專利名稱：陶瓷電子元件及其制造方法
陶瓷電子元件及其制造方法技術(shù)區(qū)域本發(fā)明涉及一種陶瓷電子元件及其制造方法，特別是涉及在元件主體上的如外部端子電極那樣的電極包含通過鍍覆而形成的鍍膜的陶瓷電子元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
如圖7所示，層疊陶瓷電容器所代表的層疊型的陶瓷電子元件101 —般具備層疊構(gòu)造的元件主體105，該元件主體105包含例如由電介質(zhì)陶瓷構(gòu)成的經(jīng)層疊的多層陶瓷層 102、和沿著陶瓷層102間的界面所形成的多個(gè)層狀的內(nèi)部電極103及104。多個(gè)內(nèi)部電極 103以及多個(gè)內(nèi)部電極104的各端部分別露出到元件主體105的一端面106和另一端面 107，并形成有外部端子電極108及109以分別使這些內(nèi)部電極103的各端部以及內(nèi)部電極 104的各端部彼此電連接。在外部端子電極108及109的形成時(shí)，一般通過在元件主體105的端面106及107 上涂敷包含金屬成分和玻璃成分的金屬膏，接著烘焙，來首先形成膏狀電極膜110。其次，在膏狀電極膜110上，形成例如以鎳為主要成分的第一鍍膜111，進(jìn)而在第一鍍膜111之上形成例如以錫或金為主要成分的第二鍍膜112。即外部端子電極108及109各自由膏狀電極膜110、第一鍍膜111及第二鍍膜112的3層構(gòu)造所構(gòu)成。對于外部端子電極108及109，在使用焊錫將層疊型陶瓷電子元件101安裝到基板時(shí)，要求焊錫潤濕性良好。同時(shí)，要求起到如下作用，即對于外部端子電極108，使彼此處于電絕緣狀態(tài)的多個(gè)內(nèi)部電極103彼此電連接，且對于外部端子電極109，使彼此處于電絕緣狀態(tài)的多個(gè)內(nèi)部電極104彼此電連接。確保焊錫潤濕性的作用由上述第二鍍膜112實(shí)現(xiàn)， 內(nèi)部電極103及104彼此電連接的作用由膏狀電極膜110實(shí)現(xiàn)。第一鍍膜111起著防止在焊錫接合時(shí)的焊錫侵蝕的作用。但是，膏狀電極膜110的厚度大到數(shù)十ym 數(shù)百μπι。因此，為了使此層疊型陶瓷電子元件101的尺寸收束到一定的規(guī)格值，即使不希望，也需要減少用于靜電電容確保的有效體積，以確保膏狀電極膜110的體積。另一方面，由于鍍膜111及112的厚度是數(shù) μ m左右，因此若能夠只用第一鍍膜111及第二鍍膜112來構(gòu)成外部端子電極108及109， 則能夠更多地確保用于靜電電容確保的有效體積。例如，在JP特開2004-146401號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中，公開了形成電解鍍膜的方法，在該方法中，將導(dǎo)電性膏按照在層疊體(元件主體)的端面的至少沿著內(nèi)部電極的層疊方向的棱部上與內(nèi)部電極的引出部接觸的方式進(jìn)行涂敷，并烘焙此導(dǎo)電性膏或者使其熱固來形成導(dǎo)電膜，進(jìn)而，對層疊體的端面實(shí)施電解鍍，從而與上述棱部的導(dǎo)電膜相連接。這樣， 能夠使外部端子電極的端面的厚度較薄。另外，在JP特開昭63-169014號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中，公開了形成無電解鍍膜的方法，在該方法中，對于元件主體的、露出了內(nèi)部電極的側(cè)壁面的整面，使在側(cè)壁面露出的內(nèi)部電極短路。這樣，也能夠使外部端子電極的厚度較薄。上述的鍍膜基本上是通過以下方式形成的以作為導(dǎo)體的內(nèi)部電極的露出部為起點(diǎn)，使析出(deposit)的鍍析出物在陶瓷部分上生長為大致均勻的厚度。即，此鍍膜的形成利用了向著被鍍面的平行方向的鍍生長。因此，在想要使鍍膜也能有效地生長到元件主體的棱線部分那樣的沒有內(nèi)部電極的露出部的位置的情況下，通常，如上述專利文獻(xiàn)1所述，需要預(yù)先形成作為鍍膜基底的導(dǎo)電膜。但是，基底導(dǎo)電膜的形成會(huì)導(dǎo)致成本的增大和工序數(shù)的增加。為了解決此問題，在鍍膜的形成時(shí)，也考慮過設(shè)定鍍條件以使鍍生長力非常高，來使鍍膜直接向著陶瓷部分的表面鍍生長的方法。但是，鍍生長力的條件越高，越不能簡單地控制鍍生長，且難以將鍍膜的邊緣止于規(guī)定的位置。另一方面，作為使上述鍍生長的控制變?yōu)榭赡艿姆椒?，例如關(guān)注JP特開 2004-15016號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)幻中所記載的內(nèi)容。專利文獻(xiàn)3中記載的不是在元件主體的表面上形成直接鍍膜的技術(shù)，而是在如層疊貼片熱敏電阻的貼片型電子元件的制造方法中，在元件主體上形成基于烘焙的外部端子電極后，在外部端子電極的表面上實(shí)施鍍覆的技術(shù)。在如專利文獻(xiàn)3中記載的熱敏電阻的情況下，由于元件主體使用半導(dǎo)體陶瓷而構(gòu)成，因此元件主體的表面電阻比較低。因此，有在元件主體上不希望的位置處也易于鍍生長的課題。為了解決此課題，在專利文獻(xiàn)3中記載了幾種技術(shù)，例如，若參照圖7進(jìn)行說明，則在元件主體105的表面上不形成外部端子電極108及109的部分，如虛線所示，形成玻璃層 113，并在玻璃層113的上面形成由鈦酸酯偶聯(lián)劑(titanate coupling agent)構(gòu)成的防水劑層114。也記載有不形成玻璃層113而只形成防水劑層114的例子。上述玻璃層及防水劑層對于防止不希望的鍍生長是有效的。但是，在專利文獻(xiàn)3 所記載的技術(shù)中有如下的課題。首先，在為了形成玻璃層及防水劑層中的任意一個(gè)而需要進(jìn)行涂敷工序和浸漬工序的情況下，在所謂的不形成外部端子電極的位置即所希望的位置上難以無偏差地形成玻璃層和防水劑層。這使鍍生長的控制變得困難。其次，在玻璃層的情況下，鍍液有易溶解的性質(zhì)。因此，若將專利文獻(xiàn)3所記載的技術(shù)轉(zhuǎn)用為在元件主體的表面上形成直接鍍膜的技術(shù)，則有時(shí)玻璃層的一部分會(huì)溶解于鍍液從而引起不希望的鍍生長。雖然也有可能即便使用鍍液也不會(huì)引起這樣的問題，但在這種情況下，會(huì)降低鍍槽的設(shè)計(jì)的自由度。另外，若在元件主體的表面上形成直接鍍膜的技術(shù)中使用防水劑，則增加了在需要鍍生長的地方會(huì)阻礙鍍生長的擔(dān)憂。因此，在這種情況下，也導(dǎo)致鍍生長的控制變難。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 JP特開2004-146401號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 JP特開昭63-169014號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 JP特開2004-15016號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠解決上述課題的陶瓷電子元件及其制造方法。本發(fā)明首先是一種陶瓷電子元件，具備元件主體，其用由陶瓷構(gòu)成的陶瓷面和用導(dǎo)體構(gòu)成的導(dǎo)電面來構(gòu)成表面；和鍍膜，其以導(dǎo)電面為起點(diǎn)使析出的鍍析出物在陶瓷面上生長而形成，且本發(fā)明為了解決上述技術(shù)課題，具備如下構(gòu)成。即，上述陶瓷面具有高鍍生長區(qū)域，其由第一陶瓷構(gòu)成并顯示出較高的鍍生長力；和低鍍生長區(qū)域，其由與第一陶瓷不同的第二陶瓷構(gòu)成并顯示出較低的鍍生長力，上述鍍膜從上述導(dǎo)電面起在如下的狀態(tài)下形成限制生長使得生長不向著低鍍生長區(qū)域側(cè)地越過高鍍生長區(qū)域和低鍍生長區(qū)域之間的邊界。在本發(fā)明的陶瓷電子元件中，在元件主體具備提供陶瓷面的陶瓷部分、和在一部分露出到陶瓷部分的表面的狀態(tài)下形成于陶瓷部分的內(nèi)部的內(nèi)部電極的情況下，導(dǎo)電面的至少一部分可以由內(nèi)部電極提供，或者在元件主體還具備形成于陶瓷部分中的內(nèi)部電極的露出面上的導(dǎo)體膜的情況下，導(dǎo)電面的至少一部分可以由導(dǎo)體膜提供。在本發(fā)明的陶瓷電子元件的優(yōu)選實(shí)施形式中，元件主體具有層疊構(gòu)造，該層疊構(gòu)造具備層疊的多個(gè)陶瓷層；和沿著陶瓷層間的特定的界面形成且一部分露出的多個(gè)內(nèi)部電極。另外，元件主體，是長方體形狀或者大致長方體形狀，具有由其長度方向尺寸L及其寬度方向尺寸W規(guī)定的LW面；由其長度方向尺寸L及其厚度方向尺寸T規(guī)定的LT面；和由其寬度方向尺寸W及其厚度尺寸T規(guī)定的WT面。在此，上述內(nèi)部電極與LW面平行地延伸，WT面成為內(nèi)部電極的露出面，鍍膜成為與內(nèi)部電極電連接的外部端子電極的至少一部分，并形成為覆蓋WT面，且從WT面起至少延伸至LW面的一部分。而且，元件主體的外表面除了形成鍍膜的區(qū)域以外由第二陶瓷構(gòu)成。在上述優(yōu)選實(shí)施形式中，更優(yōu)選的是在元件主體具備的陶瓷層之中，構(gòu)成最外層的陶瓷層由第二陶瓷構(gòu)成，構(gòu)成中間層的陶瓷層由第一陶瓷構(gòu)成，構(gòu)成最外層的陶瓷層與構(gòu)成中間層的陶瓷層相比，長度方向尺寸短，從而在使構(gòu)成中間層的陶瓷層的長度方向上的兩端部露出的狀態(tài)下進(jìn)行層疊，元件主體還具備沿著LT面而形成的、由第二陶瓷構(gòu)成的陶瓷層，鍍膜形成為從WT面起延伸至構(gòu)成中間層的陶瓷層露出的長度方向上的兩端部上。在發(fā)明的陶瓷電子元件中，例如，第一陶瓷的組成的主要成分是鈦酸鋇類，第二陶瓷的組成的主要成分是鋯酸鈣類。此發(fā)明還面向陶瓷電子元件的制造方法。本發(fā)明的陶瓷電子元件的制造方法，具備準(zhǔn)備元件主體的工序，該元件主體用由陶瓷構(gòu)成的陶瓷面和由導(dǎo)體構(gòu)成的導(dǎo)電面來構(gòu)成表面，陶瓷面具有由第一陶瓷構(gòu)成并顯示出較高的鍍生長力的高鍍生長區(qū)域、和由與第一陶瓷不同的第二陶瓷構(gòu)成并顯示出較低的鍍生長力的低鍍生長區(qū)域；和鍍覆處理工序， 在該工序中，以導(dǎo)電面為起點(diǎn)使鍍析出物析出，并使該鍍析出物生長，由此，從導(dǎo)電面起在如下的狀態(tài)下形成鍍膜限制生長使得生長不向著低鍍生長區(qū)域側(cè)地越過高鍍生長區(qū)域和低鍍生長區(qū)域之間的邊界。在上述準(zhǔn)備元件主體的工序中，優(yōu)選實(shí)施準(zhǔn)備包含第一陶瓷的第一陶瓷生片 (green sheet)的工序；在特定的第一陶瓷生片上形成內(nèi)部電極的工序；通過對第一陶瓷生片進(jìn)行層疊，來得到由第一陶瓷生片構(gòu)成的層疊體的工序；通過在由第一陶瓷生片構(gòu)成的層疊體的、不希望形成鍍膜之處形成包含第二陶瓷的膜，來得到相當(dāng)于元件主體未加工狀態(tài)的生片層疊體的工序；和焙燒生片層疊體的工序。在上述準(zhǔn)備元件主體的工序中，進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施準(zhǔn)備包含第一陶瓷的第一陶瓷生片的工序；在特定的第一陶瓷生片上形成內(nèi)部電極的工序；通過對第一陶瓷生片進(jìn)行層疊，來制作集合生片層疊體的工序，該集合生片層疊體處于使要成為多個(gè)元件主體的部分分布在橫向及縱向的集合狀態(tài)；在集合生片層疊體的主面上的、不希望形成鍍膜之處形成包含第二陶瓷的膜的工序；接著，通過將集合生片層疊體切割成條狀，來提取多個(gè)條狀生片層疊體的工序；在條狀生片層疊體的、通過切割而現(xiàn)出的面上，形成包含第二陶瓷的膜的工序；通過切割條狀生片層疊體，來提取用于各個(gè)陶瓷電子元件的多個(gè)生片層疊體的工序； 和焙燒生片層疊體的工序。上述形成包含第二陶瓷的膜的工序，優(yōu)選包含準(zhǔn)備包含第二陶瓷的第二陶瓷生片的工序；和粘接第二陶瓷生片的工序。根據(jù)本發(fā)明，為了抑制到不希望形成鍍膜之處的鍍生長，形成顯示出較低的鍍生長力且由第二陶瓷構(gòu)成的低鍍生長區(qū)域，且為了該低鍍生長區(qū)域的形成，只要在希望之處形成包含第二陶瓷的膜的狀態(tài)下實(shí)施焙燒工序即可。因此，由于無需形成上述的專利文獻(xiàn)3 中所記載的玻璃層和防水劑層，故無需為了玻璃層和防水劑層的形成而實(shí)施涂覆工序和浸漬工序，因而，能夠僅在想抑制鍍生長之處無偏差地形成低鍍生長區(qū)域。另外，根據(jù)本發(fā)明，由于無需使用防水劑，因此能夠避免在需要鍍生長之處沾有防水劑的事態(tài)。從以上事實(shí)可知，根據(jù)本發(fā)明，能夠容易地進(jìn)行鍍生長的控制。另外，根據(jù)本發(fā)明，由于無需形成玻璃層，從而無需煩惱于玻璃具有的易溶于鍍液的性質(zhì)。因此，不會(huì)遭遇玻璃層的一部分溶解于鍍液從而引起不希望的鍍生長的問題，另外，能夠提高鍍槽的設(shè)計(jì)的自由度。


圖1表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的陶瓷電子元件的截面圖。圖2是表示圖1所示的陶瓷電子元件的制造過程的中途狀態(tài)的截面圖，(1)表示在形成外部端子電極前的元件主體的狀態(tài)，( 表示在形成外部端子電極中的第一層后的元件主體的狀態(tài)。圖3是用于說明圖1所示的陶瓷電子元件更優(yōu)選的制造方法的圖，是表示處于在不希望形成鍍膜之處粘接第二陶瓷生片的狀態(tài)的集合生片層疊體的一部分的立體圖。圖4是表示將圖3所示的集合生片層疊體切割成條狀而得到的條狀生片層疊體的立體圖。圖5是表示在圖4所示的條狀生片層疊體的、通過切割而現(xiàn)出的面上粘帖第二陶瓷生片的狀態(tài)的立體圖。圖6是表示用于通過切割圖5所示的條狀生片層疊體而得到的各個(gè)陶瓷電子元件的生片層疊體的立體圖。圖7是表示現(xiàn)有的層疊型的陶瓷電子元件的截面圖。(符號(hào)說明)1陶瓷電子元件2 元件主體3構(gòu)成中間層的陶瓷層
7
4構(gòu)成最外層的陶瓷層5、6內(nèi)部電極9、10外部端子電極11高鍍生長區(qū)域12低鍍生長區(qū)域13 第一層14 第二層15第三層21集合生片層疊體22第一陶瓷生片23,23a第二陶瓷生片27條狀生片層疊體30生片層疊體
具體實(shí)施例方式參照圖1及圖2，針對本發(fā)明的一實(shí)施方式的陶瓷電子元件1進(jìn)行說明。陶瓷電子元件1具備元件主體2。元件主體2具有層疊構(gòu)造，該層疊構(gòu)造具備層疊的多個(gè)陶瓷層3及4。陶瓷層3構(gòu)成中間層，另外，陶瓷層4構(gòu)成最外層。沿著構(gòu)成中間層的陶瓷層3之間的特定的界面，形成多個(gè)內(nèi)部電極5及6。內(nèi)部電極5及6的主要成分例如是銀。元件主體2是長方體形狀或者大致長方體形狀，其具有通過其長度方向尺寸L及其寬度方向尺寸W而規(guī)定的LW面；通過其長度方向尺寸L及其厚度方向尺寸T而規(guī)定的LT 面；和通過其寬度方向尺寸W及其厚度方向尺寸T而規(guī)定的WT面。此外，關(guān)于上述長度方向尺寸L、寬度方向尺寸W及厚度方向尺寸T，在圖示了相當(dāng)于元件主體2的焙燒前的狀態(tài)的生片層疊體30的圖6中表示。內(nèi)部電極5及6與上述LW面平行地延伸。另外，在元件主體2的WT面，即一端面及另一端面7及8，分別露出有多個(gè)內(nèi)部電極5及多個(gè)內(nèi)部電極6的各端部。而且，形成有外部端子電極9及10以分別使如此露出的內(nèi)部電極3的各端部及內(nèi)部電極4的各端部彼此電連接。另外，雖然圖示的陶瓷電子元件1是具備兩個(gè)外部電極9及10的二端子型的陶瓷電子元件，但是本發(fā)明也能夠適用于多端子型的陶瓷電子元件。上述構(gòu)成最外層的陶瓷層4與構(gòu)成中間層的陶瓷層3相比，長度方向尺寸短，并在使構(gòu)成中間層的陶瓷層3的長度方向上的兩端部露出的狀態(tài)下進(jìn)行層疊。上述外部端子電極9及10形成為從WT面即端面7及8起延伸至構(gòu)成中間層的陶瓷層3露出的長度方向上的兩端部上。當(dāng)陶瓷電子元件1構(gòu)成層疊陶瓷電容器時(shí)，陶瓷層3及4，特別是位于內(nèi)部電極5 及6之間的陶瓷層3由電介質(zhì)陶瓷構(gòu)成。此外，陶瓷電子元件1也可由其他的如電感、熱敏電阻、壓電元件等構(gòu)成。因此，按照陶瓷電子元件1的功能，陶瓷層3也可由除電介質(zhì)陶瓷以外的磁體陶瓷、半導(dǎo)體陶瓷、壓電體陶瓷等構(gòu)成。
在本發(fā)明中，以使用互不相同的組成系統(tǒng)的第一及第二陶瓷為特征。構(gòu)成中間層的陶瓷層3由第一陶瓷構(gòu)成，構(gòu)成最外層的陶瓷層4由第二陶瓷構(gòu)成。作為第一陶瓷，選擇在其表面上顯示出較高鍍生長力的陶瓷，作為第二陶瓷，選擇在其表面上顯示出較低鍍生長力的陶瓷。更具體地說，在陶瓷電子元件1構(gòu)成層疊陶瓷電容器的情況下，作為第一陶瓷，其組成的主要成分使用鈦酸鋇(barium titanate)類，作為第二陶瓷，其組成的主要成分使用鋯酸鈣(calcium zirconate)類。在上述鈦酸鋇類的情況下，Ba可由一些Ca或Sr置換， 另外，Ti可由一些^ 置換。在鋯酸鈣類的情況下，Ca可由一些Sr或Ba置換，另外，^ 可由一些Ti置換。鈦酸鋇類及鋯酸鈣類均可包含稀土類元素、Mg、Mn、Si等次要成分。雖然第一陶瓷及第二陶瓷各自滿足所謂的前者顯示較高的鍍生長力而后者顯示較低的鍍生長力的條件，但是對于本發(fā)明，關(guān)于作為其本質(zhì)的各自的具體的組成，并不限定于上述條件。此外，雖然在圖1及圖2中未圖示，但根據(jù)在圖示了相當(dāng)于元件主體2的焙燒前的狀態(tài)的生片層疊體30的圖6中的側(cè)面用的第二陶瓷生片23a所類推出的那樣，優(yōu)選使元件主體2還具備陶瓷層，該陶瓷層沿LT面即側(cè)面而形成，并由顯示較低的鍍生長力的第二陶瓷構(gòu)成。根據(jù)按上述方式構(gòu)成的元件主體2，在其表面形成由陶瓷層3及4所提供的陶瓷構(gòu)成的陶瓷面、以及由內(nèi)部電極5及6的露出端所提供的導(dǎo)體構(gòu)成的導(dǎo)電面，在上述陶瓷面上，如圖2所示，形成由第一陶瓷構(gòu)成的顯示較高的鍍生長力的高鍍生長區(qū)域11，和由第二陶瓷構(gòu)成的顯示較低的鍍生長力的低鍍生長區(qū)域12。外部端子電極9及10各分別具備元件主體2中的內(nèi)部電極5及6的露出面，即由在端面7及8上通過直接鍍而形成的鍍膜構(gòu)成的第一層13 ；由在第一層13上形成的由鍍膜構(gòu)成的第二層14 ；和由在第二層14上形成的由鍍膜構(gòu)成的第三層15。此外，這些鍍膜的形成不僅可以適用于進(jìn)行通電處理的電解鍍，還可以適用于使用還原劑來使金屬離子析出的無電解鍍。第一層13用于分別使多個(gè)內(nèi)部電極5相互之間以及多個(gè)內(nèi)部電極6相互之間電連接，優(yōu)選以銅為主要成分。銅具有在鍍覆處理時(shí)有良好的均鍍性、能提高鍍覆處理的效率、和能夠提高外部端子電極9及10的固定強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。但是，若不特別要求該優(yōu)點(diǎn)，也可以由鎳等其他金屬構(gòu)成第一層13。第二層14及第三層15用于提高或提供陶瓷電子元件1的安裝性。第二層14例如由以鎳為主要成分的鍍膜構(gòu)成，起到焊錫障礙層的功能，第三層15例如由以錫或者金為主要成分的鍍膜構(gòu)成，起到提供焊錫潤濕性的功能。此外，構(gòu)成外部端子電極9及10的層數(shù)能夠按照需要增減。接著，關(guān)于陶瓷電子元件1的制造方法，特別是外部端子電極9及10的形成方法進(jìn)行說明。首先，如圖2 (1)所示，在表面形成由陶瓷層3及4所提供的陶瓷構(gòu)成的陶瓷面、和由內(nèi)部電極5及6所提供的導(dǎo)體構(gòu)成的導(dǎo)電面，并在上述陶瓷面上形成高鍍生長區(qū)域11和低鍍生長區(qū)域12，由此來準(zhǔn)備元件主體2。為了得到這樣的元件主體2，實(shí)施如下工序。
準(zhǔn)備包含顯示較高鍍生長力的第一陶瓷的第一陶瓷生片，并準(zhǔn)備包含顯示較低鍍生長力的第二陶瓷的第二陶瓷生片。接下來，實(shí)施在特定的第一陶瓷生片上形成內(nèi)部電極5及6的工序。在內(nèi)部電極 5及6的形成中應(yīng)用例如對導(dǎo)電性膏進(jìn)行印刷的方法。接著，對包含形成上述內(nèi)部電極5及6的第一陶瓷生片的、多個(gè)第一陶瓷生片進(jìn)行層疊。由此，得到由第一陶瓷生片構(gòu)成的層疊體。接下來，在由上述第一陶瓷生片構(gòu)成的層疊體的、不希望形成外部端子電極9及 10之處，粘帖第二陶瓷生片。由此，得到相當(dāng)于元件主體2未加工狀態(tài)的生片層疊體。另外，還可以代替第二陶瓷生片的粘接，通過例如涂敷來形成包含第二陶瓷的膜。接著，焙燒上述生片層疊體。由此得到元件主體2。接下來，外部端子電極9及10分別按照與內(nèi)部電極5及6電連接的方式，形成于元件主體2的端面7及8上。在外部端子電極9及10的形成時(shí)，首先，如圖2 (2)所示，在元件主體2的端面7 及8上，通過鍍覆來形成第一層13。在鍍覆前的元件主體2中，如圖2 (1)所示，露出到一側(cè)的端面7的多個(gè)內(nèi)部電極5彼此處于電絕緣的狀態(tài)，并且露出到另一側(cè)的端面8的多個(gè)內(nèi)部電極6彼此處于電絕緣的狀態(tài)。另外，外部端子電極9及10與內(nèi)部電極5及6各自的露出部分所提供的導(dǎo)電面相鄰接，位于高鍍生長區(qū)域11。為了形成第一層13的鍍膜，首先，以內(nèi)部電極5及6各自的露出部分所提供的導(dǎo)電面為起點(diǎn)，使鍍液中金屬離子析出，接著，使該鍍析出物在高鍍生長區(qū)域11上生長，并使鄰接的內(nèi)部電極5的各露出部及鄰接的內(nèi)部電極6的各露出部的各自的鍍析出物形成物理連接狀態(tài)。由此，形成由均質(zhì)且致密的鍍膜構(gòu)成的第一層13。如上所述，外部端子電極9及10形成為從WT面即端面7及8起延伸至構(gòu)成中間層的陶瓷層3露出的長度方向上的兩端部上。由此，針對第一層13，也形成為從端面7及8 起延伸至構(gòu)成中間層的陶瓷層3露出的長度方向上的兩端部上。由于高鍍生長區(qū)域11從端面7及8起延伸至構(gòu)成中間層的陶瓷層3露出的長度方向上的兩端部上，因此能夠形成上述那樣的第一層13。但是，在第一層13的形成工序中，控制鍍生長以使實(shí)質(zhì)上不會(huì)越過高鍍生長區(qū)域11和低鍍生長區(qū)域12之間的邊界。在此，用于形成第一層13的鍍生長，能夠越過高鍍生長區(qū)域11和低鍍生長區(qū)域12之間的邊界長達(dá)與其厚度方向的鍍生長幾乎相等的長度，因此，將鍍生長絕對限制為不向著低鍍生長區(qū)域12側(cè)地越過高鍍生長區(qū)域11 和低鍍生長區(qū)域12之間的邊界。在上述鍍工序的前期階段，希望內(nèi)部電極5及6在端面7及8的露出充分。因此， 優(yōu)選對元件主體2的端面7及8實(shí)施研磨處理。在此情況下，若實(shí)施研磨處理直到內(nèi)部電極5及6的各露出端從端面7及8伸出的程度為止，則由于各露出端在面方向擴(kuò)展，因此能夠進(jìn)一步降低鍍生長所需的能量。接下來，優(yōu)選對如上所述的形成第一層13的元件主體2進(jìn)行熱處理。作為熱處理溫度，采用例如600°C以上，優(yōu)選采用800°C以上的溫度。通過該熱處理，在內(nèi)部電極5及6 和第一層13之間形成相互擴(kuò)散層。在相互擴(kuò)散層中，由于引起金屬的體積膨脹，因此能夠有利地填充在陶瓷層3和內(nèi)部電極5及6以及第一層13的界面可能存在的間隙，其結(jié)果是起到防止水分浸入到元件主體2內(nèi)部的效果。
接著，通過鍍覆來形成第二層14。在上述第一層13的形成的情況下，元件主體2 具備提供陶瓷面的陶瓷部分；和在一部分露出到陶瓷部分的表面的狀態(tài)下形成于陶瓷部分的內(nèi)部的內(nèi)部電極5及6，雖然作為鍍析出的起點(diǎn)的導(dǎo)電面由內(nèi)部電極5及6提供，但在形成第二層14情況下，由作為形成于內(nèi)部電極5及6的露出面上的導(dǎo)體膜的第一層13來提供作為鍍析出的起點(diǎn)的導(dǎo)電面。因此，對于第二層14的形成，由于要鍍覆之處成為具有導(dǎo)電性的連續(xù)的面，故較之第一層13的情況，能夠更容易地形成。在第二層14的形成時(shí)， 也將鍍生長限制為不向著低鍍生長區(qū)域12側(cè)地越過高鍍生長區(qū)域11和低鍍生長區(qū)域12 之間的邊界。接下來，通過鍍覆來形成第三層15。在形成第三層15的情況下，由上述第二層14 提供作為鍍析出的起點(diǎn)的導(dǎo)電面。因此，與第二層14的形成的情況相同，關(guān)于第三層15的形成，由于要鍍覆之處成為具有導(dǎo)電性的連續(xù)的面，故較之第一層13的情況，能夠更容易地形成。在第三層15的形成時(shí)，也將鍍生長限制為不向著低鍍生長區(qū)域12側(cè)地越過高鍍生長區(qū)域11和低鍍生長區(qū)域12之間的邊界。在用于形成上述第一層13、第二層14及第三層15的每一個(gè)的各鍍覆工序之后，用純水實(shí)施洗滌工序。如上所述，形成外部端子電極9及10，完成陶瓷電子元件1。接著，關(guān)于陶瓷電子元件1的進(jìn)一步優(yōu)選的制造方法，換言之，更適合大量生產(chǎn)的制造方法，參照圖3至圖6進(jìn)行說明。首先，如上所述，準(zhǔn)備包含顯示出較高的鍍生長力的第一陶瓷的第一陶瓷生片，并準(zhǔn)備包含顯示出較低的鍍生長力的第二陶瓷的第二陶瓷生片。其次，在特定的第一陶瓷生片上形成內(nèi)部電極5及6。接著，通過對包含形成上述內(nèi)部電極5及6的第一陶瓷生片的、多個(gè)第一陶瓷生片進(jìn)行層疊，來制作由第一陶瓷生片構(gòu)成的層疊體。在制作由上述第一陶瓷生片構(gòu)成的層疊體時(shí)，如圖3所圖示的其中一部分所示， 優(yōu)選制作處于使要成為多個(gè)元件主體2的部分分布于橫向及縱向的集合狀態(tài)的集合生片層疊體21。在圖3中，圖示了第一陶瓷生片22和內(nèi)部電極5及6。接下來，在集合生片層疊體21的主面M以及25上的、不希望形成外部端子電極 9、10之處，粘接第二陶瓷生片23。此外，還可以代替粘接第二陶瓷生片23，通過例如涂敷來形成包含第二陶瓷的膜。接著，將集合生片層疊體21沿如圖3所示的切割線沈切割成條狀。由此，提取如圖4所示的多個(gè)條狀生片層疊體27。接下來，在條狀生片層疊體27的、通過切割而現(xiàn)出的面觀(參照圖4)上，如圖5 所示，粘接側(cè)面用的第二陶瓷生片23a。此外，可以代替?zhèn)让嬗玫牡诙沾缮?3a的粘接， 而通過例如涂敷來形成包含第二陶瓷的膜。接著，沿著圖5所示的切割線四來切割條狀生片層疊體27。由此，提取如圖6所示的用于各自的陶瓷電子元件1的多個(gè)生片層疊體30。接下來，焙燒生片層疊體30，由此得到元件主體2。此后，如上所述，實(shí)施形成外部端子電極9及10的工序，完成陶瓷電子元件1。另外，在圖3至圖6中，雖然例如夸張地表示了第一陶瓷生片22的厚度和第二陶瓷生片23及23a的厚度，且與圖1及圖2所示的元件主體2所具備的要素未必一致，但應(yīng)該理解為在圖3至圖6中，優(yōu)先是為了使圖解易懂。以上，說明了與本發(fā)明的圖示相關(guān)聯(lián)的實(shí)施方式，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，能夠有其他各種各樣的變形例。例如，外部端子電極9及10的第一層13可以不是通過鍍覆而形成的膜，而是通過導(dǎo)電性膏的烘焙而形成的厚膜。在此情況下，在形成作為第二層14或第三層15的鍍膜時(shí)， 高鍍生長區(qū)域11及低鍍區(qū)域12的組合將起到有效的作用。另外，元件主體不限定為具有層疊構(gòu)造。因此，還適用于例如具備單層構(gòu)造的元件主體的陶瓷電子元件。如上所述，根據(jù)還可能有第一層13是厚膜的情況，或者還可能有具備單層構(gòu)造的元件主體的情況可知，作為鍍析出的起點(diǎn)不限于內(nèi)部電極的露出端，還可以是形成于元件主體上的導(dǎo)體膜。因此，在本發(fā)明中所形成的鍍膜，不限于成為外部端子電極的至少一部分，還可以構(gòu)成具有作為端子的功能以外的功能的導(dǎo)體膜。以下，針對為了確認(rèn)本發(fā)明的效果而實(shí)施的實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行說明。作為樣品，制作了層疊陶瓷電容器。作為元件主體，參照圖3至圖6，按照已說明的制造方法制造了長0. 94mm、寬0. 47mm以及厚0. 47mm的元件主體。在元件主體中，構(gòu)成中間層的陶瓷層由鈦酸鋇類電介質(zhì)陶瓷構(gòu)成，最外層及側(cè)面用的陶瓷層由鋯酸鈣類電介質(zhì)陶瓷構(gòu)成，內(nèi)部電極以M作為主要成分。另外，在元件主體中，內(nèi)部電極的層疊數(shù)是220層，構(gòu)成中間層的陶瓷層以及構(gòu)成最外層的陶瓷層和側(cè)面用的陶瓷層的各自厚度是1.5 μ m。接下來，將上述元件主體投入到直徑70mm的桶中，與直徑0. 8mm的PSZ球、氧化鋁粉以及水在300rpm下進(jìn)行20分鐘的研磨處理。接著，將上述元件主體500個(gè)投入到容積300ml的水平旋轉(zhuǎn)桶中，并再投入直徑 0. 7mm的導(dǎo)電介質(zhì)100ml。然后，使旋轉(zhuǎn)桶浸漬在調(diào)整到pH8. 7的鍍槽溫度30°C的Cu沖擊鍍槽(strike plating bath)中，邊使其以桶圓周速度2. 6m/分旋轉(zhuǎn)，邊在電流密度0. IOA/ dm2下通電，從而在元件主體的高鍍生長區(qū)域上直接形成膜厚Iym的Cu沖擊鍍層。此外， 上述Cu沖擊鍍槽包含14g/升的焦磷酸銅、120g/升的焦磷酸鉀及IOg/升的草酸鉀。隨后，使投入有上述元件主體等的旋轉(zhuǎn)桶浸漬在調(diào)整到pH 8. 6且鍍槽溫度50°C 的Cu加厚鍍槽中(上村工業(yè)社制造“Pyro-Bright Process”)，邊使其以桶圓周速度2. 6m/ 分旋轉(zhuǎn)，邊在電流密度0. 30A/dm2下通電，在上述Cu沖擊鍍層上形成膜厚5 μ m的Cu加厚鍍層。如上形成的由Cu沖擊鍍層及Cu加厚鍍層構(gòu)成的Cu鍍膜，提供外部端子電極的第一層。接下來，形成了上述作為第一層的Cu沖擊鍍膜的元件主體在最高保持溫度 700°C、保持時(shí)間30分鐘、氧氣濃度5ppm的條件下進(jìn)行熱處理。接著，將總體積為30ml的元件主體投入容積300ml的水平旋轉(zhuǎn)桶中，再投入直徑 0. 7的焊錫球70ml。然后，使旋轉(zhuǎn)桶浸漬在調(diào)整到pH 4. 2的鍍槽溫度60°C的瓦特槽(弱酸性Ni槽)中，邊使其以轉(zhuǎn)數(shù)20rpm旋轉(zhuǎn)，邊在電流密度0. 20A/dm2下通電60分鐘，從而在上述Cu鍍膜上形成作為外部端子電極的第二層的膜厚約4 μ m的Ni鍍膜。隨后，使用石原藥品社制造“NB-RZS”作為鍍槽，將其設(shè)定為溫度30°C及pH 4. 5， 在電流密度0. ΙΟΑ/dm2下通電60分鐘，從而在上述Ni鍍膜上形成作為外部端子電極的第三層的膜厚約4 μ m的Sn鍍膜。針對按以上方式所得到的200個(gè)層疊陶瓷電容器，求取在元件主體的LW面上的外部端子電極的L方向的尺寸偏差，結(jié)果是CV值為5%。與此相對，針對經(jīng)除了未進(jìn)行圖3所示的第二陶瓷生片23的粘接之外與上述同樣的工序制造出的200個(gè)層疊陶瓷電容器200，求取同樣的尺寸偏差，結(jié)果是CV值為25%。根據(jù)以上的結(jié)果可知，基于具有互不相同的組成的兩種陶瓷的高鍍生長區(qū)域和低鍍區(qū)域的組合，既有效地確保了在需要之處的良好的鍍生長，又抑制了在不希望之處的鍍生長。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷電子元件，具備元件主體，其用由陶瓷構(gòu)成的陶瓷面和由導(dǎo)體構(gòu)成的導(dǎo)電面來構(gòu)成表面；和鍍膜，其以所述導(dǎo)電面為起點(diǎn)使析出的鍍析出物在所述陶瓷面上生長而形成， 所述陶瓷面具有高鍍生長區(qū)域，其由第一陶瓷構(gòu)成并顯示出較高的鍍生長力；和低鍍生長區(qū)域，其由與所述第一陶瓷不同的第二陶瓷構(gòu)成并顯示出較低的鍍生長力， 所述鍍膜從所述導(dǎo)電面起在如下的狀態(tài)下形成限制生長使得生長不向著所述低鍍生長區(qū)域側(cè)地越過所述高鍍生長區(qū)域和所述低鍍生長區(qū)域之間的邊界。
2.如權(quán)利要求1所述的陶瓷電子元件，其中， 所述元件主體具備陶瓷部分，其提供所述陶瓷面；和內(nèi)部電極，其在一部分露出到所述陶瓷部分的表面的狀態(tài)下，形成于所述陶瓷部分的內(nèi)部，所述導(dǎo)電面的至少一部分由所述內(nèi)部電極提供。
3.如權(quán)利要求1所述的陶瓷電子元件，其中， 所述元件主體具備陶瓷部分，其提供所述陶瓷面；內(nèi)部電極，其在一部分露出到所述陶瓷部分的表面的狀態(tài)下，形成于所述陶瓷部分的內(nèi)部；和導(dǎo)體膜，其形成于所述陶瓷部分中的所述內(nèi)部電極的露出面上， 所述導(dǎo)電面的至少一部分由所述導(dǎo)體膜提供。
4.如權(quán)利要求1所述的陶瓷電子元件，其中， 所述元件主體具有層疊構(gòu)造，該層疊構(gòu)造具備 層疊的多個(gè)陶瓷層；和沿著所述陶瓷層間的特定的界面形成且一部分露出的多個(gè)內(nèi)部電極， 所述元件主體是長方體形狀或者大致長方體形狀，具有 由其長度方向尺寸L及其寬度方向尺寸W規(guī)定的LW面； 由其長度方向尺寸L及其厚度方向尺寸T規(guī)定的LT面；和由其寬度方向尺寸W及其厚度尺寸T規(guī)定的WT面， 所述內(nèi)部電極與所述LW面平行地延伸， 所述WT面成為所述內(nèi)部電極的露出面，所述鍍膜成為與所述內(nèi)部電極電連接的外部端子電極的至少一部分，并形成為覆蓋所述WT面，且從所述WT面起至少延伸至所述LW面的一部分，所述元件主體的外表面除了形成所述鍍膜的區(qū)域以外由所述第二陶瓷構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的陶瓷電子元件，其中，在所述元件主體具備的所述陶瓷層之中，構(gòu)成最外層的陶瓷層由所述第二陶瓷構(gòu)成， 構(gòu)成中間層的陶瓷層由所述第一陶瓷構(gòu)成，構(gòu)成最外層的陶瓷層與構(gòu)成中間層的陶瓷層相比，長度方向尺寸短，從而在使構(gòu)成中間層的陶瓷層的長度方向上的兩端部露出的狀態(tài)下進(jìn)行層疊，所述元件主體還具備沿著所述LT面而形成的、由所述第二陶瓷構(gòu)成的陶瓷層， 所述鍍膜形成為從所述WT面起延伸至構(gòu)成所述中間層的陶瓷層露出的長度方向上的兩端部上。
6.如權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的陶瓷電子元件，其中， 所述第一陶瓷，其組成的主要成分是鈦酸鋇類，所述第二陶瓷，其組成的主要成分是鋯酸鈣類。
7.—種陶瓷電子元件的制造方法，具備準(zhǔn)備元件主體的工序，該元件主體用由陶瓷構(gòu)成的陶瓷面和由導(dǎo)體構(gòu)成的導(dǎo)電面來構(gòu)成表面，所述陶瓷面具有由第一陶瓷構(gòu)成并顯示出較高的鍍生長力的高鍍生長區(qū)域、和由與所述第一陶瓷不同的第二陶瓷構(gòu)成并顯示出較低的鍍生長力的低鍍生長區(qū)域；和鍍覆處理工序，在該工序中，以所述導(dǎo)電面為起點(diǎn)使鍍析出物析出，并使該鍍析出物生長，由此，從所述導(dǎo)電面起在如下的狀態(tài)下形成鍍膜限制生長使得生長不向著所述低鍍生長區(qū)域側(cè)地越過所述高鍍生長區(qū)域和所述低鍍生長區(qū)域之間的邊界。
8.如權(quán)利要求7所述的陶瓷電子元件的制造方法，其中， 所述準(zhǔn)備元件主體的工序，具備準(zhǔn)備包含所述第一陶瓷的第一陶瓷生片的工序； 在特定的所述第一陶瓷生片上形成內(nèi)部電極的工序；通過對所述第一陶瓷生片進(jìn)行層疊，來得到由所述第一陶瓷生片構(gòu)成的層疊體的工序；通過在由所述第一陶瓷生片構(gòu)成的層疊體的、不希望形成所述鍍膜之處形成包含所述第二陶瓷的膜，來得到相當(dāng)于元件主體未加工狀態(tài)的生片層疊體的工序；和焙燒所述生片層疊體的工序。
9.如權(quán)利要求7所述的陶瓷電子元件的制造方法，其中， 所述準(zhǔn)備元件主體的工序，具備準(zhǔn)備包含所述第一陶瓷的第一陶瓷生片的工序； 在特定的所述第一陶瓷生片上形成內(nèi)部電極的工序；通過對所述第一陶瓷生片進(jìn)行層疊，來制作集合生片層疊體的工序，該集合生片層疊體處于使要成為多個(gè)所述元件主體的部分分布在橫向及縱向的集合狀態(tài)；在所述集合生片層疊體的主面上的、不希望形成所述鍍膜之處形成包含所述第二陶瓷的膜的工序；接著，通過將所述集合生片層疊體切割成條狀，來提取多個(gè)條狀生片層疊體的工序； 在所述條狀生片層疊體的、通過所述切割而現(xiàn)出的面上，形成包含所述第二陶瓷的膜的工序；通過切割所述條狀生片層疊體，來提取用于各個(gè)陶瓷電子元件的多個(gè)所述生片層疊體的工序；和焙燒所述生片層疊體的工序。
10.如權(quán)利要求8或9所述的陶瓷電子元件的制造方法，其中，形成包含所述第二陶瓷的膜的工序，包含準(zhǔn)備包含所述第二陶瓷的第二陶瓷生片的工序；和粘接所述第二陶瓷生片的工序。
全文摘要
在通過鍍覆來形成如層疊陶瓷電容器那樣的陶瓷電子元件的外部端子電極時(shí)，有時(shí)鍍生長會(huì)一直到不希望之處。為此，本發(fā)明提供一種陶瓷電子元件，其中，元件主體(2)提供的陶瓷面具有例如由鈦酸鋇類陶瓷構(gòu)成并顯示出較高的鍍生長力的高鍍生長區(qū)域(11)；和例如由鋯酸鈣類陶瓷構(gòu)成并顯示出較低的鍍生長力的低鍍生長區(qū)域(12)。構(gòu)成作為外部端子電極的基底的第一層(13)的鍍膜，以內(nèi)部電極(5)及(6)的露出端所提供的導(dǎo)電面為起點(diǎn)，在如下的狀態(tài)下通過析出的鍍析出物生長而形成限制生長使得生長不向著低鍍生長區(qū)域(12)側(cè)地越過高鍍生長區(qū)域(11)和低鍍生長區(qū)域(12)之間的邊界。
文檔編號(hào)H01G4/005GK102315017SQ201110161080
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者元木章博, 小川誠, 巖永俊之, 櫻田清恭, 猿喰真人, 竹內(nèi)俊介 申請人:株式會(huì)社村田制作所