JP5228890B2 - 電子部品およびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、電子部品およびその製造方法に関するもので、特に、外部電極が部品本体の表面の特定の領域上に直接めっきを施すことによって形成された、電子部品およびその製造方法に関するものである。

この発明にとって興味ある外部電極形成方法がたとえば特開昭６３‐１６９０１４号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１では、たとえば積層セラミックコンデンサの外部電極の形成方法が記載されている。より詳細には、積層セラミックコンデンサに備える部品本体は、互いに対向する１対の主面、互いに対向する１対の側面および互いに対向する１対の端面を有する直方体状をなしており、内部電極の端縁は上記端面上に露出している。外部電極は、部品本体の端面上に露出した内部電極の端縁を短絡するように、無電解めっきによって形成される。

特許文献１では、外部電極が部品本体の端面上にのみ形成された構造が開示されている。しかしながら、外部電極が部品本体の端面上にのみ形成された積層セラミックコンデンサは、表面実装性に劣る。表面実装性を向上させるには、外部電極を、部品本体の端面上だけでなく、主面および側面の各一部であって端面に隣接する部分上にまで延びるように形成する必要がある。

部品本体の表面に直接めっきを施すことにより外部電極を形成する場合、めっき成長力の高いめっき液およびめっき条件を用いることにより、めっき膜を、部品本体の端面上だけでなく、主面および側面の各一部であって端面に隣接する部分上にまで成長させることが可能ではある。しかし、めっき膜の成長の到達点、すなわち部品本体の主面および側面上での回り込み部分の端縁を所望の位置にばらつきなく制御することは困難である。

なお、特許文献１に記載の技術では、外部電極の形成のために無電解めっきを適用しているが、電解めっきを適用した場合にも同様のことが言える。
特開昭６３‐１６９０１４号公報

そこで、この発明の目的は、上述のような問題を解決し得る、すなわち、外部電極が部品本体の表面に直接めっきを施すことにより形成される場合において、外部電極となるめっき膜の端縁の位置を良好に制御し得る、電子部品およびその製造方法を提供しようとすることである。

この発明は、部品本体と、部品本体の表面の特定の領域上に形成された外部電極とを備え、外部電極が、部品本体の表面に直接めっきを施すことにより形成され、部品本体は、互いに対向する１対の主面、互いに対向する１対の側面および互いに対向する１対の端面を有する実質的に直方体状をなしており、外部電極は、１対の端面上ならびに主面および側面の各一部であって各端面に隣接する各部分上に形成された、そのような電子部品にまず向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、部品本体の主面および側面上には、上記特定の領域を区画する位置において部品本体を周回するように段差が設けられ、特定の領域からの段差における立ち上がる壁面が与える高さまたは深さは、２〜２００μｍに選ばれ、高さまたは深さは、部品本体の１対の主面間の寸法の１／２０以下とされ、外部電極の端縁は、段差の部分に位置されていることを特徴としている。

この発明において、段差は、部品本体の表面の特定の領域から所定の高さまでほぼ垂直に立ち上がる壁面をもって形成されていても、部品本体の表面の特定の領域から所定の深さまでほぼ垂直に垂れ下がる壁面をもって形成されていてもよい。

この発明において、より好ましくは、部品本体が、主面方向に延びながら積層された複数の電気絶縁層および電気絶縁層間の特定の界面に沿って形成された内部電極をもって構成される積層構造を有し、内部電極の端縁が部品本体の少なくとも一方の端面上に露出しており、外部電極は、内部電極の露出した端縁を覆うように形成される。

この発明は、また、部品本体と、部品本体の表面の特定の領域上に形成された外部電極とを備え、部品本体は、互いに対向する１対の主面、互いに対向する１対の側面および互いに対向する１対の端面を有する実質的に直方体状をなしており、外部電極は、１対の端面上ならびに主面および側面の各一部であって各端面に隣接する各部分上に形成された、電子部品を製造する方法にも向けられる。

この発明に係る電子部品の製造方法は、主面および側面上の、外部電極を形成すべき特定の領域を区画する位置において周回するように段差が設けられ、上記特定の領域からの段差における立ち上がる壁面が与える高さまたは深さが、２〜２００μｍに選ばれ、この高さまたは深さが、部品本体の１対の主面間の寸法の１／２０以下とされた、部品本体を用意する工程と、部品本体の表面に直接めっきを施すことにより、上記特定の領域に外部電極となるめっき膜を析出させる、めっき工程とを備える。そして、めっき工程は、段差に向かってめっき膜を成長させる工程と、段差の部分でめっき膜の成長を実質的に停止または遅延させる工程とを含むことを特徴としている。

この発明に係る電子部品の製造方法において、好ましくは、部品本体は、主面方向に延びながら積層された複数の電気絶縁層および電気絶縁層間の特定の界面に沿って形成された内部電極をもって構成される積層構造を有し、内部電極の端縁が部品本体の少なくとも一方の端面上に露出している。そして、めっき工程において、めっき膜は、内部電極の露出した端縁を析出の開始点としかつ段差の部分を終端点としながら、内部電極の露出した端縁を覆うとともに、１対の端面上ならびに主面および側面の各一部であって各端面に隣接する各部分上に形成される。

この発明によれば、外部電極となるめっき膜の成長を、段差の部分で実質的に停止または遅延させることができるので、めっき膜が形成される領域を良好な精度をもって制御することができる。したがって、電解めっきが適用される場合には、めっき膜の形成領域を規定するための下地の導体膜の形成が不要となり、他方、無電解めっきが適用される場合には、特定の領域に対する触媒処理を行なうことが不要となり、これらのことから、外部電極形成のためのコストを低減することができる。

また、この発明によれば、電子部品が直方体状の部品本体を備え、外部電極が１対の端面上ならびに主面および側面の各一部であって各端面に隣接する各部分上に形成されるが、外部電極の、主面および側面の各一部上に回り込む部分の寸法精度を高めることができるので、電子部品の表面実装工程を高い精度および能率性をもって実施することができる。

図１ないし図４は、この発明の第１の実施形態を説明するためのものである。ここで、図１は、電子部品１の外観を示す正面図であり、図２は、図１に示した外部電極の形成前の段階にある電子部品１に備える部品本体２を示す正面図であり、図３は、図２に示した部品本体２の斜視図であり、図４は、図１の部分Ａを拡大して示す断面図である。

電子部品１は、たとえば積層セラミックコンデンサを構成している。部品本体２は、互いに対向する１対の主面４および５、互いに対向する１対の側面６および７ならびに互いに対向する１対の端面８および９を有する実質的に直方体状をなしている。

また、部品本体２は、図３に示されるように、主面４および５方向に延びながら積層された複数の電気絶縁層としての複数の誘電体セラミック層１０およびこれら誘電体セラミック層１０間の特定の界面に沿って形成された複数の内部電極１１をもって構成される積層構造を有している。図３には、内部電極１１の端縁が部品本体２の一方の端面８上に露出している状態が図示されているが、部品本体２において、一方の端面８に端縁を露出させる内部電極１１と他方の端面９に端縁を露出させる内部電極１１とが交互に配置されている。

外部電極３は、上述した内部電極１１の露出した端縁を覆うように、１対の端面８および９上に形成されるばかりでなく、主面４および５と側面６および７との各一部であって端面８および９の各々に隣接する各部分上にも回り込むように形成される。このような外部電極３は、部品本体２の表面に直接めっきを施すことにより形成されたものである。

以下に、この発明の特徴となる構成について説明する。

部品本体２の表面には、外部電極３を形成すべき特定の領域を区画する位置に段差１２が設けられ、図４によく示されているように、外部電極３の端縁１３は、この段差１２の部分に位置されている。より具体的には、段差１２は、部品本体２の上記特定の領域から所定の高さＨまでほぼ垂直に立ち上がる壁面１４をもって形成されている。また、段差１２は、部品本体２を周回するように主面４および５ならびに側面６および７上に設けられている。

上述した段差１２における壁面１４が与える高さＨは、２〜２００μｍに選ばれることが好ましい。なお、図１ないし図３では、上記高さＨは誇張されて示されている。また、この高さＨの実際の上限値は、上記２００μｍを上限とする範囲内において、電子部品のサイズや規格により適宜設定すればよい。たとえば、図示した電子部品１のように、直方体型の２端子のチップ部品の場合、段差の高さＨは厚み（１対の主面４および５間の寸法）の１／２０以下に抑えることが望ましい。このことは、後述する第２の実施形態における深さＤについても同様である。

電子部品１を製造するため、まず、上述のような段差１２が設けられた部品本体２が用意される。

次に、部品本体２の表面に直接めっきを施すことにより、内部電極１１の露出した端縁を覆うとともに、１対の端面８および９上ならびに主面４および５と側面６および７との各一部であって端面８および９の各々に隣接する各部分上に、外部電極３となるめっき膜を析出させる、めっき工程が実施される。このめっき工程において、電解めっきが適用されても、無電解めっきが適用されてもよい。

上述のめっき工程では、外部電極３となるめっき膜は、まず、内部電極１１の露出した端縁を析出の開始点とし、複数の内部電極１１の各々の露出した端縁を覆いながら、内部電極１１の各々の露出した端縁上にそれぞれ析出しためっき析出物同士が架橋するように成長し、端面８および９上において連続的に延びる状態となる。

さらにめっき処理を続けると、めっき膜は、主面４および５ならびに側面６および７の各一部であって端面８および９の各々に隣接する各部分上において、段差１２に向かって成長し、回り込み部分１６を形成する。そして、段差１２の部分でめっき膜の成長が実質的に停止または遅延する。したがって、この段階で、めっき処理工程を終えれば、外部電極３となるめっき膜の端縁を、段差１２の部分に安定して位置させることができる。すなわち、めっき処理工程を終える時点の制御をそれほど厳密に行なわなくても、めっき膜の端縁の位置を高精度に制御することができ、その結果、外部電極３となるめっき膜の回り込み部分１６の寸法精度を高めることができる。

上述のように、めっき膜の成長が段差１２の部分で実質的に停止または遅延する明確な理由は明らかではないが、次のように推測することができる。段差１２の部分では、めっき膜の成長方向が、限られた距離の範囲内で、２回ほぼ直角に曲げられることになり、めっき膜の成長が実質的に停止または遅延するものと推測される。

図５ないし図７は、この発明の第２の実施形態を説明するためのものである。ここで、図５は図１に対応し、図６は図２に対応し、図７は図４に対応している。図５ないし図７において、図１、図２および図４に示す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２の実施形態では、電子部品１ａに備える部品本体２ａに設けられる段差１２ａが、部品本体２ａの表面の外部電極３が形成されるべき領域から所定の深さＤまでほぼ垂直に垂れ下がる壁面１７をもって形成されていることを特徴としている。その他の構成は、前述の第１の実施形態の場合と実質的に同様である。

すなわち、外部電極３となるめっき膜は、第１の実施形態の場合と同様、内部電極１１（図３参照）の露出した端縁を析出の開始点としかつ段差１２ａの部分を終端点としながら、内部電極１１の露出した端縁を覆うとともに、１対の端面８および９上ならびに主面４および５と側面６および７との各一部であって端面８および９の各々に隣接する各部分上に形成される。

めっき膜を析出させるめっき工程では、めっき膜の成長が段差１２ａの部分で実質的に停止または遅延するため、めっき膜の回り込み部分１６の寸法精度を高めることができることは、第１の実施形態の場合と同様である。

また、上述した段差１２ａにおける壁面１７が与える深さＤは、２〜２００μｍに選ばれることが好ましい。なお、図５および図６では、上記深さＤは誇張されて示されている。

図８および図９は、それぞれ、この発明の第３および第４の実施形態を説明するための図２または図６に対応する図である。図８および図９において、図２または図６に示す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８に示す第３の実施形態では、部品本体２ｂを周回するように、主面４および５ならびに側面６および７上に突条１８が設けられ、この突条１８の一方側に、立ち上がる壁面１４をもって段差１２が形成されている。

図９に示す第４の実施形態では、部品本体２ｃを周回するように、主面４および５ならびに側面６および７上に溝１９が設けられ、この溝１９の一方側に、垂れ下がる壁面１７をもって段差１２ａが形成されている。

これら段差１２および１２ａの機能については、第１および第２の実施形態における段差１２および１２ａの機能と実質的に同様である。

以上、この発明の実施形態として説明した電子部品１または１ａは、積層セラミックコンデンサを構成するものであったが、この発明は、他の積層セラミック電子部品、たとえば、積層型圧電素子、積層型インダクタ、積層型サーミスタ、多層セラミック基板などにも適用することができる。また、この発明は、上述のような積層セラミック電子部品に限らず、積層構造を与える電気絶縁層が樹脂から構成されるものにも適用することができる。

また、この発明において形成される外部電極は、その上に、さらにめっき等によって形成された導体膜を備えていてもよい。

次に、この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］
長さ１．０ｍｍ、幅０．５ｍｍおよび厚み０．５ｍｍの積層セラミックコンデンサのための部品本体を用意した。図２を参照して説明すれば、この部品本体２において、端面８および９の各々からの距離Ｌが２５０μｍの位置に、高さＨが２μｍの立ち上がる壁面１４を有する段差１２を形成した。

次に、容積３２０ｃｍ^３のバレルに、上記のような１００個の部品本体を入れるとともに、メディアとしての直径０．７ｍｍのダミーボールを８０ミリリットル分入れ、バレル回転数を１２ｒｐｍ、電流１０Ａの条件にて、Ｐ比が１４のピロリン酸銅ストライク浴を用いて、銅の電解めっきを実施した。

この電解めっきにおいて、銅めっき膜は、内部電極の露出した端縁を析出の開始点として成長し、部品本体の端面の全面を覆った後、さらに、主面および側面の各一部であって各端面に隣接する各部分上に成長し、２００分を経過した時点で、段差の部分を終端点として、めっき成長が実質的に停止した。このようにして、主面および側面上への回り込み部分での寸法精度に優れた状態で外部電極となるめっき膜を形成することができた。

［実験例２］
実験例１の場合と同様の部品本体を用意した。図６を参照して説明すれば、この部品本体２ａにおいて、端面８および９の各々からの距離Ｌが２５０μｍの位置に、深さＤが３０μｍの垂れ下がる壁面１７を有する段差１２ａを形成した。

次に、実験例１の場合と同様の方法により、めっきを実施した。その結果、実験例１の場合と同様、外部電極となるめっき膜は、内部電極の露出した端縁を析出の開始点としかつ段差の部分を終端点として成長し、回り込み部分での寸法精度に優れた外部電極となるめっき膜を形成することができた。

この発明の第１の実施形態による電子部品１を示す正面図である。 図１に示した電子部品１に備える部品本体２を示す正面図である。 図２に示した部品本体２の斜視図である。 図１の部分Ａを拡大して示す断面図である。 この発明の第２の実施形態による電子部品１ａを示す正面図である。 図５に示した電子部品１ａに備える部品本体２ａを示す正面図である。 図５の部分Ａを拡大して示す断面図である。 この発明の第３の実施形態を説明するための図２に対応する図である。 この発明の第４の実施形態を説明するための図６に対応する図である。

符号の説明

１，１ａ 電子部品
２，２ａ，２ｂ，２ｃ 部品本体
３ 外部電極
４，５ 主面
６，７ 側面
８，９ 端面
１０ 誘電体セラミック層
１１ 内部電極
１２，１２ａ 段差
１３ 端縁
１４ 立ち上がる壁面
１６ 回り込み部分
１７ 垂れ下がる壁面
Ｈ 高さ
Ｄ 深さ

Claims (6)

1. 部品本体と、前記部品本体の表面の特定の領域上に形成された外部電極とを備え、
   前記外部電極は、前記部品本体の表面に直接めっきを施すことにより形成されたものであり、
   前記部品本体は、互いに対向する１対の主面、互いに対向する１対の側面および互いに対向する１対の端面を有する実質的に直方体状をなしており、前記外部電極は、１対の前記端面上ならびに前記主面および前記側面の各一部であって各前記端面に隣接する各部分上に形成され、
   前記部品本体の前記主面および前記側面上には、前記特定の領域を区画する位置において前記部品本体を周回するように段差が設けられ、前記特定の領域からの前記段差における立ち上がる壁面が与える高さまたは深さは、２〜２００μｍに選ばれ、前記高さまたは深さは、前記部品本体の前記１対の主面間の寸法の１／２０以下とされ、前記外部電極の端縁は、前記段差の部分に位置されている、
   電子部品。
2. 前記段差は、前記部品本体の表面の前記特定の領域から所定の高さまでほぼ垂直に立ち上がる壁面をもって形成されている、請求項１に記載の電子部品。
3. 前記段差は、前記部品本体の表面の前記特定の領域から所定の深さまでほぼ垂直に垂れ下がる壁面をもって形成されている、請求項１に記載の電子部品。
4. 前記部品本体は、前記主面方向に延びながら積層された複数の電気絶縁層および前記電気絶縁層間の特定の界面に沿って形成された内部電極をもって構成される積層構造を有し、前記内部電極の端縁が前記部品本体の少なくとも一方の前記端面上に露出しており、前記外部電極は、前記内部電極の露出した端縁を覆うように形成されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品。
5. 部品本体と、前記部品本体の表面の特定の領域上に形成された外部電極とを備え、前記部品本体は、互いに対向する１対の主面、互いに対向する１対の側面および互いに対向する１対の端面を有する実質的に直方体状をなしており、前記外部電極は、１対の前記端面上ならびに前記主面および前記側面の各一部であって各前記端面に隣接する各部分上に形成された、電子部品を製造する方法であって、
   前記主面および前記側面上の、前記外部電極を形成すべき前記特定の領域を区画する位置において周回するように段差が設けられ、前記特定の領域からの前記段差における立ち上がる壁面が与える高さまたは深さが、２〜２００μｍに選ばれ、前記高さまたは深さが、前記部品本体の前記１対の主面間の寸法の１／２０以下とされた、前記部品本体を用意する工程と、
   前記部品本体の表面に直接めっきを施すことにより、前記特定の領域に前記外部電極となるめっき膜を析出させる、めっき工程と
   を備え、
   前記めっき工程は、前記段差に向かって前記めっき膜を成長させる工程と、前記段差の部分で前記めっき膜の成長を実質的に停止または遅延させる工程とを含む、
   電子部品の製造方法。
6. 前記部品本体は、前記主面方向に延びながら積層された複数の電気絶縁層および前記電気絶縁層間の特定の界面に沿って形成された内部電極をもって構成される積層構造を有し、前記内部電極の端縁が前記部品本体の少なくとも一方の前記端面上に露出しており、
   前記めっき工程において、前記めっき膜は、前記内部電極の露出した端縁を析出の開始点としかつ前記段差の部分を終端点としながら、前記内部電極の露出した端縁を覆うとともに、１対の前記端面上ならびに前記主面および前記側面の各一部であって各前記端面に隣接する各部分上に形成される、請求項５に記載の電子部品の製造方法。

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