电子零部件的外部电极形成方法及电子零部件的制作方法

文档序号:6830537阅读:180来源:国知局
专利名称:电子零部件的外部电极形成方法及电子零部件的制作方法
技术领域
本发明是关于片状电容器或片状电阻器等电子零部件的外部电极形成方法,以及有关其外部电极经过改良的电子零部件。
背景技术
片状电容器或片状电阻器等的外部电极形成方法,有如日本专利公开特开2001-35740号公报中所揭示,在基底膜(镍膜)表面上藉由滚筒电镀顺序形成铜膜、镍膜、焊锡膜。如此所形成之外部电极,由于可以使设在镍膜下侧的铜膜所致之应力舒缓,因此具有可以抑制铜膜表面的镍膜及焊锡膜剥离或这些膜龟裂的优点。

发明内容
如前所述,在基底膜(镍膜)表面上藉由滚筒电镀顺序形成铜膜、镍膜、焊锡膜,首先,如

图1所示,将形成有基底膜的、由电镀前零部件C1和Fe等金属所构成之球状第1介质M1放入第1滚筒BR1,将该第1滚筒BR1投入铜电镀浴BT1中进行电解电镀。然后,将第1滚筒BR1从铜电镀浴BT1中取出,将形成有铜膜的第1电镀后零部件C1’和第1介质M1予以选别。之后,如图2所示,将由第1电镀后零部件C1’和Fe等金属所组成之球状第2介质M2放入第2滚筒BR2,将该第2滚筒BR2投入镍电镀浴BT2中进行电解电镀,然后,将第2滚筒BR2从镍电镀浴BT2中取出,并将其投入焊锡浴BT3进行电解电镀,然后,将第2滚筒BR2从焊锡浴BT3中取出,需要再将形成有镍膜及焊锡膜的第2电镀后零部件C2和第2介质M2予以选别。
即,在基底膜表面上藉由滚筒电镀顺序形成铜膜、镍膜、焊锡膜时,若使用铜电镀进行之际的介质(图1的符号M1)当作焊锡电镀后所选别之介质(图2的符号M2),则由于同介质所形成的铜膜为局部性,且膜厚参差不齐,换句话说,由于不能使用同样介质当作进行铜电解时的媒体,因此必须要分别准备铜电镀用介质和镍/焊锡电镀用介质,必须要在铜电镀后选别铜电镀使用过的介质,这导致作业工程繁杂化。
本发明有鉴于上述情况,其目的在于提供一种可因作业工程简略化而达到删减成本的电子零部件的外部电极形成方法,以及具有藉由该外部电极形成方法所形成的外部电极的电子零部件。
为了达成前述目的,本发明所涉及的电子零部件的外部电极形成方法,是属于在基底膜之表面上顺序地形成多层镀膜的电子零部件的外部电极形成方法,其主要特征为,在基底膜上藉由电解打底电镀(触击电镀)以形成第1铜膜,并在第1铜膜表面上藉由电解电镀形成第2铜膜,再于第2铜膜的表面上藉由电解电镀形成镍膜,再于镍膜表面上藉由电解电镀形成焊锡膜。
若根据此一外部电极形成方法,则可获得一电子零部件,所述电子零部件为具有在基底膜表面上顺序形成多层镀膜(电解打底电镀所成的第1铜膜,及电解电镀所成的第2铜膜,及电解电镀所成的镍膜,及电解电镀所成的焊锡膜)而构成外部电极。
又,即使将焊锡的电解电镀中所使用过的介质,使用于铜之电解打底电镀时,也能在该介质表面均匀地形成薄的铜膜,因此,可将该介质直接利用做为进行铜电解电镀时的介质,可较使用两种介质时更为删减介质所需的成本。况且,因为只要一种介质就能共享于各电镀处理,故可免除使用两种介质时的选择作业,藉由1次的选别作业就能进行一连串的电镀处理,而可达到作业工程的简略化,进而提升生产效率。
本发明的前述目的以及其它目的、构成特征、作用效果,可藉由以下的说明和附图而明白。
附图简单说明图1所示为以往的外部电极形成方法。图2所示为以往的外部电极形成方法。图3所示为本发明的外部电极形成方法。图4所示为图3所示电镀前零部件的剖面图。图5所示为图3所示电镀后零部件的剖面图。图6所示为铜打底电镀浴使用焦磷酸铜浴时的验证例(试料1及2)的表。图7所示为铜打底电镀浴使用氰化铜浴时的验证例(试料3~5)的表。图8所示为铜打底电镀浴使用硫酸铜浴时的验证例(试料6~8)的表。图9分别表示试料1~8所形成的第2铜膜的膜厚的平均值、标准偏差以及变异系数的表。
符号说明C11电镀前零部件
C12电镀后零部件11 电介质芯片12 内部电极13 基底膜14 第1铜膜15 第2铜膜16 镍膜17 焊锡膜M11介质BR11 滚筒BT11 铜打底电镀浴BT12 铜电镀浴BT13 镍电镀浴BT14 焊锡电镀浴具体实施方式
图3所示为本发明所述的外部电极形成方法的一实施形态,图中的符号C11是电镀前零部件,C12是电镀后零部件,M11是介质,BR11是滚筒,BT11是铜打底电镀浴,B12是铜电镀浴,BT13是镍电镀浴,BT14是焊锡电镀浴。
图3所示电镀前零部件C11是属于芯片状电容器(层积陶瓷电容器),如图4所示,具备电介质芯片11,及埋设在电介质芯片11内的多数内部电极12,及设置在电介质11之长方向两端部的一对基底膜13。
电介质芯片11是由钛酸钡等介电材料所成,形成长>宽=高之尺寸关系的长方体状。内部电极12是由镍等贱金属所构成,由上方看下来的形状为大致矩形,在电介质芯片11的高度方向上隔着所定间隔而面对面配置。该内部电极12是在电介质芯片11的长度方向两端面处交互地露出其端缘,各露出端连接至基底膜13。基底膜13是由镍等贱金属所组成,形成为包覆着电介质芯片11的长度方向两端部。
此处,说明前述电镀前零部件C11的制造方法。
要得到前述电镀前零部件C11,首先,使用模具涂布机(Die Coater)或刮墨刀等,将含有电介质粉末及树脂结合剂的陶瓷生料,以所定的厚度涂布在聚对本二甲酸乙二醇酯等树脂薄膜的表面上,将其干燥而形成印刷电路板。
接着,在前述印刷电路板的表面上,藉由网版印刷或凹版印刷等手法,将含有镍粉末及树脂结合剂的电极糊,以所定数组,例如m×n阵列而顺序印刷,将其干燥后,形成未烧成内部电极层。
接着,将形成有未烧成内部电极层的印刷电路板连同未烧成内部电极层,以所定的大小藉由冲打加工而从树脂薄膜上剥离下来,获得具有未烧成内部电极层群的第1单位薄片,同时,将没有形成未烧成内部电极层的印刷电路板以所定的大小藉由冲打加工而从树脂薄膜上剥离下来,获得不具有未烧成内部电极层群的第2单位薄片。
接着,将所定片数的第2单位薄片予以层积,施以热压,再于其表面上层积所定片数的第1单位薄片,施以热压,再于其表面上层积所定片数的第2单位薄片,施以热压,得到层积体。
接着,将层积体截断成零部件尺寸,作成立方体形状的未烧成芯片,将其烧成以获得烧成芯片。该烧成芯片的长度方向两端面上,有内部电极12的端缘呈交互露出。
接着,将和前述相同的电极糊,在烧成芯片的长度方向两端部,以浸渍法涂布,并将涂布糊予以烧结而形成外部电极。当然,亦可以在未烧成芯片的长度方向两端部涂布电极糊之后,再将未烧成芯片和涂布糊予以同时烧成。
以下,参照图3,说明在电镀前零部件C11之基底膜13表面上,顺序形成多层镀膜的方法。
首先,将由电镀前零部件C11和Fe等金属所成的球状介质M11放入滚筒BR11,将该滚筒BR11投入铜打底电镀浴BT11中进行电解打底电镀。在基底膜13表面上形成第1铜膜14(参照图5)。随着处理条件不同,该电解打底电镀所形成的第1铜膜14(参照图5)的膜厚,包含部份形成的情形,大约为0.05~0.5μm。
该电解打底电镀,是使用金属离子浓度较一般为低的电镀液且在短时间下进行的电镀处理,在和基底膜13的表面及介质M11的表面的氧化物去除(活性化)进行的同时,利用置换膜的生成只会缓缓发生,而可适当地形成和基底膜13表面及介质M11表面具有密着性的薄铜膜。又,该电解打底电镀浴(铜打底电镀浴)中,可使用焦磷酸铜浴、氰化铜浴及硫酸铜浴的任何一者。
接着,将滚筒BR11从铜打底电镀浴BT11中取出,将其投入铜电镀浴BT12进行电解电镀,在第1铜膜14的表面上形成第2铜膜15(参照图5)。随着处理条件不同,该电解电镀所形成的第2铜膜15(参照图5)的膜厚大约为1.0~8.0μm。
接着,将滚筒BR11从铜电镀浴BT12中取出,将其投入镍电镀浴BT13进行电解电镀,在第2铜膜15的表面上形成镍膜16(参照图5)。随着处理条件不同,该电解电镀所形成的镍膜16(参照图5)的膜厚大约为1.0~5.0μm。
接着,将滚筒BR11从镍电镀浴BT13中取出,将其投入焊锡电镀浴BT14中进行电解电镀,镍膜16的表面理想的为不含铅的焊锡,例如锡或锡-X系合金(X为铜、铋、银等铅以外的金属)所成的焊锡膜17(参照图5)。随着处理条件不同,该电解电镀所形成的焊锡膜17(参照图5)的膜厚大约为1.0~10.0μm。
接着,将滚筒BR11从焊锡浴BT14中取出,将电镀后零部件C12和介质M11予以选别。经过选别的介质M11,可再度利用做为在电镀前零部件C11之基底膜13表面上以电解打底电镀形成第1铜膜14时的介质。
此处,将说明有关前述的外部电极形成方法,尤其是,在基底膜表面藉由电解打底电镀形成第1铜膜14,再于该第1铜膜14表面藉由电解电镀形成第2铜膜15时的具体例。
图6所示的试料1及2,是使用焦磷酸铜浴做为铜打底电镀浴时的验证例。焦磷酸铜浴是使用焦磷酸二价铜和焦磷酸钾为溶质的电解液,因此试料1及2分别以图6所示处理条件施以铜的电解打底电镀而形成第1铜膜14后,再以表右侧所记之处理条件施以铜的电解电镀而形成第2铜膜15。此外,铜的电解打底电镀,是使用以锡电镀做为焊锡电镀所使用过的介质。
图7所示的试料3~5,是使用氰化铜浴做为铜打底电镀浴时的验证例。氰化铜浴是使用氰化一价铜及氰化钠或氰化钾做为溶质,因应需要而添加洛瑟尔氏盐和碳酸钠的电解液,因此试料3~5是分别以图7所记载之处理条件施以铜的电解打底电镀而形成第1铜膜14后,以和试料1及2相同的处理条件施以铜的电解电镀而形成第2铜膜15。此外,铜的电解打底电镀,是使用以锡电镀做为焊锡电镀所使用过的介质。
图8所示的试料6~8,是使用硫酸铜浴做为铜打底电镀浴时的验证例。硫酸铜浴是使用硫酸二价铜及硫酸为溶质,因应需要而添氯离子而成的电解液,因此试料6~8是分别以图8所记载之处理条件施以铜的电解打底电镀而形成第1铜膜14后,以和试料1及2相同的处理条件施以铜的电解电镀而形成第2铜膜15。此外,铜的电解打底电镀,是使用以锡电镀做为焊锡电镀所使用过的介质。
图9中展示了各试料1~8所形成之第2铜膜的厚度平均值、标准偏差以及变异系数。由图9可知,在进行铜的电解电镀前所进行的铜的电解打底电镀时,无论所使用的浴的种类,都可获得1.6μm左右的适当膜厚的第2铜膜。虽然图标中省略,进行铜的电解电镀前不进行的铜的电解打底电镀时,形成在基底膜上的铜膜膜厚是前述的一半左右且不均匀,标准偏差也大到将近成倍。
又,在使用焦磷酸铜浴的试料1中,于铜的电解打底电镀时从介质溶出锡量为对于1kg介质有34mg,相较于使用P比较高的焦磷酸铜浴的试料2中,于铜的电解打底电镀时从介质溶出锡量为对于1kg介质有451mg,可知试料2是较试料1更为增加了置换反应量,但之后的铜电解电镀当中,无论何者都能获得1.60μm或1.64μm的适当膜厚。
铜打底电镀浴BT11,虽然可适宜地使用前述焦磷酸铜浴或氰化铜浴或硫酸铜浴,但实际上,以对电镀前零部件C11伤害较小且对环境负荷少的焦磷酸铜浴,较为理想。
使用该焦磷酸铜浴时,图6中的P比设定为5.5~14,理想为6~10的范围。所述P比,是表示焦磷酸铜浴中{焦磷酸根(P2O7-2)的浓度(g/L)}/{铜离子(Cu2+)的浓度(g/L)},因此P比未满5.5时,会因焦磷酸根不足导致不溶性络盐的产生,P比超过14时,则因置换膜的生成速度太,快导致形成在介质M11表面及电镀前零部件C11的基底膜13表面的第1铜膜14的的密着性下降。此外,当P比在6~10的范围内时,可获得密着性高的第1铜膜14,且可抑制不溶性络盐的产生以及锡的溶出,因此可确保浴的寿命延长。
又,在试料1及2中,虽然使用焦磷酸二价铜当作铜盐,但只要是能产生铜离子(Cu2+)的,例如硫酸二价铜或醋酸二价铜或硝酸二价铜或氯化铜等其它铜盐都可取代它而使用。
如此,若根据前述的外部电极形成方法,就可获得一种芯片状电容器,其具有的外部电极是,在基底膜13表面上形成4层电镀膜,亦即,由电解打底电镀所成的第1铜膜14、电解电镀所成的第2铜膜15、电解电镀所成的镍膜16、电解电镀所成的焊锡膜17顺序形成而构成的外部电极。此一外部电极形成方法,除了适用于前述芯片状电容器以外的电子零部件,当然亦可适用于例如芯片状电阻器、芯片状电感器、芯片状电容阵列、芯片状电阻阵列、芯片状电感阵列等的外部电极的形成。
此外,由于即使将焊锡的电解电镀所使用过的介质M11,使用在电解打底电镀时,也能在该介质M11表面形成薄且均匀的铜膜,因此,可直接将该介质M11使用做为铜的电解电镀时的介质,因而较准备两种介质时,更能删减成本。况且,1种介质就能共享于各种电镀处理,可以避免使用两种介质时的两次选别作业,只需以一次选别作业就能进行一连串的电镀处理,因此可简化作业工程,进而达到提升生产效率的目的。
如以上详述,若根据本发明,则可提供能够藉由作业工程的简略化而达到删减成本的电子零部件的外部电极形成方法,以及具有使用该外部电极形成方法所形成的外部电极的电子零部件。
权利要求
1.一种电子零部件的外部电极形成方法,所述电子零部件的外部电极形成方法是在基底膜之表面上顺序地形成多层镀膜,其特征为,在基底膜上藉由电解打底电镀以形成第1铜膜,并在第1铜膜表面上藉由电解电镀形成第2铜膜,再于第2铜膜的表面上藉由电解电镀形成镍膜,再于镍膜表面上藉由电解电镀形成焊锡膜。
2.如权利要求1所述的电子零部件的外部电极形成方法,其特征为,铜之电解打底电镀浴,是使用焦磷酸铜浴、氰化铜浴及硫酸铜浴的任何一者。
3.如权利要求1所述的电子零部件的外部电极形成方法,其特征为,铜之电解打底电镀浴是使用焦磷酸铜浴,且以{焦磷酸根浓度(g/L)}/{铜离子浓度(g/L)}所代表的P比是设定在6~10的范围内。
4.一种电子零部件,所述电子零部件是具有在基底膜之表面上顺序形成多层镀膜的外部电极的电子零部件,其特征为,所述多层镀膜包括在基底膜上藉由电解打底电镀而形成的第1铜膜,及在第1铜膜表面上藉由电解电镀而形成的第2铜膜,及在第2铜膜的表面上藉由电解电镀而形成的镍膜,及在镍膜表面上藉由电解电镀而形成的焊锡膜。
全文摘要
本发明提供一种能够藉由作业工程的简略化而达到删减成本的电子零部件的外部电极形成方法。根据所述方法,将放入有电镀前零部件C11和介质M11的滚筒BT11投入铜打底电镀浴BT11进行电解打底电镀而在基底膜13表面形成第1铜膜14,将滚筒BT11取出并投入铜电镀浴BT12进行电解电镀而在第1铜膜14表面形成第2铜膜15,将滚筒BT11从铜电镀浴BT12取出再投入镍电镀浴BT13进行电解电镀而在第2铜膜15表面上形成镍膜16,将滚筒BT11从镍电镀浴BT13取出再投入焊锡电镀浴BT14进行电解电镀而再镍膜16表面上形成焊锡膜17。
文档编号H01C17/28GK1551259SQ20041003992
公开日2004年12月1日 申请日期2004年3月11日 优先权日2003年3月11日
发明者石原章次, 都筑圣, 石井康行, 行 申请人:太阳化学工业株式会社
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