專利名稱：陶瓷電子部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備陶瓷素體的陶瓷電子部件。
技術(shù)背景現(xiàn)有的陶瓷電子部件，已知具備陶瓷素體以及配置于該陶瓷素體上的外部電極(例如，參照日本特開2002-246207號(hào)公報(bào))。在特開 2002-246207號(hào)公報(bào)中所記載的陶瓷電子部件中，通過將以Ag為主體 的電極膏涂布于陶瓷素體，燒結(jié)該電極膏而形成外部電極。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種電子部件，其具備的外部電極具有良 好的焊料潤(rùn)濕性、耐焊料腐蝕性、耐沖擊性、以及熱循環(huán)環(huán)境下的連 接可靠性。本發(fā)明的發(fā)明者們對(duì)具有良好的焊料潤(rùn)濕性、耐焊料腐蝕性、耐 沖擊性、以及熱循環(huán)環(huán)境下的連接可靠性的外部電極進(jìn)行了銳意的研 究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以下的事實(shí)。在通過將含有金屬粉末以及玻璃粉末的導(dǎo)電膏燒結(jié)于陶瓷素體上 而形成外部電極的情況下，由玻璃粉末軟化而熔融成的玻璃物質(zhì)，在 外部電極的內(nèi)側(cè)(陶瓷素體側(cè))形成玻璃相和金屬相混合存在的區(qū)域。 在玻璃相和金屬相混合的區(qū)域，附著于陶瓷素體的外表面上的玻璃物 質(zhì)起到了錨定(anchor)的作用，提高了陶瓷素體和外部電極的連接強(qiáng) 度，并提升了耐沖擊性。在導(dǎo)電膏中所含有的金屬粉末為Ag的情況下，由于外部電極中所 含有的Ag容易被焊料潤(rùn)濕，因而提高了焊料潤(rùn)濕性。然而，在外部電 極含有Ag的情況下，發(fā)生外部電極中所含有的Ag溶出于熔融的焊料， 外部電極部分地消失的所謂的焊料腐蝕，耐焊料腐蝕性惡化。在導(dǎo)電膏中所含有的金屬粉末為Pt的情況下，由于外部電極中所含有的Pt容易被焊料潤(rùn)濕，因而提高了焊料潤(rùn)濕性。外部電極中所含 有的Pt幾乎不溶出于熔融的焊料，從而也提高了耐焊料腐蝕性。然而， 在外部電極含有Pt的情況下，在熱循環(huán)環(huán)境下，在焊料和外部電極之 間產(chǎn)生裂紋，破壞了焊料和外部電極之間的物理連接以及電連接，從 而降低了連接的可靠性。對(duì)于在焊料和外部電極之間產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象，有如下的考慮。當(dāng) 焊料和外部電極相接時(shí)，在焊料和外部電極的界面附近(焊料與外部電極的接合部)，由焊料中所含有的Sn和外部電極中所含有的Pt形成 金屬間化合物。從結(jié)晶構(gòu)造而言，該Sn和Pt的金屬間化合物是道爾 頓(Daltonide)型金屬間化合物，通常堅(jiān)硬且具有脆的性質(zhì)。因此， 在伴隨著熱循環(huán)的反復(fù)應(yīng)力起作用時(shí)，在Sn和Pt的金屬間化合物存 在的上述接合部產(chǎn)生裂紋。在外部電極含有Ag以替代Pt的情況下，當(dāng)焊料和外部電極相接 時(shí)，在上述接合部，由焊料中所含有的Sn和外部電極中所含有的Ag 形成Sn和Ag的金屬間化合物。該Sn和Pt的金屬間化合物是貝陀立 (Berthollide)型金屬間化合物，通常柔軟且具有延展性。因此，能夠 在上述接合部抑制裂紋的產(chǎn)生。Pt和Ag的金屬間化合物也是貝陀立型金屬間化合物，與Sn和Ag 的金屬間化合物同樣，柔軟且具有延展性。鑒于相關(guān)的研究結(jié)果，本發(fā)明涉及的陶瓷電子部件具備陶瓷素體 和配置于陶瓷素體上的外部電極，外部電極具有第1電極層和第2電 極層。其中，第l電極層形成于陶瓷素體的外表面上，含有Ag以及玻 璃物質(zhì)，第2電極層形成于第1電極層上，含有Pt，并在多處形成有 到達(dá)第1電極層的孔。在本發(fā)明涉及的陶瓷電子部件中，由于外部電極的的第1電極層 含有玻璃物質(zhì)，因而陶瓷素體和外部電極(第1電極層)的連接強(qiáng)度 升高，提高了外部電極的耐沖擊性。由于第2電極層含有Pt，因而提 高了第2電極層的焊料潤(rùn)濕性和耐焊料腐蝕性。在第2電極層上，在多處形成有到達(dá)第1電極層的孔。因此，當(dāng) 使焊料附著于第2電極層上并使該焊料熔融時(shí)，所熔融的焊料通過形 成于第2電極層的孔而到達(dá)第1電極層，與該第1電極層相接。當(dāng)焊4料與第1電極層相接時(shí)，在焊料和第1第電極層的界面附近，形成焊料中所含有的Sn和第1電極層中所含有的Ag的金屬間化合物。所以，在熱循環(huán)環(huán)境下，在焊料和外部電極(第1電極層)之間不產(chǎn)生裂紋， 從而提高了外部電極的連接可靠性。本發(fā)明中，由于第l電極層含有Ag、第2電極層含有Pt，因而在 第1電極層與第2電極層的界面附近形成有Pt和Ag的金屬間化合物。 所以，在熱循環(huán)環(huán)境下，在第1電極層和第2電極層之間不產(chǎn)生裂紋， 從而提高了外部電極的連接可靠性。優(yōu)選還具備形成于第2電極上且由焊料形成的突起狀電極。優(yōu)選還具備配置于陶瓷素體內(nèi)，含有Pd，并與第l電極層連接的 內(nèi)部電極，第1電極層還含有Pd。在內(nèi)部電極含有Pd，第1電極層含有Ag的情況下，由于Ag向 Pd擴(kuò)散的速度與Pd向Ag擴(kuò)散的速度不同，因而，內(nèi)部電極延伸，從 而顯著地從陶瓷素體的外表面突出。這樣，當(dāng)內(nèi)部電極從陶瓷素體的 外表面突出時(shí)，陶瓷素體和第1電極層的緊密結(jié)合性有可能降低，陶 瓷素體和第1電極層的結(jié)合強(qiáng)度也有可能降低。而當(dāng)?shù)?電極層含有 Pd時(shí)，能夠抑制內(nèi)部電極向陶瓷素體的外表面突出，防止陶瓷素體和 第1電極層的結(jié)合強(qiáng)度下降。優(yōu)選第1電極層是通過燒結(jié)含有Ag粉末以及玻璃粉末的導(dǎo)電膏而 形成的燒結(jié)電極層。優(yōu)選第2電極層是通過燒結(jié)含有Pt粉末的導(dǎo)電膏而形成的燒結(jié)電 極層。本發(fā)明可以提供一種電子部件，其具備的外部電極具有良好的焊 料潤(rùn)濕性、耐焊料腐蝕性、耐沖擊性、以及熱循環(huán)環(huán)境下的連接可靠 性。本發(fā)明通過以下給出的詳細(xì)說明和參照附圖將會(huì)變得更加清楚， 但是，這些說明和附圖僅僅是為了說明本發(fā)明而舉出的例子，不能被 認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限定。以下給出的詳細(xì)說明將會(huì)更加清楚地表述本發(fā)明的應(yīng)用范圍。但 是，這些詳細(xì)說明和特殊實(shí)例只是為了舉例說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方 案而舉出的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然能夠理解本發(fā)明的各種變化和修5改都在本發(fā)明的宗旨和范圍內(nèi)。


圖1是第1實(shí)施方式涉及的層疊芯片變阻器的構(gòu)成的立體示意圖。 圖2是第1實(shí)施方式涉及的層疊芯片變阻器的構(gòu)成的立體示意圖。圖3是沿圖i的in-ni線的剖面構(gòu)成的示意圖。圖4是沿圖3的IV-IV線的剖面構(gòu)成的示意圖。圖5是沿圖4的V-V線的剖面構(gòu)成的示意圖。圖6是用于說明外部電極以及突起狀電極的構(gòu)成的模式圖。圖7是圖1所示的層疊芯片變阻器的等效電路的示意圖。圖8是層疊芯片變阻器的制造程序的流程圖。圖9是制造層疊芯片變阻器的示意圖。圖10是第2實(shí)施方式涉及的層疊芯片變阻器的剖面構(gòu)成的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。其中，在 說明時(shí)，用同一符號(hào)表示同一要素或具有相同功能的要素，省略重復(fù) 的說明。(第1實(shí)施方式)圖1與圖2是第1實(shí)施方式涉及的層疊芯片變阻器的構(gòu)成的立體示意圖。圖3是沿圖i的ni-ni線的剖面構(gòu)成的示意圖。圖4是沿圖3的IV-IV線的剖面構(gòu)成的示意圖。圖5是沿圖4的V-V線的剖面構(gòu)成的示意圖。圖1 圖5所示的層疊芯片變阻器MV1是專門為了滿足對(duì)于筆記 本電腦和手機(jī)等小型電子器械的高密度安裝的要求，利用回流焊 (reflow)將設(shè)置于安裝面?zhèn)鹊暮噶贤箟K安裝在安裝基板(圖中未顯示) 上的變阻器元件，即所謂的對(duì)應(yīng)于BGA (球柵陣列)封裝的變阻器元件。如圖所示，層疊芯片變阻器MV1具備大致為長(zhǎng)方體狀的變fe器素 體ll、兩個(gè)連接導(dǎo)體41、 4個(gè)外部電極51、以及突起狀電極53。變阻器素體11具有一對(duì)相互相對(duì)的一對(duì)主面13、 15作為外表面。各連接 導(dǎo)體41配置于變阻器素體11的一個(gè)主面13上。各外部電極51配置 于變阻器素體11的另一個(gè)主面15上。主面15是與安裝有層疊芯片變 阻器MV1的面相對(duì)的面。變阻器素體11的外表面中從連接導(dǎo)體41以 及外部電極51露出的部分被絕緣保護(hù)層(圖中未顯示)覆蓋。絕緣保 護(hù)層可以通過使釉玻璃(例如，由Si02、 ZnO、 B、八1203等形成的玻 璃)附著，在規(guī)定的溫度下燒結(jié)而形成。變阻器素體11構(gòu)成為具有電壓非線性(nonlinear voltage-current characteristics)(以下稱為"變阻器特性")的多個(gè)變阻器層層疊而成的 層疊體，被設(shè)定為例如長(zhǎng)lmm、寬lmm、厚度0.5mm。在實(shí)際的層疊 芯片變阻器MV1中，多層變阻器層一體化至相互的邊界難以分辨的程 度。變阻器素體ll是由半導(dǎo)體陶瓷形成的陶瓷素體。變阻器層的每層厚度為，例如5 60(am。變阻器層以ZnO為主要 成分，并含有稀土類元素Pr和堿土類金屬元素Ca為次要成分。變阻 器層含有例如Co、 Cr、 Si、 K、 Al等作為其它次要成分。對(duì)各變阻器 層的ZnO的含量沒有特別的限定，但優(yōu)選在以變阻器層的全部材料為 100原子量％的情況下，ZnO的含量為69.0原子量％ 99.8原子量％。在這樣的變阻器素體11的內(nèi)部，4對(duì)內(nèi)部電極對(duì)21被配置為2行 X2列的矩陣狀。各內(nèi)部電極對(duì)21由大致呈矩形的第1內(nèi)部電極23 和第2內(nèi)部電極33構(gòu)成，被設(shè)定為例如厚度0.5 5pm。第1內(nèi)部電極 23在變阻器層的面內(nèi)方向上延伸，第1內(nèi)部電極23的一端露出于變阻 器素體11的主面13，第1內(nèi)部電極23的另一端位于從變阻器素體11 的主面15僅相距規(guī)定距離的內(nèi)側(cè)。第2內(nèi)部電極33被配置為與第1內(nèi)部電極23大致平行。第2內(nèi) 部電極33的一端露出于變阻器素體11的主面15，第2內(nèi)部電極33的 另一端位于從變阻器素體11的主面13僅相距規(guī)定距離的內(nèi)側(cè)。如圖3 及圖5所示，從變阻器素體11的側(cè)面看，第1內(nèi)部電極23與第2內(nèi) 部電極33被配置為互不相同，其大致一半的區(qū)域呈相互相對(duì)的狀態(tài)。在第1內(nèi)部電極23與第2內(nèi)部電極33之間，至少存在著一層變 阻器層。第1內(nèi)部電極23與第2內(nèi)部電極33相互電絕緣。第1內(nèi)部 電極23與第2內(nèi)部電極33以Pd作為主要成分，含有例如Ag作為歡要成分。如圖1及圖3所示，連接導(dǎo)體41大致呈例如長(zhǎng)邊為0.8mm、短邊 為0.4mm的長(zhǎng)方形，配置于變阻器素體11的主面13側(cè)。各連接導(dǎo)體 41覆蓋4個(gè)內(nèi)部電極對(duì)中并列位于變阻器層的層疊方向的兩個(gè)內(nèi)部電 極對(duì)21的第1內(nèi)部電極23露出于變阻器素體11的主面13的部分。 由此，上述的第1內(nèi)部電極23、 23彼此通過連接導(dǎo)體41而相互電連 接。連接導(dǎo)體41含有金屬和玻璃物質(zhì)。連接導(dǎo)體41含有金屬Ag以及 Pd。連接導(dǎo)體41是通過燒結(jié)含有金屬粉末(Ag-Pd合金粉末)以及玻 璃粉末的導(dǎo)電膏而形成的燒結(jié)電極層。第1電極層51a的厚度，例如 為卜20拜。如圖2及圖4所示，外部電極51大致呈例如邊長(zhǎng)為0.4mm的正方 形，與內(nèi)部電極21相對(duì)應(yīng)，在變阻器素體11的主面15側(cè)配置成2行 X2列的矩陣狀。各外部電極51分別覆蓋內(nèi)部電極對(duì)21的第2內(nèi)部電 極33露出于變阻器素體11的主面15的部分。由此，外部電極51與 第2內(nèi)部電極33相互電連接。如圖6所示，外部電極51具有第1電極層51a和第2電極層51b。 圖6是用于說明外部電極以及突起狀電極的構(gòu)成的模式圖。第1電極層51a形成于變阻器素體11的主面15上，含有金屬以 及玻璃物質(zhì)。第1電極層51a含有金屬Ag以及Pd。第1電極層51a 是通過燒結(jié)含有金屬粉末(Ag-Pd合金粉末)以及玻璃粉末的導(dǎo)電膏而 形成的燒結(jié)電極層。第l電極層51a的厚度，例如為l 20pm。第2電極層51b形成于第1電極層51a上且含有Pt。第2電極層 51b是通過燒結(jié)含有Pt粉末的導(dǎo)電膏而形成的燒結(jié)電極層。第2電極 層51b也可以含有玻璃物質(zhì)。在第2電極層51b上，在多處形成有到 達(dá)第1電極層51a的孔51c。如圖2及圖3所示，在第2電極層51b的 背側(cè)的大致中央的部分，分別設(shè)有形成有半球狀的突起狀電極53的電 極形成部52。第2電極層51b的厚度比第1電極層51a的厚度薄，例 如為0.1 5|_im。除了燒結(jié)導(dǎo)電膏之外，也可以利用蒸鍍法或電鍍法而 形成第2電極層51b。 j突起狀電極53由含有Sn的焊料形成，配置于外部電極51 (第2電極層51b)上。突起狀電極53與第2電極層51b電連接且物理連接。 突起狀電極53通過形成于第2電極層51b的各孔51c，也與第1電極 層51a電連接且物理連接。焊料為所謂的無鉛焊料，例如為Sn-Ag-Cu 系的焊料或Sn-Zn系的焊料等。突起狀電極(即凸塊電極)53可以通過印刷法而形成。通過使用 形成有與第2電極層51b的電極形成部52對(duì)應(yīng)的開口的金屬掩模(metal mask),在第2電極層51b的電極形成部52上絲網(wǎng)印刷焊料膏 后，加熱使其熔融，可以形成突起狀電極53。此時(shí)，熔融的焊料膏進(jìn) 入形成于第2電極層51b的各孔51c內(nèi)。由此，突起狀電極53與第1 電極層51a通過孔51c而連接。除印刷法之外，也可以通過點(diǎn)涂法(dispense)、植球法(ball mounting method)、蒸鍍法或電鍍法等形成 突起狀電極53。在上述的層疊芯片變阻器MV1中，變阻器層中第1內(nèi)部電極23 與第2內(nèi)部電極層33相對(duì)的區(qū)域體現(xiàn)變阻器特性。因此，如圖7所示， 在層疊芯片變阻器MV1中，存在著兩對(duì)串聯(lián)連接的兩個(gè)變阻器B。接著，參照?qǐng)D8以及圖9，說明層疊芯片變阻器MV1的制造方法。 圖8是層疊芯片變阻器的制造程序的流程圖。圖9是制造層疊芯片變 阻器的示意圖。首先，以規(guī)定的比例混合構(gòu)成變阻器層的主要成分ZnO、次要成 分Pr、 Ca，以及其它次要成分Co、 Cr、 Si、 K、 Al，調(diào)整變阻器材料 (S101)。調(diào)整后，在變阻器材料中加入有機(jī)粘合劑、有機(jī)溶劑、有 機(jī)可塑劑等，利用球磨混合等進(jìn)行20小時(shí)左右的混合粉碎，得到漿料。 接著，通過利用例如刮片法，在例如由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PET)形成的薄膜(圖中未顯示)上涂敷漿料，使其干燥而形成厚度 30pm左右的膜。將如此得到的膜從薄膜上剝離，得到生片(S103)。 接著，在生片上形成多個(gè)與第1內(nèi)部電極23對(duì)應(yīng)的電極部分 (S105)。同樣地，在不同的生片上形成多個(gè)與第2內(nèi)部電極33對(duì)應(yīng) 的電極部分(S105)。通過利用例如絲網(wǎng)印刷等，將由以Pd作為主要 成分的金屬粉末、有機(jī)粘合劑、有機(jī)溶劑等混合而成的導(dǎo)電膏印刷在 生片上，使其干燥，能夠形成與第1內(nèi)部電極23以及第2齒部電極33 對(duì)應(yīng)的電極部分。接著，以規(guī)定的順序?qū)⑿纬捎须姌O部分的生片和未形成有電極部 分的生片重疊，形成薄片層疊體(S107)。然后，通過按照芯片單位將薄片層疊體切斷，從而得到被分割的多個(gè)生體LS1 (參照?qǐng)D9)(S109)。在所得到的生體LS1中，依次層疊形成有與第1內(nèi)部電極23對(duì)應(yīng) 的電極部分EL1的生片GS1，形成有與第2內(nèi)部電極33對(duì)應(yīng)的電極部 分EL2的生片GS2，以及未形成有電極部分EL1、 EL2的生片GS3。 必要時(shí)，可以層疊多層生片GS3。接著，在例如18(TC 40(TC的溫度下將生體LSI加熱處理0.5 24小時(shí)左右，除去粘合劑。再在例如85(TC 140(TC的溫度下燒成生 體0.5 8小時(shí)左右(S111)。通過燒成，生片GS1 GS3成為變阻器 層，電極部分EL1、 EL2分別成為第1內(nèi)部電極23以及第2內(nèi)部電極 33，從而得到變阻器素體ll。制成變阻器素體11之后，接著在變阻器素體11的主面13以及主 面15上分別形成連接導(dǎo)體41以及外部電極51 (S113)。具體而言，在 形成連接導(dǎo)體41以及第1電極層51a時(shí)，首先，準(zhǔn)備通過在含有Pd 以及Ag的金屬粉末(Ag-Pd合金粉末)中混合有玻璃粉末、有機(jī)粘合 劑、有機(jī)溶劑而形成的導(dǎo)電膏。接著，利用例如絲網(wǎng)印刷，使所準(zhǔn)備 的導(dǎo)電膏附著于變阻器素體ll的主面13、 15，并使其干燥。由此，形 成與連接導(dǎo)體41對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體部分以及與第1電極層51a對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體部 分。玻璃粉末可以使用含有B、 Bi、 Al、 Si、 Sr、 Ba、 Pr、 Zn、 Pb中 的至少一種的玻璃料。在形成第2電極層51b時(shí)，首先，準(zhǔn)備通過在含有Pt的金屬粉末 (Pt粉末)中混合有有機(jī)粘合劑、有機(jī)溶劑而形成的導(dǎo)電膏。接著， 利用例如絲網(wǎng)印刷，使所準(zhǔn)備的導(dǎo)電膏附著于第1電極層51a上，并 使其干燥。由此，形成與第2電極層51b對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體部分。然后，通過在例如90(TC下燒結(jié)所形成的導(dǎo)體部分，使各導(dǎo)體部分 分別成為連接導(dǎo)體41以及外部電極51(第1電極層51a以及第2電極 層51b)。如現(xiàn)有技術(shù)那樣，不在外部電極51的表面上形成Ni或Sn 的電鍍層，燒結(jié)的導(dǎo)電膏的外表面就這樣成為外部、龜極51的外表面。 此后，利用公知的形成方法，在外部電極51的電極形成部52上分別 形成突起狀電極53，即制成上述的層疊芯片變阻器MV1。 -末軟化并熔融成的玻璃物質(zhì)在第1電極層51a的內(nèi)側(cè)(變阻器素體ll偵ij)形成玻璃相和金屬相混合存在的區(qū) 域。如圖6所示，在玻璃相和金屬相混合存在的區(qū)域，附著于變阻器 素體11的外表面上的玻璃物質(zhì)G起著錨定的功能，使變阻器素體11 與第1電極層51a的連接強(qiáng)度提高。通過燒結(jié)上述導(dǎo)電膏而形成第2電極層51b時(shí)，在第2電極層51b 上形成有孔51c。燒結(jié)導(dǎo)電膏時(shí)，Pt粉末彼此燒結(jié)，形成由Pt形成的 大的團(tuán)塊。該由Pt形成的團(tuán)塊形成第2電極層51b。此時(shí)，由于Pt粉 末彼此相互吸引，因而在第2電極層51b分散地形成有多個(gè)孔51c。通 過調(diào)整導(dǎo)電膏的附著厚度或Pt粉末的含量等，能夠控制孔51c的形成 狀態(tài)。例如，通過使導(dǎo)電膏的附著厚度變薄，或減少Pt粉末的含量， 可以使孔51c具有易于形成的傾向。形成第2電極層51b時(shí)，在第1電極層51a與第2電極層51b的 界面附近，由第1電極層51a中所含有的Ag和第2電極層51b中所含 有的Pt形成金屬間化合物。該P(yáng)t與Ag的金屬間化合物為貝陀立 (Berthollide)型金屬間化合物，柔軟且具有延展性。形成突起狀電極53時(shí)，構(gòu)成突起狀電極53的悍料和第1電極層 51a通過孔51c而連接。此時(shí)，在突起狀電極53 (焊料)和第1電極 層51a的界面附近，由第1電極層51a中所含有的Ag和焊料中所含有 的Sn形成金屬間化合物，該Sn與Ag的金屬間化合物為貝陀立型金屬 間化合物，柔軟且具有延展性。如上所述，在第1實(shí)施方式中，由于外部電極51的第1電極層51a 含有玻璃物質(zhì)，因而變阻器素體ll和第l電極層51a (外部電極51) 的連接強(qiáng)度升高，提高了外部電極51的耐沖擊性。由于與突起狀電極 53相接的第2電極層51b含有Pt，因而提高了外部電極51的焊料潤(rùn)濕 性以及耐焊料腐蝕性。在第2電極層51b，由于在多處形成有到達(dá)第1電極層51a的孔 51c，因而在第2電極層51b上形成突起狀電極53時(shí)，如上所述，在 焊料和第1電極層51a的界面附近，形成有Sn與Ag的金屬間化合物。 所以，在熱循環(huán)環(huán)境下，Sn與Ag的金屬間化合物起到了吸收伴隨著熱循環(huán)的反復(fù)應(yīng)力的作用，使得在焊料和第1電極層51a之間不產(chǎn)生裂紋。在第2電極層51b和突起狀電極53的界面附近，由第2電極層51b 所含有的Pt和焊料中所含有的Sn形成金屬間化合物。這樣，在熱循 環(huán)環(huán)境下，有可能在第2電極層51b和突起狀電極53之間產(chǎn)生裂紋。 然而，焊料和第1電極層51a夾著第2電極層51b而結(jié)合，即使萬一 在第2電極層51b和突起狀電極53之間產(chǎn)生裂紋，也能確保焊料和第 1電極層51a之間的連接。所以，在熱循環(huán)環(huán)境下，提高了外部電極的 連接可靠性。在第1實(shí)施方式中，第2內(nèi)部電極33含有Pd，第1內(nèi)部電極層 51a也含有Pd。當(dāng)?shù)?電極層51a含有Pd時(shí)，可以抑制含有Pd的第2 內(nèi)部電極33突出于變阻器素體11的主面15。結(jié)果，可以防止變阻器 素體ll和第l電極層51a之間的連接強(qiáng)度的降低。在第l實(shí)施方式中，由于第1電極層51a含有Ag，因而可以實(shí)現(xiàn) 外部電極51的低阻抗化。在第l實(shí)施方式中，由于第2電極層51b含有Pt，因而不需要形 成電鍍層。結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)制造層疊芯片變阻器MV1時(shí)的工序的減少， 有利于制造成本的降低。 (第2實(shí)施方式)對(duì)第2實(shí)施方式所涉及的層疊芯片變阻器進(jìn)行說明。圖10是第2 實(shí)施方式涉及的層疊芯片變阻器的剖面構(gòu)成的示意圖。如圖所示，層疊芯片變阻器MV2被設(shè)定為，例如長(zhǎng)1.6mm、寬 0.8mm、厚度0.8mm，即所謂的1608型層疊芯片變阻器。該層疊芯片 變阻器MV2，主要在外部電極的構(gòu)成上與第1實(shí)施方式涉及的層疊芯 片變阻器MV1不同，除了外部電極的配置數(shù)和沒有連接導(dǎo)體之外，各 構(gòu)成要素的組成等與第1實(shí)施方式涉及的層疊芯片變阻器MV1相同。即，該層疊芯片變阻器MV2具有變阻器素體U、至少一對(duì)內(nèi)部電 極71、以及一對(duì)外部電極81。內(nèi)部電極對(duì)71由在至少一層變阻器層 介于其間的狀態(tài)下前端部分相互相對(duì)的第1內(nèi)部電極72以及第2內(nèi)部 電極73形成。第1內(nèi)部電極72以及第2內(nèi)部電極73以Pd祚為主要 成份，含有例如Ag作為次要成分。各外部電極81分別被配置為，覆蓋變阻器素體11的兩端面lla。 外部電極81分別與露出于各端面lla的第1內(nèi)部電極72以及第2內(nèi) 部電極73物理連接且電連接。與外部電極51同樣，外部電極81具有 第1電極層81a和第2電極層81b。第1電極層81a形成于變阻器素體11的端面lla上，含有金屬以 及玻璃物質(zhì)。第1電極層81a含有金屬Ag以及Pd。第1電極層81a 是通過燒結(jié)含有金屬粉末(Ag-Pd合金粉末)以及玻璃粉末的導(dǎo)電膏而 形成的燒結(jié)電極層。第2電極層81b形成于第1電極層81a上且含有Pt。第2電極層 81b是通過燒結(jié)含有Pt粉末的導(dǎo)電膏而形成的燒結(jié)電極層。第2電極 層81b也可以含有玻璃物質(zhì)。在第2電極層81b上，在多處形成有到 達(dá)第1電極層81a的孔。形成于第2電極層81b的孔，與形成于第2 電極層51b的孔51c同樣地形成，通過調(diào)整導(dǎo)電膏的附著厚度或Pt粉 末的含量等，可以控制其形成狀態(tài)。外部電極81的大致一半的區(qū)域?yàn)楹改_(fillet)形成部83，通過在 焊腳形成部83直接形成焊料焊腳91，可以將層疊芯片變阻器MV2安 裝在基板P上。通過供給的焊料膏熔融并硬化而形成焊料焊腳91。焊 料焊腳91與第2電極層81b電連接且物理連接。焊料焊腳91由所謂 的無鉛焊料(例如，Sn-Ag-Cu系的焊料或Sn-Zn系的焊料等)形成， 含有Sn。形成焊料焊腳91時(shí)，熔融的焊料膏進(jìn)入形成于第2電極層81b的 各孔內(nèi)。由此，焊料焊腳91和第1電極層81a通過形成于第2電極層 81b的各孔而電連接且物理連接。如上所述，在第2實(shí)施方式中，由于外部電極81的第1電極層81a 含有玻璃物質(zhì)，因而變阻器素體11和第1電極層81a (外部電極81) 的連接強(qiáng)度升高，提高了外部電極81的耐沖擊性。由于與焊料焊腳91 相接的第2電極層81b含有Pt，因而提高了外部電極81的焊料潤(rùn)濕性 以及耐焊料腐蝕性。在第2電極層81b上，由于在多處形成有到達(dá)第1電極層81a的 孔，因而形成焊料焊腳91時(shí)，在焊料焊腳91與第1電極層8Ta的界 面附近，形成有Sn與Ag的金屬間化合物。所以，在熱循環(huán)環(huán)境下，Sn與Ag的金屬間化合物起到了吸收伴隨著熱循環(huán)的反復(fù)應(yīng)力的作用， 使得在焊料焊腳91和第1電極層81a之間不產(chǎn)生裂紋。在第2電極層81b和焊料焊腳91的界面附近，由第2電極層81b 所含有的Pt和焊料焊腳91中所含有的Sn形成金屬間化合物。因此， 在熱循環(huán)環(huán)境下，有可能在第2電極層81b和焊料焊腳91之間產(chǎn)生裂 紋。然而，焊料焊腳91和第1電極層81a夾著第2電極層81b而結(jié)合， 即使萬一在第2電極層81b和焊料焊腳91之間產(chǎn)生裂紋，也能確保焊 料和第1電極層81a之間的連接。所以，在熱循環(huán)環(huán)境下，提高了外 部電極81的連接可靠性。以上說明了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于上述的實(shí) 施方式，能夠在不脫離其要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。在本實(shí)施方式中，作為陶瓷電子部件的一個(gè)示例，說明了層疊芯 片變阻器，但是只要是具有陶瓷素體的陶瓷電子部件，就沒有特別的 限定，例如，也能夠適用于層疊電容器、層疊致動(dòng)器或?qū)盈B芯片電感 器等電子部件。在本實(shí)施方式中，第l電極層51a、 81a含有Pd，但不一定要含有 Pd。根據(jù)內(nèi)部電極所含有的金屬元素，第l電極層51a、 81a不一定要 含有Pd，也可以含有其它金屬元素以替代Pd。從本發(fā)明的詳細(xì)說明可知，本發(fā)明可作多種方式的變化。這些變 化不能被視為超出了本發(fā)明的宗旨和范圍，并且，這些對(duì)于本領(lǐng)域的 技術(shù)人員來說是很顯然的修改都被包含在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷電子部件，其特征在于，具備陶瓷素體；以及配置于所述陶瓷素體上的外部電極，其中，所述外部電極具有形成于所述陶瓷素體的外表面上，含有Ag以及玻璃物質(zhì)的第1電極層；以及形成于所述第1電極層上，含有Pt，并在多處形成有到達(dá)所述第1電極層的孔的第2電極層。
2.如權(quán)利要求1所述的陶瓷電子部件，其特征在于， 還具備形成于所述第2電極層上且由焊料形成的突起狀電極。
3.如權(quán)利要求1或2所述的陶瓷電子部件，其特征在于， 還具備配置于所述陶瓷素體內(nèi)，含有Pd，并與所述第l電極層連 接的內(nèi)部電極，所述第1電極層還含有Pd。
4.如權(quán)利要求1~3的任一項(xiàng)所述的陶瓷電子部件，其特征在于， 所述第1電極層是通過燒結(jié)含有Ag粉末以及玻璃粉末的導(dǎo)電膏而 形成的燒結(jié)電極層。
5.如權(quán)利要求1 4的任一項(xiàng)所述的陶瓷電子部件，其特征在于， 所述第2電極層是通過燒結(jié)含有Pt粉末的導(dǎo)電膏而形成的燒結(jié)電極層。
全文摘要
陶瓷電子部件具備陶瓷素體以及配置于陶瓷素體的外部電極。外部電極具有第1電極層和形成于第1電極層上的第2電極層。第1電極層形成于陶瓷素體的外表面上，含有Ag以及玻璃物質(zhì)。在第2電極層，含有Pt且在多處形成有到達(dá)第1電極層的孔。
文檔編號(hào)H01G4/232GK101325095SQ200810110148
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月13日
發(fā)明者千田直樹, 松岡大, 柳田美幸, 相馬出 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社