JP4109348B2

JP4109348B2 - Electronic parts and manufacturing method thereof

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Publication number: JP4109348B2
Application number: JP12622698A
Authority: JP
Inventors: 広也重本; 幸夫大野; 光広高山
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2018-05-08
Also published as: JPH11329887A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は積層セラミックコンデンサや積層セラミックインダクタ等の電子部品の製造方法に関し、特に、電子部品素体の内部に形成された内部電極と、同素体の表面に形成された導体膜からなる外部電極との接続部分を改善したチップ状電子部品とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品としては、積層セラミックコンデンサと積層セラミックインダクタがその代表的なものであるが、さらにこれらを組み合わせたＬＣ部品等の複合素子等が多く開発されている。
電子部品の代表的な例である積層セラミックコンデンサは、コンデンサとしての電子部品要素を構成する層状の内部電極がセラミック層を介して多数積み重ねられ、内部電極がセラミック層の電子部品素体の端面に引き出されている。そして、これらの内部電極が引き出された電子部品素体の端面に導体膜からなる外部電極が形成されている。
【０００３】
このような積層セラミックコンデンサの一般的な製造方法は、例えば、誘電体セラミック粉末を有機バインダーに分散させたセラミックスラリーをシート状に成形してセラミックグリーンシートを作り、スクリーン印刷法等により、このセラミックグリーンシートの上に導電ペーストで内部電極パータンを印刷する。そして、この内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシートを積層し、さらにその両側に内部電極パターンが印刷されてないセラミックグリーンシートを複数枚積み重ねる。こうして得られた電子部品素体を内部電極が端面に露出するようにしてチップ状に切断し、これを焼成する。そして、この焼成された電子部品素体の端部に導電ペーストを塗布し、これを焼き付けて外部電極を形成する。これにより、積層チップコンデンサが完成する。
【０００４】
また、他の積層セラミックコンデンサの製造方法として、セラミックの電子部品素体を焼成する前に、その端部に予め導電ペーストを塗布し、その後セラミックの電子部品素体を焼成すると同時に、導電ペーストを焼き付けるという製造方法もある。さらに、電子部品素体を得る方法も、セラミックグリーンシートを使用する、いわゆるシート法の他に、セラミックペーストと導電ペーストとを交互に印刷していく、いわゆるスラリービルト法も採用されている。
このような積層セラミックコンデンサに代表される電子部品は、小型化と共に、大容量化や高インダクタンス化等が要求されている。
【０００５】
図４は、積層セラミックコンデンサの例を示す。セラミック層２の積層体からなる電子部品素体１の内部で、２組の内部電極３、４が交互に対向しており、これら２組の内部電極３、４は、それぞれ電子部品素体１の対向する端面に導出されている。電子部品素体１の両端部に導体膜からなる外部電極５、５が形成され、これら外部電極５、５が各組の内部電極３、４にそれぞれ電気的に接続されている。
【０００６】
このような積層セラミックコンデンサに代表されるチップ状電子部品は、回路基板等の上に搭載され、その外部電極が半田付けされる。このとき、半田付け性がよく、半田付け後の機械的な密着強度が強く、電気的な導通性が良好であることが要求される。このため、外部電極５、５は、単一の層ではなく、複数の金属層から構成される。
【０００７】
図５は、この外部電極５、５の金属層を示す。まず、電子部品素体１の表面上には、同素体１の表面への密着性及び内部電極３、４図４参照）との導通性の良好なアンカー層６が形成される。このアンカー層６の上には、溶融半田に金属粒子が流出しにくい、いわゆる耐半田喰われ性のある耐半田層７が形成される。さらに、この耐半田層７の上には、溶融半田に対して濡れ性の良好な半田濡れ層９が形成される。
【０００８】
前記のような外部電極５、５を形成する手段として、大別して湿式法と乾式法とがある。
湿式法は、導電ペーストの印刷及び焼き付けやメッキ浴を用いた湿式メッキ等の手段で外部電極５、５を形成するものである。この湿式法では、通常、前記のアンカー層６がＡｇの印刷膜により、耐半田層７がＮｉのメッキ膜により、さらに、半田濡れ層９が半田のメッキ膜により形成される。
【０００９】
乾式法は、真空蒸着やスパッタリング等の手段で電子部品素体１の端部に導体膜を形成することにより、外部電極５、５を形成するものである。この乾式法では、通常、前記のアンカー層６が、ＣｒまたはＣｒの合金膜により、耐半田層７がＮｉまたはＮｉの合金膜により、さらに、半田濡れ層９がＡｇ、ＳｎまたはＳｎの合金膜により形成される。
前者の湿式法は、狭いピッチで高精度の外部電極５、５を形成しにくく、しかも、メッキに際して電子部品素体１の内部にメッキ液が浸入して信頼性を低下するという問題がある。そのため、今日では乾式法が採用されることが次第に多くなっている。
【００１０】
【発明が解決しようとしている課題】
前記電子部品素体１の表面に導出した内部電極３、４の導出面は、数μｍレベルの凹凸を有する。そのため、真空蒸着やスパッタリングの手段でアンカー層６を形成する場合、内部電極３、４の導出面に対してアンカー層６を形成する金属分子が斜めに入射するとき、内部電極３、４の導出面の凹凸により、アンカー層６を形成する金属分子が付着しない、いわゆる陰となる部分が生じる。このため、アンカー層６と内部電極３、４の導出面との密着性が得られず、外部電極５、５の界面が剥離する可能性がある。これにより、内部電極３、４と外部電極５、５との接続の信頼性を得ることができない。
【００１１】
また、内部電極３、４を形成するのに使用される金属は、酸化雰囲気中で電子部品素体１と同時焼成されるため、ＰｄやＡｇ等の貴金属が使用される。他方、アンカー層６は、比較的酸素と反応しやすいＣｒやＣｒ合金が使用される。このため、内部電極３、４の内部やその表面に酸素等の軽元素が存在していると、この酸素は内部電極３、４の結晶粒界や内部電極３、４の導出部表面とアンカー層６との界面を移動しやすい。その結果、アンカー層６の内部電極３、４の導出部表面とアンカー層６との界面側から酸化が進み、高い抵抗を有する層が形成される。特に、外部電極５、５を乾式メッキ法により形成した場合、アンカー層６と内部電極３、４の導出部表面との間に酸素等の軽元素が移動しやすい界面ができるため、アンカー層６と軽元素との反応はその界面に沿って広がっていく。この点でも、内部電極３、４と外部電極５、５との間の電気的接続の信頼性を得ることができない。
【００１２】
本発明は、前記従来の電子部品における課題に鑑み、外部電極と内部電極との剥離が起こりにくく、且つこれら外部電極と内部電極との間に高抵抗の酸化層が形成されにくく、これによって内部電極と外部電極との電気的接続について高い信頼性を得ることができる電子部品とそのような電子部品を製造する方法を提供するものである。特に、本発明では、乾式法により外部電極を形成するの場合に好適である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明では、電子部品素体１１の表面に被着される外部電極１５、１５のアンカー層１６と、電子部品素体１１の表面に導出した内部電極１３、１４の導出部表面との間に、少なくとも一部が内部電極１３、１４との相互拡散により合金化された中間層１７を設けたものである。このような中間層１７は、電子部品素体１１の表面に導出されている内部電極１３、１４の導出部表面に、同内部電極１３、１４の金属と相互拡散しやすい金属をその融点以上の温度で被着させることにより形成することができる。
【００１４】
本発明による電子部品は、内部に導体膜からなる内部電極１３、１４を有する電子部品素体１１と、この電子部品素体１１の表面に導出された前記内部電極１３、１４に接続されるように同電子部品素体１１の表面に形成された金属膜からなる外部電極１５、１５とを有する。前記外部電極１５、１５は、電子部品素体１１の表面に被着されるアンカー層１６を有し、このアンカー層１６と前記内部電極１３、１４との間に電子部品素体１１をアンカー層１６を形成する金属の融点近くの温度に保った状態で、その表面に導出した内部電極１３、１４に同内部電極１３、１４と相互拡散しやすい金属を被着して前記アンカー層１６を設けることで形成された中間層１７が設けられ、この中間層１７は、少なくともその一部が前記内部電極１３、１４との相互拡散により合金化されていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、中間層１７は外部電極１５、１５のアンカー層１６とも相互拡散により合金化されているのが好ましい。この中間層１７は、内部電極１３、１４より空隙が少ない金属層であり、内部電極１３、１４より酸化傾向が強い。例えば、内部電極１３、１４がＡｇを含む金属からなり、アンカー層１６がＣｒまたはＣｒを含む合金からなるとき、中間層１７はＡｇと相互拡散しやすく、且つＡｇより酸化傾向が強いＳｎまたはＳｎ合金により形成する。
【００１６】
このような電子部品では、中間層１７と内部電極１３、１４とが相互拡散して合金化されているため、中間層１７と内部電極１３、１４との間には実質的に界面が存在しない。このため、中間層１７側に内部電極１３、１４側から酸素等の軽元素が移動してきても、電気伝導を阻害するような膜状の異層を形成することなく、軽元素は中間層１７の中を拡散していく。従って、中間層１７と内部電極１３、１４との間に高い抵抗を有する層が形成されない。
【００１７】
中間層１７に入った軽元素は、何れアンカー層１６に達する可能性があるが、中間層１７が内部電極１３、１４より酸化傾向が強い金属からなるので、中間層１７の中での軽元素の移動は内部電極１３、１４の内部に比較すると遅い。むしろ、中間層１７内部に軽元素がトラップされる可能性が高い。従って、アンカー層１６と中間層１７との間において、アンカー層１６を形成している金属と軽元素との化合物である高い抵抗を有する層が形成される速度は極めて遅く、むしろ通常の条件では殆ど形成されることはない。
【００１８】
さらに、アンカー層１６と中間層１７との間も、相互拡散により合金化した場合は、前述の内部電極１３、１４と中間層１７との間で起こるのと同様にして、その部分にも高抵抗の層が発生しない。
また、中間層１７が内部電極１３、１４より空隙が少なく、凹凸の無い滑らかな表面を有する場合は、内部電極１３、１４の導出面に対してアンカー層１６を形成する金属分子の入射が斜めになったときでも、内部電極１３、１４の導出面の凹凸により、アンカー層１６を形成する金属分子が付着しない、いわゆる陰となる部分が生じない。このため、アンカー層１６と内部電極１３、１４の導出面との密着性が得られる。
【００１９】
前記のような電子部品は、電子部品素体１１の表面に導出した前記内部電極１３、１４の表面に、同内部電極１３、１４と相互拡散しやすい金属を溶融状態で被着することにより中間層１７を形成し、さらにこの中間層１７の表面を含む電子部品素体１１の表面にアンカー層１６及びその他の金属層からなる外部電極１５、１５を形成することにより得られる。
【００２０】
中間層１７は、電子部品素体１１をその表面に被着させるアンカー層１６を形成する金属の融点近くの温度に保った状態で、同電子部品素体１１の表面に導出した内部電極１３、１４の表面に前記アンカー層１６を形成する金属を真空蒸着するか、或いは電子部品素体１１の表面に導出した内部電極１３、１４の表面を溶融金属に浸漬し、この金属を硬化させることにより形成することができる。例えば、内部電極１３、１４がＡｇを含む金属からなるとき、中間層１６はＡｇと相互拡散しやすいＳｎまたはＳｎ合金により形成する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１〜図３は、外部電極１５、１５を有する電子部品の例として、積層セラミックコンデンサを示している。
積層セラミックコンデンサの電子部品素体１１は、セラミックの積層体であり、各セラミック層を分解した状態でその層構造を図３に示してある。既に述べた通り、この電子部品素体１１は、２組の内部電極１３、１４がセラミック層１２を介して交互に多数積み重ねられ、各組の内部電極１３、１４はセラミック層１２の電子部品素体１１の対向する一対の端面に交互に引き出されている。内部電極１３、１４は、電子部品素体１１を酸化雰囲気で焼成する時に同時焼成されるため、酸化されにくいＰｄやＡｇ等の貴金属やそれらの合金が使用される。
【００２２】
図１に示すように、これらの内部電極１３、１４が引き出された電子部品素体１１の端面に導体膜からなる外部電極１５、１５がそれぞれ形成されている。
このような積層セラミックコンデンサを製造する工程は、後に説明する外部電極１５、１５を形成する工程の一部を除いて、前述した従来の積層セラミックコンデンサの製造方法と基本的に同じである。
【００２３】
図２は、この積層セラミックコンデンサの内部電極１４と外部電極１５との接続部分の構造を模式的に示すものである。他方の内部電極１３と外部電極１５との接続部分の構造も図２と実質的に同じであるので図示を省略する。
まず、セラミックの積層体である電子部品素体１１の端面に導出された内部電極１３、１４の導出面に中間層１７を設ける。この中間層１７は、それを構成する金属材料と内部電極１３、１４を構成する金属材料とが相互拡散することにより、少なくとも一部が合金化したものである。そのため、内部電極１３、１４の導出面と中間層１７との間には、実質的な界面は存在しない。
【００２４】
このような中間層１７は、内部電極１３、１４を形成する金属材料と相互拡散しやすい金属材料をその融点より高い温度の溶融状態で被着させることにより形成することができる。例えば、内部電極１３、１４がＡｇで形成されている場合、ＳｎやＳｎ合金はその溶融状態においてＡｇと相互拡散しやすいことが知られている。
【００２５】
例えば、電子部品素体１１をＳｎの融点近くの温度（融点±２０℃）に保った状態で、電子部品素体１１の表面に導出した内部電極１３，１４の導出部表面に真空蒸着する。これにより、蒸発源から内部電極の導出部に飛来したＳｎ分子は、内部電極１３、１４の導出部表面においてそれを構成するＡｇ分子と相互拡散して合金化される。これにより、中間層１７はＡｇ−Ｓｎの合金層となり、その組成は内部電極１３，１４の導出部から中間層の表面にいくに従って連続的に変化する。
【００２６】
中間層１７を形成する他の手段としては、電子部品素体１１を溶融されているＳｎまたはＳｎ合金に浸漬することをあげることができる。内部電極１３，１４を形成しているＡｇはＳｎとの拡散性が高いため、溶融したＳｎまたはＳｎ合金は内部電極１３，１４が電子部品素体１１の表面に導出した導出部表面に付着する。そして、内部電極を形成しているＡｇは溶融したＳｎまたはＳｎ合金に拡散しやすいため、中間層はＡｇ−ＳｎまたはＡｇ−Ｓｎとその他の金属との合金となる。その組成は内部電極１３，１４の導出部から中間層１７の表面にいくに従って連続的に変化する。また、この中間層１７は溶融したＳｎまたはＳｎ合金が硬化してできたものであり、その表面は滑らかとなる。
【００２７】
電子部品素体１１の端部の表面上には、同素体１１の表面への密着性及び内部電極１３、１４（図１参照）との導通性の良好なアンカー層１６が形成される。アンカー層１６は、前記中間層１７と相互拡散し、合金化しやすい金属により形成するが、一般には従来の電子部品と同様に、ＣｒまたはＣｒ合金が使用される。このＣｒまたはＣｒ合金を真空蒸着等の手段で、電子部品素体１１の表面に被着する。被着する部分は、もちろん電子部品素体１１の内部電極１３、１４が導出した表面部分を含む領域である。これにより、内部電極１３、１４が導出した表面部分に設けられた前記中間層１７を形成する金属とアンカー層１６を形成するＣｒまたはＣｒ合金等の金属とが相互拡散し、合金化される。
【００２８】
アンカー層１６の上には、溶融半田に金属粒子が流出しにくい、いわゆる耐半田喰われ性のある耐半田層１８が形成される。耐半田層１８は、例えば半田耐熱性に優れたＮｉまたはＮｉ合金を使用し、真空蒸着やスパッタリングの手段により形成される。
さらに、この耐半田層１８の上に溶融半田に対して濡れ性の良好な半田濡れ層１９が形成される。この半田濡れ層１９は、例えば半田に対して濡れ性が良好なＳｎまたはＳｎを含む合金を使用し、真空蒸着やスパッタリングの手段により形成される。
【００２９】
図６は、電子部品の他の例として、積層チップインダクタである積層電子部品の電子部品素体の構造を示す概念図である。このような電子部品素体は、通常次のようにして多数のものが同時に製造される。
まず、フェライト粉末等の磁性体粉末をバインダー中に分散した磁性体スラリーを用い、ドクターブレード法、押出成形法等の手段で薄い磁性体セラミックグリーンシートを作る。これらのセラミックグリーンシートの所定の位置に予めスルーホールを打ち抜く。その後、Ａｇペースト等の導電ペーストを使用し、このセラミックグリーンシートの上に周回状の内部電極電極パターンを縦横に列べて多数組分印刷すると共に、上記スルーホールに導電ペーストを吸引し、スルーホール導体を印刷する。
【００３０】
必要とするコイルの巻数により、異なる形状の内部電極パターンを有するセラミックグリーンシートを適当な組数用意し、これらを順次積層する。そして、これらセラミックグリーンシートの両側に内部電極パターンが印刷されていないセラミックグリーンシートを積層する。
この積層体を圧着した後、個々のチップ毎に裁断し、この未焼成の積層チップを焼成することにより、焼成済みの電子部品素体１１を得る。
【００３１】
こうして得られた電子部品素体１１は、図６に示すように、複数のセラミック層２１、２１…、２１’、２１’…が積層され、一体となったものである。
セラミック層１１には、インダクタとしての電子部品要素を構成する周回状の内部電極２５ａ、２５ｂ…が形成されている。これら内部電極２５ａ、２５ｂ…は、スルーホール２６、２６…に設けられたスルーホール導体を介して順次接続され、電子部品素体１１の内部でコイル状に連なっている。磁性体セラミックからなるセラミック層２１、２１…は、このコイルの磁芯となる。
内部電極２５ａ、２５ｂ…を有するセラミック層２１、２１…のうち、図６において上下の端のセラミック層２１、２１に形成された内部電極積２５ｅ、２５ｆは、電子部品素体１１の対向する一対の端面にそれぞれ導出している。
【００３２】
さらに、前記内部電極２５ａ、２５ｂ…が形成されたセラミック層２１、２１…の両側に、内部電極が形成されていないセラミック層２１’、２１’…、いわゆるブランクのセラミック層２１’、２１’…が積層されている。通常の場合、このブランクのセラミック層２１’、２１’…は、前記内部電極２５ａ、２５ｂ…を有するコイル磁芯となるセラミック層２１、２１…と同じ磁性体材料からなる。
【００３３】
前記電子部品素体１１の端面に導出された内部電極２５ｅ、２５ｆの導出部表面には、前記積層セラミックコンデンサの内部電極１３，１４の導出部表面に形成されたのと同様の中間層が形成される。
さらに図７に示すように、このような電子部品素体１１の両端に、真空蒸着法やスパッタリング法により、外部電極１５、１５が形成される。この外部電極１５、１５は、既に述べた積層セラミックコンデンサと基本的に同じであり、図２に示すように、アンカー層１６、耐半田層１８及び半田濡れ層１９からなる。前記中間層は、アンカー層１６と相互拡散することにより、その一部が合金化されている。
【００３４】
なお前記の例では、電子部品素体１１の端部にそれぞれ単一の外部電極１５、１５を形成した例について説明したが、本発明は、電子部品素体１１の側面に複数の外部電極１５、１５を分離して設けた、いわゆるアレイ形電子部品にも当然のことながら本発明を適用することができる。このようなアレイ形電子部品に本発明を適用したものでは、外部電極１５、１５を半田付けしたときの密着強度の増大の効果が顕著である。
【００３５】
【実施例】
次に、本発明の実施例について、具体的数値をあげて詳細に説明する。
（実施例１）
フェライト系磁性体粉末を仮焼きした後、これらを有機バインダー中に分散し、磁性体スラリを作った。この磁性体スラリをドクターブレード法により成形し、磁性体セラミックグリーンシートを作った。
これらセラミックグリーンシートの一部の所定の位置に予めスルーホールを打ち抜いた後、Ａｇペーストを使用し、このセラミックグリーンシートの上に周回状の内部電極電極パターンを縦横に列べて多数組分印刷すると共に、上記スルーホールにＡｇペーストを吸引し、スルーホール導体を印刷した。
【００３６】
まず、前記内部電極パターンが印刷されていないブランクのセラミックグリーンシートを積層し、次に内部電極パターンを有するセラミックグリーンシートを、スルーホールを介してそれらがコイル状に連なるように順次積層した。さらに、これらセラミックグリーンシートの上に内部電極パターンが印刷されていないブランクのセラミックグリーンシートを積層した。
この電子部品素体を圧着した後、個々のチップ毎に裁断した。この未焼成の積層チップを、脱バインダー処理した後、焼成することにより、図６に示すような層構造を有する焼成済みの電子部品素体１１を得た。この電子部品素体１１は、約１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍの概ね直方体形のものである。
【００３７】
この電子部品素体１１を２６０℃の温度で溶融されている共晶半田に３分間浸漬した。内部電極を形成しているＡｇは半田濡れ性がよいため、半田は内部電極が電子部品素体１１の表面に導出した導出部表面に付着し、中間層が形成される。そして、内部電極を形成しているＡｇは溶融半田中に拡散しやすいため、中間層はＡｇ−Ｐｂ−Ｓｎの合金となる。その組成は内部電極２５ｅ、２５ｆの導出部から中間層の表面にいくに従って連続的に変化する。また、この中間層は溶融半田が硬化してできたものであり、その表面は滑らかである。
電子部品素体１１の内部電極が導出した部分以外の部分は、磁性体セラミックの表面部分であり、半田濡れ性が極めてわるく、半田層は形成されない。
【００３８】
次に、電子部品素体１１の内部電極２５ｅ、２５ｆが導出した端面を含む端部以外の部分が陰になるように電子部品素体１１を治具にセットした。電子部品素体１１をセットした治具を真空チャンバにセットし、この真空チャンバ内を１．３×１０^-3Ｐａ前後の気圧に減圧した。この状態で、ＥＢガンにより蒸発源にセットした材料を、加熱、蒸発させて、前記電子部品素体１１の端部に真空蒸着した。
【００３９】
この真空蒸着工程において、金属材料が入ったるつぼを回転機構により回転し、校正された水晶振動子膜厚計により膜厚をモニタリングしながら、次に説明する３種類の金属材料を順次連続して成膜した。まずＣｒを５０ｎｍ前後の膜厚に成膜し、アンカー層を形成した。このアンカー層の上にＮｉを１μｍ前後の膜厚に成膜し、耐半田層を形成した。次にＳｎを１．５μｍの膜厚に成膜し、半田濡れ層を形成した。これにより、外部電極が形成され、積層セラミックインダクタが完成した。なお、真空チャンバは常に常温に維持した。
【００４０】
こうして製造された約１，０００個の積層セラミックインダクタのから無作為に１００個選択し、これを１２５℃の温度環境下に置き、その時間毎の外部電極間の直流抵抗値を測定し、その平均値を求めた。その結果、図６において「実施例１」として示したような結果が得られた。なお、図６では初期直流抵抗に対する各高温放置時間後の直流抵抗の差としての直流抵抗上昇値をもって示している。
【００４１】
（実施例２）
前記実施例１と同様にして、約１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍの概ね長方体形の電子部品素体１１を得た。
この電子部品素体１１を２６０℃の温度で溶融されている共晶半田に３分間浸漬した。前述したように、半田が内部電極が電子部品素体１１の表面に導出した導出部表面に付着し、中間層が形成され、この中間層はＡｇ−Ｐｂ−Ｓｎの合金となり、その組成は内部電極２５ｅ、２５ｆの導出部から中間層の表面にいくに従って連続的に変化する。また、この中間層は溶融半田が硬化してできたものであり、その表面は滑らかである。
【００４２】
次に、電子部品素体１１の内部電極２５ｅ、２５ｆが導出した端面を含む端部以外の部分が陰になるように電子部品素体１１を治具にセットした。電子部品素体１１をセットした治具を真空チャンバにセットし、この真空チャンバ内を１．３×１０^-3Ｐａ前後の気圧に減圧した。この状態で、ＥＢガンにより蒸発源にセットした材料を、加熱、蒸発させて、前記電子部品素体１１の端部に真空蒸着した。
【００４３】
この真空蒸着工程においては、金属材料が入ったるつぼを回転機構により回転し、校正された水晶振動子膜厚計により膜厚をモニタリングしながら、次に説明する３種類の金属材料を順次連続して成膜した。まず、真空チャンバを２０５℃に加熱し、Ｃｒを５０ｎｍ前後の膜厚に成膜し、アンカー層を形成した。その後、真空チャンバを常温まで自然冷却した後、アンカー層の上にＮｉを１μｍ前後の膜厚に成膜し、耐半田層を形成した。次にＳｎを１．５μｍの膜厚に成膜し、半田濡れ層を形成した。これにより、外部電極が形成され、積層セラミックインダクタが完成した。
【００４４】
試料が２０５℃に保たれていることと、アンカー層を形成するためのＣｒ分子が入射するときのエネルギーで、中間層を形成する半田がその融点より高い温度に加熱されるため、アンカー層を形成するＣｒと中間層を形成する半田とが相互拡散し、合金化する。
こうして製造された約１，０００個の積層セラミックインダクタのから無作為に１００個選択し、これを１２５℃の温度環境下に置き、その時間毎の直流抵抗値を測定し、その平均値を求めた。その結果、図６において「実施例２」として示したような結果が得られた。
【００４５】
（比較例）
前記実施例１において、中間層を形成する工程を経ずに、同実施例１と同様にして電子部品素体１１の端部に直接アンカー層、耐半田層、半田濡れ層からなる外部電極を形成し、積層セラミックインダクタを作った。
この電子部品についても、前記実施例と同様にして、約１，０００個の積層セラミックインダクタのから無作為に選択した１００個を１２５℃の温度環境下に置き、その時間毎の直流抵抗値を測定し、その平均値を求めた。その結果、図６において「比較例」として示したような結果が得られた。
【００４６】
図８の結果から明らかな通り、実施例１と実施例２とでは、積層セラミックインダクタを１２５℃の温度環境下に置いたときでも、外部電極間の直流抵抗の上昇が小さい。これに対して、中間層を設けない比較例では、高温下での直流抵抗の増大が顕著に表れ、外部電極と内部電極間の接続抵抗の増大が推測される。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、外部電極と内部電極との間に高抵抗の酸化層が形成されにくく、これによって内部電極と外部電極との電気的接続についても高い信頼性を得ることができる電子部品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子部品の例としての積層セラミックコンデンサを示す一部縦断斜視図である。
【図２】同積層セラミックコンデンサの内部電極と外部電極との接続部分を模式的に示す要部格段縦断側面図である。
【図３】同積層セラミックコンデンサの電子部品素体の層構造を示す各層を分解して示した分解斜視図である。
【図４】電子部品の従来例としての積層セラミックコンデンサを示す一部縦断斜視図である。
【図５】同積層セラミックコンデンサの外部電極の層構造を模式的に示す要部格段縦断側面図である。
【図６】積層セラミックインダクタの例を示すその電子部品素体の分解斜視図である。
【図７】同積層セラミックインダクタの完成品を示す斜視図である。
【図８】本発明による実施例と比較例の積層セラミックインダクタにおける１２５℃の温度下での放置時間と外部電極間の直流抵抗上昇値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１１電子部品素体
１２セラミック層
１３内部電極
１４内部電極
１５外部電極
１６外部電極のアンカー層
１７中間層[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method for manufacturing an electronic component such as a multilayer ceramic capacitor or a multilayer ceramic inductor, and in particular, includes an internal electrode formed inside an electronic component element body and an external electrode made of a conductor film formed on the surface of the element body. The present invention relates to a chip-shaped electronic component having an improved connection portion and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Typical examples of the electronic component include a multilayer ceramic capacitor and a multilayer ceramic inductor, and many composite elements such as an LC component combining these components have been developed.
A multilayer ceramic capacitor, which is a representative example of an electronic component, has a large number of layered internal electrodes that constitute electronic component elements as capacitors stacked via a ceramic layer, and the internal electrodes are placed on the end face of the electronic component body of the ceramic layer. Has been pulled out. And the external electrode which consists of a conductor film is formed in the end surface of the electronic component element | base_body from which these internal electrodes were pulled out.
[0003]
A general method for manufacturing such a multilayer ceramic capacitor is, for example, forming a ceramic green sheet by forming a ceramic slurry in which a dielectric ceramic powder is dispersed in an organic binder into a sheet shape, and performing this ceramic printing by a screen printing method or the like. An internal electrode pattern is printed on the green sheet with a conductive paste. Then, the ceramic green sheets on which the internal electrode patterns are printed are stacked, and a plurality of ceramic green sheets on which the internal electrode patterns are not printed are stacked on both sides. The electronic component body thus obtained is cut into chips so that the internal electrodes are exposed on the end faces, and this is fired. Then, a conductive paste is applied to the end of the fired electronic component element body, and this is baked to form an external electrode. Thereby, the multilayer chip capacitor is completed.
[0004]
As another method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor, before firing a ceramic electronic component body, a conductive paste is applied in advance to its end, and then the ceramic electronic component body is fired, and at the same time, the conductive paste is applied. There is also a manufacturing method of baking. In addition to the so-called sheet method using a ceramic green sheet, a so-called slurry built method in which a ceramic paste and a conductive paste are alternately printed is employed as a method for obtaining an electronic component element body.
An electronic component typified by such a multilayer ceramic capacitor is required to have a large capacity, a high inductance and the like as well as a reduction in size.
[0005]
FIG. 4 shows an example of a multilayer ceramic capacitor. Two sets of internal electrodes 3 and 4 are alternately opposed to each other inside the electronic component body 1 made of a laminate of ceramic layers 2, and the two sets of internal electrodes 3 and 4 are respectively connected to the electronic component body 1. To the opposite end faces. External electrodes 5 and 5 made of a conductor film are formed at both ends of the electronic component element body 1, and the external electrodes 5 and 5 are electrically connected to the internal electrodes 3 and 4, respectively.
[0006]
A chip-shaped electronic component typified by such a multilayer ceramic capacitor is mounted on a circuit board or the like, and its external electrode is soldered. At this time, it is required that solderability is good, mechanical adhesion strength after soldering is strong, and electrical conductivity is good. For this reason, the external electrodes 5 and 5 are not composed of a single layer but are composed of a plurality of metal layers.
[0007]
FIG. 5 shows the metal layers of the external electrodes 5 and 5. First, on the surface of the electronic component element body 1, an anchor layer 6 having good adhesion to the surface of the element body element 1 and conductivity with the internal electrodes 3 (see FIG. 4) is formed. On the anchor layer 6, a so-called solder-resistant solder-resistant layer 7 is formed, in which metal particles hardly flow out into the molten solder. Further, a solder wet layer 9 having good wettability with respect to the molten solder is formed on the solder resistant layer 7.
[0008]
Means for forming the external electrodes 5 and 5 are roughly classified into a wet method and a dry method.
In the wet method, the external electrodes 5 and 5 are formed by means such as printing and baking of a conductive paste or wet plating using a plating bath. In this wet method, the anchor layer 6 is usually formed of an Ag printing film, the solder-resistant layer 7 is formed of a Ni plating film, and the solder wetting layer 9 is formed of a solder plating film.
[0009]
In the dry method, the external electrodes 5 and 5 are formed by forming a conductor film on the end portion of the electronic component element body 1 by means such as vacuum deposition or sputtering. In this dry method, the anchor layer 6 is usually made of Cr or Cr alloy film, the solder-resistant layer 7 is made of Ni or Ni alloy film, and the solder wetting layer 9 is made of Ag, Sn or Sn alloy film. It is formed by.
The former wet method has a problem in that it is difficult to form the high-precision external electrodes 5 and 5 at a narrow pitch, and the plating solution enters the inside of the electronic component body 1 during plating, thereby reducing the reliability. Therefore, the dry method is increasingly used today.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The lead-out surfaces of the internal electrodes 3 and 4 led to the surface of the electronic component element body 1 have unevenness of several μm level. Therefore, when the anchor layer 6 is formed by means of vacuum deposition or sputtering, when the metal molecules forming the anchor layer 6 are incident obliquely with respect to the lead-out surface of the internal electrodes 3 and 4, the lead-out of the internal electrodes 3 and 4 is performed. Due to the unevenness of the surface, a so-called shadow portion is formed in which the metal molecules forming the anchor layer 6 do not adhere. For this reason, the adhesion between the anchor layer 6 and the lead-out surfaces of the internal electrodes 3 and 4 cannot be obtained, and the interface between the external electrodes 5 and 5 may be peeled off. Thereby, the connection reliability between the internal electrodes 3 and 4 and the external electrodes 5 and 5 cannot be obtained.
[0011]
In addition, since the metal used to form the internal electrodes 3 and 4 is simultaneously fired with the electronic component body 1 in an oxidizing atmosphere, a noble metal such as Pd or Ag is used. On the other hand, the anchor layer 6 is made of Cr or a Cr alloy that is relatively easy to react with oxygen. For this reason, when a light element such as oxygen is present inside or on the surface of the internal electrodes 3 and 4, this oxygen is connected to the crystal grain boundary of the internal electrodes 3 and 4, the surface of the lead-out portion of the internal electrodes 3 and 4, and the anchor. It is easy to move the interface with the layer 6. As a result, oxidation proceeds from the interface side between the anchor layer 6 and the lead-out surface of the inner electrodes 3 and 4 of the anchor layer 6 to form a layer having high resistance. In particular, when the external electrodes 5 and 5 are formed by a dry plating method, an interface in which light elements such as oxygen easily move is formed between the anchor layer 6 and the surface of the lead-out portion of the internal electrodes 3 and 4. And the reaction with light elements spreads along the interface. Even in this respect, the reliability of the electrical connection between the internal electrodes 3 and 4 and the external electrodes 5 and 5 cannot be obtained.
[0012]
In view of the problem in the conventional electronic component, the present invention is less likely to cause separation between the external electrode and the internal electrode, and a high-resistance oxide layer is unlikely to be formed between the external electrode and the internal electrode. It is an object of the present invention to provide an electronic component capable of obtaining high reliability for electrical connection between an electrode and an external electrode, and a method of manufacturing such an electronic component. In particular, the present invention is suitable for forming the external electrode by a dry method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, the anchor layer 16 of the external electrodes 15 and 15 to be deposited on the surface of the electronic component element body 11, and the internal electrode 13 led to the surface of the electronic component element body 11, An intermediate layer 17 that is at least partially alloyed by mutual diffusion with the internal electrodes 13 and 14 is provided between the 14 lead-out surface. Such an intermediate layer 17 is formed on the surface of the lead-out portion of the internal electrodes 13 and 14 led to the surface of the electronic component body 11 with a metal that easily diffuses with the metal of the internal electrodes 13 and 14 at a melting point or higher. It can be formed by depositing at a temperature.
[0014]
The electronic component according to the present invention is connected to an electronic component element body 11 having internal electrodes 13 and 14 made of a conductor film inside, and the internal electrodes 13 and 14 led to the surface of the electronic component element body 11. And external electrodes 15 and 15 made of a metal film formed on the surface of the electronic component element body 11. The external electrodes 15, 15 have an anchor layer 16 deposited on the surface of the electronic component element body 11, and the anchor layer 16 and the internal electrodes 13, 14 are interposed between them. In a state where the electronic component body 11 is maintained at a temperature close to the melting point of the metal forming the anchor layer 16, a metal that easily diffuses with the internal electrodes 13, 14 is deposited on the internal electrodes 13, 14 led to the surface. And formed by providing the anchor layer 16 An intermediate layer 17 is provided, and at least a part of the intermediate layer 17 is alloyed by mutual diffusion with the internal electrodes 13 and 14.
[0015]
Here, the intermediate layer 17 is preferably alloyed with the anchor layers 16 of the external electrodes 15 and 15 by mutual diffusion. The intermediate layer 17 is a metal layer having fewer voids than the internal electrodes 13 and 14 and has a stronger oxidation tendency than the internal electrodes 13 and 14. For example, when the internal electrodes 13 and 14 are made of a metal containing Ag, and the anchor layer 16 is made of Cr or an alloy containing Cr, the intermediate layer 17 is easily diffused with Ag, and Sn or Sn having a higher oxidation tendency than Ag. It is formed from an alloy.
[0016]
In such an electronic component, since the intermediate layer 17 and the internal electrodes 13 and 14 are alloyed by mutual diffusion, there is substantially no interface between the intermediate layer 17 and the internal electrodes 13 and 14. . For this reason, even if a light element such as oxygen moves from the internal electrodes 13 and 14 side to the intermediate layer 17 side, the light element does not form a film-like heterogeneous layer that inhibits electric conduction, and the light element does not form the intermediate layer 17. It spreads through the inside. Therefore, a layer having a high resistance is not formed between the intermediate layer 17 and the internal electrodes 13 and 14.
[0017]
The light element that has entered the intermediate layer 17 may eventually reach the anchor layer 16, but the intermediate layer 17 is made of a metal that has a higher tendency to oxidize than the internal electrodes 13, 14. The movement of is slower than that of the internal electrodes 13 and 14. Rather, there is a high possibility that light elements are trapped inside the intermediate layer 17. Therefore, the rate at which a layer having a high resistance, which is a compound of the metal forming the anchor layer 16 and the light element, is formed between the anchor layer 16 and the intermediate layer 17 is extremely slow. Little is formed.
[0018]
Further, when the anchor layer 16 and the intermediate layer 17 are also alloyed by mutual diffusion, the portion of the anchor layer 16 and the intermediate layer 17 is also high in the same manner as occurs between the internal electrodes 13 and 14 and the intermediate layer 17 described above. There is no resistance layer.
In addition, when the intermediate layer 17 has a smooth surface with less voids and no unevenness than the internal electrodes 13 and 14, the anchor layer is formed with respect to the lead-out surface of the internal electrodes 13 and 14. 16 Even when the incidence of the metal molecules forming the layer is oblique, the so-called shadow portion in which the metal molecules forming the anchor layer 16 do not adhere does not occur due to the unevenness of the lead-out surfaces of the internal electrodes 13, 14. For this reason, the anchor layer 16 And internal electrodes 13, 14 Adhesion with the lead-out surface can be obtained.
[0019]
The electronic component as described above is intermediately formed by depositing in a molten state a metal that easily diffuses with the internal electrodes 13 and 14 onto the surface of the internal electrodes 13 and 14 led out to the surface of the electronic component body 11. The layer 17 is formed, and the external electrodes 15 and 15 made of the anchor layer 16 and other metal layers are formed on the surface of the electronic component body 11 including the surface of the intermediate layer 17.
[0020]
The intermediate layer 17 In the state where the temperature is close to the melting point of the metal forming the anchor layer 16 for depositing the electronic component body 11 on its surface, On the surface of the internal electrodes 13 and 14 led to the surface of the electronic component body 11 The anchor layer 16 is formed It can be formed by vacuum-depositing a metal or by immersing the surfaces of the internal electrodes 13 and 14 led to the surface of the electronic component body 11 in a molten metal and curing the metal. For example, when the internal electrodes 13 and 14 are made of a metal containing Ag, the intermediate layer 16 is formed of Sn or an Sn alloy that easily diffuses with Ag.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described specifically and in detail with reference to the drawings.
1 to 3 show a multilayer ceramic capacitor as an example of an electronic component having external electrodes 15 and 15.
The electronic component body 11 of the multilayer ceramic capacitor is a ceramic multilayer body, and its layer structure is shown in FIG. 3 in a state where each ceramic layer is disassembled. As already described, in this electronic component body 11, two sets of internal electrodes 13 and 14 are alternately stacked via the ceramic layer 12, and each set of internal electrodes 13 and 14 is composed of the electronic component elements of the ceramic layer 12. The pair of end faces of the body 11 are alternately drawn out. Since the internal electrodes 13 and 14 are simultaneously fired when the electronic component body 11 is fired in an oxidizing atmosphere, a precious metal such as Pd or Ag that is not easily oxidized or an alloy thereof is used.
[0022]
As shown in FIG. 1, external electrodes 15 and 15 made of a conductor film are formed on end surfaces of the electronic component body 11 from which the internal electrodes 13 and 14 are drawn.
The process of manufacturing such a multilayer ceramic capacitor is basically the same as the above-described conventional method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor except for a part of the process of forming external electrodes 15 and 15 described later.
[0023]
FIG. 2 schematically shows the structure of the connecting portion between the internal electrode 14 and the external electrode 15 of this multilayer ceramic capacitor. Since the structure of the connecting portion between the other internal electrode 13 and the external electrode 15 is substantially the same as that shown in FIG.
First, the intermediate layer 17 is provided on the lead-out surface of the internal electrodes 13 and 14 led to the end face of the electronic component element body 11 which is a ceramic laminate. This intermediate layer 17 is at least partly alloyed by the mutual diffusion of the metal material constituting it and the metal material constituting the internal electrodes 13, 14. Therefore, no substantial interface exists between the lead-out surface of the internal electrodes 13 and 14 and the intermediate layer 17.
[0024]
Such an intermediate layer 17 can be formed by depositing a metal material that easily interdiffuses with the metal material forming the internal electrodes 13 and 14 in a molten state at a temperature higher than its melting point. For example, when the internal electrodes 13 and 14 are made of Ag, it is known that Sn or Sn alloy easily interdiffuses with Ag in the molten state.
[0025]
For example, in a state where the electronic component body 11 is maintained at a temperature close to the melting point of Sn (melting point ± 20 ° C.), vacuum deposition is performed on the surface of the lead-out portion of the internal electrodes 13 and 14 led to the surface of the electronic component body 11. As a result, Sn molecules flying from the evaporation source to the lead-out portion of the internal electrode are interdiffused and alloyed with the Ag molecules constituting the lead-out surface of the internal electrodes 13 and 14. Thus, the intermediate layer 17 becomes an Ag—Sn alloy layer, and its composition continuously changes from the lead-out portions of the internal electrodes 13, 14 toward the surface of the intermediate layer.
[0026]
As another means for forming the intermediate layer 17, it is possible to immerse the electronic component body 11 in molten Sn or Sn alloy. Since Ag forming the internal electrodes 13 and 14 is highly diffusible with Sn, the molten Sn or Sn alloy adheres to the surface of the lead-out portion where the internal electrodes 13 and 14 are led to the surface of the electronic component body 11. . Since the Ag forming the internal electrode easily diffuses into the molten Sn or Sn alloy, the intermediate layer is an alloy of Ag-Sn or Ag-Sn and other metals. The composition continuously changes from the lead-out portions of the internal electrodes 13 and 14 toward the surface of the intermediate layer 17. Further, the intermediate layer 17 is formed by curing molten Sn or Sn alloy, and the surface thereof becomes smooth.
[0027]
On the surface of the end portion of the electronic component body 11, an anchor layer 16 having good adhesion to the surface of the body 11 and electrical connection with the internal electrodes 13 and 14 (see FIG. 1) is formed. The anchor layer 16 is formed of a metal that interdiffuses with the intermediate layer 17 and is easily alloyed. Generally, Cr or a Cr alloy is used as in the case of a conventional electronic component. This Cr or Cr alloy is deposited on the surface of the electronic component body 11 by means such as vacuum deposition. The part to be deposited is, of course, an area including the surface part derived from the internal electrodes 13 and 14 of the electronic component body 11. As a result, the metal forming the intermediate layer 17 provided on the surface portion from which the internal electrodes 13 and 14 are led out and the metal such as Cr or Cr alloy forming the anchor layer 16 are mutually diffused and alloyed.
[0028]
On the anchor layer 16, a so-called solder-resistant solder-resistant layer 18 in which metal particles do not easily flow into the molten solder is formed. The solder-resistant layer 18 is formed by means of vacuum deposition or sputtering using, for example, Ni or Ni alloy having excellent solder heat resistance.
Further, a solder wet layer 19 having good wettability with respect to the molten solder is formed on the solder resistant layer 18. The solder wetting layer 19 is formed by means of vacuum deposition or sputtering using, for example, Sn or an alloy containing Sn that has good wettability with respect to solder.
[0029]
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a structure of an electronic component element body of a multilayer electronic component which is a multilayer chip inductor as another example of the electronic component. Such an electronic component body is usually manufactured at the same time as follows.
First, a thin magnetic ceramic green sheet is prepared by means of a doctor blade method, an extrusion method or the like using a magnetic slurry in which a magnetic powder such as ferrite powder is dispersed in a binder. Through holes are punched in advance at predetermined positions of these ceramic green sheets. After that, a conductive paste such as Ag paste is used, and a large number of circumferential internal electrode electrode patterns are arranged vertically and horizontally on this ceramic green sheet, and the conductive paste is sucked into the through-holes. Print the hole conductor.
[0030]
Depending on the required number of coil turns, a suitable number of ceramic green sheets having different shapes of internal electrode patterns are prepared, and these are sequentially laminated. And the ceramic green sheet in which the internal electrode pattern is not printed is laminated | stacked on both sides of these ceramic green sheets.
After this laminated body is pressure-bonded, it is cut into individual chips, and this unfired laminated chip is fired to obtain a fired electronic component element body 11.
[0031]
As shown in FIG. 6, the electronic component body 11 obtained in this way is formed by laminating a plurality of ceramic layers 21, 21... 21 ′, 21 ′.
The ceramic layer 11 is formed with circular internal electrodes 25a, 25b... Constituting electronic component elements as inductors. The internal electrodes 25a, 25b,... Are sequentially connected through through-hole conductors provided in the through holes 26, 26, and are connected in a coil shape inside the electronic component body 11. The ceramic layers 21, 21... Made of magnetic ceramic serve as the magnetic core of this coil.
Among the ceramic layers 21, 21... Having the internal electrodes 25a, 25b..., The internal electrode products 25e and 25f formed on the upper and lower ceramic layers 21 and 21 in FIG. Derived to the end face of each.
[0032]
Further, ceramic layers 21 ', 21' ... without internal electrodes formed on both sides of the ceramic layers 21, 21 ... with the internal electrodes 25a, 25b ..., so-called blank ceramic layers 21 ', 21' ... Are stacked. In a normal case, the ceramic layers 21 ′, 21 ′, etc. of the blank are made of the same magnetic material as the ceramic layers 21, 21,... That become the coil magnetic cores having the internal electrodes 25a, 25b,.
[0033]
On the surface of the lead-out portion of the internal electrodes 25e and 25f led to the end face of the electronic component body 11, an intermediate layer similar to that formed on the surface of the lead-out portion of the internal electrodes 13 and 14 of the multilayer ceramic capacitor is formed. Is done.
Further, as shown in FIG. 7, external electrodes 15 and 15 are formed on both ends of such an electronic component element body 11 by vacuum vapor deposition or sputtering. The external electrodes 15 and 15 are basically the same as the multilayer ceramic capacitor already described, and include an anchor layer 16, a solder-resistant layer 18 and a solder wetting layer 19 as shown in FIG. A part of the intermediate layer is alloyed by interdiffusion with the anchor layer 16.
[0034]
In the above example, the example in which the single external electrodes 15 and 15 are respectively formed at the end portions of the electronic component element body 11 has been described. However, the present invention provides a plurality of external electrodes 15 on the side surface of the electronic component element body 11. As a matter of course, the present invention can also be applied to a so-called array-type electronic component provided separately. When the present invention is applied to such an array-type electronic component, the effect of increasing the adhesion strength when the external electrodes 15 and 15 are soldered is remarkable.
[0035]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described in detail with specific numerical values.
(Example 1)
After calcining the ferrite-based magnetic powder, these were dispersed in an organic binder to form a magnetic slurry. This magnetic slurry was formed by the doctor blade method to produce a magnetic ceramic green sheet.
After punching through holes in a part of these ceramic green sheets in advance, Ag paste is used, and circumferential internal electrode electrode patterns are lined up vertically and horizontally on this ceramic green sheet and printed in multiple sets. At the same time, Ag paste was sucked into the through hole to print the through hole conductor.
[0036]
First, blank ceramic green sheets on which the internal electrode patterns were not printed were laminated, and then ceramic green sheets having the internal electrode patterns were sequentially laminated so that they were connected in a coil shape through through holes. Further, a blank ceramic green sheet on which no internal electrode pattern was printed was laminated on these ceramic green sheets.
After this electronic component body was pressure-bonded, it was cut into individual chips. This unfired laminated chip was debindered and then fired to obtain a fired electronic component body 11 having a layer structure as shown in FIG. The electronic component body 11 has a substantially rectangular parallelepiped shape of about 1.6 mm × 0.8 mm × 0.8 mm.
[0037]
The electronic component body 11 was immersed in eutectic solder melted at a temperature of 260 ° C. for 3 minutes. Since the Ag forming the internal electrode has good solder wettability, the solder adheres to the surface of the lead-out portion where the internal electrode is led to the surface of the electronic component element body 11, and an intermediate layer is formed. Since the Ag forming the internal electrode is likely to diffuse into the molten solder, the intermediate layer is an alloy of Ag—Pb—Sn. The composition continuously changes from the lead-out portions of the internal electrodes 25e and 25f to the surface of the intermediate layer. The intermediate layer is formed by curing the molten solder, and the surface thereof is smooth.
The part other than the part where the internal electrode of the electronic component body 11 is led out is a surface part of the magnetic ceramic, the solder wettability is extremely poor, and the solder layer is not formed.
[0038]
Next, the electronic component element body 11 was set on a jig so that portions other than the end portion including the end face from which the internal electrodes 25e and 25f of the electronic component element body 11 were led out were shaded. A jig on which the electronic component body 11 is set is set in a vacuum chamber, and the inside of the vacuum chamber is 1.3 × 10 ^-3 The pressure was reduced to a pressure around Pa. In this state, the material set in the evaporation source by the EB gun was heated and evaporated, and vacuum deposited on the end of the electronic component body 11.
[0039]
In this vacuum deposition process, the crucible containing the metal material is rotated by a rotating mechanism, and the film thickness is monitored by a calibrated quartz crystal film thickness meter. A film was formed. First, Cr was formed to a film thickness of about 50 nm to form an anchor layer. On this anchor layer, Ni was formed in a film thickness of about 1 μm to form a solder-resistant layer. Next, Sn was deposited to a thickness of 1.5 μm to form a solder wetting layer. As a result, external electrodes were formed, and a multilayer ceramic inductor was completed. The vacuum chamber was always maintained at room temperature.
[0040]
Randomly selecting 100 of the 1,000 multilayer ceramic inductors thus manufactured, placing them in a temperature environment of 125 ° C., measuring the DC resistance value between the external electrodes every hour, The average value was obtained. As a result, the result shown as “Example 1” in FIG. 6 was obtained. FIG. 6 shows the DC resistance increase value as the difference in DC resistance after each high temperature standing time with respect to the initial DC resistance.
[0041]
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, a substantially rectangular electronic component body 11 having a size of about 1.6 mm × 0.8 mm × 0.8 mm was obtained.
The electronic component body 11 was immersed in eutectic solder melted at a temperature of 260 ° C. for 3 minutes. As described above, the solder adheres to the surface of the lead-out portion where the internal electrode is led to the surface of the electronic component body 11, and an intermediate layer is formed. This intermediate layer becomes an alloy of Ag-Pb-Sn, and the composition is It changes continuously as it goes from the lead-out part of the electrodes 25e, 25f to the surface of the intermediate layer. The intermediate layer is formed by curing the molten solder, and the surface thereof is smooth.
[0042]
Next, the electronic component element body 11 was set on a jig so that portions other than the end portion including the end face from which the internal electrodes 25e and 25f of the electronic component element body 11 were led out were shaded. A jig on which the electronic component body 11 is set is set in a vacuum chamber, and the inside of the vacuum chamber is 1.3 × 10 ^-3 The pressure was reduced to a pressure around Pa. In this state, the material set in the evaporation source by the EB gun was heated and evaporated, and vacuum deposited on the end of the electronic component body 11.
[0043]
In this vacuum deposition process, the crucible containing the metal material is rotated by a rotating mechanism, and the film thickness is monitored by a calibrated quartz crystal film thickness meter. To form a film. First, the vacuum chamber was heated to 205 ° C., Cr was deposited to a thickness of about 50 nm, and an anchor layer was formed. Thereafter, the vacuum chamber was naturally cooled to room temperature, and then Ni was deposited on the anchor layer to a thickness of about 1 μm to form a solder-resistant layer. Next, Sn was deposited to a thickness of 1.5 μm to form a solder wetting layer. As a result, external electrodes were formed, and a multilayer ceramic inductor was completed.
[0044]
Since the sample is kept at 205 ° C. and the energy of Cr molecules for forming the anchor layer is incident, the solder forming the intermediate layer is heated to a temperature higher than its melting point. The Cr to be formed and the solder to form the intermediate layer are interdiffused and alloyed.
Randomly select 100 of the 1,000 multilayer ceramic inductors manufactured in this way, place them in a temperature environment of 125 ° C, measure the DC resistance value for each hour, and obtain the average value. It was. As a result, the result shown as “Example 2” in FIG. 6 was obtained.
[0045]
(Comparative example)
In the first embodiment, an external electrode composed of an anchor layer, a solder resistant layer, and a solder wetting layer is formed directly on the end of the electronic component body 11 in the same manner as in the first embodiment, without going through the step of forming an intermediate layer. Formed and made a multilayer ceramic inductor.
For this electronic component, as in the previous embodiment, 100 randomly selected from about 1,000 multilayer ceramic inductors were placed in a temperature environment of 125 ° C., and the DC resistance value for each hour was determined. The average value was measured. As a result, the result shown as “Comparative Example” in FIG. 6 was obtained.
[0046]
As is apparent from the results of FIG. 8, in Example 1 and Example 2, the increase in DC resistance between the external electrodes is small even when the multilayer ceramic inductor is placed in a temperature environment of 125 ° C. On the other hand, in the comparative example in which no intermediate layer is provided, an increase in DC resistance at a high temperature appears significantly, and an increase in connection resistance between the external electrode and the internal electrode is estimated.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is difficult to form a high-resistance oxide layer between the external electrode and the internal electrode, thereby obtaining high reliability for electrical connection between the internal electrode and the external electrode. The electronic component which can be obtained can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially longitudinal perspective view showing a multilayer ceramic capacitor as an example of an electronic component according to the present invention.
FIG. 2 is a vertical cross-sectional side view of a main part schematically showing a connection portion between an internal electrode and an external electrode of the multilayer ceramic capacitor.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the layers showing the layer structure of the electronic component body of the multilayer ceramic capacitor in an exploded manner.
FIG. 4 is a partially longitudinal perspective view showing a multilayer ceramic capacitor as a conventional example of an electronic component.
FIG. 5 is a vertical cross-sectional side view of a main part schematically showing a layer structure of an external electrode of the multilayer ceramic capacitor.
FIG. 6 is an exploded perspective view of an electronic component element body showing an example of a multilayer ceramic inductor.
FIG. 7 is a perspective view showing a completed product of the multilayer ceramic inductor.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the standing time at a temperature of 125 ° C. and the DC resistance increase value between the external electrodes in the multilayer ceramic inductors of the example according to the present invention and the comparative example.
[Explanation of symbols]
11 Electronic component body
12 Ceramic layer
13 Internal electrodes
14 Internal electrodes
15 External electrode
16 Anchor layer of external electrode
17 Middle class

Claims

内部に導体膜からなる内部電極（１３）、（１４）を有する電子部品素体（１１）と、この電子部品素体（１１）の表面に導出された前記内部電極（１３）、（１４）に接続されるように同電子部品素体１１の表面に形成された金属膜からなる外部電極（１５）、（１５）とを有する電子部品において、前記外部電極（１５）、（１５）が、電子部品素体（１１）の表面に被着されるアンカー層（１６）を有し、このアンカー層（１６）と前記内部電極（１３）、（１４）との間に電子部品素体（１１）をアンカー層（１６）を形成する金属の融点近くの温度に保った状態で、その表面に導出した内部電極（１３）、（１４）に同内部電極（１３）、（１４）と相互拡散しやすい金属を被着して前記アンカー層（１６）を設けることで形成された中間層（１７）が設けられ、この中間層（１７）は、少なくともその一部が前記内部電極（１３）、（１４）との相互拡散により合金化されていることを特徴とする電子部品。An electronic component body (11) having internal electrodes (13) and (14) made of a conductor film therein, and the internal electrodes (13) and (14) led out to the surface of the electronic component body (11) In an electronic component having external electrodes (15) and (15) made of a metal film formed on the surface of the electronic component element body 11 so as to be connected to the external component (15), the external electrodes (15) and (15) are: There is an anchor layer (16) deposited on the surface of the electronic component body (11), and the electronic component body (11 ) is interposed between the anchor layer (16) and the internal electrodes (13), (14). ) Is maintained at a temperature close to the melting point of the metal forming the anchor layer (16), and the internal electrodes (13) and (14) led to the surface are interdiffused with the internal electrodes (13) and (14). It is formed by depositing an easy-to-work metal and providing the anchor layer (16). Intermediate layer (17) is provided, the intermediate layer (17) are at least partially said internal electrodes (13), electronic components, characterized in that it is alloyed by interdiffusion between (14) .

アンカー層（１６）がＣｒまたはＣｒを含む合金からなることを特徴とする請求項（１に記載の電子部品。 The electronic component according to claim 1, wherein the anchor layer (16) is made of Cr or an alloy containing Cr.

中間層（１７）が内部電極（１３）、（１４）より空隙が少ない金属層であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品。 The electronic component according to claim 1 or 2, wherein the intermediate layer (17) is a metal layer having fewer voids than the internal electrodes (13), (14).

中間層（１７）は、内部電極（１３）、（１４）より酸化傾向が強いことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電子部品。 The electronic component according to claim 1, wherein the intermediate layer (17) has a stronger oxidation tendency than the internal electrodes (13) and (14).

中間層（１７）は、外部電極（１５）、（１５）のアンカー層（１６）との相互拡散により合金化されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電子部品。 5. The electronic component according to claim 1, wherein the intermediate layer (17) is alloyed by mutual diffusion of the external electrodes (15) and (15) with the anchor layer (16). .

内部電極（１３）、（１４）がＡｇを含む金属からなり、中間層（１７）がＡｇと相互拡散しやすいＳｎまたはＳｎを含む合金からなることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の電子部品の製造方法。 The internal electrodes (13), (14) are made of a metal containing Ag, and the intermediate layer (17) is made of Sn or an alloy containing Sn that easily interdiffuses with Ag. The manufacturing method of the electronic component of description.

内部に内部電極（１３）、（１４）を有する電子部品素体（１１）の表面に導出された前記内部電極（１３）、（１４）に接続されるように同電子部品素体（１１）の表面に金属膜からなる外部電極（１５）、（１５）を設けて電子部品を製造する方法において、前記外部電極（１５）、（１５）の電子部品素体（１１）の表面に被着されるアンカー層（１６）を形成するに当たり、電子部品素体（１１）を前記アンカー層（１６）を形成する金属の融点近くの温度に保った状態で、その表面に導出した内部電極（１３）、（１４）に同内部電極（１３）、（１４）と相互拡散しやすい金属を被着して前記アンカー層（１６）を設けることで中間層（１７）を形成することを特徴とする電子部品の製造方法。The electronic component body (11) is connected to the internal electrodes (13) and (14) led to the surface of the electronic component body (11) having internal electrodes (13) and (14) inside. In the method of manufacturing an electronic component by providing external electrodes (15) and (15) made of a metal film on the surface of the external electrode, the external electrode (15) is attached to the surface of the electronic component body (11) of (15) In forming the anchor layer (16) to be formed, the internal electrode (13) led out to the surface of the electronic component body (11) is maintained at a temperature close to the melting point of the metal forming the anchor layer (16). ), (14) is coated with a metal that easily diffuses with the internal electrodes (13), (14), and the anchor layer (16) is provided to form the intermediate layer (17). Manufacturing method of electronic components.

中間層（１７）を形成する工程が、電子部品素体（１１）の表面に導出した内部電極（１３）、（１４）の表面に金属を乾式法により形成する工程であることを特徴とする請求項７に記載の電子部品の製造方法。 The step of forming the intermediate layer (17) is a step of forming a metal on the surface of the internal electrodes (13) and (14) led out on the surface of the electronic component body (11) by a dry method. The manufacturing method of the electronic component of Claim 7.

中間層（１７）を形成する工程が、電子部品素体（１１）の表面に導出した内部電極（１３）、（１４）の表面を溶融金属に浸漬し、この金属を硬化させる工程であることを特徴とする請求項７に記載の電子部品の製造方法。 The step of forming the intermediate layer (17) is a step of immersing the surfaces of the internal electrodes (13) and (14) led to the surface of the electronic component body (11) in a molten metal and curing the metal. The manufacturing method of the electronic component of Claim 7 characterized by these.