陶瓷电子部件以及陶瓷电子部件的制造方法技术

本发明专利技术提供不降低可靠性并能够用无铅焊料直接覆盖基底电极层的陶瓷电子部件以及陶瓷电子部件的制造方法。端子电极（３）具备由烧结而形成的Ｃｕ的基底电极层（２１）、由Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｇｅ的五元系无铅焊料而形成的焊料层（２２）、在基底电极层（２１）与焊料层（２２）之间通过Ｎｉ扩散而形成的扩散层（２３）。这样，因为将Ｎｉ的扩散层（２３）形成于基底电极层（２１）与焊料层（２２）之间，所以起到作为屏障层的作用的该扩散层（２３）能够抑制基底电极层（２１）的Ｃｕ的焊料侵蚀。另外，Ｎｉ的扩散层（２３）能够抑制脆的Ｓｎ－Ｃｕ金属互化物生长。因此，抑制了基底电极层（２１）与焊料层（２２）之间的接合强度的降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
作为现有的陶瓷电子部件，众所周知是具有端子电极的陶瓷电子部件(例如参照 日本特开平05-175011号公报)，该端子电极具备通过将含有Ti等的合金蒸镀于芯片素体 而形成的下层侧电极、通过将含有Cu的合金蒸镀于下层侧电极之上而形成的中间层电极、 以及在中间层电极之上形成焊料涂层而形成的上层侧电极。在此，在用Sn含有量较多的无铅焊料来直接覆盖Cu基底电极层的情况下，会产生 所谓Cu的焊料侵蚀的问题。因此，对于现有的陶瓷电子部件来说，在由蒸镀而形成的Cu薄 膜的基底电极层被直接涂布焊料的情况下，由于焊料侵蚀而产生所谓基底电极层消失的问 题。另外，在由蒸镀来增厚Cu的基底电极层的情况下，会产生所谓过于花费时间的问题。再 有，在Cu基底电极与焊料的界面上，会形成Cu6Sn5或Cu3Sn等的脆的金属化合物。由此，还 会产生所谓接合强度降低的问题。另外，一般在Cu基底电极层上施以M、Sn的镀层，但是会 有由于镀层液浸入到芯片素体而引起绝缘耐压不良的可能性。因此，相比现有更寻求不使 Cu基底电极层消失并且不使接合强度降低，另外不实施镀层而用无铅焊料直接覆盖基底电 极层。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种能够不使可靠性降低并且能够用无铅焊料直接覆盖 基底电极层的。本专利技术所涉及的陶瓷电子部件的特征在于，具备埋设有内部电极的大致长方体形 状的芯片素体和覆盖露出内部电极的芯片素体的端面并与内部电极相电连接的端子电极; 端子电极具备覆盖芯片素体的端面、含有Cu并由烧结而形成的基底电极层、覆盖基底电极 层的整体并由Sn-Ag-Cu-Ni-Ge的五元系无铅焊料形成的焊料层、以及在基底电极层与焊 料层之间通过Ni扩散而形成的扩散层。在该陶瓷电子部件中，端子电极具备覆盖芯片素体的端面、含有Cu并由烧结而形 成的基底电极层、覆盖基底电极层的整体并由Sn-Ag-Cu-Ni-Ge的五元系无铅焊料形成的 焊料层、在基底电极层与焊料层之间通过Ni扩散而形成的扩散层。这样，由于将Ni的扩 散层形成于基底电极层与焊料层之间，因而起到作为屏障层的作用的该扩散层能够抑制基 底电极层的Cu的焊料侵蚀。另外，Ni的扩散层能够抑制在基底电极层与焊料层之间脆的 Sn-Cu金属互化物生长。因此，抑制了基底电极层与焊料层之间的接合强度的降低。由以上 所述，本专利技术能够不使陶瓷电子部件的可靠性降低并且能够用无铅焊料直接覆盖基底电极 层。再有，Cu的基底电极层通过烧结而被形成。因此，与以蒸镀为代表的薄膜形成相比，能 够用相对较短的时间较厚地形成Cu的基底电极层，并且Cu的基底电极在接触于无铅焊料 之后能够可靠地残留下来(能够维持芯片素体被Cu的基底电极层覆盖的状态)。优选，端子电极覆盖芯片素体的端面，并且覆盖与端面垂直的芯片素体的侧面的 一部分；基底电极层具备，通过将Cu膏体涂布于芯片素体而形成并具有覆盖芯片素体的端 面的顶部和覆盖侧面的一部分的侧部的第一电极层，以及通过将Cu薄片贴于第一电极层 而形成并覆盖第一电极层的顶部且以使侧部的一部分露出的方式覆盖侧部的第二电极层； 第一电极层的玻璃含有量比第二电极层多。在对应于作为露出芯片素体的内部电极的部分 的端面的位置上通过玻璃含有量较少的第二电极层和焊料层接触从而形成厚度较大的扩 散层。因此，由于可靠地抑制了基底电极层的焊料侵蚀，因而在可靠地保护基底电极层与内 部电极的连接性的同时可靠地保护内部电极构造。另一方面，在对应于起到作为与基板电 路的安装面的作用的芯片素体的侧面的位置上，玻璃含有量较多的第一电极层通过从第二 电极层一部分露出而与焊料层直接接触。在该部分，第一电极层中含有的玻璃较多地存在。 因此，减少了与焊料层的界面上的Cu露出面积，从而进一步抑制了脆的Sn-Cu金属互化物 (Cu6Sn5、Cu3Sn)的生长。因此，进一步抑制了安装面上的接合强度的降低。由以上所述，在 芯片素体的端面侧，相对于焊料侵蚀的保护变得可靠，并且在起到作为安装面的作用的侧 面侧，接合强度降低的抑制变得可靠。优选，在第二电极层中不含有玻璃。因为在第二电极层中不含有玻璃，所以M的 扩散集中于第二电极层的表面。由此，进一步抑制了芯片素体的端面上的焊料侵蚀。本专利技术所涉及的陶瓷电子部件的制造方法的特征在于，是一种具备埋设有内部电 极的长方体形状的芯片素体和覆盖露出内部电极的芯片素体的端面并与内部电极电连接 的端子电极的陶瓷电子部件的制造方法；具有准备芯片素体的芯片素体准备工序、用含有 Cu的导电膏体覆盖芯片素体的端面并通过烧结而形成端子电极中的基底电极层的基底电 极层形成工序、通过用熔融了的Sn-Ag-Cu-Ni-Ge的五元系无铅焊料覆盖基底电极层的整 体从而形成端子电极中的焊料层的焊料层形成工序、以及在基底电极层与焊料层之间通过 使M扩散从而形成端子电极中的扩散层的扩散层形成工序。陶瓷电子部件的制造方法具有通过覆盖芯片素体的端面并烧结含有Cu的膏体从 而形成基底电极层的基底电极层形成工序、通过用熔融了的Sn-Ag-Cu-Ni-Ge的五元系无 铅焊料来覆盖基底电极层的整体从而形成焊料层的焊料层形成工序、在基底电极层与焊料 层之间通过使Ni扩散从而形成扩散层的扩散层形成工序。这样，由于将Ni的扩散层形成 于基底电极层与焊料层之间，因而起到作为屏障层的作用的该扩散层能够抑制基底电极层 的Cu的焊料侵蚀。另外，Ni的扩散层能够抑制在基底电极层与焊料层之间脆的Sn-Cu金 属互化物生长。因此，抑制了基底电极层与焊料层之间的接合强度的降低。由以上所述，能 够不使陶瓷电子部件的可靠性降低，并且能够用无铅焊料直接覆盖基底电极层。优选，端子电极覆盖芯片素体的端面，并且覆盖与端面垂直的芯片素体的侧面的 一部分；基底电极层形成工序具有，将Cu膏体涂布于芯片素体并以具有覆盖芯片素体的端 面的顶部和覆盖侧面的一部分的侧部的方式形成第一电极膏体层的第一电极膏体层形成 工序，将Cu薄片贴于第一电极膏体层而覆盖顶部并且以使侧部的一部分露出的方式覆盖 侧部从而形成玻璃的含有量比第一电极膏体层少的第二电极膏体层的第二电极膏体层形 成工序，以及通过烧结第一电极膏体层和第二电极层膏体层从而形成第一电极层和第二电 极层的烧结工序。在对应于作为露出芯片素体的内部电极的部分的端面的位置上，通过玻 璃含有量少的第二电极层与焊料层接触从而形成厚度大的扩散层。因此，由于可靠地抑制了基底电极层的焊料侵蚀，因而在可靠地保护基底电极层与内部电极的连接性的同时可靠 地保护内部电极构造。另一方面，在对应于起到作为与基板电路的安装面的作用的芯片素 体的侧面的位置上，玻璃含有量多的第一电极层通过从第二电极层一部分露出而与焊料层 直接接触。在该部分，第一电极层中含有的玻璃较多地存在。因此，减少了与焊料层的界面 上的Cu露出面积，从而进一步抑制了脆的Sn-Cu金属互化物(Cu6Sn5、Cu3Sn)的生长。因此， 进一步抑制了安装面上的接合强度的降低。由以上所述，在芯片素体的端面侧，相对于焊料 侵蚀的保护变得可靠，并且在起到作为安装面的作用的侧面侧，接合强度降低的抑制变得 可靠。另外，优选，通过使熔融了的五元系无铅焊料附着于基底电极层，从而同时进行焊 料层形成工序中的焊料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷电子部件，其特征在于，所述陶瓷电子部件具备：埋设有内部电极的长方体形状的芯片素体；和覆盖露出所述内部电极的所述芯片素体的端面并与所述内部电极电连接的端子电极，所述端子电极具备：基底电极层，覆盖所述芯片素体的所述端面，含有Ｃｕ并且通过烧结而形成；焊料层，覆盖所述基底电极层的整体，并由Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｇｅ的五元系无铅焊料形成；扩散层，在所述基底电极层与所述焊料层之间通过Ｎｉ扩散而形成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：樱井隆司，吉原信也，小野寺晃，阿部寿之，今野正彦，栗本哲，进藤宏史，堀田哲广，渡边源一，伊藤义和，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]