[發(fā)明專利]陶瓷電子部件以及陶瓷電子部件的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010269342.5
• 申請日: 2010-08-31
• 公開（公告）號: CN102005297A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 櫻井隆司;吉原信也;小野寺晃;阿部壽之;今野正彥;栗本哲;進(jìn)藤宏史;堀田哲廣;渡邊源一;伊藤義和
• 申請（專利權(quán)）人: TDK株式會社
• 主分類號: H01G4/228
• 分類號: H01G4/228;H01G4/252;H01C1/142;H01C10/00;H01C17/00;H01C17/28
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷電子部件以及陶瓷電子部件的制造方法。

背景技術(shù)

作為現(xiàn)有的陶瓷電子部件，眾所周知是具有端子電極的陶瓷電子部件(例如參照日本特開平05-175011號公報)，該端子電極具備通過將含有Ti等的合金蒸鍍于芯片素體而形成的下層側(cè)電極、通過將含有Cu的合金蒸鍍于下層側(cè)電極之上而形成的中間層電極、以及在中間層電極之上形成焊料涂層而形成的上層側(cè)電極。

在此，在用Sn含有量較多的無鉛焊料來直接覆蓋Cu基底電極層的情況下，會產(chǎn)生所謂Cu的焊料侵蝕的問題。因此，對于現(xiàn)有的陶瓷電子部件來說，在由蒸鍍而形成的Cu薄膜的基底電極層被直接涂布焊料的情況下，由于焊料侵蝕而產(chǎn)生所謂基底電極層消失的問題。另外，在由蒸鍍來增厚Cu的基底電極層的情況下，會產(chǎn)生所謂過于花費(fèi)時間的問題。再有，在Cu基底電極與焊料的界面上，會形成Cu₆Sn₅或Cu₃Sn等的脆的金屬化合物。由此，還會產(chǎn)生所謂接合強(qiáng)度降低的問題。另外，一般在Cu基底電極層上施以Ni、Sn的鍍層，但是會有由于鍍層液浸入到芯片素體而引起絕緣耐壓不良的可能性。因此，相比現(xiàn)有更尋求不使Cu基底電極層消失并且不使接合強(qiáng)度降低，另外不實(shí)施鍍層而用無鉛焊料直接覆蓋基底電極層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠不使可靠性降低并且能夠用無鉛焊料直接覆蓋基底電極層的陶瓷電子部件以及陶瓷電子部件的制造方法。

本發(fā)明所涉及的陶瓷電子部件的特征在于，具備埋設(shè)有內(nèi)部電極的大致長方體形狀的芯片素體和覆蓋露出內(nèi)部電極的芯片素體的端面并與內(nèi)部電極相電連接的端子電極；端子電極具備覆蓋芯片素體的端面、含有Cu并由燒結(jié)而形成的基底電極層、覆蓋基底電極層的整體并由Sn-Ag-Cu-Ni-Ge的五元系無鉛焊料形成的焊料層、以及在基底電極層與焊料層之間通過Ni擴(kuò)散而形成的擴(kuò)散層。

在該陶瓷電子部件中，端子電極具備覆蓋芯片素體的端面、含有Cu并由燒結(jié)而形成的基底電極層、覆蓋基底電極層的整體并由Sn-Ag-Cu-Ni-Ge的五元系無鉛焊料形成的焊料層、在基底電極層與焊料層之間通過Ni擴(kuò)散而形成的擴(kuò)散層。這樣，由于將Ni的擴(kuò)散層形成于基底電極層與焊料層之間，因而起到作為屏障層的作用的該擴(kuò)散層能夠抑制基底電極層的Cu的焊料侵蝕。另外，Ni的擴(kuò)散層能夠抑制在基底電極層與焊料層之間脆的Sn-Cu金屬互化物生長。因此，抑制了基底電極層與焊料層之間的接合強(qiáng)度的降低。由以上所述，本發(fā)明能夠不使陶瓷電子部件的可靠性降低并且能夠用無鉛焊料直接覆蓋基底電極層。再有，Cu的基底電極層通過燒結(jié)而被形成。因此，與以蒸鍍?yōu)榇淼谋∧ば纬上啾龋軌蛴孟鄬^短的時間較厚地形成Cu的基底電極層，并且Cu的基底電極在接觸于無鉛焊料之后能夠可靠地殘留下來(能夠維持芯片素體被Cu的基底電極層覆蓋的狀態(tài))。

優(yōu)選，端子電極覆蓋芯片素體的端面，并且覆蓋與端面垂直的芯片素體的側(cè)面的一部分；基底電極層具備，通過將Cu膏體涂布于芯片素體而形成并具有覆蓋芯片素體的端面的頂部和覆蓋側(cè)面的一部分的側(cè)部的第一電極層，以及通過將Cu薄片貼于第一電極層而形成并覆蓋第一電極層的頂部且以使側(cè)部的一部分露出的方式覆蓋側(cè)部的第二電極層；第一電極層的玻璃含有量比第二電極層多。在對應(yīng)于作為露出芯片素體的內(nèi)部電極的部分的端面的位置上通過玻璃含有量較少的第二電極層和焊料層接觸從而形成厚度較大的擴(kuò)散層。因此，由于可靠地抑制了基底電極層的焊料侵蝕，因而在可靠地保護(hù)基底電極層與內(nèi)部電極的連接性的同時可靠地保護(hù)內(nèi)部電極構(gòu)造。另一方面，在對應(yīng)于起到作為與基板電路的安裝面的作用的芯片素體的側(cè)面的位置上，玻璃含有量較多的第一電極層通過從第二電極層一部分露出而與焊料層直接接觸。在該部分，第一電極層中含有的玻璃較多地存在。因此，減少了與焊料層的界面上的Cu露出面積，從而進(jìn)一步抑制了脆的Sn-Cu金屬互化物(Cu₆Sn₅、Cu₃Sn)的生長。因此，進(jìn)一步抑制了安裝面上的接合強(qiáng)度的降低。由以上所述，在芯片素體的端面?zhèn)?，相對于焊料侵蝕的保護(hù)變得可靠，并且在起到作為安裝面的作用的側(cè)面?zhèn)?，接合?qiáng)度降低的抑制變得可靠。

優(yōu)選，在第二電極層中不含有玻璃。因?yàn)樵诘诙姌O層中不含有玻璃，所以Ni的擴(kuò)散集中于第二電極層的表面。由此，進(jìn)一步抑制了芯片素體的端面上的焊料侵蝕。