JP5104313B2 - 積層型電子部品およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、積層型電子部品およびその製造方法に関するものであり、特に、外部電極が積層体の外表面上に、直接、めっきを施すことにより形成された、積層型電子部品およびその製造方法に関するものである。

図１１に示すように、積層セラミックコンデンサに代表される積層型電子部品１０１は、一般に、積層された複数の絶縁体層１０２と、絶縁体層１０２間の界面に沿って形成された複数の層状の内部電極１０３および１０４とを含む、積層体１０５を備えている。積層体１０５の一方および他方端面１０６および１０７には、それぞれ、複数の内部電極１０３および複数の内部電極１０４の各端部が露出していて、これら内部電極１０３の各端部および内部電極１０４の各端部を、それぞれ、互いに電気的に接続するように、外部電極１０８および１０９が形成されている。

外部電極１０８および１０９の形成にあたっては、一般に、金属成分とガラス成分とを含む金属ペーストを積層体１０５の端面１０６および１０７上に塗布し、次いで焼き付けることにより、ペースト電極層１１０がまず形成される。次に、ペースト電極層１１０上に、たとえばＮｉを主成分とする第１のめっき層１１１が形成され、さらにその上に、たとえばＳｎを主成分とする第２のめっき層１１２が形成される。すなわち、外部電極１０８および１０９の各々は、ペースト電極層１１０、第１のめっき層１１１および第２のめっき層１１２の３層構造より構成される。

外部電極１０８および１０９に対しては、積層型電子部品１０１が半田を用いて基板に実装される際に、半田との濡れ性が良好であることが求められる。同時に、外部電極１０８に対しては、互いに電気的に絶縁された状態にある複数の内部電極１０３を互いに電気的に接続し、かつ、外部電極１０９に対しては、互いに電気的に絶縁された状態にある複数の内部電極１０４を互いに電気的に接続する役割が求められる。半田濡れ性の確保の役割は、上述した第２のめっき層１１２が果たしており、内部電極１０３および１０４相互の電気的接続の役割は、ペースト電極層１１０が果たしている。第１のめっき層１１１は、はんだ接合時のはんだ食われを防止する役割を果たしている。

しかし、ペースト電極層１１０は、その厚みが数十μｍ〜数百μｍと大きい。したがって、この積層型電子部品１０１の寸法を一定の規格値に収めるためには、このペースト電極層１１０の体積を確保する必要が生じる分、不所望にも、静電容量確保のための実効体積を減少させる必要が生じる。一方、めっき層１１１および１１２はその厚みが数μｍ程度であるため、仮に第１のめっき層１１１および第２のめっき層１１２のみで外部電極１０８および１０９を構成できれば、静電容量確保のための実効体積をより多く確保することができる。

たとえば、特開２００４−１４６４０１号公報（特許文献１）には、導電性ペーストを積層体の端面の少なくとも内部電極の積層方向に沿った稜部に、内部電極の引出し部と接触するよう塗布し、この導電性ペーストを焼き付けまたは熱硬化させて導電膜を形成し、さらに、積層体の端面に電解めっきを施し、上記稜部の導電膜と接続されるように電解めっき膜を形成する方法が開示されている。これによると、外部電極の端面における厚みを薄くすることができる。

また、特開昭６３−１６９０１４号公報（特許文献２）には、積層体の、内部電極が露出した側壁面の全面に対し、側壁面に露出した内部電極が短絡されるように、無電解めっきによって導電性金属層を析出させる方法が開示されている。

しかしながら、前述の特許文献１に記載されている外部電極の形成方法では、露出した内部電極と電解めっき膜とを直接接続することはできるものの、電解めっきを行なう前に、露出した内部電極の引出し部を予め電気的に導通させておくために、導電性ペーストによる導電部を形成する必要がある。この導電性ペーストを特定の箇所に塗布する工程は煩雑である。さらに、導電性ペーストの厚みが厚いため、実効体積率が下がるという問題もある。

また、特許文献１に記載のものにおいて、仮に導電性ペーストを形成しなかった場合は、めっき前の積層体における内部電極の端部が露出面より引っ込んでいるため、電解めっき時の導電性メディアが内部電極に接触しにくくなるという不具合がある。この場合、めっき効率が非常に低下するだけでなく、めっき層の均質性も低下するため、積層型電子部品の耐湿性が悪くなってしまう。

特許文献２に記載の方法では、めっき膜が無電解めっき法によるものであるため、めっき膜の形成速度が非常に遅く、また、形成されためっき膜の緻密性が低いという問題がある。これらの問題を改善するには、めっき膜を形成する前にＰｄなどの触媒物質を形成しておく方法があるが、この方法を採用した場合には、工程が煩雑であるという問題に遭遇する。また、めっき膜が所望の場所以外の場所に析出しやすいという問題もある。
特開２００４−１４６４０１号公報 特開昭６３−１６９０１４号公報

本発明は、上記のような問題点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、積層型電子部品の外部電極を実質的に電解めっき層のみで形成することにより、実効体積率および耐湿性に優れた積層型電子部品を製造する方法を提供しようとすることである。

本発明の他の目的は、外部電極を形成するにあたって、ペースト電極層の形成や事前の触媒付与などを行なわなくても、緻密なめっき層からなる外部電極を簡便に形成可能な方法を提供しようとすることである。

この発明のさらに他の目的は、上述した製造方法によって製造される積層型電子部品を提供しようとすることである。

本発明は、積層された複数の絶縁体層と、絶縁体層間の界面に沿って形成された複数の内部電極とを含み、内部電極の各端部が所定の面に露出している、積層体を用意する工程と、積層体の所定の面に露出した複数の内部電極の各端部を互いに電気的に接続するように、積層体の所定の面上に外部電極を形成する工程とを含む、積層型電子部品の製造方法にまず向けられる。

本発明に係る積層型電子部品の製造方法は、前述した技術的課題を解決するため、積層体として、内部電極が露出する所定の面において、隣り合う内部電極が互いに電気的に絶縁されているとともに、絶縁体層の厚み方向に測定した、隣り合う内部電極間の間隔が２０μｍ以下であり、かつ所定の面に対する内部電極の突出長さが０．１μｍ以上であるものが用意されることを特徴としている。

そして、本発明に係る積層型電子部品の製造方法では、外部電極を形成する工程は、上記のように用意された積層体の所定の面に露出した複数の内部電極の端部に対し、直接、電解めっきを行なう、電解めっき工程を備え、この電解めっき工程は、複数の内部電極の端部に析出した電解めっき析出物が相互に接続されるように電解めっき析出物をめっき成長させる工程を含むことをさらに特徴としている。

前述したような内部電極の突出長さの制御は、外部電極を形成する工程の前に、積層体に対し、研磨剤を用いて研磨する工程を実施することによってなされることが好ましい。この研磨する工程では、好ましくは、サンドブラストまたはバレル研磨が適用される。

本発明に係る積層型電子部品の製造方法において、電解めっき工程が、給電端子を備える容器中に、積層体および導電性メディアを投入し、金属イオンを含むめっき液に浸漬させ、容器を回転させながら通電することにより、電解めっき析出物を析出させる工程を含む場合、容器の回転数は１０r.p.m.以上に選ばれることが好ましい。

電解めっき工程において、給電端子を備える容器中に、積層体を投入し、容器をめっき浴に浸漬させ、通電することにより、Ｎｉを主成分とするめっき析出物を析出させる場合、めっき浴のｐＨは２.５〜６.０であり、かつめっき浴はＮｉ錯体を生成する錯化剤を実質的に含まないことが好ましい。また、上述のように、Ｎｉを主成分とするめっき析出物を析出させる場合、めっき浴は、Ｎｉイオンに加えて、光沢剤を含むことが好ましい。光沢剤としては、構成元素に少なくとも硫黄を含むものが好適に用いられる。

本発明に係る積層型電子部品の製造方法において、電解めっき工程は、給電端子を備える容器中に、積層体を投入し、容器をめっき浴に浸漬させ、通電することにより、Ｃｕを主成分とするめっき析出物を析出させる工程を含んでいてもよい。

本発明は、また、積層された複数の絶縁体層と、絶縁体層間の界面に沿って形成された複数の内部電極とを含み、内部電極の各端部が所定の面に露出している、積層体と、積層体の所定の面に露出した複数の内部電極の各端部を互いに電気的に接続するように、積層体の所定の面上に形成される、外部電極とを備える、積層型電子部品にも向けられる。

本発明に係る積層型電子部品では、外部電極は実質的に電解めっき析出物からなり、積層体における内部電極が露出する所定の面において、絶縁体層の厚み方向に測定した、隣り合う内部電極間の間隔が２０μｍ以下であり、かつ所定の面に対する内部電極の突出長さが０．１μｍ以上であることを特徴としている。

本発明に係る積層型電子部品において、外部電極が複数のめっき層を備える場合、複数のめっき層のうち積層体の表面に最も近いめっき層の主成分はＮｉまたはＣｕであることが好ましい。

本発明に係る積層型電子部品において、複数の外部電極は、積層体の同一平面上に形成されていてもよい。

本発明によれば、ペースト電極層などを必要とせずとも、積層型電子部品の外部電極を実質的に電解めっき析出物のみで形成可能であるため、実効体積率に優れた積層型電子部品を簡便な工程にて得ることができる。

また、本発明において適用されるめっき方法は電解めっき法であるため、積層体への浸食性の低い電解めっき液、たとえばワット浴が使用可能であり、耐湿性に優れる積層型電子部品を得ることができる。

さらに、本発明によれば、電解めっき前の状態において、内部電極の端部が内部電極の露出面に十分に突出しているため、均質でより緻密なめっき層を効率的に形成することができる。

図１は、本発明にとって興味ある参考例としての積層型電子部品１の断面図である。 図２は、図１に示した積層体５の、内部電極３ａおよび３ｂが露出する部分を拡大して示す断面図である。 図３は、図２に示した内部電極３ａおよび３ｂの露出部分にめっき析出物１２ａおよび１２ｂが析出した状態を示す断面図である。 図４は、図３において析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂが成長していく状態を示す断面図である。 図５は、図４において成長しためっき析出物１２ａおよび１２ｂが一体化して第１のめっき層１０を形成しつつある状態を示す断面図である。 図６は、本発明の第１の実施形態を説明するためのもので、図２に相当する断面図である。 図７は、本発明の第２の実施形態を説明するためのもので、図６に相当する断面図である。 図８は、本発明の第３の実施形態による積層型電子部品２１の外観を示す斜視図である。 図９は、図８に示した積層型電子部品２１が基板２６上に実装された状態を示す断面図である。 図１０は、図１に示した積層型電子部品１が基板１４上に実装された状態を示す断面図。 図１１は、従来の積層型電子部品１０１の断面図である。

符号の説明

１，２１ 積層型電子部品
２ 絶縁体層
３，３ａ，３ｂ，４ 内部電極
５，２２ 積層体
６，７ 端面
８，９，２４，２５ 外部電極
１０ 第１のめっき層
１１ 第２のめっき層
１２ａ，１２ｂ めっき析出物
２３ 面

図１ないし図５を参照して、本発明にとって興味ある参考例としての積層型電子部品１およびその製造方法について説明する。

まず、図１に示すように、積層型電子部品１は、積層された複数の絶縁体層２と、絶縁体層２間の界面に沿って形成された複数の層状の内部電極３および４とを含む積層体５を備えている。積層型電子部品１が積層セラミックコンデンサを構成するとき、絶縁体層２は、誘電体セラミックから構成される。積層体５の一方および他方端面６および７には、それぞれ、複数の内部電極３および複数の内部電極４の各端部が露出していて、これら内部電極３の各端部および内部電極４の各端部を、それぞれ、互いに電気的に接続するように、外部電極８および９が形成されている。

外部電極８および９の各々は、実質的に電解めっき析出物から構成され、まず、内部電極３および４の露出する端面６および７上に形成される第１のめっき層１０と、その上に形成される第２のめっき層１１とを備えている。

最外層を構成する第２のめっき層１１は、半田に対し濡れ性が良好なことが求められるため、ＳｎやＡｕなどを主成分とすることが望ましい。また、第１のめっき層１０は、互いに電気的に絶縁された状態にある各々複数の内部電極３および４を互いに電気的に接続するとともに、はんだ接合時のはんだ食われを防止する役割を果たすことが求められるため、Ｎｉ等を主成分とするものが好ましい。

外部電極８および９の各々を構成するめっき層１０および１１は、通電処理を行なう電解めっきにより形成されたものであり、通電処理を行なわない無電解めっきで形成されたものではない。なお、無電解Ｎｉめっきの場合、リン酸系やホウ素系の還元剤を用いた場合、めっき析出物中にリンやホウ素が混入しているが、電解Ｎｉめっきの場合は、リンやホウ素は実質的に混入していない。

また、外部電極８および９は、前述のように、実質的に電解めっき析出物のみからなるもので、導電性ペースト膜、真空蒸着膜、スパッタ膜などを実質的に含まない。

次に、図１に示した積層型電子部品１の製造方法について、外部電極８および９の形成方法を中心に、図２ないし図５を参照しながら説明する。

図２は、図１に示した積層体５の、内部電極３が露出する一方の端面６付近を拡大して示す図である。図２には、外部電極８を形成する前の状態が示されている。多数存在する内部電極３のうち、図示した領域に位置する２つの内部電極を抽出して、それぞれに参照符号「３ａ」および「３ｂ」を付している。図２は、内部電極３が露出する端面６の近傍を任意に抽出して示したものであり、内部電極３の特定のものを示すものではない。そして、内部電極３ａおよび３ｂに代表される複数の内部電極３は、この時点では互いに電気的に絶縁された状態にある。

なお、他方の端面７およびそこに露出する内部電極４については、上述した端面６および内部電極３の場合と実質的に同様であるので、図示および説明を省略する。

図２において、絶縁体層２の厚み方向に測定した、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔を「ｓ」と規定する。さらに、積層体５の、内部電極３が露出する端面６に対する内部電極３ａおよび３ｂの各々の引っ込み長さを「ｄ」と規定する。なお、上記の引っ込み長さ「ｄ」は、露出した内部電極面の長手方向（図２の紙面に垂直な方向）についてある程度のばらつきを持っているため、ここで言う「ｄ」は長手方向のばらつきを加味した平均値である。

外部電極８を形成する前の積層体５にあっては、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔「ｓ」が１０μｍ以下であり、かつ、内部電極３ａおよび３ｂの各々の引っ込み長さ「ｄ」が１μｍ以下であることが必要である。

積層セラミックコンデンサを構成する積層型電子部品１において、代表的な例として、絶縁体層２がチタン酸バリウム系誘電体材料からなり、かつ内部電極３および４の主成分がＮｉやＣｕ等の卑金属からなるものがある。このとき、焼成後の積層体５においては、内部電極３および４が、積層体５の端面６および７より内側に比較的大きく引っ込んでいることが多い。このような場合、引っ込み長さ「ｄ」を１μｍ以下にするには、サンドブラスト処理やバレル研磨等の研磨処理を適用して、絶縁体層２を削るようにすればよい。

仮に、焼成後の積層体５にて内部電極３および４の引っ込み長さ「ｄ」が既に１μｍ以下であっても、内部電極３および４の表面の酸化膜を除去し、また、内部電極３および４の表面を荒らすために、上記のような研磨処理を施す方が望ましい。なぜなら、後述する電解めっき工程において、電解めっき析出物を析出しやすくすることができるからである。

次に、図２の状態において、電解めっきを行ない、図３に示すように、めっき析出物１２ａおよび１２ｂを析出させる。本参考例のように、積層型電子部品１がチップ状である場合、外部電極８および９の形成のための電解めっきを施すにあたっては、図示しないが、給電端子を備える容器中に、外部電極８および９を形成する前の積層体５および導電性メディアを投入し、金属イオンを含むめっき液に浸漬させた状態で、上記容器を回転、揺動または振動させながら通電するようにすることが好ましい。

上記のような電解めっき法の場合、導電性メディアを通じて、積層体５のうち導電性を有する部分、すなわち、内部電極３ａおよび３ｂの露出した部分のみに、電子を受け取った金属イオンが析出することになる。図３には、上記露出部分に析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂの様子が示されている。この状態における内部電極３ａおよび３ｂは、まだ互いに電気的に絶縁された状態のままである。

さらに通電を続けると、金属イオンの析出が進み、析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂがさらに成長する。このときの様子を図４に示す。析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂが大きくなるほど、導電性メディアとの衝突確率が高まり、金属イオンの析出速度が速まってくる。

そして、さらに通電を続けると、金属イオンの析出が進み、各々成長しためっき析出物１２ａとめっき析出物１２ｂとが互いに接触し、一体化する。この状態が進むと、露出した複数の内部電極３を互いに電気的に接続する第１のめっき層１０となる。このときの様子を図５に示す。

次に、この参考例のように、第２のめっき層１１がさらに形成される場合には、第１のめっき層１０の上に、通常知られている方法で電解めっきを行なえばよい。第２のめっき層１１を形成する段階では、めっきすべき場所が導電性を有する連続的な面と既になっているため、容易に第２のめっき層１１を形成することができる。

以上のように、図２ないし図５を参照して説明した外部電極８および９の形成方法は、いわば電解めっき法による析出力の高さ、展性の高さなどを利用したものである。そのため、析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂは、その成長とともに端面６および７と平行な方向へ広がりやすく、そのため、析出物１２ａと析出物１２ｂとは、互いに接触したとき、一体化されやすい。電解めっき法による析出力および展性は、めっき浴中の金属イオンの種類、濃度、通電の電流密度、添加剤などの諸条件の調整によって、より高めることも可能である。

前述したように、上述の電解めっき工程を実施する前の積層体５においては、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔「ｓ」が１０μｍ以下とされ、かつ、内部電極３ａおよび３ｂの引っ込み長さ「ｄ」が１μｍ以下とされる。

上記間隔「ｓ」が小さいほど、図３に示した工程から図４に示した工程において析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂが互いに接触するまでに必要とするめっき成長の長さが短くて済むため、第１のめっき層１０を形成しやすい。間隔「ｓ」が１０μｍを超えると、析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂが成長しても、これらが互いに接触する確率が急峻に低くなるため、望ましくない。

また、上記引っ込み長さ「ｄ」が１μｍ以下であると、前述の導電性メディアを用いた電解めっきを行なう際、導電性メディアが内部電極３ａおよび３ｂの露出部分に接触する確率が急峻に高くなるため、金属イオンが析出しやすくなり、めっき析出物１２ａおよび１２ｂの均質性が大きく向上する。

前述のように、電解めっきを実施するにあたって、容器を回転、揺動または振動させながら通電することが行なわれるが、これら容器の回転、揺動および振動の中でも、特に容器を回転させる方法が望ましい。そして、容器の回転数が１０r.p.m.以上であると、析出しためっき析出物１２ａおよび１２ｂが端面６と平行な方向に成長しやすいため、第１のめっき層１０が能率的に形成されやすく、好ましい。

第１めっき層１０の材質は、以下の理由により、Ｎｉを主成分とするものであることが望ましい。通常、積層型セラミック電子部品では、そのセラミック成分の溶出抑制の必要性から、強酸性または強アルカリ性のめっき浴を用いることができず、弱酸性ないし中性ないし弱アルカリ性のめっき浴が用いられる。この場合、めっき析出金属はイオンの状態にて不安定なことが多く、この不都合を回避するため、錯化剤を用いて錯体を形成させることが多い。しかしながら、本参考例のように、積層体５の端面６および７に直接めっき層１０を形成するような場合には、この錯化剤が絶縁体層２と内部電極３および４との界面に沿って浸入し、セラミック成分または内部電極材料を溶解してしまう懸念がある。そのため、錯化剤を含まないイオン浴が望ましい。そこで、弱酸性にて錯化剤を含まないイオン浴を作製しやすいめっき浴として、たとえば、ｐＨが２.５〜６.０のＮｉめっき用ワット浴があり、これを用いて、Ｎｉめっきを施すことが望ましい。

また、第１めっき層１０が電解Ｎｉめっきによって形成される場合、電解Ｎｉめっきを行なうためのＮｉめっき浴には、Ｎｉイオンに加え、光沢剤が含まれることが好ましい。この光沢剤は、その種類によって作用が様々であるが、第１のめっき層１０の形成を促進するものであり、より薄い膜厚にて十分な被覆率を有する第１のめっき層１０を形成することができる。

この光沢剤は、（１）横方向へのめっき析出力を高める、（２）皮膜の展性を高める、（３）皮膜を平滑化し凹部への被覆性を高める、などの作用がある。いずれの作用が生じても、めっき析出物が横方向へ成長し、第１のめっき層１０が形成されやすくなる。また、副次的には、（４）ミクロな凹部を皮膜で埋め、密着力を高める、（５）皮膜応力を低減し、皮膜剥がれを防止する、などの作用効果も奏する。

光沢剤は、構成元素に硫黄を含むものが望ましく、とりわけ、スルホ基を有するものが好ましい。

あるいは、第１のめっき層１０の材質は、Ｃｕを主成分とするものであることも望ましい。Ｃｕは弱酸性下では錯化剤を用いないイオン浴を作製しにくいが、Ｎｉと比較してめっき析出力に富み、つきまわり性が良いため、被覆力が高く、連続な膜を形成しやすい。このＣｕの作用は、Ｃｕを主成分とするめっき層１０の形成後に熱処理を行なうことによりさらに顕著になる。

外部電極８および９は、図示した参考例のように、必ずしも２層構造である必要はなく、１層構造でもよく、あるいは３層以上の構造でもよい。たとえば、第１、第２、第３のめっき層を、Ｃｕめっき層、Ｎｉめっき層、Ｓｎめっき層の順に形成する３層構造や、第１、第２、第３、第４のめっき層を、Ｎｉめっき層、Ｃｕめっき層、Ｎｉめっき層、Ｓｎめっき層の順に形成する４層構造などが挙げられる。

図６は、本発明の第１の実施形態を説明するための図２に相当する図である。図６において、図２に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

第１の実施形態では、簡単に言えば、内部電極３ａおよび３ｂが端面６から突出していることを特徴としている。より具体的には、端面６に対する内部電極３ａおよび３ｂの各々の突出長さ「ｐ」が０．１μｍ以上であることを特徴としている。そして、この実施形態の場合には、積層体５の端面６において、絶縁体層２の厚み方向に測定した、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔「ｓ」は、１０μｍ以下と短くする必要はなく、２０μｍ以下であれば十分である。

なお、上記の突出長さ「ｐ」は、露出した内部電極面の長手方向（図６の紙面に垂直な方向）についてある程度のばらつきを持っているため、ここで言う「ｐ」は長手方向のばらつきを加味した平均値である。

上述のように、内部電極間間隔「ｓ」および突出長さ「ｐ」を選ぶことにより、外部電極形成のための電解めっきを実施するとき、導電性メディアの内部電極３ａおよび３ｂへの接触確率を、前述の参考例の場合に比べても、より向上させることができる。

なお、他方の端面７およびそこに露出する内部電極４（図１参照）についても、上述した端面６および内部電極３の場合と実質的に同様であるので、図示および説明を省略する。

内部電極３ａおよび３ｂを端面６から突出させるためには、研磨の強さを強くしたり、また、研磨剤に金属を混ぜて研磨剤の硬度を上げたりするなどの方法を採用すればよい。特に、絶縁体層２がセラミックからなる場合は、セラミックの方が内部電極３ａおよび３ｂより削れやすいため、サンドブラストやバレル研磨の工夫によって、内部電極３ａおよび３ｂを突出させた状態を容易に得ることができる。また、レーザー研磨を用いると、セラミックを選択的かつ効果的に削ることができるので、内部電極３ａおよび３ｂを突出させた状態をより容易に得ることができる。

図７は、本発明の第２の実施形態を説明するための図６に相当する図である。図７において、図６に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図７に示した実施形態においても、積層体５の端面６において、絶縁体層２の厚み方向に測定した、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔「ｓ」が２０μｍ以下であり、かつ端面６に対する内部電極３ａおよび３ｂの各々の突出長さ「ｐ」が０．１μｍ以上であるという条件を満たしている。

図７を参照して説明する実施形態は、図６に示した工程の後に、必要に応じて実施されるものである。すなわち、内部電極３ａおよび３ｂの端部が、端面６から十分に突出している場合、さらに研磨を続けると、図７に示すように、内部電極３ａおよび３ｂの突出した端部が押圧されて、端面６と平行な方向へ広がっていく。その結果、端面６に対する内部電極３ａおよび３ｂの各々の突出長さ「ｐ」が、不所望にも、図６に示した状態の場合に比べて短くなるものの、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔「ｓ」は、有利にも、図６に示した状態の場合に比べて短くなる。

上述のような場合、電解めっき時において、析出した電解めっき析出物を成長させるべき距離を実質的に短くすることができる。したがって、めっき析出物の均質性が上がり、また、めっき効率も大きく向上する。また、本実施形態によれば、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間に位置する絶縁体層２の厚みが比較的厚くても、隣り合う内部電極３ａおよび３ｂ間の間隔「ｓ」を短くすることができる。

図８は、本発明の第３の実施形態による積層型電子部品２１の外観を示す斜視図である。

図８に示される積層型電子部品２１は、積層体２２を備える。積層型電子部品２１は、積層体２２の特定の面２３に、複数の、たとえば２つの外部電極２４および２５が形成されていることを特徴としている。

図示を省略するが、積層体２２は、積層された複数の絶縁層と、絶縁体層間の界面に沿って形成された複数の内部電極とを含んでいる。内部電極の各端部は、外部電極２４および２５の形成前の積層体２２の上述の面２３に露出していて、外部電極２４および２５は、複数の内部電極の各端部を互いに電気的に接続するように形成されている。この積層型電子部品２１が積層セラミックコンデンサである場合、外部電極２４および２５の間で静電容量を取得できるように構成される。

外部電極２４および２５は、図１の積層型電子部品１の場合と同様、実質上、電解めっき析出物のみで構成される。

図８に示される積層型電子部品２１を製造するため、仮に外部電極２４および２５をペースト電極層で形成すると、その工程が非常に煩雑となる。なぜなら、積層体２２の外表面の、外部電極２４および２５を形成すべき箇所以外の領域をマスキングする必要があり、たとえばスクリーン印刷など煩雑な工程が必要となるためである。これに対して、本実施形態のように、積層体２２の所定の面２３に露出した複数の内部電極の端部に、直接、電解めっき析出物を析出させる場合には、特にマスキングをする必要がないため、工程が非常に簡便である。すなわち、積層型電子部品２１は、上述したような電解めっき法を用いるからこそ、効率的に製造することができる。

図９には、図８に示した積層型電子部品２１が基板２６上に実装された状態が示されている。

基板２６の表面には、端子２７および２８が形成されている。これら端子２７および２８に、それぞれ、積層型電子部品２１に備える外部電極２４および２５が半田２９および３０を介して接合されている。この実装状態において、半田２９および３０は、外部電極２４および２５と端子２７および２８との間にのみ存在している。

一方、図１０には、図１に示した積層型電子部品１が基板１４上に実装された状態が示されている。

図１に示される積層型電子部品１の場合には、その外部電極８および９が、互いに対向する平行な面上にあり、同一平面上には存在しない。そのため、積層型電子部品１が基板１４上に実装された状態において、外部電極８および９が位置する面と、基板１４上の端子１５および１６が位置する面とが、略垂直に交わるような位置関係にある。このような場合、外部電極８および９と端子１５および１６とを接合するための半田１７および１８には、図１０に示すように、ある程度以上の厚みをもったフィレット形状が付与される。

このようなことから、前述の図９に示した実装状態によれば、図１０に示した実装状態と比較して、外部電極２４および２５が同一平面上にあるため、半田２９および３０がフィレット形状を形成せず、その分、基板２６への実装密度を高くすることができる。

また、積層型電子部品２１が積層セラミックコンデンサである場合、図９のように実装された状態にて半田２９および３０の量が少ないと、等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）を低くすることができる。これによって、コンデンサの充放電時における位相のシフト量が小さくなり、特に高周波用途において実用的である。このことから、積層型電子部品２１において採用された構造は、低ＥＳＬ対応積層コンデンサにおいて好適に用いることができる。また、外部電極２４および２５が電解めっき析出物のみをもって形成されていることも、低ＥＳＬ化にとって有効に働く。

以上、本発明を、図示した実施形態に関連して説明したが、本発明の範囲内において、その他種々の変形例が可能である。

たとえば、本発明が適用される積層型電子部品としては、積層チップコンデンサが代表的であるが、その他、積層チップインダクタ、積層チップサーミスタなどにも適用可能である。

したがって、積層型電子部品に備える絶縁体層は、電気的に絶縁する機能を有していればよく、その材質は特に問われるものではない。すなわち、絶縁体層は、誘電体セラミックからなるものに限らず、その他、圧電体セラミック、半導体セラミック、磁性体セラミック、樹脂などからなるものであってもよい。

以下、本発明の範囲を決定するため、または本発明による効果を確認するために実施した実験例について説明する。

［実験例１］
実験例１では、図１に示すような積層型電子部品のための積層体において、図２または図６に示した、内部電極間間隔「ｓ」および引っ込み長さ「ｄ」または突出長さ「ｐ」を種々に変えたものを用意し、各々の端面に、直接、Ｎｉめっき層を形成し、さらにその上に、Ｓｎめっき層を形成して、めっきの進行状況を調査した。

より詳細には、被めっき物として、長さ３.２ｍｍ、幅１.６ｍｍおよび厚み１.６ｍｍの積層セラミックコンデンサ用積層体であって、絶縁体層がチタン酸バリウム系誘電体材料からなり、内部電極がＮｉを主成分とするものを用意した。そして、隣り合う内部電極間の間隔「ｓ」については、最も大きい箇所で測定して、表１に示すように、１０μｍのものと１３μｍのものとの２種類を用意した。なお、内部電極の平均厚みは１．０μｍであった。

これら２種類の積層体を、アルミナ系研磨粉を用いてサンドブラスト処理を行ない、内部電極が露出する積層体の端面に対する内部電極の引っ込み長さ「ｄ」または突出長さ「ｐ」を調節し、表１に示すように、引っ込み長さ「ｄ」については、最も大きい箇所で測定して、２μｍのものと１μｍのものとの２種類のものを作製し、突出長さ「ｐ」については、最も短い箇所で測定して、１μｍのものを作製した。なお、引っ込み長さ「ｄ」を有する試料については、強度０．２５ＭＰａのサンドブラストを実施し、その時間を変えることにより、引っ込み長さ「ｄ」を制御した。突出長さ「ｐ」を有する試料については、強度０．５０ＭＰａのサンドブラストを実施し、その時間を変えることにより、突出長さ「ｐ」を制御した。

サンドブラスト終了後は、積層体より研磨粉を洗浄除去し、乾燥を行なった。

次に、上記積層体を、容積３００ｃｃの回転バレル中に投入し、それに加えて、直径０.６ｍｍの金属メディアを投入した。そして、回転バレルを、ｐＨを４.２に調整した浴温６０℃のＮｉめっき用ワット浴に浸漬させ、回転数６０r.p.m.にて回転させながら、電流密度０.０４Ａ／ｄｍ²にて３００分間通電した。このようにして、内部電極の露出する積層体の端面に、厚み４.０μｍのＮｉめっき層を形成した。

次いで、上記Ｎｉめっき層を形成した積層体の入った回転バレルを、ｐＨを５．０に調整した浴温３３℃のＳｎめっき浴（ディップソール社製Ｓｎ−２３５）に浸漬させ、回転数１２r.p.m.にて回転させながら、電流密度０.１Ａ／ｄｍ²にて６０分間通電した。このようにして、Ｎｉめっき層の上に厚み４.０μｍのＳｎめっき層を形成した。

以上のようにして、積層体に対して、ペースト電極層などを形成せずに、直接、電解めっき層を形成してなる外部電極を備える、各試料に係る積層セラミックコンデンサを得た。

得られた外部電極を顕微鏡にて観察し、めっき不着の面積割合を測定した。また、めっき不着率が０％の試料に関しては、めっき不着率が０％になるまでに要する時間を計測した。これらの結果を表１に示す。

なお、各試料に係る積層セラミックコンデンサの電気特性や素子構造については、ペースト電極層を備える従来品と比較して、特に差異は生じなかった。

試料１および２では、内部電極の端部が積層体の端面に対して引っ込みすぎていたため、めっき不着率が高い結果となった。これに対し、試料３では、引っ込み長さ「ｄ」が１μｍであったため、めっき不着率を０％にすることができた。ただし、試料４のように、引っ込み長さ「ｄ」が１μｍであるが、隣り合う内部電極間間隔「ｓ」が１０μｍを超える場合には、めっき不着が生じた。

また、試料５および６では、内部電極の端部が露出面に対して突出していたため、試料３と比較して、めっき層形成の所要時間を短く、めっき効率が高かった。また、試料６のように、内部電極間間隔「ｓ」が１３μｍと大きくても、めっき不着率を０％とすることができた。

［実験例２］
実験例２では、積層型電子部品のための積層体の端面に、直接、Ｎｉめっき層を形成するにあたって、Ｎｉめっき用ワット浴に種々の光沢剤を添加し、それらの効果を調査した。

被めっき物として、実験例１の場合と同じ積層セラミックコンデンサ用積層体を用意した。なお、この積層体の、隣り合う内部電極間の間隔「ｓ」については、最も大きい箇所で測定して、１０μｍであった。

次に、この積層体に対してサンドブラスト処理を行ない、内部電極の露出する積層体の端面に対する内部電極の引っ込み長さ「ｄ」を、最も大きい箇所で０.１μｍとした。

他方、表２に示すように、試料１１〜１９の各々となるべき、種々の光沢剤を添加したＮｉめっき用のワット浴を９種類用意した。表２には、光沢剤の製品名、主成分、および、めっき浴への配合の内容が示されている。なお、試料２０では、めっき浴に光沢剤を入れなかった。

次に、試料１１〜２０の各々に係るめっき浴を用いて、積層体の端面上にＮｉめっき膜を形成するため、上記積層体を、容積３００ｃｃの回転バレル中に投入し、それに加えて、直径０.６ｍｍの金属メディアを投入した。そして、回転バレルを、表２に示す試料１１〜２０の各々に係るＮｉめっき用ワット浴（ｐＨ：４.２、浴温：６０℃）に浸漬させ、回転数６０r.p.m.にて回転させながら、電流密度０.０４Ａ／ｄｍ²にて通電した。通電は、Ｎｉめっき析出物が連続的な膜に成長し、その被覆率が９５％になった時点で停止した。

この時点でのＮｉめっき膜の厚みを測定した。この膜厚が表２に示されている。なお、上記被覆率とは、内部電極が露出している端面において、前述の図２ないし図５に順次示した工程を経て、めっき皮膜が形成されるべき領域が、すべてめっき皮膜で被覆された場合を１００％としたときの比である。

試料１１〜１９に係るめっき膜の厚みは、２.５〜３.６μｍであり、光沢剤を添加しなかった試料２０と比較して薄くなった。すなわち、光沢剤を添加することにより、連続的なＮｉめっき膜を、薄い膜厚にて効率的に形成できることがわかった。

また、この光沢剤は、前述のとおり、（１）横方向へのめっき析出力を高める、（２）皮膜の展性を高める、（３）皮膜を平滑化し凹部への被覆性を高める、などの作用がある。いずれの作用が生じても、めっき析出物が横方向へ成長し、めっき層が形成されやすくなる。また、副次的には、（４）ミクロな凹部を皮膜で埋め、密着力を高める、（５）皮膜応力を低減し、皮膜剥がれを防止する、などの作用効果も奏する。

試料１１に係る光沢剤によれば、主に上記（２）および（５）の作用・効果が見られた。同様に、試料１２、１３および１４に係る光沢剤によれば、（１）、（２）、（３）および（５）の作用・効果、試料１５、１６および１７に係る光沢剤によれば、（１）、（２）および（４）の作用・効果、試料１８に係る光沢剤によれば、（１）および（３）の作用・効果、ならびに、試料１９に係る光沢剤によれば、（１）、（２）および（３）の作用・効果がそれぞれ見られた。

［実験例３］
実験例３では、図８に示すような構造を有する積層セラミックコンデンサ用積層体の内部電極が露出する面に対し、直接、Ｃｕめっき層を形成し、さらにＮｉめっき層およびＳｎめっき層を形成して、積層セラミックコンデンサを実際に製造した。

より詳細には、被めっき物として、長さ３.２ｍｍ、幅１.６ｍｍおよび厚み１.６ｍｍの各寸法を有し、長さ方向寸法と厚み方向寸法とにより規定される２面のうちの１面が、外部電極を形成するべき面とされ、この面における所定の２箇所に内部電極が露出している、積層セラミックコンデンサ用積層体であって、絶縁体層がチタン酸バリウム系誘電体材料からなり、内部電極がＮｉを主成分とするものを用意した。この積層体において、絶縁体層の厚み方向に測定した、隣り合う内部電極間の間隔「ｓ」は、最も大きい箇所で１０μｍであった。なお、内部電極の平均厚みは１．０μｍであった。

次に、上記積層体に対して、バレル研磨を行ない、内部電極の露出する面に対する内部電極の引っ込み長さ「ｄ」を、最も大きい箇所で０.１μｍとした。

次に、上記積層体を、容積３００ｃｃの回転バレル中に投入し、それに加えて、直径０.４ｍｍの金属メディアを投入した。そして、回転バレルを、ｐＨを８.５に調整した浴温２５℃のＣｕめっき用ストライク浴に浸漬させ、回転数５０r.p.m.にて回転させながら、電流密度０.１１Ａ／ｄｍ²にて６０分間通電して、内部電極の露出する積層体の表面に、直接、厚み０.７μｍＣｕめっき層を形成した。

なお、上記Ｃｕめっき用ストライク浴は、１４ｇ／Ｌのピロリン酸銅、１２０ｇ／Ｌのピロリン酸カリウム、および１０ｇ／Ｌの蓚酸カリウムを含むものであった。

次いで、上記Ｃｕめっき層を形成した積層体の入った回転バレルを、ｐＨを８.８に調整した浴温２５℃のＣｕめっき用ピロリン酸浴（上村工業社製ピロブライトシステム）に浸漬させ、回転数５０r.p.m.にて回転させながら、電流密度０.３０Ａ／ｄｍ²にて６０分間通電した。このようにして、上記Ｃｕめっき層の上に、さらにＣｕめっき層を形成し、Ｃｕめっき層の厚みは合計１０μｍとなった。

さらに、上記Ｃｕめっき層を形成した積層体の入った回転バレルを、ｐＨを４.２に調整した浴温６０℃のＮｉめっき用ワット浴に浸漬させ、回転数６０r.p.m.にて回転させながら、電流密度０.０４Ａ／ｄｍ²にて３００分間通電した。このようにして、Ｃｕめっき層の上に、厚み２.５μｍのＮｉめっき層を形成した。

次いで、上記Ｎｉめっき層を形成した積層体の入った回転バレルを、ｐＨを５．０に調整した浴温３３℃のＳｎめっき浴（ディップソール社製Ｓｎ−２３５）に浸漬させ、回転数１２r.p.m.にて回転させながら、電流密度０.１Ａ／ｄｍ²にて６０分間通電した。このようにして、Ｎｉめっき層の上に、厚み４.０μｍのＳｎめっき層を形成した。

以上のようにして、積層体に対して、ペースト電極層などを形成せずに、またマスキングも必要とせず、直接、外部電極となるべきめっき層を形成することができた。そして、このように製造された積層セラミックコンデンサの電気特性や素子構造に関しては、外部電極においてペースト電極層を含む従来品と比較して、特に差異はなかった。また、外部電極におけるめっき不着率はほぼ０％であった。

Claims (13)

1. 積層された複数の絶縁体層と、前記絶縁体層間の界面に沿って形成された複数の内部電極とを含み、前記内部電極の各端部が所定の面に露出している、積層体を用意する工程と、
   前記積層体の前記所定の面に露出した複数の前記内部電極の各端部を互いに電気的に接続するように、前記積層体の前記所定の面上に外部電極を形成する工程と
   を含む、積層型電子部品の製造方法であって、
   前記積層体を用意する工程において用意される前記積層体は、前記内部電極が露出する前記所定の面において、隣り合う前記内部電極が互いに電気的に絶縁されているとともに、前記絶縁体層の厚み方向に測定した、隣り合う前記内部電極間の間隔が２０μｍ以下であり、かつ前記所定の面に対する前記内部電極の突出長さが０．１μｍ以上であり、
   前記外部電極を形成する工程は、前記積層体を用意する工程において用意された前記積層体の前記所定の面に露出した複数の前記内部電極の端部に対し、直接、電解めっきを行なう、電解めっき工程を備え、
   前記電解めっき工程は、複数の前記内部電極の端部に析出した電解めっき析出物が相互に接続されるように前記電解めっき析出物をめっき成長させる工程を含む、
   積層型電子部品の製造方法。
2. 前記外部電極を形成する工程の前に、前記積層体に対し、研磨剤を用いて研磨する工程をさらに含む、請求項１に記載の積層型電子部品の製造方法。
3. 前記研磨する工程は、サンドブラストまたはバレル研磨を実施する工程を含む、請求項２に記載の積層型電子部品の製造方法。
4. 前記電解めっき工程は、給電端子を備える容器中に、前記積層体および導電性メディアを投入し、金属イオンを含むめっき液に浸漬させ、前記容器を回転させながら通電することにより、前記電解めっき析出物を析出させる工程を含み、前記容器の回転数が、１０r.p.m.以上に選ばれる、請求項１に記載の積層型電子部品の製造方法。
5. 前記電解めっき工程は、給電端子を備える容器中に、前記積層体を投入し、前記容器をめっき浴に浸漬させ、通電することにより、Ｎｉを主成分とするめっき析出物を析出させる工程を含む、請求項１に記載の積層型電子部品の製造方法。
6. 前記めっき浴のｐＨは２.５〜６.０であり、かつ前記めっき浴はＮｉ錯体を生成する錯化剤を実質的に含まない、請求項５に記載の積層型電子部品の製造方法。
7. 前記めっき浴は光沢剤を含む、請求項５に記載の積層型電子部品の製造方法。
8. 前記光沢剤は、構成元素に少なくとも硫黄を含む、請求項７に記載の積層型電子部品の製造方法。
9. 前記電解めっき工程は、給電端子を備える容器中に、前記積層体を投入し、前記容器をめっき浴に浸漬させ、通電することにより、Ｃｕを主成分とするめっき析出物を析出させる工程を含む、請求項１に記載の積層型電子部品の製造方法。
10. 積層された複数の絶縁体層と、前記絶縁体層間の界面に沿って形成された複数の内部電極とを含み、前記内部電極の各端部が所定の面に露出している、積層体と、前記積層体の前記所定の面に露出した複数の前記内部電極の各端部を互いに電気的に接続するように、前記積層体の前記所定の面上に形成される、外部電極とを備える、積層型電子部品であって、
    前記外部電極は実質的に電解めっき析出物からなり、
    前記積層体における前記内部電極が露出する前記所定の面において、前記絶縁体層の厚み方向に測定した、隣り合う前記内部電極間の間隔が２０μｍ以下であり、かつ前記所定の面に対する前記内部電極の突出長さが０．１μｍ以上である、
    積層型電子部品。
11. 前記外部電極は複数のめっき層を備え、複数の前記めっき層のうち前記積層体の表面に最も近いめっき層の主成分がＮｉである、請求項１０に記載の積層型電子部品。
12. 前記外部電極は複数のめっき層を備え、複数の前記めっき層のうち前記積層体の表面に最も近いめっき層の主成分がＣｕである、請求項１０に記載の積層型電子部品。
13. 複数の前記外部電極が、前記積層体の同一平面上に形成されている、請求項１０に記載の積層型電子部品。

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