JP2017073539A - 電子部品 - Google Patents

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孝太 善哉
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Abstract

【課題】電子部品素体の表面に、導電材料と樹脂材料とを含む導電材料含有樹脂層を備えた外部電極が配設された電子部品であって、外部電極と電子部品素体との接続信頼性にすぐれ、かつ、抵抗値の小さい電子部品を提供する。【解決手段】電子部品素体10は、一部が当該電子部品素体の表面に引き出されて、外部電極5と接続するように配設されている内部電極2を備える。外部電極5が、導電材料と樹脂材料とを含む導電材料含有樹脂層12と、導電材料含有樹脂層を覆うように設けられためっき層34とを備え、導電材料含有樹脂層が、導電材料として金属粒子を含み、かつ、めっき層は、導電材料含有樹脂層の表面から、導電材料含有樹脂層の内部に、金属粒子の少なくとも一部を被覆するような態様で延伸している構成とする。【選択図】図1

Description

本発明は、電子部品に関し、詳しくは、電子部品素体の表面に外部電極が配設された構造を有する電子部品に関する。
近年、表面実装型(チップ型)の電子部品として、電子部品素体の表面に外部電極が形成された構造を有する電子部品が広く用いられている。
そして、そのようなチップ型電子部品として、特許文献1には、以下に説明するようなチップ型電子部品が提案されている。
すなわち、この特許文献1には、外部電極が、セラミックからなるチップ状素体の表面に接する第1電極層と、第1電極層を覆うように形成された導電性樹脂からなる第2電極層とを有し、第1および第2電極層は、チップ状素体の端面から、該端面に隣接する側面に回り込んで形成されているチップ型電子部品であって、第1電極層の回り込み長さが、第2電極層の回り込み長さの0.7倍以下となるようにしたチップ型電子部品が提案されている。
特開平10−284343号公報
しかしながら、特許文献1に記載されている従来のチップ型電子部品では、電流が導電性樹脂からなる第2電極層に含まれる導電性粒子を介して内部電極に伝えられることになり、導電性樹脂層に含まれる複数の導電性粒子間の接触抵抗が生じるため、導電性ペーストを一体として焼き付けることにより形成した焼き付け電極からなる外部電極を備えたチップ型電子部品に比べると抵抗値が高くなるという問題点がある。
本発明は、上記課題を解決するものであり、電子部品素体の表面に、導電材料と樹脂材料とを含む導電材料含有樹脂層を備えた外部電極が配設された電子部品であって、外部電極と電子部品素体との接続信頼性にすぐれ、かつ、抵抗値の小さい電子部品を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の電子部品は、
電子部品素体と、電子部品素体の表面に配設された外部電極とを備えた電子部品であって、
前記電子部品素体は、一部が当該電子部品素体の表面に引き出されて、前記外部電極と接続するように配設されている内部電極を備え、
前記外部電極は、導電材料と樹脂材料とを含む導電材料含有樹脂層と、前記導電材料含有樹脂層を覆うように設けられためっき層とを備え、
前記導電材料含有樹脂層は、前記導電材料として金属粒子を含み、かつ、
前記めっき層は、前記導電材料含有樹脂層の表面から、前記導電材料含有樹脂層の内部に延伸し、前記金属粒子の少なくとも一部を被覆していること
を特徴としている。
また、本発明の電子部品においては、前記導電材料含有樹脂層の厚みの60%以上の深さにまで、前記めっき層が前記導電材料含有樹脂層の内部に延伸していることが好ましい。
また、前記導電材料含有樹脂層を構成する前記金属粒子が、Cu粒子、Ag粒子、またはAgを被覆したCu粒子であることが好ましい。
前記めっき層が、前記導電材料含有樹脂層上に形成されたNiめっき層と、Niめっき層上に形成されたSnめっき層からなり、前記導電材料含有樹脂層内の前記金属粒子の少なくとも一部を被覆して延伸しためっき層が前記Niめっき層であることが好ましい。
また、前記導電材料含有樹脂層を覆うように設けられためっき層が、前記導電材料含有樹脂層を経て、前記電子部品素体に至るまで延伸し、前記電子部品素体の表面に引き出された前記内部電極と接続していることが好ましい。
また、前記外部電極が、前記電子部品素体上に形成された、ガラス成分と金属成分を含む焼き付け電極からなる下地電極層をさらに備え、前記導電材料含有樹脂層が前記下地電極層上に形成され、前記導電材料含有樹脂層を覆っためっき層が、前記下地電極層に接続するまで延伸していることが好ましい。
また、前記下地電極層が、前記金属成分としてCuまたはNiを含むものであることが好ましい。
本発明の電子部品は、電子部品素体が、一部が当該電子部品素体の表面に引き出されて、外部電極と接続するように配設されている内部電極を備え、外部電極が、導電材料と樹脂材料とを含む導電材料含有樹脂層と、導電材料含有樹脂層を覆うように設けられためっき層とを備え、上記導電材料含有樹脂層が、導電材料として金属粒子を含み、かつ、上記めっき層が、導電材料含有樹脂層の表面から、導電材料含有樹脂層の内部に、金属粒子の少なくとも一部を被覆するような態様で延伸した構成を備えているため、単に導電材料含有樹脂層の表面にめっき層を備えているだけの電子部品に比べて、金属粒子間の接触抵抗を抑えて、抵抗値を小さくすることが可能になる。
本発明の一実施形態にかかる電子部品(積層セラミックコンデンサ)の構成を示す正面断面図である。 本発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサの外観構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサの側面断面図である。 本発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサの要部構成を示す図であって、Niめっき層の延伸の状態およびNiめっき層の延伸量を説明する図である。 本発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサおよび比較用の積層セラミックコンデンサについての高温雰囲気中での等価直列抵抗(ESR)の挙動を示す図である。 (a)は、本発明の一実施形態にかかる積層セラミックコンデンサの、めっき層が延伸している外部電極の要部を示すSEM像、(b)はWDX像である。 導電材料含有樹脂層に対するNiめっき層の侵入率と、ESRとの関係を示す図である。 本発明の実施形態にかかる積層セラミックコンデンサの他の例を示す図である。
以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
なお、この実施形態では、電子部品として、積層セラミックコンデンサを例にとって説明する。
<全体構成>
図1は、本発明の一実施形態(実施形態1)にかかる積層セラミックコンデンサ(電子部品)の構成を示す正面断面図、図2は図1の積層セラミックコンデンサの外観構成を示す斜視図、図3は側面断面図である。
この積層セラミックコンデンサ50は、図1〜3に示すように、誘電体セラミックからなる誘電体層1と、誘電体層1間の複数の界面に配設された複数の内部電極2(2a,2b)とを備えた積層体である電子部品素体10と、電子部品素体10の外表面に、内部電極2(2a,2b)と外部電極5(5a,5b)が配設されている。内部電極2aと外部電極5aが導通し、内部電極2bと外部電極5bが導通する。
<電子部品素体>
電子部品素体10は、図1に示すように直方体形状を有しており、積層方向である図2のT方向に相対する第1の主面11aおよび第2の主面11bと、積層方向に直交する幅方向である図2のW方向に相対する第1の側面21aおよび第2の側面21bと、積層方向および幅方向に直交する長さ方向である図2のL(長さ)方向に相対する第1の端面31aおよび第2の端面31bとを備えている。なお、電子部品素体10は、欠けの発生を防止するため、角部および稜線部に丸みがつけられていることが好ましい。
電子部品素体10を構成する誘電体層1の枚数は、上下の最外層の内部電極2よりも外側に位置する外層も含めて、100枚以上600枚以下であることが好ましい。
また、電子部品素体の、最外層の内部電極2の外側に位置する誘電体層1からなる外層部の厚みは、10μm以上30μm以下であることが好ましい。
誘電体層1の構成材料としては、例えば、BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、CaZrO3などの成分を含む誘電体セラミックを用いることができる。また、これらの成分にMn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物、Ni化合物などの成分を添加したものを用いてもよい。誘電体層1の厚みは0.4μm以上2.0μm以下であることが好ましい。
また、電子部品素体(積層体)10の寸法は、外部電極5(5a,5b)を含んで、両端面間を結ぶ方向をL方向、両主面間を結ぶ方向をT方向、両側面を結ぶ方向をW方向とすると、
L方向の寸法は、0.2mm以上3.2mm以下
T方向の寸法は、0.1mm以上2.5mm以下
W方向の寸法は、0.1mm以上2.5mm以下
であることが好ましい。
<内部電極>
この実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ50を構成する電子部品素体10は、複数の内部電極2として、図1に示すように、第1の内部電極2a,第2の内部電極2bを備えている。
第1の内部電極2aと第2の内部電極2bは、図1に示すように、両者が互いに対向する領域である対向電極部2a1,2b1と、対向電極部2a1,2b1から電子部品素体10の第1の端面31aおよび第2の端面31bに至るまでの領域である引出電極部2a2,2b2を備えている。
なお、電子部品素体10は、図1と図3に示すように、内部電極2との関係で説明すると、上述の第1の内部電極2a、第2の内部電極2bとが対向する対向部10aと、対向電極部2a1,2b1と、電子部品素体10の第1および第2の側面21a,21bとの間に位置する側部10bと、対向部10aと電子部品素体10の第1および第2の端面31a,31bとの間に位置し、第1および第2の内部電極2a,2bのいずれか一方の引出電極部2a1,2b2を含む端部10cを含んでいる。
また、内部電極2を構成する導電材料としては、例えば、Ni、Cu、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Auなどが用いられる。
また、この実施形態の積層セラミックコンデンサ50を構成する内部電極2は、セラミック層と実質的に同じ組成の誘電体粒子を共材として含んでいてもよい。
内部電極2の積層数は、通常、第1および第2の内部電極2a,2bを合わせて、20以上400以下であることが好ましい。
また、内部電極2の厚みは、通常、0.5μm以上1μm以下であることが好ましい。
さらに、内部電極2がセラミック層を覆っている割合は、通常、70%以上95%以下であることが好ましい。
<外部電極>
この実施形態の積層セラミックコンデンサ50において、外部電極5(5a,5b)は、電子部品素体(積層体)10の第1、第2の端面31a,31bに形成され、さらに第1および第2の端面31a,31bから、第1、第2の主面11a,11b、および、第1、第2の側面21a,21bに回り込むように形成されている。
この外部電極5(5a,5b)は、電子部品素体10上に形成された、ガラス成分と金属成分を含む焼き付け電極からなる下地電極層13と、導電材料と樹脂材料とを含む導電材料含有樹脂層12と、導電材料含有樹脂層12を覆うように設けられためっき層32とを備えている。下地電極層13a上に導電材料含有樹脂層12aが設けられ、さらに導電材料含有樹脂層12a上にめっき層32aが設けられている。また、下地電極層13b上に導電材料含有樹脂層12bが設けられ、さらに導電材料含有樹脂層12b上にめっき層32bが設けられている。このように、電子部品素体が内部電極を備え、内部電極と導通するように下地電極が設けられている場合、下地電極と内部電極が確実に接続されるため、抵抗値の小さい電子部品を得ることができる。
また、下地電極層13を構成する金属成分としては、例えば、Cu、Ni、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Au等から選ばれる少なくとも1種を含むものを用いることが好ましい。
前記下地電極層が、導電成分として上記の材料を含むものである場合、内部電極との接続信頼性の高い外部電極を備えた電子部品を提供することが可能になり、好ましい。
この下地電極層13は、例えば、金属粉末とガラスフリットを含む導電性ペーストを塗布して焼き付けることにより形成することができる。
また、下地電極層13は、内部電極2と同時焼成することにより形成してもよく、また、内部電極パターンを含む積層体を焼成して内部電極2を形成した後に、下地電極形成用の導電性ペーストを塗布して焼き付けることにより形成することも可能である。
また、下地電極層13のもっとも厚い部分は、5μm以上70μm以下であることが好ましい。
また、上記下地電極層13は、単層構造としてもよく、また、複数層構造としてもよい。
また、外部電極を構成する導電材料含有樹脂層12は、導電材料として金属粒子14(図4)を含み、樹脂材料として熱硬化性樹脂を含んでいる。
導電材料含有樹脂層12を構成する金属粒子としては、CuまたはAgを用いることが望ましいが、これに限られるものではない。なお、Cuは安価で、経済性に優れているが、酸化しやすい傾向がある。一方、そのために、めっき膜を形成するためのめっき工程で、めっき液の侵入による、導電材料含有樹脂層内へのめっき膜の延伸によりESRを低下させやすいという特徴を有している。すなわち、導電材料含有樹脂層12の金属粒子として、Cu粒子を用い、適切にめっき層を延伸させることにより、Cu粒子の表面の少なくとも一部をめっき層により被覆して、ESRを低下させることが可能になる。なお、金属粒子としては、Ag粒子を用いてもよいし、Agを被覆したCu粒子を用いてもよい。
また、金属粒子の大きさは、1.0μm以上10μm以下であることが好ましい。
また、導電材料含有樹脂層12に含まれる金属粒子の含有割合は、後で詳しく説明するが、83重量%以上93重量%以下であることが好ましい。
また、導電材料含有樹脂層12に含まれる樹脂材料としては、熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。例えば、エポキシ樹脂に、硬化剤(フェノール)、添加剤、触媒を混合した樹脂材料などが好ましい例として挙げられる。
また、導電材料含有樹脂層12の厚み(最も厚い部分の厚み)は、5μm以上100μm以下であることが好ましい。
導電材料含有樹脂層12は、単層構造としてもよく、また、複数層構造としてもよい。
また、外部電極5を構成するめっき層32として、この実施形態では、Niめっき層33と、Snめっき層34を備えた2層構造のめっき層を備えている。Niめっき層33a上にSnめっき層34aが形成され、めっき層32aを構成し、Niめっき層33b上にSnめっき層34bが形成され、めっき層32bを構成している。なお、めっき層32は、通常、導電材料含有樹脂層12の表面全体を覆うように形成される。
めっき層は、上述の例に限らず、Cu、Ni、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Auなどから選ばれる少なくとも1つを含むものであればよい。
また、めっき層32を構成する金属がAuである場合において、導電材料含有樹脂層12を構成する金属粒子がCu粒子であるときには、Auめっき層を形成する際に用いられるAuめっき液がCu粒子を溶かすことがあるが、その場合にも、Auめっき層が金属粒子の一部を構成するため、本発明の効果を得ることができる。
また、めっき層32を構成する金属がNiで、導電材料含有樹脂層12を構成する金属粒子がCu粒子の場合、Cu粒子の一部がNiめっき層に覆われて、金属粒子のはんだ食われを防止することが可能になる。
めっき層32は、上述のように、Niめっき33、Snめっき34を備えた2層構造とすることが好ましいが、単層構造としてもよい。めっき層がNiめっき層と、Niめっき層上に形成されたSnめっき層からなるめっき層を備えることにより、Snめっき層により、外部電極のはんだ付け性が向上し、さらに、Niめっき層が、導電材料含有樹脂層内の金属粒子の少なくとも一部を被覆するように延伸した構成を備えることにより、導電材料含有樹脂層内の金属粒子のはんだ喰われを防止することが可能になるとともに、めっき層と導電材料含有樹脂層との接続信頼性が向上する。
また、めっき層32を構成するめっき層の1層あたりの厚みは、1.0μm以上10μm以下であることが好ましい。
また、この実施形態の積層セラミックコンデンサ50では、Niめっき層33が、導電材料含有樹脂層12の内部にまで延伸し、延伸部133が金属粒子の表面の一部を覆いながら下地電極層(焼き付け電極層)13と接続している。なお、金属粒子14の全体がNiめっき層の延伸部133により覆われていてもよい。
なお、図8に示すように、下地電極層を備えない構成として、延伸部133が、セラミック素体10の内部電極2と直接接続するように構成することも可能である。下地電極を備えないため、導電材料含有樹脂層を備えるだけでよく、生産性が向上する。
また、めっき層の延伸部が、導電材料含有樹脂層を経て、電子部品素体に至るまで延伸し、電子部品素体の表面に引き出された内部電極と接続するように構成した場合、外部電極と内部電極とがより確実に接続され、かつ、抵抗値の小さい電子部品を得ることができる。
下地電極層13を備えた構成とした場合、下地電極層13が、電子部品素体10の端面31a,31bの全体を覆っているため、導電材料含有樹脂層12の内部に延伸したNiめっき層33の延伸部133が接続しやすくなり、抵抗値をさらに低減することができる。
なお、本発明においては、必ずしも、延伸しためっき層が下地電極層13あるいは内部電極2にまで到達する必要はない。
図7は、導電材料含有樹脂層に対するNiめっき層の侵入率と、ESRとの関係を示す図である。ESRは、1MHzの測定周波数で測定した値である。図7に示すように、導電材料含有樹脂層12の厚みの60%以上の深さにまでNiめっき層33が延伸していれば、ESRは30mΩ以下となり、良好な導通信頼性を確保することができる。すなわち、導電材料含有樹脂層の厚みの60%以上の深さにまで、めっき層が延伸している場合、金属粒子間の接触抵抗を抑えて、抵抗値をさらに小さくすることが可能になる。
この実施形態における、導電材料含有樹脂層12の厚みと、めっき層の導電材料含有樹脂層への延伸量の大きさについて説明する。
図4に示すように、Niめっき層133の侵入のある箇所で、導電材料含有樹脂層12とNiめっき層33の界面に第1の仮想線L1を引くとともに、導電材料含有樹脂層12と下地電極層13の界面に第2の仮想線L2を引く。そして、第1と第2の仮想線L1,L2間の距離を導電材料含有樹脂層12の厚みとする。
また、めっき層の導電材料含有樹脂層への延伸量は、めっき層の延伸部分のうち、最も深くまで延伸した延伸部分の先端位置に、下地電極層または電子部品素体の主面に平行に仮想線L3を引き、Niめっき層と樹脂層との界面に引かれた仮想線との間隔をめっき層の延伸量とする。なお、この延伸量は、延伸部133が下地電極層13に到達していない場合の延伸量であり、Niめっき層33の延伸部133が下地電極層13に達するまで延伸している場合には、延伸量は、導電材料含有樹脂層12の厚みと同じ値となる。
なお、めっき層が延伸していることは、以下の方法で確認することができる。
まず、電子部品素体10を長さL方向、厚みW方向からなる断面が露出するように研磨して、外部電極の断面を露出させる。それから、露出した外部電極の断面をWDX分析する。そして、図6(b)に示すようにWDXのめっき金属成分をターゲットに分析することにより、めっき層の延伸を確認することができる。
なお、めっき層が延伸していることは、光学顕微鏡で観察することによっても確認できる。
また、めっき層や金属粒子の組成などもWDX分析により判別することが可能である。
<電子部品の製造方法>
次に、本発明の実施形態にかかる電子部品の製造方法について説明する。
(a)電子部品素体の作製
例えば、BaTiO3系の誘電体セラミックからなる誘電体粉末と、添加成分粉末と、バインダ樹脂の溶解液とを分散混合することにより、誘電体スラリーを得る。
誘電体スラリーは、溶剤系であっても、水系であってもよい。誘電体スラリーを水系のスラリーとする場合には、水溶性のバインダや分散剤などを、水に分散させた誘電体原料とを混合すればよい。
誘電体スラリーを、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどの支持フィルム上にシート状に塗布することにより、誘電体グリーンシートを形成する。この誘電体グリーンシートは、積層、焼成などの工程を経て、誘電体層となるものである。
それから、スクリーン印刷やグラビア印刷などにより、内部電極形成用の材料を、上述のようにして形成した誘電体グリーンシート上に印刷して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形成された誘電体グリーンシートと、外層用の誘電体グリーンシートとして内部電極パターンが形成されていない誘電体グリーンシートを、所定の順序で積層し、誘電体ブロックを形成する。
誘電体ブロックを金型に収め、プレスすることにより、圧着された誘電体ブロックを形成する。
この誘電体ブロックをカットテーブル上に固定し、個々のチップ(未焼成の電子部品素体)に分割する。なお、誘電体ブロックの分割は、切断刃による切断、ダイサーによる切削、レーザー加工による分割などの種々の方法で実施することができる。
分割された個々の電子部品素体を小型ポットに研磨メディアとともに収容し、小型ポットを回転させることにより、電子部品素体の角部、稜線部を丸める。これにより、電子部品素体の角部は一定の曲率半径を有するようになり、欠けの発生が抑制される。
焼成前の電子部品素体を焼成用セッターに載置し、加熱することにより、電子部品素体から、焼成前の誘電体セラミック層および内部電極(内部電極パターン)に含まれる有機バインダを除去する。脱バインダ工程は、通常空気雰囲気で実施されるが、N2、H2、H2Oなどを用いて雰囲気を調整してもよい。
それから、本焼成を実施して、電子部品素体を焼結させる。なお、このときの雰囲気は、N2、H2、H2Oなどを適宜供給することにより調整される。焼成後に、焼結済みの電子部品素体が得られる。
(b)外部電極の形成
焼結済みの電子部品素体に、例えば以下に説明する方法により、外部電極を形成する。
(b−1)下地電極層の形成
まず、導電性粒子と、樹脂と、溶剤を含む、外部電極の下地電極層を形成するための導電性ペーストを準備する。
次に、テーブルに導電性ペーストを塗布して所定の厚みの導電性ペースト層を形成する。
内部電極が露出した電子部品素体の一方端面を、上記テーブル上に形成した、下地電極層形成用の導電性ペースト層に浸漬し、電子部品素体の一方端面に導電性ペーストを付与する。
なお、導電性ペーストで覆われた端面を、導電性ペースト層が形成されていない平板に押し付けることにより、一方端面を覆った余剰の導電性ペーストを取り除くようにしてもよい。また、電子部品素体の一方端面を、導電性ペースト層に複数回、浸漬するようにしてもよい。
また、導電性ペーストが過剰に濡れ上がる場合には、電子部品素体に予め導電性ペーストをはじくような処理をしておき、過剰な濡れ上がりを防止するようにしてもよい。
電子部品素体の一方端面に付与した導電性ペーストを乾燥後、他方端面にも同様にして導電性ペーストを付与し、乾燥する。その後、導電性ペーストを焼き付けして焼結させることにより、電子部品素体の両端面に下地電極層を形成する。
ただし、導電性ペーストの焼き付けを、電子部品素体の焼成と同時に行うようにしてもよい。
下地電極層の形成方法は、上記の例に限定されるものではなく、他の方法を用いることも可能である。
(b−2)導電材料含有樹脂層の形成
導電材料含有樹脂層を形成するにあたっては、まず、導電材料である金属粒子と、樹脂材料とを含む導電材料含有樹脂ペーストを準備する。
そして、上述の下地電極層の場合と同様の方法で、下地電極層を覆うように、導電材料含有樹脂ペーストを付与する。
具体的には、導電材料であるCu粒子またはAg粒子と、エポキシ樹脂、硬化剤、添加剤、および触媒を混合した樹脂材料と、溶剤とを含む導電材料含有樹脂ペーストを用意し、電子部品素体に上記下地電極形成用の導電性ペーストを付与する方法に準じる方法で、下地電極層を覆うように導電材料含有樹脂ペーストを付与する。
そして、付与した導電材料含有樹脂ペーストに含まれる熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を熱硬化させることにより、導電材料含有樹脂層を形成する。
導電材料含有樹脂ペーストを熱硬化させる際の温度は、150〜230℃である。
導電材料含有樹脂層に含まれる金属粒子の割合は、83重量%〜93重量%であることが好ましい。
導電材料含有樹脂層に含まれる金属粒子の割合が83重量%を下回ると、樹脂の量が多くなり過ぎて、後述するめっき液が導電材料含有樹脂層内に入り込まず、導電材料含有樹脂層内の金属粒子をめっきで覆うことができなくなり、ESRが高くなってしまうため、好ましくない。
また、導電材料含有樹脂層に含まれる金属粒子の割合が93重量%を超えると、樹脂の割合が少なくなり過ぎて、電子部品素体と導電材料含有樹脂層の密着強度が低下し、信頼性が損なわれるため好ましくない。
また、導電材料含有樹脂層の体積に対する金属粒子の体積の割合は、40体積%以上63体積%以下であることが好ましい。なお、導電材料含有樹脂層の体積に対する金属粒子の体積の割合は、外部電極を一部断面研磨し、金属粒子と樹脂層との面積割合から求めることができる。
また、金属粒子は、通常、球状のものを押しつぶしたような扁平形状の扁平粉と、球状の金属粉が混ざっているが、扁平粉の割合が増加すると、導電材料含有樹脂層内に空洞ができやすく、この空洞にめっき液が樹脂層内に侵入するので、延伸部が形成しやすくなる。ただし、扁平粉が多くなり過ぎると、導電材料含有樹脂層内の空洞の割合が大きくなり、好ましくない状況を招くおそれがある。したがって、金属粉末の種類やめっき液の組成などを考慮して、金属粒子に占める扁平粉の割合を定めることが好ましい。
(b−3)めっき層の形成
次に、上述のようにして、電子部品素体に形成された導電材料含有樹脂層の表面にめっき層を形成する。
めっき層を形成するにあたっては、Niめっき液を入れためっき槽に、導電材料含有樹脂層が形成された電子部品素体と導電メディアを入れ、電子部品素体に形成された導電材料含有樹脂層の表面に、導電メディアを介して通電し、導電材料含有樹脂層の表面にNiめっき層を析出させる。
このとき、Niめっき液が導電材料含有樹脂層内の金属粒子の間をぬって、下地電極層近傍まで侵入し、金属粒子の表面にNiめっき層が析出する。このNiめっき層により、導電材料含有樹脂層、下地電極を介して、外部電極と内部電極とが確実に接続され、導通性が向上して、ESRが低下する。
そして、導電材料含有樹脂層の表面に形成されたNiめっき層上に、さらにSnめっき層を形成する。Snめっき層を形成するにあたっては、Snめっき液を入れためっき槽に、Niめっき層が形成された電子部品素体と導電メディアを入れ、Niめっき層の表面に、導電メディアを介して通電し、Niめっき層の表面にSnめっき層を析出させる。
これにより、図1に示すような構造を有する積層セラミックコンデンサが得られる。
<特性評価>
導電材料含有樹脂層にNiめっき層が延伸していない積層セラミックコンデンサ(比較用の試料)と、上述のように、導電材料含有樹脂層内にNiめっき層が延伸した本発明の実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ50(図1)を用意し、175℃の高温雰囲気中で、500時間放置した後、等価直列抵抗(ESR)を測定した。その結果を図5に示す。
図6(a)は、積層セラミックコンデンサ(試料)の、めっき層が延伸している外部電極の要部を示すSEM像であり、(b)はWDX像である。
図5に示されているように、導電材料含有樹脂層にNiめっき層が延伸した延伸部の形成されていない比較用の積層セラミックコンデンサの場合、経時的にESRが上昇する傾向が認められたが、本発明の実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ(図6参照)の場合、ESRの上昇はまったく認められなかった。この結果から、導電材料含有樹脂層内にNiめっき層を延伸させることにより、高温雰囲気に曝した場合にも、金属粉末の酸化/塩化/硫化や、樹脂の膨張などに起因する等価直列抵抗(ESR)の上昇が抑えられることが確認された。
なお、上記実施形態では、下地電極層を備えた積層セラミックコンデンサを例にとって説明したが、本発明の電子部品においては、下地電極層を備えていない構成とすることも可能である。下地電極層を備えていない構成の場合、めっき層の延伸部が十分に延伸することにより、延伸部が内部電極と直接に接続した状態の積層セラミックコンデンサを得ることが可能になる。
また、上記実施形態では、電子部品として、積層セラミックコンデンサを例にとって説明したが、本発明は積層セラミックコンデンサに限らず、積層コイル、積層バリスタ、積層LC複合部品などの積層型の電子部品や、積層型ではないチップ抵抗や、チップサーミスタなど、セラミック素体の表面に外部電極を備えた種々の電子部品に適用することが可能である。
また、本発明は、積層セラミックコンデンサのように、電子部品素体が内部電極を備えている場合はもちろん、内部電極を備えていない構成のもの(例えばチップ抵抗やチップサーミスタなど)である場合にも適用することが可能である。
本発明はさらにその他の点においても上記実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
1 誘電体層
2(2a,2b) 内部電極
2a1,2b1 内部電極の対向電極部
2a2,2b2 内部電極の引出電極部
5(5a,5b) 外部電極
10 電子部品素体
10a 電子部品素体の対向部
10b 電子部品素体の側部
10c 電子部品素体の端部
11a 電子部品素体の第1の主面
11b 電子部品素体の第2の主面
12(12a,12b) 導電材料含有樹脂層
13(13a,13b) 下地電極層(焼き付け電極層)
21a 電子部品素体の第1の側面
21b 電子部品素体の第2の側面
31a 電子部品素体の第1の端面
31b 電子部品素体の第2の端面
32(32a,32b) めっき層
33(33a,33b) Niめっき層
34(34a,34b) Snめっき層
50 積層セラミックコンデンサ
L 積層セラミックコンデンサの長さ
T 積層セラミックコンデンサの高さ
W 積層セラミックコンデンサの幅
133 めっき層の延伸部

Claims (7)

  1. 電子部品素体と、電子部品素体の表面に配設された外部電極とを備えた電子部品であって、
    前記電子部品素体は、一部が当該電子部品素体の表面に引き出されて、前記外部電極と接続するように配設されている内部電極を備え、
    前記外部電極は、導電材料と樹脂材料とを含む導電材料含有樹脂層と、前記導電材料含有樹脂層を覆うように設けられためっき層とを備え、
    前記導電材料含有樹脂層は、前記導電材料として金属粒子を含み、かつ、
    前記めっき層は、前記導電材料含有樹脂層の表面から、前記導電材料含有樹脂層の内部に延伸し、前記金属粒子の少なくとも一部を被覆していること
    を特徴とする電子部品。
  2. 前記導電材料含有樹脂層の厚みの60%以上の深さにまで、前記めっき層が前記導電材料含有樹脂層の内部に延伸していることを特徴とする請求項1に記載の電子部品。
  3. 前記導電材料含有樹脂層を構成する前記金属粒子が、Cu粒子、Ag粒子、またはAgを被覆したCu粒子であることを特徴とする請求項1または2に記載の電子部品。
  4. 前記めっき層が、前記導電材料含有樹脂層上に形成されたNiめっき層と、Niめっき層上に形成されたSnめっき層からなり、前記導電材料含有樹脂層内の前記金属粒子の少なくとも一部を被覆して延伸しためっき層が前記Niめっき層であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電子部品。
  5. 前記導電材料含有樹脂層を覆うように設けられためっき層が、前記導電材料含有樹脂層を経て、前記電子部品素体に至るまで延伸し、前記電子部品素体の表面に引き出された前記内部電極と接続していることを特徴する請求項1〜4のいずれかに記載の電子部品。
  6. 前記外部電極が、前記電子部品素体上に形成された、ガラス成分と金属成分を含む焼き付け電極からなる下地電極層をさらに備え、前記導電材料含有樹脂層が前記下地電極層上に形成され、前記導電材料含有樹脂層を覆っためっき層が、前記下地電極層に接続するまで延伸していることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電子部品。
  7. 前記下地電極層が、前記金属成分としてCuまたはNiを含むものであることを特徴とする請求項6に記載の電子部品。
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