JP2021182585A - 積層セラミック電子部品の製造方法、積層セラミック電子部品及び回路基板 - Google Patents
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Abstract
Description
上記下地膜上に、電解メッキ法により第1ニッケル膜が形成される。
上記第1ニッケル膜の形成後、上記第1ニッケル膜が再結晶化する温度以上で、弱還元雰囲気によって熱処理される。
上記熱処理された第1ニッケル膜上に、電解メッキ法により第2ニッケル膜が形成される。
また、熱処理された第1ニッケル膜上に第2ニッケル膜を形成することにより、表層側に、酸化の少ない安定した表面状態の第2ニッケル膜を配置することができる。したがって、積層セラミック電子部品を基板に実装する際に、はんだの濡れ性の低下を抑制することができ、はんだの接合性を十分に確保することができる。
さらに、熱処理された第1ニッケル膜上に同種の材料による第2ニッケル膜を形成することで、これらの密着性を十分に確保することができる。
これにより、第1ニッケル膜を再結晶化させ、第1ニッケル膜等に吸蔵された水素を十分に放出できるともに、水素の拡散を十分に抑制することが可能な第1ニッケル膜を得ることができる。
これにより、熱処理後に水素の拡散を十分に抑制することが可能な第1ニッケル膜を得ることができるとともに、水素を放出させるための熱処理の条件を緩和することができる。
これにより、実装時におけるはんだの濡れ性を十分に確保できるとともに、積層セラミック電子部品の小型化を図ることができる。
これにより、下地膜によってセラミック素体の表面を確実に覆いつつ、積層セラミック電子部品の小型化を図ることができる。
はんだと反応しやすい表層膜を形成することにより、実装時におけるはんだの接合性をより確実に確保することができる。
上記セラミック素体は、積層され表面に引き出された内部電極を有する。
上記外部電極は、下地膜と、第1ニッケル膜と、第2ニッケル膜と、を有する。
上記下地膜は、上記セラミック素体の上記表面上に配置され、上記内部電極と接続され、かつ、導電性材料で形成される。
上記第1ニッケル膜は、上記下地膜上に配置される。
上記第2ニッケル膜は、上記第1ニッケル膜よりも水素濃度が高く、上記第1ニッケル膜上に配置される。
これにより、第1ニッケル膜の再結晶組織によって水素の拡散が抑制され、セラミック素体への水素の侵入が妨げられる。
上記セラミック電子部品は、積層され表面に引き出された内部電極を有するセラミック素体と、上記セラミック素体の上記表面上に配置され、上記内部電極と接続された外部電極と、を有する。
上記はんだは、上記外部電極と上記実装基板とを接続する。
上記外部電極は、
上記セラミック素体の上記表面上に配置され、導電性材料で形成された下地膜と、
上記下地膜上に配置された第1ニッケル膜と、
上記第1ニッケル膜よりも水素濃度が高く、上記第1ニッケル膜上に配置された第2ニッケル膜と、を有する。
図面には、適宜相互に直交するX軸、Y軸、及びZ軸が示されている。X軸、Y軸、及びZ軸は全図において共通である。
図1〜3は、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサ10を示す図である。図1は、積層セラミックコンデンサ10の斜視図である。図2は、積層セラミックコンデンサ10の図1のA−A'線に沿った断面図である。図3は、積層セラミックコンデンサ10の図1のB−B'線に沿った断面図である。
図4は、本実施形態の回路基板100を示す断面図であり、図2に対応する断面を示す図である。
図5は、積層セラミックコンデンサ10の製造方法を示すフローチャートである。図6は、積層セラミックコンデンサ10の製造過程を示す図である。以下、積層セラミックコンデンサ10の製造方法について、図5に沿って、図6を適宜参照しながら説明する。
ステップS01では、第1セラミックシートS1、第2セラミックシートS2及び第3セラミックシートS3を図6に示すように積層して焼成し、セラミック素体11を作製する。
ステップS02では、セラミック素体11の表面上に、導電性材料で形成された下地膜140,150を、内部電極12,13と接続されるように形成する。下地膜140,150は、本実施形態において、第1端面11a及び第2端面11bを覆うように形成される。
ステップS03では、下地膜140,150上に、第1ニッケル膜141,151を形成する。第1ニッケル膜141,151は、Ni又はその合金を主成分として含み、電解メッキ法により形成される。
ステップS04では、第1ニッケル膜141,151の形成後に、弱還元雰囲気によって熱処理する。本実施形態において、弱還元雰囲気とは、酸素濃度が30ppm以下の雰囲気を意味する。これにより、第1ニッケル膜141,151の過度の酸化が抑制される。熱処理の温度は、第1ニッケル膜141,151が再結晶化する温度以上であり、具体的には、450℃以上800℃以下とすることができる。また、熱処理の時間は、例えば5分以上30分以下とすることができる。
ステップS05では、熱処理された第1ニッケル膜141,151上に、第2ニッケル膜142,152を形成する。第2ニッケル膜142,152は、Ni又はその合金を主成分として含み、電解メッキ法により形成される。
ステップS06では、第2ニッケル膜142,152上に、表層膜143,153を形成する。表層膜143,153は、例えばSnまたはその合金を主成分として含み、電解メッキ法により形成される。
第1ニッケル膜141,151、第2ニッケル膜142,152及び表層膜143,153を形成するための電解メッキ法によるメッキ工程では、セラミック素体11を劣化させる作用の強い水素が発生する。メッキ工程で発生した水素は、外部電極14,15の下地膜140,150、第1ニッケル膜141,151、第2ニッケル膜142,152及び表層膜143,153内に吸蔵されやすい。
セラミック素体11に異なる構成の外部電極を形成した試験用チップに対して、昇温脱離ガス分析(TDS:Thermal Desorption Spectroscopy)を行った。TDSでは、100℃から1000℃まで昇温させながら、50mg分の試験用チップ(約8個の電子部品)から脱離する水素量を測定した。
11…セラミック素体
12,13…内部電極
14,15…外部電極
140,150…下地膜
141,151…第1ニッケル膜
142,152…第2ニッケル膜
143,153…表層膜
Claims (15)
- 積層され表面に引き出された内部電極を有するセラミック素体の前記表面上に、導電性材料で形成された下地膜を前記内部電極と接続されるように形成し、
前記下地膜上に、電解メッキ法により第1ニッケル膜を形成し、
前記第1ニッケル膜の形成後、前記第1ニッケル膜が再結晶化する温度以上で、弱還元雰囲気によって熱処理し、
前記熱処理された第1ニッケル膜上に、電解メッキ法により第2ニッケル膜を形成する
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 請求項1に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記熱処理の温度は、450℃以上800℃以下である
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記第1ニッケル膜の厚さは、1.0μm以上10.0μm以下である
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記第2ニッケル膜の厚さは、1.5μm以上6.0μm以下である
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記下地膜の厚さは、2μm以上50μm以下である
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記下地膜は、銅又はその合金を主成分として含む
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記第2ニッケル膜上に、電解メッキ法により錫又はその合金を主成分として含む表層膜を形成する
積層セラミック電子部品の製造方法。 - 積層され表面に引き出された内部電極を有するセラミック素体と、
前記セラミック素体の前記表面上に配置され、前記内部電極と接続され、かつ、導電性材料で形成された下地膜と、
前記下地膜上に配置された第1ニッケル膜と、
前記第1ニッケル膜よりも水素濃度が高く、前記第1ニッケル膜上に配置された第2ニッケル膜と、
を有する外部電極と、
を具備する積層セラミック電子部品。 - 請求項8に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記第1ニッケル膜は再結晶組織を含む
積層セラミック電子部品。 - 請求項8または9に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記第1ニッケル膜の厚さは、1.0μm以上10.0μm以下である
積層セラミック電子部品。 - 請求項8から10のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記第2ニッケル膜の厚さは、1.5μm以上6.0μm以下である
積層セラミック電子部品。 - 請求項8から11のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記下地膜の厚さは、2μm以上50μm以下である
積層セラミック電子部品。 - 請求項8から12のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記下地膜は、銅又はその合金を主成分として含む
積層セラミック電子部品。 - 請求項8から13のいずれか一項に記載の積層セラミック電子部品であって、
前記外部電極は、前記第2ニッケル膜上に配置され、錫又はその合金を主成分として含む表層膜をさらに有する
積層セラミック電子部品。 - 実装基板と、
積層され表面に引き出された内部電極を有するセラミック素体と、前記セラミック素体の前記表面上に配置され、前記内部電極と接続された外部電極と、を有する積層セラミック電子部品と、
前記外部電極と前記実装基板とを接続するはんだと、
を具備し、
前記外部電極は、
前記セラミック素体の前記表面上に配置され、導電性材料で形成された下地膜と、
前記下地膜上に配置された第1ニッケル膜と、
前記第1ニッケル膜よりも水素濃度が高く、前記第1ニッケル膜上に配置された第2ニッケル膜と、を有する
回路基板。
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