JP2021108328A - 電子部品及び電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】導体と外部電極との間における不純物原子のマイグレーションを抑制することが可能な電子部品を提供する。【解決手段】電子部品であるコイル部品１は、基体１０と、導体２５と、導体２５の一方の端部と電気的に接続される外部電極２１と、導体２５の他方の端部と電気的に接続される外部電極２２と、導体２５の一方の端部と外部電極２１との間に位置する第１の膜２３と、導体２５の他方の端部と外部電極２２との間に位置する第２の膜と、を備え、第１の膜２３及び第２の膜における拡散速度は、外部電極２１及び外部電極２２における拡散速度より遅い。【選択図】図４

Description

本明細書の開示は、電子部品及び電子部品の製造方法に関する。

電子部品として、例えばインダクタ等のコイル部品が知られている。従来のコイル部品は、典型的に、磁性材料からなる磁性基体と、当該磁性基体内に設けられ、コイル軸の周りに巻回されている導体と、当該導体の端部に接続された外部電極と、を備える。このコイル部品は、例えばはんだを用いて外部電極と基板とを電気的に接続することによって実装され、様々な電子機器の部品として用いられる。従来のコイル部品は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２０１９−１４０３７１号公報

電子部品の導体と外部電極との間では、熱又は電圧印加等によってはんだ等に含まれる不純物原子のマイグレーションが発生することがある。マイグレーションが発生すると、不純物原子と、導体又は外部電極を構成する材料との合金化により、導体及び／又は外部電極にボイドが形成される。その結果、導体と外部電極との接合強度が低下するという問題がある。

本発明の目的の一つは、導体と外部電極との間における不純物原子のマイグレーションを抑制することが可能な電子部品及び電子部品の製造方法を提供することである。本発明のこれ以外の目的は、明細書全体の記載を通じて明らかにされる。

本発明の一実施形態に係る電子部品は、基体と、基体の内部又は外部に設けられる導体と、導体と電気的に接続される第１の外部電極及び第２の外部電極と、第１の外部電極と電気的に接続される導体の端部と第１の外部電極との間に位置する第１の膜と、第２の外部電極と電気的に接続される導体の端部と第２の外部電極との間に位置する第２の膜と、を備え、第１の膜及び第２の膜における拡散速度は、第１の外部電極及び第２の外部電極における拡散速度より遅い。

本発明の一実施形態において、第１の膜の厚さ及び第２の膜の厚さは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であってもよい。

本発明の一実施形態において、第１の膜及び第２の膜は酸化膜であってもよい。

本発明の一実施形態において、第１の膜及び第２の膜は、導体を構成する材料のイオン化傾向と同一又は小さいイオン化傾向を有する金属材料の酸化物であってもよい。

本発明の一実施形態において、第１の膜及び第２の膜は、窒化膜又は炭化膜、又は酸窒化膜（オキシナイトライド）であってもよい。

本発明の一実施形態において、第１の膜及び第２の膜は、非晶質であってもよい。

本発明の一実施形態において、第１の膜と第１の外部電極との界面及び第２の膜と第２の外部電極との界面における凹凸は、第１の外部電極及び第２の外部電極の表面における凹凸より大きくてもよい。

本発明の一実施形態において、導体は、コイル軸の周りに巻回された部分を含んでもよい。

本発明の一実施形態は、上記の何れかのコイル部品を備える回路基板に関する。また、本発明の一実施形態は、上記の回路基板を備える電子機器に関する。

本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法は、基体と、基体の内部又は外部に設けられる導体と、導体と電気的に接続される第１の外部電極及び第２の外部電極とを備えるコイル部品の製造方法であって、第１の外部電極と電気的に接続される導体の第１の端部及び第２の外部電極と電気的に接続される導体の第２の端部を基体の表面に配置させる第１の工程と、第１の端部と電気的に接続される第１の膜及び第２の端部と電気的に接続される第２の膜を形成する第２の工程と、第１の膜と電気的に接続される第１の外部電極及び第２の膜と電気的に接続される第２の外部電極を形成する第３の工程と、を含み、第２の工程において、第１の外部電極及び第２の外部電極を構成する材料における拡散速度より遅い拡散速度を有する材料を用いて、第１の膜及び第２の膜を形成する。

本発明によれば、導体と外部電極との間における不純物原子のマイグレーションを抑制することが可能な電子部品及び電子部品の製造方法が提供される。

本発明の一実施形態に係る電子部品であるコイル部品を模式的に示す斜視図である。 図１のコイル部品の磁性基体の断面を拡大して模式的に示す拡大断面図である。 図１のコイル部品の導体の一方の端部と外部電極との接合部分の周辺の断面を拡大して示す拡大断面図である。 図１のコイル部品の導体の端面と膜との接合部分の断面の電子顕微鏡像の模式図である。 本発明の別の実施形態に係るコイル部品を模式的に示す斜視図である。 本発明の別の実施形態に係る電子部品であるキャパシタを模式的に示す断面図である。

以下、適宜図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、複数の図面において共通する構成要素には、当該複数の図面を通して同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。

図１を参照して、本発明の一実施形態に係る電子部品であるコイル部品１の概要を説明する。図１は、コイル部品１を模式的に示す斜視図である。図１に示されるように、コイル部品１は、基体１０と、基体１０の内部に設けられたコイル導体２５と、基体１０の表面に設けられた外部電極（第１の外部電極）２１と、磁性基体１０の表面において外部電極２１から離間した位置に設けられた外部電極（第２の外部電極）２２と、を備える。

本明細書においては、文脈上別と解される場合を除き、コイル部品１の「長さ」方向、「幅」方向及び「厚さ」方向はそれぞれ、図１の「Ｌ軸」方向、「Ｗ軸」方向及び「Ｔ軸」方向とする。「厚さ」方向は、「高さ」方向と呼ぶこともある。

コイル部品１は、不図示の回路基板に実装される。この回路基板には、２つのランド部が設けられている。コイル部品１は、外部電極２１，２２と、当該外部電極２１，２２に対応するランド部とをそれぞれ接合することで回路基板に実装され得る。この回路基板が搭載され得る電子機器には、スマートフォン、タブレット、ゲームコンソール、及びこれら以外の様々な電子機器が含まれる。この回路基板は、電子機器の一種である自動車の電装品に搭載されてもよい。

コイル部品１は、インダクタ、トランス、フィルタ、リアクトル、及びこれら以外の様々なコイル部品に適用され得る。コイル部品１は、カップル度インダクタ、チョークコイル、及びこれら以外の様々な磁気結合型コイル部品にも適用することができる。コイル部品１の用途は、本明細書で明示されるものに限定されない。

基体１０は、絶縁材料で構成される。一実施形態において、磁性基体１０は主に磁性材料で構成され、直方体形状に形成されている。本発明の一実施形態に係るコイル部品１の基体１０は、長さ寸法（Ｌ軸方向の寸法）が１．０ｍｍ〜４．５ｍｍ、幅寸法（Ｗ軸方向の寸法）が０．５ｍｍ〜３．２ｍｍ、高さ寸法（Ｔ軸方向の寸法）が０．５ｍｍ〜５．０ｍｍとなるように形成されている。基体１０の寸法は、本明細書で具体的に説明される寸法には限定されない。本明細書において「直方体」又は「直方体形状」という場合には、数学的に厳密な意味での「直方体」のみを意味するものではない。

基体１０は、第１の主面１０ａ、第２の主面１０ｂ、第１の端面１０ｃ、第２の端面１０ｄ、第１の側面１０ｅ、及び第２の側面１０ｆを有する。基体１０の外面は、これらの６つの面によって画定されている。第１の主面１０ａと第２の主面１０ｂとはそれぞれ高さ方向両端の面を成し、第１の端面１０ｃと第２の端面１０ｄとはそれぞれ長さ方向両端の面を成し、第１の側面１０ｅと第２の側面１０ｆとはそれぞれ幅方向両端の面を成している。

図１に示されるように、第１の主面１０ａは磁性基体１０の上側にあるため、第１の主面１０ａを「上面」と呼ぶことがある。同様に、第２の主面１０ｂを「下面」と呼ぶことがある。コイル部品１は、第１の主面１０ａが回路基板と対向するように配置されるので、第１の主面１０ａを「実装面」と呼ぶこともある。コイル部品１の上下方向に言及する際には、図１の上下方向を基準とする。

次に、図２を参照して磁性を持つ基体１０について更に説明する。図２は、基体１０の断面を拡大して模式的に示す拡大断面図である。図示のように、基体１０は、複数の第１金属磁性粒子１１、複数の第２金属磁性粒子１２、及び結着材１３を含む。結着材１３は、複数の第１金属磁性粒子１１及び複数の第２金属磁性粒子１２を互いに結着させている。言い換えると、基体１０は、結着材１３並びに結着材１３により結着されている複数の第１金属磁性粒子１１及び複数の第２金属磁性粒子１２によって構成されている。

複数の第１金属磁性粒子１１は、複数の第２金属磁性粒子１２よりも大きな平均粒径を有する。すなわち、複数の第１金属磁性粒子１１の平均粒径（以下、第１平均粒径と呼ぶ。）と、複数の第２金属磁性粒子１２の平均粒径（以下、第２平均粒径と呼ぶ。）とは、異なっている。第１平均粒径は例えば３０μｍであり、第２平均粒径は例えば０．１μｍであるが、それぞれ、これらと異なる平均粒径であってもよい。本発明の一の実施形態において、磁性基体１０は、第１平均粒径及び第２平均粒径と異なる平均粒径を有する不図示の複数の第３金属磁性粒子（以下、第３金属磁性粒子の平均粒径を第３平均粒径と呼ぶ。）を更に含んでもよい。第３平均粒径は第１平均粒径よりも小さく第２平均粒径より大きくても、第２平均粒径より小さくてもよい。以下の説明では、本明細書においては、第１金属磁性粒子１１、第２金属磁性粒子１２及び第３金属磁性粒子を互いに区別する必要がない場合には、磁性基体１０に含まれる第１金属磁性粒子１１、第２金属磁性粒子１２及び第３金属磁性粒子を「金属磁性粒子」と総称することがある。

第１金属磁性粒子１１及び第２金属磁性粒子１２は、様々な軟磁性材料から成る。第１金属磁性粒子１１は、例えば、Ｆｅを主成分とする。具体的には、１金属磁性粒子１１は、（１）Ｆｅ、Ｎｉ等の金属粒子、（２）Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金等の結晶合金粒子、（３）Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ−Ｂ−Ｃ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ−Ｂ合金等の非晶質合金粒子、又は（４）これらが混合された混合粒子である。磁性基体１０に含まれる金属磁性粒子の組成は、前記のものに限られない。第１金属磁性粒子１１は、例えば、Ｆｅを８５ｗｔ％以上含む。これにより、優れた透磁率を有する磁性基体１０を得ることができる。第２金属磁性粒子１２の組成は、第１金属磁性粒子１１の組成と同じであってもよいし異なっていてもよい。磁性基体１０が不図示の複数の第３金属磁性粒子を含む場合、第３金属磁性粒子の組成は、第２金属磁性粒子１２の組成と同様に、第１金属磁性粒子１１の組成と同じであってもよいし異なっていてもよい。

金属磁性粒子は、その表面を不図示の絶縁膜で被覆されていてもよい。例えば、この絶縁膜は、ガラス、樹脂又はこれら以外の絶縁性に優れた材料から形成されている。この絶縁膜は、例えば、第１金属磁性粒子１１とガラス材料の粉末とを不図示の摩擦混合機内で混合することにより第１金属磁性粒子１１の表面に形成される。ガラス材料から形成される絶縁膜は、摩擦混合機内において圧縮摩擦作用により第１金属磁性粒子１１の表面に固着している。ガラス材料は、ＺｎＯ及びＰ₂Ｏ₅を含んでもよい。この絶縁膜は、様々なガラス材料から形成され得る。絶縁膜１４は、ガラス粉に代えて又はガラス粉に加えて、アルミナ粉、ジルコニア粉又はこれら以外の絶縁性に優れた酸化物の粉末から形成されてもよい。絶縁膜の厚さは、例えば１００ｎｍ以下とされる。

第２金属磁性粒子１２は、第１金属磁性粒子１１の絶縁膜と異なる絶縁膜で被覆されていてもよい。この絶縁膜は、第２金属磁性粒子１２が酸化してできる酸化膜であってもよい。この絶縁膜の厚さは、例えば２０ｎｍ以下とされる。この絶縁膜は、大気中雰囲気にて第２金属磁性粒子１２を熱処理することで、第２金属磁性粒子１２の表面に形成される酸化膜であってもよい。この絶縁膜は、Ｆｅ及びこれ以外の第２金属磁性粒子１２に含有される元素の酸化物を含む酸化膜であってもよい。この絶縁膜は、第２金属磁性粒子１２をリン酸へ投入して攪拌することにより、第２金属磁性粒子１２の表面に形成されるリン酸鉄膜であってもよい。第１金属磁性粒子１１の絶縁膜は第１金属磁性粒子１１が酸化してできる酸化膜であってもよく、第２金属磁性粒子１２の絶縁膜は第２金属磁性粒子１２の酸化によらず、別途設けられる被覆膜としてもよい。

結着材１３は、例えば、絶縁性に優れた熱硬化性樹脂である。結着材１３には、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）樹脂、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリフッ化ビニルデン（ＰＶＤＦ）樹脂、フェノール（Ｐｈｅｎｏｌｉｃ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、又はポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）樹脂が用いられ得る。また、結合材１３としてガラス等を用いてもよく、結合剤１３は絶縁フィラー等を含んでもよい。

導体２５は、所定のパターンを有するように形成されている。図示の実施形態では、導体２５は、コイル軸Ａｘの周りに巻回されている（図１参照）。導体２５は、例えば、平面視において、スパイラル形状、ミアンダ形状、直線形状、又はこれらを組み合わせた形状を有する。

導体２５は、Ｃｕ、Ａｇ、又はこれら以外の導電性材料からめっき法により形成されている。導体２５は、端面２５ａ２及び端面２５ｂ２以外の表面の全域が絶縁膜に覆われていてもよい。図示のように導体２５がコイル軸Ａｘの周りに複数ターン巻回されている場合には、導体２５の各ターンは、隣接する他のターンと離間していてもよい。この場合、隣接するターン同士の間には基体１０が介在している。

導体２５は、その一方の端部（すなわち、外部電極２２と電気的に接続される端部）に引出導体２５ａ１を有し、その他方の端部（すなわち、外部電極２１と電気的に接続される端部）に引出導体２５ｂ１を有する。引出導体２５ａ１の端部には端面２５ａ２が形成され、引出導体２５ｂ１の端部には端面２５ｂ２が形成されている。導体２５の一方の端部である引出導体２５ａ１は外部電極２１と電気的に接続され、導体２５の他方の端部である引出導体２５ｂ１は外部電極２２と電気的に接続されている。

本発明の一実施形態において、外部電極２１は、基体１０の第１の主面１０ａ、第２の主面１０ｂ、第２の端面１０ｃ、第１の側面１０ｅ、及び第２の側面１０ｆの一部に設けられている。外部電極２２は、基体１０の第１の主面１０ａ、第２の主面１０ｂ、第２の端面１０ｄ、第１の側面１０ｅ、及び第２の側面１０ｆの一部に設けられている。外部電極２１と外部電極２２とは、互いに離間して配置されている。各外部電極２１、２２の形状及び配置は、図示された例には限定されない。引出導体２５ａ１及び引出導体２５ｂ１は、それぞれ基体１０の第１の主面（すなわち、実装面）１０ａに引き出されており、引出導体２５ａ１の端面２５ａ２及び引出導体２５ｂ１の端面２５ｂ２は第１の主面１０ａにおいて基体１０から露出する。すなわち、引出導体２５ａ１の端面２５ａ２及び引出導体２５ｂ１の端面２５ｂ２は、同一の面において基体１０から露出する。引出導体２５ａ１の端面２５ａ２及び引出導体２５ｂ１の端面２５ｂ２は、互いに異なる面において基体１０から露出していてもよい。

外部電極２１、２２は、全体が金属製であっても、一部に樹脂等の金属以外の材料が含まれていてもよい。一部に樹脂等の金属以外の材料が含まれる例としては、導電性樹脂膜がある。図示の実施形態では、外部電極２１、２２は、金属フィラーＦ及び導電性樹脂Ｒを含む導電性樹脂膜である（図４参照）。金属フィラーＦは、相対的に小さな粒径を有する第１金属フィラーＦ１と、相対的に大きな粒径を有する第２金属フィラーとを含んでもよい。第１金属フィラーＦ１の平均粒径は０．１μｍ〜２．０μｍ程度であり、第２金属フィラーＦ２の平均粒径は２．０μｍ〜１５μｍ程度である。第１金属フィラーＦ１及び第２金属フィラーＦ２は、例えばＡｇによって構成される。金属フィラーＦは、１種類の大きさのフィラーであってもよい。この導電性樹脂膜の表面には、例えばめっき層が設けられてもよい。めっき層は、例えば、Ｎｉメッキ層、Ｓｎめっき層等の単層のめっき層、ニッケルめっき層及び当該ニッケルめっき層の上に形成されるスズめっき層の２層から成るめっき層であってもよい。

図３は、図１のコイル部品１の導体２５の一方の端部と外部電極２１との接合部分の周辺の断面を拡大して示す拡大断面図である。図３に示されるように、コイル部品１は、外部電極２１と導体２５の一方の端部（すなわち、引出導体２５ａ１）との間に位置する第１の膜２３を有する。すなわち、外部電極２１と導体２５の一方の端部とは、第１の膜２３を介して電気的に接続されている。また、コイル部品１は、外部電極２２と導体２５の他方の端部（すなわち、引出導体２５ｂ１）との間に位置する第２の膜（不図示）を有する。図示の実施形態では、第１の膜２３と第２の膜とは同じ機能及び形状を有し、同じ材料によって構成される。以下の説明では、特段の事情がない限り、第１の膜２３の説明は第２の膜にも援用される。また、図３及び図４は第１の膜２３を説明する図であるが、第２の膜についても援用される。

第１の膜２３は、導体２５の端部（すなわち、引出導体２５ａ１）と外部電極２１の間にあり、導体２５の端部と外部電極２１とは第１の膜２３を介して電気的に接続されている。第１の膜２３は、導体２５の端部と外部電極２１とが電気的に導通してれば、導体２５の端部及び外部電極２１と物理的に接していなくてもよい。導体２５の端部と外部電極２１の間には、第１の膜２３に加えて、優れた導電性を有する材質からなる他の層又は膜等が存在していてもよい。第１の膜２３は、外部電極２１を構成する材料における拡散速度より大幅に遅い拡散速度を有する材料によって構成される。図示の実施形態において、第１の膜２３は酸化膜である。より具体的に、第１の膜２３は、導体２５を構成する材料のイオン化傾向と同一又は小さいイオン化傾向を有する金属材料の酸化膜である。すなわち、図示の実施形態の第１の膜２３は金属酸化膜である。一例として、導体２５が銅によって構成されている場合、第１の膜２３を構成する材料は、ＣｕＯ又はＣｕ₂Ｏ等の酸化銅とすることができる。第１の膜２３を構成する材料は金属材料の酸化物に限定されず、例えばＳｉの酸化物、Ｆｅ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｇｅ等のバルブ金属等の酸化物、又はこれらのバルブ金属を含む合金の酸化物であってもよい。また、第１の膜２３は酸化膜に限定されず、窒化膜、炭化膜、又は酸窒化膜であってもよい。窒化膜としては、例えばＴｉＮ、ＴａＮ、ＦｅＮ、ＳｉＮ、ＡｌＮ等が挙げられる。炭化膜としては、例えばＳｉＣ、ＦｅＣ、ＷＣ、ダイヤモンドライクカーボン、ダイヤモンド等が挙げられる。酸窒化膜としては、例えばＴａＯＮ等が挙げられる。第１の膜２３及び第２の膜を構成する材料は１種類に限られず、複数種類の材料によって第１の膜２３及び第２の膜が構成されていてもよい。一般的に、外部電極２１を構成する金属材料に比較して、第１の膜２３を構成する、上記金属材料の酸化物、窒化膜、炭化膜、酸窒化膜の各材料の拡散速度は桁違いに遅く、不純物原子のマイグレーションを大きく抑制することができる。

第１の膜２３と導体２５の一方の端部（すなわち、引出導体２５ａ１の端面２５ａ２）との少なくとも一部は、イオン結合によって接続されている。ここで、「少なくとも一部」とは、端面２５ａ２の何れかの領域を意味する。例えば、第１の膜２３と端部２５ａ１とは、端面２５ａ２の周縁ＰＰ（図３参照）においてイオン結合によって接続されていてもよい。図３は、端面２５ａ２の全面において、第１の膜２３と導体２５の端部２５ａ１とがイオン結合により接続されている例を示している。図３の例では、第１の膜２３と端部２５ａ１とは、端面２５ａ２の周縁ＰＰにおいてもイオン結合している。

図４に示されるように、第１の膜２３と外部電極２１との界面には複数の凹凸が形成されており、第１の膜２３と外部電極２１との界面における凹凸は、外部電極２１の表面の凹凸より大きい。第１の膜２３と外部電極２１との界面における凹凸は、例えば第１の膜２３の表面における酸化反応によって形成される。

第１の膜２３の厚さＴは、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。本明細書において、第１の膜２３の厚さＴとは、第１の膜２３と導体２５の端部２５ａ１との境界面に垂直な方向における寸法のことをいう。第１の膜２３の厚さＴが２００ｎｍ以下である場合、第１の膜２３にはショットキー電流が流れるので、外部電極２１と導体２５の一方の端部との間の電気的な接続を保つことができる。第１の膜２３の厚さＴは、５０ｎｍ以下であることがより好ましい。第１の膜２３の厚さＴが５０ｎｍ以下である場合、第１の膜２３にはトンネル電流が流れるので、外部電極２１と導体２５の一方の端部との間の電気抵抗をより低減することができる。

次に、電子部品としてコイル部品１の製造方法について説明する。まず、金属材料等によってコイル状に形成された導体２５と、第１金属磁性粒子１１及び第２金属磁性粒子１２を含む粒子群と樹脂等からなる結着剤１３とを混練して作製された混合樹脂組成物と、を成形金型に入れて、導体２５の引出導体２５ａ１の端面２５ａ２、及び、引出導体２５ｂ１の端面２５ｂ２が、表面に露出するように圧縮成形する。コイル状に形成された導体２５は、例えば、導線をスパイラル状に巻線して形成されたものを用いるが、巻線以外には、平面コイルとしてもよく、特にコイル形状を制限するものではない。導体２５は絶縁被覆を有することもできる。成形体中の樹脂を硬化することで、導体２５が埋め込まれた磁性基体１０が得られる。コイル部品は、巻線型のコイルであってもよい。この場合、第１金属磁性粒子１１及び第２金属磁性粒子１２を含む粒子群と、樹脂等からなる結着剤１３とを混練して作製された混合樹脂組成物を成形金型に入れて作成された基体１０に導体２５を巻回し、基体１０の表面に端面を配置してもよい。

次に、導体２５の引出導体２５ａ１の端面２５ａ２、及び、引出導体２５ｂ１の端面２５ｂ２が露出した磁性基体１０の表面を平滑化し、自然酸化膜を取り除く（第１の工程）。磁性基体１０の表面の平滑化は、例えば研磨剤を用いて研磨することにより行われる。この研磨剤の粒径としては、第１金属磁性粒子１１より小さい粒径のものを用いることが好ましい。例えば、第１金属粒子１１の平均粒径が３０μｍであれば、２５μｍの粒径が選ばれる。自然酸化膜の除去は、例えばアルゴンガスを用いたプラズマエッチング、又はスパッタリング等により行われる。自然酸化膜を除去する方法は特に限定されず、磁性基体１０の表面の酸化物を除去することができる方法であればよい。

次に、導体２５の一方の端部と接触する第１の膜２３及び導体２５の他方の端部と接触する第２の膜を形成する（第２の工程）。第２工程では、外部電極２１、２２を構成する材料における拡散速度より遅い拡散速度を有する材料を用いて第１の膜２３及び第２の膜を形成する。以下では、第１の膜２３及び第２の膜が金属酸化膜である場合の製造方法について説明する。

第１の膜２３及び第２の膜として厚さＴが１０ｎｍ〜５０ｎｍ程度の金属酸化膜を形成するには、大気下で１２０〜２００℃の条件で１０〜６０分間熱処理を行う。また、露出した導体２５の端面２５ａ２及び端面２５ｂ２をｐＨが７〜１３に管理された純水に浸漬した後、大気中で乾燥することによっても厚さＴが１０ｎｍ〜５０ｎｍ程度の金属酸化膜を形成することができる。さらに、露出した導体２５の端面２５ａ２及び端面２５ｂ２を８０％ＲＨ以上の雰囲気中に１０〜３０分暴露した後、乾燥することによっても厚さＴが１０ｎｍ〜５０ｎｍ程度の金属酸化膜を形成することができる。第１の膜２３及び第２の膜として厚さＴが５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の金属酸化膜を形成するには、露出した導体２５の端面２５ａ２及び端面２５ｂ２をｐＨが１３より大きいアルカリ性に管理された水溶液に浸漬し、大気中で乾燥する。第１の膜２３及び第２の膜は、スパッタリング蒸着法、イオンビーム蒸着法、及びＣＶＤ法等の気相堆積法によって形成することも可能である。

第１の膜２３及び第２の膜は、露出した導体２５の端面２５ａ２及び端面２５ｂ２に不働態の酸化膜を形成する効果を有する化合物を含有する樹脂を塗布することによっても形成され得る。このような化合物としては、カルボン酸類、スルホン酸類、酸無水物類、アルコール類、アミン類、イミダゾール類、ホスホニウム類、シラン類等が挙げられる。一例として、第１の膜２３及び第２の膜は、金属フィラー及び上記の化合物の何れかを含む導電性樹脂ペーストを露出した導体２５の端面２５ａ２及び端面２５ｂ２に塗布し、１００℃〜２００℃の熱処理を複数回行うことによって形成することができる。

最後に、第１の膜２３と接触する外部電極２１及び第２の膜と接触する外部電極２２を形成する（第３の工程）。以上の工程により、コイル部品１が製造される。製造されたコイル部品１は、外部電極２１、２２がそれぞれ回路基板のランド部にはんだ接合されることで、回路基板に実装される。

以上説明したように、コイル部品１は、導体２５の一方の端部（すなわち、引出導体２５ａ１）と外部電極２１との間に位置する第１の膜２３と、導体２５の他方の端部（すなわち、引出導体２５ｂ１）と外部電極２２との間に位置する第２の膜と、を備え、第１の膜２３及び第２の膜における拡散速度は、外部電極２１及び外部電極２２における拡散速度より遅い。

一般的に、コイル部品においては、当該コイル部品に電流が流れることによるジュール熱及びコイル部品が使用される環境温度等により、熱膨張及び熱収縮が発生する。このような熱膨張及び熱収縮はコイル部品に歪みを蓄積させ、コイル部品の故障の原因となり得るので、コイル部品においては、特に導体と外部電極との接合の安定性が求められる。このため、一般的なコイル部品においては、導体の端部と外部電極との間に残存する酸化物を除去することが好ましいと考えられている。これに対し、本発明では不純物原子と導体２５を構成する材料との合金化に起因する導体２５と外部電極２１，２２との接合強度の低下に着目し、積極的に外部電極２１及び外部電極２２より遅い拡散速度を有する第１の膜２３及び第２の膜をコイル部品１に設けている。このように、外部電極２１及び外部電極２２より遅い拡散速度を有する第１の膜２３及び第２の膜が設けられていることにより、不純物原子の移動は第１の膜２３又は第２の膜によって抑制される。したがって、導体２５と外部電極２１との間及び導体２５と外部電極２２との間における不純物原子のマイグレーションを抑制することができる。その結果、不純物原子と導体２５を構成する材料との合金化に起因する導体２５と外部電極２１，２２との接合強度の低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るコイル部品１の第１の膜２３の厚さＴ及び第２の膜の厚さは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。これにより、第１の膜２３及び第２の膜にショットキー電流又はトンネル電流が流れ得るので、第１の膜２３による導体２５と外部電極２１との電気的な接続への影響（例えば、第１の膜２３による導体２５と外部電極２１との間の抵抗の増加）を低減できる。同様に、第２の膜による導体２５と外部電極２２との電気的な接続への影響を低減できる。したがって、導体２５と外部電極２１、２２との電気的な接続を保ちつつ、不純物原子のマイグレーションを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るコイル部品１の第１の膜２３及び第２の膜は、導体２５を構成する材料のイオン化傾向と同一又は小さいイオン化傾向を有する金属材料の酸化物である。この構成によれば、第１の膜２３及び第２の膜によって不純物原子のマイグレーションを更に抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るコイル部品１において、第１の膜２３と外部電極２１との界面及び第２の膜と外部電極２２との界面における凹凸は、外部電極２１及び外部電極２２の表面における凹凸より大きい。この構成によれば、アンカー効果により、第１の膜２３と外部電極２１との密着性及び第２の膜と外部電極２２との密着性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るコイル部品１の製造方法は、導体２５の一方の端部（すなわち、引出導体２５ａ１）と電気的に接続される第１の膜２３及び導体２５の他方の端部（すなわち、引出導体２５ｂ１）と電気的に接続される第２の膜を形成する第２の工程を含み、第２の工程において、外部電極２１及び外部電極２２を構成する材料における拡散速度より遅い拡散速度を有する材料を用いて、第１の膜及び第２の膜を形成する。このように、第１の膜２３及び第２の膜は、外部電極２１及び外部電極２２を構成する材料における拡散速度より遅い拡散速度を有する材料を用いて形成されるので、不純物原子の移動は第１の膜２３又は第２の膜によって抑制される。したがって、導体２５と外部電極２１との間及び導体２５と外部電極２２との間における不純物原子のマイグレーションを抑制することができる。

次に、図５を参照して本発明の別の実施形態のコイル部品１００について説明する。図８は、コイル部品１００を模式的に示す斜視図である。図示のように、コイル部品１００は、コイル部品１と同様に、基体１０内にコイル導体２５と、基体１０の表面に設けられた外部電極２１と、基体１０の表面において外部電極２１から離間した位置に設けられた外部電極２２と、を備える。コイル部品１００は、基体１０内に設けられた絶縁板５０を備え、導体２５が絶縁板５０の上面及び下面に設けられている点でコイル部品１と相違している。

コイル部品１００も、コイル部品１と同様に、導体２５の一方の端部（すなわち、引出導体２５ａ１）と外部電極２１との間に位置する第１の膜２３と、導体２５の他方の端部（すなわち、引出導体２５ｂ１）と外部電極２２との間に位置する第２の膜と、を備えており、第１の膜２３及び第２の膜における拡散速度は、外部電極２１及び外部電極２２における拡散速度より遅い。したがって、コイル部品１と同様の理由により、導体２５と外部電極２１との間及び導体２５と外部電極２２との間における不純物原子のマイグレーションを抑制することができる。

前述の様々な実施形態で説明された各構成要素の寸法、材料及び配置は、それぞれ、各実施形態で明示的に説明されたものに限定されず、当該各構成要素は、本発明の範囲に含まれ得る任意の寸法、材料及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、上述の各実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。

本発明に係る電子部品はコイル部品に限定されず、例えばキャパシタであってもよい。図６は、本発明の別の実施形態に係る電子部品であるキャパシタ２００を模式的に示す断面図である。図６に示されるように、キャパシタ２００は、基体２１０と、基体２１０の内部に設けられた導体２２５と、基体２１０の外側に設けられた外部電極２０２、２０３と、を備えている。図６に示される実施形態ではキャパシタ２００はいわゆるＭＬＣＣであり、導体２２５は複数の第１電極層２２１と複数の第２電極層２２２とを含む。第１電極層２２１と第２電極層２２２とは、基材２１０を介して交互に配置されている。第１電極層２２１と第２電極層２２２との間に位置する基材２１０の部分は、誘電体として機能する。キャパシタ２００は、コイル部品１と同様に、外部電極２０２と導体２２５との間に位置する第１の膜２３と、外部電極２０３と導体２２５との間に位置する他の膜とを有する。

上記のキャパシタ２００も、コイル部品１と同様に、外部電極２０２に電気的に接続される導体２２５の端部と外部電極２０２との間に位置する第１の膜２３と、外部電極２０３に電気的に接続される導体２２５の他方の端部と外部電極２０３との間に位置する第２の膜と、を備えており、第１の膜２３及び第２の膜における拡散速度は、外部電極２０２及び外部電極２０３における拡散速度より遅い。したがって、コイル部品１と同様の理由により、導体２２５と外部電極２０２との間及び導体２２５と外部電極２０３との間における不純物原子のマイグレーションを抑制することができる。

１，１００…コイル部品（電子部品）、１０…磁性基体、１１…第１金属磁性粒子、１２…第２金属磁性粒子、１３…結着材、２１…外部電極（第１の外部電極）、２２…外部電極（第２の外部電極）、２３…第１の膜、２５…導体、２５ａ１…引出導体（一方の端部）、２５ｂ１…引出導体（他方の端部）、２００…キャパシタ（電子部品）。

Claims (11)

1. 基体と、
   前記基体の内部又は外部に設けられる導体と、
   前記導体に電気的に接続される第１の外部電極及び第２の外部電極と、
   前記第１の外部電極に電気的に接続される前記導体の端部と前記第１の外部電極との間に位置する第１の膜と、
   前記第２の外部電極に電気的に接続される前記導体の端部と前記第２の外部電極との間に位置する第２の膜と、を備え、
   前記第１の膜及び前記第２の膜における拡散速度は、前記第１の外部電極及び前記第２の外部電極における拡散速度より遅い、電子部品。
2. 前記第１の膜の厚さ及び前記第２の膜の厚さは１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である、請求項１に記載の電子部品。
3. 前記第１の膜及び前記第２の膜は酸化膜である、請求項１又は２に記載の電子部品。
4. 前記第１の膜及び前記第２の膜は、前記導体を構成する材料のイオン化傾向と同一又は小さいイオン化傾向を有する金属材料の酸化物である、請求項３に記載の電子部品。
5. 前記第１の膜及び前記第２の膜は、窒化膜、炭化膜、又は酸窒化膜である、請求項１又は２に記載の電子部品。
6. 前記第１の膜及び前記第２の膜は、非晶質である、請求項１〜５の何れか一項に記載の電子部品。
7. 前記第１の膜と前記第１の外部電極との界面及び前記第２の膜と前記第２の外部電極との界面における凹凸は、前記第１の外部電極及び前記第２の外部電極の表面における凹凸より大きい、請求項１〜６の何れか一項に記載の電子部品。
8. 前記導体は、コイル軸の周りに巻回された部分を含む、請求項１〜７の何れか一項に記載の電子部品。
9. 請求項１〜８の何れか一項に記載の電子部品を備える、回路基板。
10. 請求項９に記載の回路基板を備える、電子機器。
11. 基体と、前記基体の内部又は外部に設けられる導体と、前記導体と電気的に接続される第１の外部電極及び第２の外部電極とを備える電子部品の製造方法であって、
    前記第１の外部電極と電気的に接続される前記導体の第１の端部及び前記第２の外部電極と電気的に接続される前記導体の第２の端部を前記基体の表面に配置させる第１の工程と、
    前記第１の端部と電気的に接続される第１の膜及び前記第２の端部と電気的に接続される第２の膜を形成する第２の工程と、
    前記第１の膜と電気的に接続される第１の外部電極及び前記第２の膜と電気的に接続される第２の外部電極を形成する第３の工程と、を含み、
    前記第２の工程において、前記第１の外部電極及び前記第２の外部電極を構成する材料における拡散速度より遅い拡散速度を有する材料を用いて、前記第１の膜及び前記第２の膜を形成する、コイル部品の製造方法。

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