JPH0529176A

JPH0529176A - 電子部品の端子電極

Info

Publication number: JPH0529176A
Application number: JP3179761A
Authority: JP
Inventors: Koji Amano; 弘司天野
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 1993-02-05

Abstract

(57)【要約】【目的】長期間の保管や劣悪環境下での保管を行っても
端子電極のはんだ濡れ性が劣化しない電子部品の端子電
極を提供することである。【構成】セラミック製本体１０に内部電極１１を形成
し、セラミック製本体１０の一対の側端面に設けた端子
電極１２が、セラミックとの密着強度を持つ性質を有す
る金属からなる第１外部電極層１３と、はんだ耐熱性を
有する金属からなる第２外部電極層１４と、はんだ濡れ
性を有する金属からなる第３外部電極層１５と、はんだ
濡れ性の劣化を防止する金属からなる第４外部電極層１
６との４層構造である。【作用】４層構造により、端子電極１２のはんだ濡れ性
が劣化しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミック製本体を有
する、積層セラミックコンデンサ、抵抗、ダイオード、
トランジスタ等の電子部品の端子電極に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品として積層セラミックコンデン
サを例にすると、この種のコンデンサは一般に図５と図
６に示すような構造である。このコンデンサは、六面体
であるセラミック製本体５０と、セラミック製本体５０
を複数のセラミック層状に仕切る複数枚の内部電極５１
と、内部電極５１に導通すると共にセラミック製本体５
０の一対の側端面と側端面の回りの４面の一部分とに設
けた端子電極５２とを有する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかるコンデンサの端
子電極は、一般に、Ａｇ又はＡｇ／Ｐｄからなる厚膜
と、Ｎｉメッキ層と、はんだメッキ層とからなる。しか
しながら、端子電極の最表層の金属膜がＡｇ又はＡｇ合
金を主成分としているため、コンデンサの保管環境が悪
かったり（例えば腐食性ガスの雰囲気下に置く）、保管
期間が長かったりすると、Ａｇが硫化して端子電極のは
んだ濡れ性が劣化する恐れがある。はんだ濡れ性の劣化
はコンデンサを基板に実装し難くなる等の不具合を招
く。このことは、積層セラミックコンデンサに限ること
ではなく、セラミック製本体を有する一般の電子部品
〔抵抗、ダイオード、トランジスタ等（チップ型、リー
ド付型を含む）〕にも当て嵌まることである。

【０００４】従って、本発明の目的は、長期間の保管や
劣悪環境下での保管を行っても端子電極のはんだ濡れ性
が劣化しない電子部品の端子電極を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の電子部品の端子電極は、セラミック製本体
に順に設けた、セラミックとの密着強度を持つ性質を有
する金属からなる第１外部電極層と、はんだ耐熱性を有
する金属からなる第２外部電極層と、はんだ濡れ性を有
する金属からなる第３外部電極層と、はんだ濡れ性の劣
化を防止する金属からなる第４外部電極層との４層構造
であることを特徴とする。この構成により、端子電極の
最外層がはんだ濡れ性の劣化を防止する作用を有するた
め、長期間や悪環境下での保管でも、端子電極中の主成
分であるＡｇの硫化によるはんだ濡れ性の劣化は起こら
ない。

【０００６】本発明の端子電極において、最内層である
第１外部電極層はセラミックとの密着強度を持つ性質を
有する金属からなる。この第１外部電極層は、セラミッ
クとの密着強度を持つ性質を有する金属がセラミック製
本体の端子電極形成面の表層に、好適には物理的蒸発凝
縮法によって打ち込まれた界面混合層であり、ファン・
デル・ワールスエネルギーによりセラミック製本体に強
く接合する。第１外部電極層を構成する金属としては、
セラミックよりも表面エネルギーが小さくて、セラミッ
クに付着し易いものがよく、Ｃｒ、Ｍｎが例示され、セ
ラミックの種類に応じて適宜選定すればよい。

【０００７】第１外部電極層上に設ける第２外部電極層
の構成材料となるはんだ耐熱性を有する金属としては、
Ｎｉ、Ｃｕ、それらの合金等があり、第３外部電極層の
構成材料となるはんだ濡れ性を有する金属としては、Ｓ
ｎ、Ａｇ、Ａｇの合金、はんだ合金等があり、それぞれ
任意に選択する。更に、最外層となる第４外部電極層の
材料としては、はんだ濡れ性の劣化を防止する限り特定
されず、はんだ合金、、Ｓｎ、Ｓｎの合金等がある。

【０００８】これらの金属からなる４層構造の端子電極
を形成するに先立って、前処理としてセラミック製本体
の表層をエッチングし、表層に凹凸面を形成しておく
と、第１外部電極層との密着強度が一層高まるアンカー
効果が得られる。端子電極の形成方法は、上記第１〜第
４外部電極層をセラミック製本体に順に形成できれば特
定されない。これら層のうち、第１〜第３外部電極層ま
では、物理的蒸発凝縮法を採用するのが好ましい。この
物理的蒸発凝縮法には、スパッタリング、真空蒸着又は
プラズマ溶射がある。

【０００９】物理的蒸発凝縮法を用いて形成した第１〜
第３外部電極層からなる金属皮膜の厚さは１〜２μｍと
極めて薄くできる。この３層構造の薄膜上に更に第４外
部電極層を設けても、４層構造の端子電極の厚さ（図２
の寸法ａ）は１．０〜１００μｍとなり、Ａｇ又はＡｇ
／Ｐｄからなる従来の端子電極の厚さ（図６の寸法ｂ）
５０〜１００μｍと比べ、端子電極の厚さを広範囲に設
定できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の電子部品の端子電極を実施例
に基づいて説明する。図１及び図２は電子部品として積
層セラミックコンデンサを示し、図１はその斜視図を、
図２は図１の線Ａ−Ａにおける断面図を示す。このコン
デンサは、六面体のセラミック製本体１０と、セラミッ
ク製本体１０をセラミック層状に仕切る複数枚の内部電
極１１と、内部電極１１に導通する４層構造の端子電極
１２とを有する。

【００１１】この実施例では、端子電極１２は、セラミ
ック製本体１０の一対の側端面のみに設けてあり、その
側端面に第１外部電極層１３、第２外部電極層１４、第
３外部電極層１５、及び第４外部電極層１６を順に設け
た４層構造である。端子電極１２の厚さａは、前述した
ように１．０〜１００μｍである。但し、図２では４層
構造を明瞭にするために各外部電極層を拡大して示して
あり、セラミック製本体１０の寸法からすれば端子電極
１２の厚さａは極小である。

【００１２】次に、上記４層構造の端子電極１２を有す
るコンデンサの製造例を、端子電極の形成を中心に簡潔
に述べる。実施例１まずＢａＴｉＯ₃等のセラミック誘電体と、エチルセル
ロース、アクリル樹脂、可塑剤等の結合剤と、溶媒とを
混合・分散させて調製したスラリーから、ドクターブレ
ード法等によって１５〜５０μｍの厚さのシートを得
る。次に、Ａｇ、Ａｇ／Ｐｄ、又はＰｄ等の貴金属粉末
に、エチルセルロース等の結合剤とミネラルスピリット
等の溶媒とを混合し、粉砕・分散させて得られた内部電
極材を用いて、スクリーン印刷等によりシート上に内部
電極を形成する。これを、プレスにより加圧・加温して
積層した後、所定寸法に切断し、脱バインダー処理及び
焼成を行う。これにより、内部電極を有するセラミック
焼結体が作製される。

【００１３】次いで、端子電極を形成するのであるが、
その前処理として前記アンカー効果を得るためにセラミ
ック焼結体の表層をエッチングし、表層を凹凸面にす
る。ここでは、端子電極を形成する方法として物理的蒸
発凝縮法のスパッタリングを用いる。スパッタリングで
は、Ａｒ等の中性ガス中においてグロー放電により加速
された中性イオンによりたたき出されたターゲット材
（端子電極材の金属）をセラミック焼結体の端子電極形
成面に打込む。

【００１４】それには、セラミック焼結体を既知のスパ
ッタリング装置に入れて、まずセラミックに対する密着
強度の高いクロムのスパッタリングを行うことにより、
焼結体の端子電極形成面にクロムからなる第１外部電極
層１３を形成する。次に、同じスパッタリング装置に
て、はんだ耐熱性を有するニッケルのスパッタリングを
行うことにより、第１外部電極層１３の表面にニッケル
からなる第２外部電極層１４を形成する。更に、同装置
で、はんだ濡れ性を有する銀のスパッタリングを行うこ
とにより、第２外部電極層１４の表面に銀からなる第３
外部電極層１５を形成する。そして、同様に、はんだ濡
れ性の劣化を防止するはんだ合金のスパッタリングを行
って、第３外部電極層１５上にはんだ合金からなる第４
外部電極層１６を形成する。これにより、４層構造の端
子電極が作製される。なお、スパッタリングに際して
は、焼結体の端子電極形成面以外の面を適当な治具等に
よって覆っておき、不要な端子電極が形成されないよう
にすることが望ましい。

【００１５】実施例２４層構造の端子電極のうち、第１〜第３外部電極層１３
〜１５までは、上記実施例１と同様にスパッタリングに
よって形成する。これで得られた素体１０を１００〜２
００℃に余熱して、図３に示すように適当な槽２０に入
れたフラックス２１を素体１０の端子電極面に付着させ
る。この後、図４において、槽３０に入れた溶融はんだ
３１をヒータ内蔵の転写板４０の一方側に薄く転写す
る。そして、更に転写板４０のはんだ４１を素体１０の
端子電極面に薄く転写し、これを他方の端子電極面にも
同様に行い、この転写膜を第４外部電極層１６とする。
なお、端子電極が側端面以外にも存在する場合は、転写
板４０を２枚使用して同様の操作を行えばよい。

【００１６】実施例３実施例２と同様に、第１〜第３外部電極層１３〜１５を
実施例１のスパッタリングによって形成する。この素体
の端子電極面にフラックスを付けずに、実施例２の溶融
はんだの代わりにクリームはんだを使用すると共に、ヒ
ータ無しの転写板を用いて、実施例２と同様に素体の端
子電極面にクリームはんだを転写する。その後、オーブ
ン又はコンベア式オーブン等にてクリームはんだを溶融
させて、薄膜の第４外部電極層１６を形成する。

【００１７】実施例４第１及び第２外部電極層１３、１４を実施例１に示すス
パッタリングによって形成し、はんだメッキによって錫
からなる第３外部電極層１５を形成する。この場合、は
んだメッキ時に各層１３、１４のクロム層、ニッケル層
の遮蔽により、メッキ液の浸入を防止できることから、
既知のはんだメッキ工法で得られるメッキ端子の利点を
活かすと共に、メッキ液浸入による絶縁劣化を防止でき
る。更に第４外部電極層１６は、上記実施例１〜３に開
示の方法にて形成すればよい。

【００１８】なお、上記実施例１では、第１〜第３外部
電極層をスパッタリングによって形成したが、真空蒸着
又はプラズマ溶射によって形成してもよいことは言うま
でもない。又、第１〜第４外部電極層を順に構成する金
属は上記クロム、ニッケル、銀（又は錫）、はんだ合金
以外の金属をそれぞれ用いてもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明の電子部品の端子電極は、以上説
明したように構成されるので、下記の効果を有する。（１）端子電極の表層の主成分であるＡｇの硫化等の現
象が発生しないため、はんだ濡れ性の劣化が起こらな
い。（２）端子電極の最外層（第４外部電極層）は、はんだ
濡れ性と耐腐食性を備えていればよいため薄層でも構わ
ず、スパッタリング等の物理的蒸発凝縮法を用いて形成
しても、必要な厚さにするのに長時間を要しない。（３）温度、迷走電流下にて発生するマイグレーション
を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る積層セラミックコンデ
ンサの斜視図である。

【図２】図１に示すコンデンサの線Ａ−Ａにおける断面
図である。

【図３】本発明の実施例２に係る製造例の一工程を示す
説明図である。

【図４】本発明の実施例２に係る製造例の別工程を示す
説明図である。

【図５】従来例に係る積層セラミックコンデンサの斜視
図である。

【図６】図５に示すコンデンサの線Ｂ−Ｂにおける断面
図である。

【符号の説明】

１０セラミック製本体１１内部電極１２４層構造の端子電極１３第１外部電極層１４第２外部電極層１５第３外部電極層１６第４外部電極層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック製本体を有する電子部品の端子
電極が、セラミック製本体に順に設けた、セラミックと
の密着強度を持つ性質を有する金属からなる第１外部電
極層と、はんだ耐熱性を有する金属からなる第２外部電
極層と、はんだ濡れ性を有する金属からなる第３外部電
極層と、はんだ濡れ性の劣化を防止する金属からなる第
４外部電極層との４層構造であることを特徴とする電子
部品の端子電極。
【請求項２】前記電子部品は、セラミック製本体の内部
に複数枚の内部電極を形成し、この内部電極を端子電極
に導通させた積層セラミックコンデンサであることを特
徴とする請求項１記載の電子部品の端子電極。
【請求項３】前記４層構造の端子電極のうち、第１〜第
３外部電極層までは物理的蒸発凝縮法により形成された
ものであることを特徴とする請求項１又は２記載の電子
部品の端子電極。