JP3477692B2 - 電子部品 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
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-
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-
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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-
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子部品に関す
るもので、特に、電子部品本体上に形成される外部電極
に関連する構造における改良に関するものである。
るもので、特に、電子部品本体上に形成される外部電極
に関連する構造における改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４には、この発明にとって興味ある従
来の電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサ
１が断面図で示されている。
来の電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサ
１が断面図で示されている。
【０００３】積層セラミックコンデンサ１は、電子部品
本体として、チップ状のコンデンサ本体２を備え、コン
デンサ本体２の相対向する端部には、それぞれ、外部電
極３が形成されている。外部電極３は、たとえば銅また
は銀のような金属を導電成分として含むペーストを付与
し、これを焼き付けることによって厚膜として形成され
る。また、コンデンサ本体２の内部には、外部電極３の
いずれかに電気的に接続されるように複数の内部電極４
が積層状に形成されている。
本体として、チップ状のコンデンサ本体２を備え、コン
デンサ本体２の相対向する端部には、それぞれ、外部電
極３が形成されている。外部電極３は、たとえば銅また
は銀のような金属を導電成分として含むペーストを付与
し、これを焼き付けることによって厚膜として形成され
る。また、コンデンサ本体２の内部には、外部電極３の
いずれかに電気的に接続されるように複数の内部電極４
が積層状に形成されている。
【０００４】また、上述した外部電極３上には、まず、
ニッケル等からなるバリア層５が形成され、さらに、バ
リア層５上には錫または半田等からなる外層６が形成さ
れる。
ニッケル等からなるバリア層５が形成され、さらに、バ
リア層５上には錫または半田等からなる外層６が形成さ
れる。
【０００５】上述のバリア層５は、このようなバリア層
５が形成されない場合には、この積層セラミックコンデ
ンサ１を配線基板（図示せず。）へ半田付けする際やこ
の積層セラミックコンデンサ１の使用時において高温に
さらされる際に、外部電極３と半田付けのための半田あ
るいは外層６との間で不所望な固相拡散（半田が溶融状
態にあるときには液相拡散が生じることもある。）が生
じることを防止するためのものである。
５が形成されない場合には、この積層セラミックコンデ
ンサ１を配線基板（図示せず。）へ半田付けする際やこ
の積層セラミックコンデンサ１の使用時において高温に
さらされる際に、外部電極３と半田付けのための半田あ
るいは外層６との間で不所望な固相拡散（半田が溶融状
態にあるときには液相拡散が生じることもある。）が生
じることを防止するためのものである。
【０００６】また、上述の外層６は、外部電極３を配線
基板上の所定の導電ランドに半田付けしようとするとき
の半田付け性を向上させるためのものである。
基板上の所定の導電ランドに半田付けしようとするとき
の半田付け性を向上させるためのものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構造の積層セラミックコンデンサ１において、バリア
層５の形成が、以下のように、かえって別の問題を引き
起こすことがある。
た構造の積層セラミックコンデンサ１において、バリア
層５の形成が、以下のように、かえって別の問題を引き
起こすことがある。
【０００８】すなわち、ニッケル等からなるバリア層５
は、通常、湿式めっきにより形成される。したがって、
バリア層５の形成にあたっては、外部電極３が形成され
たコンデンサ本体２をめっき液に浸漬させなければなら
ず、そのため、コンデンサ本体２を構成するセラミック
の還元が生じたり、強度が低下したり、電気的特性が低
下したり、さらには、最悪の場合には、内部電極４にま
でめっき液が浸透し、層間剥離を生じさせたりすること
がある。
は、通常、湿式めっきにより形成される。したがって、
バリア層５の形成にあたっては、外部電極３が形成され
たコンデンサ本体２をめっき液に浸漬させなければなら
ず、そのため、コンデンサ本体２を構成するセラミック
の還元が生じたり、強度が低下したり、電気的特性が低
下したり、さらには、最悪の場合には、内部電極４にま
でめっき液が浸透し、層間剥離を生じさせたりすること
がある。
【０００９】また、外層６の形成のためにも、通常、湿
式めっきが用いられ、この場合におけるめっき液も、上
述したのと同様の問題を引き起こすことがある。これに
関連して、特に錫のめっきに用いられるめっき液が、上
述の問題をより顕著に引き起こすことも知られている。
式めっきが用いられ、この場合におけるめっき液も、上
述したのと同様の問題を引き起こすことがある。これに
関連して、特に錫のめっきに用いられるめっき液が、上
述の問題をより顕著に引き起こすことも知られている。
【００１０】このようなことから、できることなら、め
っきを必要とするバリア層５の形成を行なわないように
しながらも、外部電極３において固相拡散を生じさせな
いようにすることができる手段の実現が望まれるところ
である。
っきを必要とするバリア層５の形成を行なわないように
しながらも、外部電極３において固相拡散を生じさせな
いようにすることができる手段の実現が望まれるところ
である。
【００１１】そこで、この発明の目的は、上述したよう
な要望を満たし得る、電子部品を提供しようとすること
である。
な要望を満たし得る、電子部品を提供しようとすること
である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は、電子部品本
体と電子部品本体上に形成される銅を含む外部電極とを
備える、電子部品に向けられるものであって、上述した
技術的課題を解決するため、外部電極上には、錫を主成
分とし、かつ銅を共晶濃度以上であって１重量％より多
くかつ５重量％以下含有する、半田からなるコート層が
溶融半田浸漬法または半田リフロー法によって形成され
ていることを特徴としている。
体と電子部品本体上に形成される銅を含む外部電極とを
備える、電子部品に向けられるものであって、上述した
技術的課題を解決するため、外部電極上には、錫を主成
分とし、かつ銅を共晶濃度以上であって１重量％より多
くかつ５重量％以下含有する、半田からなるコート層が
溶融半田浸漬法または半田リフロー法によって形成され
ていることを特徴としている。
【００１３】この発明において、好ましくは、コート層
を構成する半田には、亜鉛を１重量％以下の微量をもっ
て添加される。
を構成する半田には、亜鉛を１重量％以下の微量をもっ
て添加される。
【００１４】また、この発明において、外部電極は、た
とえばコート層を形成する際に及ぼされる温度条件のよ
うに、当該電子部品において想定される温度条件下にお
いて形成され得る半田の固相拡散層の厚みより厚く形成
されることが好ましい。
とえばコート層を形成する際に及ぼされる温度条件のよ
うに、当該電子部品において想定される温度条件下にお
いて形成され得る半田の固相拡散層の厚みより厚く形成
されることが好ましい。
【００１５】また、この発明は、電子部品本体がセラミ
ックをもって構成されるときに有利に適用され、さらに
は、積層セラミックコンデンサのように、外部電極に電
気的に接続される内部電極が電子部品本体の内部に形成
されるものであるとき、より有利に適用される。
ックをもって構成されるときに有利に適用され、さらに
は、積層セラミックコンデンサのように、外部電極に電
気的に接続される内部電極が電子部品本体の内部に形成
されるものであるとき、より有利に適用される。
【００１６】また、この発明に係る電子部品は、外部電
極に対して、コート層を介して接合される端子部材をさ
らに備えていてもよい。
極に対して、コート層を介して接合される端子部材をさ
らに備えていてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態に
よる電子部品としての積層セラミックコンデンサ１１を
示す断面図である。
よる電子部品としての積層セラミックコンデンサ１１を
示す断面図である。
【００１８】積層セラミックコンデンサ１１は、図４に
示した積層セラミックコンデンサ１の場合と同様、電子
部品本体としてのチップ状のコンデンサ本体１２を備
え、コンデンサ本体１２の相対向する端面上には、それ
ぞれ、外部電極１３が形成されている。外部電極１３
は、少なくとも銅を導電成分とするペーストを付与し、
これを焼き付けることによって形成された厚膜から構成
される。また、コンデンサ本体１２の内部には、外部電
極１３のいずれかに電気的に接続されるように複数の内
部電極１４が積層状に形成されている。
示した積層セラミックコンデンサ１の場合と同様、電子
部品本体としてのチップ状のコンデンサ本体１２を備
え、コンデンサ本体１２の相対向する端面上には、それ
ぞれ、外部電極１３が形成されている。外部電極１３
は、少なくとも銅を導電成分とするペーストを付与し、
これを焼き付けることによって形成された厚膜から構成
される。また、コンデンサ本体１２の内部には、外部電
極１３のいずれかに電気的に接続されるように複数の内
部電極１４が積層状に形成されている。
【００１９】この実施形態では、外部電極１３上に、直
接、コート層１５が形成され、このコート層１５は、錫
を主成分とし、かつ外部電極１３に含まれる金属と同一
の金属すなわち銅を共晶濃度以上含有する、半田からな
ることを特徴としている。
接、コート層１５が形成され、このコート層１５は、錫
を主成分とし、かつ外部電極１３に含まれる金属と同一
の金属すなわち銅を共晶濃度以上含有する、半田からな
ることを特徴としている。
【００２０】上述のように、コート層１５を構成する半
田に含まれる銅の共晶となるべき濃度は、０．７重量％
であることがわかっているので、銅はこの共晶濃度以上
に含有されるわけであるが、実際には、２重量％という
ように多少過剰な濃度をもって銅が含有される。
田に含まれる銅の共晶となるべき濃度は、０．７重量％
であることがわかっているので、銅はこの共晶濃度以上
に含有されるわけであるが、実際には、２重量％という
ように多少過剰な濃度をもって銅が含有される。
【００２１】また、外部電極１３の厚みに関しては、こ
の積層セラミックコンデンサ１１において想定される温
度条件下において形成され得る半田の固相拡散層の厚み
より厚くされることが好ましい。固相拡散がコンデンサ
本体を構成するセラミック部分にまで進んだ場合、外部
電極１３とセラミック部分との酸化結合を断ち切ってし
まい、外部電極１３の剥離が生じることがあるためであ
る。一例として、外部電極１３の厚みは、５０μｍ程度
とされる。
の積層セラミックコンデンサ１１において想定される温
度条件下において形成され得る半田の固相拡散層の厚み
より厚くされることが好ましい。固相拡散がコンデンサ
本体を構成するセラミック部分にまで進んだ場合、外部
電極１３とセラミック部分との酸化結合を断ち切ってし
まい、外部電極１３の剥離が生じることがあるためであ
る。一例として、外部電極１３の厚みは、５０μｍ程度
とされる。
【００２２】上述した積層セラミックコンデンサ１１に
おいて想定される温度条件とは、典型的には、コート層
１５を形成する際に及ぼされる温度条件、すなわち溶融
半田が及ぼす温度条件であり、あるいは、積層セラミッ
クコンデンサ１１の使用時に与えられる温度条件であ
る。
おいて想定される温度条件とは、典型的には、コート層
１５を形成する際に及ぼされる温度条件、すなわち溶融
半田が及ぼす温度条件であり、あるいは、積層セラミッ
クコンデンサ１１の使用時に与えられる温度条件であ
る。
【００２３】コート層１５は、溶融半田浸漬法または半
田リフロー法によって有利に形成されることができる。
田リフロー法によって有利に形成されることができる。
【００２４】溶融半田浸漬法によれば、コート層１５の
形成のために付与される半田の量が半田のレオロジーに
よって決定されることになるので、コート層１５の形成
のための半田を、均一な量をもって短時間に効率良く付
与することができる。
形成のために付与される半田の量が半田のレオロジーに
よって決定されることになるので、コート層１５の形成
のための半田を、均一な量をもって短時間に効率良く付
与することができる。
【００２５】他方、半田リフロー法によれば、溶融半田
浸漬法に比べて、コンデンサ本体１２等が緩やかに加熱
されるため、サーマル劣化を防止することができる。な
お、半田リフロー法においては、付与される半田の量
は、クリーム半田の塗布精度によって決まるが、ディス
ペンス、ディッピング等の比較的精度の高い塗布方法が
確立されており、そのため、溶融半田浸漬法よりもむし
ろ均一性の高いコート層１５を形成することができる。
また、半田リフロー法によれば、リフロー炉にて大量処
理が可能であり、したがって高い生産性を期待すること
ができる。
浸漬法に比べて、コンデンサ本体１２等が緩やかに加熱
されるため、サーマル劣化を防止することができる。な
お、半田リフロー法においては、付与される半田の量
は、クリーム半田の塗布精度によって決まるが、ディス
ペンス、ディッピング等の比較的精度の高い塗布方法が
確立されており、そのため、溶融半田浸漬法よりもむし
ろ均一性の高いコート層１５を形成することができる。
また、半田リフロー法によれば、リフロー炉にて大量処
理が可能であり、したがって高い生産性を期待すること
ができる。
【００２６】一般に、２金属間で接触が生じた場合、互
いの濃度を均一化しようとして固相拡散が生じる。より
高温になるほど、物質のもつ活性化エネルギーが増大す
るため、この固相拡散速度が大きくなる。これに関し
て、本発明者は、前述したように、錫を主成分とし、か
つ外部電極１３に含まれる金属と同一の金属すなわち銅
を共晶濃度以上含有する、半田からなるコート層１５を
形成した場合、固相拡散速度が遅くなる現象を発見した
のである。
いの濃度を均一化しようとして固相拡散が生じる。より
高温になるほど、物質のもつ活性化エネルギーが増大す
るため、この固相拡散速度が大きくなる。これに関し
て、本発明者は、前述したように、錫を主成分とし、か
つ外部電極１３に含まれる金属と同一の金属すなわち銅
を共晶濃度以上含有する、半田からなるコート層１５を
形成した場合、固相拡散速度が遅くなる現象を発見した
のである。
【００２７】図２は、銅を含む外部電極上に、種々の半
田からなるコート層を形成し、１２５℃の高温負荷を及
ぼしたときの外部電極へのＳｎ拡散の厚み、すなわちＳ
ｎ−Ｃｕ金属間化合物層の厚みと高温負荷時間との関係
を示す図である。
田からなるコート層を形成し、１２５℃の高温負荷を及
ぼしたときの外部電極へのＳｎ拡散の厚み、すなわちＳ
ｎ−Ｃｕ金属間化合物層の厚みと高温負荷時間との関係
を示す図である。
【００２８】図２を参照すれば、銅の共晶濃度は、前述
したように、０．７重量％であるので、Ｓｎ−０．７Ｃ
ｕ半田、Ｓｎ−１．０Ｃｕ半田、Ｓｎ−２．０Ｃｕ半
田、Ｓｎ−３．０Ｃｕ半田およびＳｎ−５．０Ｃｕ半田
の各々からなるコート層を形成した場合、Ｈ６０共晶半
田からなるコート層を形成した場合に比べて、外部電極
でのＳｎ−Ｃｕ金属間化合物層の厚みは、高温で長時間
放置されても、より薄くしか形成されておらず、固相拡
散速度が遅くなっていることがわかる。
したように、０．７重量％であるので、Ｓｎ−０．７Ｃ
ｕ半田、Ｓｎ−１．０Ｃｕ半田、Ｓｎ−２．０Ｃｕ半
田、Ｓｎ−３．０Ｃｕ半田およびＳｎ−５．０Ｃｕ半田
の各々からなるコート層を形成した場合、Ｈ６０共晶半
田からなるコート層を形成した場合に比べて、外部電極
でのＳｎ−Ｃｕ金属間化合物層の厚みは、高温で長時間
放置されても、より薄くしか形成されておらず、固相拡
散速度が遅くなっていることがわかる。
【００２９】これは、共晶点に達するまでの拡散速度と
共晶点以上での拡散速度とは異なっているために生じた
現象と推測される。
共晶点以上での拡散速度とは異なっているために生じた
現象と推測される。
【００３０】また、図２からわかるように、銅を１重量
％より多く含む半田、すなわち、Ｓｎ−２．０Ｃｕ半
田、Ｓｎ−３．０Ｃｕ半田およびＳｎ−５．０Ｃｕ半田
の各々からなるコート層を形成した場合、外部電極での
Ｓｎ−Ｃｕ金属間化合物層の厚みを、さらに極端に薄く
することができる。
％より多く含む半田、すなわち、Ｓｎ−２．０Ｃｕ半
田、Ｓｎ−３．０Ｃｕ半田およびＳｎ−５．０Ｃｕ半田
の各々からなるコート層を形成した場合、外部電極での
Ｓｎ−Ｃｕ金属間化合物層の厚みを、さらに極端に薄く
することができる。
【００３１】しかも、高温で放置される時間が長くなっ
ても、Ｓｎ−Ｃｕ金属間化合物層の厚みを比較的安定的
にほぼ一定に保つことができる。このことは、電子部品
がかなり長時間高温下で放置されても、経時的に特性劣
化が生じにくくすることができる点で有利である。
ても、Ｓｎ−Ｃｕ金属間化合物層の厚みを比較的安定的
にほぼ一定に保つことができる。このことは、電子部品
がかなり長時間高温下で放置されても、経時的に特性劣
化が生じにくくすることができる点で有利である。
【００３２】また、このように銅の含有量が１重量％よ
り多くなったときには、図２において、Ｓｎ−２．０Ｃ
ｕ半田を用いた場合とＳｎ−３．０Ｃｕ半田を用いた場
合とＳｎ−５．０Ｃｕ半田を用いた場合との間での差が
あまりないので、銅の含有量のばらつきによる拡散抑制
効果のばらつきがほとんど生じず、用いられる半田にお
ける銅の含有量に関して厳密な管理を不要とすることが
できる。
り多くなったときには、図２において、Ｓｎ−２．０Ｃ
ｕ半田を用いた場合とＳｎ−３．０Ｃｕ半田を用いた場
合とＳｎ−５．０Ｃｕ半田を用いた場合との間での差が
あまりないので、銅の含有量のばらつきによる拡散抑制
効果のばらつきがほとんど生じず、用いられる半田にお
ける銅の含有量に関して厳密な管理を不要とすることが
できる。
【００３３】なお、図２には示されていないが、銅の含
有量が５重量％を超えた場合、Ｓｎ−Ｃｕ金属間化合物
である針状結晶が生成されやすく、コート層の脆化が起
こりやすいため、銅の含有量の上限は、５重量％とする
ことが好ましい。
有量が５重量％を超えた場合、Ｓｎ−Ｃｕ金属間化合物
である針状結晶が生成されやすく、コート層の脆化が起
こりやすいため、銅の含有量の上限は、５重量％とする
ことが好ましい。
【００３４】上述のようにコート層を構成する半田は、
錫および外部電極に含まれる金属と同一の金属すなわち
銅のみを含有するのではなく、これら以外の少なくとも
１つの微量添加物質を含有していてもよい。たとえば、
コート層を構成する半田に、亜鉛を１重量％以下の微量
をもって添加することにより、半田食われを有利に防止
することができる。なお、コート層を構成する半田にビ
スマスを添加することは好ましくはない。なぜなら、前
述した亜鉛の添加の場合には、良好な半田付け性が維持
されるが、ビスマスを添加した場合には、半田付け強度
が低下するからである。
錫および外部電極に含まれる金属と同一の金属すなわち
銅のみを含有するのではなく、これら以外の少なくとも
１つの微量添加物質を含有していてもよい。たとえば、
コート層を構成する半田に、亜鉛を１重量％以下の微量
をもって添加することにより、半田食われを有利に防止
することができる。なお、コート層を構成する半田にビ
スマスを添加することは好ましくはない。なぜなら、前
述した亜鉛の添加の場合には、良好な半田付け性が維持
されるが、ビスマスを添加した場合には、半田付け強度
が低下するからである。
【００３５】以上のように、この実施形態によれば、外
部電極１３への半田の拡散を抑制でき、したがって、従
来の図４に示したバリア層５を必要とせず、そのためバ
リア層５の形成にためのめっきを実施する必要もなくな
る。その結果、めっき液による悪影響に煩わされること
なく、高品質の積層セラミックコンデンサ１１を得るこ
とができる。また、半田からなるコート層１５によっ
て、良好な半田付け性をも保証することができる。
部電極１３への半田の拡散を抑制でき、したがって、従
来の図４に示したバリア層５を必要とせず、そのためバ
リア層５の形成にためのめっきを実施する必要もなくな
る。その結果、めっき液による悪影響に煩わされること
なく、高品質の積層セラミックコンデンサ１１を得るこ
とができる。また、半田からなるコート層１５によっ
て、良好な半田付け性をも保証することができる。
【００３６】また、この実施形態によれば、外部電極１
３をコート層１５によってコーティングするため、外部
電極１３が湿気やガスから遮断されることになり、たと
えば銅のように酸化や腐食を生じやすい金属を外部電極
１３のための導電成分として用いた場合であっても、外
部電極１３の酸化や腐食を有利に防止することができ
る。この点において、この実施形態に係る積層セラミッ
クコンデンサ１１によれば、周囲環境に対する耐久性が
高く、そのため、高い信頼性を期待することができる。
３をコート層１５によってコーティングするため、外部
電極１３が湿気やガスから遮断されることになり、たと
えば銅のように酸化や腐食を生じやすい金属を外部電極
１３のための導電成分として用いた場合であっても、外
部電極１３の酸化や腐食を有利に防止することができ
る。この点において、この実施形態に係る積層セラミッ
クコンデンサ１１によれば、周囲環境に対する耐久性が
高く、そのため、高い信頼性を期待することができる。
【００３７】なお、以下に説明する、金属からなる端子
部材が取り付けられた電子部品に向けられる実施形態か
らわかるように、外部電極の全面を半田からなるコート
層によって覆うことは必須ではなく、外部電極の一部の
みをコート層で覆うようにしてもよい。
部材が取り付けられた電子部品に向けられる実施形態か
らわかるように、外部電極の全面を半田からなるコート
層によって覆うことは必須ではなく、外部電極の一部の
みをコート層で覆うようにしてもよい。
【００３８】図３は、この発明の他の実施形態による電
子部品としての積層セラッミクコンデンサ２１を示す斜
視図である。
子部品としての積層セラッミクコンデンサ２１を示す斜
視図である。
【００３９】積層セラミックコンデンサ２１は、電子部
品本体としてのチップ状のコンデンサ本体２２を備え、
コンデンサ本体２２の相対向する端面上には、それぞ
れ、外部電極２３が形成されている。外部電極２３は、
図１に示した外部電極１３に相当するもので、たとえば
銅または銀等の金属を導電成分とするペーストを付与
し、これを焼き付けることによって形成された厚膜から
構成される。
品本体としてのチップ状のコンデンサ本体２２を備え、
コンデンサ本体２２の相対向する端面上には、それぞ
れ、外部電極２３が形成されている。外部電極２３は、
図１に示した外部電極１３に相当するもので、たとえば
銅または銀等の金属を導電成分とするペーストを付与
し、これを焼き付けることによって形成された厚膜から
構成される。
【００４０】また、外部電極２３の各一部上にはコート
層２４が形成され、このコート層２４を介して、金属板
からなる端子部材２５が接合されている。このコート層
２４は、図１に示したコート層１５に相当するもので、
錫を主成分とし、かつ外部電極２３に含まれる金属と同
一の金属を共晶濃度以上含有する、半田から構成され
る。
層２４が形成され、このコート層２４を介して、金属板
からなる端子部材２５が接合されている。このコート層
２４は、図１に示したコート層１５に相当するもので、
錫を主成分とし、かつ外部電極２３に含まれる金属と同
一の金属を共晶濃度以上含有する、半田から構成され
る。
【００４１】コート層２４は、たとえば半田リフロー法
によって形成されることができる。具体的には、外部電
極２３と端子部材２５との接合部分にクリーム半田を付
与した後、リフロー炉において熱処理することによっ
て、コート層２４が外部電極２３の一部上に形成され、
かつ端子部材２５が外部電極２３に接合される。
によって形成されることができる。具体的には、外部電
極２３と端子部材２５との接合部分にクリーム半田を付
与した後、リフロー炉において熱処理することによっ
て、コート層２４が外部電極２３の一部上に形成され、
かつ端子部材２５が外部電極２３に接合される。
【００４２】このように、端子部材２５を備える積層セ
ラミックコンデンサ２１において、この発明の特徴とな
るコート層２４を形成して、このコート層２４を介して
端子部材２５を外部電極２３に接合するようにすれば、
積層セラミックコンデンサ２１の実装状態においてばか
りでなく、実装前の状態においても、高温放置による外
部電極２３およびコンデンサ本体２２の劣化を防止する
ことができ、たとえば、端子部材２５が外部電極２３か
ら外れるといった不都合を生じにくくすることができ
る。
ラミックコンデンサ２１において、この発明の特徴とな
るコート層２４を形成して、このコート層２４を介して
端子部材２５を外部電極２３に接合するようにすれば、
積層セラミックコンデンサ２１の実装状態においてばか
りでなく、実装前の状態においても、高温放置による外
部電極２３およびコンデンサ本体２２の劣化を防止する
ことができ、たとえば、端子部材２５が外部電極２３か
ら外れるといった不都合を生じにくくすることができ
る。
【００４３】以上、この発明を図示した実施形態に関連
して説明したが、この発明の範囲内において、その他、
種々の変形例が可能である。
して説明したが、この発明の範囲内において、その他、
種々の変形例が可能である。
【００４４】図示の実施形態は、積層セラミックコンデ
ンサに関するものであったが、電子部品本体がセラミッ
クをもって構成される他のセラミック電子部品に対して
も、さらには、セラミック電子部品以外の電子部品に対
しても、この発明を適用することができる。
ンサに関するものであったが、電子部品本体がセラミッ
クをもって構成される他のセラミック電子部品に対して
も、さらには、セラミック電子部品以外の電子部品に対
しても、この発明を適用することができる。
【００４５】また、電子部品本体上に形成される外部電
極に関して、図示の実施形態では、外部電極は端子電極
として機能するものであったが、他の機能を有する外部
電極であってもよく、たとえば、容量用電極自身であっ
たり、電子部品本体が絶縁基板であり、外部電極がこの
絶縁基板上に形成される導電ランドのような外部電極で
あってもよい。
極に関して、図示の実施形態では、外部電極は端子電極
として機能するものであったが、他の機能を有する外部
電極であってもよく、たとえば、容量用電極自身であっ
たり、電子部品本体が絶縁基板であり、外部電極がこの
絶縁基板上に形成される導電ランドのような外部電極で
あってもよい。
【００４６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電子
部品本体上に形成される銅を含む外部電極上に、半田か
らなるコート層が形成され、このコート層を構成する半
田が、錫を主成分としながら、外部電極に含まれる金属
と同一の金属すなわち銅を共晶濃度以上含有するもので
あるので、外部電極とコート層との間での固相拡散が抑
制されることができる。このことから、ニッケル等から
なるバリア層を形成する必要がなくなり、バリア層の形
成のための湿式めっきに用いられるめっき液による悪影
響に煩わされることがない。したがって、高い信頼性を
もって高品質の電子部品を提供することができる。
部品本体上に形成される銅を含む外部電極上に、半田か
らなるコート層が形成され、このコート層を構成する半
田が、錫を主成分としながら、外部電極に含まれる金属
と同一の金属すなわち銅を共晶濃度以上含有するもので
あるので、外部電極とコート層との間での固相拡散が抑
制されることができる。このことから、ニッケル等から
なるバリア層を形成する必要がなくなり、バリア層の形
成のための湿式めっきに用いられるめっき液による悪影
響に煩わされることがない。したがって、高い信頼性を
もって高品質の電子部品を提供することができる。
【００４７】また、コート層は、錫を主成分とする半田
からなるので、外部電極に対して、良好な半田付け性を
与えることができる。
からなるので、外部電極に対して、良好な半田付け性を
与えることができる。
【００４８】また、この発明では、コート層を構成する
半田の銅の含有量に関して、上述のように、単に共晶濃
度以上ではなく、この銅を１重量％より多く含むように
されているので、拡散抑制効果が極めて高くなり、高温
で長時間放置されても、経時的に特性劣化が生じにくく
することができ、特性を安定的に保つことができる。ま
た、銅の含有量のばらつきによる拡散抑制効果のばらつ
きをほとんどなくすことができるので、銅の含有量につ
いての厳密な管理を不要とすることができる。
半田の銅の含有量に関して、上述のように、単に共晶濃
度以上ではなく、この銅を１重量％より多く含むように
されているので、拡散抑制効果が極めて高くなり、高温
で長時間放置されても、経時的に特性劣化が生じにくく
することができ、特性を安定的に保つことができる。ま
た、銅の含有量のばらつきによる拡散抑制効果のばらつ
きをほとんどなくすことができるので、銅の含有量につ
いての厳密な管理を不要とすることができる。
【００４９】また、この発明では、上述のようにコート
層を構成する半田に含まれる銅の含有量を５重量％以下
としているので、Ｓｎ−Ｃｕ金属間化合物である針状結
晶の生成を抑制でき、コート層の脆化を起こりにくくす
ることができる。
層を構成する半田に含まれる銅の含有量を５重量％以下
としているので、Ｓｎ−Ｃｕ金属間化合物である針状結
晶の生成を抑制でき、コート層の脆化を起こりにくくす
ることができる。
【００５０】また、この発明では、コート層が溶融半田
浸漬法または半田リフロー法によって形成されるので、
めっきによらずコート層を形成することが可能になると
ともに、均一にかつ能率的にコート層を形成できるよう
になる。
浸漬法または半田リフロー法によって形成されるので、
めっきによらずコート層を形成することが可能になると
ともに、均一にかつ能率的にコート層を形成できるよう
になる。
【００５１】この発明において、コート層を構成する半
田に、亜鉛を１重量％以下の含有量をもって添加するよ
うにすれば、半田食われ防止の効果を発揮させることが
できる。
田に、亜鉛を１重量％以下の含有量をもって添加するよ
うにすれば、半田食われ防止の効果を発揮させることが
できる。
【００５２】また、この発明において、外部電極が、た
とえばコート層を形成する際に及ぼされる温度条件のよ
うに、当該電子部品において想定される温度条件下にお
いて形成され得る半田の固相拡散層の厚みより厚く形成
されていると、固相拡散が電子部品本体にまで及ぶこと
がないので、電子部品本体を劣化させたり、外部電極の
剥離が生じたりすることを有利に防止でき、この発明の
効果が不所望にも減殺されることはない。
とえばコート層を形成する際に及ぼされる温度条件のよ
うに、当該電子部品において想定される温度条件下にお
いて形成され得る半田の固相拡散層の厚みより厚く形成
されていると、固相拡散が電子部品本体にまで及ぶこと
がないので、電子部品本体を劣化させたり、外部電極の
剥離が生じたりすることを有利に防止でき、この発明の
効果が不所望にも減殺されることはない。
【００５３】この発明は、たとえば積層セラミックコン
デンサのように、電子部品本体がセラミックをもって構
成されるとき、さらに特定的には、電子部品本体の内部
に、外部電極に電気的に接続される内部電極が形成され
ているとき、特に顕著な効果を発揮する。なぜなら、従
来のバリア層の形成のためのめっき液の浸透は、セラミ
ックをもって構成される電子部品本体や内部電極が形成
されている電子部品本体にとって深刻であり、また、め
っき液による還元作用は、セラミックをもって構成され
る電子部品本体にとって深刻であるからである。
デンサのように、電子部品本体がセラミックをもって構
成されるとき、さらに特定的には、電子部品本体の内部
に、外部電極に電気的に接続される内部電極が形成され
ているとき、特に顕著な効果を発揮する。なぜなら、従
来のバリア層の形成のためのめっき液の浸透は、セラミ
ックをもって構成される電子部品本体や内部電極が形成
されている電子部品本体にとって深刻であり、また、め
っき液による還元作用は、セラミックをもって構成され
る電子部品本体にとって深刻であるからである。
【００５４】また、この発明が、外部電極に対してコー
ト層を介して接合される端子部材を備える電子部品に向
けられると、電子部品の実装状態においてばかりでな
く、実装前の状態においても、外部電極の劣化を防止で
きるので、端子部材が不所望にも外部電極から外れると
いった不都合を有利に回避することができる。
ト層を介して接合される端子部材を備える電子部品に向
けられると、電子部品の実装状態においてばかりでな
く、実装前の状態においても、外部電極の劣化を防止で
きるので、端子部材が不所望にも外部電極から外れると
いった不都合を有利に回避することができる。
【図１】この発明の一実施形態による電子部品としての
積層セラミックコンデンサ１１を示す断面図である。
積層セラミックコンデンサ１１を示す断面図である。
【図２】銅を含む外部電極上に、種々の半田からなるコ
ート層を形成し、高温負荷を及ぼしたときのＳｎ−Ｃｕ
金属間化合物層の厚みと高温負荷時間との関係を示す図
である。
ート層を形成し、高温負荷を及ぼしたときのＳｎ−Ｃｕ
金属間化合物層の厚みと高温負荷時間との関係を示す図
である。
【図３】この発明の他の実施形態による電子部品として
の積層セラミックコンデンサ２１を示す斜視図である。
の積層セラミックコンデンサ２１を示す斜視図である。
【図４】この発明にとって興味ある従来の電子部品の一
例としての積層セラミックコンデンサ１を示す断面図で
ある。
例としての積層セラミックコンデンサ１を示す断面図で
ある。
１１，２１ 積層セラミックコンデンサ（電子部品）
１２，２２ コンデンサ本体（電子部品本体）
１３，２３ 外部電極
１４ 内部電極
１５，２４ コート層
２５ 端子部材
Claims (8)
- 【請求項１】 電子部品本体と前記電子部品本体上に形
成される銅を含む外部電極とを備える、電子部品であっ
て、 前記外部電極上には、錫を主成分とし、かつ銅を共晶濃
度以上であって１重量％より多くかつ５重量％以下含有
する、半田からなるコート層が溶融半田浸漬法または半
田リフロー法によって形成されていることを特徴とす
る、電子部品。 - 【請求項２】 前記コート層を構成する半田は、亜鉛を
１重量％以下含む、請求項１に記載の電子部品。 - 【請求項３】 前記外部電極は、当該電子部品において
想定される温度条件下において形成され得る半田の固相
拡散層の厚みより厚く形成されている、請求項１または
２に記載の電子部品。 - 【請求項４】 前記想定される温度条件は、前記コート
層を形成する際に及ぼされる温度条件である、請求項３
に記載の電子部品。 - 【請求項５】 前記電子部品本体は、セラミックをもっ
て構成される、請求項１ないし４のいずれかに記載の電
子部品。 - 【請求項６】 前記電子部品本体の内部には、前記外部
電極に電気的に接続される内部電極が形成されている、
請求項５に記載の電子部品。 - 【請求項７】 当該電子部品が積層セラミックコンデン
サである、請求項６に記載の電子部品。 - 【請求項８】 前記外部電極に対して、前記コート層を
介して接合される端子部材をさらに備える、請求項１な
いし７のいずれかに記載の電子部品。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28384099A JP3477692B2 (ja) | 1998-12-18 | 1999-10-05 | 電子部品 |
| EP99124478A EP1011118A1 (en) | 1998-12-18 | 1999-12-08 | Electronic component |
| US09/460,049 US6259593B1 (en) | 1998-12-18 | 1999-12-14 | Electronic component |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-360498 | 1998-12-18 | ||
| JP36049898 | 1998-12-18 | ||
| JP28384099A JP3477692B2 (ja) | 1998-12-18 | 1999-10-05 | 電子部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000235928A JP2000235928A (ja) | 2000-08-29 |
| JP3477692B2 true JP3477692B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=26555222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28384099A Expired - Lifetime JP3477692B2 (ja) | 1998-12-18 | 1999-10-05 | 電子部品 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6259593B1 (ja) |
| EP (1) | EP1011118A1 (ja) |
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| US8178435B2 (en) | 1998-12-21 | 2012-05-15 | Megica Corporation | High performance system-on-chip inductor using post passivation process |
| US8021976B2 (en) * | 2002-10-15 | 2011-09-20 | Megica Corporation | Method of wire bonding over active area of a semiconductor circuit |
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| US8421158B2 (en) * | 1998-12-21 | 2013-04-16 | Megica Corporation | Chip structure with a passive device and method for forming the same |
| US6303423B1 (en) | 1998-12-21 | 2001-10-16 | Megic Corporation | Method for forming high performance system-on-chip using post passivation process |
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| JP4377617B2 (ja) * | 2003-06-20 | 2009-12-02 | 日本特殊陶業株式会社 | コンデンサ、コンデンサ付き半導体素子、コンデンサ付き配線基板、および、半導体素子とコンデンサと配線基板とを備える電子ユニット |
| US7355282B2 (en) | 2004-09-09 | 2008-04-08 | Megica Corporation | Post passivation interconnection process and structures |
| US8008775B2 (en) | 2004-09-09 | 2011-08-30 | Megica Corporation | Post passivation interconnection structures |
| US8384189B2 (en) | 2005-03-29 | 2013-02-26 | Megica Corporation | High performance system-on-chip using post passivation process |
| CN1901163B (zh) | 2005-07-22 | 2011-04-13 | 米辑电子股份有限公司 | 连续电镀制作线路组件的方法及线路组件结构 |
| US7808770B2 (en) * | 2007-06-27 | 2010-10-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Monolithic ceramic capacitor |
| JP5589891B2 (ja) * | 2010-05-27 | 2014-09-17 | 株式会社村田製作所 | セラミック電子部品及びその製造方法 |
| JP2013065728A (ja) * | 2011-09-17 | 2013-04-11 | Nippon Joint Kk | セラミック電子部品及びその製造方法 |
| US20130107419A1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Kemet Electronics Corporation | Multilayered ceramic capacitor with improved lead frame attachment |
| KR20140013289A (ko) * | 2012-07-23 | 2014-02-05 | 삼성전기주식회사 | 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법 |
| US10609813B2 (en) * | 2016-06-14 | 2020-03-31 | Intel Corporation | Capacitive interconnect in a semiconductor package |
| TWI652131B (zh) * | 2017-02-10 | 2019-03-01 | 信昌電子陶瓷股份有限公司 | 以熱脈衝壓合組裝疊層電容器的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5489803A (en) * | 1991-03-22 | 1996-02-06 | Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho | Solder-bonded structure |
| US5410184A (en) * | 1993-10-04 | 1995-04-25 | Motorola | Microelectronic package comprising tin-copper solder bump interconnections, and method for forming same |
| JPH09326554A (ja) * | 1996-06-06 | 1997-12-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品接合用電極のはんだ合金及びはんだ付け方法 |
| CA2214130C (en) * | 1996-09-19 | 2003-12-02 | Northern Telecom Limited | Assemblies of substrates and electronic components |
-
1999
- 1999-10-05 JP JP28384099A patent/JP3477692B2/ja not_active Expired - Lifetime
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- 1999-12-14 US US09/460,049 patent/US6259593B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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