陶瓷电子部件的制造方法以及陶瓷电子部件技术

一种陶瓷电子部件的制造方法以及陶瓷电子部件，能够在由包含钛的金属氧化物构成的陶瓷坯体的表面的任意的部位形成电镀电极。陶瓷电子部件的制造方法具备如下的工序：准备含有包含钛的金属氧化物的陶瓷坯体(10)；向陶瓷坯体的表层部的一部分照射峰值功率密度1×10

Manufacturing Method of Ceramic Electronic Components and Ceramic Electronic Components

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】陶瓷电子部件的制造方法以及陶瓷电子部件
本专利技术涉及陶瓷电子部件的制造方法、特别是在陶瓷坯体的表面形成电镀电极的方法以及陶瓷电子部件。
技术介绍
以往，电子部件的外部电极的形成方法通常为如下：在陶瓷坯体的两端面涂覆电极浆料，接着对电极浆料进行镀附或者热固化而形成了基底电极，在该基底电极上通过电镀处理而形成电镀电极。电极浆料的涂覆使用了使电子部件的端部浸渍于以规定的厚度形成的浆料膜的方法、利用了基于辊等的转印的方法。在这些技术中，存在如下的课题：由于涂覆电极浆料的关系而使电极的厚度变大，与其对应地外形尺寸增大。代替使用了这样的电极浆料的电极形成方法，提出如下的方法：使内部电极的多个端部与陶瓷坯体的端面相互接近而露出，并且使被称为锚定片的虚设端子接近与内部电极的端部相同的端面而露出，通过对陶瓷坯体进行化学镀，而将这些内部电极的端部和锚定片作为核而使电镀金属生长，形成外部电极(专利文献1)。如果是该方法，仅通过电镀处理就能够形成外部电极。但是，在该方法中，作为用于使镀层析出的核，需要使多个内部电极的端部和锚定片接近陶瓷坯体的端面而露出，因此具有制造工序变得复杂、导致成本上升的缺点。并且，只能够在内部电极的端部露出的面形成外部电极，因此存在外部电极的形成部位受制约这样的问题。因此，本申请人提出了如下的电极形成方法：通过向含有金属氧化物(特别是铁氧体)的烧结完成的陶瓷的表面照射激光，从而将金属氧化物的一部分还原而形成低电阻部，在该低电阻部上形成电镀电极(专利文献2)。通过使用该方法，能够在电子部件的表面的任意的部位形成电镀电极。在专利文献2中，重点为如下：作为金属氧化物主要将铁氧体作为对象，通过激光照射而将铁氧体中包含的Fe氧化物还原，形成低电阻部。另一方面，在层叠陶瓷电容器等所使用的BaTiO3这样的包含钛的金属氧化物中，也要求如下的适当的方法：形成能够通过激光照射而将镀层析出的低电阻部。专利文献1：日本特开2004－40084号公报专利文献2：日本特开2017－11256号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出如下的陶瓷电子部件的制造方法以及陶瓷电子部件：能够在由包含钛的金属氧化物构成的陶瓷坯体的表面的任意的部位形成电镀电极。为了实现上述目的，本专利技术的第1方式提供陶瓷电子部件的制造方法，其特征在于，具备如下的工序：准备含有包含钛的金属氧化物的陶瓷坯体；向上述陶瓷坯体的表层部的一部分照射脉冲激光，对上述金属氧化物进行改质而形成低电阻部；以及在上述低电阻部上通过电解电镀处理而形成电极，以峰值功率密度1×106W/cm2～1×109W/cm2、频率500kHz以下照射上述脉冲激光。本专利技术的第2方式提供陶瓷电子部件，其特征在于，具备：陶瓷坯体，其含有包含钛的金属氧化物；低电阻部，其形成在上述陶瓷坯体的表层部的一部分，是对上述金属氧化物进行改质而成的；以及由电镀金属构成的电极，其形成在上述低电阻部上，在上述低电阻部，金属氧化物进行n型半导体化。本专利技术基于以下的认知。若向含有包含钛的金属氧化物(以下，称为钛系金属氧化物)的陶瓷坯体的表层部照射激光，则有时无法形成用于形成电镀金属的低电阻部、或者产生裂缝。考虑该理由为如下：关于BaTiO3这样的钛系金属氧化物，由于金属离子与氧化物离子的结合力较强，因此仅通过照射低输出的激光而无法还原、或者低电阻化很困难。另一方面，即使使用高输出的激光，金属氧化物也烧蚀、或者也产生裂缝，因此存在导致作为制品的特性恶化的问题。因此，作为激光使用脉冲激光，通过关注峰值功率密度、频率这样的2个参数，能够形成能够将电镀电极析出的低电阻部。低电阻部的形成机制被推测为如下。即，BaTiO3这样的钛系金属氧化物由于激光照射的加热而生成O缺陷，成为多余的电子在钛系金属氧化物的传导体中流动的所谓的n型半导体。脉冲激光能够在较短的时间宽度中集中能量，因此能够得到较高的峰值功率。由于脉冲与脉冲的时间间隔而重复金属氧化物的仅表面附近的过热和冷却，由于热没有过度地遍及，因此在不产生裂缝和烧蚀的情况下就能够低电阻化(半导体化)。脉冲激光的照射存在适当的条件(峰值功率密度、频率等参数)。具体而言，在以峰值功率密度1×106W/cm2～1×109W/cm2、频率500kHz以下的条件照射脉冲激光的情况下能够得到良好的结果。若以比上述的峰值功率密度低的峰值功率密度进行照射，则钛系金属氧化物没有全部进行半导体化、或者由于达到产生O缺陷的温度需要时间，因此由于热扩散而从表面加热到比较深的部分。在该情况下，受到热影响的范围变大，因此有时由于体积膨胀而产生裂缝。若产生裂缝，则即使形成低电阻部，也由于电阻值变高因此无法电镀。另一方面，若以比上述高的峰值功率密度进行照射，则在短时间内表面附近的温度上升，因此有时超过产生O缺陷的温度区域而产生裂缝、或者产生金属氧化物气化并飞散的所谓的烧蚀。由此，通过适当地调节脉冲激光的峰值功率密度，能够抑制裂缝、烧蚀的产生，并且进行钛系金属氧化物的半导体化。若变更脉冲激光的频率，则脉冲与脉冲的时间间隔发生变化。即使峰值功率密度适当，若频率过高(脉冲与脉冲的时间间隔过短)，则在一次加热的表面的冷却不充分的状态下照射下一脉冲，有可能由于热积蓄而产生裂缝。另外，即使极端降低频率，认为在低电阻化中不存在特别的问题，但导致激光照射的处理时间的增加，实际上在工业上使用是很困难的。在将脉冲激光的照射条件设为峰值功率密度1×106W/cm2～1×108W/cm2、频率10kHz～100kHz的情况下，能够抑制微小的裂缝的产生，能够形成电镀析出性良好的低电阻部。作为脉冲激光，能够使用YVO4激光、YAG激光等公知的激光。作为能够通过脉冲激光的照射而形成低电阻部的钛系金属氧化物，存在例如层叠陶瓷电容器所使用的BaTiO3。另外，除了BaTiO3以外，即使是SrTiO3、TiO2、PbTiO3、PZT、PLZT、K2Ti6O13、Ba2Ti9O20这样的其他的钛系金属氧化物，也能够通过照射脉冲激光而形成低电阻部。能够将本专利技术应用于层叠陶瓷电容器的外部电极形成。在层叠陶瓷电容器的情况下，也可以采用如下的构造：多个内部电极的端部在陶瓷电子部件的两端面露出，在与陶瓷电子部件的两端面邻接的至少一个侧面，在与两端面的附近部分形成低电阻部，使由电镀金属构成的电极在陶瓷电子部件的两端面和低电阻部上连续地形成。即，当在与内部电极的端部露出的两端面邻接的侧面、在与两端面的附近部分形成了低电阻部的情况下，通过将该陶瓷电容器放入电镀浴中而进行电解电镀，由此能够在陶瓷电子部件的两端面和低电阻部上连续地形成电镀电极。由于多个内部电极的端部在两端面露出，因此即使没有进行特别的低电阻化，也能够形成电镀电极。即，不需要在两端面和低电阻部形成独立的电极，能够利用1次的电镀处理而形成外部电极。另外，也可以根据需要而在内部电极的端部露出的两端面的一部分或者全部都形成低电阻部。本专利技术的“低电阻部”是指与没有照射脉冲激光的部分(氧化物)相比，电阻值较低的部分(一种半导体)。低电阻部不需要呈面状地连续，也可以是多个部分独立。如上述那样，低电阻部与其他的表面部分相比电阻值较低，因此电镀金属容易析出，析出的金属成为核而生长，因此能够容易地形成连续的电极。如果低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷电子部件的制造方法，其特征在于，具备：准备含有包含钛的金属氧化物的陶瓷坯体的工序；向所述陶瓷坯体的表层部的一部分照射脉冲激光，对所述金属氧化物进行改质而形成低电阻部的工序；以及在所述低电阻部上通过电解电镀处理而形成电极的工序，以峰值功率密度1×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.05.31 JP 2017-1073461.一种陶瓷电子部件的制造方法，其特征在于，具备：准备含有包含钛的金属氧化物的陶瓷坯体的工序；向所述陶瓷坯体的表层部的一部分照射脉冲激光，对所述金属氧化物进行改质而形成低电阻部的工序；以及在所述低电阻部上通过电解电镀处理而形成电极的工序，以峰值功率密度1×106W/cm2～1×109W/cm2、频率500kHz以下照射所述脉冲激光。2.根据权利要求1所述的陶瓷电子部件的制造方法，其中，在所述低电阻部，所述金属氧化物进行n型半导体化。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷电子部件的制造方法，以峰值功率密度1×106W/cm2～1×108W/cm2、频率10kHz～100kHz照射所述脉冲激光。4.根据权利要求1至3中任一项所述的陶瓷电子部件的制造方法，其中，所述陶瓷坯体含有BaTiO3。5.根据权利要求1至4中任一项所述的陶瓷电子部件的制造方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：堤正纪，国司多通夫，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP