TW201346960A - 電子零件及電子零件與接合對象物之接合結構體之形成方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種電子零件、及接合結構體之形成方法，該電子零件係進行焊接安裝時之焊接部之耐熱性優異，並且外部電極之焊料潤濕性良好，可進行可靠性較高之安裝，該接合結構體係接合可靠性優異，且耐熱性較高。於包括電子零件本體(陶瓷積層體)1、及形成於該電子零件本體(陶瓷積層體)1之表面之外部電極5之電子零件A1中，外部電極係設為如下構成：包括選自Cu-Ni合金層及Cu-Mn合金層中之至少1種合金層10、及形成於較合金層更外側之抗氧化膜20。抗氧化膜係設為包括含有Sn之含Sn之膜之構成。抗氧化膜係設為包括包含貴金屬之貴金屬膜之構成。抗氧化膜係設為包括包含有機物之有機物膜之構成。
Description
本發明係關於一種電子零件、及電子零件與接合對象物之接合結構體之形成方法，詳細而言，關於一種於高溫下亦可較高地保持外部電極與接合對象物之接合可靠性之電子零件、及於高溫下亦可形成接合可靠性較高之、電子零件與接合對象物之接合結構體之方法。
晶片電容器、晶片電感器等表面安裝型電子零件係通常藉由如下方式而安裝：例如，將形成於電子零件本體之外部電極焊接至設置於基板之安裝用電極等。
另外，作為配設於此種電子零件之外部電極，提出有一種外部電極，其係具有與包含電極陶瓷燒結體之裸晶之表面接觸之內層、及積層形成於內層上的外層之2層結構之外部電極，且藉由燒接包含金屬粉末與玻璃料之導電性焊膏而形成，形成上述內層及外層之導電性焊膏之金屬粉末包含Ag：80~95重量%、及Pd：5~20重量%，玻璃料以PbO：0~40重量%、B2O3：35~65重量%、及ZnO：20~55重量%為主成分，且相對於金屬粉末而含有2~6重量%之該玻璃料，內層與外層藉由相同組成之導電性焊膏而形成(參照專利文獻1)。
該專利文獻1之外部電極係如下者：關於在晶片型電子零件中成為問題之焊接性，藉由將外部電極之結構或電極形成用導電性焊膏之組成(金屬粉末、玻璃)最佳化，而抑制玻璃向外部電極表面之浮出，從而意圖改善焊接性。
然而，於該專利文獻1之外部電極之情形時，存在如下之問題點：例如，於使用如以Sn為主成分而含有3重量%之Ag、含有0.5重量%之Cu之通常的無Pb焊料而進行安裝之情形時，在此後之重複複數次而實施之回焊時、或晶片型電子零件作為車載用電子零件而於高溫環境下使用時，電子零件脫落(即，產生焊接部之高溫強度不良)。
[專利文獻1]：日本專利特開平6-36969號公報
本發明係解決上述課題者，目的在於提供一種電子零件、及接合結構體之形成方法，該電子零件係進行焊接安裝之情形時之焊接部之耐熱性優異，並且於至安裝為止之階段，外部電極難以產生因氧化引起之焊料潤濕性之下降，從而可進行可靠性較高之安裝，該接合結構體係於高溫下接合可靠性亦優異，且耐熱性較高。
為了解決上述課題，本發明之電子零件之特徵在於，其係包括電子零件本體、及形成於上述電子零件本體之表面之外部電極者，且上述外部電極具備：選自Cu-Ni合金層及Cu-Mn合金層中之至少1種；及抗氧化膜，其形成於較上述合金層更外側。
於本發明中，所謂形成於電子零件本體之表面之外部電極係指，例如包含晶片電容器、晶片電感器等表面安裝型電子零件之外部電極、或形成於印刷基板或多層基板之表面之表面電極等。
又，於本發明中，上述合金層亦可為藉由厚膜形成法而形成之層，又，亦可為藉由鍍敷或蒸鍍等薄膜形成方法而形成之層。
又，於本發明中，在合金層之下層側，亦可更包括Cu厚膜電極層等其他電極層。
較佳為，於本發明中，上述抗氧化膜包括含有Sn之含Sn之膜。
於包括含Sn之膜之情形時，可抑制因於焊接步驟中，含Sn之膜由焊料潤濕而引起之安裝時之焊接不良。
又，較佳為，上述抗氧化膜包括包含貴金屬之貴金屬膜。
於抗氧化膜包括貴金屬膜之情形時，可使合金層與Sn(例如，包含於接合材料或接合對象物之Sn，於在外部電極中包含Sn之情形時為該Sn)之反應遲緩直至腐蝕貴金屬膜為止，故可控制藉由合金層與錫之反應生成金屬間化合物之時間點而將安裝時之焊接設為更確實者。
又，較佳為，上述抗氧化膜包括包含有機物之有機物膜。
於抗氧化膜為有機覆膜之情形時，外部電極(合金層)或接合材料不會產生組成變動，故可防止電子零件或接合部之機械強度或熱性質產生變動。
又，較佳為，上述合金層係以3~30重量%之比率含有Ni之Cu-Ni合金層、及以3~30重量%之比率含有Mn的Cu-Mn合金層中之任1種。
藉由滿足上述必要條件，可實現構成外部電極之合金層之金屬材料與Sn之急速擴散作用。
又，更佳為，上述合金層係以5~20重量%之比率含有Ni之Cu-Ni合金層、及以5~20重量%之比率含有Mn之Cu-Mn合金層中之任1種。
藉由滿足上述必要條件，可進一步有效地實現構成外部電極之合金層之金屬材料與Sn之急速擴散作用。
又，較佳為，上述電子零件本體係包括複數個陶瓷層、及以如一部分導出至端面之態樣配設於上述陶瓷層間之內部電極層之陶瓷積層體，上述外部電極係以與上述內部電極層導通之方式，配設於導出有上述內部電極層之端面。
通常，積層陶瓷電子零件係包括如上所述之構成，本發明可較佳地使用於此種積層陶瓷電子零件。
本發明之接合結構體之形成方法之特徵在於，該接合結構體係具有形成於電子零件本體之表面之外部電極與接合對象物接合之結構，且該接合結構體之形成方法包括如下步驟：準備於上述電子零件本體之表面，形成有外部電極之電子零件之步驟，該外部電極具有選自Cu-Ni合金層及Cu-Mn合金層中之至少1種、及形成於較上述合金層更外側之抗氧化膜；準備包含Sn之接合材料之步驟；準備作為與上述外部電極接合之對象之接合對象物之步驟；及熱處理步驟，其係以於上述外部電極與上述接合對象物之間，介裝有上述接合材料之狀態，進行熱處理；於上述熱處理步驟中，使上述外部電極具有之合金層、與包含於上述接合材料之Sn產生反應而生成金屬間化合物。
又，本發明之其他接合結構體之形成方法之特徵在於，該接合結構體具有形成於電子零件本體之表面之外部電極與接合對象物接合之結構，且該接合結構體之形成方法包括如下步驟：準備於上述電子零件本體之表面，形成有外部電極之電子零件之步驟，該外部電極具有選自Cu-Ni合金層及Cu-Mn合金層中之至少1種、及形成於較上述合金層更外側且包含Sn之抗氧化膜；準備作為與上述外部電極之對象之接合對象物之步驟；及熱處理步驟，其係以上述外部電極與上述接合對象物接觸之狀態，進行熱處理；於上述熱處理步驟中，使上述外部電極具有之合金層、與上述外部電極具有之上述抗氧化膜中所包含之Sn產生反應而生成金屬間化合物。
於本發明之接合結構體之形成方法中，所謂形成於電子零件本體之表面之外部電極亦係指，例如包含晶片電容器、晶片電感器等表面安裝型電子零件之外部電極、或形成於印刷基板、或多層基板等表面之表面電極等。
又，於本發明之接合結構體之形成方法中，所謂接合對象物係指如下者：包含連接於上述外部電極之金屬端子、金屬配線、或者其他電子零件之端子電極(外部電極)等。
本發明之電子零件係將形成於電子零件本體之表面之外部電極設為如下構成：包括選自Cu-Ni合金層及Cu-Mn合金層中之至少1種、及形成於較合金層更外側之抗氧化膜，因此可防止外部電極之表面氧化而抑止安裝時之焊接不良之產生。
即，於外部電極之最外層為選自Cu-Ni合金層及Cu-Mn合金層中之至少1種之情形時，存在合金層氧化而無法充分地獲得焊料潤濕性之情形，但本發明係於合金層之外側，形成有抗氧化膜，故可防止因合金層氧化引起之焊料潤濕性之下降而確保良好之焊接性。
又，於本發明之電子零件中，於抗氧化層包括含Sn之層之情形時，於與接合對象物之接合時之回焊熱處理過程中，產生Cu-Ni合金及/或Cu-Mn合金與Sn之急速擴散而驅逐幾乎所有Sn，故於電子零件與接合對象物(例如，基板之安裝用電極)之接合部，生成熔點為400℃以上之金屬間化合物。其結果，於在安裝電子零件後之階段實施複數次回焊之情形時、或於高溫環境下使用所安裝之電子零件(例如，車載用電子零件)之情形時，亦可獲得不會引起電子零件之脫落等之高溫強度較高之接合部(焊接接合部)。
再者，上述Cu-Ni合金及/或Cu-Mn合金與Sn之急速擴散係藉由如下方式產生者：金屬間化合物於在熱處理步驟中熔融之Sn中剝離、分
散，並且重複反應。
又，藉由上述急速擴散，Sn急速地成為熔點為400℃以上之金屬間化合物而固體化，故可防止因內部壓力產生之焊料破裂。
進而，藉由上述急速擴散而驅逐幾乎所有Sn，故例如於外部電極之最外層形成Sn系鍍層而自外部電極本身供給Sn之情形時，可抑制、防止作為Sn層處於最外層之情形時之課題之鬚晶的產生。
本發明之接合結構體之形成方法係於電子零件本體之表面的具有選自Cu-Ni合金層及Cu-Mn合金層中之至少1種、及形成於較合金層更外側之抗氧化膜之外部電極與向外部電極的接合對象物之間，介裝有包含Sn之接合材料之狀態進行熱處理，從而使外部電極具有之合金層與包含於接合材料之Sn產生反應而生成金屬間化合物，因此因合金層與接合材料中之Sn之急速擴散反應而減少Sn，從而可高效地形成接合部(焊接部)之耐熱性優異之接合結構體。
又，外部電極包括抗氧化膜，因此外部電極之相對於焊料等接合材料之潤濕性良好，從而可抑止安裝時之焊接不良之產生。
又，由於電子零件與接合對象物確實地接合，因此於在安裝電子零件後之階段實施複數次回焊之情形時、或於高溫環境下使用所安裝之電子零件之情形時，例如亦可防止電子零件自接合對象物(基板上之安裝用電極)脫落。
又，本發明之其他接合結構體之形成方法係以如下之狀態進行熱處理，即，電子零件本體之表面之具有選自Cu-Ni合金層及Cu-Mn合金層中之至少1種、及形成於較合金層更外側且包含Sn的抗氧化膜之外部電極與接合對象物接觸，從而使外部電極具有之合金層、與外部電極具有之抗氧化膜所包含之Sn產生反應而生成金屬間化合物，因此可不使用包含Sn之接合材料而高效地接合電子零件與接合對象物，並且可藉由合金層與抗氧化膜中之Sn之急速擴散反應減少Sn而確保接
合部(焊接部)之充分的耐熱性。
再者，較理想的是，於不使用包含Sn之接合材料而將電子零件與接合對象物接合之情形時，將Cu-Ni合金層及/或Cu-Mn合金層之厚度、與抗氧化膜(含Sn之膜)之厚度之關係設為如下：相對於10 μm之合金層，將含Sn之膜之厚度設為3~10 μm之範圍。
又，於藉由本發明之方法形成之接合結構體之情形時，電子零件與接合對象物確實地接合，因此於在安裝電子零件後之階段實施複數次回焊之情形時、或於高溫環境下使用所安裝之電子零件之情形時，例如亦可防止電子零件自接合對象物(基板上之安裝用電極)脫落。
1‧‧‧陶瓷積層體(積層陶瓷元件)
2‧‧‧內部電極
3‧‧‧陶瓷層(介電陶瓷層)
4‧‧‧陶瓷積層體之端面
5‧‧‧外部電極
10‧‧‧合金層(Cu-Ni合金層或Cu-Mn合金層)
20‧‧‧抗氧化膜
120‧‧‧1層鍍層
121‧‧‧下層鍍層
122‧‧‧上層鍍層
123‧‧‧有機物膜
A1、A2、A3‧‧‧電子零件(積層陶瓷電容器)
圖1係模式性地表示本發明之實施形態之電子零件(積層陶瓷電容器)之構成的剖面圖。
圖2係模式性地表示本發明之其他實施形態之電子零件(積層陶瓷電容器)之構成的剖面圖。
圖3係模式性地表示本發明之進而其他實施形態之電子零件(積層陶瓷電容器)之構成的剖面圖。
以下，表示本發明之實施形態而進一步詳細地對作為本發明之特徵之部分進行說明。
於該實施形態中，作為本發明之電子零件，製作具有如圖1、2及3所示之結構之積層陶瓷電容器。
圖1、2及3所示之電子零件(積層陶瓷電容器)A1、A2及A3係均具有如下之結構：於積層陶瓷元件(電子零件本體)1之兩端面4、4，以與內部電極2導通之方式，配設有一對外部電極5、5，該積層陶瓷元件(電子零件本體)1係具有如下之結構，即，配設於電子零件本體即
陶瓷積層體(積層陶瓷元件)1之內部之內部電極2介隔介電層即陶瓷層(介電陶瓷層)3積層而交錯地引出於陶瓷積層體1之兩端面4、4。
而且，外部電極5包括：Cu-Ni合金層或Cu-Mn合金層(以下，亦簡稱為「合金層」)10、及形成於較合金層10更外側之抗氧化膜20。
例如，圖1所示之電子零件A1係作為抗氧化膜而包括由1層鍍層120構成之單層結構之抗氧化膜20。
另一方面，圖2所示之電子零件A2係作為抗氧化膜而包括由下層鍍層121、與形成於該下層鍍層121上之上層鍍層122構成之2層結構之抗氧化膜20。
又，圖3所示之電子零件A3係作為抗氧化膜而包括包含有機物膜123之抗氧化膜20，該有機物膜123係包含實施防銹處理而形成之有機物。
以下，對該電子零件(積層陶瓷電容器)之製造方法進行說明。
(1)首先，製作以鈦酸鋇為主成分之陶瓷生片。接著，於該陶瓷生片之表面，絲網印刷以Ni粉末為導電成分之導電性焊膏(內部電極用焊膏)而形成內部電極焊膏圖案。
(2)然後，積層、壓接複數片形成有內部電極焊膏圖案之陶瓷生片而形成積層體。
(3)其次，沿積層方向即厚度方向切斷該積層體，獲得於彼此對向之端面(切斷端面)之一側與另一側，交錯地露出有內部電極焊膏圖案之晶片積層體(於煅燒後，成為陶瓷積層體1(圖1~3)之未煅燒積層體)。
(4)然後，於空氣中，以1300℃將該未煅燒積層體煅燒1小時而獲得陶瓷積層體1(圖1~3)。該陶瓷積層體1之尺寸係寬度(W)=0.8 mm、長度(L)=1.6 mm、厚度(W)=0.8 mm。
(5)繼而，於該陶瓷積層體1之兩端面4、4，作為外部電極形成用導電性焊膏而塗佈Cu-Ni厚膜焊膏或Cu-Mn厚膜焊膏。
作為Cu-Ni厚膜焊膏，使用有如下者：混合粒徑為3 μm之Cu-Ni粉末、玻璃料、有機黏合劑、分散劑、及有機溶劑，從而藉由球磨機與輥磨機進行分散、混練而使之成為焊膏狀。
又，作為Cu-Mn厚膜焊膏，相同地使用如下者：混合粒徑為3 μm之Cu-Mn粉末、玻璃料、有機黏合劑、分散劑、及有機溶劑，從而藉由球磨機與輥磨機進行分散、混練而使之成為焊膏狀。
接著，於如表1之試料編號1至25、表2之試料編號101~129所示之範圍內，改變構成煅燒型Cu-Ni厚膜焊膏之Cu-Ni合金粉末中所佔據之Ni之比率、及構成煅燒型Cu-Mn厚膜焊膏的Cu-Mn合金粉末所佔據之Mn之比率。
再者，例如表1之試料編號1之合金層之組成的欄中之「Cu-3Ni」之數字3係表示該成分(於該情形時為Ni)之重量%的值。即，表示於該情形時，Cu-Ni合金粉末中所佔據之Ni之比率為3重量%。對於其他試料，Ni之比率及Mn之比率亦藉由相同之方法表示。
(6)接著，對在兩端面4、4塗佈有外部電極形成用煅燒型Cu-Ni厚膜焊膏、或Cu-Mn厚膜焊膏之陶瓷積層體1進行煅燒，形成厚膜電極即合金層(厚膜電極(Cu-Ni合金層或Cu-Mn合金層))10(圖1~3)。
再者，藉由剖面觀察而確認煅燒後之合金層10之厚度為100~150 μm。
(7)其次，於形成於陶瓷積層體1之端面4之合金層10之表面，作為抗氧化膜20而形成具有如表1的試料編號1至25、及表2之試料編號101~129所示之金屬組成及厚度之鍍層，藉此製作表1的試料編號1至25之試料(電子零件(積層陶瓷電容器))A1、及表2之試料編號101至129之試料(電子零件(積層陶瓷電容器))A2。
再者，於表2之鍍敷金屬組成之欄中，例如試料編號101之試料的Sn/Au之記載係表示下層側為鍍Sn層、上層側為鍍Au層。又，試料編號119之試料之Sn/Au/Sn/Au之記載係表示按照下層側至上層側之順序而形成有Sn、Au、Sn、Au之各鍍層。
如圖1所示，表1之試料編號1至25之各試料(電子零件(積層陶瓷電容器))A1係作為抗氧化膜而包括由1層鍍層120構成之單層結構之抗氧化膜20。
另一方面，如圖2所示，表2之試料編號101~129之各試料(電子零件(積層陶瓷電容器))A2係作為抗氧化膜而包括由下層鍍層121、及形成於該下層鍍層121上之上層鍍層122構成之2層結構之抗氧化膜20。
再者，各鍍層係均藉由電鍍而形成。又，膜厚係藉由調整成膜時間而控制。
又，於形成於陶瓷積層體1之端面4之合金層10之表面，實施防銹處理而形成有機物膜，藉此製作表3之試料編號201之試料(電子零件(積層陶瓷電容器))A3。
如圖3所示，表3之試料編號201之試料(電子零件A3)係包括包含藉由實施防銹處理而形成之1層有機物膜123之單層結構之抗氧化膜20(圖3)。
再者，例如作為防銹處理，可藉由如下方法而於合金層10之表面，形成公知之有機物膜：於使電子零件於咪唑系水溶液、或者苯并三唑系水溶液中浸漬固定時間後，進行水洗、乾燥。
又，為了進行比較，於本發明中，製作於使用有Cu-Ni或Cu-Mn合金層之外部電極本體部分使用Cu層而作為抗氧化膜(鍍層)包括下層側之鍍Ni層與形成於該上之上層側之鍍Sn層之試料(表1之試料編號26之試料(比較例))、及於外部電極本體部分使用與本發明之情形相同之
Cu-Ni合金層但不包括抗氧化膜之試料(表1之試料編號27之試料(比較例))，從而與包括上述本發明之必要條件之各試料一併供至下述特性之評估。
[特性之評估]於評估特性時，作為用以焊接安裝以此方式製作之試料即電子零件(積層陶瓷電容器)之基板，準備包括Cu電極(接合對象物)之基板(積層陶瓷電子零件用貼有Cu之FR4玻璃環氧基板)。接著，使用金屬掩膜，於Cu電極之表面，印刷千住金屬工業股份有限公司製造之Sn-3Ag-0.5Cu焊錫膏(舊MIL(American military，美國軍用)標準RA(Rosin Activated，活性化松香)焊劑)。金屬掩膜之厚度係設為50 μm。
再者，於上述材料(焊錫膏)之表述中，例如「Sn-3Ag-0.5Cu」之數字3係表示該成分(於該情形時為Ag)之重量%，0.5係表示Cu之重量%之值。
然後，於在所印刷之焊錫膏上，裝設如上述製作之試料即各電子零件(積層陶瓷電容器)後，使用回焊裝置，以150℃之預熱、250℃之正式加熱之條件，使電子零件之外部電極與玻璃環氧基板之Cu電極接合，藉此將外部電極與Cu電極電性、機械連接。
將如上述獲得之接合結構體作為特性評估用試料，而藉由以下之方法評估特性。
《焊接性評估》以10倍對特性評估用試料進行實體顯微鏡觀察，從而根據電子零件(積層陶瓷電容器)A1、A2、A3之端面4(圖1、2、3)之焊料之潤濕角度(接觸角)而進行判定。接著，將形成有接觸角小於90°之焊縫者評估為良(O)，將形成有接觸角為90°以上之焊縫者評估為不良(×)。
於將使基板之接合有電子零件(積層陶瓷電容器)之面朝向下方之
特性評估用試料放入250℃的熱風強風循環烘箱5分鐘後取出，調查有無電子零件自基板之脫落，藉此評估高溫時之接合強度(高溫強度)。
此時，將有電子零件之脫落者評估為不良(×)。進而，為了確認電子零件之外部電極與基板之Cu電極之利用金屬間化合物獲得的接合狀體，於蝕刻未反應之金屬Sn成分後，調查有無電子零件之脫落。
接著，此時因可大致接合而對於發現電子零件之脫落者評估為良(○)，因藉由金屬間化合物牢固地接合，而將於蝕刻後，亦未產生電子零件之脫落者評估為優(◎)。
將特性之評估結果一併表示於表1、表2、及表3。
如圖1所示，確認出如下情形：於作為抗氧化膜而包括由1層鍍層120構成之單層結構之抗氧化膜20之表1的試料編號1~25之試料(本發明之實施形態之電子零件)之情形時，具備實用之焊接性。
又，確認出如下情形：於表1之試料編號1~25之試料(本發明之實施形態之電子零件)之情形時，對於高溫時之接合強度(高溫強度)，亦獲得良好之結果，藉由使用本發明之電子零件，獲得具備實用上充分之高溫強度之電子零件搭載基板。
又，於包括Cu-Ni合金層之各試料中之試料編號1之Ni為3重量%的試料、與試料編號6之Ni為30重量%之試料之情形時，高溫強度為良(○)，其他試料係高溫強度為優(◎)。根據該結果，關於Cu-Ni合金之Ni之比率，確認出如下情形：於Ni之比率處於3~30重量%之範圍內之情形時，獲得具有包括實用上不存在問題之高溫強度之外部電極之電子零件，藉由將Ni之比率設為5~20重量%，獲得具有高溫強度進一步優異之外部電極之電子零件。
再者，藉由將Ni之比率設為5~20重量%而可獲得具有高溫強度特別優異之外部電極之電子零件的原因在於，因Ni處於5~20重量%之範圍內而急速擴散作用變得特別良好，從而易於生成熔點較高之金屬間化合物而成為高溫時之強度下降之原因的Sn量變少。
再者，確認出如下情形：於Cu-Mn合金層之情形時，藉由將Mn之比率設為5~20重量%，亦獲得具有高溫強度特別優異之外部電極
之電子零件(參照表1之試料編號7~10)。
又，雖未於表1中表示，但於Cu-Mn合金層之情形時，亦確認出如下情形：於Mn之比率處於3~30重量%之範圍內之情形時，獲得具有包括實用上不存在問題之焊接性及高溫強度之外部電極之電子零件。
又，確認出如下情形：於包括本發明之必要條件之各試料之情形時，經熔融之焊料流回至外部電極與Cu電極之間隙等，從而電子零件確實地安裝至Cu電極上之自對準性優異；及可將接合部設為緻密之結構而提高向高密度安裝之對應性。
另一方面，確認出如下情形：於作為不包括本發明之必要條件之試料之試料編號26的試料、即將外部電極本體部分設為Cu層而並非Cu-Ni合金層或Cu-Mn合金層之試料(比較例之電子零件)之情形時，焊接性雖優異，但無法產生回焊時之急速擴散作用，從而不會於電子零件之外部電極與基板之Cu層之間形成充分的金屬間化合物，故無法獲得實用之高溫強度。
又，確認出如下情形：於作為不包括本發明之必要條件之試料之試料編號27的試料、即與本發明之情形相同地將外部電極本體部分設為Cu-Ni合金層但不包括抗氧化膜之試料(比較例之電子零件)之情形時，雖充分地產生回焊時之急速擴散作用，且高溫強度優異，但焊料潤濕性較差而無法獲得實用之焊接性。
又，確認出如下情形：於表2之試料編號101~129之試料、即如圖2所示般作為抗氧化膜而包括由下層鍍層121、及形成於該下層鍍層121上之上層鍍層122構成之2層結構之抗氧化膜20的試料(本發明之實施形態之電子零件)之情形時，並不於焊接性中特別存在問題而亦具備實用之焊接性。
又，確認出如下情形：於表2之試料編號101~129之試料(本發明
之實施形態之電子零件)之情形時，對於高溫強度亦獲得良好之結果，藉由使用本發明之電子零件，獲得具備實用上充分之高溫強度之電子零件搭載基板。
又，確認出如下情形：於表3之試料編號201之試料、即如圖3所示般包括包含藉由實施防銹處理而形成之1層有機物膜之單層結構之抗氧化膜20的試料(本發明之實施形態之電子零件)之情形時，並不於焊接性中特別存在問題而亦具備實用之焊接性。
又，確認出如下情形：於表3之試料編號201之試料(本發明之實施形態之電子零件)之情形時，對於高溫強度亦獲得良好之結果，藉由使用本發明之電子零件，獲得具備實用上充分之高溫強度之電子零件搭載基板。
再者，該實施形態係於將試料(電子零件)安裝至基板上時，使用焊錫膏而將電子零件之外部電極接合至基板之Cu電極，但於抗氧化膜包括含Sn之層之情形時，適當調整包含於Cu-Ni合金層及/或Cu-Mn合金層之金屬量、與包含於抗氧化膜之Sn量，以使電子零件之外部電極與基板上之Cu電極接觸之狀態進行熱處理，藉此亦可無需使用焊錫膏，使合金層與包含於抗氧化膜之Sn產生反應而生成金屬間化合物，從而牢固地接合外部電極與Cu電極。再者，於該情形時，較理想的是，將Cu-Ni合金層及/或Cu-Mn合金層之厚度、與抗氧化膜(含Sn之膜)之厚度之關係設為如下：相對於10 μm之合金層，將含Sn之層之厚度設為3~10 μm之範圍。
又，上述實施形態係以電子零件為積層陶瓷電容器，且外部電極為形成於陶瓷積層體(積層陶瓷元件)之端面之電極之情形為例而進行了說明，但例如電子零件亦可為印刷基板、或多層基板等，且外部電極亦可為形成於該印刷基板、或多層基板之表面上之表面電極(安裝用電極)，於本發明中，對於電子零件之種類或外部電極之形態等
並無特別之制約。
又，於本發明之接合結構體之形成方法中，以包括外部電極之電子零件為積層陶瓷電容器，且接合對象物為形成於基板之Cu電極之情形為例而進行了說明，但接合對象物亦可為連接於電子零件之外部電極(表面電極)之金屬端子、金屬配線、或者其他電子零件之端子電極(外部電極)等。
本發明係於進而其他方面，亦不限定於上述實施形態，關於Cu-Ni合金及/或Cu-Mn合金層之組成、抗氧化膜之具體之構成或形成方法、形成本發明之接合結構體時之具體之方法或條件等，可於發明之範圍內，施加各種應用、變化。
1‧‧‧陶瓷積層體(積層陶瓷元件)
2‧‧‧內部電極
3‧‧‧陶瓷層(介電陶瓷層)
4‧‧‧陶瓷積層體之端面
5‧‧‧外部電極
10‧‧‧合金層(Cu-Ni合金層或Cu-Mn合金層)
20‧‧‧抗氧化膜
120‧‧‧上層鍍層
A1‧‧‧電子零件(積層陶瓷電容器)
Claims (10)
- 一種電子零件，其特徵在於，其係包括電子零件本體、及形成於上述電子零件本體之表面之外部電極者，且上述外部電極包括：選自Cu-Ni合金層及Cu-Mn合金層中之至少1種；及抗氧化膜，其形成於較上述合金層更外側。
- 如請求項1之電子零件，其中上述抗氧化膜包括含有Sn之含Sn之膜。
- 如請求項1之電子零件，其中上述抗氧化膜包括包含貴金屬之貴金屬膜。
- 如請求項2之電子零件，其中上述抗氧化膜包括包含貴金屬之貴金屬膜。
- 如請求項1至4中任一項之電子零件，其中上述抗氧化膜包括包含有機物之有機物膜。
- 如請求項1至4中任一項之電子零件，其中上述合金層係以3~30重量%之比率含有Ni之Cu-Ni合金層、及以3~30重量%之比率含有Mn之Cu-Mn合金層中之任1種。
- 如請求項1至4中任一項之電子零件，其中上述合金層係以5~20重量%之比率含有Ni之Cu-Ni合金層、及以5~20重量%之比率含有Mn之Cu-Mn合金層中之任1種。
- 如請求項1至4中任一項之電子零件，其中上述電子零件本體係包括複數個陶瓷層、及以如一部分導出於端面之態樣配設於上述陶瓷層間之內部電極層之陶瓷積層體，上述外部電極係以與上述內部電極層導通之方式，配設於導出有上述內部電極層之端面。
- 一種接合結構體之形成方法，其特徵在於：該接合結構體具有形成於電子零件本體之表面之外部電極與接合對象物接合之結構，且該接合結構體之形成方法包括如下步驟：準備於上述電子零件本體之表面，形成有外部電極之電子零件之步驟，該外部電極具有選自Cu-Ni合金層及Cu-Mn合金層中之至少1種、及形成於較上述合金層而更外側之抗氧化膜；準備包含Sn之接合材料之步驟；準備作為與上述外部電極接合之對象之接合對象物之步驟；及熱處理步驟，其係以於上述外部電極與上述接合對象物之間，介裝有上述接合材料之狀態，進行熱處理；於上述熱處理步驟中，使上述外部電極具有之合金層、與包含於上述接合材料之Sn產生反應而生成金屬間化合物。
- 一種接合結構體之形成方法，其特徵在於：該接合結構體具有形成於電子零件本體之表面之外部電極與接合對象物接合之結構，且該接合結構體之形成方法包括如下步驟：準備於上述電子零件本體之表面，形成有外部電極之電子零件之步驟，該外部電極具有選自Cu-Ni合金層及Cu-Mn合金層中之至少1種、及形成於較上述合金層更外側且包含Sn之抗氧化膜；準備作為與上述外部電極接合之對象之接合對象物之步驟；及熱處理步驟，其係以上述外部電極與上述接合對象物接觸之狀態，進行熱處理；於上述熱處理步驟中，使上述外部電極具有之合金層、與上述外部電極具有之上述抗氧化膜中所包含之Sn產生反應而生成金屬間化合物。
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