積層型電子部品およびその製造方法
【課題】部品本体における複数の内部電極の各端部が露出した部分にめっきを施すことによって、外部端子電極を形成したとき、外部端子電極の端縁と部品本体との隙間からめっき液が浸入し、得られた積層型電子部品の信頼性を低下させることがある。
【解決手段】外部端子電極８，９として、複数の内部電極３，４を互いに接続するための第１のめっき層１０，１１と、その上に、積層型電子部品１の実装性を向上させるための第２のめっき層１２，１３とが形成されるとき、第１のめっき層１０，１１を形成した後、部品本体２全体を撥水処理剤で処理し、次いで、第１のめっき層１０，１１上の撥水処理剤を除去してから、第２のめっき層１２，１３を形成する。部品本体２の外表面上の第１のめっき膜１０，１１の端縁と部品本体２の外表面との隙間に撥水処理剤１８が充填される。
【解決手段】外部端子電極８，９として、複数の内部電極３，４を互いに接続するための第１のめっき層１０，１１と、その上に、積層型電子部品１の実装性を向上させるための第２のめっき層１２，１３とが形成されるとき、第１のめっき層１０，１１を形成した後、部品本体２全体を撥水処理剤で処理し、次いで、第１のめっき層１０，１１上の撥水処理剤を除去してから、第２のめっき層１２，１３を形成する。部品本体２の外表面上の第１のめっき膜１０，１１の端縁と部品本体２の外表面との隙間に撥水処理剤１８が充填される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、積層型電子部品およびその製造方法に関するもので、特に、外部端子電極が複数の内部導体と電気的に接続されるようにして直接めっきにより形成された積層型電子部品およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すように、積層セラミックコンデンサに代表される積層型電子部品１０１は、一般に、たとえば誘電体セラミックからなる積層された複数の絶縁体層１０２と、絶縁体層１０２間の界面に沿って形成された複数の層状の内部電極１０３および１０４とを含む、積層構造の部品本体１０５を備えている。部品本体１０５の一方および他方端面１０６および１０７には、それぞれ、複数の内部電極１０３および複数の内部電極１０４の各端部が露出していて、これら内部電極１０３の各端部および内部電極１０４の各端部を、それぞれ、互いに電気的に接続するように、外部端子電極１０８および１０９が形成されている。
【０００３】
外部端子電極１０８および１０９の形成にあたっては、一般に、金属成分とガラス成分とを含む金属ペーストを部品本体１０５の端面１０６および１０７上に塗布し、次いで焼き付けることにより、ペースト電極層１１０がまず形成される。次に、ペースト電極層１１０上に、たとえばニッケルを主成分とする第１のめっき層１１１が形成され、さらにその上に、たとえば錫または金を主成分とする第２のめっき層１１２が形成される。すなわち、外部端子電極１０８および１０９の各々は、ペースト電極層１１０、第１のめっき層１１１および第２のめっき層１１２の３層構造より構成される。
【０００４】
外部端子電極１０８および１０９に対しては、積層型電子部品１０１がはんだを用いて基板に実装される際に、はんだとのぬれ性が良好であることが求められる。同時に、外部端子電極１０８に対しては、互いに電気的に絶縁された状態にある複数の内部電極１０３を互いに電気的に接続し、かつ、外部端子電極１０９に対しては、互いに電気的に絶縁された状態にある複数の内部電極１０４を互いに電気的に接続する役割が求められる。はんだぬれ性の確保の役割は、上述した第２のめっき層１１２が果たしており、内部電極１０３および１０４相互の電気的接続の役割は、ペースト電極層１１０が果たしている。第１のめっき層１１１は、はんだ接合時のはんだ喰われを防止する役割を果たしている。
【０００５】
しかし、ペースト電極層１１０は、その厚みが数十μｍ〜数百μｍと大きい。したがって、この積層型電子部品１０１の寸法を一定の規格値に収めるためには、このペースト電極層１１０の体積を確保する必要が生じる分、不所望にも、静電容量確保のための実効体積を減少させる必要が生じる。一方、めっき層１１１および１１２はその厚みが数μｍ程度であるため、仮に第１のめっき層１１１および第２のめっき層１１２のみで外部端子電極１０８および１０９を構成できれば、静電容量確保のための実効体積をより多く確保することができる。
【０００６】
たとえば、特開２００４−１４６４０１号公報（特許文献１）には、導電性ペーストを部品本体の端面の少なくとも内部電極の積層方向に沿った稜部に、内部電極の引出し部と接触するよう塗布し、この導電性ペーストを焼き付けまたは熱硬化させて導電膜を形成し、さらに、部品本体の端面に電解めっきを施し、上記稜部の導電膜と接続されるように電解めっき膜を形成する方法が開示されている。これによると、外部端子電極の端面における厚みを薄くすることができる。
【０００７】
また、特開昭６３−１６９０１４号公報（特許文献２）には、部品本体の、内部電極が露出した側壁面の全面に対し、側壁面に露出した内部電極が短絡されるように、無電解めっきによって導電性金属膜を析出させる方法が開示されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１および２に記載されている外部端子電極の形成方法では、内部電極の露出した端部に直接めっきを行なうため、内部電極と絶縁体層との間の界面に沿って部品本体中に浸入しためっき液が、絶縁体層を構成するセラミックや内部電極を浸食し、構造欠陥を引き起こすことがある。また、これにより、積層型電子部品の耐湿負荷特性が劣化するなどの信頼性不良が生じるという不具合がある。
【０００９】
特に、錫または金めっきを施そうとする場合、錫または金めっき液は、一般的に浸食性の強い錯化剤が含まれているため、上述の問題がより引き起こされやすい。
【００１０】
上記の問題を解決するため、たとえば国際公開第２００７／１１９２８１号パンフレット（特許文献３）には、部品本体における内部電極の各端部が露出した端面に撥水処理剤を付与し、絶縁体層と内部電極との界面の隙間にこれを充填した後、端面に、外部端子電極の下地となるめっき層を形成することが提案されている。このような撥水処理剤の付与は、耐湿負荷試験における寿命特性を向上させることができる。
【００１１】
しかしながら、上記特許文献３に記載の技術には、次のような課題がある。
【００１２】
撥水処理剤は、内部電極が与える金属部分よりも絶縁体層が与えるセラミック部分に付着しやすい。仮に、内部電極間距離が広い場合（すなわち、絶縁体層が厚くかつ内部電極の積層数が少ない場合）、内部電極の各端部が露出した端面のほとんどが撥水処理剤によって覆われることになり、内部電極の露出した端面へのめっき析出力が低下する。
【００１３】
また、外部端子電極の部品本体への固着力強化を目的として、下地となるめっき層の形成後に８００℃程度以上の温度で熱処理を行なうことがあるが、このような熱処理によって撥水処理剤が消失してしまう。
【００１４】
なお、外部端子電極を実質的にめっきだけで形成するのではなく、図５を参照して説明した従来技術のように、焼き付けによるペースト電極層を形成した後にめっきを施す場合、めっき処理の前に撥水処理剤を付与することが、たとえば特開２００２‐２８９４６号公報（特許文献４）に記載されている。上記焼き付けによるペースト電極層は、直方体形状の部品本体における内部電極の各端部が露出する端面上に形成されるばかりでなく、その端縁が端面に隣接する主面および側面上に位置するように形成される。
【００１５】
しかしながら、上記特許文献４に記載の技術では、次のような問題に遭遇する。すなわち、焼き付けによるペースト電極層の端縁と部品本体との隙間より水分が浸入しやすい。なぜなら、この部分にはガラス成分が偏析しやすく、撥水処理剤で被覆しても、めっき液によりガラスが容易に溶かされてしまうためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００４−１４６４０１号公報
【特許文献２】特開昭６３−１６９０１４号公報
【特許文献３】国際公開第２００７／１１９２８１号パンフレット
【特許文献４】特開２００２−２８９４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
この発明の目的は、上記のような問題点を解決し得る積層型電子部品の製造方法を提供しようとすることである。
【００１８】
この発明の他の目的は、上述した製造方法によって製造される積層型電子部品を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明は、複数の内部電極が内部に形成され、かつ内部電極の各一部が露出している、積層構造の部品本体を用意する工程と、内部電極と電気的に接続される外部端子電極を部品本体の外表面上に形成する工程とを備える、積層型電子部品の製造方法にまず向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、上記外部端子電極形成工程は、部品本体における内部電極の露出面上に、第１のめっき層を形成する工程と、少なくとも第１のめっき層の表面上および部品本体の外表面における第１のめっき層の端縁が位置する部分上に撥水処理剤を付与する工程と、第１のめっき層の表面上に付与された撥水処理剤を除去する工程と、次いで、第１のめっき層上に、第２のめっき層を形成する工程とを備えることを特徴としている。
【００２０】
上記外部端子電極形成工程は、第１のめっき層形成工程と撥水処理剤付与工程との間に、第１のめっき層が形成された部品本体を熱処理する工程をさらに備えることが好ましい。
【００２１】
好ましくは、第１のめっき層形成工程は、銅を主成分とするめっき層の形成工程を含み、第２のめっき層形成工程は、ニッケルを主成分とするめっき層の形成工程および次いで実施される錫または金を主成分とするめっき層の形成工程を含む。
【００２２】
この発明は、また、複数の内部電極が内部に形成され、かつ内部電極の各一部が露出している、積層構造の部品本体と、内部電極と電気的に接続され、かつ部品本体の外表面上に形成される、外部端子電極とを備える、積層型電子部品にも向けられる。この発明に係る積層型電子部品は、上記外部端子電極が、部品本体における内部電極の露出面上に形成された第１のめっき層、および第１のめっき層上に形成された第２のめっき層を備え、さらに、部品本体の外表面上における第１のめっき膜の端縁と部品本体の外表面との隙間に充填される撥水処理剤を備えることを特徴としている。
【００２３】
この発明に係る積層型電子部品において、内部電極における、第１のめっき層との境界から長さ２μｍ以上の領域には、相互拡散層が存在することが好ましい。
【００２４】
この発明に係る積層型電子部品において、第１のめっき層は銅を主成分とするめっき層を含み、第２のめっき層は、ニッケルを主成分とするめっき層およびその上の錫または金を主成分とするめっき層を含むことが好ましい。
【００２５】
部品本体が、互いに対向する１対の主面、互いに対向する１対の側面および互いに対向する１対の端面を有する、実質的に直方体形状をなし、端面が内部電極の露出面とされ、第１のめっき層が、端面上に形成されるとともに、その端縁が端面に隣接する主面上および側面上に位置するように形成されるとき、この発明が特に有利に適用される。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、第１のめっき層を形成した後であって、第２のめっき層を形成する前に、撥水処理剤が付与され、次いで、第１のめっき層の表面上に付与された撥水処理剤が除去される。このとき、撥水処理剤は、部品本体の外表面における第１のめっき層の端縁と部品本体の外表面との隙間を充填する状態で残留している。
【００２７】
よって、第１のめっき層が複数の内部電極を互いに電気的に接続するためのものであり、第２のめっき層が積層型電子部品の実装性を向上させるためのものである場合、実装性を向上させるためのめっき層の形成より前に撥水処理剤が付与されることになる。したがって、実装性向上のためのたとえば錫めっきや金めっきのめっき液に用いられる浸食性の高い錯化剤が、第１のめっき層の端縁と部品本体との隙間から部品本体の内部に浸入することが防止され、積層型電子部品の信頼性を十分に確保することができる。
【００２８】
また、撥水処理剤は、第１のめっき層の端縁と部品本体との隙間からの水分浸入を効果的に防止することができる。たとえば、部品本体が実質的に直方体形状をなす場合、第１のめっき層が、部品本体の端面上に形成されるとともに、その端縁が端面に隣接する主面および側面上に位置するように形成されると、第１のめっき層の端縁と主面および側面との隙間からの水分浸入を効果的に防止することができる。このような水分浸入の防止は、積層型電子部品の信頼性の向上をもたらす。
【００２９】
また、前述のように、第２のめっき層を形成する前に、第１のめっき層の表面上に付与された撥水処理剤は除去されるので、第１のめっき層の表面上には、撥水処理剤がほとんど存在しない状態とすることができる。よって、第２のめっき層を形成する際、めっき膜が析出しにくいという問題は生じにくい。また、撥水処理剤として、強力な撥水性を有するものを用いることが可能となり、さらなる信頼性の向上に寄与する。
【００３０】
この発明において、第１のめっき層形成工程と撥水処理剤付与工程との間で、第１のめっき層が形成された部品本体を熱処理するようにすれば、前述した水分浸入の問題をより確実に防止することができる。また、熱処理による撥水処理剤の消失という問題にも遭遇しない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態による製造方法によって製造された積層型電子部品１を示す断面図であり、一部を拡大して示している。
【図２】図１に示した積層型電子部品１の製造過程の途中であって、外部端子電極８を形成するため、第１のめっき層１０を部品本体２上に形成し、次いで、熱処理を施した後の部品本体２の一部を示す拡大断面図である。
【図３】図１に示した積層型電子部品１の製造過程の途中であって、撥水処理剤を付与した後の部品本体２を示す断面図である。
【図４】図１に示した積層型電子部品１の製造過程の途中であって、撥水処理剤を除去した後の部品本体２を示す断面図であり、一部を拡大して示している。
【図５】従来の積層型電子部品１０１の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
この発明に係る積層型電子部品の製造方法は、外部端子電極の形成において、ペースト電極、スパッタ電極、蒸着電極などの形成を伴わず、部品本体の、内部電極の端部が露出した面に、直接、めっきを施すことを前提としている。そして、めっき膜は、少なくとも２層からなり、典型的には、第１のめっき層は、複数の内部電極を互いに電気的に接続するためのものであり、その上の第２のめっき層は、積層型電子部品の実装性を向上させるためのものである。この発明によれば、上記第１のめっき層を形成した後、少なくとも第１のめっき層の表面上および部品本体の外表面における第１のめっき層の端縁が位置する部分上に撥水処理剤を付与し、第２のめっき層を形成する前に、第１のめっき層の表面上に付与された撥水処理剤を除去することを特徴としている。このようにして得られた積層型電子部品の一例を図１に示す。
【００３３】
図１を参照して、積層型電子部品１は、積層構造の部品本体２を備えている。部品本体２は、その内部に複数の内部電極３および４を形成している。より詳細には、部品本体２は、積層された複数の電気絶縁性の絶縁体層５と、絶縁体層５間の界面に沿って形成された複数の層状の内部電極３および４とを備えている。
【００３４】
積層型電子部品１が積層セラミックコンデンサを構成するとき、絶縁体層５は、誘電体セラミックから構成される。なお、積層型電子部品１は、その他、インダクタ、サーミスタ、圧電部品などを構成するものであってもよい。したがって、積層型電子部品１の機能に応じて、絶縁体層５は、誘電体セラミックの他、磁性体セラミック、半導体セラミック、圧電体セラミックなどから構成されても、さらには、樹脂を含む材料から構成されてもよい。
【００３５】
部品本体２の一方および他方端面６および７には、それぞれ、複数の内部電極３および複数の内部電極４の各端部が露出していて、これら内部電極３の各端部および内部電極４の各端部を、それぞれ、互いに電気的に接続するように、外部端子電極８および９が形成されている。
【００３６】
なお、図示した積層型電子部品１は、２個の外部端子電極８および９を備える２端子型のものであるが、この発明は多端子型の積層型電子部品にも適用することができる。
【００３７】
外部端子電極８および９の各々は、部品本体２における内部電極３および４の露出面、すなわち端面６および７上に直接めっきにより形成された第１のめっき層１０および１１と、その上に形成される第２のめっき層１２および１３とをそれぞれ備えている。
【００３８】
第１のめっき層１０および１１は、それぞれ、複数の内部電極３および４を互いに電気的に接続するためのものであり、たとえば銅を主成分とするめっき層からなる。他方、第２のめっき層１２および１３は、積層型電子部品１の実装性を向上させ、または付与するためのものであり、それぞれ、たとえばニッケルを主成分とするめっき層からなるはんだバリア層１４および１５と、はんだぬれ性を付与するためにはんだバリア層１４および１５上に形成される、たとえば錫または金を主成分とするめっき層からなるはんだぬれ性付与層１６および１７とを備えている。なお、上述した錫を主成分とするめっきは、たとえばＳｎ−Ｐｂはんだめっきをも含む。また、ニッケルを主成分とするめっきは、無電解めっきによるＮｉ−Ｐめっきをも含む。
【００３９】
上述したように、第１のめっき層１０および１１を、銅を主成分とするめっき層から構成すると、銅のつきまわり性が良好であるので、めっき処理の能率化を図れ、かつ外部端子電極８および９の固着力を高めることができるが、第１のめっき層１０および１１をニッケルから構成し、第２のめっき層１２および１３を錫または金から構成することもある。
【００４０】
第１のめっき層１０および１１ならびに第２のめっき層１２および１３を形成するためのめっき方法は、還元剤を用いて金属イオンを析出させる無電解めっき法であっても、あるいは、通電処理を行なう電解めっき法であってもよい。
【００４１】
図１において、部品本体２の外表面上における第１のめっき膜１０および１１の端縁が位置する部分Ａのうち、第１のめっき膜１０の端縁が位置する部分Ａが拡大されて示されている。なお、第２のめっき膜１１の端縁が位置する部分Ａについても、拡大して示した第１のめっき膜１０の端縁が位置する部分Ａと実質的に同様である。
【００４２】
部品本体２の外表面上における第１のめっき膜１０および１１の端縁と部品本体２の外表面との隙間は、撥水処理剤１８によって充填されている。撥水処理剤１８は、めっき液や水分などの浸入を防ぐものであれば、その種類は特に限定されないが、たとえば、シランカップリング剤が好適である。
【００４３】
次に、図１に示した積層型電子部品１の製造方法、特に、外部端子電極８および９の形成方法について説明する。
【００４４】
まず、周知の方法により、部品本体２が作製される。次に、外部端子電極８および９が、内部電極３および４と電気的に接続されるように、部品本体２の端面６および７上に形成される。
【００４５】
この外部端子電極８および９の形成にあたっては、まず、部品本体２の端面６および７上に、第１のめっき層１０および１１が形成される。めっき前の部品本体２においては、一方の端面６に露出している複数の内部電極３相互、ならびに他方の端面７に露出している複数の内部電極４相互が、電気的に絶縁された状態になっている。第１のめっき層１０および１１を形成するため、まず、内部電極３および４の各々の露出部分に対し、めっき液中の金属イオンを析出させる。そして、このめっき析出物をさらに成長させ、隣り合う内部電極３の各露出部および隣り合う内部電極４の各露出部のそれぞれにおけるめっき析出物を物理的に接続した状態とする。このようにして、均質で緻密な第１のめっき層１０および１１が形成される。
【００４６】
この実施形態では、積層型電子部品１の部品本体２は、上述した１対の端面６および７に加えて、互いに対向する１対の主面１９および２０、ならびに互いに対向する１対の側面（図１では図示されない。）を有する、実質的に直方体形状をなしている。そして、上述した第１のめっき層１０および１１は、それぞれ、１対の端面６および７上に形成されるとともに、その端縁が端面６および７に隣接する１対の主面１９および２０上ならびに１対の側面上に位置するように形成される。
【００４７】
上述したように、その端縁が１対の主面１９および２０上ならびに１対の側面上にまで達するように、第１のめっき層１０および１１を能率的に形成することを可能にするため、部品本体２の外層部には、内部ダミー導体２１および２２が端面６および７にそれぞれ露出するように形成される。さらに、部品本体２の主面１９および２０の、端面６および７に隣接する端部上には、図示しないが、外部ダミー導体が形成されてもよい。これら内部ダミー導体２１および２２ならびに外部ダミー導体は、電気的特性の発現に実質的に寄与するものではないが、第１のめっき層１０および１１の形成のための金属イオンの析出をもたらし、かつめっき成長を促進するように作用する。
【００４８】
また、上述しためっき工程の前に、端面６および７での内部電極３および４ならびに内部ダミー導体２１および２２の露出を十分なものとするため、部品本体２の端面６および７に研磨処理を施しておくことが好ましい。この場合、内部電極３および４ならびに内部ダミー導体２１および２２の各露出端が、端面６および７から突出する程度にまで研磨処理を施せば、各露出端が面方向に広がるため、めっき成長に要するエネルギーを低減することができる。
【００４９】
次に、好ましくは、上記のように第１のめっき層１０および１１が形成された部品本体２が熱処理される。熱処理温度としては、たとえば６００℃以上、好ましくは８００℃以上の温度が採用される。この熱処理後の状態が図２に示されている。図２では、内部電極３と第１のめっき層１０とが図示されている。図２では図示されない内部電極４および第１のめっき層１１側の構成は、図２に示した内部電極３および第１のめっき層１０側の構成と実質的に同様であるので、その説明を省略する。
【００５０】
図２を参照して、内部電極３と第１のめっき層１０との間で相互拡散層２５が形成される。この相互拡散層２５は、内部電極３と第１のめっき層１０との境界から２μｍ以上の長さＬの領域に存在していることが好ましい。言い換えると、上記長さＬが２μｍ以上となるような条件で熱処理を施すことが好ましい。このような相互拡散層２５の形成により、部品本体２の内部への水分の浸入を防止する効果がより高められる。
【００５１】
次に、前述した撥水処理剤１８を付与する工程が実施される。撥水処理剤１８は、少なくとも第１のめっき層１０および１１の表面上ならびに部品本体２の外表面における第１のめっき層１０および１１の各端縁が位置する部分上に付与されれば十分であるが、この実施形態では、撥水処理剤１８を付与するために、撥水処理剤１８を含む液体中に部品本体２を浸漬する方法が採用されることから、図３に示すように、第１のめっき層１０および１１が形成された部品本体２の全表面上に付与される。なお、撥水処理剤１８の付与のため、噴霧方法など、他の方法が採用されてもよい。
【００５２】
第１のめっき層１０および１１が形成された部品本体２の外表面の形状および撥水処理剤１８が有する表面張力等に起因して、撥水処理剤１８は、第１のめっき層１０および１１上では比較的薄く均一な膜を形成するように付着し、他方、部品本体２の主面１９および２０上ならびに側面上における第１のめっき層１０および１１の端縁が位置する部分Ａでは、撥水処理剤１８が比較的厚く付着する。なお、図３において、撥水処理剤１８からなる膜は、その厚みがかなり誇張されて示されており、実際には、図示のような厚みはないと理解すべきである。
【００５３】
また、撥水処理剤１８として、前述したように、シランカップリング剤が用いられると、シランカップリング剤は、ＯＨ基に対して強力に結合するため、セラミックの表面に優先的に付着する。一方、第１のめっき層１０および１１の表面には、薄く均一な自然酸化皮膜が存在するため、ここには、撥水処理剤１８が薄く均一に付与されることが可能となる。このことも、上述したような撥水処理剤１８の付着状態の実現に寄与する。
【００５４】
次に、第１のめっき層１０および１１の表面上に付与された撥水処理剤１８が除去される。撥水処理剤１８の除去のため、たとえば、撥水処理剤１８を溶解し得る溶剤に第１のめっき層１０および１１が形成された部品本体２を浸漬したり、同溶剤を第１のめっき層１０および１１が形成された部品本体２の全表面に噴射したりすることが行なわれる。この工程の結果、図４における拡大した部分に示すように、撥水処理剤１８は、部品本体２の主面１９および２０上ならびに側面上における第１のめっき層１０および１１の端縁と部品本体２との隙間を充填している分については、すべてが除去されることなく残される。他方、第１のめっき層１０および１１上の部分と部品本体の主面１９および２０ならびに側面の露出した部分とでは、撥水処理剤１８のほとんどが除去される。
【００５５】
このように、撥水処理剤１８を上記隙間にのみ残すため、たとえば、部分Ａ以外の部分に選択的に溶剤を噴射するなどの特別な対策を講じる必要はない。
【００５６】
撥水処理剤１８は、第１のめっき層１０および１１の端縁と主面１９および２０ならびに側面との隙間からの水分浸入をより効果的に防ぐように作用する。
【００５７】
次に、第２のめっき層１２および１３が形成される。第２のめっき層１２および１３は、第１のめっき層１０および１１が形成された後であるので、通常の方法にて容易に形成されることができる。なぜなら、第２のめっき層１２および１３を形成しようとする段階では、めっきすべき場所が導電性を有する連続的な面となっているためである。
【００５８】
また、第１のめっき層１０および１１の表面上に付与された撥水処理剤１８は除去されているので、第１のめっき層１０および１１の表面上には、撥水処理剤１８がほとんど存在しない状態となっている。よって、第２のめっき層１２および１３を形成する際、撥水処理剤１８によってめっき膜の析出が阻害されるという問題は生じにくい。また、撥水処理剤１８として、強力な撥水性を有するものを用いることが可能となり、さらなる信頼性の向上に寄与する。
【００５９】
この実施形態では、第２のめっき層１２および１３を形成するため、たとえばニッケルからなるはんだバリア層１４および１５の形成工程、および、たとえば錫または金からなるはんだぬれ性付与層１６および１７の形成工程が順次実施される。
【００６０】
次に、この発明による効果を確認するために実施した実験例について説明する。
【００６１】
この実験例では、以下のような工程に従って、試料となる積層セラミックコンデンサを作製した。
【００６２】
（１）部品本体準備
（２）電解銅めっき
（３）熱処理
（４）撥水処理剤付与および除去
（５）電解ニッケルめっき
（６）電解錫めっき。
【００６３】
なお、上記（２）、（５）および（６）の各めっき工程の後には、純水を用いた洗浄を実施した。
【００６４】
上記（１）〜（６）の各工程の詳細は以下のとおりである。
【００６５】
（１）部品本体準備
長さ０．９４ｍｍ、幅０．４７ｍｍおよび高さ０．４７ｍｍの積層セラミックコンデンサ用部品本体であって、絶縁体層がチタン酸バリウム系誘電体セラミックからなり、内部電極がニッケルを主成分とし、隣り合う内部電極間の絶縁体層の厚みが１．５μｍであり、内部電極の積層数が２２０のものを用意した。また、この部品本体には、内部ダミー導体および外部ダミー導体を設けた。
【００６６】
（２）電解銅めっき
めっき浴として、以下の表１に示す銅ストライク浴および表２に示す銅厚付け浴を準備した。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【００６９】
部品本体５００個を、容積３００ｍｌの水平回転バレル中に投入し、それに加えて、直径０．７ｍｍの導電性メディアを１００ｍｌ投入した。そして、上記水平回転バレルを、表１に示した銅ストライクめっき浴に浸漬し、バレル周速２．６ｍ／分にて回転させながら、電流密度０．１０Ａ／ｄｍ２にて通電し、１μｍの膜厚が得られるまで銅ストライクめっきを実施した。
【００７０】
次いで、同じ水平回転バレルを、表２に示した銅厚付け浴に浸漬し、同じバレル周速にて回転させながら、電流密度０．３０Ａ／ｄｍ２にて通電し、５μｍの膜厚が得られるまで銅厚付けめっきを実施した。
【００７１】
（３）熱処理
上記のように銅めっき層が形成された部品本体を、８００℃の温度で５分間熱処理した。
【００７２】
（４）撥水処理剤付与および除去
次に、熱処理後の部品本体を、表３に示すような撥水処理剤を含む液体に減圧下で６０分間浸漬し、その後、１０５℃で１５分間、次いで１８０℃で１分間乾燥することにより、撥水処理剤を付与した。
【００７３】
次に、表３に示すように、特定の試料を除いて、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）に試料を５分間浸漬することにより、撥水処理剤除去工程を実施した。
【００７４】
【表３】
【００７５】
表３において、試料６では、試料１に係る撥水処理剤を用いたが、これを上記銅めっき後ではなく、後述する錫めっき後に付与した。
【００７６】
（５）電解ニッケルめっき
次に、ワット浴（弱酸性ニッケル浴）を用い、これを温度６０℃およびｐＨ４．２に設定し、０．２０Ａ／ｄｍ２の電流密度で６０分間電解めっきを実施することにより、上記銅めっき層上に厚み約４μｍのニッケルめっき層を形成した。
【００７７】
（６）電解錫めっき
次に、めっき浴として、石原薬品社製ＮＢ‐ＲＺＳを用い、これを温度３０℃およびｐＨ４．５に設定し、０．１０Ａ／ｄｍ２の電流密度で６０分間電解めっきを施すことにより、上記ニッケルめっき層上に厚み約４μｍの錫めっき層を形成した。
【００７８】
このようにして得られた各試料に係る積層セラミックコンデンサについて、耐湿信頼性試験（温度１２５℃、相対湿度９５％、印加電圧６．３Ｖ）を実施した。そして、１４４時間経過後、および２８８時間経過後にそれぞれ絶縁抵抗が１ＭΩ以下になった試料を不良とし、試料数７０個中での不良個数を求めた。その結果が、表４において、「信頼性試験（１４４時間）不良個数」および「信頼性試験（２８８時間）不良個数」としてそれぞれ示されている。
【００７９】
また、（５）電解ニッケルめっきの工程後のめっき面をマイクロスコープにより観察し、ニッケルめっき付け性を評価した。わずかでも下の銅が観察された試料を不良とし、試料数７０個中での不良個数を求めた。その結果が、表４において、「Ｎｉめっき付け不良個数」として示されている。
【００８０】
【表４】
【００８１】
表３および表４において、試料１および２がこの発明の範囲内の実施例であり、試料３〜７がこの発明の範囲外の比較例である。
【００８２】
まず、試料３および４では、原液のままの強力な撥水処理剤を使用しながら、この撥水処理剤の除去工程を実施しなかったため、めっき付け不良が発生し、また、１４４時間といった比較的短時間の信頼性試験で不良が発生した。
【００８３】
試料５では、希釈した撥水処理剤を使用したため、撥水処理剤の除去工程を実施しなくても、めっき付け性、および１４４時間といった短時間の信頼性試験では不良が生じなかったものの、２８８時間といった比較的長時間の信頼性試験では不良が発生した。
【００８４】
試料６では、撥水処理剤による、部品本体の主面上および側面上に位置する銅めっき層の端縁と部品本体の外表面との隙間における封止が十分でなく、信頼性試験において不良が発生した。
【００８５】
試料７の場合には、撥水処理剤そのものがないため、試料６に比べても、信頼性により劣る結果となった。
【００８６】
これらに対して、試料１および２では、原液のままの強力な撥水処理剤を使用しながらも、この撥水処理剤の除去工程を実施したため、めっき付け不良が発生せず、また、１４４時間だけでなく、２８８時間といった比較的長時間の信頼性試験であっても不良が発生しなかった。
【符号の説明】
【００８７】
１ 積層型電子部品
２ 部品本体
３，４ 内部電極
５ 絶縁体層
６，７ 端面
８，９ 外部端子電極
１０，１１ 第１のめっき層
１２，１３ 第２のめっき層
１４，１５ はんだバリア層
１６，１７ はんだぬれ性付与層
１８ 撥水処理剤
１９，２０ 主面
２５ 相互拡散層
【技術分野】
【０００１】
この発明は、積層型電子部品およびその製造方法に関するもので、特に、外部端子電極が複数の内部導体と電気的に接続されるようにして直接めっきにより形成された積層型電子部品およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すように、積層セラミックコンデンサに代表される積層型電子部品１０１は、一般に、たとえば誘電体セラミックからなる積層された複数の絶縁体層１０２と、絶縁体層１０２間の界面に沿って形成された複数の層状の内部電極１０３および１０４とを含む、積層構造の部品本体１０５を備えている。部品本体１０５の一方および他方端面１０６および１０７には、それぞれ、複数の内部電極１０３および複数の内部電極１０４の各端部が露出していて、これら内部電極１０３の各端部および内部電極１０４の各端部を、それぞれ、互いに電気的に接続するように、外部端子電極１０８および１０９が形成されている。
【０００３】
外部端子電極１０８および１０９の形成にあたっては、一般に、金属成分とガラス成分とを含む金属ペーストを部品本体１０５の端面１０６および１０７上に塗布し、次いで焼き付けることにより、ペースト電極層１１０がまず形成される。次に、ペースト電極層１１０上に、たとえばニッケルを主成分とする第１のめっき層１１１が形成され、さらにその上に、たとえば錫または金を主成分とする第２のめっき層１１２が形成される。すなわち、外部端子電極１０８および１０９の各々は、ペースト電極層１１０、第１のめっき層１１１および第２のめっき層１１２の３層構造より構成される。
【０００４】
外部端子電極１０８および１０９に対しては、積層型電子部品１０１がはんだを用いて基板に実装される際に、はんだとのぬれ性が良好であることが求められる。同時に、外部端子電極１０８に対しては、互いに電気的に絶縁された状態にある複数の内部電極１０３を互いに電気的に接続し、かつ、外部端子電極１０９に対しては、互いに電気的に絶縁された状態にある複数の内部電極１０４を互いに電気的に接続する役割が求められる。はんだぬれ性の確保の役割は、上述した第２のめっき層１１２が果たしており、内部電極１０３および１０４相互の電気的接続の役割は、ペースト電極層１１０が果たしている。第１のめっき層１１１は、はんだ接合時のはんだ喰われを防止する役割を果たしている。
【０００５】
しかし、ペースト電極層１１０は、その厚みが数十μｍ〜数百μｍと大きい。したがって、この積層型電子部品１０１の寸法を一定の規格値に収めるためには、このペースト電極層１１０の体積を確保する必要が生じる分、不所望にも、静電容量確保のための実効体積を減少させる必要が生じる。一方、めっき層１１１および１１２はその厚みが数μｍ程度であるため、仮に第１のめっき層１１１および第２のめっき層１１２のみで外部端子電極１０８および１０９を構成できれば、静電容量確保のための実効体積をより多く確保することができる。
【０００６】
たとえば、特開２００４−１４６４０１号公報（特許文献１）には、導電性ペーストを部品本体の端面の少なくとも内部電極の積層方向に沿った稜部に、内部電極の引出し部と接触するよう塗布し、この導電性ペーストを焼き付けまたは熱硬化させて導電膜を形成し、さらに、部品本体の端面に電解めっきを施し、上記稜部の導電膜と接続されるように電解めっき膜を形成する方法が開示されている。これによると、外部端子電極の端面における厚みを薄くすることができる。
【０００７】
また、特開昭６３−１６９０１４号公報（特許文献２）には、部品本体の、内部電極が露出した側壁面の全面に対し、側壁面に露出した内部電極が短絡されるように、無電解めっきによって導電性金属膜を析出させる方法が開示されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１および２に記載されている外部端子電極の形成方法では、内部電極の露出した端部に直接めっきを行なうため、内部電極と絶縁体層との間の界面に沿って部品本体中に浸入しためっき液が、絶縁体層を構成するセラミックや内部電極を浸食し、構造欠陥を引き起こすことがある。また、これにより、積層型電子部品の耐湿負荷特性が劣化するなどの信頼性不良が生じるという不具合がある。
【０００９】
特に、錫または金めっきを施そうとする場合、錫または金めっき液は、一般的に浸食性の強い錯化剤が含まれているため、上述の問題がより引き起こされやすい。
【００１０】
上記の問題を解決するため、たとえば国際公開第２００７／１１９２８１号パンフレット（特許文献３）には、部品本体における内部電極の各端部が露出した端面に撥水処理剤を付与し、絶縁体層と内部電極との界面の隙間にこれを充填した後、端面に、外部端子電極の下地となるめっき層を形成することが提案されている。このような撥水処理剤の付与は、耐湿負荷試験における寿命特性を向上させることができる。
【００１１】
しかしながら、上記特許文献３に記載の技術には、次のような課題がある。
【００１２】
撥水処理剤は、内部電極が与える金属部分よりも絶縁体層が与えるセラミック部分に付着しやすい。仮に、内部電極間距離が広い場合（すなわち、絶縁体層が厚くかつ内部電極の積層数が少ない場合）、内部電極の各端部が露出した端面のほとんどが撥水処理剤によって覆われることになり、内部電極の露出した端面へのめっき析出力が低下する。
【００１３】
また、外部端子電極の部品本体への固着力強化を目的として、下地となるめっき層の形成後に８００℃程度以上の温度で熱処理を行なうことがあるが、このような熱処理によって撥水処理剤が消失してしまう。
【００１４】
なお、外部端子電極を実質的にめっきだけで形成するのではなく、図５を参照して説明した従来技術のように、焼き付けによるペースト電極層を形成した後にめっきを施す場合、めっき処理の前に撥水処理剤を付与することが、たとえば特開２００２‐２８９４６号公報（特許文献４）に記載されている。上記焼き付けによるペースト電極層は、直方体形状の部品本体における内部電極の各端部が露出する端面上に形成されるばかりでなく、その端縁が端面に隣接する主面および側面上に位置するように形成される。
【００１５】
しかしながら、上記特許文献４に記載の技術では、次のような問題に遭遇する。すなわち、焼き付けによるペースト電極層の端縁と部品本体との隙間より水分が浸入しやすい。なぜなら、この部分にはガラス成分が偏析しやすく、撥水処理剤で被覆しても、めっき液によりガラスが容易に溶かされてしまうためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００４−１４６４０１号公報
【特許文献２】特開昭６３−１６９０１４号公報
【特許文献３】国際公開第２００７／１１９２８１号パンフレット
【特許文献４】特開２００２−２８９４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
この発明の目的は、上記のような問題点を解決し得る積層型電子部品の製造方法を提供しようとすることである。
【００１８】
この発明の他の目的は、上述した製造方法によって製造される積層型電子部品を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明は、複数の内部電極が内部に形成され、かつ内部電極の各一部が露出している、積層構造の部品本体を用意する工程と、内部電極と電気的に接続される外部端子電極を部品本体の外表面上に形成する工程とを備える、積層型電子部品の製造方法にまず向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、上記外部端子電極形成工程は、部品本体における内部電極の露出面上に、第１のめっき層を形成する工程と、少なくとも第１のめっき層の表面上および部品本体の外表面における第１のめっき層の端縁が位置する部分上に撥水処理剤を付与する工程と、第１のめっき層の表面上に付与された撥水処理剤を除去する工程と、次いで、第１のめっき層上に、第２のめっき層を形成する工程とを備えることを特徴としている。
【００２０】
上記外部端子電極形成工程は、第１のめっき層形成工程と撥水処理剤付与工程との間に、第１のめっき層が形成された部品本体を熱処理する工程をさらに備えることが好ましい。
【００２１】
好ましくは、第１のめっき層形成工程は、銅を主成分とするめっき層の形成工程を含み、第２のめっき層形成工程は、ニッケルを主成分とするめっき層の形成工程および次いで実施される錫または金を主成分とするめっき層の形成工程を含む。
【００２２】
この発明は、また、複数の内部電極が内部に形成され、かつ内部電極の各一部が露出している、積層構造の部品本体と、内部電極と電気的に接続され、かつ部品本体の外表面上に形成される、外部端子電極とを備える、積層型電子部品にも向けられる。この発明に係る積層型電子部品は、上記外部端子電極が、部品本体における内部電極の露出面上に形成された第１のめっき層、および第１のめっき層上に形成された第２のめっき層を備え、さらに、部品本体の外表面上における第１のめっき膜の端縁と部品本体の外表面との隙間に充填される撥水処理剤を備えることを特徴としている。
【００２３】
この発明に係る積層型電子部品において、内部電極における、第１のめっき層との境界から長さ２μｍ以上の領域には、相互拡散層が存在することが好ましい。
【００２４】
この発明に係る積層型電子部品において、第１のめっき層は銅を主成分とするめっき層を含み、第２のめっき層は、ニッケルを主成分とするめっき層およびその上の錫または金を主成分とするめっき層を含むことが好ましい。
【００２５】
部品本体が、互いに対向する１対の主面、互いに対向する１対の側面および互いに対向する１対の端面を有する、実質的に直方体形状をなし、端面が内部電極の露出面とされ、第１のめっき層が、端面上に形成されるとともに、その端縁が端面に隣接する主面上および側面上に位置するように形成されるとき、この発明が特に有利に適用される。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、第１のめっき層を形成した後であって、第２のめっき層を形成する前に、撥水処理剤が付与され、次いで、第１のめっき層の表面上に付与された撥水処理剤が除去される。このとき、撥水処理剤は、部品本体の外表面における第１のめっき層の端縁と部品本体の外表面との隙間を充填する状態で残留している。
【００２７】
よって、第１のめっき層が複数の内部電極を互いに電気的に接続するためのものであり、第２のめっき層が積層型電子部品の実装性を向上させるためのものである場合、実装性を向上させるためのめっき層の形成より前に撥水処理剤が付与されることになる。したがって、実装性向上のためのたとえば錫めっきや金めっきのめっき液に用いられる浸食性の高い錯化剤が、第１のめっき層の端縁と部品本体との隙間から部品本体の内部に浸入することが防止され、積層型電子部品の信頼性を十分に確保することができる。
【００２８】
また、撥水処理剤は、第１のめっき層の端縁と部品本体との隙間からの水分浸入を効果的に防止することができる。たとえば、部品本体が実質的に直方体形状をなす場合、第１のめっき層が、部品本体の端面上に形成されるとともに、その端縁が端面に隣接する主面および側面上に位置するように形成されると、第１のめっき層の端縁と主面および側面との隙間からの水分浸入を効果的に防止することができる。このような水分浸入の防止は、積層型電子部品の信頼性の向上をもたらす。
【００２９】
また、前述のように、第２のめっき層を形成する前に、第１のめっき層の表面上に付与された撥水処理剤は除去されるので、第１のめっき層の表面上には、撥水処理剤がほとんど存在しない状態とすることができる。よって、第２のめっき層を形成する際、めっき膜が析出しにくいという問題は生じにくい。また、撥水処理剤として、強力な撥水性を有するものを用いることが可能となり、さらなる信頼性の向上に寄与する。
【００３０】
この発明において、第１のめっき層形成工程と撥水処理剤付与工程との間で、第１のめっき層が形成された部品本体を熱処理するようにすれば、前述した水分浸入の問題をより確実に防止することができる。また、熱処理による撥水処理剤の消失という問題にも遭遇しない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態による製造方法によって製造された積層型電子部品１を示す断面図であり、一部を拡大して示している。
【図２】図１に示した積層型電子部品１の製造過程の途中であって、外部端子電極８を形成するため、第１のめっき層１０を部品本体２上に形成し、次いで、熱処理を施した後の部品本体２の一部を示す拡大断面図である。
【図３】図１に示した積層型電子部品１の製造過程の途中であって、撥水処理剤を付与した後の部品本体２を示す断面図である。
【図４】図１に示した積層型電子部品１の製造過程の途中であって、撥水処理剤を除去した後の部品本体２を示す断面図であり、一部を拡大して示している。
【図５】従来の積層型電子部品１０１の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
この発明に係る積層型電子部品の製造方法は、外部端子電極の形成において、ペースト電極、スパッタ電極、蒸着電極などの形成を伴わず、部品本体の、内部電極の端部が露出した面に、直接、めっきを施すことを前提としている。そして、めっき膜は、少なくとも２層からなり、典型的には、第１のめっき層は、複数の内部電極を互いに電気的に接続するためのものであり、その上の第２のめっき層は、積層型電子部品の実装性を向上させるためのものである。この発明によれば、上記第１のめっき層を形成した後、少なくとも第１のめっき層の表面上および部品本体の外表面における第１のめっき層の端縁が位置する部分上に撥水処理剤を付与し、第２のめっき層を形成する前に、第１のめっき層の表面上に付与された撥水処理剤を除去することを特徴としている。このようにして得られた積層型電子部品の一例を図１に示す。
【００３３】
図１を参照して、積層型電子部品１は、積層構造の部品本体２を備えている。部品本体２は、その内部に複数の内部電極３および４を形成している。より詳細には、部品本体２は、積層された複数の電気絶縁性の絶縁体層５と、絶縁体層５間の界面に沿って形成された複数の層状の内部電極３および４とを備えている。
【００３４】
積層型電子部品１が積層セラミックコンデンサを構成するとき、絶縁体層５は、誘電体セラミックから構成される。なお、積層型電子部品１は、その他、インダクタ、サーミスタ、圧電部品などを構成するものであってもよい。したがって、積層型電子部品１の機能に応じて、絶縁体層５は、誘電体セラミックの他、磁性体セラミック、半導体セラミック、圧電体セラミックなどから構成されても、さらには、樹脂を含む材料から構成されてもよい。
【００３５】
部品本体２の一方および他方端面６および７には、それぞれ、複数の内部電極３および複数の内部電極４の各端部が露出していて、これら内部電極３の各端部および内部電極４の各端部を、それぞれ、互いに電気的に接続するように、外部端子電極８および９が形成されている。
【００３６】
なお、図示した積層型電子部品１は、２個の外部端子電極８および９を備える２端子型のものであるが、この発明は多端子型の積層型電子部品にも適用することができる。
【００３７】
外部端子電極８および９の各々は、部品本体２における内部電極３および４の露出面、すなわち端面６および７上に直接めっきにより形成された第１のめっき層１０および１１と、その上に形成される第２のめっき層１２および１３とをそれぞれ備えている。
【００３８】
第１のめっき層１０および１１は、それぞれ、複数の内部電極３および４を互いに電気的に接続するためのものであり、たとえば銅を主成分とするめっき層からなる。他方、第２のめっき層１２および１３は、積層型電子部品１の実装性を向上させ、または付与するためのものであり、それぞれ、たとえばニッケルを主成分とするめっき層からなるはんだバリア層１４および１５と、はんだぬれ性を付与するためにはんだバリア層１４および１５上に形成される、たとえば錫または金を主成分とするめっき層からなるはんだぬれ性付与層１６および１７とを備えている。なお、上述した錫を主成分とするめっきは、たとえばＳｎ−Ｐｂはんだめっきをも含む。また、ニッケルを主成分とするめっきは、無電解めっきによるＮｉ−Ｐめっきをも含む。
【００３９】
上述したように、第１のめっき層１０および１１を、銅を主成分とするめっき層から構成すると、銅のつきまわり性が良好であるので、めっき処理の能率化を図れ、かつ外部端子電極８および９の固着力を高めることができるが、第１のめっき層１０および１１をニッケルから構成し、第２のめっき層１２および１３を錫または金から構成することもある。
【００４０】
第１のめっき層１０および１１ならびに第２のめっき層１２および１３を形成するためのめっき方法は、還元剤を用いて金属イオンを析出させる無電解めっき法であっても、あるいは、通電処理を行なう電解めっき法であってもよい。
【００４１】
図１において、部品本体２の外表面上における第１のめっき膜１０および１１の端縁が位置する部分Ａのうち、第１のめっき膜１０の端縁が位置する部分Ａが拡大されて示されている。なお、第２のめっき膜１１の端縁が位置する部分Ａについても、拡大して示した第１のめっき膜１０の端縁が位置する部分Ａと実質的に同様である。
【００４２】
部品本体２の外表面上における第１のめっき膜１０および１１の端縁と部品本体２の外表面との隙間は、撥水処理剤１８によって充填されている。撥水処理剤１８は、めっき液や水分などの浸入を防ぐものであれば、その種類は特に限定されないが、たとえば、シランカップリング剤が好適である。
【００４３】
次に、図１に示した積層型電子部品１の製造方法、特に、外部端子電極８および９の形成方法について説明する。
【００４４】
まず、周知の方法により、部品本体２が作製される。次に、外部端子電極８および９が、内部電極３および４と電気的に接続されるように、部品本体２の端面６および７上に形成される。
【００４５】
この外部端子電極８および９の形成にあたっては、まず、部品本体２の端面６および７上に、第１のめっき層１０および１１が形成される。めっき前の部品本体２においては、一方の端面６に露出している複数の内部電極３相互、ならびに他方の端面７に露出している複数の内部電極４相互が、電気的に絶縁された状態になっている。第１のめっき層１０および１１を形成するため、まず、内部電極３および４の各々の露出部分に対し、めっき液中の金属イオンを析出させる。そして、このめっき析出物をさらに成長させ、隣り合う内部電極３の各露出部および隣り合う内部電極４の各露出部のそれぞれにおけるめっき析出物を物理的に接続した状態とする。このようにして、均質で緻密な第１のめっき層１０および１１が形成される。
【００４６】
この実施形態では、積層型電子部品１の部品本体２は、上述した１対の端面６および７に加えて、互いに対向する１対の主面１９および２０、ならびに互いに対向する１対の側面（図１では図示されない。）を有する、実質的に直方体形状をなしている。そして、上述した第１のめっき層１０および１１は、それぞれ、１対の端面６および７上に形成されるとともに、その端縁が端面６および７に隣接する１対の主面１９および２０上ならびに１対の側面上に位置するように形成される。
【００４７】
上述したように、その端縁が１対の主面１９および２０上ならびに１対の側面上にまで達するように、第１のめっき層１０および１１を能率的に形成することを可能にするため、部品本体２の外層部には、内部ダミー導体２１および２２が端面６および７にそれぞれ露出するように形成される。さらに、部品本体２の主面１９および２０の、端面６および７に隣接する端部上には、図示しないが、外部ダミー導体が形成されてもよい。これら内部ダミー導体２１および２２ならびに外部ダミー導体は、電気的特性の発現に実質的に寄与するものではないが、第１のめっき層１０および１１の形成のための金属イオンの析出をもたらし、かつめっき成長を促進するように作用する。
【００４８】
また、上述しためっき工程の前に、端面６および７での内部電極３および４ならびに内部ダミー導体２１および２２の露出を十分なものとするため、部品本体２の端面６および７に研磨処理を施しておくことが好ましい。この場合、内部電極３および４ならびに内部ダミー導体２１および２２の各露出端が、端面６および７から突出する程度にまで研磨処理を施せば、各露出端が面方向に広がるため、めっき成長に要するエネルギーを低減することができる。
【００４９】
次に、好ましくは、上記のように第１のめっき層１０および１１が形成された部品本体２が熱処理される。熱処理温度としては、たとえば６００℃以上、好ましくは８００℃以上の温度が採用される。この熱処理後の状態が図２に示されている。図２では、内部電極３と第１のめっき層１０とが図示されている。図２では図示されない内部電極４および第１のめっき層１１側の構成は、図２に示した内部電極３および第１のめっき層１０側の構成と実質的に同様であるので、その説明を省略する。
【００５０】
図２を参照して、内部電極３と第１のめっき層１０との間で相互拡散層２５が形成される。この相互拡散層２５は、内部電極３と第１のめっき層１０との境界から２μｍ以上の長さＬの領域に存在していることが好ましい。言い換えると、上記長さＬが２μｍ以上となるような条件で熱処理を施すことが好ましい。このような相互拡散層２５の形成により、部品本体２の内部への水分の浸入を防止する効果がより高められる。
【００５１】
次に、前述した撥水処理剤１８を付与する工程が実施される。撥水処理剤１８は、少なくとも第１のめっき層１０および１１の表面上ならびに部品本体２の外表面における第１のめっき層１０および１１の各端縁が位置する部分上に付与されれば十分であるが、この実施形態では、撥水処理剤１８を付与するために、撥水処理剤１８を含む液体中に部品本体２を浸漬する方法が採用されることから、図３に示すように、第１のめっき層１０および１１が形成された部品本体２の全表面上に付与される。なお、撥水処理剤１８の付与のため、噴霧方法など、他の方法が採用されてもよい。
【００５２】
第１のめっき層１０および１１が形成された部品本体２の外表面の形状および撥水処理剤１８が有する表面張力等に起因して、撥水処理剤１８は、第１のめっき層１０および１１上では比較的薄く均一な膜を形成するように付着し、他方、部品本体２の主面１９および２０上ならびに側面上における第１のめっき層１０および１１の端縁が位置する部分Ａでは、撥水処理剤１８が比較的厚く付着する。なお、図３において、撥水処理剤１８からなる膜は、その厚みがかなり誇張されて示されており、実際には、図示のような厚みはないと理解すべきである。
【００５３】
また、撥水処理剤１８として、前述したように、シランカップリング剤が用いられると、シランカップリング剤は、ＯＨ基に対して強力に結合するため、セラミックの表面に優先的に付着する。一方、第１のめっき層１０および１１の表面には、薄く均一な自然酸化皮膜が存在するため、ここには、撥水処理剤１８が薄く均一に付与されることが可能となる。このことも、上述したような撥水処理剤１８の付着状態の実現に寄与する。
【００５４】
次に、第１のめっき層１０および１１の表面上に付与された撥水処理剤１８が除去される。撥水処理剤１８の除去のため、たとえば、撥水処理剤１８を溶解し得る溶剤に第１のめっき層１０および１１が形成された部品本体２を浸漬したり、同溶剤を第１のめっき層１０および１１が形成された部品本体２の全表面に噴射したりすることが行なわれる。この工程の結果、図４における拡大した部分に示すように、撥水処理剤１８は、部品本体２の主面１９および２０上ならびに側面上における第１のめっき層１０および１１の端縁と部品本体２との隙間を充填している分については、すべてが除去されることなく残される。他方、第１のめっき層１０および１１上の部分と部品本体の主面１９および２０ならびに側面の露出した部分とでは、撥水処理剤１８のほとんどが除去される。
【００５５】
このように、撥水処理剤１８を上記隙間にのみ残すため、たとえば、部分Ａ以外の部分に選択的に溶剤を噴射するなどの特別な対策を講じる必要はない。
【００５６】
撥水処理剤１８は、第１のめっき層１０および１１の端縁と主面１９および２０ならびに側面との隙間からの水分浸入をより効果的に防ぐように作用する。
【００５７】
次に、第２のめっき層１２および１３が形成される。第２のめっき層１２および１３は、第１のめっき層１０および１１が形成された後であるので、通常の方法にて容易に形成されることができる。なぜなら、第２のめっき層１２および１３を形成しようとする段階では、めっきすべき場所が導電性を有する連続的な面となっているためである。
【００５８】
また、第１のめっき層１０および１１の表面上に付与された撥水処理剤１８は除去されているので、第１のめっき層１０および１１の表面上には、撥水処理剤１８がほとんど存在しない状態となっている。よって、第２のめっき層１２および１３を形成する際、撥水処理剤１８によってめっき膜の析出が阻害されるという問題は生じにくい。また、撥水処理剤１８として、強力な撥水性を有するものを用いることが可能となり、さらなる信頼性の向上に寄与する。
【００５９】
この実施形態では、第２のめっき層１２および１３を形成するため、たとえばニッケルからなるはんだバリア層１４および１５の形成工程、および、たとえば錫または金からなるはんだぬれ性付与層１６および１７の形成工程が順次実施される。
【００６０】
次に、この発明による効果を確認するために実施した実験例について説明する。
【００６１】
この実験例では、以下のような工程に従って、試料となる積層セラミックコンデンサを作製した。
【００６２】
（１）部品本体準備
（２）電解銅めっき
（３）熱処理
（４）撥水処理剤付与および除去
（５）電解ニッケルめっき
（６）電解錫めっき。
【００６３】
なお、上記（２）、（５）および（６）の各めっき工程の後には、純水を用いた洗浄を実施した。
【００６４】
上記（１）〜（６）の各工程の詳細は以下のとおりである。
【００６５】
（１）部品本体準備
長さ０．９４ｍｍ、幅０．４７ｍｍおよび高さ０．４７ｍｍの積層セラミックコンデンサ用部品本体であって、絶縁体層がチタン酸バリウム系誘電体セラミックからなり、内部電極がニッケルを主成分とし、隣り合う内部電極間の絶縁体層の厚みが１．５μｍであり、内部電極の積層数が２２０のものを用意した。また、この部品本体には、内部ダミー導体および外部ダミー導体を設けた。
【００６６】
（２）電解銅めっき
めっき浴として、以下の表１に示す銅ストライク浴および表２に示す銅厚付け浴を準備した。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【００６９】
部品本体５００個を、容積３００ｍｌの水平回転バレル中に投入し、それに加えて、直径０．７ｍｍの導電性メディアを１００ｍｌ投入した。そして、上記水平回転バレルを、表１に示した銅ストライクめっき浴に浸漬し、バレル周速２．６ｍ／分にて回転させながら、電流密度０．１０Ａ／ｄｍ２にて通電し、１μｍの膜厚が得られるまで銅ストライクめっきを実施した。
【００７０】
次いで、同じ水平回転バレルを、表２に示した銅厚付け浴に浸漬し、同じバレル周速にて回転させながら、電流密度０．３０Ａ／ｄｍ２にて通電し、５μｍの膜厚が得られるまで銅厚付けめっきを実施した。
【００７１】
（３）熱処理
上記のように銅めっき層が形成された部品本体を、８００℃の温度で５分間熱処理した。
【００７２】
（４）撥水処理剤付与および除去
次に、熱処理後の部品本体を、表３に示すような撥水処理剤を含む液体に減圧下で６０分間浸漬し、その後、１０５℃で１５分間、次いで１８０℃で１分間乾燥することにより、撥水処理剤を付与した。
【００７３】
次に、表３に示すように、特定の試料を除いて、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）に試料を５分間浸漬することにより、撥水処理剤除去工程を実施した。
【００７４】
【表３】
【００７５】
表３において、試料６では、試料１に係る撥水処理剤を用いたが、これを上記銅めっき後ではなく、後述する錫めっき後に付与した。
【００７６】
（５）電解ニッケルめっき
次に、ワット浴（弱酸性ニッケル浴）を用い、これを温度６０℃およびｐＨ４．２に設定し、０．２０Ａ／ｄｍ２の電流密度で６０分間電解めっきを実施することにより、上記銅めっき層上に厚み約４μｍのニッケルめっき層を形成した。
【００７７】
（６）電解錫めっき
次に、めっき浴として、石原薬品社製ＮＢ‐ＲＺＳを用い、これを温度３０℃およびｐＨ４．５に設定し、０．１０Ａ／ｄｍ２の電流密度で６０分間電解めっきを施すことにより、上記ニッケルめっき層上に厚み約４μｍの錫めっき層を形成した。
【００７８】
このようにして得られた各試料に係る積層セラミックコンデンサについて、耐湿信頼性試験（温度１２５℃、相対湿度９５％、印加電圧６．３Ｖ）を実施した。そして、１４４時間経過後、および２８８時間経過後にそれぞれ絶縁抵抗が１ＭΩ以下になった試料を不良とし、試料数７０個中での不良個数を求めた。その結果が、表４において、「信頼性試験（１４４時間）不良個数」および「信頼性試験（２８８時間）不良個数」としてそれぞれ示されている。
【００７９】
また、（５）電解ニッケルめっきの工程後のめっき面をマイクロスコープにより観察し、ニッケルめっき付け性を評価した。わずかでも下の銅が観察された試料を不良とし、試料数７０個中での不良個数を求めた。その結果が、表４において、「Ｎｉめっき付け不良個数」として示されている。
【００８０】
【表４】
【００８１】
表３および表４において、試料１および２がこの発明の範囲内の実施例であり、試料３〜７がこの発明の範囲外の比較例である。
【００８２】
まず、試料３および４では、原液のままの強力な撥水処理剤を使用しながら、この撥水処理剤の除去工程を実施しなかったため、めっき付け不良が発生し、また、１４４時間といった比較的短時間の信頼性試験で不良が発生した。
【００８３】
試料５では、希釈した撥水処理剤を使用したため、撥水処理剤の除去工程を実施しなくても、めっき付け性、および１４４時間といった短時間の信頼性試験では不良が生じなかったものの、２８８時間といった比較的長時間の信頼性試験では不良が発生した。
【００８４】
試料６では、撥水処理剤による、部品本体の主面上および側面上に位置する銅めっき層の端縁と部品本体の外表面との隙間における封止が十分でなく、信頼性試験において不良が発生した。
【００８５】
試料７の場合には、撥水処理剤そのものがないため、試料６に比べても、信頼性により劣る結果となった。
【００８６】
これらに対して、試料１および２では、原液のままの強力な撥水処理剤を使用しながらも、この撥水処理剤の除去工程を実施したため、めっき付け不良が発生せず、また、１４４時間だけでなく、２８８時間といった比較的長時間の信頼性試験であっても不良が発生しなかった。
【符号の説明】
【００８７】
１ 積層型電子部品
２ 部品本体
３，４ 内部電極
５ 絶縁体層
６，７ 端面
８，９ 外部端子電極
１０，１１ 第１のめっき層
１２，１３ 第２のめっき層
１４，１５ はんだバリア層
１６，１７ はんだぬれ性付与層
１８ 撥水処理剤
１９，２０ 主面
２５ 相互拡散層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の内部電極が内部に形成され、かつ前記内部電極の各一部が露出している、積層構造の部品本体を用意する工程と、
前記内部電極と電気的に接続される外部端子電極を前記部品本体の外表面上に形成する工程と
を備え、
前記外部端子電極形成工程は、
前記部品本体における前記内部電極の露出面上に、第１のめっき層を形成する工程と、
少なくとも前記第１のめっき層の表面上および前記部品本体の外表面における前記第１のめっき層の端縁が位置する部分上に撥水処理剤を付与する工程と、
前記第１のめっき層の表面上に付与された前記撥水処理剤を除去する工程と、次いで、
前記第１のめっき層上に、第２のめっき層を形成する工程と
を備える、積層型電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記外部端子電極形成工程は、前記第１のめっき層形成工程と前記撥水処理剤付与工程との間に、前記第１のめっき層が形成された前記部品本体を熱処理する工程をさらに備える、請求項１に記載の積層型電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記第１のめっき層形成工程は、銅を主成分とするめっき層の形成工程を含み、前記第２のめっき層形成工程は、ニッケルを主成分とするめっき層の形成工程および次いで実施される錫または金を主成分とするめっき層の形成工程を含む、請求項１または２に記載の積層型電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記部品本体は、互いに対向する１対の主面、互いに対向する１対の側面および互いに対向する１対の端面を有する、実質的に直方体形状をなし、前記端面が前記内部電極の露出面とされ、
前記第１のめっき層形成工程において、前記第１のめっき層は、前記端面上に形成されるとともに、その端縁が前記端面に隣接する前記主面上および前記側面上に位置するように形成される、請求項１ないし３のいずれかに記載の積層型電子部品の製造方法。
【請求項５】
複数の内部電極が内部に形成され、かつ前記内部電極の各一部が露出している、積層構造の部品本体と、
前記内部電極と電気的に接続され、かつ前記部品本体の外表面上に形成される、外部端子電極と
を備え、
前記外部端子電極は、前記部品本体における前記内部電極の露出面上に形成された第１のめっき層、および前記第１のめっき層上に形成された第２のめっき層を備え、さらに、
前記部品本体の外表面上における前記第１のめっき膜の端縁と前記部品本体の外表面との隙間に充填される撥水処理剤を備える、
積層型電子部品。
【請求項６】
前記内部電極における、前記第１のめっき層との境界から長さ２μｍ以上の領域には、相互拡散層が存在する、請求項５に記載の積層型電子部品。
【請求項７】
前記第１のめっき層は銅を主成分とするめっき層を含み、前記第２のめっき層は、ニッケルを主成分とするめっき層およびその上の錫または金を主成分とするめっき層を含む、請求項５または６に記載の積層型電子部品。
【請求項８】
前記部品本体は、互いに対向する１対の主面、互いに対向する１対の側面および互いに対向する１対の端面を有する、実質的に直方体形状をなし、前記端面が前記内部電極の露出面とされ、
前記第１のめっき層は、前記端面上に形成されるとともに、その端縁が前記端面に隣接する前記主面上および前記側面上に位置するように形成される、請求項５ないし７のいずれかに記載の積層型電子部品。
【請求項１】
複数の内部電極が内部に形成され、かつ前記内部電極の各一部が露出している、積層構造の部品本体を用意する工程と、
前記内部電極と電気的に接続される外部端子電極を前記部品本体の外表面上に形成する工程と
を備え、
前記外部端子電極形成工程は、
前記部品本体における前記内部電極の露出面上に、第１のめっき層を形成する工程と、
少なくとも前記第１のめっき層の表面上および前記部品本体の外表面における前記第１のめっき層の端縁が位置する部分上に撥水処理剤を付与する工程と、
前記第１のめっき層の表面上に付与された前記撥水処理剤を除去する工程と、次いで、
前記第１のめっき層上に、第２のめっき層を形成する工程と
を備える、積層型電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記外部端子電極形成工程は、前記第１のめっき層形成工程と前記撥水処理剤付与工程との間に、前記第１のめっき層が形成された前記部品本体を熱処理する工程をさらに備える、請求項１に記載の積層型電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記第１のめっき層形成工程は、銅を主成分とするめっき層の形成工程を含み、前記第２のめっき層形成工程は、ニッケルを主成分とするめっき層の形成工程および次いで実施される錫または金を主成分とするめっき層の形成工程を含む、請求項１または２に記載の積層型電子部品の製造方法。
【請求項４】
前記部品本体は、互いに対向する１対の主面、互いに対向する１対の側面および互いに対向する１対の端面を有する、実質的に直方体形状をなし、前記端面が前記内部電極の露出面とされ、
前記第１のめっき層形成工程において、前記第１のめっき層は、前記端面上に形成されるとともに、その端縁が前記端面に隣接する前記主面上および前記側面上に位置するように形成される、請求項１ないし３のいずれかに記載の積層型電子部品の製造方法。
【請求項５】
複数の内部電極が内部に形成され、かつ前記内部電極の各一部が露出している、積層構造の部品本体と、
前記内部電極と電気的に接続され、かつ前記部品本体の外表面上に形成される、外部端子電極と
を備え、
前記外部端子電極は、前記部品本体における前記内部電極の露出面上に形成された第１のめっき層、および前記第１のめっき層上に形成された第２のめっき層を備え、さらに、
前記部品本体の外表面上における前記第１のめっき膜の端縁と前記部品本体の外表面との隙間に充填される撥水処理剤を備える、
積層型電子部品。
【請求項６】
前記内部電極における、前記第１のめっき層との境界から長さ２μｍ以上の領域には、相互拡散層が存在する、請求項５に記載の積層型電子部品。
【請求項７】
前記第１のめっき層は銅を主成分とするめっき層を含み、前記第２のめっき層は、ニッケルを主成分とするめっき層およびその上の錫または金を主成分とするめっき層を含む、請求項５または６に記載の積層型電子部品。
【請求項８】
前記部品本体は、互いに対向する１対の主面、互いに対向する１対の側面および互いに対向する１対の端面を有する、実質的に直方体形状をなし、前記端面が前記内部電極の露出面とされ、
前記第１のめっき層は、前記端面上に形成されるとともに、その端縁が前記端面に隣接する前記主面上および前記側面上に位置するように形成される、請求項５ないし７のいずれかに記載の積層型電子部品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１６５７２５（Ｐ２０１１−１６５７２５Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３７０７（Ｐ２０１０−２３７０７）
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月５日（２０１０．２．５）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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