JP4867759B2 - 電子部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の製造方法に関する。

従来から、内部電極が内部に配置された素体にＡｇペーストを塗布して外部電極を形成する工程と、素体に形成された外部電極を水中においてバレル研磨する工程とを備える積層型コンデンサの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１９２９６７号公報

ところで、導電性ペーストの焼き付けによって形成される外部電極は、多数の細孔を有している。この細孔は、外部電極を貫通して、素体内の内部電極に到達する場合がある。

そのため、内部電極及び外部電極が共に卑金属である場合に、上述の方法と同様に水中において外部電極のバレル研磨を行うと、細孔から水が浸入して外部電極が酸化してしまうという問題が生じうる。また、上述の方法と同様に水中において外部電極のバレル研磨を行うと、外部電極が有する細孔を通じて内部電極に水が侵入し、絶縁抵抗が劣化してしまうという問題が生じうる。

そこで、本発明は、素体の外表面に形成される電極層の酸化及び絶縁抵抗の劣化を防止することが可能な電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電子部品の製造方法は、卑金属からなる導電体が内部に配置された素体を用意する素体用意工程と、表面に複数の孔を有すると共に卑金属からなる電極層を、導電体と電気的に接続するように素体の外表面に形成する電極層形成工程と、電極層を構成する卑金属に対して非酸化性を有し、且つ、絶縁性を有する研磨液中において、素体に形成された電極層をバレル研磨するバレル研磨工程とを備えることを特徴とする。

本発明に係る電子部品の製造方法では、電極層を構成する卑金属に対して非酸化性を有し、且つ、絶縁性を有する研磨液中において電極層をバレル研磨している。そのため、バレル研磨工程において電極層が酸化されることがなくなっており、また、電極層の孔から研磨液が浸入した場合でも、絶縁抵抗が劣化しないようになっている。その結果、電極層の酸化及び絶縁抵抗の劣化を防止することが可能となる。

また、バレル研磨工程の後に、電極層が有する孔に研磨液が残存している状態で、電極層を覆う第１めっき層を形成する第１めっき層形成工程を更に備えることが好ましい。このようにすると、バレル研磨によって電極層の孔が全て塞がれなかった場合でも、塞がれなかった電極層の孔に水系のめっき液が浸入し難くなるので、電極層の酸化防止及び絶縁抵抗の劣化防止をより十分に図ることが可能となる。

また、第１めっき層形成工程の後に、第１めっき層を覆う第２めっき層を形成する第２めっき層形成工程を更に備え、第１めっき層は、耐はんだ喰われ性を有する材料からなり、第２めっき層は、はんだ濡れ性を有する材料からなることが好ましい。このようにすると、電子部品の基板等への実装の際に第２めっき層がはんだに溶けるので、電子部品を基板等に付け易くすることが可能となると共に、耐はんだ喰われ性を有する第１めっき層によって電極層の孔が塞がれているので、電子部品の基板等への実装の際のはんだ爆ぜの発生を防止することが可能となる。ここで、「はんだ喰われ」とは、はんだ付けの対象となっている部材が溶融したはんだに溶け込む現象をいう。また、「はんだ爆ぜ」とは、はんだ付けの際の熱によって電極層の孔に浸入している液体が揮発膨張し、気化した液体がめっき層及びはんだを破壊することで、はんだが周囲に飛散する現象をいう。

また、電極層形成工程は、卑金属からなる導電性粒子を含有する第１導電性ペーストに素体を浸漬させて、第１導電性ペーストを乾燥させることで電極層となる第１前駆体層を形成する第１工程と、卑金属からなる導電性粒子を含有する第２導電性ペーストに素体を浸漬させて、第２導電性ペーストを乾燥させることで電極層となる第２前駆体層を第１前駆体層上に形成する第２工程とを有することが好ましい。素体を導電性ペーストに１回だけ浸漬させて電極層を形成した場合、素体の側面に形成された電極層の厚みが素体の稜部に形成された電極層の厚みよりも大きくなってしまう傾向にあるが、このようにすると、素体の側面及び稜部について均一な厚さの電極層とすることが可能となる。

本発明によれば、素体の外表面に形成される電極層の酸化及び絶縁抵抗の劣化を防止することが可能な電子部品の製造方法を提供することができる。

本発明に係る電子部品の製造方法の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。

まず、図１〜図３を参照して、本実施形態に係る電子部品の製造方法によって製造される積層型コンデンサ１の構造について説明する。積層型コンデンサ１は、図１に示されるように、略直方体形状の積層体１０と、積層体１０の長手方向に並ぶ一対の側面にそれぞれ形成された一対の外部端子１２Ａ，１２Ｂとを備える。積層体１０では、例えば長手方向の長さを１．０ｍｍ程度、幅を０．５ｍｍ程度、厚みを０．５ｍｍ程度に設定することができる。

積層体１０は、図２に示されるように、複数の誘電体層１４と複数の内部電極１６Ａと複数の内部電極１６Ｂとが積層されて構成されている。そのため、内部電極１６Ａ，１６Ｂは、積層体１０の内部に配置されている。内部電極１６Ａと内部電極１６Ｂとは、誘電体層１４を介して交互に積層されている。内部電極１６Ａ，１６Ｂが積層方向から見て重なり合っている部分の対向面積と、内部電極１６Ａと内部電極１６Ｂとの間隔（すなわち、誘電体層１４の厚み）によって、積層型コンデンサ１の静電容量が規定される。

内部電極１６Ａは積層体１０の側面１０ａに露出し、内部電極１６Ｂは積層体１０の側面１０ｂに露出している。誘電体層１４は、例えばＢａＴｉＯ_３系セラミックやＣａＺｒＯ_３系セラミック等で形成することができる。内部電極１６Ａ，１６Ｂは、例えばＣｕやＮｉ等の卑金属で形成されている。

外部端子１２Ａは、各内部電極１６Ａと電気的に接続されている。外部端子１２Ａは、積層体１０の側面１０ａを覆うと共にこの側面１０ａと隣り合う側面に回り込むように形成されている。外部端子１２Ａは、第１焼付電極層１８Ａ、第２焼付電極層２０Ａ、第１めっき層２２Ａ及び第２めっき層２４Ａを有している。第１焼付電極層１８Ａ、第２焼付電極層２０Ａ、第１めっき層２２Ａ及び第２めっき層２４Ａは、この順に積層体１０から外方に向かって配置されている。

外部端子１２Ｂは、各内部電極１６Ｂと電気的に接続されている。外部端子１２Ｂは、積層体１０の側面１０ｂを覆うと共にこの側面１０ｂと隣り合う側面に回り込むように形成されている。外部端子１２Ｂは、第１焼付電極層１８Ｂ、第２焼付電極層２０Ｂ、第１めっき層２２Ｂ及び第２めっき層２４Ｂを有している。第１焼付電極層１８Ｂ、第２焼付電極層２０Ｂ、第１めっき層２２Ｂ及び第２めっき層２４Ｂは、この順に積層体１０から外方に向かって配置されている。

第１焼付電極層１８Ａ，１８Ｂ及び第２焼付電極層２０Ａ，２０Ｂは、いずれも、例えばＣｕやＮｉ等の卑金属で形成されている。第１焼付電極層１８Ａ，１８Ｂの厚みは、例えば５μｍ〜４０μｍ程度に設定することができ、第２焼付電極層２０Ａ，２０Ｂの厚みは、例えば５μｍ〜５０μｍ程度に設定することができる。

第１焼付電極層１８Ａ，１８Ｂ及び第２焼付電極層２０Ａ，２０Ｂの表面及び内部には、図３に示されるように、多数の孔２６が存在している。孔２６は、種々の大きさのものが存在しうるが、孔２６の平均径は、０．１μｍ〜４０μｍ程度となっている。孔２６内には、第２焼付電極層１８Ｂ，２０Ｂのバレル研磨（詳しくは後述する）の際に用いられる研磨液２８が充填されている。この研磨液２８は、電極層１８Ａ，１８Ｂ，２０Ａ，２０Ｂを構成する卑金属に対して非酸化性を有し、且つ、絶縁性を有しており、例えば、フッ素系不活性液体やトルエン等を用いることができる。

第１めっき層２２Ａ，２２Ｂは、例えばＮｉ等の耐はんだ喰われ性を有する材料からなっている。そのため、第１めっき層２２Ａ，２２Ｂは、はんだによって積層型コンデンサ１を図示しないプリント基板等に実装する際に、第１焼付電極層１８Ａ，１８Ｂ及び第２焼付電極層２０Ａ，２０Ｂのはんだ喰われを防ぐための層となっている。第１めっき層２２Ａ，２２Ｂの厚みは、例えば０．８μｍ〜６．０μｍ程度に設定することができる。

第２めっき層２４Ａ，２４Ｂは、例えばＳｕ、Ｓｕ合金、Ａｇ等のはんだ濡れ性を有する材料からなっている。そのため、第２めっき層２４Ａ，２４Ｂは、はんだによって積層型コンデンサ１を図示しないプリント基板等に実装する際に、プリント基板の配線に外部端子１２Ａ，１２Ｂを付き易くするための層となっている。第２めっき層２４Ａ，２４Ｂの厚みは、例えば０．８μｍ〜６．０μｍ程度に設定することができる。

続いて、図４及び図５を参照して、上記の構成を有する積層型コンデンサ１の製造方法について説明する。なお、図では、ステップをＳと略記している。

まず、例えばシート積層工法によって、卑金属の導電性粒子を含有する導電性ペーストによって所定の電極パターンが形成された誘電体グリーンシートを複数枚積層し、このグリーン積層体を例えば１１００℃〜１３００℃の温度下で２時間程度焼成する。これにより、誘電体グリーンシートが誘電体層１４となり、電極ペーストが内部電極１６Ａ，１６Ｂとなり、焼結体としての積層体１０が得られる（ステップ１００）。

続いて、この積層体１０における側面１０ａ側の部分を第１焼付電極層１８Ａとなる卑金属の導電性粒子を含有する導電性ペーストに浸漬（ディップ）し、この導電性ペーストを例えば１００℃〜２００℃の温度下で１時間程度乾燥させることで、第１焼付電極層１８Ａとなる第１前駆体層を形成する（ステップ１０２）。そして、同じく、積層体１０における側面１０ａ側の部分を第１焼付電極層２０Ａとなる卑金属の導電性粒子を含有する導電性ペーストに浸漬（ディップ）し、この導電性ペーストを例えば６００℃〜９００℃の温度下で２時間程度乾燥させることで、第１前駆体層上に第２焼付電極層２０Ａとなる第２前駆体層を形成する（ステップ１０４）。積層体１０における側面１０ｂ側の部分についても、同様に第１前駆体層及び第２前駆体層を形成する。

続いて、これらの第１前駆体層及び第２前駆体層を焼き付けることで、第１焼付電極層１８Ａ，２０Ａ及び第２焼付電極層１８Ｂ，２０Ｂを形成する（ステップ１０６）。こうして形成された第１焼付電極層１８Ａ，２０Ａ及び第２焼付電極層１８Ｂ，２０Ｂの表面及び内部には、多数の孔２６が存在することとなる。

続いて、第１焼付電極層１８Ａ，２０Ａ及び第２焼付電極層１８Ｂ，２０Ｂが形成された積層体１０を、研磨液２８及びジルコニアボール等のメディアと共にバレル研磨機に投入し、第２焼付電極層１８Ｂ，２０Ｂの表面を所定時間（例えば、１時間〜２０時間程度）バレル研磨する（ステップ１０８）。このとき、研磨剤が各電極層１８Ａ，１８Ｂ，２０Ａ，２０Ｂに衝突する際の衝撃力によって各電極層１８Ａ，１８Ｂ，２０Ａ，２０Ｂを構成している卑金属が延びるので、大部分の孔２６が塞がれ、塞がれた孔２６には研磨液２８が充填されることとなる。

続いて、例えばバレルめっき法によって、電極層１８Ａ，２０Ａを覆う第１めっき層２２Ａ及び電極層１８Ｂ，２０Ｂを覆う第１めっき層２２Ｂを形成する（ステップ１１０）。具体的には、まず、電極層２０Ａ，２０Ｂの表面に存在している孔２６内にバレル研磨の際の研磨液２８が残存した状態で、第１めっき層２２Ａ，２２Ｂが孔２６以外の部分に形成される（図５（ａ）参照）。その後、時間の経過と共に、第１めっき層２２Ａ，２２Ｂが孔２６を閉塞する方向に伸びていき（図５（ｂ）参照）、孔２６内に研磨液２８が残存した状態で電極層１８Ａ，１８Ｂ，２０Ａ，２０Ｂの表面全体に第１めっき層２２Ａ，２２Ｂが形成される（図５（ｃ）参照）。

続いて、例えばバレルめっき法によって、第１めっき層２２Ａを覆う第２めっき層２４Ａ及び第１めっき層２２Ｂを覆う第２めっき層２４Ｂを形成する（ステップ１１２）。こうして、積層型コンデンサ１が完成する。

以上のような本実施形態においては、電極層１８Ａ，１８Ｂ，２０Ａ，２０Ｂを構成する卑金属に対して非酸化性を有し、且つ、絶縁性を有する研磨液２８中において電極層２０Ａ，２０Ｂの表面をバレル研磨している。そのため、バレル研磨工程において電極層１８Ａ，１８Ｂ，２０Ａ，２０Ｂが酸化されることがなくなっており、また、電極層１８Ａ，１８Ｂ，２０Ａ，２０Ｂの孔２６を通じて研磨液２８が浸入した場合でも、絶縁抵抗が劣化しないようになっている。その結果、電極層１８Ａ，１８Ｂ，２０Ａ，２０Ｂの酸化及び絶縁抵抗の劣化を防止することが可能となっている。

また、本実施形態においては、電極層２０Ａ，２０Ｂをバレル研磨した後に、電極層２０Ａ，２０Ｂの表面に存在している孔２６に研磨液２８が残存している状態で、電極層２０Ａ，２０Ｂを覆う第１めっき層２２Ａ，２２Ｂを形成している。そのため、バレル研磨によって電極層２０Ａ，２０Ｂの表面に存在している孔２６が全て塞がれなかった場合でも、塞がれなかった電極層２０Ａ，２０Ｂの孔２６に水系のめっき液が浸入し難くなる。その結果、電極層１８Ａ，１８Ｂ，２０Ａ，２０Ｂの酸化防止及び絶縁抵抗の劣化防止をより十分に図ることが可能となっている。

また、本実施形態においては、第１めっき層２２Ａ，２２Ｂを形成した後に、第１めっき層２２Ａ，２２Ｂを覆う第２めっき層２４Ａ，２４Ｂを形成している。このとき、第１めっき層２２Ａ，２２Ｂが耐はんだ喰われ性を有する材料からなり、第２めっき層２４Ａ，２４Ｂがはんだ濡れ性を有する材料からなっている。そのため、積層型コンデンサ１のプリント基板等への実装の際に第２めっき層２４Ａ，２４Ｂがはんだに溶けるので、積層型コンデンサ１をプリント基板等に付き易くさせることが可能となっていると共に、耐はんだ喰われ性を有する第１めっき層２２Ａ，２２Ｂによって電極層２０Ａ，２０Ｂの表面に存在している孔２６が塞がれているので、積層型コンデンサ１のプリント基板等への実装の際のはんだ爆ぜの発生を防止することが可能となっている。

また、本実施形態においては、卑金属の導電性粒子を含有する導電性ペーストに積層体１０を浸漬させて第１前駆体層を形成し、卑金属の導電整流子を含有する導電性ペーストに積層体１０を浸漬させて第２前駆体層を第１前駆体層上に形成した後、第１及び第２前駆体層を焼き付けることで、電極層１８Ａ，１８Ｂ，２０Ａ，２０Ｂを形成している。積層体１０を導電性ペーストに１回だけ浸漬させて電極層を形成した場合、積層体１０の側面１０ａ，１０ｂに形成された電極層の厚みが積層体１０の稜部に形成された電極層の厚みよりも大きくなってしまう傾向にあるが、このようにすると、積層体１０の側面１０ａ，１０ｂ及び稜部について均一な厚さの電極層とすることが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では積層型コンデンサ１の製造方法に本発明を適用したが、これに限られず、積層型バリスタ、積層型インダクタ等の電子部品に対して広く適用することができる。

また、第１焼付電極層１８Ａ，１８Ｂとなる第１前駆体層を形成するための導電性ペーストと、第２焼付電極層２０Ａ，２０Ｂとなる第２前駆体層を形成するための導電性ペーストとで、同じ卑金属の導電性粒子を含有するものを用いてもよく、異なる卑金属の導電性粒子を含有するものを用いてもよい。

また、本実施形態では焼付電極層を２層形成していたが、１層以上の焼付電極層とすることができる。

また、本実施形態ではめっき層を２層形成していたが、１層以上のめっき層とすることができる。

積層型コンデンサを示す斜視図である。 積層型コンデンサを示す横断面図である。 積層型コンデンサの外部電極部分を拡大して示す横断面図である。 積層型コンデンサの製造工程を説明するためのフローチャートである。 積層型コンデンサの製造工程の各工程を説明するための図である。

符号の説明

１…積層型コンデンサ、１０…積層体、１８Ａ，１８Ｂ…第１焼付電極層、２０Ａ，２０Ｂ…第２焼付電極層、２２Ａ，２２Ｂ…第１めっき層、２４Ａ，２４Ｂ…第２めっき層、２６…孔、２８…研磨液。

Claims (3)

1. 卑金属からなる導電体が内部に配置された素体を用意する素体用意工程と、
   表面に複数の孔を有すると共に卑金属からなる電極層を、前記導電体と電気的に接続するように前記素体の外表面に形成する電極層形成工程と、
   前記電極層を構成する卑金属に対して非酸化性を有し、且つ、絶縁性を有する研磨液中において、前記素体に形成された前記電極層をバレル研磨するバレル研磨工程と、
   前記バレル研磨工程の後に、前記電極層が有する前記孔に前記研磨液が残存している状態で、前記電極層を覆う第１めっき層を形成する第１めっき層形成工程と、を備えることを特徴とする電子部品の製造方法。
2. 前記第１めっき層形成工程の後に、前記第１めっき層を覆う第２めっき層を形成する第２めっき層形成工程を更に備え、
   前記第１めっき層は、耐はんだ喰われ性を有する材料からなり、
   前記第２めっき層は、はんだ濡れ性を有する材料からなることを特徴とする請求項１に記載された電子部品の製造方法。
3. 前記電極層形成工程は、
   卑金属からなる導電性粒子を含有する第１導電性ペーストに前記素体を浸漬させて、前記第１導電性ペーストを乾燥させることで前記電極層となる第１前駆体層を形成する第１工程と、
   卑金属からなる導電性粒子を含有する第２導電性ペーストに前記素体を浸漬させて、前記第２導電性ペーストを乾燥させることで前記電極層となる第２前駆体層を前記第１前駆体層上に形成する第２工程とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載された電子部品の製造方法。

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