JP4101241B2 - Capacitor including end face electrode layer formed by sputtering and method for manufacturing the same - Google Patents

Capacitor including end face electrode layer formed by sputtering and method for manufacturing the same Download PDF

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Description

本願発明は、コンデンサ、特にPML(polymer multilayer)コンデンサ、つまり薄膜状ポリマー層から構成される誘電体層とその両側に積層した内部電極層をコンデンサの基本素子単位とし、その各内部電極に接続した端面電極(外部電極)を有するコンデンサであって、その端面電極の金属含有部分をスパッタリングによって形成したコンデンサおよびその製造方法に関する。   The present invention is a capacitor, in particular, a PML (polymer multilayer) capacitor, that is, a dielectric layer composed of a thin film polymer layer and internal electrode layers laminated on both sides thereof as a basic element unit of the capacitor and connected to each internal electrode. The present invention relates to a capacitor having an end face electrode (external electrode), in which a metal-containing portion of the end face electrode is formed by sputtering, and a method for manufacturing the same.

従来のフィルムコンデンサ(1μm以上の厚みを有するポリマーフィルム上に内部電極となる金属を蒸着したものを巻回または積層したコンデンサ)の、端面電極はメタリコン(金属溶射法)で形成されるのが一般的であった。メタリコンは安価であり、成膜速度が早いメリットがある。このようなコンデンサの内部電極引出し端面はフィルムを重ねているだけのため、一層当りのフィルムの厚みよりも比較的大きい層間があり、溶射された金属がこの層間内部にまでにある程度の深さでめり込むことで、内部電極と物理的に接続する。また、通常のフィルムを一層おきに僅かにずらして積層するため、端面に隙間(凹凸)ができ、これによって内部電極とメタリコン(金属溶射)された金属の物理的結合を強めている。そのため電気特性的にも接着強度的にも特に問題はない。   The end face electrodes of conventional film capacitors (capacitors obtained by winding or laminating a metal film on which an internal electrode is deposited on a polymer film with a thickness of 1 μm or more) are generally formed by metallicon (metal spraying). It was the target. Metallicons are inexpensive and have the advantage of high film formation speed. Since the inner electrode lead-out end face of such a capacitor is just a film stack, there is an interlayer that is relatively larger than the thickness of the film per layer, and the sprayed metal has a certain depth to the inside of the interlayer. By connecting, it physically connects to the internal electrode. In addition, since ordinary films are laminated slightly shifted every other layer, a gap (unevenness) is formed on the end face, thereby strengthening the physical bond between the internal electrode and the metallized (metal sprayed) metal. Therefore, there is no particular problem in terms of electrical characteristics and adhesive strength.

しかしながら、真空中で蒸着・放射線硬化によって形成された誘電体(ポリマー薄膜)上に内部電極を蒸着し、次いで内部電極層の上に次層の誘電体層を前記手段と同等手段により形成する工程を継続して適宜回数繰返すことにより、連続的にコンデンサ母素子を形成することを特徴としたPMLのようなコンデンサ素子に対しては、メタリコン法を採用する場合、以下のような原因により、溶射による金属がコンデンサ素子に付着しにくく、内部電極と端面電極の結合強度が低く、電気特性的にも接着強度的にも優れた特性の耐久性のあるコンデンサ素子が得られにくい。   However, the step of vapor-depositing an internal electrode on a dielectric (polymer thin film) formed by vapor deposition and radiation curing in vacuum, and then forming the next dielectric layer on the internal electrode layer by means equivalent to the above means If the metallicon method is used for a capacitor element such as PML, which is characterized by continuously forming the capacitor base element by repeating the process as many times as necessary, the thermal spraying is caused by the following causes: Therefore, it is difficult to obtain a durable capacitor element having characteristics that are excellent in terms of electrical characteristics and adhesive strength.

(1)PMLコンデンサ素子の誘電体一層当たりの厚みが非常に薄いこと
一般的なコンデンサ用フィルムは、フィルムの製造技術並びにコンデンサへの加工技術を考慮すると最薄でも1.0μm程度であるが、真空蒸着タイプの誘電体層(ポリマー層)は1.0μm以下を容易に形成し得る。
(1) The thickness of the PML capacitor element per dielectric layer is very thin. In general, the film for a capacitor is about 1.0 μm at the thinnest, considering the film manufacturing technology and the processing technology for the capacitor. The vapor deposition type dielectric layer (polymer layer) can be easily formed to 1.0 μm or less.

(2)PMLコンデンサ素子は、端面に層間の隙間がないこと
真空中で誘電体層と内部電極層を連続的に形成しながら積層することで製造されるPMLコンデンサ素子は、その製法上、従来の蒸着フィルムを用いた積層コンデンサに見られるような大きな層間の隙間を形成した場合、層間剥離を引き起こしコンデンサとしての致命的な欠陥となる場合がある。
(2) The PML capacitor element has no gap between the end faces. The PML capacitor element manufactured by laminating while continuously forming the dielectric layer and the internal electrode layer in a vacuum, When a large gap between layers as seen in a multilayer capacitor using the deposited film is formed, delamination may occur, resulting in a fatal defect as a capacitor.

(3)PMLコンデンサ素子の端面は非常に平滑であること
真空中で予め誘電体層と内部電極層の形成を連続的に繰り返し、積層コンデンサ母素子を製造するPMLコンデンサは、素子にする際にダイシング等の手法により切断を行うため、従来のフィルムコンデンサ素子に見られるような、端面に隙間(凹凸)が出来るよう一層ごとに僅かにずらしながら蒸着フィルムを積層したものに比べ、その端面は非常に平滑である。しかしながら、PMLコンデンサ素子端面をプラズマでかなり荒らし、その上にメタリコン法を適用することを可能とする技術も見られるが、十分な付着強度を得るためには、その処理条件を適正に行わなければ、コンデンサとして十分な特性を引き出すことができない。
(3) The end face of the PML capacitor element must be very smooth. The PML capacitor that manufactures the multilayer capacitor mother element by continuously repeating the formation of the dielectric layer and internal electrode layer in advance in a vacuum Because cutting is performed by a technique such as dicing, the end face is very different compared to the case where a vapor deposition film is laminated while slightly shifting each layer so that a gap (unevenness) is formed on the end face as seen in conventional film capacitor elements. It is smooth. However, there is also a technology that makes it possible to apply the metallicon method on the end face of the PML capacitor element considerably with plasma, but in order to obtain sufficient adhesion strength, the processing conditions must be performed properly. Therefore, sufficient characteristics as a capacitor cannot be extracted.

以上のように、真空中で蒸着によって積層体が形成されるPMLタイプの積層フィルムコンデンサは、誘電体層の1層厚が1.0μm以下と非常に薄くすることが可能で、端面形状が従来のフィルムコンデンサよりも比較的平滑で隙間も無いため、従来のメタリコン(金属溶射)法による端面電極形成では、アンカー効果を得がたい。そのため端面電極と素子との付着強度が弱くなってしまう。
さらに内部電極との接触面積を増やした場合にも、端面電極を形成するコンデンサ素子の端面に非常に薄い内部電極層が単独で露出することとなり、金属粒子が大きく、その吹き付ける圧力が比較的大きいメタリコン(金属溶射)法では、内部電極が折れたり飛散したりするので端面電極と内部電極金属含有層との間で十分な接合がなされない。
その結果、PMLコンデンサにおいて、従来のメタリコン(金属溶射)法による端面電極形成法では良好な電気特性が得られず、素子と端面電極の付着強度の弱い、信頼性に乏しいコンデンサが製造される可能性が大きくなる。
従来のフィルムコンデンサの製造方法(メタリコン)を利用してPMLコンデンサを製造するには、以上のような改善されるべき課題があった。
As described above, a PML type multilayer film capacitor in which a multilayer body is formed by vapor deposition in a vacuum can make the dielectric layer as thin as 1.0 μm or less, and the end face shape is the conventional one. Since it is relatively smoother than a film capacitor and has no gaps, it is difficult to obtain an anchor effect when forming an end face electrode by the conventional metallicon (metal spraying) method. Therefore, the adhesion strength between the end face electrode and the element is weakened.
Furthermore, even when the contact area with the internal electrode is increased, a very thin internal electrode layer is exposed alone on the end face of the capacitor element forming the end face electrode, the metal particles are large, and the spraying pressure is relatively high. In the metallicon (metal spraying) method, the internal electrode is bent or scattered, so that sufficient joining is not performed between the end face electrode and the internal electrode metal-containing layer.
As a result, in the PML capacitor, the end surface electrode forming method by the conventional metallicon (metal spraying) method cannot provide good electrical characteristics, and a capacitor with poor adhesion strength between the element and the end surface electrode can be manufactured. Increases sex.
In order to manufacture a PML capacitor using a conventional film capacitor manufacturing method (metallicon), there are problems to be improved as described above.

従来、PMLコンデンサの製造方法として、反応性アクリレートモノマーを、回転ドラム上に加熱蒸発器を介して蒸着して、モノマー薄層を形成し、そのモノマー薄層を電子線照射により架橋して誘電体フィルム層を形成し、そしてその上に内部電極を構成する金属含有層を蒸着法により形成する工程を複数回行って、一対の内部電極となる金属層とその内部電極金属含有層の間に挟まれたポリマー誘電体層を順次積層し、その夫々の内部電極に連結する外部電極をコンデンサ積層体ユニットの両側面にハンダにより設けることは知られている(特許文献1参照。)。また、この場合において、金属材料としては、従来使用できるいかなる金属でも使用できるとの説明があるが、具体的にはアルミニウムが説明されている。ここで、特許文献1には、多層構造のスパッタリングされた半田被覆された端面ストリップ(a multiplayer sputtered, solder-coated termination strip)なる用語が記載されているが、その具体的な構成は説明されておらず、ましてや、その多層構造の形成方法、および層の形成材料についてはなんら記載されていない。   Conventionally, as a method for manufacturing a PML capacitor, a reactive acrylate monomer is deposited on a rotating drum via a heating evaporator to form a thin monomer layer, and the thin monomer layer is crosslinked by electron beam irradiation to form a dielectric. A film layer is formed, and a step of forming a metal-containing layer constituting the internal electrode thereon by vapor deposition is performed a plurality of times, and sandwiched between the metal layer to be a pair of internal electrodes and the internal electrode metal-containing layer. It is known that the polymer dielectric layers are sequentially laminated, and external electrodes connected to the respective internal electrodes are provided by soldering on both side surfaces of the capacitor laminate unit (see Patent Document 1). In this case, as the metal material, there is an explanation that any metal that can be conventionally used can be used, but specifically, aluminum is described. Here, Patent Document 1 describes the term “a multiplayer sputtered, solder-coated termination strip”, but its specific configuration is described. Furthermore, nothing is described about the formation method of the multilayer structure and the material for forming the layer.

また、外部電極の形成方法に関しては、有機高分子基板と有機高分子基板状に設けた一対の外部電極と、その外部電極の一つに接続する内部電極と、前記外部電極のもう一つの電極に接続する内部電極を、誘電体を介して設けたコンデンサの製造において、内部電極を蒸着法、またはスパッタ法により形成すること、誘電体を内部電極上にモノマーを蒸発・蒸着したモノマーを重合させることにより形成すること、および外部電極を蒸着法、またはスパッタ法により形成することは、知られている(特許文献2参照。)。また、この方法では、外部電極を、有機高分子基板上の銅箔をエッチングし、この上に無電解ニッケルメッキ、金メッキを施して形成している。   As for the method of forming the external electrode, an organic polymer substrate, a pair of external electrodes provided in the form of an organic polymer substrate, an internal electrode connected to one of the external electrodes, and another electrode of the external electrode In the production of a capacitor in which an internal electrode connected to a capacitor is provided via a dielectric, the internal electrode is formed by vapor deposition or sputtering, and the monomer is polymerized on the internal electrode by vaporizing and vapor-depositing the monomer. It is known to form by this, and to form the external electrode by vapor deposition or sputtering (see Patent Document 2). In this method, the external electrode is formed by etching a copper foil on an organic polymer substrate and performing electroless nickel plating or gold plating thereon.

しかしながら、この方法は、真空空間内で、樹脂薄膜と金属薄膜を複数回順次ドラム上に積層するPMLタイプのコンデンサについて開示するものでなく、またそのPMLタイプコンデンサの端面電極の製造方法を示唆するものでもない。   However, this method does not disclose a PML type capacitor in which a resin thin film and a metal thin film are sequentially laminated on a drum in a vacuum space, and suggests a method for manufacturing an end face electrode of the PML type capacitor. Not a thing.

さらに、電子部品の端面電極の形成方法として、従来のメタリコン法による電極形成方法に代えて、真空下において電子部品の端面にマグネトロン型の電極構造を有する低温スパッタリング装置により、金属化被覆を施して、端面電極を形成することは知られている(特許文献3参照)。そして、その電子部品の例示として金属化フィルムコンデンサについても開示され、さらに端面電極を、Alを低温スパッタリングにより形成し、さらにCuを低温スパッタリングにより析出させて導電層を形成することにより構成すること、スパッタの前に端面を逆スパッタしてエッチングすること、スパッタ金属層の外側に導電性塗料を塗布することも開示されている(特許文献3参照。)。   Furthermore, as a method for forming an end face electrode of an electronic component, a metallized coating is applied by a low-temperature sputtering apparatus having a magnetron-type electrode structure on the end face of the electronic component under vacuum instead of the conventional electrode formation method by the metallicon method. It is known to form end face electrodes (see Patent Document 3). And it is disclosed also about the metallized film capacitor as an example of the electronic component, and further, the end face electrode is formed by forming Al by low temperature sputtering and further depositing Cu by low temperature sputtering to form a conductive layer, It is also disclosed that the end face is reverse-sputtered and etched before sputtering, and a conductive paint is applied to the outside of the sputtered metal layer (see Patent Document 3).

しかしながら、この方法は、真空空間内で、樹脂薄膜と金属薄膜を複数回順次積層するPMLタイプのコンデンサについて開示するものでなく、またそのPMLタイプコンデンサの端面電極の製造方法を示唆するものでもない。ましてや、端面電極の金属含有層を構成する金属の特定の組合せ、あるいはそれらと導電体樹脂層との組合せに係る特定の組合せに関しては何ら記載も示唆もされていない。   However, this method does not disclose a PML type capacitor in which a resin thin film and a metal thin film are sequentially laminated several times in a vacuum space, nor does it suggest a method for manufacturing an end face electrode of the PML type capacitor. . Furthermore, there is no description or suggestion regarding a specific combination of metals constituting the metal-containing layer of the end face electrode, or a specific combination related to the combination of the metal and the conductive resin layer.

以上のとおり、前記先行技術文献には、真空空間内で、樹脂薄膜と金属薄膜を複数回順次積層して形成されるPMLタイプのコンデンサの端面電極をスパッタリングを活用して形成することについて開示されておらず、示唆もされていない。ましてや、端面電極の金属含有層を構成する金属、合金、金属酸化物、合金酸化物、酸化物以外のその他の金属化合物または合金化合物の特定の組合せ、あるいはそれらと導電体樹脂層との特定の組合せに関しては何ら記載も示唆もされていない。   As described above, the prior art document discloses that sputtering is used to form an end face electrode of a PML type capacitor formed by sequentially laminating a resin thin film and a metal thin film a plurality of times in a vacuum space. It has not been suggested or suggested. In addition, the metal, alloy, metal oxide, alloy oxide, other metal compound other than the oxide or a specific combination of alloy compounds constituting the metal-containing layer of the end face electrode, or a specific combination of these and the conductor resin layer There is no description or suggestion regarding the combination.

米国特許第6,092,269号明細書(第3欄第45行〜第5欄第13行、第9欄第48行〜第57行および第10欄66行、並びに第1図、第2図、第6a図および第6b図)US Pat. No. 6,092,269 (column 3, line 45 to column 5, line 13, column 9, line 48 to line 57 and column 10, line 66, and FIGS. 1, 2 and 6a). (Fig. And Fig. 6b) 特開平9−283370号公報(請求項8、段落0009、0011、0013、0016および0017、並びに図1、図2、図4および図5〜7)JP-A-9-283370 (Claim 8, paragraphs 0009, 0011, 0013, 0016 and 0017 and FIGS. 1, 2, 4 and 5 to 7) 特開昭52−151854号公報(第3頁左上欄第5行〜第12行、右上欄第4行〜第14行および左下欄最終行〜右下欄第5行ならびに実施例2および実施例4)JP-A-52-151854 (page 3, upper left column, lines 5 to 12, upper right column, lines 4 to 14, lower left column, last line to lower right column, line 5 and Example 2 and Example) 4)

本願発明は、従来のコンデンサ素子の端面電極の形成における前記各種問題点を解決すると共に、コンパクトなPMLタイプのコンデンサ素子において、機械的強度が大きく、電気的特性に優れた端面電極を確実に、簡便に形成する、コンデンサの製造方法およびそれにより得られるコンデンサを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned various problems in the formation of the end face electrode of the conventional capacitor element, and in the compact PML type capacitor element, the end face electrode having high mechanical strength and excellent electrical characteristics is ensured. An object of the present invention is to provide a capacitor manufacturing method and a capacitor obtained thereby, which are easily formed.

本願発明は、第一の態様において、真空中で連続的に蒸着法により、誘電体層となる樹脂薄膜層と内部電極金属含有層を交互に積層することにより製造されたコンデンサ素子と、その端面に設けられた電極とを備えたコンデンサにおいて、前記樹脂薄膜層がアクリル系樹脂により形成され、
前記端面に設けられた電極が、スパッタリングにより形成された金属含有部分を含んでおり、そのスパッタリングにより形成された金属含有部分が、Al、Ti、V、Cr、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Hf、TaおよびWからなる群から選択される金属の単体、またはその金属の酸化物、若しくはその金属の酸化物以外の化合物からなるか、または、Al、Ti、V、Cr、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Hf、TaおよびWからなる群から選択される金属の内の少なくとも1種を含む合金、またはその合金の酸化物、若しくはその合金の酸化物以外の化合物からなり、前記スパッタリングにより形成された金属含有部分の少なくとも一部が、コンデンサ素子の内部電極金属と直接接合しており、その内部電極と直接接合したスパッタリングにより形成された金属含有部分の金属または合金が、Ti、Cr、Mo、Ta、WおよびNi−Crからなる群から選択される金属または合金のいずれか1種であることを特徴とするコンデンサに関する。
The present invention provides a capacitor element manufactured by alternately laminating a resin thin film layer and an internal electrode metal-containing layer serving as a dielectric layer by vacuum deposition in vacuum in the first aspect, and an end face thereof. In the capacitor provided with the electrode provided in, the resin thin film layer is formed of an acrylic resin,
The electrode provided on the end face includes a metal-containing portion formed by sputtering , and the metal-containing portion formed by sputtering includes Al, Ti, V, Cr, Ni, Cu, Zn, Zr, and Nb. , Mo, Hf, Ta and W selected from the group consisting of a simple substance, an oxide of the metal, or a compound other than the oxide of the metal, or Al, Ti, V, Cr, Ni , Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Hf, an alloy containing at least one selected from the group consisting of Ta, and W, an oxide of the alloy, or a compound other than the oxide of the alloy And at least a part of the metal-containing portion formed by sputtering is directly bonded to the internal electrode metal of the capacitor element, and is directly connected to the internal electrode. Metal or alloy of the metal-containing portion formed by sputtering, to Ti, Cr, Mo, Ta, characterized in that from the group consisting of W and Ni-Cr is any one metal or alloy selected Concerning capacitors.

また、第の態様において、本願発明は、前記第一の態様に関して、前記スパッタリングにより形成された金属含有部分が、単層として、または同一成分の金属、あるいは成分の異なる金属で複数層として形成されていることを特徴とするコンデンサに関する。 In the second aspect, the present invention relates to the first aspect, wherein the metal-containing portion formed by sputtering is formed as a single layer , or as a plurality of layers of the same component metal or different component metals. It is related with the capacitor | condenser characterized by being made .

また、第の態様において、本願発明は、前記第一また二の態様に関して、前記スパッタリングにより形成された金属含有部分の少なくとも一部であって、コンデンサ素子の内部電極金属と直接接合した金属含有部分の外側に、Ti、Ni、Zr、Nb、Hf、Ta、Ni−VおよびTi−Wからなる群から選択される金属または合金のいずれか1種からなる外側金属含有層を有することを特徴とするコンデンサに関する。 In the third aspect, the present invention relates to the first or second aspect, wherein the metal-containing part is at least a part of the metal-containing part formed by sputtering and directly joined to the internal electrode metal of the capacitor element. An outer metal-containing layer made of any one of a metal or an alloy selected from the group consisting of Ti, Ni, Zr, Nb, Hf, Ta, Ni-V, and Ti-W is provided outside the portion. It relates to a capacitor.

また、第の態様において、本願発明は、前記第の態様に関して、前記スパッタリングにより形成された金属含有部分の少なくとも一部であって、前記外側金属含有層の更に外側に、Ni、Cu、MoおよびNi−Cuからなる群から選択される金属または合金のいずれか1種からなる外側被覆金属含有層を有することを特徴とするコンデンサに関する。 Moreover, in the fourth aspect, the present invention relates to the third aspect, wherein at least part of the metal-containing portion formed by the sputtering and further outside the outer metal-containing layer, Ni, Cu, The present invention relates to a capacitor having an outer coating metal-containing layer made of any one of a metal or an alloy selected from the group consisting of Mo and Ni-Cu.

また、第の態様において、本願発明は、前記第一から第の態様に関して、前記スパッタリングにより形成された金属含有部分の他に、端面電極に導電性樹脂層を有することを特徴とするコンデンサに関する。 According to a fifth aspect, the present invention relates to the first to fourth aspects, wherein the capacitor has a conductive resin layer on an end face electrode in addition to the metal-containing portion formed by the sputtering. About.

また、第の態様において、本願発明は、前記第一から第の態様に関して、前記スパッタリングにより形成された金属含有部分の他に、端面電極に電解めっき、無電解めっき、溶融めっきの少なくとも1つの手法によって形成された金属含有層を有することを特徴とするコンデンサに関する。 In the sixth aspect, the present invention relates to the first to fifth aspects, in addition to the metal-containing portion formed by the sputtering, the end face electrode is at least one of electrolytic plating, electroless plating, and hot dipping. The present invention relates to a capacitor having a metal-containing layer formed by two methods.

また、第の態様において、本願発明は、前記第の態様に関して、前記スパッタリングにより形成された金属含有部分の外側に、Niめっきによって形成された金属含有層を有することを特徴とするコンデンサに関する。 According to a seventh aspect, the present invention relates to the capacitor according to the sixth aspect, further comprising a metal-containing layer formed by Ni plating outside the metal-containing portion formed by the sputtering. .

また、第の態様において、本願発明は、前記第の態様に関して、前記端面に設けられた電極が、スパッタリングにより形成された金属含有部分、およびその外側の導電性樹脂層の順で構成されていることを特徴とするコンデンサに関する。 Further, in an eighth aspect, the present invention relates to the fifth aspect, wherein the electrodes provided on the end surface are configured in the order of a metal-containing portion formed by sputtering and an outer conductive resin layer. It is related with the capacitor characterized by having.

また、第の態様において、本願発明は、前記第の態様に関して、前記端面に設けられた電極が、内側から順にスパッタリングにより形成された金属含有部分、導電性樹脂層、およびめっきにより形成された金属含有層で構成されていることを特徴とするコンデンサに関する。 In the ninth aspect, the present invention relates to the sixth aspect, wherein the electrode provided on the end face is formed by a metal-containing portion formed by sputtering in order from the inside, a conductive resin layer, and plating. It is related with the capacitor | condenser comprised by the metal containing layer.

また、第の態様において、本願発明は、前記第一から第の態様に関して、前記スパッタリングが、マグネトロンスパッタリング方式、2極スパッタリング方式、イオンビームスパッタリング方式、3極スパッタリング方式および4極スパッタリング方式の群から選択される少なくとも一種により実施されることを特徴とするコンデンサに関する。 In the tenth aspect, the present invention relates to the first to ninth aspects, wherein the sputtering is performed by a magnetron sputtering system, a bipolar sputtering system, an ion beam sputtering system, a tripolar sputtering system, and a quadrupole sputtering system. It is related with the capacitor | condenser implemented by at least 1 type selected from a group.

また、第十一の態様において、本願発明は、前記第一から第十の態様に関して、前記スパッタリングにより形成される電極の金属含有部分が、スパッタリングを真空中で連続して複数回実施することにより形成した複数の金属含有層からなることを特徴とするコンデンサに関する。 Moreover, in the eleventh aspect, the present invention relates to the first to tenth aspects, wherein the metal-containing portion of the electrode formed by sputtering performs sputtering continuously in vacuum a plurality of times. The present invention relates to a capacitor comprising a plurality of formed metal-containing layers.

また、第十二の態様において、本願発明は、前記第一から第十一の態様に関して、前記コンデンサ端面に電極が形成される前に、その端面がプラズマにより表面処理されることを特徴とするコンデンサに関する。 According to a twelfth aspect, the present invention relates to the first to eleventh aspects, wherein the end surface is surface-treated with plasma before the electrode is formed on the capacitor end surface. Concerning capacitors.

また、第十三の態様において、本願発明は、前記第十二の態様に関して、前記プラズマが少なくとも酸素を含んだガスから生成されることを特徴とするコンデンサに関する。 According to a thirteenth aspect, the present invention relates to the capacitor according to the twelfth aspect, wherein the plasma is generated from a gas containing at least oxygen.

また、第十四の態様において、本願発明は、前記第一から十三の態様に関して、前記コンデンサ素子が、樹脂薄膜層からなる誘電体と、Al、Zn、Cu、AgおよびNiからなる群から選択される金属、これらの金属酸化物、若しくはこれらの金属酸化物以外の金属化合物、若しくはそれらの金属の内の少なくとも一種を含む合金、若しくはその合金の酸化物、若しくはその合金の酸化物以外の化合物からなる内部電極金属含有層を、交互に複数積層して形成されることを特徴とするコンデンサに関する。 Further, in the fourteenth aspect, the present invention relates to the first to thirteenth aspect, wherein the capacitor element comprises a dielectric composed of a resin thin film layer and a group consisting of Al, Zn, Cu, Ag and Ni. Metals selected, metal oxides other than these, metal compounds other than these metal oxides, alloys containing at least one of those metals, oxides of the alloys, or oxides of the alloys The present invention relates to a capacitor formed by alternately laminating a plurality of internal electrode metal-containing layers made of a compound.

また、第十五の態様において、本願発明は、前記第一から第十四の態様に関して、前記樹脂薄膜層が、放射線硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、又は熱硬化型樹脂のいずれかからなることを特徴とするコンデンサに関する。 In the fifteenth aspect, the present invention relates to the first to fourteenth aspects, wherein the resin thin film layer is made of any of a radiation curable resin, an ultraviolet curable resin, and a thermosetting resin. It is related with the capacitor characterized by this.

さらに、第十六の態様において、本願発明は、第一の態様のコンデンサの製造方法であって、真空中で連続的に蒸着法により、誘電体層となる樹脂薄膜層と内部電極金属含有層を交互に積層することによりコンデンサ素子を形成し、そのコンデンサ素子端面にスパッタリングにより形成される金属含有部分を含む端面電極を形成することを特徴とするコンデンサの製造方法に関する。 Further, in a sixteenth aspect, the present invention is a method of manufacturing a capacitor according to the first aspect, comprising: a resin thin film layer that becomes a dielectric layer and an internal electrode metal-containing layer by continuous vapor deposition in vacuum A capacitor element is formed by alternately laminating layers, and an end face electrode including a metal-containing portion formed by sputtering is formed on the end face of the capacitor element.

さらに、第十七の態様において、本願発明は、前記第十六の態様に関して、前記スパッタリングにより形成される金属含有部分を、同一成分の金属で複数層形成することにより、または成分の異なる金属で複数層形成することにより構成することを特徴とするコンデンサの製造方法に関する。 Furthermore, in the seventeenth aspect, the present invention relates to the sixteenth aspect, wherein the metal-containing portion formed by sputtering is formed in a plurality of layers with the same component metal , or with different metal components. The present invention relates to a method for manufacturing a capacitor, which is constituted by forming a plurality of layers .

さらに、第十八の態様において、本願発明は、前記第十六または十七の態様に関して、前記端面に設けられる電極を、内側より順次、スパッタリングにより形成された金属含有部分、導電性樹脂層、およびめっきにより形成される金属含有層を積層することにより構成することを特徴とするコンデンサの製造方法に関する。 Furthermore, in an eighteenth aspect, the present invention relates to the sixteenth or seventeenth aspect, wherein the electrode provided on the end face is sequentially formed from the inside by a metal-containing portion, a conductive resin layer, Further, the present invention relates to a method for manufacturing a capacitor, wherein the capacitor is formed by laminating metal-containing layers formed by plating.

本願明細書において、「金属含有部分」は、金属単体、金属酸化物、または金属酸化物以外の金属含有化合物を含む部分、あるいは合金単体、合金酸化物または合金酸化物以外の合金化合物を含む部分の各々を意味する用語として、またはそれらを総称する用語として用いる。   In the present specification, the “metal-containing portion” means a portion containing a metal simple substance, a metal oxide, or a metal-containing compound other than a metal oxide, or a portion containing an alloy simple substance, an alloy oxide or an alloy compound other than an alloy oxide. Is used as a term meaning each of them, or as a term generically referring to them.

本願明細書において、「外側金属含有層」は、上記「金属含有部分」の外側に形成される層であって、金属単体、金属酸化物、または金属酸化物以外の金属含有化合物を含む層、あるいは合金単体、合金酸化物または合金酸化物以外の合金化合物を含む層の個々の層を意味する用語、およびそれらを総称する用語として用いる。   In the specification of the present application, the “outer metal-containing layer” is a layer formed outside the “metal-containing portion”, and includes a metal simple substance, a metal oxide, or a metal-containing compound other than the metal oxide, Alternatively, it is used as a term meaning an individual alloy, a layer containing an alloy oxide or an alloy compound other than an alloy oxide, and a term generically referring to them.

本願明細書において、「外側被覆金属含有層」は、上記「外側金属含有層」の更に外側に形成される層であって、金属単体、金属酸化物、または金属酸化物以外の金属含有化合物を含む層、あるいは合金単体、合金酸化物または合金酸化物以外の合金化合物を含む層の個々の層を意味する用語、およびそれらを総称する用語として用いる。   In the specification of the present application, the “outer coating metal-containing layer” is a layer formed on the outer side of the “outer metal-containing layer”, and includes a metal simple substance, a metal oxide, or a metal-containing compound other than a metal oxide. It is used as a term meaning a single layer, a single alloy, an individual layer of an alloy oxide or a layer containing an alloy compound other than an alloy oxide, and a term generically referring to them.

本願明細書において、「金属含有層」は、金属単体、金属酸化物、または金属酸化物以外の金属含有化合物を含む層、あるいは合金単体、合金酸化物または合金酸化物以外の合金化合物を含む層の個々の層を意味する用語、およびそれらを総称する用語として用いる。   In the present specification, the “metal-containing layer” is a layer containing a metal simple substance, a metal oxide, or a metal-containing compound other than a metal oxide, or a layer containing an alloy simple substance, an alloy oxide or an alloy compound other than an alloy oxide. Are used as a term for the individual layers, and as a term generically referring to them.

上記の如き構成上の特徴を有することにより、本願発明は、従来のコンデンサ素子の端面電極の形成における前記各種問題点を解決し、コンパクトなPMLタイプのコンデンサ素子において、機械的強度が大きく、電気的特性に優れた端面電極を確実に、簡便に製造する方法、およびその方法により得られたコンデンサを提供できる。   By having the structural features as described above, the present invention solves the above-mentioned various problems in the formation of the end face electrodes of the conventional capacitor element. In a compact PML type capacitor element, the mechanical strength is large, It is possible to provide a method for reliably and simply manufacturing an end face electrode having excellent mechanical characteristics, and a capacitor obtained by the method.

本願発明によれば、金属粒径が小さいスパッタリング手段を端面電極の形成手段として採用することにより、粒径の小さい粒子が内部電極層への浸入接触を容易にして電気的接触を極めて良好とすると共に、その粒子が誘電体層にも付着するため、端面電極と素子との付着強度が金属溶射と比べて強くなるので、電気的特性も良好になり、損失抵抗の小さい特性の良いコンデンサを提供できる作用効果が得られる。そして誘電体層の1層厚が薄くなればなるほど、メタリコン手段に比べて、スパッタリング手段を採用して端面電極を形成する方が、PMLコンデンサ素子の端面に形成される電極の形成方法としての優位性が増すこととなる。   According to the present invention, by adopting a sputtering means having a small metal particle size as a means for forming the end face electrode, the particles having a small particle size can easily enter the internal electrode layer to make the electrical contact extremely good. At the same time, since the particles adhere to the dielectric layer, the adhesion strength between the end face electrode and the device is stronger than that of metal spraying, so that the electrical characteristics are also improved and a capacitor with good characteristics with low loss resistance is provided. The effect which can be obtained is obtained. As the thickness of one dielectric layer is reduced, the formation of the end face electrode using the sputtering means is superior to the metallicon means as the method for forming the electrode formed on the end face of the PML capacitor element. It will increase the nature.

本願発明において、スパッタリング法が真空プロセスであることから、緻密で不純物の少ない金属膜を形成することができる。このことによっても、損失抵抗の少ない電気的特性の良いコンデンサを提供することができる。   In the present invention, since the sputtering method is a vacuum process, a dense metal film with few impurities can be formed. This also makes it possible to provide a capacitor with low loss resistance and good electrical characteristics.

以下に、本願発明を実施するための最良の形態について、本願発明の各構成の好ましい具体的態様を説明すると共に、必要に応じて、それに伴い得られる作用効果についても説明する。   In the following, preferred embodiments for carrying out the invention of the present application will be described with respect to preferred specific embodiments of the components of the invention of the present application, and the effects obtained therewith will be described as necessary.

本願明細書における「金属含有部分」を構成する金属単体は、Al、Ti、V、Cr、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Hf、TaおよびWからなる群から選択される金属である。   The simple metal constituting the “metal-containing portion” in the present specification is a metal selected from the group consisting of Al, Ti, V, Cr, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, and W. is there.

本願明細書における「金属含有部分」を構成する金属酸化物は、Al、Ti、V、Cr、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Hf、TaおよびWからなる群から選択される金属を含む金属酸化物である。
具体的には、Al23、TiO3、Ti23、V25、V23、Cr23、NiO、CuO、ZnO、ZrO2、Nb25、MoO3、MoO2、HfO2、Ta25、WO3などが例示できる。
The metal oxide constituting the “metal-containing portion” in the present specification is a metal selected from the group consisting of Al, Ti, V, Cr, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, and W. It is a metal oxide containing.
Specifically, Al 2 O 3 , TiO 3 , Ti 2 O 3 , V 2 O 5 , V 2 O 3 , Cr 2 O 3 , NiO, CuO, ZnO, ZrO 2 , Nb 2 O 5 , MoO 3 , such as MoO 2, HfO 2, Ta 2 O 5, WO 3 can be exemplified.

本願明細書における「金属含有部分」を構成する金属酸化物以外の金属化合物は、Al、Ti、V、Cr、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Hf、TaおよびWからなる群から選択される金属を含む金属化合物である。
具体的には、TiN、WN、TaNなどが例示できる。
The metal compound other than the metal oxide constituting the “metal-containing portion” in the present specification is from the group consisting of Al, Ti, V, Cr, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta and W. A metal compound containing a selected metal.
Specifically, TiN, WN, TaN, etc. can be illustrated.

本願明細書における「金属含有部分」を構成する合金は、Al、Ti、V、Cr、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Hf、TaおよびWからなる群から選択される金属を含む合金である。
具体的には、Ni−Cr、Ni−V、Ni−Cu、Al−Cu、Ti−W、Ta−Al、Cu−Zr、Cu−Zn、Mo−Wなどが例示できる。
The alloy constituting the “metal-containing portion” in the present specification includes a metal selected from the group consisting of Al, Ti, V, Cr, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, and W. It is an alloy.
Specific examples include Ni—Cr, Ni—V, Ni—Cu, Al—Cu, Ti—W, Ta—Al, Cu—Zr, Cu—Zn, and Mo—W.

本願明細書における「金属含有部分」を構成する合金酸化物は、Al、Ti、V、Cr、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Hf、TaおよびWからなる群から選択される金属を含む合金酸化物である。
前項で例示した合金の酸化物が例示できる。
The alloy oxide constituting the “metal-containing portion” in the present specification is a metal selected from the group consisting of Al, Ti, V, Cr, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, and W. It is an alloy oxide containing.
The oxide of the alloy illustrated by the preceding clause can be illustrated.

本願明細書における「金属含有部分」を構成する合金酸化物以外の合金化合物は、Al、Ti、V、Cr、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Hf、TaおよびWからなる群から選択される金属を含む合金化合物である。
具体的には、WSiN、TaSiNなどが例示できる。
The alloy compound other than the alloy oxide constituting the “metal-containing portion” in the present specification is from the group consisting of Al, Ti, V, Cr, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta and W. An alloy compound containing a selected metal.
Specifically, WSiN, TaSiN, etc. can be illustrated.

本願明細書における「外側金属含有層」を構成する金属単体または合金は、Ti、Ni、Zr、Nb、Hf、Ta、Ni−VおよびTi−Wからなる群から選択される金属である。   The single metal or alloy constituting the “outer metal-containing layer” in the present specification is a metal selected from the group consisting of Ti, Ni, Zr, Nb, Hf, Ta, Ni—V, and Ti—W.

本願明細書における「外側金属含有層」を構成する金属酸化物は、Ti、Ni、Zr、Nb、Hf、Ta、Ni−VおよびTi−Wからなる群から選択される金属を含む金属酸化物である。
具体的には、TiO2、Ti23、NiO、ZrO2、Nb25、HfO2、Ta25、WO3などが例示できる。
The metal oxide constituting the “outer metal-containing layer” in the present specification is a metal oxide containing a metal selected from the group consisting of Ti, Ni, Zr, Nb, Hf, Ta, Ni—V, and Ti—W. It is.
Specifically, TiO 2, Ti 2 O 3 , NiO, etc. ZrO 2, Nb 2 O 5, HfO 2, Ta 2 O 5, WO 3 can be exemplified.

本願明細書における「外側金属含有層」を構成する金属酸化物以外の金属化合物は、Ti、Ni、Zr、Nb、Hf、Ta、Ni−VおよびTi−Wからなる群から選択される金属を含む金属化合物である。
具体的には、TiN、TaNなどが例示できる。
The metal compound other than the metal oxide constituting the “outer metal-containing layer” in the present specification is a metal selected from the group consisting of Ti, Ni, Zr, Nb, Hf, Ta, Ni—V, and Ti—W. It is a metal compound containing.
Specifically, TiN, TaN, etc. can be illustrated.

本願明細書における「外側金属含有層」を構成する合金は、Ti、Ni、Zr、Nb、Hf、Ta、Ni−VおよびTi−Wからなる群から選択される金属を含む合金である。
具体的には、Ni−Cr、Ta−Al、Ni−V、Ti−Wなどが例示できる。
The alloy constituting the “outer metal-containing layer” in the present specification is an alloy containing a metal selected from the group consisting of Ti, Ni, Zr, Nb, Hf, Ta, Ni—V, and Ti—W.
Specifically, Ni-Cr, Ta-Al, Ni-V, Ti-W, etc. can be illustrated.

本願明細書における「外側金属含有層」を構成する合金酸化物は、Ti、Ni、Zr、Nb、Hf、Ta、Ni−VおよびTi−Wからなる群から選択される金属を含む合金酸化物である。
具体的には、前項で例示した合金の酸化物が例示できる。
The alloy oxide constituting the “outer metal-containing layer” in the present specification is an alloy oxide containing a metal selected from the group consisting of Ti, Ni, Zr, Nb, Hf, Ta, Ni—V, and Ti—W. It is.
Specifically, the oxides of the alloys exemplified in the previous section can be exemplified.

本願明細書における「外側金属含有層」を構成する合金酸化物以外の合金化合物は、Ti、Ni、Zr、Nb、Hf、Ta、Ni−VおよびTi−Wからなる群から選択される金属を含む合金化合物である。
具体的には、TaSiNなどが例示できる。
The alloy compound other than the alloy oxide constituting the “outer metal-containing layer” in the present specification is a metal selected from the group consisting of Ti, Ni, Zr, Nb, Hf, Ta, Ni—V, and Ti—W. It is an alloy compound containing.
Specifically, TaSiN etc. can be illustrated.

本願明細書における「外側被覆金属含有層」を構成する金属単体または合金は、Ni、Cu、MoおよびNi−Cuからなる群から選択される金属である。   The simple metal or the alloy constituting the “outer coating metal-containing layer” in the present specification is a metal selected from the group consisting of Ni, Cu, Mo, and Ni—Cu.

本願明細書における「外側被覆金属含有層」を構成する金属酸化物は、Ni、Cu、MoおよびNi−Cuからなる群から選択される金属を含む金属酸化物である。
具体的には、NiO、CuO、MoO3、MoO2などが例示できる。
The metal oxide constituting the “outer coating metal-containing layer” in the present specification is a metal oxide containing a metal selected from the group consisting of Ni, Cu, Mo, and Ni—Cu.
Specifically, NiO, CuO, MoO 3 , MoO 2 and the like can be exemplified.

本願明細書における「外側被覆金属含有層」を構成する金属酸化物以外の金属化合物は、Ni、Cu、MoおよびNi−Cuからなる群から選択される金属を含む金属化合物である。   The metal compound other than the metal oxide constituting the “outer coating metal-containing layer” in the present specification is a metal compound containing a metal selected from the group consisting of Ni, Cu, Mo, and Ni—Cu.

本願明細書における「外側被覆金属含有層」を構成する合金は、Ni、Cu、MoおよびNi−Cuからなる群から選択される金属を含む合金である。
具体的には、Ni−Cr、Ni−V、Ni−Cu、Al−Cu、Cu−Zr、Cu−Zn、Mo−Wなどが例示できる。
The alloy constituting the “outer coating metal-containing layer” in the present specification is an alloy containing a metal selected from the group consisting of Ni, Cu, Mo, and Ni—Cu.
Specifically, Ni—Cr, Ni—V, Ni—Cu, Al—Cu, Cu—Zr, Cu—Zn, Mo—W, and the like can be exemplified.

本願明細書における「外側被覆金属含有層」を構成する合金酸化物は、Ni、Cu、MoおよびNi−Cuからなる群から選択される金属を含む合金酸化物である。
具体的には、前項で例示した合金の酸化物が例示できる。
The alloy oxide constituting the “outer coating metal-containing layer” in the present specification is an alloy oxide containing a metal selected from the group consisting of Ni, Cu, Mo, and Ni—Cu.
Specifically, the oxides of the alloys exemplified in the previous section can be exemplified.

本願明細書における「外側被覆金属含有層」を構成する合金酸化物以外の合金化合物は、Ni、Cu、MoおよびNi−Cuからなる群から選択される金属を含む合金化合物である。   The alloy compound other than the alloy oxide constituting the “outer coating metal-containing layer” in the present specification is an alloy compound containing a metal selected from the group consisting of Ni, Cu, Mo, and Ni—Cu.

本願発明において、少なくとも一部がコンデンサ素子の内部電極金属と直接接合しているスパッタリングにより形成される「金属含有部分」の厚さは、0.001μm〜0.3μmであり、「外側金属含有層」の厚さは、0.001μm〜1.0μmであり、また、「外側被覆金属含有層」の厚さは、0.1μm〜5.0μmである。   In the present invention, the thickness of the “metal-containing portion” formed by sputtering in which at least a part is directly bonded to the internal electrode metal of the capacitor element is 0.001 μm to 0.3 μm, and the “outer metal-containing layer” The thickness is 0.001 μm to 1.0 μm, and the thickness of the “outer coating metal-containing layer” is 0.1 μm to 5.0 μm.

本願発明に用いるスパッタリング法は、マグネトロンスパッタリング方式、2極スパッタリング方式、イオンビームスパッタリング方式、3極スパッタリング方式および4極スパッタリング方式の群から選択される(少なくとも)一種である。これらの方式は、一般のスパッタリング方法として公知の方式である。   The sputtering method used in the present invention is at least one selected from the group of magnetron sputtering, dipole sputtering, ion beam sputtering, tripolar sputtering, and quadrupole sputtering. These methods are known as general sputtering methods.

また、本願発明における端面電極に使用する、メッキ法は、電解めっき、無電解めっき、溶融めっきの少なくとも1つの手法によるが、これらのメッキ法は、一般のメッキ法としては公知の方法である。   Further, the plating method used for the end face electrode in the present invention is based on at least one method of electrolytic plating, electroless plating, and hot dipping. These plating methods are known as general plating methods.

本発明のPMLコンデンサの製造工程において、真空環境は工程において異なり、具体的には、PMLコンデンサ素子の製造時は、10-4Pa〜102Pa程度、より好ましくは10-3Pa〜1.0Pa程度であり、端面のプラズマ処理工程では、10〜100Pa程度、より好ましくは20Pa〜50Pa程度であり、またスパッタリングによる電極の形成時では、10-2Pa〜10Pa程度の真空度である。 In the manufacturing process of the PML capacitor of the present invention, the vacuum environment varies depending on the process. Specifically, when manufacturing the PML capacitor element, about 10 −4 Pa to 10 2 Pa, more preferably 10 −3 Pa to 1.0 Pa. In the plasma processing step of the end face, it is about 10 to 100 Pa, more preferably about 20 Pa to 50 Pa, and when forming an electrode by sputtering, the degree of vacuum is about 10 −2 Pa to 10 Pa.

本願発明における薄膜樹脂層を構成する樹脂として、放射線硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、又は熱硬化型樹脂のいずれかが用いられる。   As the resin constituting the thin film resin layer in the present invention, either a radiation curable resin, an ultraviolet curable resin, or a thermosetting resin is used.

その内、特にアクリル系樹脂が製造上の容易性、得られるコンデンサ特性の側面から好ましい。 Among them, A acrylic resin, especially the ease of manufacture, preferred from the side of the resulting capacitor characteristics.

本願発明に使用する放射線、紫外線、または熱で硬化する樹脂としては、例えば、エチレン性不飽和二重結合を分子内に1個以上有する化合物の単体または混合物、カチオン重合性基を分子内に1個以上有する化合物の単体または混合物などが例示される。具体的には、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエステルポリアクリレート樹脂、ポリエステルポリメタクリレート樹脂、エポキシポリアクリレート樹脂、エポキシポリメタクリレート樹脂、ウレタンポリアクリレート樹脂、ウレタンポリメタクリレート樹脂、アクリルポリアクリレート樹脂、アクリルポリメタクリレート樹脂、ビニル系樹脂などが例示される。具体例としては、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートなどが挙げられる。必要に応じて、硬化促進剤などを併用することができる。   Examples of the resin curable with radiation, ultraviolet rays, or heat used in the present invention include, for example, a simple substance or a mixture of compounds having at least one ethylenically unsaturated double bond in the molecule, and 1 cationic polymerizable group in the molecule. Examples thereof include a single compound or a mixture of compounds having at least one compound. Specifically, unsaturated polyester resin, polyester polyacrylate resin, polyester polymethacrylate resin, epoxy polyacrylate resin, epoxy polymethacrylate resin, urethane polyacrylate resin, urethane polymethacrylate resin, acrylic polyacrylate resin, acrylic polymethacrylate resin, Examples are vinyl resins. Specific examples include 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, and the like. A curing accelerator or the like can be used in combination as necessary.

これらの樹脂薄層を蒸着によって形成するに当っては、原料をモノマーあるいはオリゴマ−の形態で供給し、それを回転ドラム上に付着させ、電子線などの放射線または紫外線を照射することによって、あるいは加熱することによって硬化させる。あるいはこれらの手段を組合わせて硬化させても良い。   In forming these resin thin layers by vapor deposition, the raw materials are supplied in the form of monomers or oligomers, deposited on a rotating drum, and irradiated with radiation such as electron beams or ultraviolet rays, or It is cured by heating. Alternatively, these means may be combined and cured.

上記樹脂のモノマーあるいはオリゴマ-には必要に応じて、添加剤を加えても良い。このような添加剤としては、光重合開始剤(紫外線による硬化時)、熱重合開始剤(熱硬化時)、酸化防止剤、密着性向上剤などが挙げられる。具体例を以下に示す。
*光重合開始剤
○アセトフェノン系:
・1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン
・2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン
○チオキサトン系:
・2,4−ジエチルチオキサントン
○その他に「ベンゾインエーテル系」「ベンゾフェノン系」などがある。
*熱重合開始剤
○過酸化物
・過酸化ベンゾイル
・t−ブチルヒドロペルオキシド
○アゾ化合物
・アゾビスイソブチロニトリル
*酸化防止剤
・エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロピオネート]
・オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート
*密着性向上剤
○シランカップリング剤
・ビニルトリメトキシシラン
・メチルトリメトキシシラン
If necessary, an additive may be added to the monomer or oligomer of the resin. Examples of such additives include a photopolymerization initiator (at the time of curing with ultraviolet rays), a thermal polymerization initiator (at the time of thermal curing), an antioxidant, and an adhesion improver. Specific examples are shown below.
* Photopolymerization initiator ○ Acetophenone series:
1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone 2-methyl-2-morpholino (4-thiomethylphenyl) propan-1-one
・ 2,4-Diethylthioxanthone ○ Others include “benzoin ether” and “benzophenone”.
* Thermal polymerization initiator ○ Peroxide, benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide ○ Azo compound, azobisisobutyronitrile * Antioxidant, Ethylenebis (oxyethylene) bis [3- (5-tert-butyl -4-hydroxy-m-tolyl) propionate]
・ Octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate * Adhesion improver ○ Silane coupling agent ・ Vinyltrimethoxysilane ・ Methyltrimethoxysilane

本願発明の端面電極における導電性樹脂層を構成する樹脂成分としては、アクリル系、エポキシ系、フェノール系、ウレタン系、シリコン系、ポリイミド系などの熱硬化性樹脂が例示される。   Examples of the resin component constituting the conductive resin layer in the end face electrode of the present invention include thermosetting resins such as acrylic, epoxy, phenol, urethane, silicon, and polyimide.

また、本願発明の端面電極における導電性樹脂層を構成する樹脂成分に混合して導電性を付与する添加剤としては、銀、銅、ニッケル、金などの金属粉、それらの金属の合金の金属紛、カーボン紛などが例示される。   Moreover, as an additive which mixes with the resin component which comprises the electroconductive resin layer in the end surface electrode of this invention and provides electroconductivity, metal powders, such as silver, copper, nickel, gold | metal | money, the metal of those metal alloys Examples include powder and carbon powder.

上記各種層を形成する樹脂分には、必要に応じて、各種添加剤を加えることができる。   Various additives can be added to the resin component forming the various layers as necessary.

特に、本願発明の具体的形態において、端面電極の最下層(第1層)、つまり内部電極と直接接合したスパッタリングにより形成された金属含有部分の金属としてCrを用いる場合、素子と端面電極との付着強度が強くなるという作用効果が得られる。これはCrが他の金属と比べて素子の誘電体である樹脂と密着性が良く、またAlを内部電極として採用する場合、このAlとの密着性も良いためと考えられる。   In particular, in the specific form of the present invention, when Cr is used as the metal in the lowermost layer (first layer) of the end face electrode, that is, the metal-containing portion formed by sputtering directly bonded to the internal electrode, the element and the end face electrode The effect of increasing the adhesion strength is obtained. This is presumably because Cr has better adhesion to the resin that is the dielectric of the device than other metals, and when Al is used as the internal electrode, it also has good adhesion to Al.

その作用は、本願発明において、特にポリマー層として酸素を含むポリマー、特にアクリル樹脂を採用する場合、Crは酸素原子と結合し易く、そのため表面にO−で結合できる官能基等を持つポリマーとは特に密着性が良い、つまり、PMLタイプのコンデンサの誘電体であるアクリル樹脂は、表面にO−結合が存在していると考えられるため、素子と直接接合する端面電極最下層をCrのスパッタリングで形成することで付着強度の向上が得られるものと考えられる。   In the present invention, in particular, in the present invention, when a polymer containing oxygen, particularly an acrylic resin, is used as a polymer layer, Cr is easily bonded to an oxygen atom, and therefore a polymer having a functional group or the like that can be bonded with O- on the surface. Particularly good adhesion, that is, the acrylic resin, which is the dielectric of PML type capacitors, is thought to have O-bonds on the surface. It is considered that the adhesion strength can be improved by forming.

また、Crは酸化物との密着性が良いが、これは、Crがある程度酸化し易く拡散し易いので、金属と酸化物の両方に拡散接合を形成するためと考えられる。さらに、Alは表面が酸化され易い金属であり上述のような理由からCrとの密着性が良い。   Further, Cr has good adhesion to the oxide, which is considered to form diffusion bonding on both the metal and the oxide because Cr is easily oxidized and diffused to some extent. Furthermore, Al is a metal whose surface is easily oxidized and has good adhesion with Cr for the reasons described above.

ここで、上記理由の他に、さらにCrとAlとの密着性について考察すると、Crは硬い金属であるため、粒子のエネルギーが比較的大きいスパッタリングにおいて、Cr粒子は比較的柔らかい金属であるAlやポリマーにくい込み易く、そのため他の金属と比べてAlやポリマーとの密着性に優れることとなるものと考えられる。   Here, in addition to the above reasons, when considering the adhesion between Cr and Al, since Cr is a hard metal, in sputtering where the energy of the particles is relatively large, Cr particles are a relatively soft metal such as Al or It is considered that the polymer is difficult to penetrate and, therefore, the adhesion with Al or polymer is superior to other metals.

具体的には、Crの層は、好ましくは、0.001μm〜0.3μm程度であり、より好ましくは0.002μm〜0.1μm程度であり、特に好ましくは、0.005μm〜0.05μm程度である。   Specifically, the Cr layer is preferably about 0.001 μm to 0.3 μm, more preferably about 0.002 μm to 0.1 μm, and particularly preferably about 0.005 μm to 0.05 μm.

また、Cr以外にTi、Mo、Ta、W、Ni−Crで構成される群から選択される金属を1層目に用いることにより同様の効果が得られる。   In addition to Cr, the same effect can be obtained by using, as the first layer, a metal selected from the group consisting of Ti, Mo, Ta, W, and Ni—Cr.

また、本願発明の実施の形態において、スパッタリングにより形成された金属含有部分の少なくとも一部であって、コンデンサ素子の内部電極金属と直接接合した金属含有部分の外側に、Ti、Ni、Zr、Nb、Hf、Ta、Ni−VおよびTi−Wからなる群から選択される金属のいずれか1種を含む外側金属含有層(第2層)を有することを特徴としているが、これらの金属、特にNi若しくはNi−Vを2層目に用いる場合、この外側金属含有層(第2層)は、金属含有層間の拡散を防ぐバリア層として機能し、例えば3層目にCuを用いる場合には、内部電極のAlや、1層目の金属などとCuの拡散を防止することができる。   Further, in the embodiment of the present invention, at least a part of the metal-containing part formed by sputtering and outside the metal-containing part directly joined to the internal electrode metal of the capacitor element, Ti, Ni, Zr, Nb , Hf, Ta, Ni-V, and Ti-W, the outer metal-containing layer (second layer) containing any one metal selected from the group consisting of these metals, When Ni or Ni-V is used for the second layer, this outer metal-containing layer (second layer) functions as a barrier layer that prevents diffusion between the metal-containing layers. For example, when Cu is used for the third layer, It is possible to prevent the diffusion of Al of the internal electrode, the first layer of metal, and Cu.

さらに、Niの酸化膜は表面に薄く出来るだけで、その酸化皮膜が非常に安定であるため内部にまで酸化が進行するのを防止し、また、安定な酸化皮膜には水分に対するバリア性もあるので、端面電極の特性を維持できる。   Furthermore, the Ni oxide film can only be made thin on the surface, and since the oxide film is very stable, it prevents the oxidation from proceeding to the inside, and the stable oxide film also has a barrier property against moisture. Therefore, the characteristics of the end face electrode can be maintained.

ただし、Niは、Crと同様に抵抗率が比較的大きく導電性の良くない金属であるため、コンデンサの電気的特性を向上させる為には層厚は薄くしなければならない。具体的には、この層厚は、好ましくは、0.001μm〜0.5μm程度であり、より好ましくは0.005μm〜0.3μm程度であり、特に好ましくは、0.01μm〜0.2μm程度である。   However, since Ni is a metal having a relatively high resistivity and poor conductivity like Cr, the layer thickness must be reduced in order to improve the electrical characteristics of the capacitor. Specifically, the layer thickness is preferably about 0.001 μm to 0.5 μm, more preferably about 0.005 μm to 0.3 μm, and particularly preferably about 0.01 μm to 0.2 μm.

また、Ni以外の金属にTi、Ti−W、Hf、Nb、Zrを外側金属含有層(第2層)を構成する金属として採用することによりNiと同様の作用効果を奏することができる。   Further, by adopting Ti, Ti—W, Hf, Nb, and Zr as a metal constituting the outer metal-containing layer (second layer) in a metal other than Ni, the same effects as Ni can be achieved.

以上のように、本願発明において、端面電極を構成するに当って、上記第1層および第2層を構成する各種金属の内、特に、内部電極と直接接合する金属含有部分(一層目)にCrを用いることで素子と端子電極の付着強度を強く出来、その一層目の外側に形成される外側金属含有層(二層目)にバリア層としてNi若しくはNi−Vを用いることで、金属間の拡散防止や水分の浸入に対するバリア層の効果が期待でき、電気特性が良く信頼性の高いコンデンサを提供できる。   As described above, in the present invention, in configuring the end face electrode, among the various metals constituting the first layer and the second layer, in particular, the metal-containing portion (first layer) directly joined to the internal electrode. By using Cr, the adhesion strength between the element and the terminal electrode can be increased, and by using Ni or Ni-V as a barrier layer for the outer metal-containing layer (second layer) formed outside the first layer, the intermetallic The effect of the barrier layer against the diffusion of moisture and the infiltration of moisture can be expected, and a capacitor with good electrical characteristics and high reliability can be provided.

さらに、本願発明は、特に、端面電極の1層目をCrスパッタで構成し、その2層目をNi−Vスパッタで構成し、その3層目を導電性樹脂層で構成し、さらにその4層目をSnめっき層で構成することにより、特に優れた特性の、PLMコンデンサの端面電極を得ることができる。   Further, in the present invention, in particular, the first layer of the end face electrode is constituted by Cr sputtering, the second layer is constituted by Ni-V sputtering, the third layer is constituted by a conductive resin layer, and By constituting the layer with an Sn plating layer, an end face electrode of a PLM capacitor having particularly excellent characteristics can be obtained.

この構成の端面電極において、導電性樹脂層は緩衝層として機能することができるので、PMLコンデンサの端面電極の耐久性を一層向上することができる。   In the end face electrode having this configuration, the conductive resin layer can function as a buffer layer, so that the durability of the end face electrode of the PML capacitor can be further improved.

本発明の他の実施形態において、Ni−Vスパッタ層の外側にスパッタリング金属含有層の3層目を形成しても良い。この3層目の金属種としてはCuなどが挙げられる。このCuは比較的柔らかい金属であり、また電気導電性も良いため、厚め(0.1μm〜5.0μm)にスパッタリング層を形成することで、緩衝層として活用することができる。特に、Ni−Vスパッタリング層の外側に導電性樹脂層を形成しない場合には、Cuのスパッタリング層の緩衝層としての効果に加えて、半田が付き易いという特性も活用することができる。   In another embodiment of the present invention, a third layer of a sputtered metal-containing layer may be formed outside the Ni-V sputtered layer. An example of the third layer metal species is Cu. Since Cu is a relatively soft metal and has good electrical conductivity, it can be used as a buffer layer by forming a thick sputtering layer (0.1 μm to 5.0 μm). In particular, in the case where the conductive resin layer is not formed outside the Ni-V sputtering layer, in addition to the effect of the Cu sputtering layer as a buffer layer, the characteristic that solder is easily attached can be utilized.

本発明の他の実施形態において、Cu以外の金属では、Mo、Ni−Cuを3層目に用いることで同様の作用効果、めっきの付き易さ、半田の付き易さ等を奏することができる。   In other embodiments of the present invention, in the case of using a metal other than Cu, by using Mo or Ni—Cu in the third layer, the same operational effects, ease of plating, ease of soldering, and the like can be achieved. .

本願発明の実施形態において、スパッタ金属含有層と導電性樹脂層の間にめっき層、特にNiめっき層を設けることで、電気的特性が向上するが、これはスパッタリングによって形成された金属含有層と導電性樹脂層の接続を良好にし、それによって層間の電気抵抗が小さくなったためであると考えられる。しかしながら、この方法をPMLコンデンサに実施するにはめっき液にハロゲンが入っていることや、めっき液の残留等問題があるので、この工程により、コンデンサ特性に支障が生じないように配慮することが必要となる。   In an embodiment of the present invention, electrical characteristics are improved by providing a plating layer, particularly a Ni plating layer, between the sputtered metal-containing layer and the conductive resin layer. This is because the metal-containing layer formed by sputtering It is considered that this is because the conductive resin layer is well connected, and the electrical resistance between the layers is thereby reduced. However, in order to implement this method for PML capacitors, there are problems such as the presence of halogen in the plating solution and residual plating solution. Necessary.

本願発明は、真空中で連続して多層の金属含有層をスパッタリングで形成することを特徴の1つとしており、これにより、各スパッタリング金属含有層を形成する毎に大気雰囲気に表面を晒す場合に生ずる、金属種によっては表面に厚い酸化膜の形成、大気中の水分による悪影響、有機物の付着などの理由から、金属含有層間の電気的・機械的接触が、真空中で連続してスパッタリングを行った場合よりも悪くなるという欠点を回避することができる。   The present invention is characterized in that a multilayer metal-containing layer is continuously formed in a vacuum by sputtering, and this allows the surface to be exposed to the air atmosphere each time each sputtering metal-containing layer is formed. Depending on the type of metal that is formed, electrical / mechanical contact between the metal-containing layers is continuously performed in a vacuum due to the formation of a thick oxide film on the surface, adverse effects of moisture in the atmosphere, and adhesion of organic substances. It is possible to avoid the disadvantage of being worse than the case.

上述のとおり、Cr、Niはある程度の酸化の効果によって密着性やバリア性が発揮されると考えられる。しかし、実際に同じ装置で真空中連続スパッタの方が、毎回大気雰囲気に晒す場合よりも特性が良かった。このことから、真空連続スパッタでも真空槽内にわずかな酸素が存在していて、それによるわずかな酸化(もしくはほとんど酸化されていないこと)がCr、Niの利点を生み出しており、一方でスパッタ金属表面を一旦大気に晒すと、CrやNiでは表面に必要以上の酸化膜が形成されたり、水分・有機物などの影響を受けて次のスパッタ金属含有層との接着・接触が悪くなると考えられる。   As described above, it is considered that Cr and Ni exhibit adhesion and barrier properties by a certain degree of oxidation effect. However, the characteristics of continuous sputtering in vacuum with the same apparatus were actually better than when exposed to the air atmosphere each time. For this reason, even in vacuum continuous sputtering, there is a slight amount of oxygen in the vacuum chamber, and the slight oxidation (or little oxidation) resulting in the advantage of Cr and Ni, while the sputter metal Once the surface is exposed to the atmosphere, Cr or Ni is considered to form an excessive oxide film on the surface, or to deteriorate the adhesion and contact with the next sputtered metal-containing layer due to the influence of moisture and organic matter.

すなわち、各スパッタ金属を毎回大気に晒すことで、CrやNiのような比較的酸化されやすい金属は、必要以上に厚く酸化膜が出来てしまい、その性質が悪い方に出てしまうと考えられる。   That is, by exposing each sputtered metal to the atmosphere each time, a metal that is relatively easily oxidized, such as Cr or Ni, is likely to have an oxide film that is thicker than necessary, leading to a poorer nature. .

本願発明において、さらに、少なくとも酸素を含むプラズマ処理によって端面を処理した場合、金属である内部電極よりも樹脂である誘電体の方が早く削れるため、端面に凹凸ができ、内部電極が多く露出する。この荒れた端面に金属をスパッタリングすることで、凹凸の内部にまで金属粒子が入り込むことが可能となり、付着強度と特性の面でより良いコンデンサを提供することが可能となる。   In the present invention, when the end face is further processed by plasma treatment containing at least oxygen, the dielectric material that is a resin is scraped faster than the internal electrode that is a metal, so that the end face is uneven and the internal electrodes are exposed much. . By sputtering the metal on the rough end face, metal particles can enter the inside of the irregularities, and a capacitor with better adhesion strength and characteristics can be provided.

以下本発明の具体的な実施例について図面を用いて説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施例1)
[PMLチップコンデンサの製造]
Example 1
[Manufacture of PML chip capacitors]

まず図1に示す装置を用いて、図2に示すような誘電体層と内部電極層が積層されたシートを形成し、次にこのシートを切断して図3に示すようなストリップ(条) A1を得た。このストリップA1の切断面に端面電極を形成した後、チップ状に切断して図5に示されるチップコンデンサBを得た。図1の真空槽1内は約10-5Torr(1.33×10-3Pa)程度に保たれ、ドラム2はその外周面を0℃に冷却維持してある。 First, using the apparatus shown in FIG. 1, a sheet in which a dielectric layer and an internal electrode layer are laminated as shown in FIG. 2 is formed, and then this sheet is cut and strips as shown in FIG. A 1 was obtained. After forming the end surface electrode on the cut surface of the strip A 1, to obtain a chip capacitor B shown in FIG. 5 was cut into chips. The inside of the vacuum chamber 1 in FIG. 1 is maintained at about 10 −5 Torr (1.33 × 10 −3 Pa), and the drum 2 keeps its outer peripheral surface cooled to 0 ° C.

誘電体材料としては、放射線重合可能なモノマー、ここでは1,6−ヘキサンジオールジアクリレートを用い、これを樹脂モノマー蒸発室4で気化し100m/min.の速度で連続回転しているドラム2の外周面上に樹脂モノマー噴霧ノズル3で均一に堆積させた。次いでドラム2上に堆積されたモノマーに電子線を照射して硬化させ、誘電体層を形成した。   As the dielectric material, a radiation-polymerizable monomer, here 1,6-hexanediol diacrylate, is vaporized in the resin monomer evaporation chamber 4 and is continuously rotated at a speed of 100 m / min. The resin monomer spray nozzle 3 was uniformly deposited on the outer peripheral surface. Next, the monomer deposited on the drum 2 was cured by irradiation with an electron beam to form a dielectric layer.

次に、誘電体層上に金属からなる内部電極層を形成した。内部電極層材料としてはアルミニウムを用いた。その方法として、回転するドラムの下方向に設置された金属蒸発源7でアルミニウムを加熱蒸発させ、これを電極パターニングのための金属マスク6を通して誘電体層上に蒸着させた。なお、内部電極層パターニングのための金属マスク6は、ドラム2が1回転するごとにドラム外周面の移動方向に対して垂直方向に移動するようにした。これによって図2に示されているように、一層ごとに内部電極層のパターンを形成することができた。また、内部電極層のパターニング形成法には、従来の金属蒸着フィルムの製造に一般的に用いられているオイルによるパターン形成法を用いても良い。   Next, an internal electrode layer made of metal was formed on the dielectric layer. Aluminum was used as the internal electrode layer material. As a method for this, aluminum was heated and evaporated with a metal evaporation source 7 disposed below the rotating drum, and this was evaporated onto the dielectric layer through a metal mask 6 for electrode patterning. The metal mask 6 for patterning the internal electrode layer is moved in the direction perpendicular to the moving direction of the outer peripheral surface of the drum every time the drum 2 rotates once. As a result, as shown in FIG. 2, the pattern of the internal electrode layer could be formed for each layer. In addition, as a patterning formation method of the internal electrode layer, an oil pattern formation method generally used for manufacturing a conventional metal vapor deposition film may be used.

以上の操作を、ドラム2を連続回転させることにより約2000回繰り返し、誘電体層と内部電極層が交互に積層された積層体を形成した。また、最初の50層と最後の50層は樹脂層のみを積層した。一層あたりの厚みは、誘電体層が約1.0μm、アルミニウムからなる内部電極金属含有層が約0.02μmであった。   The above operation was repeated about 2000 times by continuously rotating the drum 2 to form a laminate in which dielectric layers and internal electrode layers were alternately laminated. In addition, only the resin layer was laminated on the first 50 layers and the last 50 layers. The thickness per layer was about 1.0 μm for the dielectric layer and about 0.02 μm for the internal electrode metal-containing layer made of aluminum.

次に上記のようにしてドラム表面に形成された積層体を切断して取り外したのち、これを加熱しながらプレスすることで、図2に示されているような平坦な誘電体層と内部電極層が交互に積層されたシートを得た。これを切断面aに沿って切断し図3に示されるストリップA1を得た。このような積層体を形成する手法は米国特許第5097800号明細書や米国特許第5125138号明細書に開示されている。 Next, after cutting and removing the laminate formed on the drum surface as described above, the laminate is pressed while being heated, so that a flat dielectric layer and internal electrodes as shown in FIG. A sheet in which layers were alternately laminated was obtained. This was cut along the cut surface a to obtain a strip A 1 shown in FIG. Techniques for forming such a laminate are disclosed in US Pat. No. 5,097,800 and US Pat. No. 5,125,138.

次に酸素プラズマ処理装置を用いて、前記得られたストリップA1の端面3aを酸素とCF4の混合ガスから発生させたプラズマに接触させて誘電体層を化学的に選択除去し、図4に示されるように内部電極層を端面3aから露出させて、プラズマ処理ストリップA2を得た。酸素プラズマ処理は、誘電体の除去速度0.125μm/minで240分間行い、誘電体層を端面から約30μm後退するようにした。これらの酸素プラズマ処理の手法は特許第1831126号公報に開示されている。 Next, using an oxygen plasma processing apparatus, the end face 3a of the obtained strip A 1 is brought into contact with the plasma generated from the mixed gas of oxygen and CF 4 to selectively remove the dielectric layer. the inner electrode layer is exposed from the end face 3a, as shown in, to obtain a plasma processing strip a 2. The oxygen plasma treatment was performed at a dielectric removal rate of 0.125 μm / min for 240 minutes so that the dielectric layer was retracted about 30 μm from the end face. These oxygen plasma treatment methods are disclosed in Japanese Patent No. 1831126.

前記酸素プラズマ処理の後、端面3aにスパッタリングによって端面電極の一部分となる金属含有層を形成した。本実施例1ではスパッタリングによる金属含有層をCr、Ni−V、Cuの順で3層形成した。スパッタリングは高周波(RF:13.56MHz)放電によるマグネトロン方式を用い、真空中で連続してスパッタリングを行った。   After the oxygen plasma treatment, a metal-containing layer that becomes a part of the end face electrode was formed on the end face 3a by sputtering. In Example 1, three metal-containing layers by sputtering were formed in the order of Cr, Ni-V, and Cu. Sputtering was performed continuously in a vacuum using a magnetron system with high frequency (RF: 13.56 MHz) discharge.

表1は本実施例1の各金属のスパッタ条件と形成された各金属含有層厚を示す。

Figure 0004101241
Table 1 shows the sputtering conditions for each metal of Example 1 and the thickness of each metal-containing layer formed.
Figure 0004101241

次にスパッタリングによって形成された金属含有層の表面に、熱硬化性樹脂中に銅粒子を分散させた導電性ペーストを塗布し、加熱硬化させ、更にその導電性ペースト層上に最外端面電極層として電解めっき法によってSnめっき層を形成した。その後、ストリップA1を図3の切断面bに相当する箇所で切断し、図5に示すようなチップコンデンサBを得た。 Next, a conductive paste in which copper particles are dispersed in a thermosetting resin is applied to the surface of the metal-containing layer formed by sputtering, heat-cured, and the outermost electrode layer on the conductive paste layer. As a result, an Sn plating layer was formed by electrolytic plating. Thereafter, the strip A 1 was cut at a position corresponding to the cut surface b in FIG. 3 to obtain a chip capacitor B as shown in FIG.

得られたチップコンデンサBは、積層方向厚み約2.0mm、奥行き約5.0mm、幅(両端面電極間方向)約5.7mmであった。   The obtained chip capacitor B had a thickness in the stacking direction of about 2.0 mm, a depth of about 5.0 mm, and a width (direction between the electrodes on both ends) of about 5.7 mm.

(実施例2)
実施例1と同様の方法によって、端面3aが酸素を含むプラズマにより処理されたストリップA2を得た後、端面3aにスパッタリングによる金属含有層を真空中で連続してTi、Ni−V、Cuの順で3層形成した。表2にTiのスパッタリング条件と形成された金属含有層厚を示す。Ni−V、Cuのスパッタリング条件は実施例1と同じとした。

Figure 0004101241
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, after obtaining the strip A 2 whose end face 3a was treated with plasma containing oxygen, a metal-containing layer by sputtering was continuously applied to the end face 3a in a vacuum in Ti, Ni-V, Cu. Three layers were formed in this order. Table 2 shows the Ti sputtering conditions and the thickness of the formed metal-containing layer. The sputtering conditions for Ni-V and Cu were the same as in Example 1.
Figure 0004101241

その後、実施例1と同様の方法によって導電性ペースト層とSnめっき層を形成して図5に示すようなチップコンデンサBを得た。   Thereafter, a conductive paste layer and an Sn plating layer were formed by the same method as in Example 1 to obtain a chip capacitor B as shown in FIG.

(実施例3)
実施例1と同様の方法によって、端面3aが酸素を含むプラズマにより処理されたストリップA2を得た後、スパッタリングによる金属含有層を真空中で連続してTa、Ni−V、Cuの順で3層形成した。表3にTaのスパッタリング条件と形成された金属含有層厚を示す。Ni−V、Cuのスパッタリング条件は実施例1と同じとした。

Figure 0004101241
(Example 3)
After obtaining the strip A 2 whose end face 3a was treated with the plasma containing oxygen by the same method as in Example 1, the metal-containing layer by sputtering was continuously formed in the order of Ta, Ni—V, and Cu in vacuum. Three layers were formed. Table 3 shows the Ta sputtering conditions and the thickness of the formed metal-containing layer. The sputtering conditions for Ni-V and Cu were the same as in Example 1.
Figure 0004101241

その後、実施例1と同様の方法によって導電性ペースト層とSnめっき層を形成して図5に示すようなチップコンデンサBを得た。   Thereafter, a conductive paste layer and an Sn plating layer were formed by the same method as in Example 1 to obtain a chip capacitor B as shown in FIG.

(実施例4)
実施例1と同様の方法によって、端面3aが酸素を含むプラズマにより処理されたストリップA2を得た後、スパッタリングによる金属含有層を真空中で連続してCr、Ti−W、Cuの順で3層形成した。表4にTi−Wのスパッタリング条件と形成された金属含有層厚を示す。Cr、Cuのスパッタリング条件は実施例1と同じとした。

Figure 0004101241
Example 4
In the same manner as in Example 1, after obtaining the strip A 2 whose end face 3a was treated with the plasma containing oxygen, the metal-containing layer by sputtering was continuously formed in the order of Cr, Ti—W, Cu in vacuum. Three layers were formed. Table 4 shows the Ti-W sputtering conditions and the formed metal-containing layer thickness. The sputtering conditions for Cr and Cu were the same as in Example 1.
Figure 0004101241

その後、実施例1と同様の方法によって導電性ペースト層とSnめっき層を形成して図5に示すようなチップコンデンサBを得た。   Thereafter, a conductive paste layer and an Sn plating layer were formed by the same method as in Example 1 to obtain a chip capacitor B as shown in FIG.

(実施例5)
実施例1と同様の方法によって、端面3aが酸素を含むプラズマにより処理されたストリップA2を得た後、実施例1と同じ条件のスパッタリングによって真空中で連続して金属含有層をCr、Ni−V、Cuの順で3層形成した。次に、その金属含有層の外側に電解Niめっきによって厚さ約5μmのNiめっき層を形成した。
(Example 5)
After obtaining the strip A 2 whose end face 3a was treated with plasma containing oxygen by the same method as in Example 1, the metal-containing layer was continuously formed in a vacuum by sputtering under the same conditions as in Example 1 to form Cr, Ni. Three layers were formed in the order of -V and Cu. Next, a Ni plating layer having a thickness of about 5 μm was formed on the outside of the metal-containing layer by electrolytic Ni plating.

その後、実施例1と同様の方法によって導電性ペースト層とSnめっき層を形成して図5に示すようなチップコンデンサBを得た。   Thereafter, a conductive paste layer and an Sn plating layer were formed by the same method as in Example 1 to obtain a chip capacitor B as shown in FIG.

(比較例1)
実施例1と同様の方法によって、端面3aが酸素を含むプラズマにより処理されたストリップA2を得た後、スパッタリングによる金属含有層をCr、Ni−V、Cuの順で3層形成した。ただし1つの金属含有層のスパッタリングが終了する毎にストリップを大気雰囲気にさらした後、次のスパッタリングを行った。
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1, after obtaining the strip A 2 whose end face 3a was treated with plasma containing oxygen, three metal-containing layers by sputtering were formed in the order of Cr, Ni—V, and Cu. However, every time the sputtering of one metal-containing layer was completed, the strip was exposed to the air atmosphere, and then the next sputtering was performed.

その後、実施例1と同様の方法によって導電性ペースト層とSnめっき層を形成して図5に示すようなチップコンデンサBを得た。   Thereafter, a conductive paste layer and an Sn plating layer were formed by the same method as in Example 1 to obtain a chip capacitor B as shown in FIG.

(比較例2)
実施例1と同様の方法によって、端面3aが酸素を含むプラズマにより処理されたストリップA2を得た後、その端面3aに従来のフィルムコンデンサの端面電極材料として一般的に用いられているAl/Znの50/50%の合金を溶射(アークスプレー)して端面電極の一部を形成した。その厚みは約200μmであった。その後、この金属溶射層の表面に実施例1と同様の方法で導電性ペースト層とSnめっき層を形成し、切断することでチップコンデンサBを得た。
(Comparative Example 2)
In the same manner as in Example 1, after obtaining the strip A 2 whose end face 3a was treated with plasma containing oxygen, the end face 3a was formed of Al / Al which is generally used as an end face electrode material of a conventional film capacitor. A 50/50% alloy of Zn was sprayed (arc sprayed) to form part of the end face electrode. Its thickness was about 200 μm. Thereafter, a conductive paste layer and a Sn plating layer were formed on the surface of the metal sprayed layer in the same manner as in Example 1, and cut to obtain a chip capacitor B.

得られたチップコンデンサBは、積層方向厚み約2.0mm、奥行き約5.0mm、幅(両端面電極間方向)約5.8mmであった。   The obtained chip capacitor B had a thickness in the stacking direction of about 2.0 mm, a depth of about 5.0 mm, and a width (direction between the electrodes on both ends) of about 5.8 mm.

[初期電気的特性の比較]
実施例1〜5と比較例1、2で得られたチップコンデンサBについて、それぞれ10個ずつ電気的特性を測定して比較した。それぞれのコンデンサ10個の電気的特性の平均値を表5に示す。また、そのコンデンサ各10個の電気的特性のばらつきをグラフ1として図6に示す。

Figure 0004101241
※表の端面電極金属の外側には各条件とも導電性樹脂層とSnめっきが施されている。 [Comparison of initial electrical characteristics]
For each of the chip capacitors B obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, the electrical characteristics were measured and compared 10 times each. Table 5 shows the average electrical characteristics of 10 capacitors. In addition, FIG. 6 shows the variation in electrical characteristics of each of the 10 capacitors as graph 1.
Figure 0004101241
* A conductive resin layer and Sn plating are applied to the outside of the end face electrode metal in the table under each condition.

各条件で作られたチップコンデンサの初期電気的特性を比較すると、内部電極金属含有層と外部電極の接続部分がスパッタリングで形成され、スパッタリング金属含有層が真空中で連続して行われた実施例1〜5は、比較例1、2と比較してばらつきも小さく、良好な電気的特性を示した。   Comparing the initial electrical characteristics of the chip capacitors made under each condition, the connection part of the internal electrode metal-containing layer and the external electrode was formed by sputtering, and the sputtering metal-containing layer was continuously performed in a vacuum. Nos. 1 to 5 had small variations compared to Comparative Examples 1 and 2, and exhibited good electrical characteristics.

同じスパッタリング金属含有層を有する実施例1と実施例5を比較すると若干ではあるが、スパッタリング金属含有層の外側にNiめっき層を有する実施例5の方が電気的特性が良かった。これはスパッタリングによる金属含有層の最外層とその外側に形成される導電性樹脂層の間に、Niめっき層を形成することで層間の接続が良好となったためである。   When Example 1 and Example 5 having the same sputtered metal-containing layer are slightly compared, Example 5 having a Ni plating layer outside the sputtered metal-containing layer has better electrical characteristics. This is because the connection between the layers is improved by forming the Ni plating layer between the outermost layer of the metal-containing layer by sputtering and the conductive resin layer formed outside thereof.

一方、各スパッタリングが終了する毎に金属含有層を一旦大気にさらして端面電極が形成された比較例1では、真空中で連続して同じ金属種・層順でスパッタリングがされた端子電極を有する実施例1と比べて電気的特性が悪かった。これはスパッタリングされた各金属含有層表面が大気にさらされることで、余分な酸化膜が形成されてしまい、大気中の水分・有機物の影響を受けることで、次のスパッタリング金属含有層との電気的・機械的接触が悪くなったためと考えられる。   On the other hand, in Comparative Example 1 in which the end face electrode was formed by exposing the metal-containing layer to the atmosphere once each sputtering was completed, the terminal electrode was continuously sputtered in the same metal species / layer order in vacuum. Compared with Example 1, the electrical characteristics were poor. This is because the surface of each sputtered metal-containing layer is exposed to the atmosphere, so that an extra oxide film is formed, which is affected by moisture and organic matter in the atmosphere. This is thought to be due to poor mechanical and mechanical contact.

また、内部電極金属含有層と外部電極の接続部分が、従来のフィルムコンデンサで一般的に使われている金属溶射(メタリコン)によって形成されている比較例1は、実施例と比較してtanδとESRの値が非常に大きかった。   Further, in Comparative Example 1 in which the connection portion between the internal electrode metal-containing layer and the external electrode is formed by metal spraying (metallicon) generally used in conventional film capacitors, tan δ and The value of ESR was very large.

このような結果になった原因の1つには内部電極層と接触する端面電極の金属含有層において、スパッタリングによる電極形成のほうが、金属溶射よりも金属粒子径が小さいため起こったと考えられる。すなわち、本実施例のような樹脂層と金属含有層を真空中で交互に積層して形成した素子に関しては、樹脂層の一層厚みが小さく、金属粒子径の小さい方が、酸素を含むプラズマによって露出された電極層の周囲並びに層間の深部に位置する後退した誘電体層上にまで均一に金属粒子が入り込むためである。   One of the causes of such a result is considered to have occurred in the metal-containing layer of the end face electrode in contact with the internal electrode layer because the metal particle diameter was smaller than the metal spraying in the electrode formation by sputtering. That is, for an element formed by alternately laminating a resin layer and a metal-containing layer as in this example, the resin layer has a smaller thickness and a smaller metal particle diameter is caused by plasma containing oxygen. This is because metal particles uniformly enter the periphery of the exposed electrode layer and on the receding dielectric layer located deep in the interlayer.

[リフロー後の電気的特性の比較と外観]
上述のように電気的特性を比較した実施例1〜5と比較例1、2で得られたチップコンデンサ各10個をプリント配線基板上にリフローにより半田で実装した。プリント配線基板に実装後の各チップコンデンサの電気的特性は表6に示されている。また、そのコンデンサ各10個の特性のばらつきをグラフ2として図7に示す。また、図7のリフロー後の電気的特性グラフ2の各値(a)、(b)、(c)のばらつきを見易くするために、各々のスケールを大きくして、図8として示す。
[Comparison and appearance of electrical characteristics after reflow]
Ten chip capacitors obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 in which the electrical characteristics were compared as described above were mounted on the printed wiring board by reflow soldering. Table 6 shows the electrical characteristics of each chip capacitor after being mounted on the printed wiring board. In addition, FIG. 7 shows the variation in characteristics of each of the 10 capacitors as a graph 2. Moreover, in order to make it easy to see the variations of the values (a), (b), and (c) of the electrical characteristic graph 2 after reflow in FIG. 7, each scale is enlarged and shown in FIG.

また、リフロー後のチップコンデンサを、リフローの熱ストレスによるコンデンサ素子と端面電極の剥離やプリント基板からの浮き、その他一般的なリフロー半田付けによる不具合現象について外観によって検査した。その結果についても外観不良数を表6に示す。

Figure 0004101241
In addition, the chip capacitor after reflow was inspected by appearance for peeling phenomenon of the capacitor element and the end face electrode due to thermal stress of reflow, floating from the printed circuit board, and other trouble phenomena caused by general reflow soldering. Table 6 shows the number of appearance defects for the results.
Figure 0004101241

実施例1〜5のチップコンデンサではリフローによる電気的特性の劣化はほとんど見られず、リフロー後の静電容量のばらつきも±5%以内と小さかった。また、外観も全て正常であった。   In the chip capacitors of Examples 1 to 5, there was almost no deterioration in electrical characteristics due to reflow, and the variation in capacitance after reflow was as small as ± 5%. The appearance was all normal.

また比較例1のチップコンデンサは、リフローによる電気的特性の劣化が実施例と比較すると若干大きかったものの、10個全てにおいて実装不良はなく、外観も正常であった。なお、静電容量のばらつきは±10%以内であった。   Moreover, although the chip capacitor of Comparative Example 1 had a slight deterioration in electrical characteristics due to reflow compared with the Example, all of the ten capacitors had no mounting failure and the appearance was normal. The variation in capacitance was within ± 10%.

一方で比較例2のチップコンデンサでは、リフロー後の外観検査で10個中7個の素子において、明らかに端面電極とコンデンサ素子との間で剥離が起こっていた。これらの素子ではプリント配線基板とコンデンサとの電気的接続が不良となり、実装後の電気的特性を得ることができなかった。比較例2のチップコンデンサのうち、実装後の外観検査において異常がなかったものについてもtanδ不良やESRが非常に大きな値を示し、電気的特性の大きな劣化が見られた。これは、実装不良には至らなかったものの、内部電極層と端面電極の間の電気的接続が部分的に不良となりコンデンサの電気的特性に悪影響を及ぼしたためである。   On the other hand, in the chip capacitor of Comparative Example 2, peeling occurred between the end face electrode and the capacitor element in 7 out of 10 elements in the appearance inspection after reflow. In these elements, the electrical connection between the printed wiring board and the capacitor is poor, and the electrical characteristics after mounting cannot be obtained. Among the chip capacitors of Comparative Example 2, those having no abnormality in the appearance inspection after mounting also showed very large values of tan δ defect and ESR, and a large deterioration in electrical characteristics was observed. This is because although the mounting failure did not occur, the electrical connection between the internal electrode layer and the end face electrode was partially defective and adversely affected the electrical characteristics of the capacitor.

[端面電極の引張強度試験]
実施例1〜5のチップコンデンサと比較例1、2のチップコンデンサそれぞれ各10個について端面電極の引張強度の試験を行った。試験方法はJIS C 0051 (試験Ua1)に準じて行った。形成された端面電極部にはんだによって垂直にリード線を取り付け、プッシュプルゲージで引っ張り、剥離に至るまでの強度を測定した。グラフ3(図9)はその結果を示している。その結果、スパッタリングによる端面電極を有する実施例1〜5の引張強度は、それぞれ10個全てがJIS規格の20N以上となった。また、剥離した箇所は実施例1〜4では銅スパッタリング層と導電性樹脂層の界面であり、実施例5ではNiめっき層と導電性樹脂層の界面であった。
[End electrode tensile strength test]
Ten chip capacitors of Examples 1 to 5 and 10 of each of Comparative Examples 1 and 2 were tested for tensile strength of end face electrodes. The test method was performed according to JIS C 0051 (Test Ua 1 ). A lead wire was vertically attached to the formed end face electrode portion with solder, pulled with a push-pull gauge, and the strength until peeling was measured. Graph 3 (FIG. 9) shows the result. As a result, the tensile strength of each of Examples 1 to 5 having end face electrodes by sputtering was 20 N or more of JIS standards. Moreover, the peeled location was the interface between the copper sputtering layer and the conductive resin layer in Examples 1 to 4, and the interface between the Ni plating layer and the conductive resin layer in Example 5.

また、各スパッタリングが終了する毎に金属含有層を一旦大気にさらして端面電極が形成された比較例1では、引張強度の平均値は約17.7Nであり、実施例1〜5よりも低い値となった。   Further, in Comparative Example 1 in which the end face electrode was formed by exposing the metal-containing layer to the atmosphere once each sputtering was completed, the average value of the tensile strength was about 17.7 N, which is a lower value than Examples 1-5. It became.

一方、金属溶射による端面電極を有する比較例2の引張強度は10個全てがJIS規格を下回った。引張強度の平均値は約4.5Nであった。剥離した箇所はコンデンサ素子端面と金属溶射によって形成された層の界面であった。   On the other hand, the ten tensile strengths of Comparative Example 2 having end face electrodes by metal spraying were below the JIS standard. The average value of tensile strength was about 4.5N. The peeled portion was the interface between the capacitor element end face and the layer formed by metal spraying.

[比較]
実施例1〜5のチップコンデンサの初期電気的特性は、良好でばらつきも小さく、小形大容量のコンデンサを提供した。
[Comparison]
The initial electrical characteristics of the chip capacitors of Examples 1 to 5 were good and small in variation, and provided small and large capacity capacitors.

まず、実施例1〜4を比較するとスパッタリングする金属の種類による大きな差は見られず、全体的に良好な特性であった。本実施例では特定の金属のみの例を挙げたが、スパッタリングする金属種を限定するものではない。   First, when Examples 1 to 4 were compared, there was no significant difference depending on the type of metal to be sputtered, and the overall characteristics were good. In the present embodiment, an example of only a specific metal is given, but the metal species to be sputtered is not limited.

内部電極金属含有層と直接接続する端面電極の1層目(最下層)には、本実施例で挙げたCr、Ti、Ta以外にもMo、W、Ni−Crなどを用いても内部電極金属含有層と端面電極の接続が良好で信頼性の高いチップコンデンサを得ることが出来る。   For the first layer (lowermost layer) of the end face electrode directly connected to the internal electrode metal-containing layer, it is possible to use Mo, W, Ni—Cr, etc. in addition to Cr, Ti, Ta mentioned in this embodiment. A highly reliable chip capacitor with good connection between the metal-containing layer and the end face electrode can be obtained.

端面電極の2層目にも、本実施例で挙げたNi−VやTi−Wの他にもTi、Ni、Zr、Nb、Hfなどの金属を用いても金属含有層間の拡散や外部からの水分の浸入を防ぐなど、バリアー層として作用し、良好な特性で信頼性の高いチップコンデンサを提供することが出来る。   Even in the second layer of the end face electrode, in addition to Ni-V and Ti-W mentioned in the present embodiment, even if metals such as Ti, Ni, Zr, Nb, and Hf are used, diffusion between metal-containing layers and from the outside Thus, it is possible to provide a chip capacitor that has a good characteristic and high reliability, acting as a barrier layer, for example, preventing moisture from entering.

さらに本実施例では端面電極のスパッタリング金属含有層の3層目にCuを用いたが、その他にもNi、Mo、Ni−Cuなどを用いても良い。このスパッタリング金属含有層の3層目は、主にはんだやSn等のめっきの乗りを良好にするための金属含有層である。そのためスパッタリング金属含有層の外側に導電性樹脂層が形成される場合には、3層目はなくてもよい。ただし、スパッタ金属含有層の厚みを厚くしたい場合には、Cuなどの比抵抗の小さい金属で3層目を形成してもよい。   Further, in the present embodiment, Cu is used for the third layer of the sputtering metal-containing layer of the end face electrode, but Ni, Mo, Ni—Cu, or the like may also be used. The third layer of the sputtering metal-containing layer is a metal-containing layer mainly for improving the plating of solder, Sn, or the like. Therefore, when the conductive resin layer is formed outside the sputtering metal-containing layer, the third layer may not be provided. However, when it is desired to increase the thickness of the sputtered metal-containing layer, the third layer may be formed of a metal having a small specific resistance such as Cu.

また、実施例1と5を比較すると、スパッタリングによって形成された金属含有層とその外側に形成される導電性樹脂層の間に、Niめっき層を形成した実施例5の方が、若干ではあるが電気的特性が良好であった。これはNiめっき層がスパッタリングによって形成された金属含有層と導電性樹脂層の接続を良好にし、それによって層間の電気抵抗が小さくなったためである。   Further, when Examples 1 and 5 are compared, Example 5 in which an Ni plating layer is formed between the metal-containing layer formed by sputtering and the conductive resin layer formed on the outside thereof is slightly more. However, the electrical characteristics were good. This is because the Ni plating layer improves the connection between the metal-containing layer formed by sputtering and the conductive resin layer, thereby reducing the electrical resistance between the layers.

次に同じ金属種・層順でスパッタリングを、真空中で連続して行った実施例1と各スパッタリングが終る毎に金属含有層表面を一旦大気に晒して行った比較例1のチップコンデンサを比較すると、比較例2のチップコンデンサは実施例1と比較して、電気的特性、引張強度共に劣っていた。これはスパッタリングされた各金属含有層表面が大気にさらされることで、余分な酸化膜が形成されたり、大気中の水分・有機物の影響を受けることで、次のスパッタリング金属含有層との電気的・機械的接触が悪くなったためと考えられる。   Next, comparison is made between the chip capacitor of Example 1 in which sputtering was performed in the same metal species and layer sequence in vacuum and Comparative Example 1 in which the surface of the metal-containing layer was once exposed to the atmosphere after each sputtering. Then, the chip capacitor of Comparative Example 2 was inferior in both electrical characteristics and tensile strength as compared with Example 1. This is because the surface of each sputtered metal-containing layer is exposed to the atmosphere, an extra oxide film is formed, or it is affected by moisture and organic substances in the air, so that・ This is thought to be due to poor mechanical contact.

一方で比較例2に示されているチップコンデンサの初期電気特性はばらつきが大きく、実施例1〜5のチップコンデンサと比較しても電気的特性が大きく劣っていた。これは内部電極層と接触する端面電極の金属含有層において、スパッタリングによる電極形成のほうが、金属溶射よりも金属粒子径が小さいためと考えられる。すなわち、本実施例のような樹脂層と金属含有層を真空中で交互に積層して形成した素子に関しては、樹脂層の一層厚みが小さく、層間の密着性が強いため、金属粒子径の小さい方が、酸素を含むプラズマによって露出された電極層の周囲並びに層間の深部に位置する後退した誘電体層上にまで均一に金属粒子が入り込むためである。これによって素子と端面電極の付着強度が向上し、電気的特性の優れた信頼性のあるコンデンサを得ることができるのである。本実施例においては誘電体層の一層厚みを1μmとしたが、誘電体層の一層厚みを1μmより薄くしたチップコンデンサでは、上述のような理由から、よりスパッタリングによる端面電極形成法の優位性が増す。また、金属溶射による端面電極形成法では、溶融した金属粒子をコンデンサ素子の端面電極端子形成面に衝突させて端面電極を形成するため、その圧力によって端面に露出した内部電極層が切れたり折れ曲がったりしてしまう。そのため、端面電極とコンデンサ素子の間の付着強度が低下し、コンデンサとしての電気的特性に悪影響を及ぼす。端面電極の引張強度試験の結果からも、本実施例のような樹脂層と金属含有層を真空中で交互に積層して形成した素子ではスパッタリングによる電極形成法のほうが、金属溶射による電極形成法よりもコンデンサ素子との付着強度が優れていることがわかった。   On the other hand, the initial electrical characteristics of the chip capacitor shown in Comparative Example 2 varied greatly, and the electrical characteristics were greatly inferior even when compared with the chip capacitors of Examples 1 to 5. This is presumably because in the metal-containing layer of the end face electrode in contact with the internal electrode layer, the electrode formation by sputtering has a smaller metal particle diameter than metal spraying. That is, for the element formed by alternately laminating the resin layer and the metal-containing layer in the vacuum as in this example, the metal layer diameter is small because the thickness of the resin layer is small and the adhesion between the layers is strong. On the other hand, the metal particles uniformly enter the periphery of the electrode layer exposed by the plasma containing oxygen and the recessed dielectric layer located deep in the interlayer. As a result, the adhesion strength between the element and the end face electrode is improved, and a reliable capacitor having excellent electrical characteristics can be obtained. In this example, the thickness of the dielectric layer was set to 1 μm. However, in the case of a chip capacitor in which the thickness of the dielectric layer is made thinner than 1 μm, the edge electrode formation method by sputtering is more advantageous for the reasons described above. Increase. Also, in the end face electrode forming method by metal spraying, the molten metal particles collide with the end face electrode terminal forming face of the capacitor element to form the end face electrode, and therefore the internal electrode layer exposed on the end face is cut or bent by the pressure. Resulting in. For this reason, the adhesion strength between the end face electrode and the capacitor element is lowered, which adversely affects the electrical characteristics of the capacitor. From the results of the tensile strength test of the end face electrode, it was found that the electrode forming method by sputtering is more suitable for the electrode forming method by metal spraying in the element formed by alternately laminating the resin layer and the metal-containing layer as in this example. It was found that the adhesion strength with the capacitor element was superior.

図1は、本発明に係る積層体製造装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a laminate manufacturing apparatus according to the present invention. 図2は、誘電体層および内部電極金属含有層で構成される積層(体)シート(ストラップ)の側面を含む斜視図である。FIG. 2 is a perspective view including a side surface of a laminated (body) sheet (strap) composed of a dielectric layer and an internal electrode metal-containing layer. 図3は、誘電体層および内部電極金属含有層で構成される積層(体)シートから切断されたストリップA1の切断面を含む斜視図である。FIG. 3 is a perspective view including a cut surface of the strip A 1 cut from a laminated (body) sheet composed of a dielectric layer and an internal electrode metal-containing layer. 図4は、誘電体層および内部電極金属含有層で構成される積層(体)シートから切断されたストリップA1の切断面の一方側にプラズマ処理を施した状態のストリップA2の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the strip A 2 in a state where the plasma treatment is performed on one side of the cut surface of the strip A 1 cut from the laminated (body) sheet composed of the dielectric layer and the internal electrode metal-containing layer. is there. 図5は、誘電体層および内部電極金属含有層で構成される積層(体)シートから切断されたストリップA1の切断面の一方側に本発明に係るスパッタリング処理により端面電極を形成することにより製造したチップコンデンサBの概要図である。FIG. 5 shows an end face electrode formed by sputtering according to the present invention on one side of a cut surface of a strip A 1 cut from a laminated (body) sheet composed of a dielectric layer and an internal electrode metal-containing layer. It is a schematic diagram of manufactured chip capacitor B. 図6は、表5に対応する実施例1〜5のチップコンデンサと比較例1、2のチップコンデンサ各10個の電気的特性のばらつきを表すグラフ1である。FIG. 6 is a graph 1 showing variations in electrical characteristics of each of the chip capacitors of Examples 1 to 5 and the chip capacitors of Comparative Examples 1 and 2 corresponding to Table 5. 図7は、表6に対応する実施例1〜5のチップコンデンサと比較例1、2のチップコンデンサ各10個のリフロー後の電気的特性のばらつきを表すグラフ2である。FIG. 7 is a graph 2 showing variation in electrical characteristics after reflow of each of the chip capacitors of Examples 1 to 5 and the chip capacitors of Comparative Examples 1 and 2 corresponding to Table 6. 図8は、図7に示したリフロー後の電気的特性(グラフ2)のばらつきをスケールアップして見易くした図7の(a)〜(c)の各々に対応する拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view corresponding to each of (a) to (c) of FIG. 7 in which the variation in the electrical characteristics (graph 2) after reflow shown in FIG. 図9は、実施例1〜5のチップコンデンサと比較例1、2のチップコンデンサ各10個について端面電極の引張強度の試験結果を示すグラフ3である。FIG. 9 is a graph 3 showing the test results of the tensile strength of the end face electrodes for each of the chip capacitors of Examples 1 to 5 and the chip capacitors of Comparative Examples 1 and 2.

符号の説明Explanation of symbols

1 真空槽
2 ドラム
3 樹脂モノマー噴霧ノズル
4 樹脂モノマー蒸発室
5 電子銃
6 金属マスク
7 金属蒸発源
8 定量モノマー供給チューブ
9 蒸気化したモノマー
10 電子線
A 積層シート(ストリップ)
積層シート(ストリップ)
2 プラズマ処理後の積層シート(ストリップ)
B チップコンデンサ
a、b 縦方向および横方向の切断線
3a ストリップ端面
X 誘電体層
Y 内部電極金属層
Z 端面電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 2 Drum 3 Resin monomer spray nozzle 4 Resin monomer evaporation chamber 5 Electron gun 6 Metal mask 7 Metal evaporation source 8 Metering monomer supply tube 9 Vaporized monomer 10 Electron beam A Laminated sheet (strip)
A 1 Laminated sheet (strip)
Laminated sheet (strip) after A 2 plasma treatment
B Chip capacitor a, b Longitudinal and lateral cutting lines 3a Strip end face X Dielectric layer Y Internal electrode metal layer Z End face electrode

Claims (18)

真空中で連続的に蒸着法により、誘電体層となる樹脂薄膜層と内部電極金属含有層を交互に積層することにより製造されたコンデンサ素子と、その端面に設けられた電極とを備えたコンデンサにおいて、
前記樹脂薄膜層がアクリル系樹脂により形成され、
前記端面に設けられた電極が、スパッタリングにより形成された金属含有部分を含んでおり、そのスパッタリングにより形成された金属含有部分が、Al、Ti、V、Cr、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Hf、TaおよびWからなる群から選択される金属の単体、またはその金属の酸化物、若しくはその金属の酸化物以外の化合物からなるか、または、Al、Ti、V、Cr、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Hf、TaおよびWからなる群から選択される金属の内の少なくとも1種を含む合金、またはその合金の酸化物、若しくはその合金の酸化物以外の化合物からなり、
前記スパッタリングにより形成された金属含有部分の少なくとも一部が、コンデンサ素子の内部電極金属と直接接合しており、その内部電極と直接接合したスパッタリングにより形成された金属含有部分の金属または合金が、Ti、Cr、Mo、Ta、WおよびNi−Crからなる群から選択される金属または合金のいずれか1種であることを特徴とするコンデンサ。
Capacitor having a capacitor element manufactured by alternately laminating a resin thin film layer serving as a dielectric layer and an internal electrode metal-containing layer by vacuum deposition in vacuum, and an electrode provided on the end face In
The resin thin film layer is formed of an acrylic resin,
The electrode provided on the end face includes a metal-containing portion formed by sputtering , and the metal-containing portion formed by sputtering includes Al, Ti, V, Cr, Ni, Cu, Zn, Zr, and Nb. , Mo, Hf, Ta and W selected from the group consisting of a simple substance, an oxide of the metal, or a compound other than the oxide of the metal, or Al, Ti, V, Cr, Ni , Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Hf, an alloy containing at least one selected from the group consisting of Ta, and W, an oxide of the alloy, or a compound other than the oxide of the alloy Consists of
At least part of the metal-containing portion formed by the sputtering is directly bonded to the internal electrode metal of the capacitor element, and the metal or alloy of the metal-containing portion formed by sputtering directly bonded to the internal electrode is Ti. , Cr, Mo, Ta, W and a capacitor selected from the group consisting of Ni—Cr .
前記スパッタリングにより形成された金属含有部分が、単層として、または同一成分の金属、あるいは成分の異なる金属で複数層として形成されていることを特徴とする請求項に記載のコンデンサ。 2. The capacitor according to claim 1 , wherein the metal-containing portion formed by the sputtering is formed as a single layer or a plurality of layers of the same component metal or different components . 前記スパッタリングにより形成された金属含有部分の少なくとも一部であって、コンデンサ素子の内部電極金属と直接接合した金属含有部分の外側に、Ti、Ni、Zr、Nb、Hf、Ta、Ni−VおよびTi−Wからなる群から選択される金属または合金のいずれか1種からなる外側金属含有層を有することを特徴とする請求項1または2に記載のコンデンサ。 Ti, Ni, Zr, Nb, Hf, Ta, Ni-V and at least a part of the metal-containing part formed by sputtering and outside the metal-containing part directly joined to the internal electrode metal of the capacitor element capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that it has an outer metal-containing layer made of any one metal or alloy selected from the group consisting of Ti-W. 前記スパッタリングにより形成された金属含有部分の少なくとも一部であって、前記外側金属含有層の更に外側に、Ni、Cu、MoおよびNi−Cuからなる群から選択される金属または合金のいずれか1種からなる外側被覆金属含有層を有することを特徴とする請求項に記載のコンデンサ。 Any one of a metal or an alloy selected from the group consisting of Ni, Cu, Mo, and Ni-Cu, which is at least a part of the metal-containing portion formed by the sputtering and further outside the outer metal-containing layer. The capacitor according to claim 3 , further comprising an outer covering metal-containing layer made of seeds. 前記スパッタリングにより形成された金属含有部分の他に、端面電極に導電性樹脂層を有することを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のコンデンサ。 Besides, the capacitor according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a conductive resin layer on the end face electrode of the metal-containing portion formed by the sputtering. 前記スパッタリングにより形成された金属含有部分の他に、端面電極に電解めっき、無電解めっき、溶融めっきの少なくとも1つの手法によって形成された金属含有層を有することを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のコンデンサ。 Other metal-containing portion formed by the sputtering, electroless plating on an end surface electrode, electroless plating, claim 1, characterized in that it comprises a metal-containing layer formed by at least one method for hot dipping of 5 The capacitor according to any one of the items. 前記スパッタリングにより形成された金属含有部分の外側に、Niめっきによって形成された金属含有層を有することを特徴とする請求項に記載のコンデンサ。 The capacitor according to claim 6 , further comprising a metal-containing layer formed by Ni plating on the outside of the metal-containing portion formed by the sputtering. 前記端面に設けられた電極が、スパッタリングにより形成された金属含有部分、およびその外側の導電性樹脂層で構成されていることを特徴とする請求項に記載のコンデンサ。 6. The capacitor according to claim 5 , wherein the electrode provided on the end face is composed of a metal-containing portion formed by sputtering and a conductive resin layer outside the metal-containing portion. 前記端面に設けられた電極が、内側から順にスパッタリングにより形成された金属含有部分、導電性樹脂層、およびめっきにより形成された金属含有層で構成されていることを特徴とする請求項に記載のコンデンサ。 Electrodes provided on the end face, according to claim 6, characterized in that it is constituted by the inner metal-containing moiety is formed by sputtering in this order, a conductive resin layer, and a metal-containing layer formed by plating Capacitor. 前記スパッタリングが、マグネトロンスパッタリング方式、2極スパッタリング方式、イオンビームスパッタリング方式、3極スパッタリング方式および4極スパッタリング方式の群から選択される少なくとも一種により実施されることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のコンデンサ。 The sputtering, magnetron sputtering method, two-pole sputtering method, an ion beam sputtering method, triode sputtering method according to claim 1 to 9, characterized in that it is performed by at least one selected from the group of and 4-pole sputtering method The capacitor according to any one of the items. 前記スパッタリングにより形成される電極の金属含有部分が、スパッタリングを真空中で連続して複数回実施することにより形成した複数の金属含有層からなることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のコンデンサ。 Metal-containing portion of the electrode formed by the sputtering, any sputtering from claim 1 characterized by comprising a plurality of metal-containing layer formed by a plurality of times in succession in a vacuum 10 one Capacitor according to item. 前記コンデンサ端面に電極が形成される前に、その端面がプラズマにより表面処理されることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載のコンデンサ。 The capacitor according to any one of claims 1 to 11 , wherein the end surface of the capacitor is surface-treated with plasma before the electrode is formed on the end surface of the capacitor. 前記プラズマが少なくとも酸素を含んだガスから生成されることを特徴とする請求項12に記載のコンデンサ。 The capacitor according to claim 12 , wherein the plasma is generated from a gas containing at least oxygen. 前記コンデンサ素子が、樹脂薄膜層からなる誘電体と、Al、Zn、Cu、AgおよびNiからなる群から選択される金属、これらの金属酸化物、若しくはこれらの金属酸化物以外の金属化合物、若しくはそれらの金属の内の少なくとも一種を含む合金、若しくはその合金の酸化物、若しくはその合金の酸化物以外の化合物からなる内部電極金属含有層を、交互に複数積層して形成されることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載のコンデンサ。 The capacitor element is a dielectric composed of a resin thin film layer and a metal selected from the group consisting of Al, Zn, Cu, Ag and Ni, a metal oxide thereof, or a metal compound other than these metal oxides, or It is characterized by being formed by alternately laminating a plurality of internal electrode metal-containing layers made of an alloy containing at least one of these metals, an oxide of the alloy, or a compound other than the oxide of the alloy. The capacitor according to any one of claims 1 to 13 . 前記樹脂薄膜層が、放射線硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂、又は熱硬化型樹脂のいずれかからなることを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載のコンデンサ。 The capacitor according to any one of claims 1 to 14 , wherein the resin thin film layer is made of any one of a radiation curable resin, an ultraviolet curable resin, and a thermosetting resin. 請求項1に記載されたコンデンサの製造方法であって、
真空中で連続的に蒸着法により、誘電体層となる樹脂薄膜層と内部電極金属含有層を交互に積層することによりコンデンサ素子を形成し、そのコンデンサ素子端面にスパッタリングにより形成される金属含有部分を含む端面電極を形成することを特徴とするコンデンサの製造方法。
A method of manufacturing a capacitor according to claim 1,
A capacitor element is formed by alternately laminating a resin thin film layer serving as a dielectric layer and an internal electrode metal-containing layer by vacuum deposition in vacuum, and a metal-containing portion formed by sputtering on the end face of the capacitor element A method for manufacturing a capacitor, comprising forming an end face electrode including:
前記スパッタリングにより形成される金属含有部分を、同一成分の金属で複数層形成することにより、または成分の異なる金属で複数層形成することにより構成することを特徴とする請求項16に記載のコンデンサの製造方法。 17. The capacitor according to claim 16 , wherein the metal-containing portion formed by sputtering is formed by forming a plurality of layers with the same component metal or by forming a plurality of layers with metals having different components . Production method. 前記端面に設けられる電極を、内側より順次、スパッタリングにより形成された金属含有部分、導電性樹脂層、およびめっきにより形成される金属含有層を積層することにより構成することを特徴とする請求項16または17に記載のコンデンサの製造方法。 Claim 16 characterized in that it constitutes by laminating an electrode provided on the end face, sequentially from the inside, the metal containing moiety is formed by sputtering, a conductive resin layer, and a metal-containing layer formed by plating Or the method for producing a capacitor according to 17 .
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