表面安裝型電子部件及其製造方法

2023-06-23 15:06:56

專利名稱：：表面安裝型電子部件及其製造方法
技術領域：
：本發明涉及層合陶瓷電容器、電容器陣列或LCR複合部件等表面安裝型電子部件及其製造方法，以及外部電極的結構及其形成方法。
背景技術：
：一:/、。=、、、、壯，，、，方體形狀的基體內部埋入內部電極得到的電子部件基體、以及與內部電極電連接的至少一對外部電極。外部電極由與內部電極連接的基底金屬層、以及用於保護基底金屬層和提高釺料潤溼性的鍍覆金屬層等多個導電層構成。近年來的層合陶瓷電容器伴隨薄層大容量化，逐漸升高內部電極在層合體內部的比例，由此帶來等效串聯電阻(ESR)降低的傾向。層合陶資電容器以〗氐ESR為特徵，可以用於以該特徵為優點的用途中。但是，大量使用上述低ESR的層合陶瓷電容器形成電路時，該電路整體的阻抗過低，特別是在用於高頻區域的電路中，逐漸暴露出在某一頻率引起共振、導致使用頻率區域狹窄的問題。所以，例如專利第2578264號公報提出在外部電極表面形成金屬氧化膜，使其發揮電阻的功能的方法。該方法可以通過金屬氧化膜提高ESR,通過該氧化膜的厚度控制電阻值。但是，由於採用該方法時非常難控制端電極的氧化，所以存在難以控制氧化膜厚度，進而難以控制電阻值的問題。例如，在特開平5-283283號公報和特開2001-223132號公報中提出在外部電極上串聯插入含有氧化釕的高電阻層，提高電阻值的方法。該方法容易控制高電阻層的厚度，能夠通過氧化釕的含量容易地控制電阻值。但是，已知氧化釕的電阻值熱變動大，上述公知技術中，需要進一步在高電阻層上燒結導電糊料，所以存在由於燒結時的熱量導致氧化釕的電阻值變動大的問題。因此，雖然能適用於不需要嚴格控制電阻值的緩衝電路等，但不適合高頻電路等要求嚴格控制電阻值的電路。在特開平11-283866號公報中提出通過使用含有固化性樹脂和金屬粒子的導電性樹脂，並降低該導電性樹脂中金屬粒子的含量，在外部電極上形成高電阻層的方法。該方法容易控制高電阻層的厚度，並能通過調整金屬粒子的含量來調整電阻值，所以容易控制電阻值，並且由於固化性樹脂的固化溫度為200。C以下，所以具有電阻值熱變動小等優點。但是，要得到高電阻值時，高電阻層表面的導電率降低。因此，存在難以通過電解鍍進行鍍覆，進而難以形成釺料潤溼性良好的鍍層，導致安裝性下降的問題。雖然能通過無電解鍍進行鍍覆處理，但由於在外部電極以外的表面也形成鍍覆金屬，所以需要實施利用抗蝕劑掩蔽等前處理。但是，上述前處理非常困難，而且花費成本。相反，如果希望改善電解鍍的鍍^隻附著性，則必須降低導電性樹脂的電阻率，即必須4是高導電率，那樣就難以得到具有所希望的ESR的層合陶瓷電容器。[專利文獻1]專利第2578264號公報[專利文獻2]特開平5-283283號公報[專利文獻3]特開2001-223132號公報[專利文獻4]特開平11-283866號公報
發明內容為了解決上述問題，本發明提供一種表面安裝型電子部件，該部件能夠同時實現控制為所希望的ESR和改善鍍覆附著性，且安裝性優良，具有所希望的ESR。本發明的第一解決方案是提供一種表面安裝型電子部件，該部件具於上述電子部件基體的露出上述內部電極的表面上且與上述內部電極電連接的至少一對外部電極，上述外部電極具有與上述內部電極連接且緊密粘合在上述電子部件基體表面上的基底金屬層、形成於上述基底金屬層上且由固化性樹脂和金屬粒子構成的導電性樹脂層、形成於上述導電性樹脂層上的至少一層鍍覆金屬層，上述導電性樹脂層是由2種以上金屬粒子含有率不同的樹脂形成的樹脂層，上述基底金屬層側的第一樹脂層的金屬粒子含有率低於形成有上述鍍覆金屬層的第二樹脂層。根據上述第一解決方案，可以降低第一樹脂層的金屬粒子含有率來提高電阻率，可以通過使第二樹脂層的金屬粒子含有率高於第一樹脂層來改善鍍覆附著性。因此，能夠同時實現控制在所希望的ESR和改善鍍覆附著性，進而能夠得到釺料潤溼性良好、安裝性優良且具有所希望的ESR的表面安裝型電子部件。另外，本發明中，作為第二解決方法，提供一種表面安裝型電子部件，觀察上述表面安裝型電子部件的剖面時，在上述電子部件基體的形成有上述外部電極的端部的面上，設上述第一樹脂層與該面接觸的長度為a、上述第二樹脂層與該面接觸的長度為b時，a〉0且b上0。根據上述第二解決方法，由於基底金屬層被高電阻的第一樹脂層完全覆蓋，所以能夠抑制由基底金屬層露出所導致的短路(shortpass)，進而能夠得到所希望的ESR。另外，由於第二樹脂層基本上覆蓋第一樹脂層，所以能夠改善導電性樹脂層的鍍覆附著性。另外，本發明還提供表面安裝型電子部件的製造方法，該方法包括下述步驟，即準備在大致長方體形狀的基體的露出內部電極的表面上形成有基底電極層的電子部件基體的步驟；在上述基底金屬層上形成由固化性樹脂和金屬粒子構成的導電性樹脂層的步驟；在上述導電性樹脂層上通過電解鍍形成鍍覆金屬層的步驟，形成上述導電性樹脂層的步驟包括以下工序，即在上述基底金屬層上塗布第一樹脂後，使其固化形成第一樹脂層，然後塗布金屬粒子的含有率高於第一樹脂的第二樹脂，使其固化形成第二樹脂層。根據上述製造方法，能夠使高電阻的第一樹脂層具有所希望的ESR,第二樹脂層具有充分的鍍覆附著性。根據本發明，可以得到能夠同時實現控制為所希望的ESR和改善鍍覆附著性，且安裝性優良、具有所希望的ESR的表面安裝型電子部件。[圖1]表示本發明層合陶瓷電容器的模式剖面圖。[圖2]圖1中虛線部分的放大圖。符號說明1層合陶瓷電容器2電子部件基體3陶瓷電介質4內部電才及5夕卜4卩電才及6基底電極層7第一樹脂層8第二樹脂層9第一鍍覆金屬層10第二鍍覆金屬層具體實施方式下面以層合陶資電容器為例說明本發明的表面安裝型電子部件的實施方案。需要說明的是，除層合陶瓷電容器以外，本發明還特別適用於電容器陣列、LC過濾器等具有電容器部的複合電子部件。圖1是表示本發明的層合陶瓷電容器的模式縱剖面圖。該層合陶瓷電容器1具有在電子部件基體2上形成一對外部電極5的結構，所述電子部件基體2是由內部電極4間隔以鈦酸鋇為主成分的陶瓷電介質3交替重疊而形成的。上述外部電極5具有與電子部件基體2.緊密粘合併與內部電極4電連接的基底金屬層6、具有形成於該基底金屬層6上的第一樹脂層7和形成於該第一樹脂層7上的第二樹脂層8的導電性樹脂層、和形成於該第二樹脂層8上的第一鍍覆金屬層9以及形成於第一鍍覆金屬層9上的用於提高釺料潤溼性的第二鍍覆金屬層10。上述層合陶資電容器1例如可以如下所述地進行製造。首先，將以鈦酸鋇為主成分、具有耐還原性的陶瓷粉末與有機粘合劑混煉，形成漿料，利用刮刀(doctorblade)等使漿料形成薄片狀,得到陶瓷印製電路基板。通過絲網印刷在上述陶瓷印製電路基板上按照規定的圖案塗布Ni導電糊料，形成內部電極圖案。將形成了內部電極圖案的陶瓷印製電路基板衝裁成規定形狀，重疊規定張數的上述沖裁後的陶瓷印製電路基板，進行熱壓接，形成靜電電容，得到層合體。將該層合體切割成規定的各晶片大小(例如，4.0mmx2.0mm),得到電子部件基體2的未燒成體。在該未燒成體的露出內部電極的面上浸漬塗布含有與陶瓷電容器相同的材料(samematerial)的Ni導電糊料，在1100~1300°C的氮-氫氣氛下燒成，得到形成了基底金屬層6的具有規定大小(例如3.2mmxl.6mm大小)的電子部件基體2。需要說明的是，基底金屬層6也可以在燒成未燒成體後浸漬塗布含有玻璃料(glassfrit)的Cu等導電糊料，在700~800。C的氮氣氛中進行燒成而形成。接下來，在基底金屬層6上形成具有第一樹脂層7和第二樹脂層8的導電性樹脂層。用於該導電性樹脂層的導電性樹脂通過混合Ag、Ni、Cu、Pd、Pt、Au等金屬粒子、和環氧樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、酴醛樹脂、可熔性朌醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、氟樹脂、有機矽樹脂等熱固性樹脂或紫外線固化性樹脂等固化性樹脂而得到。另外，形成第一樹脂層7的第一樹脂的金屬粒子的含有率低於形成第二樹脂層8的第二樹脂。需要說明的是，此處的金屬粒子的含有率用金屬粒子和固化性樹脂的重量比表示。如下所述形成導電性樹脂層。首先，通過浸漬法在基底金屬層6上塗布第一樹脂。將塗布的第一樹脂在150。C下加熱IO分鐘，使其固化，形成第一樹脂層7。然後，利用浸漬法在上述第一樹脂層7上塗布第二樹脂。將塗布的第二樹脂在15。C下加熱IO分鐘使其固化，形成第二樹脂層8。另外，也可以考慮採用在塗布第一樹脂後未固化的狀態下塗布第二樹脂，同時進行固化的方法，但是，使用該方法時，第二樹脂的金屬粒子流向第一樹脂，有時導致第一樹脂層的電阻值偏離所希望的值。所以，為了得到所希望的ESR，優選在塗布第一樹脂並使甚固化後，塗布第二樹脂。另外，根據樹脂的粘度、浸漬電子部件基體的深度，調整導電性樹脂層的厚度、以及導電性樹脂層與電子部件基體的接觸長度。然後，通過電解鍍法在導電性樹脂層的第二樹脂層8上形成鍍覆金屬層。鍍覆金屬層可以為一層，也可以形成用於保護基底的由Cu、Ni等構成的第一鍍覆金屬層9和用於提高釺料潤溼性的由Sn等構成的第二鍍覆金屬層10的多層鍍覆金屬。下面詳細說明本發明的主要部分導電性樹脂層。圖2是圖1中虛線部分的放大圖。導電性樹脂層具有高電阻的第一樹脂層7和低電阻的第二樹脂層8。第二樹脂層8是形成了鍍覆金屬層的層，即位於導電性樹脂層最外側的層。第一樹脂層7是位於基底金屬層6側、即上述第二樹脂層8內側的層。在本實施方案中，導電性樹脂層由2層構成，也可以由包括其它樹脂層的3層以上的層構成。此種情況下的其它樹脂層可以形成於第一樹脂層7和第二樹脂層8之間或者第一樹脂層7和基底金屬層6之間，以得到所希望的ESR。由於要求第二樹脂層8具有良好的鍍覆附著性，所以，增加金屬粒子的含有率，在電解鍍時，電流容易流動，實現低電阻化。此處對導電性樹脂的金屬粒子含有率和鍍覆附著性進行了評價。首先，準備形成了基底金屬層的電子部件基體。並準備Ag粒子/環氧樹脂的重量比為80/20-30/70的導電性樹脂。在該基底電極層上塗布導電性樹脂，使其固化，平均每個試樣製作10個。在各試樣上形成l|im厚的Ni電解鍍金屬層。按以下標準進行評價對剖面進行觀察時，導電性樹脂層周圍95。/。以上形成Ni鍍覆金屬層的情形為o、小於95。/o的情形為x。結果示於表l。需要說明的是，Ag粒子/環氧樹脂在此處用在塗布前的導電性樹脂中的重量比表示，也可以使用EPMAtableseeoriginaldocumentpage9由該結果可知，直至Ag/樹脂為70/30,未見鍍覆附著性出現問題。所以，從鍍覆附著性方面考慮，第二樹脂層8優選金屬粒子/固化性樹脂為80/20-70/30由於第一樹脂層7是用於提高本發明的表面安裝型電子部件的ESR的結構要件，所以降低其金屬粒子的含有率，使其高電阻化。此處對導電性樹脂的金屬粒子含有率和ESR進行了評價。首先，準備形成了基底金屬層的電子部件基體。並準備Ag粒子/環氧樹脂的重量比為80/20-30/70的導電性樹脂。在該基底電極層上塗布導電性樹脂，使其固化，平均每個試樣製作10個。在各試樣的導電性樹脂層上塗布Ag粒子/環氧樹脂的重量比為80/20的導電性樹脂，使其固化。然後，在其上形成31im厚的Ni電解鍍金屬層。使用Agirent社制4294A作為測定裝置測定ESR,測定共振頻率附近的最低值作為ESR。結果示於表2。需要說明的是，Ag粒子/環氧樹脂在此處以在塗布前的導電性樹脂中的重量比表示，也可以使用EPMA(電子微探儀(ElectronProbeMicro-Analysis):X射線微探儀)分析塗布固化後的導電性樹脂層而求出。表2tableseeoriginaldocumentpage9由該結果可知，可以通過調整金屬粒子的含有率來調整ESR。由上述鍍覆附著性的評價結果可知，金屬粒子/固化性樹脂為80/20-70/30的試樣雖然只通過第一樹脂層就足以滿足鍍覆附著性，但其導電性高，所以第一樹脂層7優選將金屬粒子/固化性樹脂的比例調整在60/40~40/60之間。需要說明的是，金屬粒子/固化性樹脂為30/70的試樣在該評價中不能接通，未能測定ESR。關於導電性樹脂層的結構，通過剖面觀察時，在電子部件基體形成外部電極的端部的面上，設第一樹脂層7與上述面的接觸長度為a,第二樹脂層8與上述面的接觸長度為b，優選a〉0且b^0。優選以覆蓋基底金屬層6、使其與外部完全阻斷的方式形成第一樹脂層7。這是由於如果基底金屬層6暴露在外部，直接與外部電路連接，則失去高ESR的第一樹脂層7的效果。因此，第一樹脂層7優選與電子部件基體2接觸，設該接觸長度為a,a〉0時，第一樹脂層7與電子部件基體2接觸，將基底金屬層6完全與外部阻斷。另外，作為該接觸長度a的具體例子，例如可以為10100(im,優選為10~50[im。第二樹脂層8是用於補償第一樹脂層7的鍍覆附著性不足的層，所以，覆蓋第一樹脂層7的表面即可，並不特別需要與電子部件基體2接觸。因此，對於第二樹脂層8和電子部件基體2的接觸長度b而言，b三O即可。以上對本發明的表面安裝型電子部件進行了說明，但只要在本發明的範圍內，也可以進行變形，例如，外部電極可以位於電子部件基體表面的j壬〗可^f立置。權利要求1、一種表面安裝型電子部件，具有在大致長方體形狀的基體內部埋入內部電極的電子部件基體、形成於所述電子部件基體的露出所述內部電極的表面上且與所述內部電極電連接的至少一對外部電極，其特徵在於，所述外部電極具有與所述內部電極連接且緊密粘合在所述電子部件基體表面的基底金屬層、形成於所述基底金屬層上且由固化性樹脂和金屬粒子構成的導電性樹脂層、形成於所述導電性樹脂層上的至少一層鍍覆金屬層，所述導電性樹脂層是由2種以上金屬粒子含有率不同的樹脂形成的層，所述基底金屬層側的第一樹脂層的金屬粒子含有率低於形成有所述鍍覆金屬層的第二樹脂層。2、如權利要求1所述的表面安裝型電子部件，其特徵在於，觀察所述表面安裝型電子部件的剖面，在所述電子部件基體的形成所述外部電極的端部的面上，設所述第一樹脂層與所述面接觸的長度為a、所述第二樹脂層與所述面接觸的長度為b時，a〉0且fe0。3、表面安裝型電子部件的製造方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟，準備在大致長方體形狀的基體的露出內部電極的表面上形成有基底電極層的電子部件基體的步驟；在所述基底金屬層上形成由固化性樹脂和金屬粒子構成的導電性樹脂層的步驟；在所述導電性樹脂層上通過電解鍍形成鍍覆金屬層的步驟，形成所述導電性樹脂層的步驟包括以下工序在所述基底金屬層上塗布第一樹脂後使其固化，形成第一樹脂層，然後塗布金屬粒子含有率高於所述第一樹脂的第二樹脂後使其固化，形成第二樹脂層。全文摘要本發明提供一種能夠同時實現控制在所希望的ESR和改善鍍覆附著性、並且安裝性優良且具有所希望的ESR的表面安裝型電子部件。所述表面安裝型電子部件在基底金屬層6上形成具有第一樹脂層7和第二樹脂層8的導電性樹脂層。形成第一樹脂層7的第一樹脂的金屬粒子含有率低於形成第二樹脂層8的第二樹脂。文檔編號H01G4/30GK101165826SQ200710161938公開日2008年4月23日申請日期2007年9月26日優先權日2006年9月26日發明者過足光三,齊藤賢二申請人:太陽誘電株式會社