JP6732250B2 - Method of manufacturing intermediate product of ceramic electronic component, intermediate product of ceramic electronic component and ceramic electronic component - Google Patents
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Description
本発明は、積層セラミックスコンデンサなどのセラミックス電子部品の中間品の製造方法に関し、特に内部電極を含む電子部品の周囲がセラミックスで被覆されたセラミックス電子部品用素体をエッチングして内部電極を露出させることで前記中間品を得るセラミックス電子部品の中間品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an intermediate product of a ceramics electronic component such as a laminated ceramics capacitor, and in particular, an internal electrode is exposed by etching a ceramics electronic component body in which the periphery of the electronic component including the internal electrode is covered with ceramics. Thus, the present invention relates to a method for manufacturing an intermediate product of a ceramic electronic component for obtaining the intermediate product.
例えば、セラミックス電子部品の一つである積層セラミックスコンデンサは、セラミックス層と内部電極とを交互に複数積層し、この積層体を圧着、切断してグリーンチップ、つまり積層セラミックスコンデンサ用素体を得た後、この積層セラミックスコンデンサ用素体の焼成を行い、次いで、この焼成後の積層セラミックスコンデンサ用素体の両端面に外部電極を形成して製造されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。 For example, in a laminated ceramic capacitor, which is one of the ceramic electronic components, a plurality of ceramic layers and internal electrodes are alternately laminated, and the laminated body is pressure-bonded and cut to obtain a green chip, that is, an element body for a laminated ceramic capacitor. Thereafter, the element body for a laminated ceramic capacitor is fired, and then external electrodes are formed on both end surfaces of the element body for a laminated ceramic capacitor after the firing (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). reference).
以下、本発明においては、積層セラミックスコンデンサ用素体及びこの素体を焼成してなる積層セラミックスコンデンサ用素体をそれぞれ積層セラミックスコンデンサの中間品、及び焼成後の積層セラミックスコンデンサの中間品という。 Hereinafter, in the present invention, an element body for a laminated ceramic capacitor and an element body for a laminated ceramic capacitor obtained by firing the element body are referred to as an intermediate product of the laminated ceramic capacitor and an intermediate product of the laminated ceramic capacitor after firing, respectively.
このような積層セラミックスコンデンサの製造は、以下の工程を経て行われている。
まず、図120(a)に示すように、セラミックス層2と内部電極3とを交互に複数積層し、この積層体を圧着、切断して積層セラミックスコンデンサの中間品4を得る。この焼成前の積層セラミックスコンデンサの中間品4においては、図120(a)に示すように、内部電極3の端面がセラミックス層2の端面から外方に露出しているが、これを焼成すると、図120(b)に示すように、セラミックス層2と内部電極層3との熱膨張率や熱収縮率の違いから、内部電極3がセラミックス層2内に埋没した状態になる。そこで、焼成後の積層セラミックスコンデンサの中間品40における少なくとも端部を物理的に研磨、除去し、内部電極3の端面をセラミックス層2の端面から外方に露出させて積層セラミックスコンデンサの中間品100を得た後(図120(c)参照)、この中間品100の両端部に外部電極5、5がそれぞれ設けられる(図120(d)参照)。この工程を経て積層セラミックスコンデンサ110が製造されている。
Manufacture of such a multilayer ceramic capacitor is performed through the following steps.
First, as shown in FIG. 120(a), a plurality of ceramic layers 2 and internal electrodes 3 are alternately laminated, and the laminated body is pressure-bonded and cut to obtain an intermediate product 4 of a laminated ceramic capacitor. In the intermediate product 4 of the multilayer ceramic capacitor before firing, as shown in FIG. 120(a), the end face of the internal electrode 3 is exposed outward from the end face of the ceramic layer 2, but when this is fired, As shown in FIG. 120( b ), the internal electrode 3 is buried in the ceramic layer 2 due to the difference in thermal expansion coefficient and thermal contraction coefficient between the ceramic layer 2 and the internal electrode layer 3. Therefore, at least an end portion of the intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor after firing is physically polished and removed, and the end surface of the internal electrode 3 is exposed outward from the end surface of the ceramic layer 2 to obtain the intermediate product 100 of the laminated ceramic capacitor. After obtaining (see FIG. 120(c)), the external electrodes 5 and 5 are provided on both ends of the intermediate product 100 (see FIG. 120(d)). The laminated ceramic capacitor 110 is manufactured through this process.
ところで、セラミック素体(焼成後の積層セラミックスコンデンサの中間品40)の端部を物理的に研磨、除去して、内部電極3の端面をセラミックス層2の端面から外方に露出させるにあたり、水に錯化剤を溶解させた水溶液、セラミック素体および研磨材を研磨槽に入れて当該セラミック素体の研磨を行うことが開示されている(特許文献1参照)。 By the way, when the end portion of the ceramic body (the intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor after firing) is physically polished and removed to expose the end surface of the internal electrode 3 outward from the end surface of the ceramic layer 2, water is removed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-242242 discloses that an aqueous solution in which a complexing agent is dissolved, a ceramic body and an abrasive are placed in a polishing tank to polish the ceramic body.
そして、特許文献1には、錯化剤により、水に溶けにくい研磨粉や研磨屑が水に拡散した状態になる可溶化作用が生じ、水に状態変化が生じる。このような水の状態変化により、拡散した研磨粉や研磨屑がセラミック層と内部電極の隙間への水の浸入を妨げることが開示されている。 Further, in Patent Document 1, the complexing agent causes a solubilizing action in which polishing powder or polishing dust, which is difficult to dissolve in water, is diffused in water, thereby causing a state change in water. It is disclosed that due to such a change in the state of water, diffused polishing powder or polishing debris prevents water from entering the gap between the ceramic layer and the internal electrode.
このような積層セラミックス電子部品の製造方法において、前記錯化剤は、組成式がC6H11O7Mで表され、MがNa、K、Mg、Caの中から選ばれるグルコン酸塩を用いることができるのであり、また、錯化剤として、組成式がC6H8O7を含むクエン酸塩を用いることができる(特許文献1参照)。そして、水に状態変化を生じさせるために、カルボン酸系の錯化剤を用いることができ、特に、上述のようなグルコン酸塩やクエン酸塩を用いることができると記載されている(特許文献1参照)。 In such a method for producing a multilayer ceramic electronic component, the complexing agent has a composition formula represented by C 6 H 11 O 7 M, and M is a gluconate selected from Na, K, Mg, and Ca. As the complexing agent, a citrate whose composition formula contains C 6 H 8 O 7 can be used (see Patent Document 1). It is described that a carboxylic acid-based complexing agent can be used to cause a state change in water, and in particular, the gluconate or citrate as described above can be used (Patent Reference 1).
しかしながら、前記従来の方法で積層セラミックスコンデンサを製造する場合、焼成後の積層セラミックスコンデンサの中間品40におけるセラミックス層2の端部を物理的に研磨、除去し、内部電極3の端面を露出させてから外部電極5を設けるため、前記中間品40の大きさに応じて研磨チップを選定する必要性が生じる上、作業が複雑で、煩わしくなったり、専用の特殊設備が必要となるなどの不都合が生じている。特に、積層セラミックスコンデンサが、小型で、極めて多くのセラミックス層2及び内部電極3の積層体からなる場合には、不良品が発生しやすく、歩留まりや品質が悪化するなどの課題が発生する。 However, when manufacturing a laminated ceramic capacitor by the conventional method, the end portion of the ceramic layer 2 in the intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor after firing is physically polished and removed to expose the end surface of the internal electrode 3. Therefore, since the external electrode 5 is provided, it is necessary to select a polishing tip according to the size of the intermediate product 40, and the work is complicated and troublesome, and special special equipment is required. Has occurred. In particular, when the monolithic ceramic capacitor is small and is composed of an extremely large number of laminates of the ceramic layers 2 and the internal electrodes 3, defective products are likely to occur, which causes problems such as deterioration in yield and quality.
また、積層セラミックスコンデンサの中間品40の端面を、例えばショットブラストやバレル研磨などの専用治具によって物理的に研磨するため、その研磨面は削り荒らされたり、セラミック層40の端部を研磨する際に内部電極3における端部に破損箇所3aが生じたり、またこれらの削り滓2bが前記中間品40の端面に付着することによって、内部電極3と外部電極5との接触不良が生じたりして、外部電極5を内部電極3に強固に、且つ確実に密着した状態で設けることができないなどの不都合を生じていた。しかも、ここで用いられる研磨材は極めて小さく、このため、この研磨後の中間品40と研磨材との分離が極めて困難になる。
その結果、品質が悪化したり、品質にバラツキが生じたり、作業性が悪くなるなどの課題が発生する。
Further, since the end surface of the intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor is physically polished by a dedicated jig such as shot blasting or barrel polishing, the polishing surface is roughened or the end portion of the ceramic layer 40 is polished. At this time, a damaged portion 3a may occur at the end of the internal electrode 3, or the scrap 2b may adhere to the end surface of the intermediate product 40, resulting in poor contact between the internal electrode 3 and the external electrode 5. As a result, the external electrode 5 cannot be provided firmly and surely in close contact with the internal electrode 3. Moreover, the abrasive used here is extremely small, which makes it extremely difficult to separate the intermediate product 40 and the abrasive after the polishing.
As a result, there arise problems such as deterioration of quality, variation in quality, and deterioration of workability.
更に、研磨後の中間品40の端部を物理的に研磨処理を行うと、前記専用治具が消耗するので、その消耗状態を頻繁に確認しながら研磨しないと、加工精度が低下して不良品が発生するなどの課題も生じる。 Further, if the end portion of the intermediate product 40 after polishing is physically polished, the dedicated jig will be consumed. Therefore, unless the polishing is frequently performed while confirming the consumption state, the processing accuracy will decrease and the accuracy will decrease. Problems such as generation of non-defective products also occur.
加えて、研磨後の中間品40の端部を物理的に研磨すると、その衝撃によって、当該中間品40の積層構造が破壊されたり、電極が破損したりすることで誘電特性が悪化するといった課題が生じることにもなる。 In addition, when physically polishing the end of the intermediate product 40 after polishing, the impact may damage the laminated structure of the intermediate product 40 or damage the electrodes, thereby deteriorating the dielectric characteristics. Will also occur.
一方、特許文献1には、錯化剤によって、水に拡散した研磨粉や研磨屑がセラミック層と内部電極との隙間に入り込んで当該隙間への水の浸入を妨ぐことが開示ないし示唆されており、このようにセラミック素体への水の浸入を抑制し、外部電極の形成時における熱による水の膨張を防止して、セラミック素体にクラックが生じることを防止し得ることが開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses or suggests that the complexing agent causes polishing powder or polishing dust diffused in water to enter the gap between the ceramic layer and the internal electrode to prevent water from entering the gap. In this way, it is disclosed that it is possible to prevent water from entering the ceramic element body, prevent water from expanding due to heat when the external electrode is formed, and prevent cracks from occurring in the ceramic element body. ing.
即ち、特許文献1においては、セラミック素体(焼成後の積層セラミックスコンデンサの中間品40)のクラックの発生を防止することができるが、セラミック素体を物理的に研磨することによる前記弊害は解決することができないと判断される。 That is, in Patent Document 1, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the ceramic element body (the intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor after firing), but the above-mentioned adverse effects caused by physically polishing the ceramic element body are solved. It is judged that they cannot do it.
ところで、本発明の発明者は、フッ化ナトリウム、酸性フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、酸性フッ化カリウム、酸性フッ化アンモニウム、中性フッ化アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム又は臭化アンモニウムから選ばれた少なくとも1種以上のハロゲン系化合物(エッチング剤)を含む処理水溶液を用いて、セラミックス層の端部をエッチングして、このセラミックス層に埋没している内部電極の端面又は端部を当該セラミックス層の端面から外方に露出させる方法を特願2015−007236号(特許文献3参照)で提案している。 By the way, the inventors of the present invention have found that sodium fluoride, sodium acid fluoride, potassium fluoride, potassium acid fluoride, ammonium acid fluoride, neutral ammonium fluoride, sodium chloride, potassium chloride, ammonium chloride, sodium bromide. , The end portion of the ceramic layer is etched by using a treatment aqueous solution containing at least one halogen compound (etching agent) selected from potassium bromide or ammonium bromide, and the ceramic layer is buried in the ceramic layer. Japanese Patent Application No. 2005-007236 (see Patent Document 3) proposes a method of exposing the end surface or the end portion of the internal electrode outward from the end surface of the ceramic layer.
この方法によれば、生産性を著しく向上させることができると共に、内部電極と外部電極との密着性が極めて良好で、信頼性が高く、しかも歩留まりが極めて良好である上、電気特性などの品質が高く、且つ安定した、積層セラミックスコンデンサの中間品を得ることができるという特徴がある。
その一方で、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液を用いた上記の製造方法では、セラミックス層に存在する微小なクラックや凹部、外部電極とセラミックチップとの接続部分など(以下、これらを総称して「表面欠陥等」という)に前記ハロゲン系化合物(を含む処理水溶液〈以下、エッチング剤と言う〉)が残存することで、時間の経過と共に内部電極や電子部品を腐食させるという問題がある。また、(各工程におけるメッキ液や)洗浄の際の水や(更に、セラミックス電子部品の)高湿環境下での使用などで湿気(水分)が前記表面欠陥等から内部に浸透して内部電極や電子部品を腐食させるという問題もある。
According to this method, the productivity can be remarkably improved, the adhesion between the internal electrode and the external electrode is very good, the reliability is high, and the yield is very good. It is characterized in that it is possible to obtain a stable and stable intermediate product of a monolithic ceramic capacitor.
On the other hand, in the above-described manufacturing method using a treatment aqueous solution containing a halogen-based compound, minute cracks and recesses present in the ceramic layer, a connecting portion between the external electrode and the ceramic chip, etc. (hereinafter, these are collectively referred to as “ If the halogen-based compound (containing a treatment aqueous solution (hereinafter, referred to as an etching agent)) remains in “surface defects and the like”, there is a problem that internal electrodes and electronic parts are corroded with the passage of time. In addition, water (washing liquid in each process) for cleaning, and (moreover, ceramic electronic parts) used in a high humidity environment, etc., moisture (moisture) permeates inside from the surface defects, etc. There is also the problem of corroding electronic components.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、エッチング剤や洗浄液、湿気(水分)、メッキ液などが表面欠陥等から内部に浸透するのを防ぐことで内部電極や電子部品の腐食を防止し、長寿命のセラミックス電子部品の中間品及びセラミックス電子部品を得ることのできる製造方法、この方法により製造されるセラミックス電子部品の中間品及びセラミックス電子部品の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and prevents the penetration of an etching agent, a cleaning liquid, moisture (moisture), a plating liquid, and the like into the inside from surface defects and the like, An object of the present invention is to provide an intermediate product of a ceramic electronic component and a manufacturing method capable of obtaining a long-life ceramic electronic component, which prevents corrosion, and an intermediate product of the ceramic electronic component and a ceramic electronic component produced by this method.
前記課題を解決するために、本発明のセラミックス電子部品の中間品の製造方法においては、内部電極を含む電子部品の周囲がセラミックスで被覆されたセラミックス電子部品用素体を得た後、エッチング剤と反応して中和する性質を有する中和剤を、少なくとも前記内部電極を露出させようとする前記セラミックス電子部品用素体の端部又は端面の表面欠陥等から内部に含浸させ、この後、前記セラミックス電子部品用素体における少なくとも前記端部又は端面に前記エッチング剤を接触させ、これによって、前記セラミックスをエッチングして、前記セラミックスに埋没している前記内部電極を当該セラミックスから外方に露出させるとともに、前記表面欠陥等内部に含浸させた前記中和剤と前記エッチング剤とを中和反応させたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the method for producing an intermediate product of a ceramic electronic component of the present invention, an etching agent is obtained after obtaining a ceramic electronic component body in which the periphery of the electronic component including internal electrodes is coated with ceramics. A neutralizing agent having the property of reacting with and neutralizing, at least impregnated into the inside from the surface defect or the like of the end portion or end face of the ceramic electronic component body intended to expose the internal electrode, and thereafter, The etching agent is brought into contact with at least the end portion or end surface of the ceramic electronic component element body, whereby the ceramic is etched, and the internal electrodes buried in the ceramic are exposed outward from the ceramic. In addition, the neutralizing agent impregnated inside the surface defects and the like and the etching agent are neutralized.
本発明によれば、表面欠陥等内部に含浸させた前記中和剤と前記エッチング剤とが中和反応することで、前記エッチング剤が表面欠陥等から内部に浸透して内部電極や電子部品を腐食させるという不具合を防止することができる。
前記エッチングの後に、前記エッチング剤と反応して中和する性質を有する中和剤を少なくとも前記内部電極を露出させた前記セラミックス電子部品用素体の端部又は端面の表面欠陥等に含浸させる工程をさらに設けてもよい。
このようにすることで、エッチング後の洗浄によって前記エッチング剤が完全に洗い落とされなくても、エッチング後の中和反応により前記エッチング剤が表面欠陥等から内部に浸透するという不具合を防止することができる。
さらに前記表面欠陥等に含浸させる前記中和剤の量を、中和後も残滓物が前記表面欠陥等の内部に残って固化する量とすることで、残存した前記エッチング剤が表面欠陥等から内部に浸透する際に、固化した残渣物により中和されるほか、固化した残渣物が表面欠陥等を封止することで、水等の洗浄液や湿気の内部への浸透を防止することができる。
According to the present invention, by the neutralization reaction of the neutralizing agent and the etching agent impregnated inside the surface defects and the like, the etching agent penetrates from the surface defects and the like to the internal electrodes and electronic parts. The problem of corrosion can be prevented.
After the etching, a step of impregnating a surface defect or the like of the end portion or the end surface of the ceramic electronic component element body in which at least the internal electrodes are exposed with a neutralizing agent having a property of reacting with the etching agent to neutralize May be further provided.
By doing so, even if the etching agent is not completely washed off by the post-etching cleaning, it is possible to prevent a problem that the etching agent permeates into the inside from the surface defects due to the neutralization reaction after the etching. You can
Further, by setting the amount of the neutralizing agent to be impregnated into the surface defects and the like such that the residue remains after the neutralization and solidifies inside the surface defects and the like, the remaining etching agent is removed from the surface defects and the like. When it penetrates into the interior, it is neutralized by the solidified residue, and the solidified residue seals surface defects, etc., so that it is possible to prevent the penetration of cleaning liquid such as water or moisture into the interior. ..
本発明においては、前記セラミックス電子部品用素体における少なくとも端部又は端面を、エッチング剤を含む処理水溶液又は前記中和剤を含む中和溶液に浸漬したり、或いは前記セラミックス電子部品用素体における少なくとも端部又は端面に前記処理水溶液又は前記中和溶液を塗布または散布ないし噴霧することによって、前記セラミックス電子部品用素体における少なくとも端部又は端面に前記処理水溶液を接触させ又は前記中和溶液を含浸させるようにするとよい。
また、前記セラミックス電子部品用素体の全体に前記中和剤を含浸させ、前記セラミックス電子部品用素体の全体に含浸させた前記中和剤を前記エッチング剤によって中和反応させるようにしてもよい。
前記中和剤の濃度、温度又は圧力若しくは前記中和剤と前記セラミックス電子部品用素体との接触時間のうちのいずれか一つ以上を調整することによって、前記表面欠陥等内部に前記中和剤を含浸させるようにしてもよい。
前記エッチング剤としては、ハロゲン系化合物で、フッ化ナトリウム、酸性フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、酸性フッ化カリウム、酸性フッ化アンモニウム、中性フッ化アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム又は臭化アンモニウムから選ばれた少なくとも1種以上とすることができる。
また、前記ハロゲン系化合物を含む処理水溶液の濃度は、0.001〜10.0重量%とするのが好ましい。
In the present invention, at least an end portion or an end surface of the ceramic electronic component body is immersed in a treatment aqueous solution containing an etching agent or a neutralizing solution containing the neutralizing agent, or in the ceramic electronic component body. By coating or spraying or spraying the treatment aqueous solution or the neutralizing solution on at least the end portion or the end surface, the treatment aqueous solution is brought into contact with at least the end portion or the end surface of the ceramic electronic component body or the neutralizing solution is added. It may be impregnated.
Further, the whole body of the ceramic electronic component body is impregnated with the neutralizing agent, and the neutralizing agent impregnated in the whole body of the ceramic electronic component is neutralized by the etching agent. Good.
By adjusting at least one of the concentration, temperature or pressure of the neutralizing agent or the contact time between the neutralizing agent and the ceramic electronic component body, the neutralization is performed inside the surface defects and the like. The agent may be impregnated.
The etching agent is a halogen-based compound, such as sodium fluoride, sodium acid fluoride, potassium fluoride, potassium acid fluoride, ammonium acid fluoride, neutral ammonium fluoride, sodium chloride, potassium chloride, ammonium chloride, and odor. At least one selected from sodium bromide, potassium bromide, and ammonium bromide can be used.
The concentration of the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound is preferably 0.001 to 10.0% by weight.
前記中和剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物,炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩、水酸化カルシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物から選ばれた少なくとも一種以上を用いるのがよい。
なお、本発明において、「接触」とは、後述する本発明のハロゲン系化合物を含む処理水溶液が、セラミックス電子部品の中間品の端部又は全体に触れることをいうのであり、このように、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液が、セラミックス電子部品の中間品の少なくとも端部に触れることができるのであれば特に限定されるものではない。具体的には、例えば前記中間品の端部又は全体を前記処理水溶液に浸漬したり、或いは前記中間品の端部又は全体に前記処理水溶液を塗布又は散布ないし噴霧したりすることをいう。
Examples of the neutralizing agent include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide, alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide. It is preferable to use at least one selected from the above.
In the present invention, the term “contact” means that a treatment aqueous solution containing a halogen-based compound of the present invention, which will be described later, comes into contact with an end or the whole of an intermediate product of a ceramic electronic component. There is no particular limitation as long as the treatment aqueous solution containing the system compound can touch at least the end of the intermediate product of the ceramic electronic component. Specifically, it means, for example, immersing the end or the whole of the intermediate product in the treatment aqueous solution, or applying, spraying or spraying the treatment aqueous solution on the end or the whole of the intermediate product.
また、本発明において、「エッチング」とは、セラミックス電子部品の中間品の端部におけるセラミックス粒子どうしの結合部を侵食したり、或いは前記中間品の端部におけるセラミックス粒子間に浸透してその粒子間の剥離や遊離を行ったり、更にセラミックス粒子をハロゲン系化合物を含む処理水溶液中へ分散させるなどのことをいう。この場合、セラミックス粒子間の剥離や遊離、更に処理水溶液中へのセラミックス粒子の分散を一層効果的に行うために、超音波処理を行うのが望ましい。 Further, in the present invention, "etching" means eroding the joint between the ceramic particles at the end of the intermediate product of the ceramic electronic component, or penetrating between the ceramic particles at the end of the intermediate product and Peeling and release between the two, and further dispersing the ceramic particles in a treatment aqueous solution containing a halogen-based compound. In this case, it is desirable to perform ultrasonic treatment in order to more effectively separate and separate the ceramic particles and further disperse the ceramic particles in the treatment aqueous solution.
このような方法によって、前記焼成後のセラミックス電子部品の中間品におけるセラミックス層中に埋没している内部電極の端面或いは端部を前記セラミックス層の端面から外方に露出させることができるのである。 By such a method, the end surface or the end portion of the internal electrode buried in the ceramic layer in the intermediate product of the ceramic electronic component after firing can be exposed outward from the end surface of the ceramic layer.
本発明のセラミックス電子部品の中間品の製造方法において、内部電極が、金属粉末を含む導電性ペーストによる印刷・焼き付け、金属粉末を含む導電性インクを霧状にしてノズルから噴射するインクジェット方式による印刷・焼き付け、金属粉末を含む導電性ペーストの吹き付け・焼き付け、あるいは金属の蒸着、メッキ又はスパッタリングによって形成されているものが望ましい。 In the method for producing an intermediate product of a ceramic electronic component according to the present invention, internal electrodes are printed/baked with a conductive paste containing metal powder, and an inkjet method is used in which conductive ink containing metal powder is atomized and ejected from a nozzle. It is preferable to use one formed by baking, spraying/baking a conductive paste containing metal powder, or vapor deposition, plating or sputtering of metal.
本発明のセラミックス電子部品の中間品の製造方法においては、セラミックス電子部品の中間品における少なくとも端部と、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液との接触時間または前記処理水溶液の温度或いは前記処理水溶液中のハロゲン系化合物の濃度のうち何れか一つ以上を調整することにより、内部電極の端部表面に、焼成時に発生した酸化皮膜を除去し、当該端部表面を活性化すると共に、内部電極の端部に覆い被さるセラミック層の端部を除去するようにしたものが望ましい。 In the method for producing an intermediate product of a ceramic electronic component of the present invention, at least the end portion of the intermediate product of the ceramic electronic component and the contact time of the treatment aqueous solution containing a halogen-based compound, the temperature of the treatment aqueous solution, or the temperature of the treatment aqueous solution. By adjusting any one or more of the concentrations of the halogen-based compound, the oxide film generated during firing is removed from the end surface of the internal electrode, the end surface is activated, and the end of the internal electrode is removed. It is desirable to remove the end portion of the ceramic layer covering the portion.
本発明のセラミックス電子部品の中間品の製造方法においては、セラミックス電子部品の中間品における少なくとも端部と、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液との接触時間または前記処理水溶液の温度或いは前記処理水溶液中のハロゲン系化合物の濃度のうち何れか一つ以上を調整することによって、内部電極の端面又は端部をセラミックス層の端面と面一ないし2.5μmの範囲で外方に露出又は突出させているものが望ましい。 In the method for producing an intermediate product of a ceramic electronic component of the present invention, at least the end portion of the intermediate product of the ceramic electronic component and the contact time of the treatment aqueous solution containing a halogen-based compound, the temperature of the treatment aqueous solution, or the temperature of the treatment aqueous solution. The end surface or end of the internal electrode is exposed or protruded outward within a range of 1 to 2.5 μm flush with the end surface of the ceramic layer by adjusting one or more of the concentrations of the halogen-based compound. Is desirable.
本発明のセラミックス電子部品の中間品の製造方法においては、セラミックス電子部品の中間品における少なくとも端部と、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液との接触時間または前記処理水溶液の温度或いは前記処理水溶液中のハロゲン系化合物の濃度のうち何れか一つ以上を調整することによって、セラミックス層の端面から3μmの深さの範囲で、セラミックス層の端部には空孔やポーラス部からなる多孔質部が形成されているものが望ましい。 In the method for producing an intermediate product of a ceramic electronic component of the present invention, at least the end portion of the intermediate product of the ceramic electronic component and the contact time of the treatment aqueous solution containing a halogen-based compound, the temperature of the treatment aqueous solution, or the temperature of the treatment aqueous solution. By adjusting any one or more of the concentrations of the halogen-based compound, a porous portion composed of pores or porous portions is formed at the end of the ceramic layer within the depth of 3 μm from the end face of the ceramic layer. It is desirable that it has been done.
本発明に用いられるハロゲン系化合物を含む処理水溶液には、エッチングを促進するためのエッチング促進剤が添加されているものが望ましい。 The treatment aqueous solution containing a halogen-based compound used in the present invention preferably contains an etching accelerator for promoting etching.
本発明に用いられるハロゲン系化合物を含む処理水溶液において、エッチング促進剤としては、フッ化水素酸、塩酸,硝酸、硫酸、次亜塩素酸、リン酸、硼酸、ポリリン酸又はポリ硼酸から選択された少なくとも1種以上の無機酸又はそれらのアルカリ金属塩或いはアンモニウム塩が望ましい。 In the treatment aqueous solution containing the halogen compound used in the present invention, the etching accelerator is selected from hydrofluoric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hypochlorous acid, phosphoric acid, boric acid, polyphosphoric acid or polyboric acid. At least one or more inorganic acids or their alkali metal salts or ammonium salts are desirable.
本発明に用いられる処理水溶液においては、セラミックス電子部品の中間品においてエッチング後の当該中間品の活性化表面を安定化させる表面安定剤が添加されているものが望ましい。 In the treatment aqueous solution used in the present invention, it is desirable that a surface stabilizer for stabilizing the activated surface of the intermediate product of the ceramic electronic component after etching is added to the intermediate product.
本発明に用いられる処理水溶液においては、表面安定剤が、オキシカルボン酸又はジカルボン酸から選ばれた少なくとも1種以上の有機酸又はそれらのアルカリ金属塩或いはアンモニウム塩からなる保護膜形成用物質が望ましい。 In the treatment aqueous solution used in the present invention, the surface stabilizer is preferably a protective film-forming substance consisting of at least one organic acid selected from oxycarboxylic acids or dicarboxylic acids or their alkali metal salts or ammonium salts. ..
本発明に用いられる処理水溶液においては、保護膜形成用物質が、没食子酸、ピロガロール、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、酒石酸、グリコール酸、グリセリン酸、タンニン酸、オキシ吉草酸、サリチル酸、マンデル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸又はフマル酸或いはそれらのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、或いはEDTAのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩から選択された少なくとも1種以上からなるものが望ましい。 In the treatment aqueous solution used in the present invention, the protective film forming substance is gallic acid, pyrogallol, citric acid, malic acid, lactic acid, tartaric acid, glycolic acid, glyceric acid, tannic acid, oxyvaleric acid, salicylic acid, mandelic acid, Oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid or fumaric acid or their alkali metal salts or ammonium salts, or at least one selected from the alkali metal salts or ammonium salts of EDTA Is desirable.
本発明のセラミックス電子部品の中間品は、内部電極を含む電子部品の周囲がセラミックスで被覆されたセラミックス電子部品用素体から、エッチング剤によって前記内部電極を露出させたセラミックス電子部品の中間品において、前記セラミックス電子部品用素体の端部又は端面の表面欠陥等から内部に含浸させたエッチング剤と反応して中和する性質を有する中和剤と、前記エッチング剤とを反応させて固化させた前記中和剤の残渣物が、前記表面欠陥等の内部に充填されているものである。
本発明のセラミックス電子部品は、周囲がセラミックスで被覆されたセラミックス電子部品用素体と、このセラミックス電子部品用素体からエッチング剤によって露出させた内部電極と、前記セラミックス電子部品用素体の両端部又は側面の複数箇所で、前記内部電極と電気的に接続された外部電極と、前記内部電極を露出させた前記セラミックス電子部品用素体の表面欠陥等の内部に充填され、前記エッチング剤と反応して中和する性質を有する中和剤と前記エッチング剤との中和によって生成され固化した前記中和剤の残滓物とを有するものである。
The intermediate product of the ceramic electronic component of the present invention is an intermediate product of the ceramic electronic component in which the internal electrode is exposed by an etching agent from the ceramic electronic component element body in which the periphery of the electronic component including the internal electrode is coated with ceramics. , A neutralizing agent having a property of reacting with an etching agent impregnated in the inside from a surface defect or the like of an end portion or an end surface of the ceramic electronic component body to be neutralized and solidified by reacting with the etching agent Further, the residue of the neutralizing agent is filled inside the surface defects and the like .
The ceramics electronic component of the present invention includes a ceramics electronic component body whose periphery is covered with ceramics, internal electrodes exposed from the ceramics electronic component body by an etching agent, and both ends of the ceramics electronic component body. External electrodes electrically connected to the internal electrodes at a plurality of parts or side surfaces, and filled inside the surface defects of the ceramic electronic component body exposing the internal electrodes, and the etching agent. It has a neutralizing agent having a property of reacting and neutralizing, and a residue of the neutralizing agent produced by the neutralization of the etching agent and solidified .
本発明の製造方法によって得られるセラミックス電子部品の製造方法は、セラミックス電子部品の中間品においてその両端部又は側面の複数箇所には、内部電極と電気的に接続されるように外部電極が形成されているものが望ましい。 The manufacturing method of the ceramic electronic component obtained by the manufacturing method of the present invention, in the intermediate product of the ceramic electronic component, external electrodes are formed at both ends or at a plurality of locations on the side surface so as to be electrically connected to the internal electrodes. It is desirable that
本発明の製造方法によって得られるセラミックス電子部品の製造においては、外部電極が、導電性ペーストの塗布・焼き付け、導電性ペーストのディピング・焼き付け、導電性ペーストの印刷・焼き付け、金属粉末を含む導電性インクを霧状にしてノズルから噴射するインクジェット方式による印刷・焼き付け、金属粉末を含む導電性ペーストの吹き付け・焼き付け、あるいは金属の蒸着、メッキ又はスパッタリングによって形成されているものが望ましい。 In the production of the ceramics electronic component obtained by the production method of the present invention, the external electrodes are coated/baked with a conductive paste, dipping/baked with a conductive paste, printed/baked with a conductive paste, and conductive containing a metal powder. Desirably, the ink is formed by printing/baking by an inkjet method in which the ink is atomized and ejected from a nozzle, spraying/baking a conductive paste containing a metal powder, or vapor deposition, plating or sputtering of a metal.
以上述べたように、化学研磨によって処理するセラミックス電子部品の中間品の製造方法では、セラミックス電子部品の中間品及びセラミックス電子部品の生産性を著しく向上させることができるのであり、また、内部電極と外部電極との密着性が極めて良好で、信頼性が高く、しかも歩留まりが極めて良好である上、電気特性などの品質が高く、且つ安定した、前記中間品やセラミックス電子部品が得られるのである。
そして、このような効果的な化学研磨によるセラミックス電子部品の中間品の製造方法において、エッチング剤や洗浄液等の水分が表面欠陥等から内部に浸透するのを防ぐことで内部電極や電子部品の腐食を防止し、長寿命のセラミックス電子部品の中間品を得ることができる。
As described above, in the method for producing an intermediate product of a ceramic electronic component processed by chemical polishing, it is possible to remarkably improve the productivity of the intermediate product of the ceramic electronic component and the ceramic electronic component. It is possible to obtain the intermediate product or the ceramic electronic component, which has excellent adhesion to external electrodes, high reliability, and extremely high yield, and high quality such as electric characteristics and stable.
In the method of manufacturing an intermediate product of a ceramic electronic component by such effective chemical polishing, corrosion of internal electrodes and electronic components is prevented by preventing moisture such as an etching agent and a cleaning liquid from penetrating inside due to surface defects and the like. And an intermediate product of a long-life ceramic electronic component can be obtained.
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described based on the drawings, but the present invention is not limited to this embodiment.
図1は、本発明に係る積層セラミックスコンデンサ(セラミックス電子部品)の中間品1、及びその中間品1を用いて得た本発明の積層セラミックスコンデンサ10の製造工程模式図を示し、図2は本発明の積層セラミックスコンデンサ10の部分破断模式断面図を示す。 FIG. 1 shows an intermediate product 1 of a multilayer ceramic capacitor (ceramic electronic component) according to the present invention, and a schematic manufacturing process diagram of a multilayer ceramic capacitor 10 of the present invention obtained by using the intermediate product 1, and FIG. The partially fractured schematic sectional view of the multilayer ceramic capacitor 10 of the invention is shown.
図1に示す本発明に係る積層セラミックスコンデンサの中間品1、及び本発明に係る積層セラミックスコンデンサ10は以下の方法で製造される。 The intermediate product 1 of the laminated ceramic capacitor according to the present invention shown in FIG. 1 and the laminated ceramic capacitor 10 according to the present invention are manufactured by the following method.
まず、図1(a)に示すように、セラミックス層2と内部電極3とを交互に複数積層し、この積層体を圧着後、所定の大きさに切断して積層セラミックスコンデンサの中間品4を製造する。この場合、前記セラミックス層2と前記内部電極3とを交互に複数積層するにあたり、前記中間品4の両端面に内部電極3の端面がセラミックス層2を介して一層毎に交互に外方に露出した状態になるように内部電極3が積層、形成される。 First, as shown in FIG. 1(a), a plurality of ceramic layers 2 and internal electrodes 3 are alternately laminated, and the laminated body is pressure-bonded and then cut into a predetermined size to obtain an intermediate product 4 of a laminated ceramic capacitor. To manufacture. In this case, when a plurality of the ceramic layers 2 and the internal electrodes 3 are alternately laminated, the end faces of the internal electrodes 3 are alternately exposed to the outside on the both end faces of the intermediate product 4 through the ceramic layers 2. The internal electrodes 3 are laminated and formed so as to be in this state.
次いで、前記中間品4を焼成して、焼成後の積層セラミックスコンデンサの中間品40を製造すると、焼成後の積層セラミックスコンデンサの中間品40は、図1(b)に示すように、内部電極3の端面又は端部が、セラミックス層2と内部電極3との熱収縮率の相違によって、セラミックス層2の内部に埋没した状態となり、内部電極3と、後述する外部電極5との接触が悪くなる。 Next, the intermediate product 4 is fired to manufacture an intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor after firing. As a result, the intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor after firing is processed into the internal electrode 3 as shown in FIG. The end surface or the end portion of the ceramic layer 2 is buried in the ceramic layer 2 due to the difference in the thermal contraction rate between the ceramic layer 2 and the internal electrode 3, and the contact between the internal electrode 3 and the external electrode 5 described later deteriorates. ..
そこで、本発明においては、前記中間品40の少なくとも端部を、後述する本発明のハロゲン系化合物を含む処理水溶液と接触させてエッチングし、これによって、図1(c)に示すように、当該中間品40における内部電極3の端面或いは端部を、セラミックス層2の端面から外方に露出ないし突出させて本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1が製造される。 Therefore, in the present invention, at least an end portion of the intermediate product 40 is etched by bringing it into contact with a treatment aqueous solution containing a halogen-based compound of the present invention, which will be described later, and as a result, as shown in FIG. The end face or the end portion of the internal electrode 3 in the intermediate product 40 is exposed or projected outward from the end face of the ceramic layer 2 to manufacture the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention.
即ち、本発明においては、前記焼成後の中間品40の少なくとも端部を、本発明のハロゲン系化合物を含む処理水溶液と接触させると、エッチングによって、この処理水溶液が、前記中間品40の端部におけるセラミックス粒子どうしの結合部を侵食したり、或いは前記中間品40の端部におけるセラミックス粒子間の剥離や遊離を実現したり、更にこの剥離ないし遊離したセラミックス粒子が前記処理水溶液中へ分散したりして、前記セラミックス層2中に埋没している内部電極3の端面又は端部をセラミックス層2の端面から外方に露出ないし突出させて、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1が製造される。 That is, in the present invention, when at least an end portion of the intermediate product 40 after firing is brought into contact with a treatment aqueous solution containing the halogen-based compound of the present invention, the treatment aqueous solution causes the end portion of the intermediate product 40 to be etched. The erosion of the joint between the ceramic particles, or the separation and release of the ceramic particles at the end of the intermediate product 40, and the separation or release of the ceramic particles dispersed in the treatment aqueous solution. Then, the end face or the end portion of the internal electrode 3 buried in the ceramic layer 2 is exposed or protruded outward from the end face of the ceramic layer 2 to manufacture the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention. It
そして、本発明の積層セラミックスコンデンサ10は、図1(d)に示すように、次の工程で、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1の両端部に、例えば公知の方法で、外部電極5を形成することによって製造される。 Then, as shown in FIG. 1D, the laminated ceramic capacitor 10 of the present invention is formed in the following step on both ends of the intermediate product 1 of the laminated ceramic capacitor of the present invention, for example, by a known method. Manufactured by forming.
以上のとおり、本発明においては、まず、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1を製造し、次いで、この得られた中間品1に外部電極を、例えば公知の方法で設けて、本発明の積層セラミックスコンデンサ10を製造するものであるから、重複説明を避けるために、以下においては、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1を主として詳細に説明し、次いで、本発明の積層セラミックスコンデンサについて説明する。 As described above, in the present invention, first, the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention is manufactured, and then the obtained intermediate product 1 is provided with external electrodes, for example, by a known method, Since the monolithic ceramic capacitor 10 is manufactured, the intermediate product 1 of the monolithic ceramic capacitor of the present invention will be mainly described in detail below in order to avoid redundant description, and then the monolithic ceramic capacitor of the present invention will be described. To do.
本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1としては、誘電性を有するセラミックスであれば特に限定されるものではなく、具体的には、比誘電率は高いが損失も大きい強誘電性のものであっても良いし、比誘電率は約100以下と低いが、損失も少ない常誘電性のものであっても良い。 The intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention is not particularly limited as long as it is a ceramic having a dielectric property. Specifically, it is a ferroelectric product having a high relative dielectric constant but a large loss. The dielectric constant may be as low as about 100 or less, but a paraelectric material having a low loss may be used.
本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1としては、セラミックス層2として、チタン酸バリウムなどの強誘電体が用いられたもの、或いはこの強誘電体を主成分として用いたものなどが挙げられるのであり、又、他のセラミックス層2として、フォルステライト、酸化アルミニウム、ニオブ酸マグネシウム酸バリウム、チタン酸ネオジウム酸バリウムなどの常誘電体を用いたもの、或いはこの常誘電体を主成分として用いたものなどが挙げられる。 Examples of the intermediate product 1 of the laminated ceramic capacitor of the present invention include those in which a ferroelectric material such as barium titanate is used as the ceramic layer 2 or one in which this ferroelectric material is used as a main component. Also, as the other ceramics layer 2, those using paraelectric materials such as forsterite, aluminum oxide, barium niobate magnesium magnesium oxide, barium titanate neodymium oxide, or those using this paraelectric material as a main component, etc. Are listed.
なお、図3に積層セラミックスコンデンサの中間品4の製造方法を更に詳しく示す。
即ち、前記積層セラミックスコンデンサの中間品4は、従来と同様の方法で製造されるのであり、具体的には、例えばチタン酸バリウム等の誘電体セラミックス粉末とバインダー溶液などを十分に混合・分散してスラリーを調製し、このスラリーをシート状に成形して誘電性シート12を得た後、この誘電性シート12に内部電極3となる導電性ペースト13を印刷してグリーンシート11を得た後、このグリーンシート11を複数枚積層して圧着し、得られた積層体110を所定のサイズに切断して製造される。このようにして得られた積層セラミックスコンデンサの中間品4は焼成炉20で焼成され、焼成後の積層セラミックスコンデンサの中間品40が製造される。
It should be noted that FIG. 3 shows the manufacturing method of the intermediate product 4 of the multilayer ceramic capacitor in more detail.
That is, the intermediate product 4 of the multilayer ceramic capacitor is manufactured by a method similar to the conventional one. Specifically, for example, dielectric ceramic powder such as barium titanate and a binder solution are sufficiently mixed and dispersed. After preparing a slurry by molding the slurry into a sheet to obtain a dielectric sheet 12, after printing a conductive paste 13 that will become the internal electrodes 3 on the dielectric sheet 12, a green sheet 11 is obtained. A plurality of the green sheets 11 are laminated, pressure-bonded, and the obtained laminated body 110 is cut into a predetermined size. The thus obtained intermediate product 4 of the multilayer ceramic capacitor is fired in the firing furnace 20 to produce the intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor after firing.
本発明においては、前記積層セラミックスコンデンサの中間品40において、各層の厚さや積層数としては、特に限定されるものではない。具体的には例えば、セラミックス層2の厚さとしては0.5〜50μmの範囲のものが好ましいのであり、又、内部電極3の厚さとしては0.01〜3.5μmの範囲のものが好ましく、特に2μm以下のものが望ましく、その積層数としては特に限定されるものではないが、例えば10層以上のものから1000層を超えるようなものが挙げられる。 In the present invention, in the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor, the thickness of each layer and the number of layers are not particularly limited. Specifically, for example, the ceramic layer 2 preferably has a thickness in the range of 0.5 to 50 μm, and the internal electrode 3 has a thickness in the range of 0.01 to 3.5 μm. The thickness is preferably 2 μm or less, and the number of laminated layers is not particularly limited, but examples thereof include those having 10 or more layers and those having more than 1000 layers.
又、本発明において、内部電極の形成方法としては特に限定されるものではないが、具体的には、内部電極が、金属粉末を含む導電性ペーストによる印刷・焼き付け、金属粉末を含む導電性インクを霧状にしてノズルから噴射するインクジェット方式による印刷・焼き付け、金属粉末を含む導電性ペーストの吹き付け・焼き付けによって形成されたり、あるいは金属の蒸着、メッキ又はスパッタリングによって形成されたものが挙げられる。 Further, in the present invention, the method of forming the internal electrode is not particularly limited, but specifically, the internal electrode is printed/baked with a conductive paste containing a metal powder, or a conductive ink containing a metal powder is used. Examples include those formed by printing/baking by an ink jet method in which mist is sprayed from a nozzle, spraying/baking of a conductive paste containing metal powder, or vapor deposition, plating or sputtering of metal.
前記内部電極3となる導電性ペースト又は導電性インクに用いられる金属粉末としては、Ag,Pd、Pt、Au、Pb、Sn、Cd、Ti、Zn、Ni,Co又はCuなどの金属単体からなる金属粉末、或いはそれらの金属単体から選ばれた少なくとも1種を含む合金からなる金属粉末などが挙げられる。これらの金属粉末は、1種のみを用いても良いし、或いは2種以上を用いても良いのである。又、これらの金属材料は蒸着、メッキ又はスパッタリングに用いることができる。 The metal powder used for the conductive paste or the conductive ink that becomes the internal electrodes 3 is a simple metal such as Ag, Pd, Pt, Au, Pb, Sn, Cd, Ti, Zn, Ni, Co or Cu. Examples thereof include metal powder, and metal powder made of an alloy containing at least one selected from the simple metals. These metal powders may be used alone or in combination of two or more. Further, these metal materials can be used for vapor deposition, plating or sputtering.
前記内部電極3の金属材料としては積層セラミックスコンデンサの中間品40の焼成において酸化されないものが望ましく、例えば、Pt、Pd、Au又はAg−Pd合金などの貴金属が用いられるが、これらの金属材料は高価であるので、Ni,Co又はCuなどの卑金属を用いるのが望ましい。このような卑金属は、高温の酸化雰囲気中では酸化されるので、低酸素分圧下の還元雰囲気中で行う必要がある。この場合、セラミックス層2が還元されて半導体化する恐れが有るので、低酸素分圧下の還元雰囲気中で焼成しても半導体化しないセラミックス層2を用いるのが望ましく、このようなセラミックスとしては特公昭61−14611号公報や特開平7−272971号公報に記載されている誘電体セラミックスを用いるのが望ましい。 The metal material of the internal electrodes 3 is preferably one that is not oxidized during firing of the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor. For example, a noble metal such as Pt, Pd, Au or Ag-Pd alloy is used. It is desirable to use a base metal such as Ni, Co or Cu because it is expensive. Since such a base metal is oxidized in a high temperature oxidizing atmosphere, it is necessary to perform it in a reducing atmosphere under a low oxygen partial pressure. In this case, since there is a risk that the ceramic layer 2 is reduced and becomes a semiconductor, it is desirable to use the ceramic layer 2 that does not become a semiconductor even if it is fired in a reducing atmosphere under a low oxygen partial pressure. It is desirable to use the dielectric ceramics described in JP-B-61-146111 and JP-A-7-272971.
ところで、焼成後の積層セラミックスコンデンサの中間品40は、図1(b)に示すように、内部電極3の端面又は端部が、セラミックス層2と内部電極3との熱収縮率の相違によって、セラミックス層2の内部に埋没した状態となって、後述する外部電極5との接触が悪くなることがある。 By the way, in the intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor after firing, as shown in FIG. 1B, the end surface or the end portion of the internal electrode 3 is different due to the difference in the thermal contraction rate between the ceramic layer 2 and the internal electrode 3. It may be buried inside the ceramic layer 2 and the contact with the external electrode 5 described later may be deteriorated.
そこで、本発明においては、前記積層セラミックスコンデンサの中間品40において、セラミックス層2の内部に埋没している内部電極3の端面又は端部を、セラミックス層2の端面から外方に露出又は突出させるにあたり、前記中間品40の少なくとも端部に、本発明のハロゲン系化合物を含む処理水溶液を塗布または散布ないし噴霧するか、或いは、前記中間品40の端部又は全体を前記ハロゲン系化合物を含む処理水溶液に浸漬すれば良く、このようにして、積層セラミックスコンデンサの中間品40における少なくとも端部に、前記ハロゲン系化合物を含む処理水溶液を接触させれば良いのである。 Therefore, in the present invention, in the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor, the end surface or the end portion of the internal electrode 3 buried inside the ceramic layer 2 is exposed or projected outward from the end surface of the ceramic layer 2. At this time, at least an end portion of the intermediate product 40 is coated, sprayed or sprayed with a treatment aqueous solution containing the halogen compound of the present invention, or an end portion or the whole of the intermediate product 40 is treated with the halogen compound. It suffices to immerse it in an aqueous solution. In this way, at least the end portion of the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor is brought into contact with the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound.
本発明においては、前記積層セラミックスコンデンサの中間品40における少なくとも端部と、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液との接触時間または前記処理水溶液の温度或いは前記処理水溶液中のハロゲン系化合物の濃度のうち何れか一つ以上を調整することにより、エッチングによって、内部電極3の端部表面に、焼成時に発生した酸化皮膜を除去して当該表面を活性化すると共に、内部電極3の端部に覆い被さるセラミック層2の端部を除去するのが望ましい。 In the present invention, whichever of the contact time between at least the end of the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor and the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound, the temperature of the treatment aqueous solution, or the concentration of the halogen-based compound in the treatment aqueous solution is used. By adjusting one or more of the ceramics, the end surface of the internal electrode 3 is etched to remove the oxide film generated during firing to activate the surface, and at the same time, the ceramic covering the end of the internal electrode 3 is covered. It is desirable to remove the edges of layer 2.
本発明においては、前記積層セラミックスコンデンサの中間品40における少なくとも端部と、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液とを接触させるにあたり、接触時間としては、当該処理水溶液の温度やハロゲン系化合物の濃度にもよるが、一般に、30秒〜100分の範囲、好ましくは1〜75分の範囲、特に好ましくは3〜60分の範囲とするのが望ましく、又、処理温度としては、一般に、室温〜60℃の範囲、好ましくは25〜50℃の範囲、特に好ましくは30〜45℃の範囲とするのが望ましく、更に、ハロゲン系化合物の濃度としては、0.001〜10.0重量%の範囲、好ましくは0.01〜5.0重量%の範囲、特に好ましくは0.05〜3.5重量%の範囲とするのが望ましい。この場合、前記中間品40における少なくとも端部と前記処理水溶液とを接触させるにあたり、必要に応じて、30秒〜100分の範囲で、前記処理水溶液を前記中間品40における少なくとも端部に散布ないし噴霧すれば良いのである。 In the present invention, in contacting at least the end portion of the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor with the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound, the contact time depends on the temperature of the treatment aqueous solution and the concentration of the halogen-based compound. However, it is generally desirable that the treatment time is in the range of 30 seconds to 100 minutes, preferably in the range of 1 to 75 minutes, particularly preferably in the range of 3 to 60 minutes, and the treatment temperature is generally room temperature to 60°C. , Preferably in the range of 25 to 50° C., particularly preferably in the range of 30 to 45° C. Further, the concentration of the halogen-based compound is 0.001 to 10.0% by weight, preferably Is preferably 0.01 to 5.0% by weight, particularly preferably 0.05 to 3.5% by weight. In this case, in contacting at least an end portion of the intermediate product 40 with the treatment aqueous solution, the treatment aqueous solution is sprayed on at least an end portion of the intermediate product 40 in a range of 30 seconds to 100 minutes as necessary. You just have to spray it.
このように、前記中間品40における少なくとも端部と前記処理水溶液とを、前述の条件で接触させることによって、図1(c)に示すように、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1が製造されるのであり、このようにして本発明の技術的課題を解決することができるのである。 Thus, by contacting at least the end portion of the intermediate product 40 with the treatment aqueous solution under the conditions described above, the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention is manufactured as shown in FIG. 1(c). Thus, the technical problem of the present invention can be solved in this way.
又、本発明においては、積層セラミックスコンデンサの中間品40における少なくとも端部と、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液とを接触させるにあたり、内部電極3の端面又は端部をセラミックス層2の端面と面一ないし2.5μmの範囲で外方に露出又は突出させるのが望ましく、このように形成するために、前述の条件と同様に、その接触時間または前記処理水溶液の温度或いは前記処理水溶液中のハロゲン系化合物の濃度のうち何れか一つ以上を調整するのが望ましい。この場合、前述の条件、つまり前記処理水溶液との接触時間を長くしたり、前記処理水溶液の濃度や温度を制御することによって、内部電極3の端部をセラミックス層2の端面から0.05〜2μmの範囲にするのが更に望ましく、特に好ましくは0.1〜1.5μmの範囲で外方に突出させるのが一層望ましい。 Further, in the present invention, when at least the end portion of the intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor is brought into contact with the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound, the end surface or the end portion of the internal electrode 3 is flush with the end surface of the ceramic layer 2. It is desirable to expose or project to the outside in the range of 2.5 to 2.5 μm, and in order to form in this way, the contact time, the temperature of the treatment aqueous solution, or the halogen system in the treatment aqueous solution is used in the same manner as the above-mentioned conditions. It is desirable to adjust any one or more of the concentrations of the compounds. In this case, the end portion of the internal electrode 3 is separated from the end surface of the ceramic layer 2 by 0.05 to 5 mm by adjusting the above condition, that is, increasing the contact time with the treatment aqueous solution or controlling the concentration and temperature of the treatment aqueous solution. It is more preferable that the thickness is in the range of 2 μm, and it is particularly preferable that the protrusion is outward in the range of 0.1 to 1.5 μm.
このように、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1において、その内部電極3の端部をセラミックス層2の端面から外方に突出させると、当該中間品1における両端部に外部電極5を形成した際、前記外部電極5が前記内部電極3の端面に接触するだけでなく、突出した内部電極3の端部全体に外部電極5が接触する結果、前記内部電極3と前記外部電極5との接触面積が大きくなったり、前記外部電極5と前記内部電極3との密着性が強固になって両電極3、4の接触が一層良好になるので、両電極3、4間の導通性が一層向上するのである。 Thus, in the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention, when the end portions of the internal electrodes 3 are projected outward from the end faces of the ceramic layer 2, the external electrodes 5 are formed at both ends of the intermediate product 1. When this is done, not only does the external electrode 5 make contact with the end surface of the internal electrode 3, but the external electrode 5 makes contact with the entire end of the protruding internal electrode 3 as a result, so that the internal electrode 3 and the external electrode 5 Since the contact area becomes large and the adhesion between the external electrode 5 and the internal electrode 3 becomes strong, the contact between the electrodes 3 and 4 is further improved, so that the conductivity between the electrodes 3 and 4 is further improved. It will improve.
そして、本発明においては、焼成後の積層セラミックスコンデンサの中間品40における少なくとも端部と、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液との接触時間または前記処理水溶液の温度或いは前記処理水溶液中のハロゲン系化合物の濃度のうち何れか一つ以上の条件を調整することによって、図1(c)に示すように、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1におけるセラミックス層2の端面から3μmの深さの範囲で、空孔やポーラス部からなる多孔質部2aが形成される。 In the present invention, the contact time between at least the end of the intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor after firing and the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound, the temperature of the treatment aqueous solution, or the halogen-based compound in the treatment aqueous solution. By adjusting any one or more conditions of the concentration, as shown in FIG. 1C, in the range of 3 μm from the end face of the ceramic layer 2 in the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention. A porous portion 2a composed of pores and porous portions is formed.
このように、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1におけるセラミックス層2の端部に多孔質部2aが形成されると、当該端部に外部電極5を形成する際、この外部電極5の金属成分が前記多孔質部2a内に入り込んで前記外部電極5が強固に密着した状態で内部電極3と接続される。 Thus, when the porous portion 2a is formed at the end of the ceramic layer 2 in the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention, when the external electrode 5 is formed at the end, the metal of the external electrode 5 is formed. The components enter the porous portion 2a and are firmly adhered to the external electrode 5 to be connected to the internal electrode 3.
本発明のハロゲン系化合物を含む処理水溶液は、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1における少なくとも両端部の処理に用いられるものであり、この処理水溶液中のハロゲン系化合物としてはフッ素系化合物、塩素系化合物又は臭素系化合物から選ばれた少なくとも1種以上のものが有効成分として挙げられるが、これらのハロゲン系化合物の具体例としては、前述のものが挙げられるのであり、これらのうち、特に、フッ素系化合物が、本発明の課題を効率よく解決するうえで、最も望ましい。 The treatment aqueous solution containing the halogen-based compound of the present invention is used for treating at least both ends of the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention. The halogen-based compound in the treatment aqueous solution may be a fluorine-based compound or chlorine. At least one selected from the group-based compounds or bromine-based compounds may be mentioned as the active ingredient, and specific examples of these halogen-based compounds include the above-mentioned ones, and among these, particularly, Fluorine-based compounds are most desirable for efficiently solving the problems of the present invention.
本発明において、フッ素系化合物としてはフッ化ナトリウム、酸性フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、酸性フッ化カリウム、酸性フッ化アンモニウム又は中性フッ化アンモニウムなどから選ばれた少なくとも何れか一種以上のものが挙げられる。 In the present invention, as the fluorine-based compound, at least any one or more selected from sodium fluoride, sodium acid fluoride, potassium fluoride, potassium acid fluoride, ammonium acid fluoride, neutral ammonium fluoride and the like. Can be mentioned.
本発明のハロゲン系化合物を含む処理水溶液は、積層セラミックスコンデンサの中間品40の端面から内部電極3の端面或いは端部を露出又は突出させたり、前記中間品40の表面に存する酸化被膜を効果的に除去して当該表面の活性化を図るものであり、これらの観点から、前記処理水溶液には、ハロゲン系化合物の他に、エッチングを促進するためのエッチング促進剤が添加されているものが望ましい。 The treatment aqueous solution containing the halogen-based compound of the present invention effectively exposes or projects the end face or the end portion of the internal electrode 3 from the end face of the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor, and effectively removes the oxide film existing on the surface of the intermediate product 40. In order to activate the surface, the treatment aqueous solution preferably contains an etching promoter for promoting etching in addition to the halogen-based compound. ..
前記エッチング促進剤としては、フッ化水素酸、塩酸,硝酸、硫酸、次亜塩素酸、リン酸、硼酸、ポリリン酸又はポリ硼酸から選択された少なくとも1種以上の無機酸又はそれらのアルカリ金属塩或いはアンモニウム塩が挙げられるのであり、本発明においては、このような無機酸およびそれらの塩において、同種或いは異種のものを併用しても良いのである。これらの塩としては、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属塩が挙げられるのであり、又、所望により、マグネシウムやカルシウム等のアルカリ土金属塩を用いても良いのである。 As the etching accelerator, at least one inorganic acid selected from hydrofluoric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hypochlorous acid, phosphoric acid, boric acid, polyphosphoric acid or polyboric acid, or an alkali metal salt thereof. Alternatively, ammonium salts may be mentioned, and in the present invention, the same kind or different kinds of inorganic acids and salts thereof may be used in combination. Examples of these salts include alkali metal salts such as sodium and potassium, and if desired, alkaline earth metal salts such as magnesium and calcium may be used.
前記無機酸又はそれらの塩はその濃度が0.005〜10.0重量%の範囲、好ましくは0.01〜5.0重量%の範囲、特に好ましくは0.1〜3.5重量%の範囲とするのが望ましい。その濃度が、0.005重量%未満と低く過ぎると所望の効果が得られないのであり、一方、10.0重量%を超えるとセラミックス層2が過度にエッチングされたり、内部電極3の溶解が生じる恐れがあるので好ましくない。この場合において、複数種の無機酸又はそれらの塩を用いる際にはそれらの合計量の濃度を前記範囲にするのが望ましい。 The concentration of the inorganic acid or salt thereof is in the range of 0.005 to 10.0% by weight, preferably 0.01 to 5.0% by weight, particularly preferably 0.1 to 3.5% by weight. It is desirable to set the range. If the concentration is too low, less than 0.005% by weight, the desired effect cannot be obtained. On the other hand, if the concentration is more than 10.0% by weight, the ceramic layer 2 is excessively etched or the internal electrode 3 is not dissolved. It is not preferable because it may occur. In this case, when using a plurality of types of inorganic acids or salts thereof, it is desirable that the concentration of the total amount thereof be within the above range.
本発明においては、前述のように、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液中に2種類以上の無機酸を混合して用いてもよく、この場合、この混合酸の全濃度は処理水溶液全体に対して10.0重量%未満としたり、処理水溶液中の酸性フッ化アンモニウムの濃度を4重量%未満にすると、この処理水溶液は、毒物および劇物取締法の対象ではなくなって、その運搬や保存について各種法規制を受けることがなくなる結果、簡易に取り扱うことができるので望ましい。 In the present invention, as described above, two or more kinds of inorganic acids may be mixed and used in the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound, and in this case, the total concentration of the mixed acid is based on the whole treatment aqueous solution. If the concentration is less than 10.0% by weight or the concentration of ammonium acid fluoride in the treated aqueous solution is less than 4% by weight, the treated aqueous solution is no longer subject to the Poisonous and Deleterious Substances Control Law, and various transportation and storage of the treated aqueous solution is possible. It is desirable because it can be handled easily as a result of not being subject to legal restrictions.
このようにして調製された本発明のハロゲン系化合物を含む処理水溶液で、前記積層セラミックスコンデンサの中間品40を処理すると、当該処理水溶液と接した前記中間品40におけるセラミックス層2の端部は、エッチング、除去されて、当該セラミックス層2の内部に埋没した内部電極3の端面又は端部が外方に露出又は突出すると共に、前記中間品40における処理表面の酸化皮膜や不活性膜が除去されて活性化される。 When the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor is treated with the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound of the present invention thus prepared, the end portion of the ceramic layer 2 in the intermediate product 40 in contact with the treatment aqueous solution is The end surface or the end portion of the internal electrode 3 which is etched and removed so as to be buried inside the ceramic layer 2 is exposed or protrudes outward, and the oxide film and the inactive film on the processed surface of the intermediate product 40 are removed. Is activated.
このように、前記積層セラミックスコンデンサの中間品40を前記処理水溶液でエッチングすると、この処理によって当該中間品40の処理表面は活性化するが、空気に触れると、その活性表面に酸化皮膜が直ちに形成されるので、当該中間品40の活性表面を保護、安定化させる必要がある。 Thus, when the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor is etched with the treatment aqueous solution, the treated surface of the intermediate product 40 is activated by this treatment, but when exposed to air, an oxide film is immediately formed on the active surface. Therefore, it is necessary to protect and stabilize the active surface of the intermediate product 40.
そこで、本発明に係るハロゲン系化合物を含む処理水溶液においては、エッチング後の前記中間品40の活性化表面を保護、安定化させる表面安定剤が添加されているものが望ましいのであり、この表面安定化剤は前記中間品40の活性表面に作用して保護膜を形成し、その結果、この保護膜が前記活性表面を安定化させて空気による酸化皮膜の形成を遅らせるのである。 Therefore, in the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound according to the present invention, it is desirable to add a surface stabilizer that protects and stabilizes the activated surface of the intermediate product 40 after etching. The agent acts on the active surface of the intermediate product 40 to form a protective film, and as a result, the protective film stabilizes the active surface and delays the formation of an oxide film by air.
即ち、本発明においては、エッチングにより活性化した積層セラミックスコンデンサの中間品40の活性表面には当該中間品40から生成した金属イオンが存在し、この金属イオンと前記表面安定化剤とが結合して前記中間品40の活性表面に保護膜を形成し、この保護膜によって活性表面の酸化を抑制するのである。 That is, in the present invention, metal ions generated from the intermediate product 40 are present on the active surface of the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor activated by etching, and the metal ions and the surface stabilizer are bound to each other. As a result, a protective film is formed on the active surface of the intermediate product 40, and oxidation of the active surface is suppressed by this protective film.
前記表面安定剤としては、オキシカルボン酸又はジカルボン酸から選ばれた少なくとも1種の有機酸或いはそれらのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩からなる保護膜形成用物質が挙げられるのであり、この保護膜形成用物質としては、前述のものが挙げられるが、これらのうち、特に、フェニル基などの環状構造を有する物質を用いることが好ましく、具体的には、例えば没食子酸、ピロガロール又はタンニン或いはこれらのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩などから選ばれたものが最も望ましい。 Examples of the surface stabilizer include at least one organic acid selected from oxycarboxylic acids or dicarboxylic acids, or a protective film-forming substance composed of an alkali metal salt or ammonium salt thereof. Examples of the substance include those mentioned above, and among these, it is particularly preferable to use a substance having a cyclic structure such as a phenyl group, and specifically, for example, gallic acid, pyrogallol or tannin or an alkali metal thereof. Most preferred are those selected from salts or ammonium salts.
前記表面安定化剤の濃度としては、安定な保護膜を形成して品質の向上を図るなどの理由から、一般に、前記処理水溶液中で0.001〜10重量%の範囲、好ましくは0.05〜5重量%の範囲、特に好ましくは0.1〜3.5重量%の範囲とするのが望ましい。 The concentration of the surface stabilizer is generally in the range of 0.001 to 10% by weight in the treatment aqueous solution, preferably 0.05, for the purpose of forming a stable protective film to improve the quality. It is desirable that the range is from 5 to 5% by weight, particularly preferably from 0.1 to 3.5% by weight.
ところで、本発明において、ハムゲン系化合物を含む処理水溶液としては、ハムゲン系化合物と表面安定化剤とが共存する一液型のハムゲン系化合物を含む処理水溶液としても良いし、或いはハムゲン系化合物を含む処理水溶液と、表面安定化剤を含む処理水溶液と
の二液型とし、まず、前記積層セラミックスコンデンサの中間品40をハムゲン系化合物を含む処理水溶液で処理して活性表面を形成し、次いで、この活性表面を備える中間品40を、表面安定化剤を含む処理水溶液で処理して当該活性表面に保護膜を形成するようにしても良い。又、ハムゲン系化合物を含む処理水溶液を処理槽に投入し、この処理槽に前記積層セラミックスコンデンサの中間品40を浸漬して当該中間品40に活性表面を形成した後、この処理槽に表面安定化剤を添加して、前記活性表面に保護膜を形成するようにしても良いのである。
By the way, in the present invention, the treatment aqueous solution containing a hamgen-based compound may be a treatment aqueous solution containing a one-pack type hamgen-based compound in which a hamgen-based compound and a surface stabilizer coexist, or may include a hamgen-based compound. A two-component type of a treatment aqueous solution and a treatment aqueous solution containing a surface stabilizer is prepared. First, the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor is treated with a treatment aqueous solution containing a hamgen compound to form an active surface, and The intermediate product 40 having an active surface may be treated with a treatment aqueous solution containing a surface stabilizer to form a protective film on the active surface. In addition, a treatment aqueous solution containing a hamgen-based compound is put into a treatment tank, the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor is immersed in the treatment tank to form an active surface on the intermediate product 40, and then the surface is stabilized in the treatment tank. A protective film may be formed on the active surface by adding an agent.
本発明において、前記二液型の水溶液を使用する場合には、前記表面安定化剤を含む処理水溶液に無機酸を添加しないものも用いられるが、この処理水溶液には前述の無機酸を添加して保護膜の形成を促進しても良いのである。この無機酸の濃度としては、前述の場合と同様に調製すれば良いのである。 In the present invention, when the two-liquid type aqueous solution is used, a treatment solution containing the surface stabilizer without adding an inorganic acid is also used, but the treatment solution contains the above-mentioned inorganic acid. The formation of the protective film may be promoted. The concentration of this inorganic acid may be adjusted in the same manner as in the above case.
ところで、本発明においては、積層セラミックスコンデンサの中間品40における露出又は突出した内部電極3の端面又は端部には、セラミックス層と比較して、一層強固な保護膜が形成される。その理由としては、内部電極3の端面又は端部から生成した金属イオンと内部電極3との間に均一な電気二重層が形成され、その金属イオンと表面安定化剤(保護膜形成用物質)のカルボキシル基が結合して当該内部電極3の露出面に一層緻密な保護膜が形成されるからである。即ち、積層セラミックスコンデンサの中間品40におけるセラミックス層2には酸化金属が含まれているが、この酸化金属が還元雰囲気下での焼結の際に金属に還元され、その金属表面の溶解によって金属イオンが生成したり、セラミックス層2表面から金属イオンが生成し、それらの金属イオンやセラミックス層2表面の官能基(セラミックス層2表面部の多孔質化によって生成した官能基)と、表面安定化剤(保護膜形成用物質)おけるカルボキシル基や水酸基などの官能基が結合して、セラミックス層2の表面にも同様に保護膜が形成されるが、内部電極3の活性な露出面には均一な電気二重層によって一層緻密な保護膜が形成される結果、積層セラミックスコンデンサの中間品40全体に酸化皮膜が形成され難くなるのである。 By the way, in the present invention, a protective film that is stronger than the ceramic layer is formed on the exposed or projected end surface or end portion of the internal electrode 3 in the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor. The reason is that a uniform electric double layer is formed between the metal ions generated from the end surface or the end of the internal electrode 3 and the internal electrode 3, and the metal ions and the surface stabilizer (protective film forming substance). This is because the carboxyl groups of 1 are bonded to form a more dense protective film on the exposed surface of the internal electrode 3. That is, although the ceramic layer 2 in the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor contains a metal oxide, the metal oxide is reduced to a metal during sintering in a reducing atmosphere, and the metal surface is melted to dissolve the metal. Ions are generated, or metal ions are generated from the surface of the ceramics layer 2, and the metal ions and functional groups on the surface of the ceramics layer 2 (functional groups generated by making the surface of the ceramics layer 2 porous) are stabilized. Although functional groups such as carboxyl groups and hydroxyl groups in the agent (substance for forming a protective film) are bound to form a protective film on the surface of the ceramic layer 2 as well, the active exposed surface of the internal electrode 3 is uniform. As a result of a more dense protective film being formed by such an electric double layer, it becomes difficult for an oxide film to be formed on the entire intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor.
つまり、本発明においては、エッチングによって表面が活性化された積層セラミックスコンデンサの中間品1の活性表面は保護膜によって安定化されているので、前記処理水溶液中から取り出されて空気に触れても、直ちにその活性表面に酸化皮膜を形成することは無いのである。 That is, in the present invention, since the active surface of the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor whose surface is activated by etching is stabilized by the protective film, even if it is taken out from the treatment aqueous solution and exposed to air, It does not immediately form an oxide film on its active surface.
尚、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1表面における保護膜において、その官能基はセラミックス層2側及び内部電極3側に向いて結合し、一方、その有機基は外方に向いているので、当該中間品1の表面を樹脂コーティングしたり、当該中間品1を封止樹脂でモールドした場合、これらの樹脂と有機基とは親和性が至極高く、前記中間品1との密着性が極めて高いので、極めて優れた封止効果が得られるのである。 Incidentally, in the protective film on the surface of the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention, the functional groups thereof are bonded toward the ceramic layer 2 side and the internal electrode 3 side, while the organic groups are directed outward. When the surface of the intermediate product 1 is coated with a resin or the intermediate product 1 is molded with a sealing resin, the affinity between these resins and the organic group is extremely high, and the adhesiveness with the intermediate product 1 is extremely high. Since it is high, an extremely excellent sealing effect can be obtained.
ところで、本発明においては、後述するように、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1においてその両端部又は側面の複数箇所には、外部電極5が形成されて、本発明の積層セラミックスコンデンサが製造されるが、この外部電極5を形成する際に前記保護膜は揮発・分解したり、或いは焼成・炭酸ガスにされるので、内部電極3と外部電極5との導電性には全く悪影響を与えることは無いのである。 By the way, in the present invention, as will be described later, in the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention, the external electrodes 5 are formed at both ends or at a plurality of positions on the side surfaces thereof to manufacture the multilayer ceramic capacitor of the present invention. However, when the external electrode 5 is formed, the protective film is volatilized and decomposed, or is burned and carbon dioxide gas is generated, so that the conductivity between the internal electrode 3 and the external electrode 5 is adversely affected. There is no such thing.
さらに、本発明のハロゲン系化合物を含む処理水溶液には、有機酸や界面活性剤が添加されていても良いのである。 Furthermore, an organic acid or a surfactant may be added to the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound of the present invention.
前記「有機酸」は主として、前記積層セラミックスコンデンサの中間品40の表面部が過剰にエッチングされるのを防止するために添加されるものであり、この有機酸としては、前記中間品40の過剰なエッチクングを防止し得るのであれば特に限定されるものではない。この有機酸としては、一般的には分子中にカルボキシル基(−COOH)を有する有機酸が好ましく、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸、ポリオキシモノカルボン酸、ポリオキシジカルボン酸又はポリオキシトリカルボン酸等が挙げられるのであり、具体的には、例えばクエン酸、グリコール酸、リンゴ酸、グルコン酸、乳酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、酒石酸、シュウ酸及びコハク酸等を挙げることができる。 The “organic acid” is mainly added to prevent the surface portion of the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor from being excessively etched. There is no particular limitation as long as it can prevent such an etching. As the organic acid, generally, an organic acid having a carboxyl group (-COOH) in the molecule is preferable, and a monocarboxylic acid, dicarboxylic acid, tricarboxylic acid, polyoxymonocarboxylic acid, polyoxydicarboxylic acid or polyoxytricarboxylic acid is used. Examples thereof include acids, and specific examples include citric acid, glycolic acid, malic acid, gluconic acid, lactic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, tartaric acid, oxalic acid and succinic acid. ..
これらの有機酸の添加量としては、対象物である積層セラミックスコンデンサの中間品1の素材や用いられる無機酸の種類や濃度等によって適宜決定されるものであり、特に限定されるものではないが、一般的には、前記ハロゲン系化合物を含む処理水溶液全体に対して、0.005〜10.0重量%の範囲とするのが好ましく、更に0.01〜5.0重量%の範囲とするのが一層好ましい。 The amount of these organic acids added is appropriately determined depending on the material of the intermediate product 1 of the target laminated ceramic capacitor, the type and concentration of the inorganic acid used, and is not particularly limited. Generally, it is preferably in the range of 0.005 to 10.0% by weight, and more preferably in the range of 0.01 to 5.0% by weight, based on the entire treatment aqueous solution containing the halogen compound. Is more preferable.
有機酸の添加量が、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液全体に対して0.005重量%未満では、その作用、効果が不十分で、所要の抑制効果が得られないため好ましくなく、一方、添加量が、処理水溶液全体に対して10.0重量%を超えると、その効果に限界が生じ、意味が無いだけでなく、他の成分との均衡、調整が悪くなる上、不経済となるので好ましくない。 If the amount of the organic acid added is less than 0.005% by weight based on the whole treatment aqueous solution containing the halogen-based compound, the action and effect are insufficient, and the desired suppression effect cannot be obtained, which is not preferable. If the amount exceeds 10.0% by weight based on the total amount of the treated aqueous solution, the effect will be limited, meaningless, and the balance with other components will be poorly adjusted and uneconomical. Not preferable.
なお、これらの有機酸は、所望により、一種類のみならず二種類以上の複数種を適宜混合して添加しても良いのである。 It should be noted that these organic acids may be added not only in one kind, but also in a suitable mixture of two or more kinds, if desired.
又、前記「界面活性剤」は、主として積層セラミックスコンデンサの中間品1の細部にハロゲン系化合物を含む処理水溶液を浸透、馴染ませ、均一な処理を実現させたり、光沢を発現させるために添加されるものであり、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤または非イオン界面活性剤のいずれも用いることができる。 Further, the above-mentioned "surfactant" is added mainly for permeating and accommodating a treatment aqueous solution containing a halogen-based compound into the details of the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor to realize uniform treatment and to develop gloss. However, any of anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants or nonionic surfactants can be used.
具体的には、アニオン界面活性剤としては、脂肪酸塩型、アルキルベンゼンスルホン酸塩型、アルキル硫酸エステル塩型、直鎖二級スルホン酸塩型、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩型、POEアルキル又はアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩型、及びPOEアルキル又はアルキルフェニルエーテルリン酸エステル塩型等を挙げることができる。 Specifically, as the anionic surfactant, a fatty acid salt type, an alkylbenzene sulfonate type, an alkyl sulfate ester type, a linear secondary sulfonate type, a dialkylsulfosuccinic acid ester salt type, a POE alkyl or alkyl phenyl ether is used. Examples thereof include sulfuric acid ester salt type and POE alkyl or alkyl phenyl ether phosphate ester type.
一方、カチオン界面活性剤としては、アルキルピコリニウムクロライド型、アルキルトリエチルアンモニウムクロライド型及びその他の第4級アンモニウム塩型等を挙げることができる。 On the other hand, examples of the cationic surfactant include alkylpicolinium chloride type, alkyltriethylammonium chloride type and other quaternary ammonium salt type.
また、ノニオン界面活性剤としては、POEアルキルフェニルエーテル型ノニオン、POEアルキルエーテル型ノニオン、POEポリオキシプロピレンブロックポリマー型ノニオン、POEグリコールアルキルエステル型ノニオン、ソルビタン脂肪酸エステル型ノニオン及びショ糖脂肪酸エステル型ノニオン等を挙げることができる。 Further, as nonionic surfactants, POE alkylphenyl ether type nonions, POE alkyl ether type nonions, POE polyoxypropylene block polymer type nonions, POE glycol alkyl ester type nonions, sorbitan fatty acid ester type nonions, and sucrose fatty acid ester type nonions. Etc. can be mentioned.
さらに、両性界面活性剤としては、アルキルカルボキシベタイン型、アルキルアミノカルボン酸型およびアルキルイミダゾリン型等を挙げることができる。 Further, examples of the amphoteric surfactant include alkyl carboxy betaine type, alkyl amino carboxylic acid type, and alkyl imidazoline type.
加えて、非イオン界面活性剤としては、POEアルキルエーテル、POEアルキルフェニルエーテル、ショ糖脂肪酸エステル、エチレングリコール及びグリセリン等を挙げることができる。 In addition, examples of the nonionic surfactant include POE alkyl ether, POE alkyl phenyl ether, sucrose fatty acid ester, ethylene glycol and glycerin.
これらの界面活性剤の添加量としては、対象物である積層セラミックスコンデンサの中間品1の素材や無機酸の種類や濃度等によって適宜決定されるものであり、特に制限されるものではないが、一般的には、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液全体に対して、0.0005〜5.0重量%の範囲が好ましく、特に、0.001〜1.5重量%の範囲が一層好ましく、0.05〜1.0重量%の範囲が特に好ましい。 The amount of these surfactants added is appropriately determined depending on the material of the intermediate product 1 of the target laminated ceramic capacitor, the type and concentration of the inorganic acid, and is not particularly limited. In general, the range of 0.0005 to 5.0 wt% is preferable, and the range of 0.001 to 1.5 wt% is more preferable, and the range of 0. The range of 05 to 1.0% by weight is particularly preferable.
界面活性剤の添加量が処理水溶液全体に対して、0.0005重量%未満では界面活性剤の添加量が少な過ぎて所要の添加効果が得られないため好ましくなく、一方、5.0重量%を超えると、効果に限界が生じるので意味が無いだけでなく、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液やその廃液が発泡してその処理や取扱性が困難になる上、不経済となるので好ましくない。 If the amount of the surfactant added is less than 0.0005% by weight based on the whole treatment aqueous solution, the amount of the surfactant added is too small to obtain the desired effect, which is not preferable. On the other hand, 5.0% by weight If it exceeds, it is meaningless because the effect is limited, and it is not preferable because the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound and the waste liquid thereof are foamed to make the treatment and handling difficult, and it is uneconomical.
なお、前記界面活性剤は、一種類のみならず二種類以上の複数種を適宜混合して添加しても良いのである。 In addition, not only one kind of the surfactant but also two or more kinds of plural kinds may be appropriately mixed and added.
本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1は、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1の製造方法によって製造されたものである。 The intermediate product 1 of the laminated ceramic capacitor of the present invention is manufactured by the manufacturing method of the intermediate product 1 of the laminated ceramic capacitor of the present invention.
本発明の積層セラミックスコンデンサ10は、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1を用い、この中間品1においてその両端部又は側面の複数箇所に、例えば公知の方法で内部電極3に外部電極5を電気的に接続して製造される。 The monolithic ceramic capacitor 10 of the present invention uses the intermediate product 1 of the monolithic ceramic capacitor of the present invention. In this intermediate product 1, the internal electrode 3 and the external electrode 5 are provided at a plurality of positions on both ends or side surfaces thereof, for example, by a known method. Manufactured by electrical connection.
本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1を用い、この中間品1においてその両端部又は側面の複数箇所に、内部電極3と電気的に接続されるように外部電極5を形成するにあたり、この外部電極5が、公知の方法で、導電性ペーストの塗布・焼き付け、導電性ペーストのディピング・焼き付け、導電性ペーストの印刷・焼き付け、金属粉末を含む導電性インクを霧状にしてノズルから噴射するインクジェット方式による印刷・焼き付け、金属粉末を含む導電性ペーストの吹き付け・焼き付け、あるいは金属の蒸着、メッキ又はスパッタリング等によって形成すれば良いのである。 When the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention is used, and the external electrodes 5 are formed on the both ends or the side surface of the intermediate product 1 so as to be electrically connected to the internal electrodes 3, An ink jet for which the electrode 5 applies/bakes a conductive paste, dips/bakes a conductive paste, prints/bakes a conductive paste, and sprays a conductive ink containing metal powder from a nozzle by a known method. It may be formed by printing/baking by a method, spraying/baking a conductive paste containing a metal powder, or vapor deposition, plating or sputtering of a metal.
即ち、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1を用い、この中間品1においてその両端部又は側面の複数箇所には、内部電極3と電気的に接続されるように外部電極5が形成される。この外部電極5の金属材料としては、内部電極3と同様のものを用いることができるのであり、又、これらの金属材料にB2O3−SiO2−BaO系ガラス、Li2O−SiO2−BaO系ガラスなどのガラスフリットを添加したものを使用しても良い。 That is, the intermediate product 1 of the monolithic ceramic capacitor of the present invention is used, and the external electrode 5 is formed at a plurality of positions on both ends or side surfaces of the intermediate product 1 so as to be electrically connected to the internal electrode 3. .. As the metal material of the external electrode 5, the same materials as those of the internal electrode 3 can be used, and B 2 O 3 —SiO 2 —BaO glass, Li 2 O—SiO 2 can be used as the metal material. A glass frit such as a BaO glass may be used.
例えば、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1の両端部に外部電極5を形成する場合ついて、図1(d)に基づき説明する。 For example, the case of forming the external electrodes 5 on both ends of the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention will be described with reference to FIG.
図1(d)に示すように、前記中間品1のセラミックス層2の両端部に多孔質部2aが形成されていると、ガラスフリットと銅粉末を含有した導電性ペーストを、内部電極3が露出した積層セラミックスコンデンサの中間品1の両端部に塗布し、真空焼成炉において焼き付けて内部電極3に直接接触する内側の外部電極5aを形成する。これにより、この外部電極5aはセラミックス層2における両端部の多孔質部2aに、ガラスフリット及び金属粉末が侵入して強固に一体化して内部電極3と外部電極5aとを直接接続させることができる。 As shown in FIG. 1( d ), when the porous portions 2 a are formed at both ends of the ceramic layer 2 of the intermediate product 1, the internal electrode 3 causes the conductive paste containing the glass frit and the copper powder to pass through. It is applied to both ends of the exposed intermediate product 1 of the monolithic ceramic capacitor and baked in a vacuum firing furnace to form an inner external electrode 5a that is in direct contact with the internal electrode 3. As a result, the external electrode 5a can be directly connected to the internal electrode 3 and the external electrode 5a by intruding the glass frit and the metal powder into the porous portions 2a at both ends of the ceramic layer 2 and firmly integrating them. ..
次いで、前記外部電極5a上に、ニッケルなどの第1のメッキ層5bを形成し、更にこのメッキ層5b上に、半田、錫などの第2のメッキ層5cを形成して本発明の積層セラミックスコンデンサ10が製造される。ところで、本発明においては、本発明の積層セラミックスコンデンサ10の用途に応じて、前述の第1及び第2のメッキ層5b、5cを省略しても良いのである。 Next, a first plating layer 5b of nickel or the like is formed on the external electrode 5a, and a second plating layer 5c of solder, tin or the like is further formed on the plating layer 5b, and the laminated ceramics of the present invention is formed. The capacitor 10 is manufactured. By the way, in the present invention, the above-mentioned first and second plated layers 5b and 5c may be omitted depending on the application of the laminated ceramic capacitor 10 of the present invention.
尚、前述のように、ガラスフリットと銅粉末を含有した導電性ペーストを、減圧雰囲気中で、内部電極3が露出した積層セラミックスコンデンサの中間品1の両端部に塗布すると、ガラスフリットと銅粉末は前記多孔質部2aに侵入し、内部電極3と接触し易くなるので望ましい。 As described above, when the conductive paste containing the glass frit and the copper powder is applied to both ends of the intermediate product 1 of the laminated ceramic capacitor in which the internal electrodes 3 are exposed in a reduced pressure atmosphere, the glass frit and the copper powder are Is desirable because it easily penetrates into the porous portion 2a and easily contacts the internal electrode 3.
このようにして外部電極5を形成して得られる本発明の積層セラミックスコンデンサ10は、内部電極3と外部電極5との接続、密着性が極めて良くなるので、品質が安定すると共に、優れた誘電特性を有するのである。 In the multilayer ceramic capacitor 10 of the present invention obtained by forming the external electrodes 5 in this manner, the connection and adhesion between the internal electrodes 3 and the external electrodes 5 are extremely good, so that the quality is stable and the excellent dielectric property is obtained. It has characteristics.
以上のとおり、本発明の積層セラミックスコンデンサ10は、本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1に外部電極5を形成して製造されたものである。 As described above, the multilayer ceramic capacitor 10 of the present invention is manufactured by forming the external electrode 5 on the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the present invention.
又、本発明においては、後述の実施例で示すように、焼成後の積層セラミックスコンデンサの中間品40の少なくとも端部をハロゲン系化合物を含む処理水溶液に短時間接触するといった簡単な工程で行うことができるので、生産性を著しく向上させることができる。また、従来のように特殊な専用治具を用いて物理的に加工するのとは異なり、本発明においては製品の品質が安定すると共に、不良発生率が低く、歩留まりが向上して生産コストの大幅な低減を図ることができるなど、本発明の技術的課題が一挙に解決されるのである。 Further, in the present invention, as shown in Examples described later, it is carried out by a simple process in which at least an end of the intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor after firing is brought into contact with a treatment aqueous solution containing a halogen compound for a short time. Therefore, the productivity can be remarkably improved. Further, unlike the conventional physical processing using a special dedicated jig, in the present invention, the quality of the product is stable, the defect occurrence rate is low, the yield is improved, and the production cost is increased. The technical problems of the present invention can be solved all at once, for example, a significant reduction can be achieved.
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
<実施例1〜113>
テストピース
セラミックス層2としてBaTiO3が使用され、内部電極3としてNiが使用されたグリーンシートを300枚積層し圧着して形成された積層体を、長さ3.15mm、幅1.60mm、厚さ1.60mmの直方体状に切断して積層セラミックスコンデンサの中間品4を製造した。この中間品4を焼成してテストピースとなる300枚積層型の積層セラミックスコンデンサの中間品40を製造した。このようにして得られた積層セラミックスコンデンサの中間品40の端面の状態を、日立ハイテクノロジーズ 社製TM3030 卓上顕微鏡Miniscopeで測定した。得られた画像を処理前として図118に示す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on specific examples.
<Examples 1 to 113>
Test piece BaTiO 3 was used as the ceramic layer 2, and 300 green sheets in which Ni was used as the internal electrodes 3 were laminated and pressure-bonded to form a laminate, which had a length of 3.15 mm, a width of 1.60 mm, and a thickness of 1.60 mm. A monolithic ceramic capacitor intermediate product 4 was manufactured by cutting into a rectangular parallelepiped having a length of 1.60 mm. The intermediate product 4 was fired to produce an intermediate product 40 of a 300-sheet laminated type multilayer ceramic capacitor as a test piece. The state of the end face of the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor thus obtained was measured with a TM3030 tabletop microscope Miniscope manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation. The obtained image is shown in FIG. 118 before being processed.
ハロゲン系化合物を含む処理水溶液
表1〜表6に示す各組成のハロゲン系化合物を含む処理水溶液を調製した。
Treatment Aqueous Solution Containing Halogen-Based Compound A treatment aqueous solution containing a halogen-based compound having each composition shown in Tables 1 to 6 was prepared.
<積層セラミックスコンデンサの中間品1の製造の第一の実施形態>
この実施形態の製造工程を、図4に示す。
上記テストピースを、ハロゲン系化合物のエッチング剤と中和反応する中和剤である石灰乳(1%水酸化カルシウム水溶液:例えば関東化学株式会社製 鹿1級を用いることができる)に約3分間浸漬する(ステップS1)。これにより、積層セラミックスコンデンサの中間品に於ける表面全体に形成されている微小なクラックや凹部、外部電極とセラミックチップとの接続部分など(「表面欠陥等」)から内部に前記中和剤を浸透または/或いは含浸させる。
水などで洗浄(ステップS2)した後、常温25度±3℃の各ハロゲン系化合物であるフッ化ナトリウムを含む処理水溶液に表1〜表6に示す条件で接触させることで、セラミック層を溶解除去し内部電極を外方に露出させると同時に、積層セラミックス電子部品の中間品内部に浸透または/或いは、含浸されている石灰乳と泡沫処理液中のフッ化ナトリウムとが中和反応させる(ステップS3)ことができる。また、中和反応によって前記中和剤をフッ化カルシウムに変化させることで表面欠陥等を封止することができる。
<First Embodiment for Manufacturing Intermediate Product 1 of Multilayer Ceramics Capacitor>
The manufacturing process of this embodiment is shown in FIG.
The above test piece was immersed in lime milk (1% calcium hydroxide aqueous solution: for example, Kanto Chemical Co., Ltd. Deer Grade 1), which is a neutralizing agent for neutralizing the halogen compound etching agent, for about 3 minutes. Immerse (step S1). As a result, the above-mentioned neutralizing agent can be internally fed from minute cracks or recesses formed on the entire surface of the intermediate product of the monolithic ceramic capacitor, connecting portions between the external electrodes and the ceramic chip (“surface defects, etc.”). Permeate and/or impregnate.
After washing with water or the like (step S2), the ceramic layer is dissolved by contacting it with a treatment aqueous solution containing sodium fluoride which is each halogen-based compound at room temperature of 25° C.±3° C. under the conditions shown in Tables 1 to 6. At the same time as removing and exposing the internal electrodes to the outside, the lime milk that has penetrated or/and is impregnated into the intermediate product of the laminated ceramic electronic component and the sodium fluoride in the foam treatment liquid undergo a neutralization reaction (step S3) can be done. Further, surface defects and the like can be sealed by changing the neutralizing agent to calcium fluoride by a neutralization reaction.
さらに、処理水溶液で処理後の工程において、水等で洗浄し(ステップS4)、その後、細部に僅かな処理水溶液が残ることによって製品特性に悪影響を与えることへの対策として、再度石灰乳である中和剤(1%水酸化カルシウム水溶液)に浸漬処理を行い(ステップS5)、再度、水等で洗浄し(ステップS6)、3分間超音波洗浄して、当該テストピースのエッチング処理及び中和処理を行った。これにより、残存した前記エッチング剤が表面欠陥等から内部に浸透する際に、固化した残渣物により中和されるほか、固化した残渣物が表面欠陥等を封止することで、水等の洗浄液の内部への浸透や、外部電極形成時のメッキ工程におけるメッキ液の内部へ浸透などを防止することができる。
なお、ステップS2,S4,S6の洗浄においては、その一部又は全部で超音波洗浄を用いてもよい。
本発明において用いる、前記中和剤として、0.1重量%の水酸化カルシウム水溶液を用いて中和したが、本発明においては他の中和剤、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物,炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩などのアルカリ土類金属水酸化物から選ばれた少なくとも一種以上を用いることができる。
Further, in a step after the treatment with the treatment aqueous solution, washing with water or the like (step S4), and thereafter, as a measure against adversely affecting the product characteristics by leaving a slight amount of the treatment aqueous solution in the details, lime milk is used again. Immersion treatment in a neutralizer (1% calcium hydroxide aqueous solution) (step S5), washing again with water etc. (step S6), ultrasonic washing for 3 minutes, etching treatment and neutralization of the test piece Processed. As a result, when the remaining etching agent penetrates into the interior from surface defects and the like, it is neutralized by the solidified residue, and the solidified residue seals the surface defects, etc. It is possible to prevent the permeation of the plating solution into the interior of the plating solution, the penetration of the plating solution into the plating process during the formation of the external electrode, and the like.
In the cleaning in steps S2, S4 and S6, ultrasonic cleaning may be used in part or in whole.
The neutralizing agent used in the present invention was neutralized with a 0.1 wt% calcium hydroxide aqueous solution. However, in the present invention, other neutralizing agents such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide are used. It is possible to use at least one or more selected from alkali metal hydroxides such as and alkaline earth metal hydroxides such as alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate.
<積層セラミックスコンデンサの中間品1の製造の第二の実施形態>
ステップS5の「中和剤への浸漬」に代えて、粉末の水酸化カルシウム(粒径300nm〜1000nm)を用い、積層セラミックス電子部品に粉末の水酸化カルシウムを接触させてもよい。この後、超音波洗浄を行う。必要に応じて、粉末の水酸化カルシウムの接触と洗浄を複数回繰り返す。粉末の中和剤としては、上記と同様に、水酸化カルシウムの他、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物,炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩などのアルカリ土類金属水酸化物から選ばれた少なくとも一種以上を用いることができる。
<Second Embodiment for Manufacturing Intermediate Product 1 of Multilayer Ceramic Capacitor>
Instead of “immersing in a neutralizing agent” in step S5, powdered calcium hydroxide (particle size: 300 nm to 1000 nm) may be used to bring the powdered calcium hydroxide into contact with the laminated ceramic electronic component. After that, ultrasonic cleaning is performed. If necessary, contact with powdered calcium hydroxide and washing are repeated multiple times. As the powder neutralizing agent, similar to the above, in addition to calcium hydroxide, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide, alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, etc. At least one selected from the above alkaline earth metal hydroxides can be used.
このようにして得られた各積層セラミックスコンデンサの中間品の端面の状態を、日立ハイテクノロジーズ 社製TM3030 卓上顕微鏡Miniscopeで測定した。
その結果を表1〜表6および図5〜図118に示す。
The state of the end face of the intermediate product of each multilayer ceramic capacitor thus obtained was measured with a TM3030 tabletop microscope Miniscope manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.
The results are shown in Tables 1 to 6 and FIGS. 5 to 118.
〈評価〉
・内部電極3の露出具合について
内部電極3の端部がセラミックス層2の端面から1μm以上外方に突出している場合を◎、内部電極3の端面又は端部がセラミックス層2の端面と面一ないし1μm未満の範囲で外方に突出し、露出している場合を○、内部電極3がセラミックス層2に埋没している場合を×とした。
<Evaluation>
Regarding the degree of exposure of the internal electrode 3, when the end portion of the internal electrode 3 projects 1 μm or more outward from the end surface of the ceramic layer 2, the end surface or end portion of the internal electrode 3 is flush with the end surface of the ceramic layer 2. In the range of 1 μm to less than 1 μm, the case where the electrode is exposed and exposed to outside is marked with ◯, and the case where the internal electrode 3 is buried in the ceramic layer 2 is marked with x.
・反復再現性
各実施例とも同様に1000個の数で生産し、その各積層セラミックスコンデンサの中間品40の中から任意に20個取り出して同じ処理を行い、内部電極3の端面又は端部の露出状態や、セラミックス層2における端部の多孔質化の状態を分析画像から目視で観察し、評価した。前記内部電極3の露出状態やセラミックス層2における端部の多孔質化の状態の評価において、同様に評価できるものが、90%以上の場合を◎、90%未満80%以上の場合を○、80%未満60%以上の場合を△とした。
-Repetitive reproducibility In the same manner as in each of the examples, a number of 1000 pieces is produced, and 20 pieces are arbitrarily taken out from the intermediate product 40 of each laminated ceramic capacitor and subjected to the same treatment to remove the end surface or the end portion of the internal electrode 3. The exposed state and the porous state of the end portion of the ceramic layer 2 were visually observed from the analysis image and evaluated. In the evaluation of the exposed state of the internal electrode 3 and the state of the porous end portion of the ceramic layer 2, the same can be evaluated as follows: 90% or more: ⊚, less than 90%: 80% or more: The case where it was less than 80% and 60% or more was evaluated as Δ.
尚、前記焼成後の積層セラミックスコンデンサの中間品40の処理前においてその内部電極3が90%以上セラミックス層2に埋没している場合を×とした。 It is to be noted that the case where 90% or more of the internal electrode 3 was buried in the ceramic layer 2 before the intermediate product 40 of the laminated ceramic capacitor after the firing was treated was marked with x.
表1〜表6および図5〜図118の結果から、前記積層セラミックスコンデンサの中間品40は、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液のエッチング処理によって、セラミックス層2に埋没していた内部電極3の端面又は端部を、短時間で効率良く外方に露出又は突出させることかできることが確認された。また、ハロゲン系化合物を含む処理水溶液による簡単な処理にも関わらず、非常に高い確率で、内部電極3の端面又は端部を外方に露出又は突出させることができるので、優れた品質の本発明の積層セラミックスコンデンサの中間品1を得ることかできることが確認された。
また、このようにして得られた各積層セラミックスコンデンサの中間品1の端部に、ガラスフリット入りのCuペーストを塗布し、減圧雰囲気下で800℃の温度で焼き付けて下地電極としてCu電極5aを形成した後、その上から順次Niメッキ電極5b、Snメッキ電極5cを重ねて外部電極5を取り付け、本発明の積層セラミックスコンデンサ10を完成させることができる。
From the results of Tables 1 to 6 and FIGS. 5 to 118, the intermediate product 40 of the multilayer ceramic capacitor shows that the end surface of the internal electrode 3 buried in the ceramic layer 2 by the etching treatment of the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound. Alternatively, it was confirmed that the end portion can be exposed or projected outward efficiently in a short time. Further, in spite of the simple treatment with the treatment aqueous solution containing the halogen-based compound, the end surface or the end portion of the internal electrode 3 can be exposed or projected to the outside with a very high probability. It was confirmed that the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor of the invention could be obtained.
Further, the Cu paste containing glass frit is applied to the end of the intermediate product 1 of each multilayer ceramic capacitor thus obtained, and baked at a temperature of 800° C. in a reduced pressure atmosphere to form the Cu electrode 5a as a base electrode. After the formation, the Ni-plated electrode 5b and the Sn-plated electrode 5c are sequentially stacked on the outer electrode 5 to attach the external electrode 5, thereby completing the multilayer ceramic capacitor 10 of the present invention.
図119Aは、積層セラミックスコンデンサの中間品1の製造の第一の実施形態における積層セラミックスコンデンサ(セラミックス電子部品)の中間品の電子顕微鏡写真で、図119Bは同第二の実施形態における積層セラミックスコンデンサ(セラミックス電子部品)の中間品の電子顕微鏡写真である。
以下の表7は第一の実施形態におけるセラミックス層の表面成分の分析結果、表8は第二の実施形態におけるセラミックス層の表面成分の分析結果である。
図119A、図119Bにおいて黒く見える部分は中和剤の残滓物が固化したもので、前記残滓物がセラミックス層の表面欠陥から内部に浸透して、前記表面結果を封止している状態がわかる。表7,8から、水酸化カルシウムの水溶液を用いた場合より、粉末を用いた場合の方がカルシウムの割合が大きく、粉末を用いることでも一定の封止効果があると認められる。
FIG. 119A is an electron micrograph of an intermediate product of a multilayer ceramic capacitor (ceramic electronic component) in the first embodiment of manufacturing the intermediate product 1 of the multilayer ceramic capacitor, and FIG. 119B is a multilayer ceramic capacitor in the second embodiment. It is an electron microscope photograph of an intermediate product of (ceramics electronic component).
Table 7 below shows the analysis results of the surface components of the ceramic layer in the first embodiment, and Table 8 shows the analysis results of the surface components of the ceramic layer in the second embodiment.
In FIGS. 119A and 119B, the black-colored portion is a solidified residue of the neutralizing agent, and it can be seen that the residue penetrates from the surface defects of the ceramic layer into the inside and seals the surface result. .. From Tables 7 and 8, it is recognized that the ratio of calcium in the case of using the powder is higher than that in the case of using the aqueous solution of calcium hydroxide, and the use of the powder also has a certain sealing effect.
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の説明に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態で中和剤は水溶液としたが、粒径が300〜1000nm程度の粉末の中和剤をセラミックスに接触させるようにしてもよい。また、図4に示した製造工程において、最初の中和剤の浸漬(ステップS1)で十分にエッチング剤の中和を行うことができるのであれば、ステップS5以降の工程は省略することができる。本発明では、ステップS3のエッチング工程及びステップS4の洗浄においてもなおエッチング剤が表面欠陥等の内部に残存する可能性がある場合や、洗浄水やメッキ液が内部に浸透する可能性がある場合に、任意にステップS5以降の工程を設けることで、中和反応や中和剤の残滓物の固化によって、これらの浸透を効果的に防止してセラミックス内部の内部電極や電子部品をより長寿命に保つことができるという効果がある。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited to the above description. For example, although the neutralizing agent is an aqueous solution in the above embodiment, a powdery neutralizing agent having a particle size of about 300 to 1000 nm may be brought into contact with the ceramics. Further, in the manufacturing process shown in FIG. 4, if the etching agent can be sufficiently neutralized by the first immersion of the neutralizing agent (step S1), the steps after step S5 can be omitted. .. In the present invention, when the etching agent may still remain inside the surface defect or the like even in the etching process of step S3 and the cleaning of step S4, or the cleaning water or the plating solution may penetrate inside. In addition, by optionally providing the step S5 and the subsequent steps, the neutralization reaction and the solidification of the residue of the neutralizing agent are effectively prevented from penetrating these, and the internal electrodes and electronic parts inside the ceramic have a longer life. The effect is that it can be kept at.
本発明は、積層セラミックスコンデンサの中間品及び積層セラミックスコンデンサの製造に限定されるものではなく、内部電極を有する各種セラミックス電子部品の中間品の端部に外部電極を形成して構成される各種の電子部品の製造にも適用することができるのであり、具体的には、例えばチップ型インダクタ、チップ型LC部品、チップ型アレイ、チップ型フィルタ等の製造にも適用することができる。また、セラミックスとしては、積層や焼成などに限らず、あらゆる成形方法で成形されたセラミックスに適用が可能である。 The present invention is not limited to the manufacture of intermediate products of multilayer ceramic capacitors and multilayer ceramic capacitors, and various types of external electrodes are formed at the ends of the intermediate products of various ceramic electronic components having internal electrodes. The present invention can be applied to the manufacture of electronic components, and more specifically, to the manufacture of, for example, chip inductors, chip LC components, chip arrays, chip filters and the like. Further, the ceramics are not limited to stacking and firing, but can be applied to ceramics molded by any molding method.
1 積層セラミックスコンデンサ(セラミックス電子部品)の中間品
10 積層セラミックスコンデンサ(セラミックス電子部品)
2 セラミックス層
3 内部電極
5 外部電極
110 従来の積層セラミックスコンデンサ(セラミックス電子部品)
1 Intermediate product of multilayer ceramic capacitor (ceramic electronic component) 10 Multilayer ceramic capacitor (ceramic electronic component)
2 Ceramics layer 3 Internal electrode 5 External electrode 110 Conventional multilayer ceramic capacitor (ceramic electronic component)
Claims (12)
エッチング剤と反応して中和する性質を有する中和剤を、少なくとも前記内部電極を露出させようとする前記セラミックス電子部品用素体の端部又は端面の表面欠陥等から内部に含浸させ、
この後、前記セラミックス電子部品用素体における少なくとも前記端部又は端面に前記エッチング剤を接触させ、
これによって、前記セラミックスをエッチングして、前記セラミックスに埋没している前記内部電極を当該セラミックスから外方に露出させるとともに、前記表面欠陥等内部に含浸させた前記中和剤と前記エッチング剤とを中和反応させたこと、
を特徴とするセラミックス電子部品の中間品の製造方法。 After obtaining the ceramics electronic component body in which the periphery of the electronic component including the internal electrodes is coated with ceramics,
A neutralizing agent having a property of neutralizing by reacting with an etching agent is impregnated inside from at least an end portion or a surface defect of the ceramic electronic component body intended to expose the internal electrode,
After that, the etching agent is brought into contact with at least the end portion or end surface of the ceramic electronic component body,
As a result, the ceramics are etched to expose the internal electrodes buried in the ceramics outward from the ceramics, and the neutralizing agent and the etching agent impregnated inside the surface defects and the like are removed. Having neutralized,
A method for manufacturing an intermediate product of a ceramic electronic component, characterized by:
前記セラミックス電子部品用素体の端部又は端面の表面欠陥等から内部に含浸させたエッチング剤と反応して中和する性質を有する中和剤と、前記エッチング剤とを反応させて固化させた前記中和剤の残渣物が、前記表面欠陥等の内部に充填されていること、を特徴とするセラミックス電子部品の中間品。 From a ceramic electronic component body in which the periphery of an electronic component including internal electrodes is coated with ceramics, in an intermediate product of ceramic electronic components in which the internal electrodes are exposed by an etching agent,
A neutralizing agent having a property of reacting with an etching agent impregnated in the inside from a surface defect or the like of an end portion or an end surface of the ceramic electronic component element body and the etching agent are reacted and solidified. An intermediate product of a ceramic electronic component, characterized in that the residue of the neutralizing agent is filled inside the surface defects and the like .
このセラミックス電子部品用素体からエッチング剤によって露出させた内部電極と、
前記セラミックス電子部品用素体の両端部又は側面の複数箇所で、前記内部電極と電気的に接続された外部電極と、
前記内部電極を露出させた前記セラミックス電子部品用素体の表面欠陥等の内部に充填され、前記エッチング剤と反応して中和する性質を有する中和剤と前記エッチング剤との中和によって生成され固化した前記中和剤の残滓物と、
を有することを特徴とするセラミックス電子部品。
A ceramic electronic component body whose periphery is coated with ceramics,
Internal electrodes exposed by an etching agent from this ceramic electronic component body,
External electrodes electrically connected to the internal electrodes at a plurality of positions on both ends or side surfaces of the ceramic electronic component element body,
Generated by neutralization of the etching agent and a neutralizing agent that is filled inside the surface of the ceramic electronic component body exposing the internal electrodes and has the property of neutralizing by reacting with the etching agent. And the solidified residue of the neutralizing agent,
A ceramic electronic component having:
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