、実施例８ないし実施例１４において得られたセラミック電子部品１０の表面をＸ線光電子分光（ＸＰＳ）で分析したところ、シランカップリング処理膜４２が形成されていることが確認された。また、比較例３ないし比較例９において得られたセラミック電子部品の表面をＸ線光電子分光（ＸＰＳ）で分析したところ、シランカップリング処理膜が形成されていることが確認された。

（結露サイクル試験）
実施例８ないし実施例１５において得られたセラミック電子部品を基板にはんだ実装した後、結露サイクル試験を実施した。結露サイクル試験の条件として、試験に用いるセラミック電子部品を、−３０℃の低温の環境下で１時間保持し、その後、温度２５℃、湿度９０％の高温高湿の環境下で１時間かけて保持し（１ＷＶ（本試験においては２５Ｖ））、最後に、温度２５℃で１．５時間かけて除湿をして乾燥を行った。そして、これを１サイクルとし、低温と高温高湿とを交互に、４８サイクル実施した。また、比較例３ないし比較例９により得られたセラミック電子部品についても、同様に結露サイクル試験を行った。評価基準は、マイクロスコープにより１００倍で観察することにより、試験後にセラミック電子部品の表面に白色または黒色のイオンマイグレーションによる生成物が存在したことが確認された場合、ＮＧと判断した。波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＸ）にてイオンマイグレーションによる生成物を分析すると、ＳｎまたはＮｉまたはＣｕを検出することができるので、イオンマイグレーションによる生成物であることを確認することができる。なお、各実施例および比較例において、結露サイクル試験に用いたサンプル数は、それぞれ３６個とした。

（自動実装機による基板への実装評価）
自動実装機を用いて、基板への実装不良（たとえば、吸着エラーあるいは持ち帰りエラー）が生じた個数をカウントした。各実施例および各比較例において、評価に用いたサンプル数は、それぞれ１０００個とした。

表２は、実施例８ないし実施例１５ならびに比較例３ないし比較例９における各セラミック電子部品に対して行った結露サイクル試験および自動実装機による基板への実装評価の結果を示す。

表２によると、結露サイクル試験において、実施例８ないし実施例１５では、防水処理膜４０が形成されたセラミック電子部品１０であるので、いずれの実施例においてもマイグレーションが発生しなかった。また、自動実装機による基板への実装評価において、実施例８ないし実施例１４では、セラミック電子部品１０における防水処理膜４０にシランカップリング処理膜４２が形成されることにより、シリコーンレジンを含む、粘度の高い防水処理膜４０（耐マイグレーション効果が高い防水剤）を使用した場合に発生する実装時の不具合が発生しないことが確認された。実施例１５では、セラミック電子部品にシランカップリング処理膜４２が形成されていなかったため、自動実装機のアームにセラミック電子部品が付着することで、実装エラーの発生することが確認された。このように、シランカップリング処理膜４２を形成することで、実装時に限らず、セラミック電子部品に形成される防水処理膜を介して対象物などに付着し、ハンドリングが困難となることを抑制できる。

一方、結露サイクル試験において、比較例３ないし比較例９では、防水処理膜４０が形成されていないため、２０個から３６個の間で、セラミック電子部品においてイオンマイグレーションが発生した。なお、自動実装機による基板への実装評価において、比較例３ないし比較例９では、シランカップリング処理膜が形成されたセラミック電子部品であったので、実装エラーはみられなかった。

なお、本発明にかかる実施の形態におけるセラミック素子本体は、誘電体セラミックを用いるので、コンデンサとして機能しているが、これに限られるものではなく、圧電体セラミックを用いた場合は圧電部品として機能し、半導体セラミックを用いた場合はサーミスタとして機能し、磁性体セラミックを用いた場合は、インダクタとして機能する。また、インダクタとして機能する場合は、内部電極は、コイル状の導体となる。

この発明にかかる電子部品は、特に、たとえば高湿下における環境で使用される積層セラミックコンデンサなどの電子部品として好適に用いられる。

１０、１０’、１０’’、１０’’’ セラミック電子部品
２０コンデンサ素子
２２セラミック素子本体
２４、２５主面
２６、２７側面
２８、２９端面
３０セラミック層
３２、３４内部電極
３６、３８外部電極
４０防水処理膜
４２シランカップリング処理膜

Claims

基体と前記基体の表面に形成された外部電極を有する電子部品において、
前記外部電極の表面と前記基体の表面との境界部にシリコーンレジンを含む膜が形成されていることを特徴とする電子部品。
前記基体の少なくとも１つの表面の一部、前記基体の少なくとも１つの表面に形成された前記外部電極の表面の一部および前記外部電極の表面と前記基体の少なくとも１つの表面との境界部の全体に、連続した前記シリコーンレジンを含む膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
前記外部電極の表面と前記基体の表面との境界部の全体に、前記シリコーンレジンを含む膜が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品。
前記基体の少なくとも１つの表面に形成された前記外部電極の表面の全体に、前記シリコーンレジンを含む膜が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品。
前記シリコーンレジンを含む膜の表面にシランカップリング処理が施され、シランカップリング処理膜が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子部品。