具有导线端子的陶瓷电子部件制造技术

一种陶瓷电子部件，包括电极，每个电极具有四层结构，包括：将被粘附到构成陶瓷元件的陶瓷表面上的用Ｎｉ－Ｔｉ合金制造的第一电极层；由从一组Ｃｕ、Ａｇ及Ａｕ中选择的至少一种构成的将形成在第一电极层上的第二电极层；用Ｎｉ－Ｔｉ合金制成的第三电极层，它形成在第二电极层上，以及用从一组Ｃｕ、Ａｇ及Ａｕ中选择的至少一种制成的第四电极层，它形成在第三电极层上。通过焊接方式将每个导线端子接合到具有四层结构的电极上。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陶瓷电子部件，具体地说，涉及具有导线端子的陶瓷电子部件，其中导线端子焊接到在陶瓷元件上形成的电极。单片型陶瓷电容器(所谓陶瓷片电容器)，例如，具有在电介体陶瓷制造的单片上形成电极的电容器，分别具有在陶瓷片主体的正面和背面上设置电极的结构，而且导线端子是通过焊接剂焊接到电极上的。通常电极是采用通过施加包含导电成分Ag、Cu等能够容易地焊合的金属的电极糊形成的烘固电极，还有通过液体电镀方法形成的电镀电极。此外，近年来作出的研究在于采用Ni电极、Zn电极等，它们是通过施加以及烘固包含导电成分金属Ni、Zn等电极糊形成的，或者通过液体电镀金属形成的，所镀金属是在其中抑制焊剂中所含Sn扩散的金属。对于具有通过焊接剂使引线端子被接合到由Ag、Cu等制成的烘固电极或者液体电镀电极的结构的陶瓷电容，当把陶瓷电容器用于高温环境中时(比如约150℃的温度)，在接合导线端子所用焊接剂中包含的Sn在电极中扩散。结果，构成陶瓷元件的陶瓷与电极之间的附着力降低。这可能引起的问题在于，陶瓷电容器的电介体损失增加和陶瓷元件破裂，这是因为电极与陶瓷之间产生的空隙中的电晕放电引起的，这取决于不同的情况。此外，关于用Ni、Zn等制成的烘固电极或液体电镀电极，不能轻易地实现导线端子对电极的焊合。因此，在某些情况下，必需使用氯型的焊剂，从可靠性的观点看，氯型焊剂是有疑问的，或提供另外一个电极用于焊合。为解决上述问题，提出一种方法(多层结构方法)，其中通过溅射，形成将与陶瓷接近地接合的一个电极层，在这个电极层上形成由具有高焊合性质的电极材料构成的焊接层。甚至在通过上面方法制成电极产品的情况下，当将这种产品用于高温度条件下时，产品的特性可能变差。实际上，无法令人满意地解决高温环境中使用所致特性降低的问题。为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种具有导线端子的陶瓷电子部件，其中可以轻易地并且坚固地将导线端子焊接到电极上，具有导线端子连接的高可靠性，并使因高温环境下使用所引起部件特性的恶化最小化。为实现上述目的，根据本专利技术，一种陶瓷电子部件包括布置在陶瓷元件的表面上的电极，以及附加到电极上的导线端子，每一电极具有四层结构，其中包括(a)Ni-Ti合金制成的第一电极层，它被形成为将被接合到构成陶瓷元件的陶瓷的表面上，(b)用从一组Cu、Ag及Au中选择至少一种制成的第二电极层，它设置于第一电极层上，(C)用Ni-Ti合金制成的第三电极层，它设置于第二电极层上，以及(d)用从一组Cu、Ag及Au选择的至少一种制成的第四电极层，它设置于第三电极层上，通过焊接方式将每一个导线端子接合到具有四层结构的电极上。通过使每一电极形成具有四层结构，包括将被接合到构成陶瓷元件的陶瓷表面上的用Ni-Ti合金制造第一电极层，由从一组Cu、Ag及Au中选择的至少一种制成的将被设置于第一电极层上的第二电极层，用Ni-Ti合金制造的将设置在第二电极层上的第三电极层，以及用从一组Cu、Ag及Au中选择的至少一种制成设置在第三电极层上的第四电极层，以及将导线端子焊接到具有四层结构的电极上，导线端子可以坚固地接合到电极上，而且可以使高温环境下使用所造成的产品特性下降情况得到抑制或避免。在本专利技术中，作为构成第一电极层的材料，使用Ni-Ti合金，因为它可以实现对于陶瓷元件的陶瓷的适当的结合力。假设在合金与陶瓷之间的结合力应归于陶瓷中的氧和金属(合金)之间的结合。如果氧与金属之间的结合力较低，则附着是不充分的。如果这个结合力过分地高，则由于陶瓷的变形，会使产品的特性恶化。在使用Ni-Ti合金的情况下，可以获得足够的结合力，而不会降低产品的其它特性。第二电极层执行在高温环境中确保导电率的功能并防止元件特性恶化。本专利技术中，作为用于构成第二电极层的材料，至少使用从一组Cu、Ag及Au中选择的一种材料。第三电极层起到防止焊接剂成分扩散进入第二电极层的作用。本专利技术中，作为构成第三电极层的材料，使用Ni-Ti合金，致使焊接剂成分的扩散最小。导线端子被焊接到第四电极层。本专利技术中，使用从一组Cu、Ag及Au中选择的至少一种作为具有对于焊接剂的高润湿性的金属。这就是说，在本专利技术的具有导线端子的陶瓷电子部件中，(1)第一电极层具有确保对于陶瓷元件的陶瓷的适当结合特性的作用，(2)第二电极层具有在高温环境中确保导电率的作用，(3)第三电极层具有防止焊接剂成分散开的作用，以及(4)第四电极层具有确保焊接剂良好的润湿性作用，可使导线端子对电极的连接可靠性保持在较高的值，并可以抑制因在高温环境中使用所造成的零件特性下降。最好通过溅射方法，分别形成构成电极的第一、第二、第三、和第四电极层。通过溅射方法分别形成构成电极的第一、第二、第三和第四电极层，可以轻易地并且可靠地制造出对于构成陶瓷元件的陶瓷具有高粘着属性和焊接属性的电极。然而，可以使用其它方法形成每个第一、第二、第三和第四层。而且，构成第一和第三电极层的Ni-Ti合金的Ti含量按重量计算最好在5-20％范围内。通过将构成第一和第三电极层的Ni-Ti合金的Ti含量(Ti的比率)设定在5-20％重量比的范围内，可以轻易地并且可靠地形成对于陶瓷元件具有高粘附和焊合属性的电极。因此，本专利技术的实施事实上是有效的。将Ni-Ti合金的Ti含量(Ti的比率)设定在按重量计算5-20％范围内的理由是如果Ti含量按重量计算小于5％，则不能确保合金对构成陶瓷元件的陶瓷的粘着性，另外，随Ni的比率过分地增加，Ni-Ti合金被磁化，以致不能应用磁电管溅射方法。此外，如果Ti含量超过重量的20％，对陶瓷的反应使电极和陶瓷之间产生多相。这引起介质损耗增加。构成第一和第三电极层的Ni-Ti合金的Ti含量按重量计算可在5-10％的范围内。将Ni-Ti合金的Ti含量(Ti的比率)设定在按重量计算约5-10％的范围内的一个理由如下。合金对构成陶瓷元件的陶瓷的粘着性是极好的，并能可靠地抑制因多相所引起的介质损耗的增加。在具有导线端子的陶瓷电子部件中，陶瓷元件最好为由用于单片型陶瓷电容器的电介体陶瓷制成的片型陶瓷体，而且陶瓷电子部件是单片型陶瓷电容器。当本专利技术被应用于具有导线端子的单片型陶瓷电容器时，其中陶瓷元件是由用于单片型陶瓷电容器的电介体陶瓷制造的片形陶瓷体，具有导线端子的陶瓷电容器具有电极对陶瓷元件的高粘着性，导线端子对电极的高焊合强度，以及在高温环境中使用时，电容器的优良的稳定性。通过下面参照附图对本专利技术的最佳实施例的详细描述，本专利技术的其它特征、部件和积极效果将变得更加清楚。附图说明图1是本专利技术实施例的具有导线端子的陶瓷电子部件的剖面图。下文中对本专利技术实施例的描述将使本专利技术的特征变得更明显。在这个实施例中，作为例子描述一个单片型陶瓷电容器，它具有导线端子被接合到位于片型陶瓷体(用于单片陶瓷电容器的陶瓷元件)的前、后两个面上的电极上。如图1所示，这个实施例的具有导线端子的单片陶瓷电容器(以下简称电容器)包括用电介体陶瓷制成的片型陶瓷体10，形成在陶瓷体10的前后两个面上的电极5a和5b，以及较好是用焊接部分6a和6b与电极5a和5b焊接的导线端子7a和7b。陶瓷主体10是由电介体陶瓷制成的，比如BaTiO3类，SrTiO3类，TiO2类或其它合适的材料。此外，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷电子部件，包括： 陶瓷材料制成的陶瓷元件； 布置在陶瓷元件表面上的多个电极；以及 附接到所述电极上的多个导线端子；其特征在于 至少一个所述电极具有四层结构，包括： （ａ）将被粘附到构成陶瓷元件的陶瓷表面上的用Ｎｉ－Ｔｉ合金制造的第一电极层； （ｂ）由从一组Ｃｕ、Ａｇ及Ａｕ中选择的至少一种构成的将被设置在第一电极层上的第二电极层； （Ｃ）用Ｎｉ－Ｔｉ合金制造的第三电极层，它设置在第二电极层上；以及 （ｄ）用从一组Ｃｕ、Ａｇ及Ａｕ中选择的至少一种制成的第四电极层，它设置在第三电极层上； 通过焊接将所述每个导线端子接合到所述电极上。

【技术特征摘要】
JP 2000-3-14 070002/20001．一种陶瓷电子部件，包括陶瓷材料制成的陶瓷元件；布置在陶瓷元件表面上的多个电极；以及附接到所述电极上的多个导线端子；其特征在于至少一个所述电极具有四层结构，包括(a)将被粘附到构成陶瓷元件的陶瓷表面上的用Ni-Ti合金制造的第一电极层；(b)由从一组Cu、Ag及Au中选择的至少一种构成的将被设置在第一电极层上的第二电极层；(C)用Ni-Ti合金制造的第三电极层，它设置在第二电极层上；以及(d)用从一组Cu、Ag及Au中选择的至少一种制成的第四电极层，它设置在第三电极层上；通过焊接将所述每个导线端子接合到所述电极上。2．根据权利要求1所述的陶瓷电子部件，其特征在于构成电极的第一电极层、第二电极层、第三电极层和第四电极层是被溅射形成的电极。3．根据权利要求1所述的陶瓷电子部件，其特征在于构成第一和第三电极层的Ni-Ti合金的Ti含量按重量计算在约5-约20％的范围内。4．根据权利要求1所述的陶瓷电子部件，其特征在于构成第一和第三电极层的Ni-Ti合金的Ti含量按重量计算在从约5-约10％的范围内。5．根据权利要求1所述的陶瓷电子部件，其特征在于陶瓷元件是由用于单片型陶瓷电容器的电介体陶瓷制成的一个片型陶瓷体，而且陶瓷电子部件是单片型陶瓷电容器。6．根据权利要求1所述的陶瓷电子部件，其特征在于每个电极具有四层结构。7．根据权利要求1所述的陶瓷电子部件，其特征在于陶瓷元件是由BaTiO3、SrTiO3、和TiO2中的一种构成的。8．根据权利要求1所述的陶瓷电子部件，其特征在于第二和第四电极层是由Cu构成的。9．根据权利要求1所述的陶瓷电子部件，其特征在于第二和第四电极层是由Cu、Ag、以及Au的组合构成的。10．一种形成陶瓷电子部件的方法，其中包括步骤提...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷田敏明，永岛满，山冈修，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]