专利名称：层叠型电子部件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种层叠型电子部件以及其制造方法，特别涉及一种使外部电极与多个内部电极电连接、并通过直接镀敷而形成的层叠型电子部件及其制造方法。
背景技术：
以层叠陶瓷电容器为代表的层叠型电子部件，一般具有层叠结构的部件主体，该部件主体包括例如由电介质陶瓷形成的层叠的多个功能材料层以及沿着功能材料层之间的界面所形成的多个层状的内部电极。在部件主体的例如一方以及另一方的端面上分别露出多个内部电极的各端部，将内部电极的各端部相互电连接就形成了外部电极。在形成外部电极时，一般将包含金属成分和玻璃成分的导电性糊剂涂敷在部件主体的端面上，然后通过烧结，由此首先形成糊剂电极层。糊剂电极层起到将内部电极相互电连接的作用。接下来，在糊剂电极层上形成以例如镍为主要成分的第一镀敷层，然后在其上面再形成以例如锡或金为主要成分的第二镀敷层。第二镀敷层用于确保焊锡湿润性，第一镀敷层起到在焊锡接合时防止焊接咬边的作用。如上所述，外部电极是典型地由糊剂电极层、第一镀敷层以及第二镀敷层这三层所构成的结构。但是，糊剂电极层的厚度大到数十Pm 数百ym。因此，为了将层叠型电子部件的尺寸控制在一定的规格值，就需要确保该糊剂电极层的体积，相应地就不得不采取不希望看到的减少用于确保静电电容的实效体积的方法。另一方面，由于镀敷层的厚度在数Pm 左右，假设能够仅以镀敷层构成外部电极的话，则能够更多地保持用于确保静电电容的实效体积。例如，日本特开昭63-169014号公报(专利文献I)中公开了以下内容，即针对部件主体的露出内部电极的侧壁面的整个面，以使在侧壁面露出的内部电极短路的方式通过无电解镀敷使导电性金属膜析出，将该导电性金属膜作为外部电极。但是，在专利文献I所记载的外部电极的形成方法中，由于对露出电极的端部进行直接镀敷，因此，有时会出现镀敷液沿着内部电极和绝缘体层之间的界面浸入部件主体中的情况。另外，有时也会出现镀敷液之外的水分浸入到部件主体中的情况。另一方面，出于强化成为外部电极的镀敷膜在部件主体上的固接力这一目的，有时会在镀敷工序之后在800°C左右以上的温度下进行热处理。在这种情况下，通常的话， 会通过热处理来蒸发并除去部件主体中的水分。但是,在镀敷工序之后,部件主体中的水分的排出路径被镀敷膜覆盖，因此，不仅会妨碍水分的排出，而且在镀敷膜上还会出现起泡 (blister)的问题。专利文献I JP特开昭63-169014号公报
发明内容
本发明的目的是提供一种能够解决上述问题的层叠型电子部件及其制造方法。
本发明首先面向于层叠型电子部件，其具有在内部形成有多个内部电极的层叠结构的部件主体；以及以与多个内部电极电连接的方式直接形成在部件主体的外表面上、 且成为外部电极的至少一部分的镀敷膜，各内部电极具有主要部和从主要部延长的引出部，在引出部的端部以与上述镀敷膜接触的方式形成有露出于部件主体的外表面的露出端。为了解决上述技术问题，这种层叠型电子部件的特征为，在各引出部形成有用于将露出端分割成多个部分的切槽，在部件主体的层叠方向上排列有在多个引出部所形成的多个切槽，在镀敷膜上形成有在切槽的位置处向层叠方向延长的狭缝。上述通过切槽而被分割的露出端的各部分的长度方向上的尺寸优选为0. 6mm以下。另外，切槽的开放端的宽度方向上的尺寸优选为IOiim以下。另外，外部电极优选还包括以填埋上述狭缝的状态形成在镀敷膜上的上层镀敷膜。本发明能够有效地用于以下的层叠型电子部件，其具有第一以及第二外部电极作为上述外部电极，作为上述内部电极而具有与第一外部电极电连接的多个第一内部电极和与第二外部电极电连接的多个第二内部电极，第一及第二外部电极和第一及第二内部电极的各露出端位于部件主体的一个面上。本发明也面向于层叠型电子部件的制造方法。本发明的层叠型电子部件的制造方法具有部件主体准备工序，用于准备层叠结构的部件主体，该层叠结构的部件主体的内部形成有多个内部电极；以及外部电极形成工序，用于以与多个内部电极电连接的方式在部件主体的外表面上直接形成成为外部电极的至少一部分的镀敷膜。在上述部件主体准备工序所准备的部件主体上形成的各内部电极具有主要部和从主要部延长的引出部，在引出部的端部，以与镀敷膜接触的方式形成露出于部件主体的外表面的露出端，在各引出部形成有用于将露出端分割成多个部分的切槽，在部件主体的层叠方向上排列有在多个引出部形成的多个切槽。上述外部电极形成工序包括镀敷工序，在该镀敷工序中，通过使在各露出端析出的镀敷析出物至少在层叠方向上生长，从而以在切槽的位置处形成向层叠方向延长的狭缝的方式形成镀敷膜。而且，本发明的制造方法具有热处理工序，用于在镀敷工序之后对部件主体进行热处理。上述外部电极形成工序优选还包括在热处理工序之后，一边填埋狭缝、一边在镀敷膜上形成上层镀敷膜的工序。(发明的效果)根据本发明，在内部电极的引出部形成将露出端分割成多个部分的切槽，其结果是，在镀敷膜上与该切槽的位置对应地形成狭缝。该狭缝能够成为水分的排出路径。因此， 当考虑到位于部件主体内部的水分排出路径的长度时，与在镀敷膜上没有形成狭缝的情况相比，如果像本发明这样在镀敷膜上形成狭缝，则能够进一步缩短水分排出路径的长度，在热处理时，能够从部件主体的内部很容易地排出水分。因此，根据本发明，热处理后的结果是，能够有效地抑制在镀敷膜上出现起泡的问题。在本发明中，如果通过上述切槽而被分割的露出端的各部分的长度方向上的尺寸为0. 6mm以下，则能够更加可靠地实现上述效果。另外，如果上述切槽的开放端的宽度方向上的尺寸在IOiim以下，则当以填埋镀敷膜的狭缝的状态在镀敷膜上形成上层镀敷膜时，变得容易以桥接基底的镀敷膜的狭缝的方式使上层镀敷膜镀敷生长。如上所述，如果外部电极还包括以填埋狭缝的状态形成在基底的镀敷膜上的上层镀敷膜，则各外部电极的表面不被分割，而被赋予一样的膜，因此，能够提高使用回流焊时的层叠型电子部件的安装性，特别是位置对准的精确度。
图I是表示本发明的一个实施方式的层叠型电子部件I中所具有的部件主体2 的内部结构的俯视图，(A)表示沿着第一内部电极5所在的面的剖面，(B)表示沿着第二内部电极6所在的面的剖面。图2是图I所示的部件主体2的正视图。图3是与图I(A)对应的俯视图，表示的是在部件主体2形成成为外部电极3 以及4的一部分的基底镀敷膜17以及18的状态，并且表示沿着第一内部电极5所在的面的剖面。图4是处于图3所示的阶段的部件主体2的正视图。图5是与图I(A)对应的俯视图，表示的是在图3所示的基底镀敷膜17以及18 上形成上层镀敷膜21以及22的状态，并且表示沿着第一内部电极5所在的面的剖面。图6是立体图，表示的是处于图5所示的阶段的部件主体2、即作为成品的层叠型电子部件I的外观。图中
I 层叠型电子部件
2 部件主体
3、4外部电极
5、6内部电极
7功能材料层
9、12引出部
10,13露出端
14侧面
15,16切槽
17,18基底镀敷膜
19,20狭缝
21,22上层镀敷膜
具体实施例方式首先，如图6所示，本发明的一个实施方式的层叠型电子部件I具有部件主体2，在
6部件主体2的外表面上形成第一以及第二外部电极3以及4。如图I以及图2所示，部件主体2在其内部形成多个第一内部电极5以及多个第二内部电极6。更详细地讲，部件主体2具有由层叠的多个功能材料层7构成的层叠结构，第一以及第二内部电极5以及6沿着功能材料层7之间的界面形成。第一内部电极5和第二内部电极6以在层叠方向上观察时呈交替配置。内部电极5以及6以例如镍为主要成分。当层叠型电子部件I构成陶瓷电容器时，功能材料层7由电介质陶瓷构成。另外， 层叠型电子部件I除此之外，还可以构成电感器、热敏电阻以及压电部件等。因此，根据层叠型电子部件I的功能，功能材料层7除了电介质陶瓷之外，还可以由磁性体陶瓷、半导体陶瓷、压电体陶瓷等构成，并且还可以由陶瓷以外的例如包含树脂的材料构成。如图I (A)所示，第一内部电极5具有主要部8和从主要部8延长的引出部9，在引出部9的端部形成露出于部件主体2的外表面的露出端10。如图I(B)所示，第二内部电极 6具有主要部11和从主要部11延长的引出部12，在引出部12的端部形成露出于部件主体 2的外表面的露出端13。在本实施方式中,第一内部电极5的露出端10和第二内部电极6 的露出端13以及第一和第二外部电极3和4都形成在部件主体2的一个侧面14上，但是， 这一情况不属于本发明的本质内容。因此，露出端或外部电极可以形成在部件主体2的任意的面上。在第一和第二内部电极5和6的引出部9和12的各自上分别形成用于将露出端 10以及13分别分割成多个部分的切槽15和16。另外，如图2所不，在多个第一内部电极 5的多个引出部9上形成的多个切槽15排列在部件主体2的层叠方向上。同样，在多个第二内部电极6的多个引出部12上形成的多个切槽16也排列在部件主体2的层叠方向上。切槽15以及16的形状在图中虽然为矩形，但也可以是例如三角形这样的其他形状。以下，通过弄清层叠型电子部件I的制造方法、特别是外部电极3以及4的形成方法，来弄清外部电极3以及4的结构。首先，在获得具有如上所述的结构的部件主体2之后，为了使内部电极5和6的露出端10和13充分露出，优选对部件主体2的表面实施研磨处理。接下来，如图3以及图4所示，成为外部电极3和4的基底的镀敷膜17和18直接形成在部件主体2的侧面14上。用于形成该基底镀敷膜17和18的镀敷方法，既可以是利用通电使镀敷液中的金属离子析出的电解镀敷法，也可以是使用还原剂进行析出的无电解镀敷法。基底镀敷膜17和18是通过以下方式形成的，即在部件主体2的内部电极5和6 各自的露出端10和13上使镀敷液中的金属离子析出，使该析出的镀敷析出物再生长，使内部电极5和6各自的相邻的露出端10以及13成为在层叠方向上桥接的状态，由此，形成基底镀敷膜17和18。此时，露出端10以及13分别通过切槽15和16被分断，因此，在切槽15以及16 的位置处，在露出端10以及13的从各边缘向侧面14延伸的方向上镀敷生长，除此之外，不形成镀敷膜。因此，在基底镀敷膜17以及18上分别形成狭缝19和20，该狭缝19和20在切槽15和16的位置处向层叠方向延伸。在图4中，狭缝19和20虽然是在沿着部件主体2的层叠方向延伸的状态下形成的，但是狭缝19和20也可以在中途的任意处断开。即，基底镀敷膜17以及18的各自通过狭缝19以及20划分开的各部分可以一部分相互连接。上述基底镀敷膜17以及18优选以例如铜为主要成分。因为铜显示出良好的导电性，并且在镀敷处理时具有良好的布散(throwing)性，因此，能够实现镀敷处理的效率化， 并且能够提高外部电极3以及4的相对于部件主体2的固接力。如图6所示，外部电极3以及4不仅形成在部件主体2的侧面14上，也形成到各自的边缘与侧面14相邻的一对主面上。由于能够有效地形成这种形态的外部电极3以及 4，因此，虽然图中没有显示，但也可以在部件主体2的主面的与侧面14相邻的端部上以及 /或者部件主体2的外层部上形成虚拟导体。这种虚拟导体虽然不会对电特性的显现有实质性的帮助，但是其会引起用于形成镀敷膜的金属离子的析出，并且发挥促进镀敷生长的作用。接下来，在进行清洗之后，对部件主体2进行热处理。作为热处理温度，例如采用 600°C以上，优选采用800°C以上的温度。该热处理的目的，不仅是为了强化基底镀敷膜17 以及18与部件主体2的固接力，而且是为了蒸发并除去部件主体2中的镀敷液等的水分。 应该蒸发并除去的水分的至少一部分通过形成在基底镀敷膜17以及18上的狭缝19以及 20被排出到外部。因此，与不形成这种狭缝的情况相比，能够更容易地将水分从部件主体2 的内部排出。因此，能够使镀敷膜17以及18难以出现起泡的问题。上述狭缝19以及20通过减小基底镀敷膜17以及18的连续延伸的部分的尺寸， 而缩短水分的排出路径，其结果是，发挥了更加提高水分的排出效果的作用。因此，为了更加提高水分的排出效果，有效的做法是使基底镀敷膜17以及18的通过狭缝19以及20而被分割的各部分的尺寸变得更小。为了使基底镀敷膜17以及18的通过狭缝19以及20而被分割的各部分的尺寸变得更小，可以将通过引出部9以及12的切槽15以及16而被分割的露出端10以及13的各部分的长度方向上的尺寸LI和L2 (参照图2)缩短。由后面要提到的实验例可知，通过切槽15以及16而被分割的露出端10以及13的各部分的长度方向上的尺寸LI以及L2都在0. 6mm以下，则对于提高水分的排出效果非常有效。另外，为了缩短通过切槽而被分割的露出端的各部分的长度方向上的尺寸，可以在一个引出部上形成多个切槽，而将露出端分割成3份以上。接下来，根据需要，如图5所示，在上述基底镀敷膜17以及18上分别形成上层镀敷膜21以及22。上层镀敷膜21以及22优选以填埋位于基底镀敷膜17以及18上的狭缝 19以及20的方式形成。上层镀敷膜21以及22由双层结构构成，其中，一层是由以例如镍为主要成分的镀敷层形成的焊锡阻挡层；另一层是为了赋予焊锡湿润性而在焊锡阻挡层上形成的由以锡或金为主要成分的镀敷层形成的焊锡湿润性赋予层。若如此形成上层镀敷膜21以及22，则外部电极3以及4的各自的表面不被分割而被赋予一样的膜，因此，由后面要提到的实验例可知，能够提高使用例如回流焊时的层叠型电子部件I的安装性，特别是能够提高位置对准的精确度。另外，在形成上层镀敷膜21以及22时，为了使以桥接基底镀敷膜21以及22的狭缝19以及20的方式镀敷生长上层镀敷膜21以及22的过程变得更加容易，由后面要提到的实验例可知，优选的做法是将在引出部9以及12形成的切槽15以及16的开放端的宽度方向尺寸W(参照图I)设为IOym以下，由此，使基底镀敷膜17以及18的狭缝19以及20的宽度方向上的尺寸更短。在形成上述的上层镀敷膜21以及22之后，进行清洗，完成层叠型电子部件I。并且，虽然图中所示的层叠型电子部件I是具有两个外部电极3以及4的双端子型部件，但是，本发明也适用于三端子以上的多端子型的层叠型电子部件。接下来，对为了确认本发明的效果而实施的实验例进行说明。在该实验例中，按照以下的工序制作了成为试样的层叠陶瓷电容器。(I)部件主体的准备(2)通过电解铜镀敷形成基底膜(3)热处理(4)通过电解镍镀敷形成上层镀敷膜(5)通过电解锡镀敷形成上层镀敷膜上述⑴ (5)的各工序的详细内容如下所示。(I)部件主体的准备作为具有如图I以及图2所示的结构的层叠陶瓷电容器用部件主体，分别准备了表I所示的试样I 5各自的部件主体。分别涉及试样I 5的部件主体都同样具有长度3. 2mm、宽度I. 6mm以及高度 1. 6mm，功能材料层由钛酸钡系电介质陶瓷形成，内部电极以镍作为主要成分,相邻的内部电极之间的功能材料层的厚度为6 iim，内部电极的层叠数为431。另外，在各自的试样I 5中，内部电极的引出部的切槽的开放端的宽度方向上的尺寸如表I的“切槽宽度”栏所示，通过露出端的切槽而被分割的各部分的长度方向上的尺寸如表I的“露出端长度”栏所示。表I的“露出端长度”中的“LI”以及“L2”对应于图2 所示的“LI”以及“L2”。另外，关于试样4，在引出部不形成切槽，因此，在表I中“切槽宽度”为 0，“LI” 为 lmm，“L2”S0mm。对于任何部件主体都是在烧结之后实施滚筒研磨，使内部电极的露出端充分露出。(2)通过电解铜镀敷形成基底镀敷膜接下来，对于各试样，将500个部件主体投入到容积300ml的水平旋转滚筒中，除此之外，还投入直径为0. 7mm的介质100ml，且一边使滚筒以圆周速度26m/分钟的速度旋转，一边实施了电解铜镀敷。在该电解铜镀敷中，首先使用以下的Cu触喷浴，并将电流密度设为0. 10A/dm2，直到获得大约I U m的膜厚为止，实施了 Cu触喷电镀。(Cu触喷浴) 焦磷酸铜14g/L 焦磷酸120g/L 草酸钾10g/L pH 8. 7 浴温25°C接下来，在实施由纯水进行的清洗之后，使用以下的Cu加厚浴，并将电流密度设为0. 30A/dm2，直到获得大约5 u m的膜厚为止，实施了 Cu加厚镀敷。(Cu 加厚浴)
上村工业社制造“ C 口 7 j 4卜工序” pH 8. 6 浴温55°C接下来，实施了利用纯水的清洗。在结束了上述的电解铜镀敷的阶段，对获得的基底镀敷膜进行了观察，其结果是， 在试样I 3以及5中，在形成于内部电极的引出部的切槽的位置处形成了向层叠方向延伸的狭缝。(热处理)接下来，在氮气氛中800°C的温度下实施了持续20分钟的热处理。在结束该热处理的阶段，如表I所示，评估了 “起泡发生率”。更详细地讲，对于各试样，在金属显微镜下对500个部件主体进行了观察，得到出现起泡的部件主体的数量，求出了发生起泡的部件主体的数量的比率作为“起泡发生率”。在此，发生起泡的部件主体被定义成在上述铜镀敷膜中，存在一个以上的直径为20iim以上的鼓起。(4)通过电解镍镀敷形成上层镀敷膜接下来，对于各试样，将30ml的部件主体投入到容积为300ml的水平旋转滚筒中， 除此之外，还投入直径为0. 7mm的焊锡球70ml，一边在滚筒旋转数20rpm的条件下进行旋
转，一边实施了电解镍镀敷。在该电解镍的镀敷中，使用瓦特浴(弱酸性Ni浴)，设浴温为60°C，pH为4. 2，电流密度为0. 20A/dm2，并且通电60分钟，获得膜厚大约4 y m的镍镀敷膜。接下来，实施了利用纯水的清洗。在结束上述电解镍镀敷的阶段，对于试样I 3以及5，评估了是否通过镍镀敷膜实现了对基底镀敷膜的狭缝进行填埋的桥接，其结果显示在表I的“通过镍镀敷膜进行的桥接”栏中。在“通过镍镀敷膜进行的桥接”栏中，“〇”表示实现了桥接，“ X ”表示没有实现桥接。(5)通过电解锡镀敷形成上层镀敷膜接下来，使用石原制药公司制造的“NB-RZS”作为电解锡镀敷浴，设浴温为30°C， pH为4. 5，电流密度为0. 10A/dm2,并且通电60分钟，获得膜厚大约为4 y m的锡镀敷膜，除此之外，还在与上述电解镍镀敷相同的装置以及条件下实施了电解锡镀敷。接下来，实施了利用纯水的清洗。对于涉及如上所述所获得的各试样的层叠陶瓷电容器，如表I所示，评估了 “自动校准性”。“自动校准性”的判断方法如下将层叠陶瓷电容器从基板的焊盘(land)的中心向长度方向错开0. 15mm而设置，观察回流焊后的层叠陶瓷电容器的位置，如果层叠陶瓷电容器没有回到基板的焊盘的中心，则判断为不合格，在表I中，当在50个中有一个以上的层叠陶瓷电容器被判断为不合格时用“ X ”表示，除此之外的情况用“〇”表示。表I
权利要求
1.一种层叠型电子部件，具有层叠结构的部件主体，其内部形成有多个内部电极；以及镀敷膜，其以与多个上述内部电极电连接的方式直接形成在上述部件主体的外表面上，且成为外部电极的至少一部分，各上述内部电极具有主要部和从上述主要部延长的引出部，在上述引出部的端部以与上述镀敷膜接触的方式形成有露出于上述部件主体的外表面的露出端，在各上述引出部形成有用于将上述露出端分割成多个部分的切槽，在上述部件主体的层叠方向上排列有在多个上述引出部所形成的多个上述切槽，在上述镀敷膜上形成有在上述切槽的位置处向上述层叠方向延长的狭缝。
2.根据权利要求I所述的层叠型电子部件，其中，通过上述切槽而被分割的上述露出端的各部分的长度方向上的尺寸为0. 6mm以下。
3.根据权利要求I或2所述的层叠型电子部件，其中，上述切槽的开放端的宽度方向上的尺寸为IOiim以下。
4.根据权利要求I至3的任意一项所述的层叠型电子部件，其中，上述外部电极还包括上层镀敷膜，其以填埋上述狭缝的状态形成在上述镀敷膜上。
5.根据权利要求I至4的任意一项所述的层叠型电子部件，其中，上述外部电极具有第一以及第二外部电极，上述内部电极具有与上述第一外部电极电连接的多个第一内部电极和与上述第二外部电极电连接的多个第二内部电极，上述第一以及第二外部电极、和上述第一以及第二内部电极的各上述露出端位于上述部件主体的一个面上。
6.一种层叠型电子部件的制造方法，具有部件主体准备工序，用于准备层叠结构的部件主体，该层叠结构的部件主体的内部形成有多个内部电极；以及外部电极形成工序，用于以与多个上述内部电极电连接的方式在上述部件主体的外表面上直接形成成为外部电极的至少一部分的镀敷膜，在上述部件主体准备工序所准备的上述部件主体上形成的各上述内部电极具有主要部和从上述主要部延长的引出部，在上述引出部的端部，以与上述镀敷膜接触的方式形成露出于上述部件主体的外表面的露出端，在各上述引出部形成有用于将上述露出端分割成多个部分的切槽，在上述部件主体的层叠方向上排列有在多个上述引出部所形成的多个上述切槽，上述外部电极形成工序包括镀敷工序,在该镀敷工序中，通过使在各上述露出端析出的镀敷析出物至少在上述层叠方向上生长，从而以在上述切槽的位置处形成向上述层叠方向延长的狭缝的方式形成上述镀敷膜，上述外部电极形成工序还包括在进行上述镀敷工序之后，对上述部件主体进行热处理的热处理工序。
7.根据权利要求6所述的层叠型电子部件的制造方法，其中，上述外部电极形成工序还包括在上述热处理工序之后，一边填埋上述狭缝、一边在上述镀敷膜上形成上层镀敷膜的工序。
全文摘要
一种层叠型电子部件及其制造方法。若使在部件主体的多个内部电极的露出端析出的镀敷析出物生长，而在形成成为外部电极的至少一部分的镀敷膜后进行热处理，则虽会蒸发并除去部件主体中的镀敷液等水分，但因镀敷膜的存在，不仅会妨碍水分的排出，而且会在镀敷膜上产生起泡。在内部电极(5)和(6)的引出部(9)和(12)上形成用于将露出端(10)和(13)分割成多个部分的切槽(15)和(16)。由此，在镀敷膜(17)和(18)上，形成在切槽(15)和(16)的位置处向层叠方向延长的狭缝(19)和(20)。狭缝(19)和(20)提供水分的排出路径，在热处理时，使水分更容易从部件主体(2)的内部排出，且使镀敷膜(17)和(18)难以产生起泡。
文档编号H01G4/30GK102592826SQ20111044352
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年1月5日
发明者元木章博, 小川亘, 小川诚, 山本洋司, 猿喰真人, 竹内俊介 申请人:株式会社村田制作所