電子部品及びその製造方法、並びに電子部品を内蔵した配線基板
【課題】表面電極と基体との界面からめっき液が浸入し難く、かつ表面電極が剥離し難く、かつ高い耐湿性を有する電子部品及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】結晶性無機化合物を含む基体と、その基体の表面に存在する表面電極とを備える電子部品であって、前記基体の表面における前記表面電極により被覆されていない表面を被覆するとともに前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層と、前記表面電極における前記セラミック被覆層に被覆されていない表面を直接に被覆するとともに、前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分を被覆する金属めっき層とを有することを特徴とする電子部品、その製造方法、前記電子部品を内蔵する配線基板。
【解決手段】結晶性無機化合物を含む基体と、その基体の表面に存在する表面電極とを備える電子部品であって、前記基体の表面における前記表面電極により被覆されていない表面を被覆するとともに前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層と、前記表面電極における前記セラミック被覆層に被覆されていない表面を直接に被覆するとともに、前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分を被覆する金属めっき層とを有することを特徴とする電子部品、その製造方法、前記電子部品を内蔵する配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品及びその製造方法、並びに電子部品を内蔵した配線基板に関し
、更に詳しくは、表面電極と基体との界面からめっき液が浸入し難く、かつ表面電極が剥離し難く、かつ高い耐湿性を有する電子部品及びその製造方法、並びにその電子部品を内蔵し、かつ表面に凹凸が小さい配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、セラミックコンデンサ焼結体に埋設された複数の内部電極層の露出両端面に外部電極を形成して積層セラミックコンデンサ素子とし、前記外部電極それぞれに金属銅板を接続し、セラミックコンデンサ素子部分が絶縁樹脂により被覆されている電子部品が記載されている（特許文献１の請求項１及び図１参照。）。また、特許文献１に記載の電子部品は、「基板への接続部が外部電極に接続したはんだ付け良好な金属板となっているため、はんだ付け方法や条件に左右されず良好なリフローはんだ付けは元より、良好なフローはんだ付けが可能であると同時に、セラミック焼結体の表面が樹脂で被覆されているため、振動フィーダ等での部品同士のぶつかり合いやチップマウンターの吸着ノズルの衝撃があってもクラック発生となることはない」という技術的効果、及び「基板実装の際の制約もなく、且つ、特性劣化要因も解消され、信頼性に富む積層セラミック電子部品が得られる」という技術的効果を奏すると、記載されている（特許文献１の段落番号００１１欄及び００１２欄参照。）。
【０００３】
更に、特許文献２には、ソリッドインダクタの表面を結晶化ガラスから成るコーティング層で形成して成る電子部品が記載されている（特許文献２の請求項１及び図１参照）。特許文献２に記載の電子部品は「チップ表面を改善して耐湿性をよくするとともに電気めっきの電解液の浸入を防止して電気特性の変動を回避できる」という技術的効果を奏することが記載されている（特許文献２の段落番号０００６欄参照。）。
【０００４】
特許文献３には、内部電極層及びセラミック層が積層されて成る積層部に蓋部が一体化されており、積層部をビア導体本体部が貫通し、蓋部上に形成される外部端子に接続されて成る第１端面と、ビア導体本体部に接続されかつ第１端面よりも大きい第２端面とを有し、蓋部を貫通するビア導体を備えて成る積層電子部品が記載されている（特許文献３の請求項１及び図１参照）。また、特許文献３に記載の積層電子部品は、外部端子とセラミック層との界面にめっき液が浸入することを防止することができるという技術的効果、及び、内部電極層間の電気的短絡を抑制することができるという技術的効果を奏すると記載されている（特許文献３の段落番号０００２欄〜０００５欄、００１０欄、及び００４３欄参照。）。
【０００５】
特許文献４、５及び６には、セラミックペースト塗布後にセラミックグリーンシートを積層し、更に難焼結性無機材料を主材とする拘束シートを積層し、焼成後にセラミック層を除去して表面に導体を露出させることにより得られるセラミック基板が記載されている（特許文献４、５及び６の各請求項１、及び各図１参照。）。特許文献４、５及び６に記載のセラミック基板は、表面導体に不必要な凹凸をスタンプしたり、異物付着を起こしたり、メッキ性や半田濡れ性の低下といった問題の発生を防ぎつつ、焼成ひずみをより小さくできるという技術的効果を奏すると、記載されている（特許文献４の段落番号０００６欄〜００１６欄、特許文献５の段落番号０００６欄〜００１４欄、特許文献６の段落番号０００６〜００１５欄参照。）。
【０００６】
しかしながら、現今の電子部品においては、めっき液が表面電極と基体との界面に浸入することがより一層少なく、かつ表面電極が剥離し難く、高い耐湿性を有することが要請されている。
また、電子部品を内蔵する配線基板を作製するときに、通常、電子部品の表面に形成される表面電極が大きく突出しているので、配線基板の表面にも大きな凹凸が形成される。配線基板の表面に大きな凹凸が形成されていると、配線基板に接続される電極端子に対する接触不良が生じることがある。したがって、電子部品を内蔵し、かつ表面の凹凸が小さい配線基板が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４５９１８６号公報
【特許文献２】特開平９−２８３３５９号公報
【特許文献３】特開２００７−４８７６８号公報
【特許文献４】特開２００５−８５９９５号公報
【特許文献５】特開２００５−８６０１７号公報
【特許文献６】特開２００５−１０９４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明が解決しようとする課題は、表面電極と基体との界面にめっき液が浸入し難く、かつ表面電極が剥離し難く、かつ高い耐湿性を有する電子部品、及び、表面電極の表面に外部端子を接合する金属めっきを施すときに用いるフォトレジストフィルムとの密着性を高くして金属めっき層を形成することができて、これにより不良品発生率の少ない電子部品の製造方法を提供することである。
【０００９】
この発明が解決しようとする他の課題は、表面の凹凸が小さい配線基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するための手段として、
（１）結晶性無機化合物を含む基体と、その基体の表面に存在する表面電極とを備える電子部品であって、
前記基体の表面における前記表面電極により被覆されていない表面を被覆するとともに前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層と、前記表面電極における前記セラミック被覆層に被覆されていない表面を直接被覆するとともに、前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分を被覆する金属めっき層とを有することを特徴とする電子部品、
（２）前記セラミック被覆層が被覆する表面電極の縁辺表面部分における、基体の表面に平行な方向における前記セラミック被覆層の被覆長さａが、前記金属めっき層が被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分における、基体の表面に平行な方向における前記金属めっき層の被覆長さｂよりも大きいことを特徴とする前記（１）に記載の電子部品、
（３）前記基体が導体層と、チタン酸バリウムを主体とする誘電体層とを積層して成る積層体であり、
前記表面電極がニッケルを主体とし、
前記金属めっき層は銅めっき層であり、
積層電子部品である前記（１）又は（２）に記載の電子部品、
（４）前記基体の表面に対して交差する方向に、前記導体層と前記表面電極とを接続するビア導体を備え、
前記基体の表面に対して平行な面で前記基体を切断したときに、前記ビア導体が等間隔に整列して成るビアアレイ型積層セラミックコンデンサである前記（３）に記載の電子部品、
（５）セラミック被覆層が前記結晶性無機化合物と同じ材料を主体とする前記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の電子部品、
（６）前記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の電子部品を内蔵することを特徴とする配線基板、及び、
（７）前記（１）に記載の電子部品の製造方法であって、
前記基体となる未焼成基体の表面に前記表面電極となる未焼成表面電極を形成する工程と、
前記未焼成基体の表面における前記未焼成表面電極により被覆されていない表面と前記未焼成表面電極の縁辺表面部分とをセラミック被覆層となるセラミックペーストで被覆するセラミック被覆工程と、
前記セラミックペーストを被覆した前記未焼成基体を焼成する焼成工程と、
前記焼成工程により得られる表面電極において前記セラミック被覆層に被覆されていない表面と、前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分を金属めっき層で被覆する金属めっき工程と、
を有することを特徴とする電子部品の製造方法を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によると、
(1)基体の表面に形成されて成る表面電極の縁辺表面部分がセラミック被覆層で被覆されているので、基体表面に形成された表面電極とセラミック被覆層とが表面電極の端縁部即ち表面電極の基体表面からの立上がり部にセラミック被覆層の端縁部即ちセラミック被覆層の基体表面からの立上がり部が単に接する状態となっている場合に表面電極の端縁部とセラミック被覆層の端縁部との接合部からめっき液が基体に向って浸入するという現象を防止することができ、
(2)表面電極の縁辺表面部分がセラミック被覆層で被覆されているので、表面電極の縁辺表面部分をセラミック被覆層が係止した状態になり、これによって、表面電極が基体から剥離し難く、
(3)表面電極にはセラミック被覆層だけでなく、表面電極とセラミック被覆層との境界を跨るように、表面電極と表面電極の縁辺表面部を被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部とを被覆する金属めっき層が形成されているので、外部環境に存在する湿気が表面電極に到達するパスが長くなり、これによって高い耐湿性を有する電子部品を提供することができ、また、
(4)特開２００５−８５９９５号公報、特開２００５−８６０１７号公報及び特開２００５−１０９４６２号公報に記載された電子部品は基板にセラミックペーストを塗布した後にセラミックグリーンシートを積層し、さらに難燃性無機材料を主材とする拘束シートを積層し、焼成後に表面電極を露出するためにセラミック層が除去された構造を有し、表面が凹凸になった形状を有する電子部品と本願発明の電子部品とを比較すると、本願発明に係る電子部品は、表面電極間にセラミック被覆層が形成されているので、基体表面に表面電極及びセラミック被覆層が形成された時点では、表面電極及びセラミック被覆層のそれぞれの厚みが近似しているから凹凸の小さな表面状態になっており、したがって、表面電極の表面に形成された外部端子接合用の金属めっき層を形成するときに用いるフォトレジストフィルムとセラミック被覆層との密着性を大きい状態にしてフォトレジストフィルムを配設することができ、したがって、金属めっき層を正確に表面電極上に形成してなる電子部品の製造方法を提供することができる。
【００１２】
更に、この発明によると、前記電子部品を内蔵していると、前記セラミック被覆層を設けない電子部品に比べて、表面電極の突出する長さが小さくなり、結果として電子部品の最表面における凹凸が小さくなるので、表面の凹凸が小さい配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、この発明に係る電子部品の一実施態様を示す断面図である。
【図２】図２は、この発明に係る電子部品の他の実施態様を示す断面図である。
【図３】図３は、図２に示した電子部品のＸ−Ｘ’面における断面図である。
【図４】図４は、図２に示した電子部品のＹ−Ｙ’面における断面図である。
【図５】図５は、この発明に係る電子部品の一例を製造する方法を示す説明図である。
【図６】図６は、この発明に係る配線基板の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明に係る電子部品は、
(1) 結晶性無機化合物を主成分として形成された基体と、その基体の表面に形成された表面電極とを備える電子部品であり、かつ、
(2) 前記表面電極により被覆されていない前記基体の表面と前記表面電極の縁辺表面部分とを被覆するセラミック被覆層と、前記表面電極における前記セラミック被覆層に被覆されていない表面を直接被覆する金属めっき層とを有し、さらに、
(3) 前記金属めっき層は、少なくとも前記セラミック被覆層と前記表面電極との境界に跨っている。
ここで「跨っている」というのは、基体における表面電極及びセラミック被覆層が形成される面を平面とする場合に、表面電極の縁辺表面部分にまでセラミック被覆層が表面電極の表面を被覆した状態を基体の平面側から観察すると、金属めっき層が表面電極のセラミック被覆層に被覆されずに露出した表面電極の表面とセラミック被覆層の縁辺表面部分とを被覆した状態を指称する。
【００１５】
ここで、この発明に係る電子部品の一実施態様について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１には、この発明の一実施態様である電子部品１が示されている。電子部品１は、基体２、表面電極３、セラミック被覆層４、金属めっき層５及びビア導体６を備えている。
【００１７】
基体２は、主成分として結晶性無機化合物を含む。結晶性無機化合物としては、高誘電率を有するセラミックを挙げることができ、例えばチタン酸バリウム、チタン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、ジルコン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、及びニオブ酸カリウムナトリウムリチウム等を挙げることができ、これらの化合物を単体で用いても良く、混合して用いても良い。なお、基体２を形成する材料としては、チタン酸バリウムを主体とするセラミックを用いるのが好ましい。詳述すると、基体２に主成分として含まれる結晶性無機化合物、例えば焼結前の原料でチタン酸バリウム等の含有割合は通常少なくとも９０質量％である。この基体は、一定の焼結性及び高誘電率を維持することのできる範囲で、他のセラミックを含有していても良い。
【００１８】
基体２を形成するために使用される材料として、焼成後に好ましい高誘電率を有する基体２と成るように、上記結晶性無機化合物に加えて、アセトン、メチルエチルケトン、ジアセトン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、ブロムクロロメタン、エタノール、ブタノール、プロパノール、トルエン、及びキシレン等の溶剤、ポリアクリル酸エステル、及びポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、セルロースアセテートブチレート、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、並びにポリビニルブチラール等の結合剤、ブチルベンジルフタレート、ジブチルフタレート、ジメチルフタレート、フタル酸エステル、ポリエチレングリコール誘導体、及びトリクレゾールホスフェート等の可塑剤、グリセリントリオレートを一例とする脂肪酸等の解膠剤、ベンゼンスルホン酸等の界面活性剤、並びに、アルキルアリルポリエーテルアルコール、ポリエチレングリコールエチルエーテル、エチルフェニルグリコール、及びポリオキシエチレンエステル等の湿潤剤等を挙げることができる。
【００１９】
基体２の形状としては、基体２の表面に後述の表面電極３及びセラミック被覆層４を形成することができる形状であれば良く、例えば板状、棒状、塊状、及び筒状等を挙げることができる。図１に示す基体２は、平滑な板状を成す部材である。
【００２０】
また、基体２の大きさとしては、特に制限は無く、例えばこの発明に係る電子部品が積層セラミックコンデンサである場合に電子部品が組み込まれて成る配線基板の大きさに合わせて決定されても良い。電子部品１が積層セラミックコンデンサとして使用される場合には、基体２は３００〜３０００μｍ程度の厚みを有するように形成されることが多い。
【００２１】
表面電極３は、基体２の表面に形成された導電体である。表面電極３は、電子部品１を使用するときに、後述の金属めっき層５を介して、適宜の導電体と電気的に接続される部材である。また、ビア導体６は、表面電極３から基体２の内部に向かって延在し、及び基体２の内部又は外部に設けられる適宜の表面電極３以外の導電体等と電気的に接続している導電体である。
【００２２】
表面電極３及びビア導体６は、同一の材料により形成されても良く、異なる材料により形成されても良い。表面電極３及びビア導体６に含まれる金属成分としては、電子部品１の電極に求められる電気的特性を実現することができる金属成分が好ましく、例えばニッケル、銀、銅、金、白金、及び鉛、並びにこれらの金属成分の合金等を用いることができる。表面電極３及びビア導体６に含まれる好ましい金属成分としては、ニッケルを主体とする金属成分を挙げることができる。なお、表面電極３に含まれる金属成分としては、表面電極全質量に対して９９．８質量％〜１００質量％であるのが好ましい。
【００２３】
表面電極３は、例えば上記金属成分の粉末とブチルジグリコール等の有機溶剤とを混合して得られるペーストを用いて、基材２の表面にスクリーン印刷等により塗工した後に、焼成することにより形成することができる。また、ビア導体６は、例えば上記ペーストに、基体２の結晶性無機化合物、酸化アルミニウム、二酸化珪素、及び酸化チタン等の無機化合物の粉末、並びに／又はエチルセルロース等の有機バインダを添加して、基材２における適宜の箇所に設けた貫通孔内に流し込み、更に焼成することで形成することができる。表面電極３の大きさとしては基体２の表面積に応じて決定されれば良く、ビア導体６の大きさとしては、基体２の厚みに応じて決定されれば良い。なお、表面電極３の厚みが２〜２０μｍであると、後述のセラミック被覆層４の厚みを大きくする必要が無く、セラミック被覆層４の材料を削減することができるので、好ましい。
【００２４】
また、表面電極３の断面形状としては、半円状、方形状、横長の長方形状、図１に示されるように、基体から垂直又は斜めに立上がり、その立上がり先が丸みを帯びて湾曲し、湾曲してから水平又は上に緩やかな凸状に形成され、次いで丸みを帯びて下方へと湾曲し、湾曲してから垂直又は斜めに基体へと続く断面輪郭を有する形状等を挙げることができる。
ビア導体６の形状としては、図１に示す電子部品１のようにビア導体６が基体２を貫通する態様である場合は、棒状であれば良い。
【００２５】
続いて、セラミック被覆層４は、表面電極３により被覆されていない基体２の表面を被覆すると共に、表面電極３の縁辺表面部分を被覆する。表面電極３はその縁辺表面部分がセラミック被覆層４により被覆されているが前記縁辺表面部分以外の表面は金属めっき層で直接に被覆されている。もっとも、金属めっき層５は、表面電極３におけるセラミック被覆層４に被覆されていない表面を被覆するとともに、少なくともセラミック被覆層４と表面電極３との境界に跨って、セラミック被覆層４の縁辺表面部分をも被覆している。
【００２６】
電子部品１における基体２、表面電極３、セラミック被覆層４、及び金属めっき層５の厚み方向に切断した断面図である図１において、基体２の表面は、表面電極３により被覆される部位と、セラミック被覆層４により被覆される部位とに分けられる。更に、表面電極３の表面は、セラミック被覆層４により被覆される部位と、金属めっき層５により直接被覆される部位とに分けられる。図１においては、基体２の表面を示す輪郭線と、表面電極３の表面を示す輪郭線とが交わる点を、基体−電極接合点７として示している。また、表面電極３の表面を示す輪郭線と、セラミック被覆層４の基体２に接していない側の表面を示す輪郭線とが交わる点を、電極−被覆層接合点８として示している。換言すると、表面電極３とセラミック被覆層４と金属めっき層５との境界が電極−被覆層接合点８である。更に、セラミック被覆層４の基体２に接していない側の表面を示す輪郭線と、金属めっき層５の表面を示す輪郭線とが交わる点を、被覆層−めっき層接合点９として示している。
【００２７】
上述の表面電極３及びセラミック被覆層４の配置の説明を換言すると、表面電極３は、その縁辺表面部分、つまり表面電極３の表面における基体−電極接合点７から電極−被覆層接合点８までの部分がセラミック被覆層４により被覆されている。よって、表面電極３の表面を示す輪郭線において、一方の電極−被覆層接合点８から他方の電極−被覆層接合点８までの部分は、セラミック被覆層４によっては被覆されていない。
【００２８】
また、上述の表面電極３、セラミック被覆層４及び金属めっき層５の配置の説明を換言すると、表面電極３の表面を示す輪郭線において、一方の電極−被覆層接合点８から他方の電極−被覆層接合点８までの部分と、セラミック被覆層４の基体２に接していない側の表面を示す輪郭線において、電極−被覆層接合点８から被覆層−めっき層接合点９までの部分が、金属めっき層５により被覆されている。
【００２９】
この発明に係る電子部品の好ましい態様としては、図１のように電子部品の切断面を水平方向に観察したときに基体−電極接合点７、電極−被覆層接合点８、及び被覆層−めっき層接合点９が特定の位置関係にある態様を挙げることができる。
【００３０】
詳述すると、電子部品１は、セラミック被覆層４が被覆する表面電極３の縁辺表面部分における、基体２の表面に平行な方向におけるセラミック被覆層４の被覆長さａが、金属めっき層５が被覆するセラミック被覆層４の縁辺表面部分における、基体２の表面に平行な方向における金属めっき層５の被覆長さｂよりも大きい態様であるのが好ましい。換言すると、電子部品１は、図１における基体−電極接合点７と電極−被覆層接合点８との水平距離であるａ（以下において水平距離ａと称する。）が、及び電極−被覆層接合点８と被覆層−めっき層接合点９との水平距離であるｂ（以下において水平距離ｂと称する。）よりも大きい態様であるのが好ましい。水平距離ａが水平距離ｂよりも大きいと、金属めっき層５とセラミック被覆層４とが重なる面積が、水平距離ａが水平距離ｂよりも小さい場合に比べて相対的に小さくなる。金属めっき層５とセラミック被覆層４とが重なる面積が小さければ、セラミック被覆層４と金属めっき層５との熱膨張係数差に起因する残留内部応力がかかったとしても、異種材料である金属めっき層５とセラミック被覆層４との界面に加わる前記残留内部応力が低減されるので、金属めっき層５とセラミック被覆層４との密着性を保持することができると共に、クラックを防止することができるという利点がある。逆に、水平距離ａが水平距離ｂよりも小さいと、残留内部応力によりセラミック被覆層４の被覆層−めっき層接合点９付近でクラックが発生する虞がある。
【００３１】
なお、基体−電極接合点７と電極−被覆層接合点８との水平距離であるａの好適な寸法は２０μｍ以上１２５μｍ以下であり、電極−被覆層接合点８と被覆層−めっき層接合点９との水平距離であるｂの好適な寸法は５μｍ以上１２４μｍ以下であるのが好ましい。
水平距離ａが２０μｍ以上１２５μｍ以下であると、表面電極３において基体２とセラミック被覆層４とで挟まれる領域が大きいので、基体２と表面電極３との界面にめっき液が浸入することを、より一層確実に防止可能になると共に、表面電極３が基体２から剥離することも抑制することができるようになり、一方、水平距離ａが２０μｍ未満であると、セラミック被覆層が表面電極を被覆する面積が相対的に小さくなるので、セラミック被覆層と表面電極との界面にめっき液が侵入して表面電極と基体との界面にめっき液が侵入し易くなるとともに、セラミック被覆層による表面電極に対する押さえの利きが悪くなって表面電極が基体から脱落する虞が大きくなり、また、水平距離ａが１２５μｍを超えると、表面電極３のセラミック被覆層４に被覆されていない表面（露出表面）の表面積が小さくなるので、通電状態の不良を引き起こすおそれがある。
更に、水平距離ｂが５μｍ以上１２４μｍ以下であると、セラミック被覆層４、特に、セラミック被覆層４における表面電極３の縁辺表面部分を被覆している部位に、クラック及びチッピング等が発生することを防止可能となる。クラック及びチッピング等の断面水平方向の長さが通常１２０μｍ以下であるから水平距離ｂを１２０μｍを超えて長くする必要性は小さい。水平距離ｂが５μｍ未満であると、クラック及びチッピング等の成長が早いと短期間の内に表面電極３と基体２との間にめっき液が侵入する事態が将来する虞がある。
【００３２】
セラミック被覆層４の材料としては、金属めっき層５を形成するときにめっき液がアルカリ性であることが多いので、アルカリ性めっき液によって侵されないセラミックが好ましく、例えばチタン酸バリウム、チタン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、ジルコン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、及びニオブ酸カリウム・ナトリウム・リチウム等を挙げることができ、これらの化合物を単体で用いても良く、混合して用いても良い。
【００３３】
セラミック被覆層４の好ましい実施態様としては、基体２に含まれる結晶性無機化合物と同じ材料を主体とする態様を挙げることができる。基体２とセラミック被覆層４とが同じ材料を主体とすることにより、基体２及びセラミック被覆層４を焼結したときに、基体２とセラミック被覆層４とが馴染み易く、セラミック被覆層４と基体２との接合強度が高くなる。その接合強度が高まることにより、基体２からセラミック被覆層４が剥離し難くなる。基体２からセラミック被覆層４が剥離し難いと、セラミック被覆層４の一部が基体２の表面と共に表面電極３を挟み込むようにして形成されているので、換言するとセラミック被覆層４により表面電極３が基体２に対して押し付けられるようにして形成されているので、表面電極３が基体２から剥離し難くなる。セラミック被覆層４に基体２の結晶性無機化合物と同種の材料が、セラミック被覆層４全質量に対して９０質量％以上含まれる場合に、基体２とセラミック被覆層４との接合強度が高くなるという上記効果を得易くなる。
【００３４】
セラミック被覆層４の大きさとしては、基体２の表面であって表面電極３によって被覆されていない部分の大きさに応じて決定されれば良く、セラミック被覆層４の厚みとしては、上述したように、基体−電極接合点７と電極−被覆層接合点８との水平距離であるａよりも、電極−被覆層接合点８と被覆層−めっき層接合点９との水平距離であるｂが小さくなるようにして決定されれば良い。具体的には、例えば表面電極３の形状が図１に示すような扁平なドーム状であり、表面電極３の最も隆起している部位の厚みが２〜２０μｍである場合、また、表面電極３の断面形状が方形又は長方形である場合、表面電極の厚みが２〜２０μｍである場合、セラミック被覆層４の厚みとしては１．５〜１５μｍである態様を挙げることができる。
【００３５】
セラミック被覆層４の形状としては、基体２の表面であって表面電極３によって被覆されていない部分の形状、及び表面電極３の縁辺表面部分の形状に応じて決定されるので、特に制限は無い。
【００３６】
また、セラミック被覆層４の形成方法としては、基体２の表面に表面電極３の材料を上述したようにスクリーン印刷で塗工し、未焼成の表面電極３を形成した後に、未焼成の基体２と未焼成の表面電極３の縁辺表面部分とに対して、セラミック被覆層４の上記材料をスクリーン印刷等で塗工した後に焼成する方法を挙げることができる。なお、電子部品１が所望の電気的特性を有し、かつこの発明の目的を達成することができる限り、基体２、表面電極３及びセラミック被覆層４の焼成は分けて行っても良く、同時に行っても良い。
【００３７】
金属めっき層５の材料としては、表面電極３の酸化を防止し、かつ電子部品１に求められる電気的特性及び機械的特性を満たし、かつ電子部品１を内蔵する配線基板を作製するときに必要であるはんだの濡れ性を確保することができれば良く、例えば銅、金、銀、アルミニウム、ニッケル、亜鉛、錫、鉄、ロジウム、パラジウム及び白金、並びにこれらの合金等を挙げることができる。金属めっき層５の好ましい材料は銅である。
【００３８】
金属めっき層５の形成方法としては、従来公知のめっき方法を採用することができ、例えば表面電極３及びセラミック被覆層４の境界を跨ぐようにしつつ、表面電極３のセラミック被覆層４に被覆されていない部分に金属めっき層５が形成されるように、アルカリ性のピロリン酸銅浴による電解銅めっきを用いてめっきをする方法を挙げることができる。なお、金属めっき層５は、図１に示すような一層構造であっても良く、複数層構造であっても良い。
【００３９】
電子部品１においては、表面電極３の縁辺表面部分がセラミック被覆層４により被覆されているので、金属めっき層５を形成するときのめっき液が基体２と表面電極３との界面に浸入し難い。めっき液が基体２と表面電極３との界面に浸入し難いと、基体２内部における本来は絶縁すべき部材同士が浸入しためっき液により導通状態となってしまう事態を防止することができる。
【００４０】
また、電子部品１は、図１に示すように、金属めっき層５により電極−被覆層接合点８が被覆され、かつセラミック被覆層４により基体−電極接合点７が被覆されているので、金属めっき層５とセラミック被覆層４との間、セラミック被覆層４と表面電極３との間、及び表面電極３と基体２との間に、湿気が浸入し難い。各部材間に湿気が浸入し難いと、基体２内部における本来は絶縁すべき部材同士が浸入した湿気により導通状態となってしまう事態、及び各部材が湿気により早期に劣化する事態を防止することができる。
【００４１】
形成される金属めっき層５の厚みとしては、例えば１０〜２０μｍであれば、容易に金属めっき層５が剥離又は破損することが無く、各部材間における湿気の浸入も防止することができるので、好ましい。
【００４２】
電子部品１においては、基体２及びセラミック被覆層４にガラスを含んでいても良い。基体２及びセラミック被覆層４に含まれるガラスとしては結晶性及び非結晶性のいずれであっても良く、例えば二酸化珪素を挙げることができる。なお、基体２及びセラミック被覆層４に含まれるガラスが基体２及びセラミック被覆層４の全質量に対して１質量％以下であると、金属めっき層５を形成するときに用いることが多いアルカリ性のめっき液に侵されることが無いので好ましい。
好適な基体は、チタン酸バリウム、酸化マグネシウム、二酸化ケイ素、二酸化マンガン、酸化イットリウムの混合物で形成されることができ、好適な基体を形成するための組成物としては、チタン酸バリウム９５〜９９質量部、酸化マグネシウム０．１〜０．８質量部、二酸化ケイ素０．１〜１．０質量部、二酸化マンガン０．０１〜０．４質量部、酸化イットリウム０．３〜２．７質量部、及び酸化カルシウム０〜０．１質量部からなる組成物により形成することができる。
【００４３】
この発明に係る電子部品が積層セラッミックコンデンサである場合、その積層セラミックコンデンサの好ましい態様としては、基体が導体層とチタン酸バリウムを主体として成る誘電体層とが積層された積層体であり、かつ表面電極がニッケルを主体とし、かつ金属めっき層が銅めっき層である積層構造を挙げることができる。この好ましい態様であると、この発明に係る電子部品が積層セラッミックコンデンサとして使用することができる電気的及び機械的特性を有するようになる。
【００４４】
この発明に係る電子部品の更に好ましい態様を、図２に示す。図２に示される電子部品１０１は、基体２１の表面に対して垂直な方向に、グランド用導体層１０Ａと表面電極３１とを接続するグランド用ビア導体６０１、及び、電源用導体層１０Ｂと表面電極３１とを接続する電源用ビア導体６０２が形成されている。また、基体２１の表面に対して平行な面で前記基体２１を切断したときに、前記グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２が等間隔に整列して成るビアアレイ型積層セラミックコンデンサである。
【００４５】
基体２１は、上記の好ましい態様のようにグランド用導体層１０Ａと電源用導体層１０Ｂと誘電体層１１とを積層してなる積層体である。なお、グランド用導体層１０Ａと電源用導体層１０Ｂとは交互に積層されている。
【００４６】
グランド用導体層１０Ａは、導電性を有しており、グランド用ビア導体６０１に電気的に接続されている。更に、電源用導体層１０Ｂは、導電性を有しており、電源用ビア導体６０２に電気的に接続されている。また、グランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂは、例えば板状の誘電体層１１の表面にスクリーン印刷等により形成される。グランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂは、その形状及び大きさについて特に制限は無く、電子部品１０１に要求される部材間の電気的接続態様、及び基体２１の大きさ等に応じて適宜に決定されれば良い。グランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂの材料としては、電子部品１０１に要求される電気的特性、並びに、誘電体層１１に対する密着性及び親和性等に応じて決定されれば良く、例えばニッケルを主体とするのが好ましい。グランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂの材料として、ニッケルを主体として、例えばチタン酸バリウム、又は、チタン酸バリウムを主材として酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン及び酸化イットリウム等を含む誘電体を含むのが更に好ましい。
【００４７】
誘電体層１１は、基体２１の大部分を形成する部分であり、シート状物が積層されてなる部材である。また、誘電体層１１は、板状を成し、前記グランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂを内部に挟み込むようにして積層されており、グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２が厚み方向に貫通する部材である。誘電体層１１の大きさ及び形状は、特に制限は無いが、例えば電子部品１０１がコンデンサであり、配線基板に組み込まれるときに、配線基板の大きさ及び形状に合うように決定されると良い。誘電体層１１の材料としては、チタン酸バリウムを主体とするのが好ましい。また、誘電体層１１の材料として、チタン酸バリウムを主体として、酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン及び酸化イットリウム等の誘電体を含むのが更に好ましい。
【００４８】
図２に示されるように、グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２は、基体２１の一表面から、基体２１内のグランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂを反対側の表面まで貫通することにより、基体２１の一表面及び反対側の表面に形成される表面電極３１を電気的に接続している。なお、この発明に係る電子部品においては、基体の一表面と反対側の表面とに表面電極が形成される場合、基体の一表面から反対側の表面までを一本の棒状のビア導体が貫通する必要は無く、少なくとも導体層と表面電極とを電気的に接続している限り、基体の表面に対してビア導体が傾斜して形成されていても良く、また基体の厚み方向に短い棒状のビア導体が軸線をずらして配置されていても良い。グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２の材料、形状及び大きさ等については、図１に示すビア導体６と同様である。グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２の好ましい態様としては、例えば複数のグランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２が基体２１の一表面から反対側の表面までを貫通し、更に各グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２の軸線が平行に成るように設置され、基体２１の表面に対して平行な面で前記基体２１を切断したときに、グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２が等間隔に整列して成り、グランド用ビア導体６０１と電源用ビア導体６０２とが交互に配置されている態様を挙げることができる。この態様の電子部品は、隣接するビア導体の極性を互い違いにすることによって、インダクタンスの低減を図ることができる。
【００４９】
図２に示す電子部品１０１の表面電極３１とセラミック被覆層４１と金属めっき層５１との位置関係、つまり表面電極３１の縁辺表面部分にセラミック被覆層４１が形成され、表面電極３１とセラミック被覆層４１との境界を跨ぐようにして表面電極３１の表面に金属めっき層５１が形成される態様については、図１に示す電子部品１の表面電極３とセラミック被覆層４と金属めっき層５との位置関係と同様である。
【００５０】
ここで、図２に示す電子部品１０１をＸ−Ｘ’面で切断した断面図を図３に示すと共に、電子部品１０１をＹ−Ｙ’面で切断した断面図を図４に示す。
【００５１】
前記電子部品１０１をＸ−Ｘ’面で切断すると、図３に示すように、グランド用導体層１０Ａが露出し、かつグランド用ビア導体６０１と電源用ビア導体６０２とが７行７列で等間隔に配置されており、かつ各グランド用ビア導体６０１がグランド用導体層１０Ａによって電気的に接続されており、かつグランド用導体層１０Ａと各電源用ビア導体６０２とが電気的に接続されていないので、各グランド用ビア導体６０１と各電源用ビア導体６０２とは電気的に接続されていないことが分かる。
【００５２】
前記電子部品１０１をＹ−Ｙ’面で切断すると、図４に示すように、電源用導体層１０Ｂが露出し、かつグランド用ビア導体６０１と電源用ビア導体６０２とが７行７列で等間隔に配置されており、かつ各電源用ビア導体６０２が電源用導体層１０Ｂによって電気的に接続されており、かつ電源用導体層１０Ｂと各グランド用ビア導体６０１とが電気的に接続されていないので、各グランド用ビア導体６０１と各電源用ビア導体６０２とは電気的に接続されていないことが分かる。
【００５３】
ここで、この発明に係る電子部品の製造方法について、説明する。
【００５４】
この発明に係る電子部品の製造方法は、基体となる未焼成基体の表面に表面電極となる未焼成表面電極を形成する工程と、未焼成基体の表面における未焼成表面電極により被覆されていない表面と未焼成表面電極の縁辺表面部分とをセラミック被覆層となるセラミックペーストで被覆するセラミック被覆工程と、セラミックペーストを被覆した未焼成基体を焼成する焼成工程と、焼成工程により得られる表面電極において、セラミック被覆層に被覆されていない表面を少なくともセラミック被覆層と表面電極との境界に跨って金属めっき層で被覆する金属めっき工程とを挙げることができる。以下においては、具体例として、この発明の一実施態様である電子部品１０１の製造方法を例示しつつ説明する。
【００５５】
電子部品１０１の基体２１は、グランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂと誘電体層１１とを有しており、それぞれを形成する工程は別である。
【００５６】
基体２１となる未焼成基体を形成するためには、先ず誘電体層１１となる未焼成誘電体層を準備する。未焼成誘電体層は、例えばチタン酸バリウム粉末を主体として、酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン及び酸化イットリウム等の誘電体粉末と、適宜の分散剤と、適宜の可塑剤とを、エタノール及びトルエン等の混合溶媒中で湿式混合し、バインダを添加して更に混合することにより得られるスラリーをドクターブレード法等でグリーンシートと称されることのあるシート状物に成形することで形成することができる。
【００５７】
更に、電子部品１０１のように、基体２１内にグランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂが設けられる場合は、未焼成誘電体層の表面にグランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂとなる未焼成導体層を形成する。未焼成導体層は、例えばニッケル粉末と、チタン酸バリウムを主材として酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン、酸化イットリウム等を含む誘電体粉末と、テルピネオール及びブチルジグリコール系溶剤、並びにセルロース系樹脂等を含む有機ビヒクルとを適宜の体積比で湿式混合して得られるペーストをスクリーン印刷で未焼成誘電体層等の対象物に塗工することにより形成することができる。このとき、未焼成導体層のクリアランスホールの口径は１００〜８００μｍ程度であれば良い。もっとも、この発明に係る電子部品が基体内に導体層が設けられない態様である場合は、未焼成導体層を形成する工程は必要無い。
【００５８】
未焼成基体を準備する工程は、未焼成導体層を表面に形成して成る複数枚の未焼成誘電体層を、例えば６０〜８０℃、２００〜５００ｋｇｆ／ｃｍ２という条件で、所望の基体２１の厚みにまで積層及び圧着することで達成される。
【００５９】
なお、電子部品１０１のように、グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２が形成されている場合は、未焼成基体の表面に表面電極３１となる未焼成表面電極を形成する工程の前に、未焼成ビア導体を未焼成基体内に形成すると良い。未焼成ビア導体は、ニッケル粉末と、チタン酸バリウムを主材とする酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン、酸化イットリウム等の誘電体粉末と、テルピネオール及びブチルジグリコール系溶剤、並びにセルロース系樹脂等を含む有機ビヒクルとを適宜の体積比で湿式混合して得られるペーストを用いて形成することができる。未焼成ビア導体の形成方法としては、例えば、未焼成基体にレーザー成形機等によって口径１００〜３００μｍ程度の貫通孔を形成し、貫通孔内にスクリーン印刷等によって得られたペーストを充填する方法を挙げることができる。
【００６０】
なお、電子部品１０１においてグランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２は、基体２１の表面に垂直な一本の棒状に形成されているが、短い棒状のビア導体をそれぞれの軸線をずらして配置するようにした場合、未焼成導体層が印刷されて成る未焼成誘電体層に貫通孔を設けてペーストを充填した上で、未焼成誘電体層同士を積層圧着することで未焼成ビア導体が形成された未焼成基体を作製することができる。
【００６１】
次いで、未焼成基体の表面に表面電極３１となる未焼成表面電極を形成する工程としては、先ずニッケル粉末と、チタン酸バリウム、チタン酸バリウムを主材として酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン、酸化イットリウム等を含む誘電体粉末と、テルピネオール及びブチルジグリコール系溶剤、並びにセルロース系樹脂等を含む有機ビヒクルとを適宜の体積比で湿式混合してペーストを作製してこれを表面電極形成用ペーストとし、未焼成基体の表面に前記表面電極形成用ペーストをスクリーン印刷等で所望の表面電極３１の配置に成るように塗工すると、図５に示されるように、未焼成基体２１Ａの表面に未焼成表面電極３１Ａが形成される。未焼成表面電極３１Ａは、未焼成基体２１Ａの裏面にも形成される。図５において、６１Ａで示すのは未焼成ビア導体である。なお、表面電極形成用ペーストの印刷後に未焼成表面電極を乾燥させて、未焼成表面電極をある程度固化させると、一旦形成した未焼成表面電極の形状を崩すことなく、この後の工程でセラミック被覆層４１を形成し易くなるので好ましい。
【００６２】
更に、未焼成基体の表面における未焼成表面電極により被覆されていない表面と未焼成表面電極の縁辺表面部分とをセラミック被覆層４１と成るセラミックペーストで被覆するセラミック被覆工程は、図５に示されるように、未焼成表面電極３１Ａを形成した未焼成基体２１Ａの表面にマスク部材２７を配設し、チタン酸バリウム、酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン、及び酸化イットリウム等のセラミック粉末と、適宜の分散剤及びバインダと、テルピネオール及びブチルジグリコール系溶剤とを混練することにより得られるセラミック被覆層形成用ペースト２８を、前記マスク部材２７を介して、未焼成表面電極３１Ａの縁辺表面部分と未焼成基体２１Ａの表面とを被覆するようにするいわゆるスクリーン印刷等で塗工することにより、未焼成セラミック被覆層４１Ａが形成される。ここで、未焼成セラミック被覆層４１Ａには、二酸化珪素が含まれることになるが、二酸化珪素の含有量が未焼成セラミック被覆層４１全質量に対して１質量％以下であるので、未焼成セラミック被覆層を焼成することにより形成されるセラミック被覆層４１がアルカリ性のめっき液に侵されることは無い。
【００６３】
なお、未焼成表面電極及び未焼成セラミック被覆層は、焼成による材料の変形又は収縮を考慮して、図１に示すような基体−電極接合点７と電極−被覆層接合点８との水平距離ａが所望の大きさになるように形成すると良い。
【００６４】
続いて、セラミックペーストを被覆した未焼成基体を焼成する焼成工程は、未焼成基体と未焼成ビア導体と未焼成表面電極と未焼成セラミック被覆層とを焼成する工程であり、焼成条件としては例えば未焼成基体を大気中、２００〜３００℃で５〜２０時間脱脂した後に、還元雰囲気下、１１００〜１４００℃で焼成するという条件を挙げることができる。焼成により、図５に示されるように、基体２１の表面に表面電極３１及びセラミック被覆層４１を備えた焼成体が形成される。
【００６５】
次いで、焼成工程により得られる表面電極３１においてセラミック被覆層４１に被覆されていない表面を、少なくともセラミック被覆層４１と表面電極３１との境界に跨って金属めっき層５１で被覆する金属めっき工程は、例えばセラミック被覆層４１と表面電極３１との境界を跨ぐようにして表面電極３１の表面に、アルカリ性のピロリン酸銅浴による電解めっきを施すことで達成される。つまり、電子部品１０１における表面電極とセラミック被覆層と金属めっき層との位置関係が同じである電子部品１について言うと、金属めっき層５（５１）は、図１及び図５に示すように、表面電極３（３１）を直接被覆すると共に、電極−被覆層接合点８を跨いでセラミック被覆層４（４１）の一部も被覆するように形成される。
【００６６】
以上の工程により、例えば図２に示されるような電子部品１０１を作製することができる。作製された電子部品１０１は、セラミック被覆層４１が表面電極３１の縁辺表面部分を被覆しているので、金属めっき層を形成するときに、表面電極３１と基体２１との界面からめっき液が浸入し難く、セラミック被覆層４１を形成することにより表面電極３１が露出する部分が小さくなるので、表面電極３１が外部環境から受ける衝撃が小さくなり、結果として表面電極３１が剥離し難くなり、更に、通常は基体の誘電体層とビア導体との間、及び、導体層と誘電体層との間に使用環境中の湿気等が浸入する可能性があるが、表面電極３１の一部がセラミック被覆層４１で被覆され、かつセラミック被覆層４１の一部と表面電極３１とが金属めっき層５１で被覆されているので、高い耐湿性を有する。なお、電子部品が耐湿性を有していると、本来は絶縁すべき部材同士が浸入した湿気により導通状態となってしまう事態、及び各部材が湿気により早期に劣化する事態を防止することができる。
【００６７】
この発明に係る電子部品は、積層セラミックコンデンサ、インダクタ、及び超音波振動子に適用することができ、特に、積層セラミックコンデンサに適している。
【００６８】
更に、この発明に係る配線基板は、この発明に係る電子部品を内蔵して成る。通常、コンデンサ等の電子部品を内蔵する配線基板は、電子部品の表面の凹凸に合わせて配線基板の外形が形成され、積層電子部品の表面電極上に外部端子用の金属めっきを施す場合には、マスキングとして用いるフォトレジストフィルムを電子部品の表面の凹凸に合わせて密着させる必要がある。したがって、電子部品の表面における凹凸が大きい場合には、電子部品の表面にフォトレジストフィルムの密着性が低下し、外部端子用の金属めっきの厚みにおけるバラつき、及び、配線基板の外形における凹凸等が起こり得る。なお、配線基板の外形に凹凸が生じていると、配線基板と他の電子装置とを電気的な接続をするときに、接触不良を起こす可能性がある。
【００６９】
この発明に係る電子部品は、従来の電子部品に比べて、基体から表面電極の突出している長さが小さい。詳述すると、セラミック被覆層を設けない場合の表面電極の厚み、つまり基体の表面から表面電極の最も突出している部位の表面電極の厚みに比べて、この発明に係る電子部品は、基体の表面にセラミック被覆層を設けて成るので、表面電極の厚みであるセラミック被覆層の表面から表面電極が突出する長さが小さい。換言すると、この発明に係る電子部品は、その表面における凹凸が、従来に比べて小さい。したがって、この発明に係る電子部品は、電子部品における凹凸の少ない表面に対してフォトレジストフィルムを密着させるときに、高い密着性を得ることができる。
【００７０】
よって、この発明に係る電子部品が内蔵されているこの発明に係る配線基板は、この発明に係る電子部品の表面における凹凸が小さいので、外部端子用の金属めっきの厚みにバラつきが生じ難く、それによって配線基板の外形に凹凸も生じ難い。また、外部端子用の金属めっきの厚みにおけるバラつき、及び配線基板の外形における凹凸が生じたとしても、非常に小さい範囲で済む。したがって、この発明に係る配線基板は、外形に凹凸が生じないこと、又は凹凸が生じたとしても僅かであることにより、配線基板と他の電子装置との電気的な接触不良が発生し難い。
【００７１】
ここで、この発明に係る配線基板の一実施態様について、図を参照しつつ説明する。
【００７２】
図６は、この発明に係る配線基板の一例を示す概略断面図である。配線基板１２は、コア主面１３ａ及びコア裏面１３ｂを有する基材１４１と、基材１４１のコア主面１３ａ上に形成される配線積層部１５ａと、基材１４１のコア裏面１３ｂ上に形成される配線積層部１５ｂと、前記基材１４１内、又は配線積層部１５ａ、１５ｂ内に収容される電子部品１０１とを備える。また、基材１４１と後述の樹脂絶縁層２３ａ及び２３ｂとを積層して成る部材を、以下において「樹脂コア基板１４」と称することがある。なお、図６に示す電子部品１０１は、図２に示す電子部品１０１と同様の部材により成るので、電子部品１０１についての詳細な説明は省略する。
【００７３】
前記樹脂コア基板１４は、電子部品１０１を収容し、配線基板１２全体を支持するコア基板である。樹脂コア基板１４は、通常、電子部品１０１を収容する収容部１６を有する。収容部１６は、樹脂コア基板１４に設けられた貫通孔及び有底穴のうちの少なくとも一方により形成される。樹脂コア基板１４の材料としては、特に限定されないが、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の耐熱性を有する高分子材料を用いるのが好ましい。更に、より一層優れた強度及び熱特性を有する樹脂コア基板１４とするために、ガラス繊維、ガラス繊維織布、ガラス繊維不織布、ポリアミド繊維織布等を芯材として備えていても良い。
【００７４】
また、樹脂コア基板１４には、コア主面１３ａとコア裏面１３ｂとを導通するスルーホール導体１７を設けることができる。スルーホール導体１７は、貫通孔の内部に充填されても良く、また、貫通孔の内壁面に形成されたスルーホール導体１７を除く他の部分が絶縁性硬化体１８により閉塞された形態であっても良い。
【００７５】
電子部品１０１は、通常、樹脂コア基板１４を有する収容部１６内に収容された状態で、エポキシ樹脂等の樹脂材料を含む充填剤１９によって、収容部１６内に固定されている。
【００７６】
配線積層部部１５ａ、１５ｂは、通常、樹脂コア基板１４と、樹脂コア基板１４に収容された電子部品１０１との両面に積層されている。配線積層部１５ａは、導電層２０ａ、２０ｂと樹脂絶縁層２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂとが交互に積層して形成され、かつ最外層にはレジスト層２４ａ、２４ｂを備えている。この配線積層部１５ａ、１５ｂは、配線基板１２の一面側のみに形成されても良いが、通常、両面側に形成され、更に積層方向に対称形状に形成されることが好ましい。
【００７７】
一般に、積層電子部品等を内蔵する配線基板１２の半導体素子２６側に配置される接続端子２５ａの端子間ピッチと、配線基板１２のマザーボード側に配置される接続端子２５ｂの端子間ピッチとには、大きな差がある。したがって、配線積層部１５ａ、１５ｂを設けることで、この配線積層部１５ａ、１５ｂ内でピッチを自在に調整して配線基板１２の図６における上面側から下面側へ異なる端子側ピッチの出力を行うようにすることができる。
【００７８】
更に、配線積層部１５ａ、１５ｂにおける樹脂絶縁層２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂの材料としては、特に制限されないが、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の耐熱性を有する高分子材料を用いることが好ましい。また、配線積層部１５ａ、１５ｂの導電層２０ａ、２０ｂは、必要に応じて他の層の導電層とビア等を用いて導通しても良い。
【００７９】
ここで、図６に示す配線基板１２の製造方法について、説明する。
【００８０】
先ず、例えば縦４００ｍｍ×横４００ｍｍ×厚さ０．６５ｍｍの基材１４１の両面に銅箔が貼付された銅張積層板（図示せず）を準備する。基材１４１の上面及び下面を粗化した後、基材１４１の上面及び下面に、無機フィラーが添加された厚さ８０μｍのエポキシ樹脂フィルムを熱圧着により貼付し、樹脂絶縁層２３ａ及び２３ｂを形成する。
【００８１】
次に、樹脂絶縁層２３ａの上面及び樹脂絶縁層２３ｂの下面に、厚さ５０μｍの導電層２０ａをパターン形成する。具体的には、樹脂絶縁層２３ａの上面及び樹脂絶縁層２３ｂの下面に対する無電解銅めっきを行った後に、エッチングレジストを形成し、次いで電解銅めっきを行う。更に、エッチングレジストを除去してソフトエッチングを行う。次に、基材１４１、樹脂絶縁層２３ａ及び２３ｂから成る積層体に対してルータを用いて孔開け加工を行い、収容部１６となる貫通孔を所定位置に形成し、樹脂コア基板１４の中間製品を得る。
【００８２】
続いて、コア主面１３ａと電子部品主面１３ｃとを同じ側に向け、かつ、コア裏面１３ｂと電子部品裏面１３ｄとを同じ側に向けた状態で、収容部１６内に電子部品１０１を適宜のマウント装置を用いて収容する。なお、収容部１６のコア裏面１３ｂ側の開口部は剥離可能な粘着テープでシールされ、同テープの粘着面には電子部品１０１が貼り付けられて仮固定される。
【００８３】
更に、収容部１６の内面と電子部品１０１の側面との間隙に、適宜のディスペンサ装置を用いて、熱硬化性樹脂製の充填剤１９を充填する。その後、加熱処理を行うと、充填剤１９が硬化することにより、電子部品１０１が収容部１６内に固定される。粘着テープはこの時点で剥離する。
【００８４】
その後、電子部品１０１における表面電極３１を覆う金属めっき層５１の表面を粗化し、表面粗さＲａが約０．３μｍの粗面とする。
【００８５】
更に、従来周知の手法に基づいて、コア主面１３ａ上に配線積層部１５ａを形成すると共に、コア裏面１３ｂの上に配線積層部１５ｂを形成する。なお、レジスト層２４ａ及び２４ｂは、樹脂絶縁層２３ａ及び２３ｂの表面に形成されて成る導電層２０ａ及び２０ｂを含む層の表面に、感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより形成される。その後、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行うことにより、レジスト層２４ａ及び２４ｂに、接続端子２５ａ及び２５ｂを形成するための開口部をパターニングする。更に、開口部内にはんだによって接続端子２５ａ及び２５ｂを形成することにより、配線基板１２を完成させる。
【実施例】
【００８６】
この発明に係る電子部品の、電子部品めっき液の浸入のし難さ、表面電極の剥離のし難さ、及びセラミック被覆層のクラックの生じ難さについて、検証を行った。
【００８７】
（実施例１）
実施例１においては、導体層と誘電体層とを積層して成る積層体と、ビア導体と、表面電極と、セラミック被覆層と、金属めっき層とを備える積層電子部品を作製することとした。積層電子部品の作製工程は以下の通りである。
（１） グリーンシート
チタン酸バリウム９８．５質量部、酸化マグネシウム０．３質量部、二酸化ケイ素０．４質量部、二酸化マンガン０．２質量部、及び酸化イットリウム０．６質量部を含む平均粒径０．５μｍの誘電体粉末混合物と、分散剤として１．０質量部の高分子型陰イオン分散剤と、可塑剤として３．０質量部のジブチルフタレートとを、エタノール１５質量部及びトルエン２５質量部との混合溶媒を用いて湿式混合した。湿式混合により得られた混合物に、ブチラール系バインダとして９．０質量部の分子量約５００００のポリビニルブチラールを添加して更に混合し、スラリーを得た。そのスラリーをドクターブレード法により、厚み７μｍのシート状物と、厚み３０μｍのシート状物とを作製した。なお、厚み７μｍのシート状物は、積層体である基体の表面以外の層、つまり内側に位置することになる層を形成するグリーンシートであり、厚み３０μｍのシート状物は、基体の表面層を形成するグリーンシートである。
（２） 表面電極用ペースト
次に、いずれも粒径０．４〜１０．０μｍである、ニッケル粉末８０質量部と、チタン酸バリウム粉末１９．７質量部、並びに、酸化マグネシウム０．０６質量部、二酸化珪素０．０８質量部、二酸化マンガン０．０４質量部、及び酸化イットリウム０．１２質量部の希土類酸化物を主に含み、かつチタン酸バリウムを主材とする誘電体磁器組成物粉末とを混合して成る無機固形分８０質量部と、テルピネオール２０質量部及びエチルセルロース８０質量部を含む有機ビヒクルとを混練することにより表面電極用ペーストを作製した。なお、表面電極用ペーストは、３本ロールにより混練し、ペーストを塗工するときに粘度が約１００Ｐａ・ｓとなるように調整した。
（３） 導体層用ペースト
続いて、平均粒径が０．２μｍであるニッケル粉末を１２体積％、平均粒径０．１μｍである前記誘電体粉末混合物を３体積％、及び前記有機ビヒクルを８５体積％の割合で湿式混合することにより導体層用ペーストを作製した。なお、導体層用ペーストは、粘度が約１１Ｐａ・ｓとなるように調整した。
（４） ビア導体用ペースト
更に、平均粒径が２．５μｍであるニッケル粉末を４０体積％、平均粒径が０．５μｍである前記誘電体粉末混合物を１６体積％、及び前記有機ビヒクルを４４体積％の割合で湿式混合することによりビア導体用ペーストを作製した。なお、ビア導体用ペーストは、粘度が約１０００Ｐａ・ｓとなるように調整した。
（５） セラミック被覆層用ペースト
スラリーの粘度が約１００Ｐａ／ｓと成るように調整したほかは（１）の工程におけるのと同様にして得られるスラリーをセラミック被覆層用ペーストとした。
（６） 未焼成積層体
次いで、（１）で作製した厚み７μｍのグリーンシートの表面に、未焼成の状態で導体層のクリアランスホールの孔径が約４００μｍとなるように、導体層用ペーストをスクリーン印刷により塗工した。導体層用ペーストを塗工して成る１００〜１５０枚のグリーンシートを、６０〜８０℃、約３００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で圧着及び積層した。更に、導体層用ペーストが塗工されて成るグリーンシートの積層体の両面に、（１）で作製した厚み３０μｍのグリーンシートを６０〜８０℃、約３００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で圧着することにより、厚み約１２００μｍの未焼成積層体を形成した。
（７） 貫通孔
上記未焼成積層体に、レーザー成形機によって、孔径約１２０μｍの貫通孔を４５０〜７００μｍ間隔で形成した。
（８） 未焼成ビア導体
未焼成積層体に形成された貫通孔に、ビア導体用ペーストをスクリーン印刷により充填することによって、未焼成積層体内部に未焼成ビア導体を形成した。
（９） 未焼成の表面電極
次に、内部に未焼成ビア導体が形成されている未焼成積層体をスクリーン印刷装置に設置する。設置された未焼成積層体の表面には、所望の位置に表面電極が形成されるように、適宜の形状の貫通孔が形成されたマスク部材を配置する。更に、マスク部材を配置したままで、表面電極用ペーストをマスク部材の表面に供給し、表面電極用ペーストをマスク部材に対して撫で付けるようにして、スキージをマスク部材に摺動させる。このスキージの摺動によって、表面電極用ペーストがマスク部材の貫通孔内に刷り込まれる。したがって、未焼成積層体の表面に、マスク部材の各貫通孔を介して、表面電極のパターンが印刷されることになる。印刷後には、マスク部材を未焼成積層体から取り外す。未焼成の表面電極が印刷された未焼成積層体を、スクリーン印刷装置から取り外して乾燥を行い、未焼成の表面電極をある程度固化させる。
（１０） セラミック被覆層用ペーストの塗工
（９）で作製した未焼成積層体に、前記セラミック被覆層用ペーストを塗工した。セラミック被覆層用ペーストの塗工は、基本的には上記（９）で示した工程に沿って行うこととし、表面電極の位置に貫通孔が設けられて成るマスク部材に代えて、未焼成積層体の表面にマスク部材を配置したときに積層体の表面と未焼成の表面電極の縁辺表面部分とに当接する箇所に貫通孔が設けられて成るマスク部材を用いた。
（１１） 焼成積層体
未焼成のビア導体と、未焼成の表面電極と、未焼成のセラミック被覆層とが形成されて成る未焼成積層体を、大気中２５０〜３００℃で１０〜２０時間脱脂した後、還元雰囲気下１２００〜１３００℃で焼成することにより、焼成積層体を得た。
（１２） 金属めっき層
焼成積層体の表面に対してウェットブラストを行うことにより、焼成積層体表面の酸化層を除去する等して清浄化した。更に、アルカリ性のピロリン酸銅浴による電解銅めっきによって、表面電極とセラミック被覆層との境界を跨ぎ、かつ表面電極を被覆する金属めっき層を、めっきの厚みが１０〜２０μｍと成るように調整しつつ形成した。なお、めっきの厚みは蛍光Ｘ線により測定した。
以上の工程によって、基体と表面電極とビア導体とセラミック被覆層と金属めっき層とを備える積層電子部品を作製した。
【００８８】
表面電極とセラミック被覆層との重なり状態、及びセラミック被覆層と金属めっき層との重なり状態を示すデータとして、図１で示すような基体−電極接合点７と電極−被覆層接合点８との水平距離ａ、及び、電極−被覆層接合点８と被覆層−めっき層接合点９との水平距離ｂを測定した。水平距離ａと水平距離ｂとの測定方法は、先ず作製した電子部品を基体、表面電極及びセラミック被覆層の厚み方向に切断し、切断面を鏡面研磨することにより、図１に示すような電子部品の断面を観察可能にし、更に、切断面を走査型電子顕微鏡により、倍率１０００倍で得られる画像に基づいて水平距離ａと水平距離ｂとを測定する方法を採用することにした。実施例１で作製した電子部品の水平距離ａ及び水平距離ｂの測定結果を、表１に示す。
【００８９】
（実施例２〜４及び６）
実施例２〜４及び６においては、実施例１で作製した積層電子部品の表面電極とセラミック被覆層との重複長さである水平距離ａを変更したこと以外は、実施例１と同様の工程に沿って積層電子部品を作製した。実施例２〜４及び６の水平距離ａ及び水平距離ｂを、それぞれ表１に示す。
【００９０】
（実施例５、６）
水平距離ａ及び水平距離ｂをそれぞれ表１に示す値にしたほかは前記実施例１と同様に実施して積層電子部品を作製した。
【００９１】
（比較例１）
水平距離ｂを表１に示す値にしたほかは前記実施例１と同様にして積層電子部品を作製した。
【００９２】
（比較例２）
比較例２においては、実施例１で作製した積層電子部品のセラミック被覆層及び金属めっき層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様の工程に沿って積層電子部品を作製した。
【００９３】
（比較例３）
比較例３においては、実施例１で作製した積層電子部品のセラミック被覆層に代えてガラス層を形成したこと以外は、実施例１と同様の工程に沿って積層電子部品を作製した。ガラス層は、次に述べるように、セラミック被覆層とは全く相違した。ガラス層の材料としては、ガラスペーストを用いることとした。先ず、二酸化珪素、酸化バリウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、及び酸化ジルコニウム等の粉末を混合して加熱溶融後、水に投入することにより急冷すると共に粉砕されたガラスフリットを得る。次に、ガラスフリットをボールミルにより平均粒径３μｍの粉末状になるまで粉砕し、ガラス粉末を得る。次いで、得られたガラス粉末５０質量％と、酸化アルミニウム粉末５０質量％とをボールミルにより混合した。混合した粉末１００質量部に、バインダとしてエチルセルロース１８質量部、可塑剤としてジブチルフタレート２質量部、及び溶剤としてテルピネオール８０質量部を添加し、混練することによって、ガラスペーストを作製した。
セラミック被覆層用ペーストの代わりに前記ガラスペーストを用いた他は前記実施例４と同様に実施して積層電子部品を製造した。
【００９４】
表１では、実施例１〜６及び比較例１〜３におけるセラミック被覆層の形成に用いた材料が結晶性無機化合物である場合は「誘電体磁器組成物」と示し、二酸化珪素等のガラスである場合は「ガラスペースト」と示し、セラミック被覆層を形成しなかった場合は「−」と示すこととした。
【００９５】
【表１】
【００９６】
作製した電子部品におけるめっき液の浸入のし難さについては、金属めっき層の形成前後において絶縁抵抗率を測定し、絶縁抵抗率の低下率を算出することにより、評価した。絶縁抵抗値の測定には、超高抵抗計を用いて上記（１２）の金属めっき層の形成前後における電気抵抗の測定を行った。なお、電気抵抗の測定前には、めっき前後のいずれであっても、ウェットブラストによる処理をした。めっき液が表面電極と基体との間、更にはビア導体、導体層及び誘電体層の間にまで浸入している場合は、絶縁抵抗値が低下した。また、評価基準としては、絶縁抵抗値の低下率が３０％以上であった電子部品は、実用に耐えないとした。
【００９７】
作製した電子部品における表面電極の剥離の有無については、断面を鏡面研磨し、操作型顕微鏡により倍率１０００倍で表面電極を観察することにより評価した。
【００９８】
作製した電子部品におけるセラミック被覆層のクラックの生じ難さについては、走査型電子顕微鏡により、電子部品のセラミック被覆層、特に表面電極の縁辺表面部分を被覆しているセラミック被覆層の厚みが小さくなっている部位を倍率１０００倍で観察してクラックの有無により判断した。それぞれの測定結果を表２に示す。
【００９９】
【表２】
【０１００】
実施例１〜６の結果に示されるように、表面電極の縁辺表面部分を被覆するようにしてセラミック被覆層が形成され、かつ表面電極とセラミック被覆層との境界を跨ぐようにして表面電極を被覆する金属めっき層が形成されていると、めっき液の浸入が無く、又は少なく、表面電極の剥離を生じることが無く、セラミック被覆層にクラックが生じなかった。めっき液の浸入が無いこと又は少ないことは、絶縁抵抗値の低下率が大きかった比較例２及び３に比べて、実施例１〜６の電子部品には意図しない電気的接続が生じ難い。更に、セラミック被覆層にクラックが生じなかったことも合わせて考えると、比較例２及び３だけでなく、クラックが生じていた比較例１に比べても、実施例１〜６の電子部品は耐湿性が高い。セラミック被覆層を形成しなかった比較例２に比べて、実施例１〜６の電子部品は表面電極の剥離が生じ難かった。
【０１０１】
比較例３の電子部品については、セラミック被覆層に代えて形成したガラス層が金属めっき層を形成するときに、アルカリ性のめっき液にガラス層が侵されてめっき液の浸入を許容してしまっただけでなく、表面電極の一部を被覆して表面電極を基体に対して押え付ける応力が低下して表面電極の剥離を招いたとも考えられる。
【０１０２】
したがって、基体の表面における表面電極により被覆されていない表面を被覆するとともに表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層と、表面電極におけるセラミック被覆層に被覆されていない表面を被覆する金属めっき層とを有し、かつ金属めっき層は、少なくともセラミック被覆層と表面電極との境界に跨っている電子部品は、めっき液の浸入、表面電極の剥離、及び、セラミック被覆層におけるクラックの発生を防止することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１、１０１ 電子部品
２、２１ 基体
２１Ａ 未焼成基体
３、３１ 表面電極
３１Ａ 未焼成表面電極
４、４１ セラミック被覆層
４１Ａ 未焼成セラミック被覆層
５、５１ 金属めっき層
６ ビア導体
６０１ グランド用ビア導体
６０２ 電源用ビア導体
６１Ａ 未焼成ビア導体
７ 基体−電極接合点
８ 電極−被覆層接合点
９ 被覆層−めっき層接合点
１０Ａ グランド用ビア導体
１０Ｂ 電源用導体層
１１ 誘電体層
１２ 配線基板
１３ａ コア主面
１３ｂ コア裏面
１３ｃ 電子部品主面
１３ｄ 電子部品裏面
１４ 樹脂コア基板
１４ 基材
１５ａ、１５ｂ 配線積層部
１６ 収容部
１７ スルーホール導体
１８ 絶縁性硬化体
１９ 充填剤
２０ａ、２０ｂ 導電層
２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ 樹脂絶縁層
２４ａ、２４ｂ レジスト層
２５ａ、２５ｂ 接続端子
２６ 半導体素子
２７ マスク部材
２８ セラミック被覆層形成用ペースト
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品及びその製造方法、並びに電子部品を内蔵した配線基板に関し
、更に詳しくは、表面電極と基体との界面からめっき液が浸入し難く、かつ表面電極が剥離し難く、かつ高い耐湿性を有する電子部品及びその製造方法、並びにその電子部品を内蔵し、かつ表面に凹凸が小さい配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、セラミックコンデンサ焼結体に埋設された複数の内部電極層の露出両端面に外部電極を形成して積層セラミックコンデンサ素子とし、前記外部電極それぞれに金属銅板を接続し、セラミックコンデンサ素子部分が絶縁樹脂により被覆されている電子部品が記載されている（特許文献１の請求項１及び図１参照。）。また、特許文献１に記載の電子部品は、「基板への接続部が外部電極に接続したはんだ付け良好な金属板となっているため、はんだ付け方法や条件に左右されず良好なリフローはんだ付けは元より、良好なフローはんだ付けが可能であると同時に、セラミック焼結体の表面が樹脂で被覆されているため、振動フィーダ等での部品同士のぶつかり合いやチップマウンターの吸着ノズルの衝撃があってもクラック発生となることはない」という技術的効果、及び「基板実装の際の制約もなく、且つ、特性劣化要因も解消され、信頼性に富む積層セラミック電子部品が得られる」という技術的効果を奏すると、記載されている（特許文献１の段落番号００１１欄及び００１２欄参照。）。
【０００３】
更に、特許文献２には、ソリッドインダクタの表面を結晶化ガラスから成るコーティング層で形成して成る電子部品が記載されている（特許文献２の請求項１及び図１参照）。特許文献２に記載の電子部品は「チップ表面を改善して耐湿性をよくするとともに電気めっきの電解液の浸入を防止して電気特性の変動を回避できる」という技術的効果を奏することが記載されている（特許文献２の段落番号０００６欄参照。）。
【０００４】
特許文献３には、内部電極層及びセラミック層が積層されて成る積層部に蓋部が一体化されており、積層部をビア導体本体部が貫通し、蓋部上に形成される外部端子に接続されて成る第１端面と、ビア導体本体部に接続されかつ第１端面よりも大きい第２端面とを有し、蓋部を貫通するビア導体を備えて成る積層電子部品が記載されている（特許文献３の請求項１及び図１参照）。また、特許文献３に記載の積層電子部品は、外部端子とセラミック層との界面にめっき液が浸入することを防止することができるという技術的効果、及び、内部電極層間の電気的短絡を抑制することができるという技術的効果を奏すると記載されている（特許文献３の段落番号０００２欄〜０００５欄、００１０欄、及び００４３欄参照。）。
【０００５】
特許文献４、５及び６には、セラミックペースト塗布後にセラミックグリーンシートを積層し、更に難焼結性無機材料を主材とする拘束シートを積層し、焼成後にセラミック層を除去して表面に導体を露出させることにより得られるセラミック基板が記載されている（特許文献４、５及び６の各請求項１、及び各図１参照。）。特許文献４、５及び６に記載のセラミック基板は、表面導体に不必要な凹凸をスタンプしたり、異物付着を起こしたり、メッキ性や半田濡れ性の低下といった問題の発生を防ぎつつ、焼成ひずみをより小さくできるという技術的効果を奏すると、記載されている（特許文献４の段落番号０００６欄〜００１６欄、特許文献５の段落番号０００６欄〜００１４欄、特許文献６の段落番号０００６〜００１５欄参照。）。
【０００６】
しかしながら、現今の電子部品においては、めっき液が表面電極と基体との界面に浸入することがより一層少なく、かつ表面電極が剥離し難く、高い耐湿性を有することが要請されている。
また、電子部品を内蔵する配線基板を作製するときに、通常、電子部品の表面に形成される表面電極が大きく突出しているので、配線基板の表面にも大きな凹凸が形成される。配線基板の表面に大きな凹凸が形成されていると、配線基板に接続される電極端子に対する接触不良が生じることがある。したがって、電子部品を内蔵し、かつ表面の凹凸が小さい配線基板が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４５９１８６号公報
【特許文献２】特開平９−２８３３５９号公報
【特許文献３】特開２００７−４８７６８号公報
【特許文献４】特開２００５−８５９９５号公報
【特許文献５】特開２００５−８６０１７号公報
【特許文献６】特開２００５−１０９４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明が解決しようとする課題は、表面電極と基体との界面にめっき液が浸入し難く、かつ表面電極が剥離し難く、かつ高い耐湿性を有する電子部品、及び、表面電極の表面に外部端子を接合する金属めっきを施すときに用いるフォトレジストフィルムとの密着性を高くして金属めっき層を形成することができて、これにより不良品発生率の少ない電子部品の製造方法を提供することである。
【０００９】
この発明が解決しようとする他の課題は、表面の凹凸が小さい配線基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するための手段として、
（１）結晶性無機化合物を含む基体と、その基体の表面に存在する表面電極とを備える電子部品であって、
前記基体の表面における前記表面電極により被覆されていない表面を被覆するとともに前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層と、前記表面電極における前記セラミック被覆層に被覆されていない表面を直接被覆するとともに、前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分を被覆する金属めっき層とを有することを特徴とする電子部品、
（２）前記セラミック被覆層が被覆する表面電極の縁辺表面部分における、基体の表面に平行な方向における前記セラミック被覆層の被覆長さａが、前記金属めっき層が被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分における、基体の表面に平行な方向における前記金属めっき層の被覆長さｂよりも大きいことを特徴とする前記（１）に記載の電子部品、
（３）前記基体が導体層と、チタン酸バリウムを主体とする誘電体層とを積層して成る積層体であり、
前記表面電極がニッケルを主体とし、
前記金属めっき層は銅めっき層であり、
積層電子部品である前記（１）又は（２）に記載の電子部品、
（４）前記基体の表面に対して交差する方向に、前記導体層と前記表面電極とを接続するビア導体を備え、
前記基体の表面に対して平行な面で前記基体を切断したときに、前記ビア導体が等間隔に整列して成るビアアレイ型積層セラミックコンデンサである前記（３）に記載の電子部品、
（５）セラミック被覆層が前記結晶性無機化合物と同じ材料を主体とする前記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の電子部品、
（６）前記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の電子部品を内蔵することを特徴とする配線基板、及び、
（７）前記（１）に記載の電子部品の製造方法であって、
前記基体となる未焼成基体の表面に前記表面電極となる未焼成表面電極を形成する工程と、
前記未焼成基体の表面における前記未焼成表面電極により被覆されていない表面と前記未焼成表面電極の縁辺表面部分とをセラミック被覆層となるセラミックペーストで被覆するセラミック被覆工程と、
前記セラミックペーストを被覆した前記未焼成基体を焼成する焼成工程と、
前記焼成工程により得られる表面電極において前記セラミック被覆層に被覆されていない表面と、前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分を金属めっき層で被覆する金属めっき工程と、
を有することを特徴とする電子部品の製造方法を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によると、
(1)基体の表面に形成されて成る表面電極の縁辺表面部分がセラミック被覆層で被覆されているので、基体表面に形成された表面電極とセラミック被覆層とが表面電極の端縁部即ち表面電極の基体表面からの立上がり部にセラミック被覆層の端縁部即ちセラミック被覆層の基体表面からの立上がり部が単に接する状態となっている場合に表面電極の端縁部とセラミック被覆層の端縁部との接合部からめっき液が基体に向って浸入するという現象を防止することができ、
(2)表面電極の縁辺表面部分がセラミック被覆層で被覆されているので、表面電極の縁辺表面部分をセラミック被覆層が係止した状態になり、これによって、表面電極が基体から剥離し難く、
(3)表面電極にはセラミック被覆層だけでなく、表面電極とセラミック被覆層との境界を跨るように、表面電極と表面電極の縁辺表面部を被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部とを被覆する金属めっき層が形成されているので、外部環境に存在する湿気が表面電極に到達するパスが長くなり、これによって高い耐湿性を有する電子部品を提供することができ、また、
(4)特開２００５−８５９９５号公報、特開２００５−８６０１７号公報及び特開２００５−１０９４６２号公報に記載された電子部品は基板にセラミックペーストを塗布した後にセラミックグリーンシートを積層し、さらに難燃性無機材料を主材とする拘束シートを積層し、焼成後に表面電極を露出するためにセラミック層が除去された構造を有し、表面が凹凸になった形状を有する電子部品と本願発明の電子部品とを比較すると、本願発明に係る電子部品は、表面電極間にセラミック被覆層が形成されているので、基体表面に表面電極及びセラミック被覆層が形成された時点では、表面電極及びセラミック被覆層のそれぞれの厚みが近似しているから凹凸の小さな表面状態になっており、したがって、表面電極の表面に形成された外部端子接合用の金属めっき層を形成するときに用いるフォトレジストフィルムとセラミック被覆層との密着性を大きい状態にしてフォトレジストフィルムを配設することができ、したがって、金属めっき層を正確に表面電極上に形成してなる電子部品の製造方法を提供することができる。
【００１２】
更に、この発明によると、前記電子部品を内蔵していると、前記セラミック被覆層を設けない電子部品に比べて、表面電極の突出する長さが小さくなり、結果として電子部品の最表面における凹凸が小さくなるので、表面の凹凸が小さい配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、この発明に係る電子部品の一実施態様を示す断面図である。
【図２】図２は、この発明に係る電子部品の他の実施態様を示す断面図である。
【図３】図３は、図２に示した電子部品のＸ−Ｘ’面における断面図である。
【図４】図４は、図２に示した電子部品のＹ−Ｙ’面における断面図である。
【図５】図５は、この発明に係る電子部品の一例を製造する方法を示す説明図である。
【図６】図６は、この発明に係る配線基板の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明に係る電子部品は、
(1) 結晶性無機化合物を主成分として形成された基体と、その基体の表面に形成された表面電極とを備える電子部品であり、かつ、
(2) 前記表面電極により被覆されていない前記基体の表面と前記表面電極の縁辺表面部分とを被覆するセラミック被覆層と、前記表面電極における前記セラミック被覆層に被覆されていない表面を直接被覆する金属めっき層とを有し、さらに、
(3) 前記金属めっき層は、少なくとも前記セラミック被覆層と前記表面電極との境界に跨っている。
ここで「跨っている」というのは、基体における表面電極及びセラミック被覆層が形成される面を平面とする場合に、表面電極の縁辺表面部分にまでセラミック被覆層が表面電極の表面を被覆した状態を基体の平面側から観察すると、金属めっき層が表面電極のセラミック被覆層に被覆されずに露出した表面電極の表面とセラミック被覆層の縁辺表面部分とを被覆した状態を指称する。
【００１５】
ここで、この発明に係る電子部品の一実施態様について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１には、この発明の一実施態様である電子部品１が示されている。電子部品１は、基体２、表面電極３、セラミック被覆層４、金属めっき層５及びビア導体６を備えている。
【００１７】
基体２は、主成分として結晶性無機化合物を含む。結晶性無機化合物としては、高誘電率を有するセラミックを挙げることができ、例えばチタン酸バリウム、チタン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、ジルコン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、及びニオブ酸カリウムナトリウムリチウム等を挙げることができ、これらの化合物を単体で用いても良く、混合して用いても良い。なお、基体２を形成する材料としては、チタン酸バリウムを主体とするセラミックを用いるのが好ましい。詳述すると、基体２に主成分として含まれる結晶性無機化合物、例えば焼結前の原料でチタン酸バリウム等の含有割合は通常少なくとも９０質量％である。この基体は、一定の焼結性及び高誘電率を維持することのできる範囲で、他のセラミックを含有していても良い。
【００１８】
基体２を形成するために使用される材料として、焼成後に好ましい高誘電率を有する基体２と成るように、上記結晶性無機化合物に加えて、アセトン、メチルエチルケトン、ジアセトン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、ブロムクロロメタン、エタノール、ブタノール、プロパノール、トルエン、及びキシレン等の溶剤、ポリアクリル酸エステル、及びポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、セルロースアセテートブチレート、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、並びにポリビニルブチラール等の結合剤、ブチルベンジルフタレート、ジブチルフタレート、ジメチルフタレート、フタル酸エステル、ポリエチレングリコール誘導体、及びトリクレゾールホスフェート等の可塑剤、グリセリントリオレートを一例とする脂肪酸等の解膠剤、ベンゼンスルホン酸等の界面活性剤、並びに、アルキルアリルポリエーテルアルコール、ポリエチレングリコールエチルエーテル、エチルフェニルグリコール、及びポリオキシエチレンエステル等の湿潤剤等を挙げることができる。
【００１９】
基体２の形状としては、基体２の表面に後述の表面電極３及びセラミック被覆層４を形成することができる形状であれば良く、例えば板状、棒状、塊状、及び筒状等を挙げることができる。図１に示す基体２は、平滑な板状を成す部材である。
【００２０】
また、基体２の大きさとしては、特に制限は無く、例えばこの発明に係る電子部品が積層セラミックコンデンサである場合に電子部品が組み込まれて成る配線基板の大きさに合わせて決定されても良い。電子部品１が積層セラミックコンデンサとして使用される場合には、基体２は３００〜３０００μｍ程度の厚みを有するように形成されることが多い。
【００２１】
表面電極３は、基体２の表面に形成された導電体である。表面電極３は、電子部品１を使用するときに、後述の金属めっき層５を介して、適宜の導電体と電気的に接続される部材である。また、ビア導体６は、表面電極３から基体２の内部に向かって延在し、及び基体２の内部又は外部に設けられる適宜の表面電極３以外の導電体等と電気的に接続している導電体である。
【００２２】
表面電極３及びビア導体６は、同一の材料により形成されても良く、異なる材料により形成されても良い。表面電極３及びビア導体６に含まれる金属成分としては、電子部品１の電極に求められる電気的特性を実現することができる金属成分が好ましく、例えばニッケル、銀、銅、金、白金、及び鉛、並びにこれらの金属成分の合金等を用いることができる。表面電極３及びビア導体６に含まれる好ましい金属成分としては、ニッケルを主体とする金属成分を挙げることができる。なお、表面電極３に含まれる金属成分としては、表面電極全質量に対して９９．８質量％〜１００質量％であるのが好ましい。
【００２３】
表面電極３は、例えば上記金属成分の粉末とブチルジグリコール等の有機溶剤とを混合して得られるペーストを用いて、基材２の表面にスクリーン印刷等により塗工した後に、焼成することにより形成することができる。また、ビア導体６は、例えば上記ペーストに、基体２の結晶性無機化合物、酸化アルミニウム、二酸化珪素、及び酸化チタン等の無機化合物の粉末、並びに／又はエチルセルロース等の有機バインダを添加して、基材２における適宜の箇所に設けた貫通孔内に流し込み、更に焼成することで形成することができる。表面電極３の大きさとしては基体２の表面積に応じて決定されれば良く、ビア導体６の大きさとしては、基体２の厚みに応じて決定されれば良い。なお、表面電極３の厚みが２〜２０μｍであると、後述のセラミック被覆層４の厚みを大きくする必要が無く、セラミック被覆層４の材料を削減することができるので、好ましい。
【００２４】
また、表面電極３の断面形状としては、半円状、方形状、横長の長方形状、図１に示されるように、基体から垂直又は斜めに立上がり、その立上がり先が丸みを帯びて湾曲し、湾曲してから水平又は上に緩やかな凸状に形成され、次いで丸みを帯びて下方へと湾曲し、湾曲してから垂直又は斜めに基体へと続く断面輪郭を有する形状等を挙げることができる。
ビア導体６の形状としては、図１に示す電子部品１のようにビア導体６が基体２を貫通する態様である場合は、棒状であれば良い。
【００２５】
続いて、セラミック被覆層４は、表面電極３により被覆されていない基体２の表面を被覆すると共に、表面電極３の縁辺表面部分を被覆する。表面電極３はその縁辺表面部分がセラミック被覆層４により被覆されているが前記縁辺表面部分以外の表面は金属めっき層で直接に被覆されている。もっとも、金属めっき層５は、表面電極３におけるセラミック被覆層４に被覆されていない表面を被覆するとともに、少なくともセラミック被覆層４と表面電極３との境界に跨って、セラミック被覆層４の縁辺表面部分をも被覆している。
【００２６】
電子部品１における基体２、表面電極３、セラミック被覆層４、及び金属めっき層５の厚み方向に切断した断面図である図１において、基体２の表面は、表面電極３により被覆される部位と、セラミック被覆層４により被覆される部位とに分けられる。更に、表面電極３の表面は、セラミック被覆層４により被覆される部位と、金属めっき層５により直接被覆される部位とに分けられる。図１においては、基体２の表面を示す輪郭線と、表面電極３の表面を示す輪郭線とが交わる点を、基体−電極接合点７として示している。また、表面電極３の表面を示す輪郭線と、セラミック被覆層４の基体２に接していない側の表面を示す輪郭線とが交わる点を、電極−被覆層接合点８として示している。換言すると、表面電極３とセラミック被覆層４と金属めっき層５との境界が電極−被覆層接合点８である。更に、セラミック被覆層４の基体２に接していない側の表面を示す輪郭線と、金属めっき層５の表面を示す輪郭線とが交わる点を、被覆層−めっき層接合点９として示している。
【００２７】
上述の表面電極３及びセラミック被覆層４の配置の説明を換言すると、表面電極３は、その縁辺表面部分、つまり表面電極３の表面における基体−電極接合点７から電極−被覆層接合点８までの部分がセラミック被覆層４により被覆されている。よって、表面電極３の表面を示す輪郭線において、一方の電極−被覆層接合点８から他方の電極−被覆層接合点８までの部分は、セラミック被覆層４によっては被覆されていない。
【００２８】
また、上述の表面電極３、セラミック被覆層４及び金属めっき層５の配置の説明を換言すると、表面電極３の表面を示す輪郭線において、一方の電極−被覆層接合点８から他方の電極−被覆層接合点８までの部分と、セラミック被覆層４の基体２に接していない側の表面を示す輪郭線において、電極−被覆層接合点８から被覆層−めっき層接合点９までの部分が、金属めっき層５により被覆されている。
【００２９】
この発明に係る電子部品の好ましい態様としては、図１のように電子部品の切断面を水平方向に観察したときに基体−電極接合点７、電極−被覆層接合点８、及び被覆層−めっき層接合点９が特定の位置関係にある態様を挙げることができる。
【００３０】
詳述すると、電子部品１は、セラミック被覆層４が被覆する表面電極３の縁辺表面部分における、基体２の表面に平行な方向におけるセラミック被覆層４の被覆長さａが、金属めっき層５が被覆するセラミック被覆層４の縁辺表面部分における、基体２の表面に平行な方向における金属めっき層５の被覆長さｂよりも大きい態様であるのが好ましい。換言すると、電子部品１は、図１における基体−電極接合点７と電極−被覆層接合点８との水平距離であるａ（以下において水平距離ａと称する。）が、及び電極−被覆層接合点８と被覆層−めっき層接合点９との水平距離であるｂ（以下において水平距離ｂと称する。）よりも大きい態様であるのが好ましい。水平距離ａが水平距離ｂよりも大きいと、金属めっき層５とセラミック被覆層４とが重なる面積が、水平距離ａが水平距離ｂよりも小さい場合に比べて相対的に小さくなる。金属めっき層５とセラミック被覆層４とが重なる面積が小さければ、セラミック被覆層４と金属めっき層５との熱膨張係数差に起因する残留内部応力がかかったとしても、異種材料である金属めっき層５とセラミック被覆層４との界面に加わる前記残留内部応力が低減されるので、金属めっき層５とセラミック被覆層４との密着性を保持することができると共に、クラックを防止することができるという利点がある。逆に、水平距離ａが水平距離ｂよりも小さいと、残留内部応力によりセラミック被覆層４の被覆層−めっき層接合点９付近でクラックが発生する虞がある。
【００３１】
なお、基体−電極接合点７と電極−被覆層接合点８との水平距離であるａの好適な寸法は２０μｍ以上１２５μｍ以下であり、電極−被覆層接合点８と被覆層−めっき層接合点９との水平距離であるｂの好適な寸法は５μｍ以上１２４μｍ以下であるのが好ましい。
水平距離ａが２０μｍ以上１２５μｍ以下であると、表面電極３において基体２とセラミック被覆層４とで挟まれる領域が大きいので、基体２と表面電極３との界面にめっき液が浸入することを、より一層確実に防止可能になると共に、表面電極３が基体２から剥離することも抑制することができるようになり、一方、水平距離ａが２０μｍ未満であると、セラミック被覆層が表面電極を被覆する面積が相対的に小さくなるので、セラミック被覆層と表面電極との界面にめっき液が侵入して表面電極と基体との界面にめっき液が侵入し易くなるとともに、セラミック被覆層による表面電極に対する押さえの利きが悪くなって表面電極が基体から脱落する虞が大きくなり、また、水平距離ａが１２５μｍを超えると、表面電極３のセラミック被覆層４に被覆されていない表面（露出表面）の表面積が小さくなるので、通電状態の不良を引き起こすおそれがある。
更に、水平距離ｂが５μｍ以上１２４μｍ以下であると、セラミック被覆層４、特に、セラミック被覆層４における表面電極３の縁辺表面部分を被覆している部位に、クラック及びチッピング等が発生することを防止可能となる。クラック及びチッピング等の断面水平方向の長さが通常１２０μｍ以下であるから水平距離ｂを１２０μｍを超えて長くする必要性は小さい。水平距離ｂが５μｍ未満であると、クラック及びチッピング等の成長が早いと短期間の内に表面電極３と基体２との間にめっき液が侵入する事態が将来する虞がある。
【００３２】
セラミック被覆層４の材料としては、金属めっき層５を形成するときにめっき液がアルカリ性であることが多いので、アルカリ性めっき液によって侵されないセラミックが好ましく、例えばチタン酸バリウム、チタン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、ジルコン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、及びニオブ酸カリウム・ナトリウム・リチウム等を挙げることができ、これらの化合物を単体で用いても良く、混合して用いても良い。
【００３３】
セラミック被覆層４の好ましい実施態様としては、基体２に含まれる結晶性無機化合物と同じ材料を主体とする態様を挙げることができる。基体２とセラミック被覆層４とが同じ材料を主体とすることにより、基体２及びセラミック被覆層４を焼結したときに、基体２とセラミック被覆層４とが馴染み易く、セラミック被覆層４と基体２との接合強度が高くなる。その接合強度が高まることにより、基体２からセラミック被覆層４が剥離し難くなる。基体２からセラミック被覆層４が剥離し難いと、セラミック被覆層４の一部が基体２の表面と共に表面電極３を挟み込むようにして形成されているので、換言するとセラミック被覆層４により表面電極３が基体２に対して押し付けられるようにして形成されているので、表面電極３が基体２から剥離し難くなる。セラミック被覆層４に基体２の結晶性無機化合物と同種の材料が、セラミック被覆層４全質量に対して９０質量％以上含まれる場合に、基体２とセラミック被覆層４との接合強度が高くなるという上記効果を得易くなる。
【００３４】
セラミック被覆層４の大きさとしては、基体２の表面であって表面電極３によって被覆されていない部分の大きさに応じて決定されれば良く、セラミック被覆層４の厚みとしては、上述したように、基体−電極接合点７と電極−被覆層接合点８との水平距離であるａよりも、電極−被覆層接合点８と被覆層−めっき層接合点９との水平距離であるｂが小さくなるようにして決定されれば良い。具体的には、例えば表面電極３の形状が図１に示すような扁平なドーム状であり、表面電極３の最も隆起している部位の厚みが２〜２０μｍである場合、また、表面電極３の断面形状が方形又は長方形である場合、表面電極の厚みが２〜２０μｍである場合、セラミック被覆層４の厚みとしては１．５〜１５μｍである態様を挙げることができる。
【００３５】
セラミック被覆層４の形状としては、基体２の表面であって表面電極３によって被覆されていない部分の形状、及び表面電極３の縁辺表面部分の形状に応じて決定されるので、特に制限は無い。
【００３６】
また、セラミック被覆層４の形成方法としては、基体２の表面に表面電極３の材料を上述したようにスクリーン印刷で塗工し、未焼成の表面電極３を形成した後に、未焼成の基体２と未焼成の表面電極３の縁辺表面部分とに対して、セラミック被覆層４の上記材料をスクリーン印刷等で塗工した後に焼成する方法を挙げることができる。なお、電子部品１が所望の電気的特性を有し、かつこの発明の目的を達成することができる限り、基体２、表面電極３及びセラミック被覆層４の焼成は分けて行っても良く、同時に行っても良い。
【００３７】
金属めっき層５の材料としては、表面電極３の酸化を防止し、かつ電子部品１に求められる電気的特性及び機械的特性を満たし、かつ電子部品１を内蔵する配線基板を作製するときに必要であるはんだの濡れ性を確保することができれば良く、例えば銅、金、銀、アルミニウム、ニッケル、亜鉛、錫、鉄、ロジウム、パラジウム及び白金、並びにこれらの合金等を挙げることができる。金属めっき層５の好ましい材料は銅である。
【００３８】
金属めっき層５の形成方法としては、従来公知のめっき方法を採用することができ、例えば表面電極３及びセラミック被覆層４の境界を跨ぐようにしつつ、表面電極３のセラミック被覆層４に被覆されていない部分に金属めっき層５が形成されるように、アルカリ性のピロリン酸銅浴による電解銅めっきを用いてめっきをする方法を挙げることができる。なお、金属めっき層５は、図１に示すような一層構造であっても良く、複数層構造であっても良い。
【００３９】
電子部品１においては、表面電極３の縁辺表面部分がセラミック被覆層４により被覆されているので、金属めっき層５を形成するときのめっき液が基体２と表面電極３との界面に浸入し難い。めっき液が基体２と表面電極３との界面に浸入し難いと、基体２内部における本来は絶縁すべき部材同士が浸入しためっき液により導通状態となってしまう事態を防止することができる。
【００４０】
また、電子部品１は、図１に示すように、金属めっき層５により電極−被覆層接合点８が被覆され、かつセラミック被覆層４により基体−電極接合点７が被覆されているので、金属めっき層５とセラミック被覆層４との間、セラミック被覆層４と表面電極３との間、及び表面電極３と基体２との間に、湿気が浸入し難い。各部材間に湿気が浸入し難いと、基体２内部における本来は絶縁すべき部材同士が浸入した湿気により導通状態となってしまう事態、及び各部材が湿気により早期に劣化する事態を防止することができる。
【００４１】
形成される金属めっき層５の厚みとしては、例えば１０〜２０μｍであれば、容易に金属めっき層５が剥離又は破損することが無く、各部材間における湿気の浸入も防止することができるので、好ましい。
【００４２】
電子部品１においては、基体２及びセラミック被覆層４にガラスを含んでいても良い。基体２及びセラミック被覆層４に含まれるガラスとしては結晶性及び非結晶性のいずれであっても良く、例えば二酸化珪素を挙げることができる。なお、基体２及びセラミック被覆層４に含まれるガラスが基体２及びセラミック被覆層４の全質量に対して１質量％以下であると、金属めっき層５を形成するときに用いることが多いアルカリ性のめっき液に侵されることが無いので好ましい。
好適な基体は、チタン酸バリウム、酸化マグネシウム、二酸化ケイ素、二酸化マンガン、酸化イットリウムの混合物で形成されることができ、好適な基体を形成するための組成物としては、チタン酸バリウム９５〜９９質量部、酸化マグネシウム０．１〜０．８質量部、二酸化ケイ素０．１〜１．０質量部、二酸化マンガン０．０１〜０．４質量部、酸化イットリウム０．３〜２．７質量部、及び酸化カルシウム０〜０．１質量部からなる組成物により形成することができる。
【００４３】
この発明に係る電子部品が積層セラッミックコンデンサである場合、その積層セラミックコンデンサの好ましい態様としては、基体が導体層とチタン酸バリウムを主体として成る誘電体層とが積層された積層体であり、かつ表面電極がニッケルを主体とし、かつ金属めっき層が銅めっき層である積層構造を挙げることができる。この好ましい態様であると、この発明に係る電子部品が積層セラッミックコンデンサとして使用することができる電気的及び機械的特性を有するようになる。
【００４４】
この発明に係る電子部品の更に好ましい態様を、図２に示す。図２に示される電子部品１０１は、基体２１の表面に対して垂直な方向に、グランド用導体層１０Ａと表面電極３１とを接続するグランド用ビア導体６０１、及び、電源用導体層１０Ｂと表面電極３１とを接続する電源用ビア導体６０２が形成されている。また、基体２１の表面に対して平行な面で前記基体２１を切断したときに、前記グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２が等間隔に整列して成るビアアレイ型積層セラミックコンデンサである。
【００４５】
基体２１は、上記の好ましい態様のようにグランド用導体層１０Ａと電源用導体層１０Ｂと誘電体層１１とを積層してなる積層体である。なお、グランド用導体層１０Ａと電源用導体層１０Ｂとは交互に積層されている。
【００４６】
グランド用導体層１０Ａは、導電性を有しており、グランド用ビア導体６０１に電気的に接続されている。更に、電源用導体層１０Ｂは、導電性を有しており、電源用ビア導体６０２に電気的に接続されている。また、グランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂは、例えば板状の誘電体層１１の表面にスクリーン印刷等により形成される。グランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂは、その形状及び大きさについて特に制限は無く、電子部品１０１に要求される部材間の電気的接続態様、及び基体２１の大きさ等に応じて適宜に決定されれば良い。グランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂの材料としては、電子部品１０１に要求される電気的特性、並びに、誘電体層１１に対する密着性及び親和性等に応じて決定されれば良く、例えばニッケルを主体とするのが好ましい。グランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂの材料として、ニッケルを主体として、例えばチタン酸バリウム、又は、チタン酸バリウムを主材として酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン及び酸化イットリウム等を含む誘電体を含むのが更に好ましい。
【００４７】
誘電体層１１は、基体２１の大部分を形成する部分であり、シート状物が積層されてなる部材である。また、誘電体層１１は、板状を成し、前記グランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂを内部に挟み込むようにして積層されており、グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２が厚み方向に貫通する部材である。誘電体層１１の大きさ及び形状は、特に制限は無いが、例えば電子部品１０１がコンデンサであり、配線基板に組み込まれるときに、配線基板の大きさ及び形状に合うように決定されると良い。誘電体層１１の材料としては、チタン酸バリウムを主体とするのが好ましい。また、誘電体層１１の材料として、チタン酸バリウムを主体として、酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン及び酸化イットリウム等の誘電体を含むのが更に好ましい。
【００４８】
図２に示されるように、グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２は、基体２１の一表面から、基体２１内のグランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂを反対側の表面まで貫通することにより、基体２１の一表面及び反対側の表面に形成される表面電極３１を電気的に接続している。なお、この発明に係る電子部品においては、基体の一表面と反対側の表面とに表面電極が形成される場合、基体の一表面から反対側の表面までを一本の棒状のビア導体が貫通する必要は無く、少なくとも導体層と表面電極とを電気的に接続している限り、基体の表面に対してビア導体が傾斜して形成されていても良く、また基体の厚み方向に短い棒状のビア導体が軸線をずらして配置されていても良い。グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２の材料、形状及び大きさ等については、図１に示すビア導体６と同様である。グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２の好ましい態様としては、例えば複数のグランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２が基体２１の一表面から反対側の表面までを貫通し、更に各グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２の軸線が平行に成るように設置され、基体２１の表面に対して平行な面で前記基体２１を切断したときに、グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２が等間隔に整列して成り、グランド用ビア導体６０１と電源用ビア導体６０２とが交互に配置されている態様を挙げることができる。この態様の電子部品は、隣接するビア導体の極性を互い違いにすることによって、インダクタンスの低減を図ることができる。
【００４９】
図２に示す電子部品１０１の表面電極３１とセラミック被覆層４１と金属めっき層５１との位置関係、つまり表面電極３１の縁辺表面部分にセラミック被覆層４１が形成され、表面電極３１とセラミック被覆層４１との境界を跨ぐようにして表面電極３１の表面に金属めっき層５１が形成される態様については、図１に示す電子部品１の表面電極３とセラミック被覆層４と金属めっき層５との位置関係と同様である。
【００５０】
ここで、図２に示す電子部品１０１をＸ−Ｘ’面で切断した断面図を図３に示すと共に、電子部品１０１をＹ−Ｙ’面で切断した断面図を図４に示す。
【００５１】
前記電子部品１０１をＸ−Ｘ’面で切断すると、図３に示すように、グランド用導体層１０Ａが露出し、かつグランド用ビア導体６０１と電源用ビア導体６０２とが７行７列で等間隔に配置されており、かつ各グランド用ビア導体６０１がグランド用導体層１０Ａによって電気的に接続されており、かつグランド用導体層１０Ａと各電源用ビア導体６０２とが電気的に接続されていないので、各グランド用ビア導体６０１と各電源用ビア導体６０２とは電気的に接続されていないことが分かる。
【００５２】
前記電子部品１０１をＹ−Ｙ’面で切断すると、図４に示すように、電源用導体層１０Ｂが露出し、かつグランド用ビア導体６０１と電源用ビア導体６０２とが７行７列で等間隔に配置されており、かつ各電源用ビア導体６０２が電源用導体層１０Ｂによって電気的に接続されており、かつ電源用導体層１０Ｂと各グランド用ビア導体６０１とが電気的に接続されていないので、各グランド用ビア導体６０１と各電源用ビア導体６０２とは電気的に接続されていないことが分かる。
【００５３】
ここで、この発明に係る電子部品の製造方法について、説明する。
【００５４】
この発明に係る電子部品の製造方法は、基体となる未焼成基体の表面に表面電極となる未焼成表面電極を形成する工程と、未焼成基体の表面における未焼成表面電極により被覆されていない表面と未焼成表面電極の縁辺表面部分とをセラミック被覆層となるセラミックペーストで被覆するセラミック被覆工程と、セラミックペーストを被覆した未焼成基体を焼成する焼成工程と、焼成工程により得られる表面電極において、セラミック被覆層に被覆されていない表面を少なくともセラミック被覆層と表面電極との境界に跨って金属めっき層で被覆する金属めっき工程とを挙げることができる。以下においては、具体例として、この発明の一実施態様である電子部品１０１の製造方法を例示しつつ説明する。
【００５５】
電子部品１０１の基体２１は、グランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂと誘電体層１１とを有しており、それぞれを形成する工程は別である。
【００５６】
基体２１となる未焼成基体を形成するためには、先ず誘電体層１１となる未焼成誘電体層を準備する。未焼成誘電体層は、例えばチタン酸バリウム粉末を主体として、酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン及び酸化イットリウム等の誘電体粉末と、適宜の分散剤と、適宜の可塑剤とを、エタノール及びトルエン等の混合溶媒中で湿式混合し、バインダを添加して更に混合することにより得られるスラリーをドクターブレード法等でグリーンシートと称されることのあるシート状物に成形することで形成することができる。
【００５７】
更に、電子部品１０１のように、基体２１内にグランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂが設けられる場合は、未焼成誘電体層の表面にグランド用導体層１０Ａ及び電源用導体層１０Ｂとなる未焼成導体層を形成する。未焼成導体層は、例えばニッケル粉末と、チタン酸バリウムを主材として酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン、酸化イットリウム等を含む誘電体粉末と、テルピネオール及びブチルジグリコール系溶剤、並びにセルロース系樹脂等を含む有機ビヒクルとを適宜の体積比で湿式混合して得られるペーストをスクリーン印刷で未焼成誘電体層等の対象物に塗工することにより形成することができる。このとき、未焼成導体層のクリアランスホールの口径は１００〜８００μｍ程度であれば良い。もっとも、この発明に係る電子部品が基体内に導体層が設けられない態様である場合は、未焼成導体層を形成する工程は必要無い。
【００５８】
未焼成基体を準備する工程は、未焼成導体層を表面に形成して成る複数枚の未焼成誘電体層を、例えば６０〜８０℃、２００〜５００ｋｇｆ／ｃｍ２という条件で、所望の基体２１の厚みにまで積層及び圧着することで達成される。
【００５９】
なお、電子部品１０１のように、グランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２が形成されている場合は、未焼成基体の表面に表面電極３１となる未焼成表面電極を形成する工程の前に、未焼成ビア導体を未焼成基体内に形成すると良い。未焼成ビア導体は、ニッケル粉末と、チタン酸バリウムを主材とする酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン、酸化イットリウム等の誘電体粉末と、テルピネオール及びブチルジグリコール系溶剤、並びにセルロース系樹脂等を含む有機ビヒクルとを適宜の体積比で湿式混合して得られるペーストを用いて形成することができる。未焼成ビア導体の形成方法としては、例えば、未焼成基体にレーザー成形機等によって口径１００〜３００μｍ程度の貫通孔を形成し、貫通孔内にスクリーン印刷等によって得られたペーストを充填する方法を挙げることができる。
【００６０】
なお、電子部品１０１においてグランド用ビア導体６０１及び電源用ビア導体６０２は、基体２１の表面に垂直な一本の棒状に形成されているが、短い棒状のビア導体をそれぞれの軸線をずらして配置するようにした場合、未焼成導体層が印刷されて成る未焼成誘電体層に貫通孔を設けてペーストを充填した上で、未焼成誘電体層同士を積層圧着することで未焼成ビア導体が形成された未焼成基体を作製することができる。
【００６１】
次いで、未焼成基体の表面に表面電極３１となる未焼成表面電極を形成する工程としては、先ずニッケル粉末と、チタン酸バリウム、チタン酸バリウムを主材として酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン、酸化イットリウム等を含む誘電体粉末と、テルピネオール及びブチルジグリコール系溶剤、並びにセルロース系樹脂等を含む有機ビヒクルとを適宜の体積比で湿式混合してペーストを作製してこれを表面電極形成用ペーストとし、未焼成基体の表面に前記表面電極形成用ペーストをスクリーン印刷等で所望の表面電極３１の配置に成るように塗工すると、図５に示されるように、未焼成基体２１Ａの表面に未焼成表面電極３１Ａが形成される。未焼成表面電極３１Ａは、未焼成基体２１Ａの裏面にも形成される。図５において、６１Ａで示すのは未焼成ビア導体である。なお、表面電極形成用ペーストの印刷後に未焼成表面電極を乾燥させて、未焼成表面電極をある程度固化させると、一旦形成した未焼成表面電極の形状を崩すことなく、この後の工程でセラミック被覆層４１を形成し易くなるので好ましい。
【００６２】
更に、未焼成基体の表面における未焼成表面電極により被覆されていない表面と未焼成表面電極の縁辺表面部分とをセラミック被覆層４１と成るセラミックペーストで被覆するセラミック被覆工程は、図５に示されるように、未焼成表面電極３１Ａを形成した未焼成基体２１Ａの表面にマスク部材２７を配設し、チタン酸バリウム、酸化マグネシウム、二酸化珪素、二酸化マンガン、及び酸化イットリウム等のセラミック粉末と、適宜の分散剤及びバインダと、テルピネオール及びブチルジグリコール系溶剤とを混練することにより得られるセラミック被覆層形成用ペースト２８を、前記マスク部材２７を介して、未焼成表面電極３１Ａの縁辺表面部分と未焼成基体２１Ａの表面とを被覆するようにするいわゆるスクリーン印刷等で塗工することにより、未焼成セラミック被覆層４１Ａが形成される。ここで、未焼成セラミック被覆層４１Ａには、二酸化珪素が含まれることになるが、二酸化珪素の含有量が未焼成セラミック被覆層４１全質量に対して１質量％以下であるので、未焼成セラミック被覆層を焼成することにより形成されるセラミック被覆層４１がアルカリ性のめっき液に侵されることは無い。
【００６３】
なお、未焼成表面電極及び未焼成セラミック被覆層は、焼成による材料の変形又は収縮を考慮して、図１に示すような基体−電極接合点７と電極−被覆層接合点８との水平距離ａが所望の大きさになるように形成すると良い。
【００６４】
続いて、セラミックペーストを被覆した未焼成基体を焼成する焼成工程は、未焼成基体と未焼成ビア導体と未焼成表面電極と未焼成セラミック被覆層とを焼成する工程であり、焼成条件としては例えば未焼成基体を大気中、２００〜３００℃で５〜２０時間脱脂した後に、還元雰囲気下、１１００〜１４００℃で焼成するという条件を挙げることができる。焼成により、図５に示されるように、基体２１の表面に表面電極３１及びセラミック被覆層４１を備えた焼成体が形成される。
【００６５】
次いで、焼成工程により得られる表面電極３１においてセラミック被覆層４１に被覆されていない表面を、少なくともセラミック被覆層４１と表面電極３１との境界に跨って金属めっき層５１で被覆する金属めっき工程は、例えばセラミック被覆層４１と表面電極３１との境界を跨ぐようにして表面電極３１の表面に、アルカリ性のピロリン酸銅浴による電解めっきを施すことで達成される。つまり、電子部品１０１における表面電極とセラミック被覆層と金属めっき層との位置関係が同じである電子部品１について言うと、金属めっき層５（５１）は、図１及び図５に示すように、表面電極３（３１）を直接被覆すると共に、電極−被覆層接合点８を跨いでセラミック被覆層４（４１）の一部も被覆するように形成される。
【００６６】
以上の工程により、例えば図２に示されるような電子部品１０１を作製することができる。作製された電子部品１０１は、セラミック被覆層４１が表面電極３１の縁辺表面部分を被覆しているので、金属めっき層を形成するときに、表面電極３１と基体２１との界面からめっき液が浸入し難く、セラミック被覆層４１を形成することにより表面電極３１が露出する部分が小さくなるので、表面電極３１が外部環境から受ける衝撃が小さくなり、結果として表面電極３１が剥離し難くなり、更に、通常は基体の誘電体層とビア導体との間、及び、導体層と誘電体層との間に使用環境中の湿気等が浸入する可能性があるが、表面電極３１の一部がセラミック被覆層４１で被覆され、かつセラミック被覆層４１の一部と表面電極３１とが金属めっき層５１で被覆されているので、高い耐湿性を有する。なお、電子部品が耐湿性を有していると、本来は絶縁すべき部材同士が浸入した湿気により導通状態となってしまう事態、及び各部材が湿気により早期に劣化する事態を防止することができる。
【００６７】
この発明に係る電子部品は、積層セラミックコンデンサ、インダクタ、及び超音波振動子に適用することができ、特に、積層セラミックコンデンサに適している。
【００６８】
更に、この発明に係る配線基板は、この発明に係る電子部品を内蔵して成る。通常、コンデンサ等の電子部品を内蔵する配線基板は、電子部品の表面の凹凸に合わせて配線基板の外形が形成され、積層電子部品の表面電極上に外部端子用の金属めっきを施す場合には、マスキングとして用いるフォトレジストフィルムを電子部品の表面の凹凸に合わせて密着させる必要がある。したがって、電子部品の表面における凹凸が大きい場合には、電子部品の表面にフォトレジストフィルムの密着性が低下し、外部端子用の金属めっきの厚みにおけるバラつき、及び、配線基板の外形における凹凸等が起こり得る。なお、配線基板の外形に凹凸が生じていると、配線基板と他の電子装置とを電気的な接続をするときに、接触不良を起こす可能性がある。
【００６９】
この発明に係る電子部品は、従来の電子部品に比べて、基体から表面電極の突出している長さが小さい。詳述すると、セラミック被覆層を設けない場合の表面電極の厚み、つまり基体の表面から表面電極の最も突出している部位の表面電極の厚みに比べて、この発明に係る電子部品は、基体の表面にセラミック被覆層を設けて成るので、表面電極の厚みであるセラミック被覆層の表面から表面電極が突出する長さが小さい。換言すると、この発明に係る電子部品は、その表面における凹凸が、従来に比べて小さい。したがって、この発明に係る電子部品は、電子部品における凹凸の少ない表面に対してフォトレジストフィルムを密着させるときに、高い密着性を得ることができる。
【００７０】
よって、この発明に係る電子部品が内蔵されているこの発明に係る配線基板は、この発明に係る電子部品の表面における凹凸が小さいので、外部端子用の金属めっきの厚みにバラつきが生じ難く、それによって配線基板の外形に凹凸も生じ難い。また、外部端子用の金属めっきの厚みにおけるバラつき、及び配線基板の外形における凹凸が生じたとしても、非常に小さい範囲で済む。したがって、この発明に係る配線基板は、外形に凹凸が生じないこと、又は凹凸が生じたとしても僅かであることにより、配線基板と他の電子装置との電気的な接触不良が発生し難い。
【００７１】
ここで、この発明に係る配線基板の一実施態様について、図を参照しつつ説明する。
【００７２】
図６は、この発明に係る配線基板の一例を示す概略断面図である。配線基板１２は、コア主面１３ａ及びコア裏面１３ｂを有する基材１４１と、基材１４１のコア主面１３ａ上に形成される配線積層部１５ａと、基材１４１のコア裏面１３ｂ上に形成される配線積層部１５ｂと、前記基材１４１内、又は配線積層部１５ａ、１５ｂ内に収容される電子部品１０１とを備える。また、基材１４１と後述の樹脂絶縁層２３ａ及び２３ｂとを積層して成る部材を、以下において「樹脂コア基板１４」と称することがある。なお、図６に示す電子部品１０１は、図２に示す電子部品１０１と同様の部材により成るので、電子部品１０１についての詳細な説明は省略する。
【００７３】
前記樹脂コア基板１４は、電子部品１０１を収容し、配線基板１２全体を支持するコア基板である。樹脂コア基板１４は、通常、電子部品１０１を収容する収容部１６を有する。収容部１６は、樹脂コア基板１４に設けられた貫通孔及び有底穴のうちの少なくとも一方により形成される。樹脂コア基板１４の材料としては、特に限定されないが、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の耐熱性を有する高分子材料を用いるのが好ましい。更に、より一層優れた強度及び熱特性を有する樹脂コア基板１４とするために、ガラス繊維、ガラス繊維織布、ガラス繊維不織布、ポリアミド繊維織布等を芯材として備えていても良い。
【００７４】
また、樹脂コア基板１４には、コア主面１３ａとコア裏面１３ｂとを導通するスルーホール導体１７を設けることができる。スルーホール導体１７は、貫通孔の内部に充填されても良く、また、貫通孔の内壁面に形成されたスルーホール導体１７を除く他の部分が絶縁性硬化体１８により閉塞された形態であっても良い。
【００７５】
電子部品１０１は、通常、樹脂コア基板１４を有する収容部１６内に収容された状態で、エポキシ樹脂等の樹脂材料を含む充填剤１９によって、収容部１６内に固定されている。
【００７６】
配線積層部部１５ａ、１５ｂは、通常、樹脂コア基板１４と、樹脂コア基板１４に収容された電子部品１０１との両面に積層されている。配線積層部１５ａは、導電層２０ａ、２０ｂと樹脂絶縁層２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂとが交互に積層して形成され、かつ最外層にはレジスト層２４ａ、２４ｂを備えている。この配線積層部１５ａ、１５ｂは、配線基板１２の一面側のみに形成されても良いが、通常、両面側に形成され、更に積層方向に対称形状に形成されることが好ましい。
【００７７】
一般に、積層電子部品等を内蔵する配線基板１２の半導体素子２６側に配置される接続端子２５ａの端子間ピッチと、配線基板１２のマザーボード側に配置される接続端子２５ｂの端子間ピッチとには、大きな差がある。したがって、配線積層部１５ａ、１５ｂを設けることで、この配線積層部１５ａ、１５ｂ内でピッチを自在に調整して配線基板１２の図６における上面側から下面側へ異なる端子側ピッチの出力を行うようにすることができる。
【００７８】
更に、配線積層部１５ａ、１５ｂにおける樹脂絶縁層２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂの材料としては、特に制限されないが、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の耐熱性を有する高分子材料を用いることが好ましい。また、配線積層部１５ａ、１５ｂの導電層２０ａ、２０ｂは、必要に応じて他の層の導電層とビア等を用いて導通しても良い。
【００７９】
ここで、図６に示す配線基板１２の製造方法について、説明する。
【００８０】
先ず、例えば縦４００ｍｍ×横４００ｍｍ×厚さ０．６５ｍｍの基材１４１の両面に銅箔が貼付された銅張積層板（図示せず）を準備する。基材１４１の上面及び下面を粗化した後、基材１４１の上面及び下面に、無機フィラーが添加された厚さ８０μｍのエポキシ樹脂フィルムを熱圧着により貼付し、樹脂絶縁層２３ａ及び２３ｂを形成する。
【００８１】
次に、樹脂絶縁層２３ａの上面及び樹脂絶縁層２３ｂの下面に、厚さ５０μｍの導電層２０ａをパターン形成する。具体的には、樹脂絶縁層２３ａの上面及び樹脂絶縁層２３ｂの下面に対する無電解銅めっきを行った後に、エッチングレジストを形成し、次いで電解銅めっきを行う。更に、エッチングレジストを除去してソフトエッチングを行う。次に、基材１４１、樹脂絶縁層２３ａ及び２３ｂから成る積層体に対してルータを用いて孔開け加工を行い、収容部１６となる貫通孔を所定位置に形成し、樹脂コア基板１４の中間製品を得る。
【００８２】
続いて、コア主面１３ａと電子部品主面１３ｃとを同じ側に向け、かつ、コア裏面１３ｂと電子部品裏面１３ｄとを同じ側に向けた状態で、収容部１６内に電子部品１０１を適宜のマウント装置を用いて収容する。なお、収容部１６のコア裏面１３ｂ側の開口部は剥離可能な粘着テープでシールされ、同テープの粘着面には電子部品１０１が貼り付けられて仮固定される。
【００８３】
更に、収容部１６の内面と電子部品１０１の側面との間隙に、適宜のディスペンサ装置を用いて、熱硬化性樹脂製の充填剤１９を充填する。その後、加熱処理を行うと、充填剤１９が硬化することにより、電子部品１０１が収容部１６内に固定される。粘着テープはこの時点で剥離する。
【００８４】
その後、電子部品１０１における表面電極３１を覆う金属めっき層５１の表面を粗化し、表面粗さＲａが約０．３μｍの粗面とする。
【００８５】
更に、従来周知の手法に基づいて、コア主面１３ａ上に配線積層部１５ａを形成すると共に、コア裏面１３ｂの上に配線積層部１５ｂを形成する。なお、レジスト層２４ａ及び２４ｂは、樹脂絶縁層２３ａ及び２３ｂの表面に形成されて成る導電層２０ａ及び２０ｂを含む層の表面に、感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより形成される。その後、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行うことにより、レジスト層２４ａ及び２４ｂに、接続端子２５ａ及び２５ｂを形成するための開口部をパターニングする。更に、開口部内にはんだによって接続端子２５ａ及び２５ｂを形成することにより、配線基板１２を完成させる。
【実施例】
【００８６】
この発明に係る電子部品の、電子部品めっき液の浸入のし難さ、表面電極の剥離のし難さ、及びセラミック被覆層のクラックの生じ難さについて、検証を行った。
【００８７】
（実施例１）
実施例１においては、導体層と誘電体層とを積層して成る積層体と、ビア導体と、表面電極と、セラミック被覆層と、金属めっき層とを備える積層電子部品を作製することとした。積層電子部品の作製工程は以下の通りである。
（１） グリーンシート
チタン酸バリウム９８．５質量部、酸化マグネシウム０．３質量部、二酸化ケイ素０．４質量部、二酸化マンガン０．２質量部、及び酸化イットリウム０．６質量部を含む平均粒径０．５μｍの誘電体粉末混合物と、分散剤として１．０質量部の高分子型陰イオン分散剤と、可塑剤として３．０質量部のジブチルフタレートとを、エタノール１５質量部及びトルエン２５質量部との混合溶媒を用いて湿式混合した。湿式混合により得られた混合物に、ブチラール系バインダとして９．０質量部の分子量約５００００のポリビニルブチラールを添加して更に混合し、スラリーを得た。そのスラリーをドクターブレード法により、厚み７μｍのシート状物と、厚み３０μｍのシート状物とを作製した。なお、厚み７μｍのシート状物は、積層体である基体の表面以外の層、つまり内側に位置することになる層を形成するグリーンシートであり、厚み３０μｍのシート状物は、基体の表面層を形成するグリーンシートである。
（２） 表面電極用ペースト
次に、いずれも粒径０．４〜１０．０μｍである、ニッケル粉末８０質量部と、チタン酸バリウム粉末１９．７質量部、並びに、酸化マグネシウム０．０６質量部、二酸化珪素０．０８質量部、二酸化マンガン０．０４質量部、及び酸化イットリウム０．１２質量部の希土類酸化物を主に含み、かつチタン酸バリウムを主材とする誘電体磁器組成物粉末とを混合して成る無機固形分８０質量部と、テルピネオール２０質量部及びエチルセルロース８０質量部を含む有機ビヒクルとを混練することにより表面電極用ペーストを作製した。なお、表面電極用ペーストは、３本ロールにより混練し、ペーストを塗工するときに粘度が約１００Ｐａ・ｓとなるように調整した。
（３） 導体層用ペースト
続いて、平均粒径が０．２μｍであるニッケル粉末を１２体積％、平均粒径０．１μｍである前記誘電体粉末混合物を３体積％、及び前記有機ビヒクルを８５体積％の割合で湿式混合することにより導体層用ペーストを作製した。なお、導体層用ペーストは、粘度が約１１Ｐａ・ｓとなるように調整した。
（４） ビア導体用ペースト
更に、平均粒径が２．５μｍであるニッケル粉末を４０体積％、平均粒径が０．５μｍである前記誘電体粉末混合物を１６体積％、及び前記有機ビヒクルを４４体積％の割合で湿式混合することによりビア導体用ペーストを作製した。なお、ビア導体用ペーストは、粘度が約１０００Ｐａ・ｓとなるように調整した。
（５） セラミック被覆層用ペースト
スラリーの粘度が約１００Ｐａ／ｓと成るように調整したほかは（１）の工程におけるのと同様にして得られるスラリーをセラミック被覆層用ペーストとした。
（６） 未焼成積層体
次いで、（１）で作製した厚み７μｍのグリーンシートの表面に、未焼成の状態で導体層のクリアランスホールの孔径が約４００μｍとなるように、導体層用ペーストをスクリーン印刷により塗工した。導体層用ペーストを塗工して成る１００〜１５０枚のグリーンシートを、６０〜８０℃、約３００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で圧着及び積層した。更に、導体層用ペーストが塗工されて成るグリーンシートの積層体の両面に、（１）で作製した厚み３０μｍのグリーンシートを６０〜８０℃、約３００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で圧着することにより、厚み約１２００μｍの未焼成積層体を形成した。
（７） 貫通孔
上記未焼成積層体に、レーザー成形機によって、孔径約１２０μｍの貫通孔を４５０〜７００μｍ間隔で形成した。
（８） 未焼成ビア導体
未焼成積層体に形成された貫通孔に、ビア導体用ペーストをスクリーン印刷により充填することによって、未焼成積層体内部に未焼成ビア導体を形成した。
（９） 未焼成の表面電極
次に、内部に未焼成ビア導体が形成されている未焼成積層体をスクリーン印刷装置に設置する。設置された未焼成積層体の表面には、所望の位置に表面電極が形成されるように、適宜の形状の貫通孔が形成されたマスク部材を配置する。更に、マスク部材を配置したままで、表面電極用ペーストをマスク部材の表面に供給し、表面電極用ペーストをマスク部材に対して撫で付けるようにして、スキージをマスク部材に摺動させる。このスキージの摺動によって、表面電極用ペーストがマスク部材の貫通孔内に刷り込まれる。したがって、未焼成積層体の表面に、マスク部材の各貫通孔を介して、表面電極のパターンが印刷されることになる。印刷後には、マスク部材を未焼成積層体から取り外す。未焼成の表面電極が印刷された未焼成積層体を、スクリーン印刷装置から取り外して乾燥を行い、未焼成の表面電極をある程度固化させる。
（１０） セラミック被覆層用ペーストの塗工
（９）で作製した未焼成積層体に、前記セラミック被覆層用ペーストを塗工した。セラミック被覆層用ペーストの塗工は、基本的には上記（９）で示した工程に沿って行うこととし、表面電極の位置に貫通孔が設けられて成るマスク部材に代えて、未焼成積層体の表面にマスク部材を配置したときに積層体の表面と未焼成の表面電極の縁辺表面部分とに当接する箇所に貫通孔が設けられて成るマスク部材を用いた。
（１１） 焼成積層体
未焼成のビア導体と、未焼成の表面電極と、未焼成のセラミック被覆層とが形成されて成る未焼成積層体を、大気中２５０〜３００℃で１０〜２０時間脱脂した後、還元雰囲気下１２００〜１３００℃で焼成することにより、焼成積層体を得た。
（１２） 金属めっき層
焼成積層体の表面に対してウェットブラストを行うことにより、焼成積層体表面の酸化層を除去する等して清浄化した。更に、アルカリ性のピロリン酸銅浴による電解銅めっきによって、表面電極とセラミック被覆層との境界を跨ぎ、かつ表面電極を被覆する金属めっき層を、めっきの厚みが１０〜２０μｍと成るように調整しつつ形成した。なお、めっきの厚みは蛍光Ｘ線により測定した。
以上の工程によって、基体と表面電極とビア導体とセラミック被覆層と金属めっき層とを備える積層電子部品を作製した。
【００８８】
表面電極とセラミック被覆層との重なり状態、及びセラミック被覆層と金属めっき層との重なり状態を示すデータとして、図１で示すような基体−電極接合点７と電極−被覆層接合点８との水平距離ａ、及び、電極−被覆層接合点８と被覆層−めっき層接合点９との水平距離ｂを測定した。水平距離ａと水平距離ｂとの測定方法は、先ず作製した電子部品を基体、表面電極及びセラミック被覆層の厚み方向に切断し、切断面を鏡面研磨することにより、図１に示すような電子部品の断面を観察可能にし、更に、切断面を走査型電子顕微鏡により、倍率１０００倍で得られる画像に基づいて水平距離ａと水平距離ｂとを測定する方法を採用することにした。実施例１で作製した電子部品の水平距離ａ及び水平距離ｂの測定結果を、表１に示す。
【００８９】
（実施例２〜４及び６）
実施例２〜４及び６においては、実施例１で作製した積層電子部品の表面電極とセラミック被覆層との重複長さである水平距離ａを変更したこと以外は、実施例１と同様の工程に沿って積層電子部品を作製した。実施例２〜４及び６の水平距離ａ及び水平距離ｂを、それぞれ表１に示す。
【００９０】
（実施例５、６）
水平距離ａ及び水平距離ｂをそれぞれ表１に示す値にしたほかは前記実施例１と同様に実施して積層電子部品を作製した。
【００９１】
（比較例１）
水平距離ｂを表１に示す値にしたほかは前記実施例１と同様にして積層電子部品を作製した。
【００９２】
（比較例２）
比較例２においては、実施例１で作製した積層電子部品のセラミック被覆層及び金属めっき層を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様の工程に沿って積層電子部品を作製した。
【００９３】
（比較例３）
比較例３においては、実施例１で作製した積層電子部品のセラミック被覆層に代えてガラス層を形成したこと以外は、実施例１と同様の工程に沿って積層電子部品を作製した。ガラス層は、次に述べるように、セラミック被覆層とは全く相違した。ガラス層の材料としては、ガラスペーストを用いることとした。先ず、二酸化珪素、酸化バリウム、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、及び酸化ジルコニウム等の粉末を混合して加熱溶融後、水に投入することにより急冷すると共に粉砕されたガラスフリットを得る。次に、ガラスフリットをボールミルにより平均粒径３μｍの粉末状になるまで粉砕し、ガラス粉末を得る。次いで、得られたガラス粉末５０質量％と、酸化アルミニウム粉末５０質量％とをボールミルにより混合した。混合した粉末１００質量部に、バインダとしてエチルセルロース１８質量部、可塑剤としてジブチルフタレート２質量部、及び溶剤としてテルピネオール８０質量部を添加し、混練することによって、ガラスペーストを作製した。
セラミック被覆層用ペーストの代わりに前記ガラスペーストを用いた他は前記実施例４と同様に実施して積層電子部品を製造した。
【００９４】
表１では、実施例１〜６及び比較例１〜３におけるセラミック被覆層の形成に用いた材料が結晶性無機化合物である場合は「誘電体磁器組成物」と示し、二酸化珪素等のガラスである場合は「ガラスペースト」と示し、セラミック被覆層を形成しなかった場合は「−」と示すこととした。
【００９５】
【表１】
【００９６】
作製した電子部品におけるめっき液の浸入のし難さについては、金属めっき層の形成前後において絶縁抵抗率を測定し、絶縁抵抗率の低下率を算出することにより、評価した。絶縁抵抗値の測定には、超高抵抗計を用いて上記（１２）の金属めっき層の形成前後における電気抵抗の測定を行った。なお、電気抵抗の測定前には、めっき前後のいずれであっても、ウェットブラストによる処理をした。めっき液が表面電極と基体との間、更にはビア導体、導体層及び誘電体層の間にまで浸入している場合は、絶縁抵抗値が低下した。また、評価基準としては、絶縁抵抗値の低下率が３０％以上であった電子部品は、実用に耐えないとした。
【００９７】
作製した電子部品における表面電極の剥離の有無については、断面を鏡面研磨し、操作型顕微鏡により倍率１０００倍で表面電極を観察することにより評価した。
【００９８】
作製した電子部品におけるセラミック被覆層のクラックの生じ難さについては、走査型電子顕微鏡により、電子部品のセラミック被覆層、特に表面電極の縁辺表面部分を被覆しているセラミック被覆層の厚みが小さくなっている部位を倍率１０００倍で観察してクラックの有無により判断した。それぞれの測定結果を表２に示す。
【００９９】
【表２】
【０１００】
実施例１〜６の結果に示されるように、表面電極の縁辺表面部分を被覆するようにしてセラミック被覆層が形成され、かつ表面電極とセラミック被覆層との境界を跨ぐようにして表面電極を被覆する金属めっき層が形成されていると、めっき液の浸入が無く、又は少なく、表面電極の剥離を生じることが無く、セラミック被覆層にクラックが生じなかった。めっき液の浸入が無いこと又は少ないことは、絶縁抵抗値の低下率が大きかった比較例２及び３に比べて、実施例１〜６の電子部品には意図しない電気的接続が生じ難い。更に、セラミック被覆層にクラックが生じなかったことも合わせて考えると、比較例２及び３だけでなく、クラックが生じていた比較例１に比べても、実施例１〜６の電子部品は耐湿性が高い。セラミック被覆層を形成しなかった比較例２に比べて、実施例１〜６の電子部品は表面電極の剥離が生じ難かった。
【０１０１】
比較例３の電子部品については、セラミック被覆層に代えて形成したガラス層が金属めっき層を形成するときに、アルカリ性のめっき液にガラス層が侵されてめっき液の浸入を許容してしまっただけでなく、表面電極の一部を被覆して表面電極を基体に対して押え付ける応力が低下して表面電極の剥離を招いたとも考えられる。
【０１０２】
したがって、基体の表面における表面電極により被覆されていない表面を被覆するとともに表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層と、表面電極におけるセラミック被覆層に被覆されていない表面を被覆する金属めっき層とを有し、かつ金属めっき層は、少なくともセラミック被覆層と表面電極との境界に跨っている電子部品は、めっき液の浸入、表面電極の剥離、及び、セラミック被覆層におけるクラックの発生を防止することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１、１０１ 電子部品
２、２１ 基体
２１Ａ 未焼成基体
３、３１ 表面電極
３１Ａ 未焼成表面電極
４、４１ セラミック被覆層
４１Ａ 未焼成セラミック被覆層
５、５１ 金属めっき層
６ ビア導体
６０１ グランド用ビア導体
６０２ 電源用ビア導体
６１Ａ 未焼成ビア導体
７ 基体−電極接合点
８ 電極−被覆層接合点
９ 被覆層−めっき層接合点
１０Ａ グランド用ビア導体
１０Ｂ 電源用導体層
１１ 誘電体層
１２ 配線基板
１３ａ コア主面
１３ｂ コア裏面
１３ｃ 電子部品主面
１３ｄ 電子部品裏面
１４ 樹脂コア基板
１４ 基材
１５ａ、１５ｂ 配線積層部
１６ 収容部
１７ スルーホール導体
１８ 絶縁性硬化体
１９ 充填剤
２０ａ、２０ｂ 導電層
２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ 樹脂絶縁層
２４ａ、２４ｂ レジスト層
２５ａ、２５ｂ 接続端子
２６ 半導体素子
２７ マスク部材
２８ セラミック被覆層形成用ペースト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶性無機化合物を含む基体と、その基体の表面に存在する表面電極とを備える電子部品であって、
前記基体の表面における前記表面電極により被覆されていない表面を被覆するとともに前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層と、前記表面電極における前記セラミック被覆層に被覆されていない表面を直接に被覆するとともに、前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分を被覆する金属めっき層とを有することを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記セラミック被覆層が被覆する表面電極の縁辺表面部分における、基体の表面に平行な方向における前記セラミック被覆層の被覆長さａが、前記金属めっき層が被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分における、基体の表面に平行な方向における前記金属めっき層の被覆長さｂよりも大きいことを特徴とする前記請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記基体が導体層と、チタン酸バリウムを主体とする誘電体層とを積層して成る積層体であり、
前記表面電極がニッケルを主体とし、
前記金属めっき層は銅めっき層であり、
積層電子部品である前記請求項１又は２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記基体の表面に対して交差する方向に、前記導体層と前記表面電極とを接続するビア導体を備え、
前記基体の表面に対して平行な面で前記基体を切断したときに、前記ビア導体が等間隔に整列して成るビアアレイ型積層セラミックコンデンサである前記請求項３に記載の電子部品。
【請求項５】
セラミック被覆層が前記結晶性無機化合物と同じ材料を主体とする前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子部品を内蔵することを特徴とする配線基板。
【請求項７】
前記請求項１に記載の電子部品の製造方法であって、
前記基体となる未焼成基体の表面に前記表面電極となる未焼成表面電極を形成する工程と、
前記未焼成基体の表面における前記未焼成表面電極により被覆されていない表面と前記未焼成表面電極の縁辺表面部分とをセラミック被覆層となるセラミックペーストで被覆するセラミック被覆工程と、
前記セラミックペーストを被覆した前記未焼成基体を焼成する焼成工程と、
前記焼成工程により得られる表面電極における前記セラミック被覆層に被覆されていない表面と、前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分を金属めっき層で被覆する金属めっき工程と、
を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項１】
結晶性無機化合物を含む基体と、その基体の表面に存在する表面電極とを備える電子部品であって、
前記基体の表面における前記表面電極により被覆されていない表面を被覆するとともに前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層と、前記表面電極における前記セラミック被覆層に被覆されていない表面を直接に被覆するとともに、前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分を被覆する金属めっき層とを有することを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記セラミック被覆層が被覆する表面電極の縁辺表面部分における、基体の表面に平行な方向における前記セラミック被覆層の被覆長さａが、前記金属めっき層が被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分における、基体の表面に平行な方向における前記金属めっき層の被覆長さｂよりも大きいことを特徴とする前記請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記基体が導体層と、チタン酸バリウムを主体とする誘電体層とを積層して成る積層体であり、
前記表面電極がニッケルを主体とし、
前記金属めっき層は銅めっき層であり、
積層電子部品である前記請求項１又は２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記基体の表面に対して交差する方向に、前記導体層と前記表面電極とを接続するビア導体を備え、
前記基体の表面に対して平行な面で前記基体を切断したときに、前記ビア導体が等間隔に整列して成るビアアレイ型積層セラミックコンデンサである前記請求項３に記載の電子部品。
【請求項５】
セラミック被覆層が前記結晶性無機化合物と同じ材料を主体とする前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子部品を内蔵することを特徴とする配線基板。
【請求項７】
前記請求項１に記載の電子部品の製造方法であって、
前記基体となる未焼成基体の表面に前記表面電極となる未焼成表面電極を形成する工程と、
前記未焼成基体の表面における前記未焼成表面電極により被覆されていない表面と前記未焼成表面電極の縁辺表面部分とをセラミック被覆層となるセラミックペーストで被覆するセラミック被覆工程と、
前記セラミックペーストを被覆した前記未焼成基体を焼成する焼成工程と、
前記焼成工程により得られる表面電極における前記セラミック被覆層に被覆されていない表面と、前記表面電極の縁辺表面部分を被覆するセラミック被覆層の縁辺表面部分を金属めっき層で被覆する金属めっき工程と、
を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１１４１７２（Ｐ２０１２−１１４１７２Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６０６２５（Ｐ２０１０−２６０６２５）
【出願日】平成２２年１１月２２日（２０１０．１１．２２）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２２日（２０１０．１１．２２）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]