本發(fā)明涉及電子部件和電子部件的制造方法。
背景技術(shù):
以往,作為電子部件,有WO2015/115180A1(專利文獻(xiàn)1)中記載的電子部件。該電子部件具有由樹脂材料和金屬粉的復(fù)合材料構(gòu)成的復(fù)合體、和設(shè)置于復(fù)合體的外部電極。外部電極由電解鍍覆形成。由此,外部電極與金屬粉進(jìn)行金屬結(jié)合,外部電極與復(fù)合體較強(qiáng)地密合。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:WO2015/115180A1
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
然而,本申請發(fā)明人出于以下的理由,想到了不僅提高由外部電極與金屬粉的結(jié)合產(chǎn)生的密合性,還提高外部電極與樹脂材料的密合性。
近年來,在使用電子部件的電路中,一直通過使信號為更高頻來進(jìn)行提高特性、功能的嘗試。認(rèn)為今后隨著進(jìn)行對高頻信號的更進(jìn)一步的對應(yīng),由電子部件所具有的金屬粉產(chǎn)生的磁損耗變得更大。因此,為了減少磁損耗,考慮與以往相比進(jìn)一步減小金屬粉的粒子的粒徑。
如果金屬粉的粒徑變小,則在復(fù)合體的配置外部電極的面上,表面粗糙度減少而平坦性進(jìn)一步提高,因此難以得到錨固效果,外部電極對復(fù)合體的密合性降低。另外,如果金屬粉的粒徑變小,則金屬粉從復(fù)合體脫粒的可能性也變高,在復(fù)合體與外部電極的接觸部分,金屬粉所占的比例減小,對應(yīng)地樹脂材料所占的比例增加。即,接合力強(qiáng)的外部電極與金屬粉的接觸部分的比例減小,接合力弱的外部電極與樹脂材料的接觸部分的比例增加,外部電極對復(fù)合體的密合性降低。
因此,本發(fā)明的課題在于提供外部電極對復(fù)合體的密合性提高的電子部件和電子部件的制造方法。
為了解決上述課題,本發(fā)明的電子部件具備:
由樹脂材料和金屬粉的復(fù)合材料構(gòu)成的復(fù)合體、和
配置于上述復(fù)合體的外表面上的金屬膜,
上述金屬膜與上述復(fù)合體的上述樹脂材料和上述金屬粉接觸,
與上述樹脂材料相接的上述金屬膜的晶體的平均粒徑相對于與上述金屬粉相接的上述金屬膜的晶體的平均粒徑為60%~120%。
根據(jù)本發(fā)明的電子部件,金屬膜與復(fù)合體的樹脂材料和金屬粉接觸,與樹脂材料相接的金屬膜的晶體的平均粒徑相對于與金屬粉相接的金屬膜的晶體的平均粒徑為60%~120%。這樣,在金屬粉上與樹脂材料上之間金屬膜的晶體的平均粒徑之差小的狀態(tài)相當(dāng)于在樹脂材料上形成了粒徑較小的金屬膜的狀態(tài)。因此,容易得到金屬膜與樹脂材料之間的錨固效果,能夠提高樹脂材料與金屬膜的密合性。因此,也確保樹脂材料上的密合性,從而能夠提高金屬膜整體的密合性。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,上述復(fù)合體的外表面的一部分具有凹部,上述凹部內(nèi)填充有上述金屬膜。
根據(jù)上述實(shí)施方式,因?yàn)榘疾績?nèi)填充有金屬膜,所以能夠進(jìn)一步提高金屬膜與復(fù)合體的密合性。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,上述金屬粉上的上述金屬膜的膜厚的一部分為上述樹脂材料上的上述金屬膜的膜厚以下。
根據(jù)上述實(shí)施方式,因?yàn)榻饘俜凵系慕饘倌さ哪ず竦囊徊糠譃闃渲牧仙系慕饘倌さ哪ず褚韵?,所以能夠減少電子部件的凹凸。特別是,當(dāng)金屬膜為外部電極時,安裝穩(wěn)定性和可靠性提高,當(dāng)金屬膜為內(nèi)部電極時,層疊時的穩(wěn)定性提高。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,
具備埋入上述復(fù)合體的內(nèi)部電極,
上述金屬膜與上述內(nèi)部電極接觸。
根據(jù)上述實(shí)施方式,因?yàn)榻饘倌づc內(nèi)部電極接觸,所以金屬膜和內(nèi)部電極被立體配置,由此能夠不受金屬膜的配置區(qū)域的影響地配置內(nèi)部部件。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,上述金屬膜和上述內(nèi)部電極由相同材料構(gòu)成。
根據(jù)上述實(shí)施方式,因?yàn)榻饘倌ず蛢?nèi)部電極由相同材料構(gòu)成,所以金屬膜與內(nèi)部電極的密合性提高。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,
上述復(fù)合體的外表面具有主面,
在上述主面,上述金屬粉從上述樹脂材料露出,并且配置有上述金屬膜。
根據(jù)上述實(shí)施方式,在復(fù)合體的主面,金屬粉從樹脂材料露出,并且配置有金屬膜,因此能夠在復(fù)合體的主面形成金屬膜時使用露出的金屬粉,制造效率提高。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,從上述樹脂材料露出的上述金屬粉的形狀包括將橢圓體的一部分切斷而成的形狀。
根據(jù)上述實(shí)施方式,從樹脂材料露出的金屬粉的形狀包括將橢圓體的一部分切斷而成的形狀,因此能夠提高形成于這樣的金屬粉上的金屬膜與復(fù)合體的密合性。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,
具有在未配置有上述金屬膜的上述主面上配置的樹脂膜,
上述樹脂膜覆蓋從上述樹脂材料露出的上述金屬粉。
根據(jù)上述實(shí)施方式,樹脂膜配置在未配置有金屬膜的主面上,樹脂膜覆蓋從樹脂材料露出的金屬粉,因此能夠防止金屬粉向外部露出。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,上述金屬膜的一部分配置在上述樹脂膜上。
根據(jù)上述實(shí)施方式,金屬膜的一部分配置在樹脂膜上,因此能夠以樹脂膜代替金屬膜圖案形成時的掩模,形成金屬膜的制造效率提高。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,上述金屬粉由含有Fe的金屬或合金構(gòu)成,上述金屬膜由含有Cu的金屬或合金構(gòu)成。
根據(jù)上述實(shí)施方式,金屬粉由含有Fe的金屬或合金構(gòu)成,金屬膜由含有Cu的金屬或合金構(gòu)成,因此能夠在不使用催化劑的情況下利用無電解鍍覆形成金屬膜。另外,因?yàn)榻饘俜塾珊蠪e的金屬或合金構(gòu)成,所以能夠提高導(dǎo)磁率,因?yàn)榻饘倌び珊蠧u的金屬或合金構(gòu)成,所以能夠提高導(dǎo)電性。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,上述金屬粉上的上述金屬膜的膜厚為上述樹脂材料上的上述金屬膜的膜厚的60%~160%。
根據(jù)上述實(shí)施方式,金屬粉上的金屬膜的膜厚為樹脂材料上的金屬膜的膜厚的60%~160%,因此金屬膜的膜厚均勻。由此,能夠減少電子部件的凹凸。特別是,當(dāng)金屬膜為外部電極時,安裝穩(wěn)定性和可靠性提高,當(dāng)金屬膜為內(nèi)部電極時,層疊時的穩(wěn)定性提高。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,在上述金屬粉與上述金屬膜的界面和上述樹脂材料與上述金屬膜的界面中的任一者都不存在Pd。
根據(jù)上述實(shí)施方式,在金屬粉與金屬膜的界面和樹脂材料與金屬膜的界面中的任一者都不存在Pd。在不賦予催化劑的情況下形成金屬膜,形成金屬膜的制造效率提高。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,
在上述樹脂材料與上述金屬膜的界面不存在Pd,
在上述金屬粉與上述金屬膜的界面存在Pd。
根據(jù)上述實(shí)施方式,在樹脂材料與金屬膜的界面不存在Pd,在金屬粉與金屬膜的界面存在Pd,因此能夠使用催化劑Pd,利用無電解鍍覆形成金屬膜。換句話說,與金屬粉相比金屬膜材料是賤金屬的情況下,也可以通過進(jìn)行置換Pd催化劑處理來形成金屬膜。因此,金屬粉和金屬膜的材料選擇的自由度提高。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,上述金屬膜的一部分沿上述金屬粉的外表面繞進(jìn)了上述復(fù)合體的內(nèi)部側(cè)。
根據(jù)上述實(shí)施方式,金屬膜的一部分沿金屬粉的外表面繞進(jìn)了復(fù)合體的內(nèi)部側(cè),因此與金屬粉接觸的面積增加,從而與金屬粉的接合力提高,并且沿樹脂材料與金屬粉之間的間隙的形狀與復(fù)合體接觸,從而與復(fù)合體的錨固效果提高。
另外,在電子部件的一個實(shí)施方式中,上述金屬膜的晶體粒徑從與上述復(fù)合體接觸的一側(cè)向其相反側(cè)變大。
根據(jù)上述實(shí)施方式,金屬膜的晶體粒徑從與復(fù)合體接觸的一側(cè)向其相反側(cè)變大,因此金屬膜在與復(fù)合體接觸的一側(cè)晶體粒徑相對變小,在與樹脂材料之間容易得到錨固效果,能夠提高金屬膜與復(fù)合體的密合性。
另外,在電子部件的制造方法的一個實(shí)施方式中,具備如下工序:
磨削工序,對由樹脂材料和金屬粉的復(fù)合材料構(gòu)成的復(fù)合體的一部分進(jìn)行磨削,使金屬粉從上述復(fù)合體的磨削面露出;和
金屬膜形成工序,利用無電解鍍覆在上述復(fù)合體的磨削面上形成金屬膜。
根據(jù)上述實(shí)施方式,對復(fù)合體的一部分進(jìn)行磨削,使金屬粉從復(fù)合體的磨削面露出,利用無電解鍍覆在復(fù)合體的磨削面上形成金屬膜。由此,能夠提高金屬膜與復(fù)合體的密合性、金屬膜自身的膜強(qiáng)度和導(dǎo)電性。另外,由此,能夠偏差較小地得到所希望的厚度,并且能夠以簡便的方法且較高的制造效率形成金屬膜。
另外,在電子部件的制造方法的一個實(shí)施方式中,在上述金屬膜形成工序中,利用無電解鍍覆在上述樹脂材料上和上述金屬粉上形成上述金屬膜。
根據(jù)上述實(shí)施方式,在金屬膜形成工序中,利用無電解鍍覆在樹脂材料上和金屬粉上形成金屬膜,因此金屬膜與金屬粉的接合力提高,并且即使在樹脂材料上的凹凸微小的情況下,也能夠沿該凹凸形成金屬膜,能夠確保金屬膜與樹脂材料的密合性。
另外,在電子部件的制造方法的一個實(shí)施方式中,在上述金屬膜形成工序中,利用置換析出反應(yīng)使上述金屬膜在從上述磨削面露出的上述金屬粉上析出,利用無電解鍍覆使上述析出的上述金屬膜生長,由此形成上述金屬膜。
根據(jù)上述實(shí)施方式,在金屬膜形成工序中,利用置換析出反應(yīng)使金屬膜在從磨削面露出的金屬粉上析出,利用無電解鍍覆使析出的金屬膜生長,由此形成金屬膜,因此能夠以簡便的工藝形成金屬膜。
另外,在電子部件的制造方法的一個實(shí)施方式中,在上述金屬膜形成工序中,在不賦予催化劑的情況下進(jìn)行無電解鍍覆。
根據(jù)上述實(shí)施方式,在金屬膜形成工序中,因?yàn)樵诓毁x予催化劑的情況下進(jìn)行無電解鍍覆,所以能夠以簡便的工藝形成金屬膜。
另外,在電子部件的制造方法的一個實(shí)施方式中,
上述金屬粉由含有Fe的金屬或合金構(gòu)成,
上述金屬膜由含有Cu的金屬或合金構(gòu)成。
根據(jù)上述實(shí)施方式,金屬粉由含有Fe的金屬或合金構(gòu)成,金屬膜由含有Cu的金屬或合金構(gòu)成,因此能夠在使用催化劑的情況下利用無電解鍍覆形成金屬膜。另外,因?yàn)榻饘俜塾珊蠪e的金屬或合金構(gòu)成,所以能夠提高導(dǎo)磁率,因?yàn)榻饘倌び珊蠧u的金屬或合金構(gòu)成,所以能夠提高導(dǎo)電性。
另外,在電子部件的制造方法的一個實(shí)施方式中,
上述磨削工序后,具有在上述復(fù)合體的磨削面的一部分的區(qū)域上形成樹脂膜的樹脂膜形成工序,
在上述金屬膜形成工序中,將上述樹脂膜作為掩模而形成金屬膜。
根據(jù)上述實(shí)施方式,在磨削工序后,在復(fù)合體的磨削面的一部分的區(qū)域上形成樹脂膜,將樹脂膜作為掩模而形成金屬膜,因此能夠在不對金屬膜進(jìn)行蝕刻的情況下形成圖案,制造效率提高。
根據(jù)本發(fā)明的電子部件和電子部件的制造方法,金屬膜對復(fù)合體的密合性提高。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的電子部件的一個實(shí)施方式的截面圖。
圖2是圖1的A部的放大圖。
圖3是與圖2對應(yīng),表示利用無電解鍍覆形成的金屬膜與復(fù)合體的界面的截面圖像。
具體實(shí)施方式
以下,利用圖示的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是表示本發(fā)明的電子部件的一個實(shí)施方式的截面圖。如圖1所示,電子部件1表示線圈部件。電子部件1具有基板10、設(shè)置于基板10的上下表面的第1、第2線圈導(dǎo)體21、22、覆蓋基板10和第1、第2線圈導(dǎo)體21、22的絕緣體30、覆蓋絕緣體30的復(fù)合體40、和設(shè)置于復(fù)合體40的上表面的第1、第2外部電極51、52。
基板10是使環(huán)氧樹脂含浸于玻璃布而成的印刷配線基板?;?0的材料可以為苯并環(huán)丁烯等絕緣性樹脂、玻璃陶瓷等絕緣性無機(jī)材料?;?0的厚度例如為80μm左右。應(yīng)予說明,本申請中,記載為厚度時意味沿基板10的厚度方向(圖1的紙面上下方向)的厚度。
第1、第2線圈導(dǎo)體21、22由Au、Ag、Cu、Pd、Ni等導(dǎo)電性材料構(gòu)成。第1線圈導(dǎo)體21設(shè)置于基板10的下表面。第1線圈導(dǎo)體21例如從上方觀察而形成為一邊沿順時針方向旋轉(zhuǎn)一邊遠(yuǎn)離中心的漩渦狀。第2線圈導(dǎo)體22設(shè)置于基板10的上表面。第2線圈導(dǎo)體22例如從上方觀察而形成為一邊沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)一邊遠(yuǎn)離中心的漩渦狀。第1、第2線圈導(dǎo)體21、22的厚度例如為40μm~120μm。
第1線圈導(dǎo)體21的外周端與設(shè)置于基板10的下表面的引出電極25a連接。引出電極25a與貫通基板10的貫通孔電極25b連接。貫通孔電極25b與設(shè)置于基板10的上表面的引出電極25c連接。引出電極25c與埋入復(fù)合體40的內(nèi)部電極26a連接。內(nèi)部電極26a與第1外部電極51連接。
第2線圈導(dǎo)體22的外周端與設(shè)置于基板10的上表面的引出電極25d連接。引出電極25d與埋入復(fù)合體40的內(nèi)部電極26b連接。內(nèi)部電極26a與第2外部電極52連接。
第1線圈導(dǎo)體21的內(nèi)周端介由貫通基板10的通孔電極(未圖示)與第2線圈導(dǎo)體22的內(nèi)周端連接。由此,從第1外部電極51輸入的信號依次經(jīng)由第1線圈導(dǎo)體21和第2線圈導(dǎo)體22,從第2外部電極52輸出。
絕緣體30由環(huán)氧樹脂等構(gòu)成。應(yīng)予說明,絕緣體30的材料可以為苯并環(huán)丁烯等絕緣性樹脂、玻璃陶瓷等絕緣性無機(jī)材料。絕緣體30的厚度為覆蓋第1、第2線圈導(dǎo)體21、22的程度即可,例如為45μm~150μm。
復(fù)合體40由樹脂材料41和金屬粉42的復(fù)合材料構(gòu)成。作為樹脂材料41,例如有聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂等有機(jī)材料。作為金屬粉42,例如有由Fe、Si、Cr、Ni等金屬材料或含有它們的合金材料等構(gòu)成的粉體。應(yīng)予說明,金屬粉42可以為由多種材料構(gòu)成的粉體。另外,金屬粉42的平均粒徑例如為0.1μm~5μm,這樣金屬粉42的粒徑較小的情況下,如后所述,顯著地發(fā)揮在電子部件1的構(gòu)成中的效果。應(yīng)予說明,金屬粉42的平均粒徑與后述的金屬膜的晶體的平均粒徑同樣地計算。另外,在電子部件1的制造階段中,可以計算金屬粉42的平均粒徑作為相當(dāng)于利用激光衍射·散射法求出的粒度分布的累計值50%的粒徑。
復(fù)合體40具有內(nèi)磁路40a和外磁路40b。內(nèi)磁路40a位于第1、第2線圈導(dǎo)體21、22的內(nèi)徑。外磁路40b位于第1、第2線圈導(dǎo)體21、22的上下。外磁路40b的厚度例如為10μm~50μm。
第1、第2外部電極51、52是配置在復(fù)合體40的外表面的主面45上的金屬膜,是利用無電解鍍覆形成的膜。作為金屬膜,例如有由Au、Ag、Pd、Ni、Cu等金屬材料或它們的合金材料、進(jìn)一步在它們中含有P、B的材料構(gòu)成的膜。另外,金屬膜的膜厚例如為5μm,優(yōu)選為1μm~10μm。應(yīng)予說明,第1、第2外部電極51、52可以是將上述金屬膜的表面進(jìn)一步用其它鍍膜覆蓋而成的層疊構(gòu)成。應(yīng)予說明,以下,以第1、第2外部電極51、52為上述金屬膜的單層的形式進(jìn)行說明。
圖2是圖1的A部的放大圖。如圖1和圖2所示,復(fù)合體40的外表面的主面45是通過磨削形成的磨削面。在主面45上,金屬粉42從樹脂材料41露出。這里,露出是指不僅向電子部件1的外部露出,還包括向其它部件露出,換句話說,在與其它部件的邊界面上露出。
金屬膜(第1、第2外部電極51、52)與復(fù)合體40的樹脂材料41和金屬粉42接觸。與樹脂材料41相接的金屬膜的晶體的平均粒徑(圖2的B部分)相對于與金屬粉42相接的金屬膜的晶體的平均粒徑(圖2的C部分)為60%~120%。這樣,在金屬粉42上與樹脂材料41上之間金屬膜的晶體的平均粒徑之差小的狀態(tài)相當(dāng)于能夠在樹脂材料41上形成粒徑較小的金屬膜的狀態(tài)。
具體而言,一般在復(fù)合體40上由鍍覆形成的金屬膜首先從金屬粉42上析出,緩緩地在包括樹脂材料41上的金屬粉42的周圍析出。這里,如后所述,鍍覆形成的金屬膜的晶體的平均粒徑與初期析出的區(qū)域相比在后析出的區(qū)域中變大。由此,像上述金屬膜那樣,在初期析出的金屬膜、即與金屬粉42相接的金屬膜和與樹脂材料41相接的金屬膜之間晶體的平均粒徑之差小相當(dāng)于能夠于較早的階段在樹脂材料41上形成金屬膜,能夠在樹脂材料41上形成粒徑較小的金屬膜。
另外,對于材料不同的金屬膜與樹脂材料41的密合性,沿界面的凹凸金屬膜和樹脂材料41接觸而產(chǎn)生的錨固效果的影響較大。上述金屬膜的粒徑小,因此即便是樹脂材料41的微小凹凸,也能夠沿該凹凸形成金屬膜。即,上述金屬膜中容易得到金屬膜與樹脂材料41之間的錨固效果,能夠提高樹脂材料41與金屬膜的密合性。因此,也確保樹脂材料41上的密合性,從而能夠提高金屬膜整體與復(fù)合體40的密合性。特別是該效果在金屬粉42的粒徑變小的情況下,即復(fù)合體40的主面45的表面粗糙度降低的情況下、在主面45金屬粉42脫粒而樹脂材料41所占的比例增加的情況下顯著地發(fā)揮。
應(yīng)予說明,如上所述,作為在金屬粉42上與樹脂材料41上之間減小金屬膜的晶體的平均粒徑之差的方法,利用無電解鍍覆形成金屬膜即可。特別是,與電解鍍覆相比,無電解鍍覆能夠使金屬粉42上和樹脂材料41上的金屬膜析出的時刻接近,能夠減小上述平均粒徑之差。具體而言,對于電子部件1等小型且大量生產(chǎn)的制品,從制造效率的觀點(diǎn)考慮,進(jìn)行電解鍍覆時一般采用滾鍍,但是該情況下,對各金屬粉42通電的時刻不一致,由此包括樹脂材料41上形成的金屬膜的各部分的析出時刻的偏差變大。另一方面,在無電解鍍覆中,金屬膜從與鍍覆液接觸的金屬粉42上析出,但鍍覆液與各金屬粉42接觸的時刻比較統(tǒng)一,能夠在遍布所形成的金屬膜的各部分使析出時刻比較統(tǒng)一。這樣,無電解鍍覆通過金屬膜的各部分的析出時刻接近,能夠如上所述地在金屬粉42上與樹脂材料41上之間減小金屬膜的晶體的平均粒徑之差。應(yīng)予說明,在金屬粉42的粒徑變小,主面45的樹脂材料41所占的比例增加的情況下,電解鍍覆的析出時刻的偏差變得更大,因此這樣的情況下,顯著地表現(xiàn)出與無電解鍍覆的差異。
應(yīng)予說明,在通過濺射、蒸鍍形成的膜中,認(rèn)為由像鍍覆這樣的形成時刻所致的晶體的平均粒徑之差本身較少,認(rèn)為難以得到相同的效果。另外,與濺射、蒸鍍相比,使用鍍覆形成的金屬膜與金屬粉42的密合性高,因此從金屬膜整體與復(fù)合體40的密合性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選使用鍍覆。另外,從設(shè)備、工序、形成時間、處理次數(shù)等制造效率高,金屬膜的電阻率低的觀點(diǎn)考慮,與濺射、蒸鍍相比優(yōu)選使用鍍覆。此外,也存在使用在樹脂材料中含有金屬粉的樹脂電極膜代替金屬膜的技術(shù),但樹脂電極膜為了確保與復(fù)合體的密合性、樹脂電極膜自身的膜強(qiáng)度和導(dǎo)電性,需要在某種程度上增加樹脂電極膜的膜厚。但是,從薄型、小型化的觀點(diǎn)考慮,電子部件1大多對外部電極51、52的厚度設(shè)置限制。由此,樹脂電極膜存在無法確保充分的密合性、膜強(qiáng)度和導(dǎo)電性的可能性。另一方面,在電子部件1中,與樹脂電極膜相比,即使減小膜厚,與復(fù)合體40的密合性、金屬膜自身的膜強(qiáng)度和導(dǎo)電性的降低率也較低。因此,與樹脂電極膜相比,電子部件1能夠具備實(shí)現(xiàn)薄型化、并且密合性、膜強(qiáng)度和導(dǎo)電性優(yōu)異的金屬膜。
這里,本申請的平均粒徑之比通過由金屬膜的截面的FIB-SIM圖像計算金屬膜的晶體(粒塊)的平均粒徑而求出。FIB-SIM圖像是指由使用FIB(Focused Ion Beam:聚焦離子束)進(jìn)行觀測的SIM(Scanning Ion Microscope:掃描離子顯微鏡)得到的截面圖像。應(yīng)予說明,作為平均粒徑的計算方法,可以使用對FIB-SIM圖像進(jìn)行圖像解析而求出粒度分布,將其累計值為50%的粒徑(D50,中值粒徑)作為平均粒徑的方法。但是,重要的不是平均粒徑的絕對值而是比值(相對值),上述圖像解析困難的情況等下,也可以使用在FIB-SIM圖像中,將金屬膜的各晶體的最大直徑作為粒徑,測定多個,求出其算術(shù)平均值作為平均粒徑的方法。
另外,在計算時,測定粒徑的金屬粉的個數(shù)為20~50個左右即可。此外,計算時作為對象的“與樹脂材料41相接的金屬膜的晶體”和“與金屬粉42相接的金屬膜的晶體”不限于嚴(yán)格與樹脂材料41或金屬粉42直接接觸的晶體,將存在于從金屬膜與樹脂材料41的界面或金屬膜與金屬粉42的界面分別朝向金屬膜的膜厚方向1μm左右的范圍的晶體作為對象。應(yīng)予說明,優(yōu)選上述平均粒徑之比的關(guān)系在金屬膜整體中成立,但即使在金屬膜的一部分中成立,也發(fā)揮效果。因此,平均粒徑的計算可以由金屬膜的一部分的FIB-SIM圖像進(jìn)行計算,例如可以由在沿主面45的方向5μm左右的范圍的FIB-SIM圖像進(jìn)行計算。
另外,從前述的析出時刻的觀點(diǎn)考慮,無電解鍍覆也能夠減少金屬膜的膜厚的凹凸。與此相對,電解鍍覆時,樹脂材料上的金屬膜的膜厚比金屬粉上的金屬膜的膜厚小。
優(yōu)選復(fù)合體40的主面45在一部分具有凹部,且凹部內(nèi)填充有金屬膜。圖3是表示與圖2對應(yīng),利用無電解鍍覆形成的金屬膜(第2外部端子52)與復(fù)合體40的界面的截面圖像(FIB-SIM圖像)。應(yīng)予說明,第1外部端子51與復(fù)合體40的界面也是相同的圖像。如圖3所示,復(fù)合體40的主面45有時例如一部分具有由磨削時的金屬粉42的脫粒而形成的凹部45a。此時,像圖3那樣當(dāng)該凹部45a填充有金屬膜時,金屬膜與樹脂材料41之間的錨固效果進(jìn)一步提高,能夠進(jìn)一步提高金屬膜與復(fù)合體40的密合性。應(yīng)予說明,如圖3所示,凹部45a可以是由金屬粉42的一部分脫粒而形成的,也可以是由金屬粉42整體脫粒而形成的。另外,如圖3所示,金屬膜不限于填充于凹部45a的整體,也可以填充于凹部45a的一部分。
優(yōu)選金屬粉42上的金屬膜的膜厚的一部分為樹脂材料41上的金屬膜的膜厚以下。由此,能夠減少電子部件1的凹凸。特別是,當(dāng)金屬膜為外部電極51、52時,安裝穩(wěn)定性和可靠性提高。應(yīng)予說明,當(dāng)金屬膜為內(nèi)部電極時,層疊時的穩(wěn)定性提高。
金屬膜與內(nèi)部電極26a、26b接觸。由此,金屬膜和內(nèi)部電極26a、26b被立體配置。此時,如圖1所示,金屬膜介由內(nèi)部電極26a、26b連接的電子部件1的內(nèi)部部件(例如第1、第2線圈導(dǎo)體21、22等)配置于其它層。由此,電子部件1中可以不受金屬膜的配置區(qū)域的影響地配置內(nèi)部部件。例如,在電子部件1中,通過在與主面45平行的平面方向減小內(nèi)部電極26a、26b的寬度,相應(yīng)地增加復(fù)合體40所占的比例,能夠提高電感值?;蛘?,在電子部件1中,通過同樣地在上述平面方向,減小內(nèi)部電極26a、26b的寬度,相應(yīng)地減小外形尺寸,能夠減小安裝面積。另一方面,例如,像埋入復(fù)合體40的柱狀的外部電極那樣,外部電極51、52與內(nèi)部電極26a、26b一體化的情況下,如果如上減小內(nèi)部電極26a、26b的寬度,則外部電極51、52從復(fù)合體40露出的面積變小,有時安裝穩(wěn)定性降低。
優(yōu)選金屬膜和內(nèi)部電極26a、26b由相同材料構(gòu)成。由此,金屬膜與內(nèi)部電極26a、26b的密合性提高。
在主面45,金屬粉42從樹脂材料41露出,并且配置有金屬膜。由此,如后所述在主面45形成金屬膜時,可以使用露出的金屬粉42,制造效率提高。
從樹脂材料41露出的金屬粉42的形狀包括將橢圓體的一部分切斷而成的形狀。應(yīng)予說明,橢圓體包括球形。金屬粉42例如在對主面45進(jìn)行磨削時存在一部分被切斷的情況。此時,如圖2所示,金屬粉42的切斷面與主面45平行,可以沿該平坦面析出金屬膜,因此能夠提高形成于這樣的金屬粉42上的金屬膜與復(fù)合體40的密合性。
在未配置有金屬膜的主面45上配置樹脂膜60,樹脂膜60覆蓋從樹脂材料41露出的金屬粉42。樹脂膜60例如由丙烯酸樹脂、環(huán)氧系樹脂、聚酰亞胺等電絕緣性高的樹脂材料構(gòu)成。由此,樹脂膜60覆蓋從樹脂材料41露出的金屬粉42,因此能夠防止金屬粉42向外部露出。樹脂膜60的厚度例如為1μm~10μm,考慮到安裝穩(wěn)定性,優(yōu)選比第1、第2外部端子51、52的厚度小。
金屬膜的一部分配置于樹脂膜60上。由此,如后所述,可以使樹脂膜60代替金屬膜圖案形成時的掩模,金屬膜的形成中的制造效率提高。
優(yōu)選金屬粉42由含有Fe的金屬或合金構(gòu)成,金屬膜由含有Cu的金屬或合金構(gòu)成。由此,能夠在不使用催化劑的情況下通過無電解鍍覆形成金屬膜。另外,因?yàn)榻饘俜?2由含有Fe的金屬或合金構(gòu)成,所以能夠提高復(fù)合體40的導(dǎo)磁率,因?yàn)榻饘倌び珊蠧u的金屬或合金構(gòu)成,所以能夠提高第1、第2外部電極51、52的導(dǎo)電性。
優(yōu)選金屬粉42上的金屬膜的膜厚為樹脂材料41上的金屬膜的膜厚的60%~160%。由此,金屬膜的膜厚變得均勻。因此,能夠減少電子部件的凹凸。特別是,當(dāng)金屬膜為外部電極51、52時,安裝穩(wěn)定性和可靠性提高。應(yīng)予說明,膜厚例如可以對圖3的FIB-SIM圖像通過圖像解析而算出,也可以直接測定。另外,優(yōu)選上述膜厚之比的關(guān)系在金屬膜整體中成立,但即使在金屬膜的一部分中成立,也發(fā)揮效果。因此,膜厚的計算可以由金屬膜的一部分的FIB-SIM圖像進(jìn)行計算,例如可以由在沿主面45的方向5μm左右的范圍的FIB-SIM圖像進(jìn)行計算,可以將分別從樹脂材料41上、金屬粉42上測定幾個位置(例如5個位置等)的膜厚進(jìn)行比較。在膜厚的比較中,優(yōu)選對樹脂材料41上、金屬粉42上的各自的膜厚的平均值彼此進(jìn)行比較。
在金屬粉42與金屬膜的界面和樹脂材料41與金屬膜的界面中的任一者都不存在Pd。由此,在不賦予催化劑的情況下形成金屬膜,金屬膜的形成中的制造效率提高。與此相對,對玻璃環(huán)氧基板進(jìn)行鍍覆時,需要對基板的整面賦予催化劑,工序數(shù)增加。
應(yīng)予說明,在樹脂材料41與金屬膜的界面不存在Pd,但在金屬粉42與金屬膜的界面可以存在Pd。此時,可以使用催化劑Pd,通過無電解鍍覆形成金屬膜。換句話說,與金屬粉42相比金屬膜是賤金屬的情況下,例如,金屬粉42由含有Cu的金屬或合金構(gòu)成,金屬膜由含有Ni的金屬或合金構(gòu)成時,也可以通過進(jìn)行置換Pd催化劑的處理而利用無電解鍍覆形成金屬膜。因此,金屬粉42和金屬膜的材料選擇的自由度提高。
如圖3所示,利用無電解鍍覆形成的金屬膜的一部分沿金屬粉42的外表面繞進(jìn)了復(fù)合體40的內(nèi)部側(cè)。具體闡述,如圖3的沿金屬粉42的外表面的顏色淡的部分所示,作為外部電極52的金屬膜沿金屬粉42的外表面進(jìn)入到樹脂材料41與金屬粉42之間的間隙。這樣,金屬膜除了在金屬粉42從樹脂材料41露出的露出面42a析出,還在金屬粉42內(nèi)包于樹脂材料41的內(nèi)包面42b上析出。因此,金屬膜的一部分沿金屬粉42的外表面繞進(jìn)了復(fù)合體40的內(nèi)部側(cè),因此與金屬粉42接觸的面積增加,從而與金屬粉42的接合力提高,并且沿樹脂材料41與金屬粉42之間的間隙的形狀與復(fù)合體40接觸,從而與復(fù)合體40的錨固效果提高。應(yīng)予說明,認(rèn)為上述結(jié)構(gòu)是通過無電解鍍覆液浸漬于樹脂材料41與金屬粉42之間而形成的。
另外,如圖3所示,利用無電解鍍覆形成的金屬膜的晶體粒徑從與復(fù)合體40接觸的一側(cè)向其相反側(cè)(箭頭D方向)變大。即,利用無電解鍍覆形成的金屬膜的晶體的平均粒徑與初期析出的區(qū)域相比在后析出的區(qū)域內(nèi)變大。另外,此時,與復(fù)合體40接觸的一側(cè)的金屬膜的晶體粒徑(圖3的E部分)與遠(yuǎn)離復(fù)合體40的一側(cè)的金屬膜的晶體粒徑(圖3的F部分)相比相對變小。由此,在金屬膜與樹脂材料41之間容易得到錨固效果,能夠提高金屬膜與復(fù)合體40的密合性。
接下來,參照圖1和圖2,對電子部件1的制造方法進(jìn)行說明。
首先,對由樹脂材料41和金屬粉42的復(fù)合材料構(gòu)成的復(fù)合體40的一部分進(jìn)行磨削,使金屬粉42從復(fù)合體40的磨削面(主面45)露出(以下,稱為磨削工序)。
其后,利用無電解鍍覆在復(fù)合體40的磨削面形成金屬膜(外部電極51、52)(以下,稱為金屬膜形成工序)。具體闡述,當(dāng)金屬粉42由含有Fe的金屬或合金構(gòu)成,金屬膜由含有Cu的金屬或合金構(gòu)成時,通過將復(fù)合體40浸漬于無電解鍍覆液,與Fe進(jìn)行置換而析出Cu,其后因無電解鍍覆液所含的還原劑的效果而鍍覆生長。
由此,如上所述,能夠提高金屬膜與復(fù)合體40的密合性、金屬膜自身的膜強(qiáng)度和導(dǎo)電性。另外,由此,能夠偏差較小地得到所希望的厚度,并且能夠以簡便的方法且較高的制造效率形成金屬膜。
在金屬膜形成工序中,利用無電解鍍覆在樹脂材料41上和金屬粉42上形成金屬膜。由此,如上所述,能夠確保金屬膜與樹脂材料41的密合性。
在金屬膜形成工序中,利用置換析出反應(yīng)使金屬膜在從磨削面露出的金屬粉42上析出,使利用無電解鍍覆析出的金屬膜生長,由此形成金屬膜。由此,能夠以簡便的工藝形成金屬膜。在金屬膜形成工序中,在不賦予催化劑的情況下進(jìn)行無電解鍍覆。由此,能夠以簡便的工藝形成金屬膜。
磨削工序后,在復(fù)合體40的磨削面的一部分的區(qū)域上形成樹脂膜60(稱為樹脂膜形成工序),在金屬膜形成工序中,將樹脂膜60作為掩模,形成金屬膜。由此,能夠在不對金屬膜進(jìn)行蝕刻的情況下形成圖案,與例如減色法、半加成法等相比,制造效率提高。應(yīng)予說明,此時,金屬膜的一部分配置在樹脂膜60上。
磨削工序前的工序?yàn)橥ǔ_M(jìn)行的工序即可,例如具有:在中央具有孔的基板10的上下表面形成第1、第2線圈導(dǎo)體21、22和電極25a~25d的工序;由絕緣體30覆蓋基板10和第1、第2線圈導(dǎo)體21、22的工序;由復(fù)合體40覆蓋絕緣體30的工序。內(nèi)部電極26a、26b通過在設(shè)置于絕緣體30和復(fù)合體40的孔中填充導(dǎo)電性糊料等而得到。
應(yīng)予說明,本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式,可以在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)變更設(shè)計。
在上述實(shí)施方式中,將金屬膜用于外部電極,但也可以用于內(nèi)部電極、迂回配線等。即,可以以復(fù)合體40代替基板,在復(fù)合體40上利用無電解鍍覆形成第1、第2線圈導(dǎo)體21、22作為上述金屬膜。由此,能夠得到具有前述的效果的金屬膜作為第1、第2線圈導(dǎo)體21、22,像前述的效果那樣能夠形成金屬膜。應(yīng)予說明,此時金屬膜的膜厚例如可以為40μm~120μm。
在上述實(shí)施方式中,殘留作為掩模的樹脂膜,但最終可以剝離樹脂膜。
在上述實(shí)施方式中,電子部件制成了線圈部件,但也可以是電容器、LC復(fù)合部件、熱敏電阻、壓電傳感器等無源部件。此時,粒子為導(dǎo)電體即可。
作為電子部件的線圈部件不限于薄膜施工工法的線圈部件,也可以是層疊施工工法的線圈部件。
復(fù)合體中含有的粒子為粒子狀即可,不限定粒徑。粒徑越小,本發(fā)明的效果的相對影響越大,但即便粒徑較大時,也可以通過提高樹脂材料與金屬膜的密合性來提高金屬膜的整體的密合性。
符號說明
1 電子部件
10 基板
21 第1線圈導(dǎo)體
22 第2線圈導(dǎo)體
26a、26b 內(nèi)部電極
30 絕緣體
40 復(fù)合體
41 樹脂材料
42 金屬粉
45 主面
45a 凹部
51 第1外部電極(金屬膜)
52 第2外部電極(金屬膜)
60 樹脂膜