电子部件的制造方法

摘要

提供能够抑制多余的浸润爬升及片侵蚀的产生的导电性膏、及使用了该导电性膏的可靠性高的电子部件的制造方法。包含导电性粒子及溶剂的导电性膏，其中溶剂的汉森溶解度参数的氢键项δh为15以上、且极化项δp为7以上，溶剂的汉森溶解度参数的SP值为24以上且39以下。电子部件的制造方法具备：准备包含汉森溶解度参数的氢键项δh为9以上11以下的粘合剂的陶瓷生片和内部电极用的电极材料层被层叠而成的未烧成的层叠体的工序；以及将本发明的导电性膏涂敷于未烧成的层叠体的工序。

权利要求

1.一种电子部件的制造方法，该电子部件是通过将导电性膏涂敷于未烧成的层叠体而形成的，所述电子部件的制造方法的特征在于，具备：

准备陶瓷生片和内部电极用的电极材料层被层叠而成的未烧成的层叠体的工序，其中所述陶瓷生片包含汉森溶解度参数的氢键项δh为9以上且11以下的粘合剂；以及将导电性膏涂敷于所述未烧成的层叠体的工序，所述粘合剂是聚乙烯醇缩丁醛系树脂或乙基纤维素系树脂，所述导电性膏包含导电性粒子及溶剂，

所述溶剂的汉森溶解度参数的氢键项δh为15以上、且极化项δp为7以上，所述溶剂的汉森溶解度参数的SP值为24以上且39以下，所述溶剂包含二醇系溶剂，

所述溶剂的汉森溶解度参数的SP值与所述粘合剂的汉森溶解度参数的SP值的差为5以上，在剪切速度为10且25℃的条件下，所述导电性膏的粘度为30以上且70以下，其中剪切速度的单位为1/sec，粘度的单位为Pa·s，所述导电性粒子包含自Ni、Cu、Ag、Pd、以及Ag与Pd的合金组成的群中被选出的至少1种。

2.根据权利要求1所述的电子部件的制造方法，其特征在于，在涂敷所述导电性膏的工序之前，还具备对所述未烧成的层叠体的表面实施拒油处理的工序。

3.根据权利要求1或2所述的电子部件的制造方法，其特征在于，在涂敷所述导电性膏的工序之后，还具备对涂敷了所述导电性膏的未烧成的层叠体进行烧成的工序。

说明书

电子部件的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及导电性膏及电子部件的制造方法，详细而言，涉及具有导电性粒子及溶剂的导电性膏、和使用了该导电性膏的电子部件的制造方法。

背景技术

[0002] 公知一种具有经过涂敷导电性膏并烧附的工序而在将电介质层与内部电极层叠而成的层叠体上形成的外部电极的层叠陶瓷电容器等电子部件。作为这种电子部件，专利文献1公开了一种在层叠体的对置的长边侧形成有一对外部电极的电容器。

[0003] 在先技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：JP特开2015-173141号公报

[0006] 在此，为了形成外部电极而将层叠体浸渍了导电性膏之际，有时因表面张力会导致导电性膏浸润爬升到未打算的区域为止。由于该导电性膏的浸润爬升，所形成的一对外部电极间的距离缩短，有可能产生迁移而使得绝缘电阻下降。再有，根据被用于导电性膏的材料的不同，在将导电性膏涂敷到层叠陶瓷生片而成的层叠体时，有时陶瓷生片会受到损伤，即产生所谓的片侵蚀。

发明内容

[0007] 本发明解决上述课题，其目的在于，提供一种能够抑制多余的浸润爬升及片侵蚀的产生的导电性膏、及具备了经过涂敷导电性膏并烧附的工序而形成的外部电极的电子部件的制造方法。

[0008] 本发明的导电性膏包含导电性粒子及溶剂，所述导电性膏的特征在于，[0009] 所述溶剂的汉森溶解度参数的氢键项δh为15以上、且极化项δp为7以上，[0010] 所述溶剂的汉森溶解度参数的SP值为24以上且39以下。

[0011] 所述溶剂也可以包含二醇系溶剂。

[0012] 再有，在剪切速度为10(1/sec)且25℃的条件下，所述导电性膏的粘度也可以设为30(Pa·s)以上、70(Pa·s)以下。

[0013] 所述导电性粒子优选包含自Ni、Cu、Ag、Pd、以及Ag与Pd的合金组成的群中被选出的至少1种。

[0014] 本发明的电子部件的制造方法，是通过将导电性膏涂敷于未烧成的层叠体而形成的电子部件的制造方法，其特征在于，具备：

[0015] 准备陶瓷生片与内部电极用的电极材料层被层叠而成的未烧成的层叠体的工序，其中陶瓷生片包含汉森溶解度参数的氢键项δh为9以上且11以下的粘合剂；以及[0016] 将权利要求1～4中任一项所述的导电性膏涂敷于所述未烧成的层叠体的工序。

[0017] 也可以在涂敷所述导电性膏的工序之前还具备对所述未烧成的层叠体的表面实施拒油处理的工序。

[0018] 再有，也可以在涂敷所述导电性膏的工序之后，还具备对已涂敷所述导电性膏的未烧成的层叠体进行烧成的工序。

[0019] 根据本发明的导电性膏，由于溶剂的汉森溶解度参数的氢键项δh为15以上、且极化项δp为7以上，溶剂的汉森溶解度参数的SP值为24以上且39以下，故能够抑制被涂敷时的浸润爬升。再有，能够抑制被涂敷到陶瓷生片时的片侵蚀的产生。

[0020] 还有，根据本发明的电子部件的制造方法，由于经过将上述导电性膏涂敷于包含汉森溶解度参数的氢键项δh为9以上且11以下的粘合剂的未烧成的层叠体的工序来形成电子部件，故能够抑制导电性膏的浸润爬升及片侵蚀的产生，制造没有外部电极间的短路或层叠体的损伤等的可靠性高的电子部件。

附图说明

[0021] 图1是一实施方式中的层叠陶瓷电容器的立体图。

[0022] 图2是图1所示的层叠陶瓷电容器的沿着II-II线的剖视图。

[0023] 图3是图1所示的层叠陶瓷电容器的沿着III-III线的剖视图。

[0024] 图4是表示层叠陶瓷电容器的制造方法的处理顺序的流程图。

[0025] -符号说明-

[0026] 10    层叠陶瓷电容器

[0027] 11    层叠体

[0028] 12    电介质层

[0029] 12a   作为外层部的电介质层

[0030] 13(13a、13b)  内部电极

[0031] 14    外部电极

[0032] L     层叠体(层叠陶瓷电容器)的长度

[0033] T  层叠体(层叠陶瓷电容器)的厚度

[0034] W     层叠体(层叠陶瓷电容器)的宽度

具体实施方式

[0035] 以下表示本发明的实施方式，更具体地说明作为本发明的特征之处。

[0036] 以下，对基于本发明的导电性膏、及具备了使用该导电性膏而形成的外部电极的电子部件的制造方法的一实施方式进行说明。

[0037] 另外，在本实施方式中，作为具备了通过涂敷基于本发明的导电性膏并烧附而形成的外部电极的电子部件，以层叠陶瓷电容器为例进行说明。

[0038] 图1是一实施方式中的层叠陶瓷电容器10的立体图。图2是图1所示的层叠陶瓷电容器10的沿着II-II线的剖视图。图3是图1所示的层叠陶瓷电容器10的沿着III-III线的剖视图。

[0039] 如图1～图3所示，层叠陶瓷电容器10是作为整体而具有长方体形状的电子部件，具有层叠体11和一对外部电极14。

[0040] 如图2及图3所示，层叠体11具备：交替地层叠的电介质层12、和如后述在层叠体11的第1端面15a侧延伸的第1内部电极13a及在第2端面15b侧延伸的第2内部电极13b。即，多个电介质层12与多个内部电极13a、13b交替地层叠而形成层叠体11。

[0041] 在此，将一对外部电极14排列的方向定义为层叠陶瓷电容器10的长度方向，将电介质层12与内部电极13(13a、13b)的层叠方向定义为厚度方向，将与长度方向及厚度方向的任意方向都正交的方向定义为宽度方向。

[0042] 如上述，层叠体11具有在长度方向上相对的第1端面15a及第2端面15b，并且具有在厚度方向上相对的第1主面16a及第2主面16b、在宽度方向上相对的第1侧面17a及第2侧面17b。

[0043] 层叠体11优选在角部及棱线部带有圆角。在此，角部是层叠体11的3面相交的部分，棱线部是层叠体11的2面相交的部分。

[0044] 本实施方式中，连结层叠体11的第1端面15a与第2端面15b的方向的尺寸即长度L为0.1mm～2.0mm，连结第1侧面17a与第2侧面17b的方向的尺寸即宽度W为0.1mm～2.0mm，层叠体11的层叠方向的尺寸即厚度T为0.05mm～0.3mm。层叠体11的尺寸并未被限定为前述的大小，但优选层叠体11的厚度T为0.3mm以下、宽度W为0.1mm以上。层叠体11的尺寸能够利用光学显微镜来测定。

[0045] 另外，层叠体11的尺寸和层叠陶瓷电容器10的尺寸大体相同。因此，本说明书中所说明的层叠体11的尺寸能够换言为层叠陶瓷电容器10的尺寸。

[0046] 如后述，内部电极13(13a、13b)具有在层叠方向上对置的部分即对置电极部。层叠体11之中位于内部电极13的对置电极部与第1侧面17a之间、及内部电极13的对置电极部与第2侧面17b之间的侧部的宽度W方向的尺寸、即侧间隙A优选为0.1mm以上且2.0mm以下。再有，层叠体11之中内部电极13的对置电极部与第1端面15a之间、及内部电极13的对置电极部与第2端面15b之间的长度L方向的尺寸优选为0.1mm以上且2.0mm以下。

[0047] 位于层叠方向成为最外层的内部电极13和层叠体11的第1主面16a及第2主面16b之间的电介质层即外层部12a的厚度C优选为5μm以上且30μm以下。

[0048] 被一对内部电极13a、13b夹持的各电介质层12的厚度优选为0.4μm以上且2μm以下。

[0049] 电介质层12的枚数优选为5枚以上且200枚以下。

[0050] 作为电介质层12的材料，例如能够使用包含BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、或CaZrO3等主成分的电介质陶瓷。再有，也可以使用在这些成分中添加了Mn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物、Ni化合物等含量比主成分还少的副成分的材料。

[0051] 层叠体11，如上述具备在第1端面15a侧延伸的第1内部电极13a和在第2端面15b侧延伸的第2内部电极13b。第1内部电极13a具备：与第2内部电极13b对置的部分即对置电极部、和从对置电极部到层叠体11的第1端面15a为止的之间的部分即引出电极部。还有，第2内部电极13b具备：与第1内部电极13a对置的部分即对置电极部、和从对置电极部到层叠体11的第2端面15b为止的之间的部分即引出电极部。第1内部电极13a的对置电极部和第2内部电极13b的对置电极部隔着电介质层12而对置，来形成电容，由此作为电容器起作用。

[0052] 第1内部电极13a及第2内部电极13b例如含有Ni、Cu、Ag、Pd、Ag与Pd的合金、及Au等金属。第1内部电极13a及第2内部电极13b也可以还包含与电介质层12所包含的陶瓷同一组成系的电介质粒子。

[0053] 内部电极13的枚数优选为5枚以上且200枚以下。再有，第1内部电极13a的厚度及第2内部电极13b的厚度优选为0.3μm以上且1.0μm以下。

[0054] 再有，内部电极13覆盖电介质层12的比例即覆盖率优选为70％以上。

[0055] 在此，多个电介质层12各自的厚度、及、多个内部电极13各自的厚度能够通过以下的方法来测定。以下，虽然对测定电介质层12的厚度的方法进行说明，但对于测定内部电极13的厚度的方法而言也是相同的。

[0056] 首先，利用扫描型电子显微镜来观察因研磨而露出的层叠体11的与长度方向正交的剖面。接着，在沿着通过层叠体11的剖面的中心的厚度方向的中心线、及从该中心线在两侧等间隔地划出的各两根线的合计5根线上，测定电介质层12的厚度。将这5个测定值的平均值作为电介质层12的厚度。

[0057] 另外，为了更准确地求取，在厚度方向上，将层叠体11分为上部、中央部、及下部，在上部、中央部、及、下部的每一个中求取上述的5个测定值，将求取出的所有测定值的平均值作为电介质层12的厚度。

[0058] 外部电极14形成为覆盖层叠体11的端面15a及15b的整体、主面16a及16b、及侧面17a及17b的端面15a及15b侧的一部分区域。

[0059] 外部电极14具备基底电极层和配置在基底电极层上的镀层。

[0060] 基底电极层由烧附电极层组成。烧附电极层是包含金属的层，既可以是1层，也可以是多层。烧附电极层所包含的金属，例如包含Ni、Cu、Ag、Pd、及Ag与Pd的合金等之中的至少1个。烧附电极层的最厚的部分的厚度优选为0.5μm以上且20μm以下。

[0061] 烧附电极层通过将导电性膏涂敷于层叠体11并进行烧附而形成。关于该导电性膏的详细，将后述。通过共烧(co-firing)法，同时地进行导电性膏的烧附和内部电极13的烧成，因此烧附电极层中包含电介质粒子。

[0062] 配置于基底电极层上的镀层，例如包含Cu。镀层既可以是1层、也可以是多层。镀层的每一层的厚度优选为0.5μm以上且20μm以下。

[0063] 为了形成烧附电极层而采用的导电性膏包含导电性粒子及溶剂。该溶剂包含二醇系溶剂。其中，溶剂也可以是乙二醇、丙二醇、丁二醇、或这些的混合溶剂。

[0064] 导电性膏所包含的溶剂的汉森溶解度参数的SP值δ为24以上且39以下，汉森溶解度参数的氢键项δh、极化项δp、及分散项δd分别如下所示。

[0065] δh：15～28

[0066] δp：7～20

[0067] δd：17～19

[0068] 另外，溶解度参数能够通过气相色谱分析法、或气相色谱分析法质量分析仪对导电性膏中的溶剂组成进行分析，根据溶剂的比率与溶剂的分子量来确定。

[0069] 导电性膏的粘度在剪切速度为10(1/sec)及25℃的条件下，优选为30(Pa·s)以上且70(Pa·s)以下。其中，该粘度是利用旋转式粘度计来测定的。

[0070] 导电性膏所包含的导电性粒子中，例如包含Ni、Cu、Ag、Pd、及Ag与Pd的合金之中的任意一个，其粒径为0.05μm～0.5μm。

[0071] 再有，如上所述，烧附电极层虽然包含电介质粒子，但该电介质粒子例如由BaTiO3组成，其粒径为0.01μm～0.2μm。

[0072] 电介质粒子相对于导电性粒子与电介质粒子之和的重量比率为10～50wt％。

[0073] 导电性膏包含粘合剂。作为该粘合剂，优选使用羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、或聚乙烯醇。粘合剂的汉森溶解度参数的氢键项δh优选为15以上，尤其优选为16以上且25以下。

[0074] 在此，将外部电极14用的导电性膏所包含的溶剂的汉森溶解度参数的氢键项设为δh、将极化项设为δp、将分散项设为δd、将陶瓷生片所包含的粘合剂的汉森溶解度参数的氢键项设为δh’、将极化项设为δp’、将分散项设为δd’。本实施方式中，外部电极14用的导电性膏所包含的溶剂的汉森溶解度参数的SP值δ和陶瓷生片所包含的粘合剂的汉森溶解度参数的SP值δ’之差Δδ为5以上。Δδ能够根据下式(1)来计算。

[0075] Δδ＝√{(δd’-δd)2+(δp’-δp)2+(δh’-δh)2}…(1)

[0076] [导电性膏的制造方法]

[0077] 首先，作为固形成分，通过将金属粉末、陶瓷粉末、分散剂及溶剂混合来得到第1研磨基料，并将其与石粒一起在容积1L的树脂罐中进行调和。使该调和完的罐以恒定的旋转速度旋转12小时，由此进行罐研磨分散处理，得到了第1浆料。

[0078] 接着，通过在上述罐中添加将粘合剂与溶剂预先混合而成的有机载体，从而得到第2研磨基料，进一步使其以恒定速度旋转12小时，由此进行罐研磨分散处理，得到了第2浆料。

[0079] 而且，在将第2浆料加温的状态下使用开孔为5μm的隔膜式过滤器，进行压力1.5kg/cm2的加压过滤，得到了导电性膏。

[0080] [层叠陶瓷电容器的制造方法]

[0081] 参照图4，对层叠陶瓷电容器10的制造方法进行说明。

[0082] 步骤S1中，准备用于形成电介质层12的陶瓷生片、及用于形成内部电极13用的电极材料层的导电性膏。陶瓷生片能够通过已知的方法来形成。陶瓷生片包含粘合剂及溶剂。陶瓷生片所包含的粘合剂优选为聚乙烯醇缩丁醛系树脂或乙基纤维素系树脂，陶瓷生片所包含的粘合剂的汉森溶解度参数的氢键项δh优选为9以上且11以下。

[0083] 步骤S2中，在陶瓷生片上，例如通过丝网印刷或凹版印刷等以给定的图案印刷内部电极13用的导电性膏，来形成内部电极图案。

[0084] 步骤S3中，将未形成内部电极图案的外层用的陶瓷生片层叠给定枚数，在其上依次层叠已被印刷内部电极图案的陶瓷生片，进而在其上层叠给定枚数的外层用的陶瓷生片，由此制作层叠薄片。

[0085] 步骤S4中，对所制作出的层叠薄片通过等静压冲压等手段在层叠方向进行冲压，来制作层叠块体。

[0086] 步骤S5中，将制作出的层叠块体切断为给定的尺寸，切出未烧成的层叠体即层叠芯片。此时，也可以通过滚筒研磨等使层叠芯片的角部及棱线部带有圆角。

[0087] 再有，为了在之后的工序中抑制将导电性膏涂敷到层叠芯片时的导电性膏的浸润爬升，也可以对所切出的层叠芯片的表面实施拒油处理。例如，通过在层叠芯片的表面涂敷拒油剂并进行涂布的方法等来进行拒油处理。

[0088] 步骤S6中，将层叠芯片的形成外部电极14的区域浸渍于上述的外部电极14用的导电性膏，由此涂敷导电性膏。

[0089] 如上所述，由于外部电极14用的导电性膏所包含的溶剂的汉森溶解度参数的SP值δ和陶瓷生片所包含的粘合剂的汉森溶解度参数的SP值δ’之差Δδ为5以上，故导电性膏所包含的溶剂并未溶解陶瓷生片所包含的粘合剂。

[0090] 再有，由于外部电极14用的导电性膏所包含的溶剂的汉森溶解度参数的氢键项δh为15以上，故导电性膏相对于陶瓷生片的表面张力升高，能够使接触角为78度以上。由此，能够防止导电性膏的多余的浸润爬升。

[0091] 步骤S7中，对已涂敷导电性膏的层叠芯片进行烧成来制作层叠体。在此，同时地进行陶瓷生片的烧成和外部电极14用的导电性膏的烧成。烧成温度虽然也由形成电介质层12或内部电极13的材料来决定，但优选为1000℃～1200℃。

[0092] 步骤S8中，对制作出的层叠体实施成为外部电极14的镀层的Cu镀覆。由此，能获得层叠陶瓷电容器10。

[0093] [实施例]

[0094] 针对使用包含不同种类的溶剂的导电性膏在陶瓷生片形成了外部电极的多个试样、在此为层叠陶瓷电容器，进行导电性膏的浸润爬升导致的形状次品的甄别，对形状次品率进行了调查。在此，将连结层叠体的端面上所形成的外部电极的端缘彼此的虚拟线拉伸至主面侧，将主面侧所形成的外部电极相比该虚拟线的伸出量为35μm以上的情况判断为形状不良。再有，针对烧成前的层叠芯片所对应的片侵蚀的有无、即把导电性膏涂敷到陶瓷生片时溶剂对陶瓷生片的侵蚀性的有无也进行了调查。关于侵蚀性，通过对配置在最外层的陶瓷生片进行目视确认而确认了侵蚀的有无。

[0095] 表1表示试样号码1～8的特性测定用试样的特性。表1中，表示导电性膏所包含的溶剂的种类、溶剂的汉森溶解度参数的分散项δd、极化项δp、氢键项δh、SP值δ、溶剂的汉森溶解度参数的SP值和陶瓷生片所包含的粘合剂的汉森溶解度参数的SP值之差Δδ、导电性膏的接触角、导电性膏的粘度、试样的形状次品率、片侵蚀的产生的有无。其中，表1中，对试样号码赋予了＊的试样是未满足“溶剂的汉森溶解度参数的氢键项δh为15以上、且极化项δp为7以上，溶剂的汉森溶解度参数的SP值δ为24以上且39以下”这一本发明要件的试样，未赋予＊的试样是满足本发明要件的试样。

[0096] 【表1】

[0097]

[0098] 试样号码1的试样，作为导电性膏所包含的溶剂而使用了乙二醇。导电性膏的粘度为65(Pa·s)。

[0099] 试样号码2的试样，作为导电性膏所包含的溶剂而使用了丙二醇。导电性膏的粘度为54(Pa·s)。

[0100] 试样号码3的试样，作为导电性膏所包含的溶剂而使用了1，3丁二醇。导电性膏的粘度为57(Pa·s)。

[0101] 试样号码4的试样，作为导电性膏所包含的溶剂而使用了乙二醇与萜品醇的混合比为1∶3的混合溶剂。导电性膏的粘度为52(Pa·s)。

[0102] 试样号码5的试样，作为导电性膏所包含的溶剂而使用了乙二醇与萜品醇的混合比为1∶3的混合溶剂。导电性膏的粘度为30(Pa·s)。

[0103] 试样号码6的试样，作为导电性膏所包含的溶剂而使用了乙二醇与萜品醇的混合比为1∶3的混合溶剂。导电性膏的粘度为25(Pa·s)。

[0104] 试样号码7的试样，作为导电性膏所包含的溶剂而使用了萜品醇。导电性膏的粘度为45(Pa·s)。

[0105] 试样号码8的试样，作为导电性膏所包含的溶剂而使用了二氢萜品醇。导电性膏的粘度为40(Pa·s)。

[0106] 满足本发明要件的试样号码1～6的试样均未产生针对烧成前的层叠芯片的片侵蚀。再有，试样号码1～5的试样，导电性膏相对于陶瓷生片的接触角均为78度以上，导电性膏的浸润爬升导致的形状次品的产生率即次品率变为低的数值。尤其，导电性膏的粘度为30以上的试样号码1～5的试样的形状次品的次品率全部少于10％。

[0107] 另一方面，未满足本发明要件的试样号码7的试样，虽然形状次品的次品率示出了较低的数值，但由于溶剂的汉森溶解度参数的SP值和陶瓷生片所包含的粘合剂的汉森溶解度参数的SP值之差Δδ小，故产生了针对烧成前的层叠芯片的片侵蚀。再有，未满足本发明要件的试样号码8的试样，形状次品的次品率成为高达17.5％的数值，也产生了针对烧成前的层叠芯片的片侵蚀。

[0108] 本发明并未被限定为上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，作为具备使用导电性膏而形成的外部电极的电子部件，虽然以层叠陶瓷电容器为例，但本发明的导电性膏既能够适用于层叠陶瓷电容器以外的电子部件，也能适用于电子部件以外的部件。