陶瓷電子部件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供Cu的離子遷移難以發(fā)生的陶瓷電子部件。陶瓷電子部件（1）具備：陶瓷基體（10）、第1以及第2外部電極（13、14）。陶瓷基體（10）具有：第1以及第2主面（10a、10b）、第1以及第2側(cè)面（10c、10d）、以及第1以及第2端面（10e、10f）。第1以及第2外部電極（13、14）在陶瓷基體（10）上被設(shè)置為前端部彼此對置。第1以及第2外部電極（13、14）具有包含Cu的最外層。第1以及第2外部電極（13、14）相互對置的前端部的最外層（18）的氧化高于第1以及第2外部電極（13、14）的其他部分的最外層。
【專利說明】陶瓷電子部件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及陶瓷電子部件。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，對電子設(shè)備的小型化的要求高企，隨之提出了通過在布線基板內(nèi)嵌入陶瓷電子部件來使電子設(shè)備小型化(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010 - 129737號公報(bào)
[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]嵌入到布線基板內(nèi)的陶瓷電子部件與布線的電連接一般是經(jīng)由導(dǎo)通孔電極來進(jìn)行的。用于形成該導(dǎo)通孔電極的導(dǎo)通孔通過朝布線基板內(nèi)的陶瓷電子部件的外部電極照射激光而形成。故而，基板嵌入型的陶瓷電子部件謀求在外部電極的耐激光性上卓越。鑒于此，提出了具有通過由Cu (銅)或Cu合金構(gòu)成的Cu層來構(gòu)成了最外層的外部電極的陶瓷電子部件。
[0008]然而，Cu與Ag同樣，被熟知為離子遷移易發(fā)生的金屬。因此，在外部電極的最外層由Cu層構(gòu)成的情況下，Cu的離子遷移容易發(fā)生。若Cu的離子遷移發(fā)生從而外部電極間被電連接，則短路故障會發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的主要目的在于，提供Cu的離子遷移難以發(fā)生的陶瓷電子部件。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]本發(fā)明所涉及的陶瓷電子部件具備:陶瓷基體、第I外部電極以及第2外部電極。陶瓷基體具有第I主面以及第2主面、第I側(cè)面以及第2側(cè)面、第I端面以及第2端面。第I外部電極以及第2外部電極在陶瓷基體上被設(shè)置為前端部彼此對置。第I外部電極以及第2外部電極具有包含Cu的最外層。第I外部電極以及第2外部電極的相互對置的前端部的最外層的氧化程度高于第I外部電極以及第2外部電極的其他部分的最外層。
[0012]在本發(fā)明所涉及的陶瓷電子部件的某特定的局面下，第I外部電極被設(shè)置為從第I端面上起延至第I主面以及第2主面和第I側(cè)面以及第2側(cè)面上。第2外部電極被設(shè)置為從第2端面上起延至第I主面以及第2主面和第I側(cè)面以及第2側(cè)面上。在第I主面以及第2主面和第I側(cè)面以及第2側(cè)面當(dāng)中的至少第I側(cè)面以及第2側(cè)面上，第I外部電極以及第2外部電極的相互對置的前端部的最外層的氧化程度高于第I外部電極以及第2外部電極的其他部分的最外層。
[0013]在本發(fā)明所涉及的陶瓷電子部件的另一特定的局面下，第I外部電極以及第2外部電極的相互對置的前端部的最外層由氧化銅或氧化銅合金構(gòu)成。
[0014]發(fā)明效果[0015]根據(jù)本發(fā)明，能提供Cu的離子遷移難以發(fā)生的陶瓷電子部件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的陶瓷電子部件的簡化的立體圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的陶瓷電子部件的簡化的側(cè)視圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的陶瓷電子部件的簡化的俯視圖。
[0019]圖4是圖1的線IV — IV處的簡化的截面圖。
[0020]圖5是表征本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的陶瓷電子部件的電力線的示意性的俯視圖。[0021]符號說明
[0022]I...陶瓷電子部件
[0023]10...陶瓷基體
[0024]IOa...第 I 主面
[0025]IOb.--第 2 主面
[0026]IOc...第 I 側(cè)面
[0027]IOd.--第 2 側(cè)面
[0028]IOe.--第 I 端面
[0029]IOf.--第 2 端面
[0030]IOg...陶瓷部
[0031]11...第I內(nèi)部電極
[0032]12...第2內(nèi)部電極
[0033]13...第I外部電極
[0034]14...第2外部電極
[0035]13a、14a...第 I 部分
[0036]13b、14b...第 2 部分
[0037]13c、14c...第 3 部分
[0038]13d、14d...第 4 部分
[0039]13e、14e...第 5 部分
[0040]15...基底電極層
[0041]16...Cu 鍍層
[0042]18...第I以及第2外部電極的相互對置的前端部的最外層【具體實(shí)施方式】
[0043]以下，說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的一例。但下述的實(shí)施方式只是例示。本發(fā)明不受下述的實(shí)施方式任何限定。
[0044]另外，在實(shí)施方式等中參照的各附圖中，設(shè)以同一符號來參照實(shí)質(zhì)上具有同一功能的構(gòu)件。另外，在實(shí)施方式等參照的附圖是示意地記載的圖，附圖中所描畫的物體的尺寸的比率等有時(shí)與現(xiàn)實(shí)的物體的尺寸的比率等不同。在附圖相互間，物體的尺寸比率等有時(shí)不同。具體的物體的尺寸比率等應(yīng)參酌以下的說明來判斷。[0045]圖1是本實(shí)施方式所涉及的陶瓷電子部件的簡化的立體圖。圖2是本實(shí)施方式所涉及的陶瓷電子部件的簡化的側(cè)視圖。圖3是本實(shí)施方式所涉及的陶瓷電子部件的簡化的俯視圖。圖4是表示圖1的線IV -1V處的簡化的截面圖。
[0046]如圖1~圖4所示，陶瓷電子部件I具備陶瓷基體10。陶瓷基體10由與陶瓷電子部件I的功能相應(yīng)的適宜的陶瓷材料構(gòu)成。具體而言，在陶瓷電子部件I是電容器的情況下，能由電介質(zhì)陶瓷材料形成陶瓷基體10。作為電介質(zhì)陶瓷材料的具體例,例如列舉BaTi03、CaTiO3> SrTiO3> CaZrO3等。此外，在陶瓷基體10中，可以根據(jù)期望的陶瓷電子部件I的特性，以上述陶瓷材料為主成分,例如適當(dāng)添加Mn化合物、Mg化合物、Si化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物、Ni化合物、稀土類化合物等的副成分。
[0047]在陶瓷電子部件I是陶瓷壓電元件的情況下，能由壓電陶瓷材料形成陶瓷基體10。作為壓電陶瓷材料的具體例，例如列舉PZT (鋯鈦酸鉛)系陶瓷材料等。
[0048]在陶瓷電子部件I是熱敏電阻元件的情況下，能由半導(dǎo)體陶瓷材料形成陶瓷基體10。作為半導(dǎo)體陶瓷材料的具體例，例如列舉尖晶石系陶瓷材料等。
[0049]在陶瓷電子部件I是電感器元件的情況下，能由磁性體陶瓷材料形成陶瓷基體
10。作為磁性體陶瓷材料的具體例，例如列舉鐵素體陶瓷材料等。
[0050]陶瓷基體10是長方體狀。陶瓷基體10具有:第I以及第2主面10a、10b、第I以及第2側(cè)面10c、10d、第I以及第2端面10e、10f (參照圖4)。如圖1~圖3所示，第I以及第2主面10a、10b沿長度方向L以及寬度方向W延伸。第I以及第2主面10a、10b在厚度方向T上相互對置。第I以及第2側(cè)面10c、10d沿厚度方向T以及長度方向L延伸。第I以及第2側(cè)面10c、10d在寬度方向W上相互對置。如圖4所示，第I以及第2端面10e、IOf沿厚度方向T以及寬度方向W延伸。第I以及第2端面10e、10f在長度方向L上相互對置。
[0051]此外，在本說明書中，設(shè)“長方體狀”包含對角部或棱線部進(jìn)行了倒角或磨圓的長方體。即，“長方體狀”的構(gòu)件是指，具有第I以及第2主面、第I以及第2側(cè)面和第I以及第2端面的整個(gè)構(gòu)件。另外，可以在主面、側(cè)面、端面的一部分或全部形成凹凸等。即，主面、側(cè)面以及端面不必每個(gè)都平坦。
[0052]盡管對陶瓷基體10的尺寸不作特別限定，但在將陶瓷基體10的厚度尺寸設(shè)為T，長度尺寸設(shè)為L，寬度尺寸設(shè)為W時(shí)，優(yōu)選陶瓷基體10是滿足T<W<L，1 / 5W≤T≤I /2ff, T^0.3mm 的薄型。具體而言，優(yōu)選為 0.05mm < T < 0.3mm,0.4mm < L < 1mm，0.3mm < W < 0.5mm。
[0053]如圖4所示，在陶瓷基體10的內(nèi)部設(shè)置有大致矩形形狀的多個(gè)第I以及第2內(nèi)部電極11、12。第I以及第2內(nèi)部電極11、12分別沿長度方向以及寬度方向延伸。第I內(nèi)部電極11和第2內(nèi)部電極12沿厚度方向T交替地設(shè)置。第I內(nèi)部電極11與第2內(nèi)部電極12隔著陶瓷部IOg在厚度方向T上對置。沿陶瓷部IOg的厚度方向T的尺寸例如能設(shè)為
0.5μπι~ΙΟμπι左右。此外，對第I以及第2內(nèi)部電極11、12的構(gòu)成材料不作特別限定。第I以及第2內(nèi)部電極11、12例如能由N1、Cu、Ag、Pd、Au等的金屬、或Ag — Pd合金等的包含這些金屬的一種以上的合金構(gòu)成。
[0054]對第I以及第2內(nèi)部電極11、12的厚度也不作特別限定。第I以及第2內(nèi)部電極
11、12的厚度例如分別能設(shè)為0.2 μ m~2 μ m左右。[0055]如圖1?圖4所示，在陶瓷基體10的表面之上形成有第I以及第2外部電極13、
14。第I外部電極13和第2外部電極14在陶瓷基體10上被設(shè)置為前端部彼此對置。
[0056]第I外部電極13被設(shè)置為從第I端面IOe起分別延至第I以及第2主面10a、10b和第I以及第2側(cè)面10c、10d的各面。第I外部電極13具有:位于第I主面IOa上的第I部分13a、位于第2主面IOb上的第2部分13b、位于第I端面IOe上的第3部分13c、位于第I側(cè)面IOc之上的第4部分13d、以及位于第2側(cè)面IOd之上的第5部分13e。第I外部電極13在位于第I端面IOe上的第3部分13c與第I內(nèi)部電極11電連接。
[0057]第2外部電極14被設(shè)置為從第2端面IOf起分別延至第I以及第2主面10a、IOb和第I以及第2側(cè)面10c、10d。第2外部電極14具有:位于第I主面IOa上的第I部分14a、位于第2主面IOb上的第2部分14b、位于第2端面IOf之上的第3部分14c、位于第I側(cè)面IOc之上的第4部分14d、以及位于第2側(cè)面IOd之上的第5部分He。第2外部電極14在位于第2端面IOf之上的第3部分14c與第2內(nèi)部電極12電連接。
[0058]第I以及第2外部電極13、14分別具有包含Cu的最外層。S卩，第I以及第2外部電極13、14各自的最外層包含Cu。第I以及第2外部電極13、14各自的最外層既可以由Cu構(gòu)成,例如也可以由Cu — Ag、Cu — Au、Cu — Al、Cu — N1、Cu — Pd等的Cu合金構(gòu)成。
[0059]具體而言，在本實(shí)施方式中，第I以及第2外部電極13、14分別由基底電極層15與Cu鍍層16的層疊體構(gòu)成?；纂姌O層15例如可以包含在Cu中可擴(kuò)散的金屬、以及無機(jī)率禹合材。作為Cu中可擴(kuò)散的金屬，列舉N1、Cu、Ag、Pd、Au等金屬或Ag — Pd合金等的包含這些金屬的一種以上的合金等?；纂姌O層15中的Cu中可擴(kuò)散的金屬的含有量例如優(yōu)選在30體積％?50體積％的范圍內(nèi)。無機(jī)耦合材例如可以是主成分與陶瓷基體10中所含的陶瓷材料相同的陶瓷材料或包含玻璃成分等的陶瓷材料?；纂姌O層15中的無機(jī)耦合材的含有量例如優(yōu)選在40體積％?60體積％的范圍內(nèi)。此外，基底電極層15的最大厚度例如能設(shè)為I μ m?20 μ m左右。
[0060]Cu鍍層16形成于基底電極層15之上。Cu鍍層16構(gòu)成了第I以及第2外部電極
13、14的最外層。Cu鍍層16的最大厚度例如優(yōu)選為I μ m?10 μ m左右。
[0061]此外，第I以及第2外部電極的整體可以由包含Cu的導(dǎo)電層構(gòu)成。
[0062]但如本實(shí)施方式的陶瓷電子部件I這樣，在外部電極的最外層包含離子遷移易發(fā)生的Cu的情況下，外部電極的最外層中所含的Cu與陶瓷電子部件I的周圍的氛圍氣體中的水分進(jìn)行反應(yīng)，從而Cu將離子化。離子化后的Cu離子(Cu2+)在水分中移動(dòng)，并移動(dòng)至陰極側(cè)。移動(dòng)后的Cu離子在陰極側(cè)接受電子，通過還原反應(yīng)而析出Cu，從而發(fā)生離子遷移。由此，存在第I外部電極與第2外部電極電氣短路的風(fēng)險(xiǎn)。
[0063]在此，在陶瓷電子部件I中，第I以及第2外部電極13、14的相互對置的前端部的最外層18的氧化程度高于第I以及第2外部電極13、14的其他部分的最外層。最外層18由氧化銅或氧化銅合金(氧化后的銅合金)構(gòu)成。故而，在第I以及第2外部電極13、14的相互對置的前端部，電氣難以流動(dòng)，即使第I以及第2外部電極13、14的最外層中所含的Cu離子化，也難以發(fā)生在陰極側(cè)接受電子且通過還原反應(yīng)而析出Cu的現(xiàn)象，因此離子遷移會被抑制。由此，抑制了第I外部電極13與第2外部電極14短路。
[0064]在本實(shí)施方式中，在第I以及第2主面10a、10b和第I以及第2側(cè)面10c、10d的所有的面之上，第I以及第2外部電極13、14的相互對置的前端部的最外層18的氧化程度高于第I以及第2外部電極13、14的其他部分的最外層。故而，在第I以及第2外部電極
13、14的相互對置的前端部，電氣更難以流動(dòng)，即使在第I以及第2外部電極13、14的最外層中所含的Cu離子化，也更加難以發(fā)生在陰極側(cè)接受電子且通過還原反應(yīng)而析出Cu的現(xiàn)象，因此離子遷移的抑制效果變大。由此，更有效地抑制了第I外部電極13與第2外部電極14短路。特別是通過第I以及第2主面10a、10b中的第I以及第2外部電極13、14的相互對置的前端部的最外層18的氧化，上述效果變大。
[0065]而在本發(fā)明中，不必在第I以及第2主面10a、IOb和第I以及第2側(cè)面10c、IOd的所有的面之上，使第I以及第2外部電極13、14的相互對置的前端部的最外層的氧化程度高于第I以及第2外部電極13、14的其他部分的最外層。例如，可以僅在第I以及第2主面10a、IOb和第I以及第2側(cè)面10c、10d的至少一個(gè)面上，使第I以及第2外部電極13、14的相互對置的前端部的最外層的氧化程度高于第I以及第2外部電極13、14的其他部分的最外層。在此情況下，也能抑制Cu的離子遷移。
[0066]另外，例如可以是，在第I以及第2主面10a、IOb和第I以及第2側(cè)面IOcUOd當(dāng)中的至少第I以及第2側(cè)面10c、IOd上，第I以及第2外部電極13、14的相互對置的前端部的最外層的氧化程度高于第I以及第2外部電極13、14的其他部分的最外層。
[0067]此外，從抑制Cu的離子遷移的觀點(diǎn)出發(fā)，考慮外部電極的最外層的整體由氧化銅或氧化銅合金構(gòu)成。然而，在此情況下，外部電極的耐激光性會劣化。與此相對，在陶瓷電子部件I中，第I以及第2外部電極13、14的最外層當(dāng)中除了最外層18的部分外不怎么氧化。因此，陶瓷電子部件I具有卓越的耐激光性。第I以及第2外部電極13、14的相互對置的前端部的最外層18的氧化的長度優(yōu)選為外部電極13、14的長度方向L的長度的30%以下的長度。
[0068]另外，如圖3所示，最外層18的拐角部的氧化部的寬幅可以比其他部分的氧化部更寬。即，外部電極13、14的長度方向L上的中央側(cè)的拐角部處所形成的最外層18的氧化部在長度方向L上的長度可以比外部電極13、14的其他部分處所形成的最外層18的氧化部在長度方向L上的長度更長。這在于，如圖5所示，陶瓷電子部件I產(chǎn)生的電力線L為了取得將外部電極間以最短距離相連而成的形狀，電場易于集中在外部電極13、14的拐角部。因此，通過使外部電極13、14的拐角部的氧化部的寬幅比其他部分的氧化部更寬，即使電場集中到了外部電極13、14的拐角部，也由于設(shè)置有相對于外部電極13、14的拐角部大的氧化部，從而在第I以及第2外部電極13、14的拐角部電氣變得難以流動(dòng)。由此，能增大離子遷移的抑制效果。
[0069]此外，對具有氧化后的最外層18的第I以及第2外部電極13、14的形成方法不作特別限定。具有氧化后的最外層18的第I以及第2外部電極13、14例如能通過以下的要領(lǐng)來形成。
[0070]例如，可以在使第I以及第2外部電極13、14的最外層的整體氧化后，將除了前端部的部分外的部分浸潰于酸等，來去除在除了前端部的部分外所形成的氧化膜。另外，也可以在第I以及第2外部電極13、14的前端部選擇性地涂敷了氧化劑后，進(jìn)行熱處理等氧化處理。
【權(quán)利要求】
1.一種陶瓷電子部件，具備: 陶瓷基體，其具有第I主面以及第2主面、第I側(cè)面以及第2側(cè)面、第I端面以及第2端面；和 第I外部電極以及第2外部電極，其在所述陶瓷基體上被設(shè)置為前端部彼此對置，且具有包含銅的最外層， 所述第I外部電極以及第2外部電極的相互對置的前端部的最外層的氧化高于所述第I外部電極以及第2外部電極的其他部分的最外層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷電子部件，其中， 所述第I外部電極被設(shè)置為從所述第I端面上起延至所述第I主面以及第2主面和所述第I側(cè)面以及第2側(cè)面， 所述第2外部電極被設(shè)置為從所述第2端面上起延至所述第I主面以及第2主面和所述第I側(cè)面以及第2側(cè)面， 在所述第I主面以及第2主面和所述第I側(cè)面以及第2側(cè)面當(dāng)中的至少第I側(cè)面以及第2側(cè)面上，所述第I外部電極以及第2外部電極的相互對置的前端部的最外層的氧化高于所述第I外部電極以及第2外部電極的其他部分的最外層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷電子部件，其中， 所述第I外部電極以及第2外部電極的相互對置的前端部的最外層由氧化銅或氧化銅合金構(gòu)成。
【文檔編號】H01C1/14GK103811180SQ201310470401
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月7日
【發(fā)明者】石塚明, 西坂康弘 申請人:株式會社村田制作所