JPH0329307A - 積層セラミックチップコンデンサーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は広範な電子機器に用いられる積層セラミックチ
ップコンデンサー（以下チップコンデンサーという）の
製造方法に関するものであり、とりわけこのチップコン
デンサーの外部電極層の形成方法に関するものである。

従来の技術 近年、電子機器の小型高性能化に対する要求は益々増大
し、それに伴ってチップコンデンサーの需要は著しく増
加している。

従来のチップコンデンサーはチタン酸バリウムや酸化チ
タン等の誘電体セラミックと金属パラジウム等の高融点
貴金属による内部電極とを交互に積層したグリーンシ一
トを直方体を有する個片状に切断加工して相対する一対
の側壁面に内部電極層の破断面が層状に露出した素体を
作り、これを１　３００〜１　４００℃の高温中で焼結
してこの焼結素体の内部電極層が露出した相対する一対
の両端部に半田付が可能な金属により外部電極層を形成
する方法によって作られたものである。

このチップコンデンサーの外部電極層を形威する方法と
しては現在いろいろな方法が実施されているがその一例
とし特公昭６２−３２６０４号に示す方法がある。この
方法は無電解めっき技術を利用してチップコンデンサー
の外部電極層を形成する方法であり、その電極形成工程
は第３図Ａ〜Ｆに示すものである。第３図において、ｌ
はセラミック誘電体層、２は内部電極層、３は触媒層、
４はニッケル金属から成る無電解めっき金属層、５はレ
ジスト層、６はスズ金属から威る耐腐食性金属層である
。

即ち、この方法はセラミック誘電体層１と内部電極層２
を交互に積層して焼結した直方体を有する個片状の焼結
素体に、化学的粗面化処理，触媒処理，無電解めっき処
理を順次行って全面に無電解めっき法によりニッケル金
属層４を被覆した後、その両端部即ち内部電極層２が離
出した両端部にレジスト５を被覆し、レジスト５が被覆
されていない不要な無電解ニッケルめっき金属層４をエ
ッチング法により溶解除去し、最終的に残留した無電解
めっき金属４の表面にバレル電気めっき法によって耐腐
食性金属層６としてスズ金属層を選択的に被覆すること
によって外部電極層を形威したものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来例の方法によるチップコンデン
サーの外部電極層の形成方法では、無電解めっき法によ
ってコンデンサー素子の全面に被覆したニッケル金属層
の一部をエッチング処理によって選択的に溶解除去する
ことによって必要とする電極層を形成した後で、その表
面にバレル電気めっき法によりスズ等の耐腐食性に優れ
た金属を被覆することによって外部電極層を形成したも
のもあり、このような方法では無電解めっき金属層の一
部をエッチングにより溶解した場合、露出したセラミッ
ク誘電体層の表面には触媒層となるパラジウムの微粒子
が残存した状態を呈しているために、この残存した触媒
層が後のバレル電気めっき工程で第４図に示すようにス
ズ金属６の異常析出を招き、電極端子層の寸法精度の低
下と共に、総合的製造歩留まりを著しく低下させるとい
う問題点を有していた。

またこの従来例による方法では、無電解めっき金属を先
にエッチングして素体の相対する一対の両端部に独立し
た外部電極層を設けた後で、それぞれの独立した電極層
の表面にバレル電気めっきを行うので電極層の電流分布
が一定になりにくく、従ってめっき厚がばらついて電極
厚さの均一化がはかりにくくなるために外部電極層の半
田付品質のばらつきが多くなるという問題点を有してい
た。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、電極層の
寸法精度と、製造歩留まりの向上、さらにははんだ付品
質の安定化をはかることを目的としたチップコンデンサ
ーの製造方法を提供するものである。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明は、セラミック誘電体
層と内部電極層を交互に積層して焼結した個片状の素体
を化学的に粗面化してその全面に無電解めっき法により
第一金属層を析出し、前記第一金属層の表面全体にはん
だ付性に優れた第二金属層を被覆した後で、不要とする
第一及び第二金属層を順次溶解除去して必要とする外部
電極層を形成することを特徴としたものである。

作用 この方法によって、パラジウム触媒層が残存したセラミ
ック誘電体層が露出した状態でバレル電気めっきを行わ
なくてよいので、セラミック誘電体層への耐腐食性金属
の異常析出が皆無となり、また全面に第一金属層で覆わ
れた素体に電気めっきを行って第二金属層を析出させる
ので、第二金属層の付まわり性が著しく改善され、電極
端子層の寸法精度と製造歩留まりの向上さらには半田付
性品質はに優れたチップコンデンサーが実現されること
となる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図Ａ−Ｇは本実施例におけるチップコンデンサーの
製造方法を説明する工程断面図、第２図は本発明におけ
るチップコンデンサーの斜視図である。第１図および第
２図において、７はセラミック誘電体層、８は内部電極
層、９は内部電極層が層状に露出する端部、１０は触媒
層、１１は第一金属層（無電解めっき金属層〉、１２は
第二金属層（耐腐食性金属層〉、１３はレジスト層であ
る。以上のように構成されたチップコンデンサーについ
て、以下その製造方法の詳細を説明する。

本実施例では先ず、チタン酸バリウムや酸化チタンなど
のセラミック誘電体の微粉末を樹脂バインダーと混練し
てシート状に加工し、このセラミック誘電体シート上に
金属パラジウムの微粉末と樹脂バインダーを混合した導
電ペーストをスクリーン印刷法により所望とするパター
ン状に塗布して電極層を形成し、この電極層を形成した
グリーンシ一トを所定の容量値が得られるように複数枚
を積み重ねてプレスで成形一体化した後で、この大板状
のグリーンシ一トを直方体を有する個片状に切断してそ
の相対する一対の両側壁面にパラシウムからなる内部電
極層が層状に露出するようにし、これを１３００〜１４
００℃の高温中で焼成して、第１図Ａに示すようにセラ
ミック誘電体層７と内部電極層８が交互に積層された直
方体を有する個片状の焼結素体を作る。

なお、他の実施例ではセラミック誘電体層７にチタン酸
バリウムを使用し、内部電極層８にニッケルペーストを
使用して積層し、中性または還元雰囲気中１２５０℃で
焼結して個片状の焼結素体を形成してもよい。

次いで、これらの焼結素体にバレル研摩を行ってフッ酸
や燐酸，アルカリ等の溶液に浸漬してセラミック表面の
エッチング処理を行い、セラミック誘電体層７の表面を
微細に粗面化して、この粗面化した素体を塩化第一スズ
と塩化パラジウムの塩酸酸性溶液に順次浸漬して活性化
処理を行い、第１図Ｂに示すように素体の全面に金属パ
ラジウムの微粒子核から成る触媒層１０を付着させる。

そしてこの焼結素体を無電解めっき液に浸漬して第１図
Ｃに示すように全面に第一金属層１１を形成する。

この場合、無電解めっきによる第一金属層１１は半田付
性に優れていることはもとより、導電率が高くかつ耐熱
性に優れた金属であることが望ましく、本実施例ではこ
のような条件を具備する金属としてニッケルあるいは銅
を選定し、それぞれ下記する条件により無電解めっきを
行う。

（無電解鋼めっき） ・硫酸銅　　−−　　０．０３０〜０．０４０ｍ　ｏ　
Ｉ　／　Ｑ・ＥＤＴＡ−・・・０．０４０〜０．０５０
ｍｏｌ／ｉ！・ホルマリン・・・・・・　０．１５〜０
．２０　　ｍｏｌ／ｆ！・添加剤　　・・・・・・　１
０ｍｇ／ｅ・ＰＨ　　　　・・・・・・　１２．５〜１
３．０・温度　　　・・・・・・　６０〜７０℃（無電
解ニッケルめっき〉 ・硫酸ニッケル　　・・・・・・０．０４〜０．０６ｍ
　ｏ　ｌ　／　ｅ・クエン酸ソーダ　・・・・・・０．
０８〜０．１２ｍ　ｏ　１　／　ｆ！・次亜リン酸ソー
ダ・・・・・・０．１８〜０．２２ｍｏｌ／Ｑ・ＰＨ　
　　　　　　・・・・・・４．０〜６．０・温度　　　
　　　・・・・・・７０〜８０℃そして上記無電解めっ
き条件によりニッケルの場合は２〜５μ、銅の場合は５
〜１０μの厚さに析出させる。さらに、セラミック焼結
素体との密着性をより向上させるために、銅の場合には
真空中または窒素雰囲気中で３００〜６００℃の熱処理
を、またニッケルの場合には空気中２００〜２５０℃、
または真空中、窒素雰囲気中で３００〜５００℃で熱処
理を行う。尚、第一金属層１１の形成にあたっては上述
した無電解めっきを行った後で、バレル電気めっき法等
によって厚みを補強してもよい。その場合、無電解めっ
き厚は１μ以下でよい。

このようにして、個片状のセラミック焼結素体の全面に
無電解めっき法または電気めっき法を併用して密着性に
優れた第一金属層１１を形成した後は、その表面全体に
第１図Ｄに示すように電気めっき法により耐腐食性に優
れた第二金属層ｌ２を被覆する。この場合、耐，腐食性
金属層１２としては、はんだ付性に優れた特性を有する
と共に耐酸化性にも優れた特性を有することが望ましく
、本実施例ではこのような特性を満足する金属としては
んだとスズ金属を選定した。はんだ金属の場合はアルカ
ノールスルフオン酸浴、スズ金属の場合は硫酸スズ浴を
使用してそれぞれ鉄球によるダミーを使用しないバレル
法による電気めっきを行う。それから、第１図Ｅに示す
ように直方体を有する個片状のセラミック焼結体の内部
電極層が露出した相対する一対の側壁部を含む両端部に
耐エッチング性のレジスト層ｌ３を塗布し、エッチング
処理を行って第１図Ｆに示すようにレジストｌ３が被覆
されていない第二金属層１２を先ず溶解除去し、次いで
露出した無電解金属層である第二金属層１２とは異なる
エッチング液により第一金属層１０を溶解除去して第１
図Ｇに示すようにセラミック焼結体の相対する一対の両
端部に必要な外部電極層を形成する。尚、本実施例では
無電解めっきによる第一金属層１１に鋼、電気めっき法
による耐腐食性を有する第二金属層１２にはんだ金属を
使用した場合、先ずはんだ金属の不要部分を硝酸一有機
酸系のエッチング液により溶解しレジスト１３を除去し
た後で、部分的に露出したはんだ金属をレジストとして
無電解金属層１１の鋼を過硫酸アンモニウム系のエッチ
ング液により溶解除去して、必要とする銅一はんだ金属
からなる二層の外部電極層を形成する。また第一金ｒ４
層１１にニッケルを使用し第二金属層１２にはんだ金属
を使用した場合は、はんだ金属を硝酸一有機酸系のエッ
チング液で溶解し、レジスト１３を残したままで露出し
たニッケル金属層を硝酸や、塩化第二鉄溶液等のエッチ
ング液により溶解して、必要とするニッケルーはんだ金
属系の二層の金属層から威る外部電極層を形成する。

また、第二金属層１２にスズ金属を使用した場合には上
述のはんだと同様のエッチング液を使用して外部電極層
を形成すればよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明によれば、セラミ
ック誘電体層と内部電極層とを交互に積層して焼結した
直方体を有する個片状素体の全面に半田付性と耐腐食性
に優れた二層の金属層を無電解めっき法と電気めっき法
により被覆した後で、この二層の金属層の不要部分をエ
ッチング法によって順次溶解除去して必要とする外部電
極層を形成することでチップコンデンサーを得るもので
、従来例のように無電解めっき法による第一金属層を先
にエッチングして必要とする外部電極層を選択的に設け
た後で電気めっき法によりはんだやスズ等の半田付性や
耐腐食性に優れた金属層を設ける方法とは異なり、第一
金属層をエッチングした時に露出したセラミック誘電体
層に残存した触媒層への電気めっきによる第二金属層の
異常析出が皆無となり外部電極端子層の寸法精度が著し
く向上することで総合的製造歩留まりが改善され、さら
には電気めっきによる第二金属層即ちはんだやスズ金属
層の均一付まわり性が改善され、半田付特性に優れたチ
ップコンデンサーが得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ−Ｇは本発明の一実施例におけるチップコンデ
ンサーの製造工程を説明する工程断面図、第２図は本発
明によるチップコンデンサーの斜視図、第３図Ａ−Ｆは
従来例によるチップコンデンサーの製造工程を説明する
工程断面図、第４図は従来例によるチップコンデンサー
の外部電極不良の状態を説明する斜視図である。 ７・・・・・・セラミック誘電体層、８・・・・・・内
部電極層、９・・・・・・内部電極層が層状に露出する
端部、１０・・・・・・触媒層、１１・・・・・・第一
金属層、１２・・・・・・第二金属層、１３・・・・・
・レジスト層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミック誘電体層と内部電極層を交互に積層し
   て焼結した個片状の素体を化学的に粗面化してその全面
   に無電解めっき法により第一金属層を析出し、前記第一
   金属層の表面全体にはんだ付性に優れた第二金属層を被
   覆した後で、不要とする第一及び第二金属層を順次溶解
   除去して必要とする外部電極層を形成することを特徴と
   した積層セラミックチップコンデンサーの製造方法。
2. （２）第一金属層としてニッケル，銅金属を、第二金属
   層としてはんだ，スズ金属を使用した請求項１記載の積
   層セラミックチップコンデンサーの製造方法。