JP4378941B2

JP4378941B2 - Manufacturing method of electronic parts

Info

Publication number: JP4378941B2
Application number: JP2002356571A
Authority: JP
Inventors: 秀樹大森
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2022-12-09
Also published as: JP2004193199A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の製造方法に関し、詳しくは、焼結導体膜と、焼結導体膜上に形成された中間めっき膜と、中間めっき膜上に形成された外部めっき膜を備えてなる外部電極を有する電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、代表的な積層セラミック電子部品の一つである積層セラミックコンデンサは、図３に示すように、積層セラミック素子（電子部品素子）１中に、複数の内部電極２ａ，２ｂがセラミック層３を介して積層、配設され、かつ、セラミック層３を介して互いに対向する内部電極２ａ，２ｂが交互に積層セラミック素子１の逆側の端面（一方の端面１ａ，及び他方の端面１ｂ）に引き出されて、積層セラミック素子１の両端面に形成された一対の外部電極４ａ，４ｂに接続された構造を有している。
【０００３】
そして、外部電極４ａ，４ｂは、積層セラミック素子１の表面に形成されたＡｇ系導体膜（焼結導体膜）１１と、Ａｇ系導体膜１１上に形成され、Ａｇ系導体膜１１のはんだくわれを防止するとともに、はんだ付け工程における耐熱性を付与するためのＮｉ中間めっき膜１２と、はんだ付け性（はんだ濡れ性）を向上させるためにＮｉ中間めっき膜１２上に形成されたＳｎめっき膜（又ははんだめっき膜）などの外部めっき膜１３を備えた複数層構造を有している。
【０００４】
上述のような複数層構造の外部電極４ａ，４ｂを形成するにあたっては、通常、積層セラミック素子１に、Ａｇ又はＡｇを主成分とする金属粉末を導電成分として用いた導電ペーストを塗布して、焼き付けすることによりＡｇ系導体膜１１を形成した後、Ａｇ系導体膜１１上にＮｉを電解めっきによりＮｉ中間めっき膜１２を形成し、さらにＮｉ中間めっき膜１２上にＳｎ（又ははんだ）を電解めっきすることにより外部めっき膜（Ｓｎ膜又ははんだ膜）１３を形成する方法が用いられている。
【０００５】
ところで、Ｎｉ中間めっき膜１２の膜厚が十分に確保されている場合には、Ａｇ系導体膜のはんだくわれを抑制防止するとともに、十分な耐熱性を確保することができるが、Ｎｉを電解めっきしてＮｉ中間めっき膜１２を形成する工程では、Ｎｉ中間めっき膜１２の膜厚にばらつきが生じやすく、Ｎｉ中間めっき膜１２の膜厚が薄くなって１．３μm以下になると、Ａｇ系導体膜（焼結導体膜）１１のはんだくわれが顕著になるばかりでなく、耐熱信頼性が大きく低下するという問題点がある。
すなわち、例えば、膜厚２μmを目標値として、Ｎｉ中間めっき膜を形成した場合に、実際に形成されるＮｉ中間めっき膜の膜厚が１．３μm以下になると、上述のような焼結導体膜のはんだくわれの発生や、耐熱性の低下などの問題が発生する。
【０００６】
この問題に対して、Ｎｉめっき液に、＝Ｃ−ＳＯ₂−構造を有する有機化合物を添加することにより、Ｎｉ中間めっき膜の膜厚ばらつきを抑制するようにした方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１９６３５１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１では、Ｎｉめっき液にＳ（硫黄）を含有する有機化合物を添加しているため、次のような問題が発生する。
すなわち、特許文献１の方法では、ＳがＮｉめっき液中に存在しているため、形成されたＮｉ中間めっき膜表面にＳが付着する。このＳは、めっき後の洗浄では取り除けない場合が多く、Ｎｉ中間めっき膜表面に残留することになる。Ｎｉ中間めっき膜表面のＳは外部電極の金属に悪影響を与えるものであり、結果的に、電子部品の信頼性を低下させることになる。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、外部電極に悪影響を与えることなく、Ｎｉ中間めっき膜の膜厚のばらつきを抑え、はんだに対するＮｉの拡散を防止することが可能な外部電極を備えた信頼性の高い電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明（請求項１）の電子部品の製造方法は、
焼結導体膜と、焼結導体膜上に形成された中間めっき膜と、中間めっき膜上に形成された外部めっき膜を備えてなる外部電極を有する電子部品の製造方法において、
電子部品素子の所定の位置に焼結導体材料を塗布・焼き付けすることにより焼結導体膜を形成する工程と、
前記焼結導体膜上に、４〜２００mg／Lの割合で遷移金属を添加した電解Ｎｉめっき液を用いて電解Ｎｉめっきを施すことにより、前記焼結導体膜上にＮｉ中間めっき膜を形成する工程と、
前記Ｎｉ中間めっき膜上にめっきを施すことにより外部めっき膜を形成する工程と
を具備することを特徴としている。
【００１０】
４〜２００mg／Ｌの割合で遷移金属を添加した電解Ｎｉめっき液を用いて電解Ｎｉめっきを施すことにより、外部電極の信頼性を損なうことなくＮｉ中間めっき膜の膜厚のばらつきを抑えることが可能で、かつ、はんだに対するＮｉの拡散を防止することが可能な外部電極を有する信頼性の高い電子部品を得ることができる。
【００１１】
また、請求項２の電子部品の製造方法は、前記電解Ｎｉめっき液に添加する遷移金属の割合を４〜５０mg／Ｌとすることを特徴としている。
【００１２】
遷移金属の添加割合を４〜５０mg／Ｌとすることにより、特に耐熱性が向上するため好ましい。
【００１３】
さらに、請求項３の電子部品の製造方法は、前記遷移金属がＣｒ、Ｆｅ、及びＣｏの少なくとも１種であることを特徴としている。
【００１４】
遷移金属として、Ｃｒ、Ｆｅ、及びＣｏの少なくとも１種を用いることにより、必要な膜厚を有するＮｉ中間めっき膜をより確実に形成することが可能になり、有意義である。
【００１５】
また、請求項４の電子部品の製造方法は、前記外部めっき膜が、Ｓｎめっき膜又ははんだめっき膜であることを特徴としている。
【００１６】
外部めっき膜として、Ｓｎめっき膜又ははんだめっき膜を形成することにより、はんだ濡れ性を向上させることが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
この実施形態では、積層セラミックコンデンサ（電子部品）の製造方法を例にとって、特にその外部電極を形成する工程を中心に説明を行う。
【００１８】
(１)電子部品素子（積層セラミック素子）の作製
まず、図１に示すように、複数の内部電極２ａ，２ｂがセラミック層（誘電体層）３を介して積層、配設され、かつ、セラミック層３を介して互いに対向する内部電極２ａ，２ｂが交互に逆側の端面（一方の端面１ａ，及び他方の端面１ｂ）に引き出された構造を有する電子部品素子（積層セラミック素子）１を作製する。
【００１９】
具体的には、図２に示すように、誘電体層（セラミック層）３となる誘電体セラミックグリーンシート３ａ上に、内部電極２ａ又は２ｂとなる内部電極パターン２２ａ，２２ｂを、パラジウム金属粉末又はパラジウム合金粉末を導電成分とする導体ペーストを印刷塗布することにより形成した後、各誘電体セラミックグリーンシート３ａ、電極パターンの配設されていないセラミックグリーンシート（外層用シート）３ｂを、内部電極２ａと２ｂが互いに対向し、かつ電子部品素子（積層セラミック素子）１の互いに対向する両端からそれぞれ露出するように積層・熱圧着し、製品（積層セラミックコンデンサ）の形状、寸法に応じて裁断した後、所定の条件で焼成することにより、図１に示すような焼結済みの積層セラミック素子１を作製する。
【００２０】
(２)外部電極の形成
次に、以下に説明する方法により、積層セラミック素子１の両端に露出した内部電極２ａ，２ｂと導通するように、積層セラミック素子１の端面１ａ，１ｂに外部電極４ａ，４ｂを形成する。
【００２１】
ａ)まず、積層セラミック素子１の対向する両端面１ａ，１ｂに、Ａｇ系導体材料（Ａｇ系導電ペースト）をディッピング法により塗布し、その後、所定の条件で焼き付けを行ない、８０〜１００μmの膜厚のＡｇ系導体膜（焼結導体膜）１１を形成する。
【００２２】
ｂ)それから、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硼酸、及び水からなるＮｉめっき液に、さらに、遷移金属（この実施形態ではＦｅ）を１００mg／Lの割合で添加しためっき液を用いて電解めっきを行ない、目標とする膜厚が約２．０μmのＮｉ中間めっき膜１２を形成する。
【００２３】
ｃ)次に、Ｓｎの電解めっきを行い、Ｎｉ中間めっき膜１２上に、膜厚５〜６μmのＳｎめっき膜（外部めっき膜）１３を形成する。
その後、中和処理、水洗処理、アルコールによる置換、及び乾燥を行なう。これにより、図３に示すような、複数の内部電極２ａ，２ｂがセラミック層（誘電体層）３を介して積層、配設され、かつ、セラミック層３を介して互いに対向する内部電極２ａ，２ｂが交互に逆側の端面（一方の端面１ａ，及び他方の端面１ｂ）に引き出されて、外部電極４ａ，４ｂに接続された構造を有する積層セラミックコンデンサ（電子部品）１０が得られる。
【００２４】
このように構成された積層セラミックコンデンサ１０においては、外部電極４ａ，４ｂを構成するＡｇ系導体膜１１が、内部電極２ａ，２ｂとの接続を確実に行う機能を果たし、Ｎｉ中間めっき膜１２が、Ａｇ系導体膜１１のはんだくわれを防止するとともに、耐熱性を向上させる機能を果たす。
例えば、Ａｇ系導体膜１１が露出すると、２７０℃、１０秒程度の熱影響でＡｇ系導体膜１１は劣化してしまうが、Ｎｉ中間めっき膜１２を形成することにより、２７０℃以上、６０秒程度の負荷に耐えうるような耐熱性を付与することが可能になる。
また、Ｓｎめっき膜（外部めっき膜）１３は、実装時に外部電極をプリント配線基板にはんだ接合させる際のはんだ濡れ性を向上させる機能を果たす。
【００２５】
なお、上記実施形態では、遷移金属としてＦｅを１００mg／Lの割合で添加しためっき液を用いて電解めっきを行なっているので、膜厚が目標とする約２．０μmから大きくずれることのないＮｉ中間めっき膜１２を確実に形成することができた。また、上記実施形態では、添加物としてＦｅを用いており、その添加量を１００mg／Ｌの割合としているので、ＦｅがＮｉ中間めっき膜に含まれることになった場合にも、若干量がＮｉと合金化するだけで、外部電極に悪影響を与えることがなく、電子部品の信頼性が低下することはない。
これに対し、比較のため、遷移金属を含まないＮｉめっき液を用意して、その他は同じ条件でニッケルめっきを行ったところ、Ｎｉ中間めっき膜の膜厚のばらつきが大きくなり、膜厚が１．３μm未満で、十分な耐はんだくわれ性及び耐熱性を確保できない場合が生じた。
【００２６】
また、遷移金属としてＦｅを２００mg／Lを超える割合で含有するＮｉめっき液を用意し、その他は同じ条件でニッケルめっきを行って、Ｎｉ中間めっき膜を形成し、さらに同じ条件で外部めっき膜を形成することにより外部電極を形成した場合には、Ｎｉ中間めっき膜の膜厚のばらつきは抑えられるものの、Ｎｉ中間めっき膜のＮｉがはんだに拡散することにより、十分な耐はんだくわれ性及び耐熱性を確保できない場合が生じた。
【００２７】
［実施例］
本発明の方法により、長さ１.０mm×幅０．５mm×高さ０．５mmの積層セラミックコンデンサ（電子部品）１０（図３）を製造した。
なお、この実施例では、外部電極４ａ，４ｂとして、膜厚が８０〜１００μmのＡｇ系導体膜（焼結導体膜）１１を形成した後、０〜３００mg／Lの割合で、遷移金属としてＦｅを添加したＮｉめっき液を用い、１Ａ／ｄｍ²、２０分間の条件で、Ａｇ系導体膜１１上にＮｉ中間めっき膜１２を形成した。それから、１Ａ／ｄｍ²、１５分間の条件でＳｎめっきを行い、このＮｉ中間めっき膜１２上に、膜厚５〜６μmの外部めっき膜１３を形成した。
【００２８】
そして、得られた積層セラミックコンデンサ１０を、図４(ａ)に示すようにプリント配線基板３１のランド３２上にリフローはんだ付けによる方法で実装して、Ｎｉめっき液へのＦｅの添加量とＮｉ中間めっき膜のばらつき及びはんだ接合の耐熱性の関係を調べた。その結果を表１に示す。
【００２９】
なお、この実施例では、膜厚２μmを目標値として、Ｎｉ中間めっき膜を形成し、形成されたＮｉ中間めっき膜１２の膜厚のばらつきを調べた。
【００３０】
また、はんだ接合の耐熱性を評価するにあたっては、実装された積層セラミックコンデンサ１０をプリント配線基板３１とともに所定の温度（２７０℃、３００℃、４００℃）で６０秒間加熱し、Ｎｉめっき液へのＦｅの添加量と、セラミックコンデンサへのはんだの濡れ上がり状態と、はんだへのＮｉの拡散との関係を調べることにより行なった。
【００３１】
すなわち、この実施例では、上記所定の温度で加熱を行い、図４（ａ）に示すようにはんだ３３が正常に濡れ上がったものを良と判定し、図４（ｂ）のようにはんだが濡れ上がりすぎて実装不良となったものを不良と判定した。なお、図４に示すようにはんだ３３が正常に濡れ上がった状態になった場合の外部電極の断面を、Ｘ線分析法（ＷＤＸ法）により調べた結果、はんだへのＮｉ中間めっき膜を構成するＮｉの拡散は認められなかった。
一方、図４（ｂ）に示すようにはんだが濡れ上がりすぎて実装不良の状態になった場合の外部電極の断面を、Ｘ線分析法（ＷＤＸ法）により調べた結果、はんだにＮｉ中間めっき膜を構成するＮｉが拡散し、その結果、Ａｇ系導体膜のＡｇも拡散していることが確認された。
このようにはんだにＮｉ中間めっき膜のＮｉが拡散することにより、Ｎｉ中間めっき膜の耐はんだ性が低下して、その結果はんだくわれが発生しやすくなっていると考えられる。また、はんだくわれが生じない場合でも、Ｎｉの拡散によりＮｉ中間めっき膜の信頼性が低下する。このＮｉの拡散は、はんだ付けの温度が高くなるにつれて生じる傾向があるため、Ｎｉの拡散が始まる温度が高いほど耐熱性があるといえる。
【００３２】
【表１】

【００３３】
表１に示すように、Ｎｉめっき液へのＦｅの添加量が４mg／Ｌ以上の場合、Ｎｉ中間めっき膜のばらつきが抑制されていることがわかる。
他方、Ｎｉめっき液へのＦｅの添加量が４mg／Ｌ未満である場合、Ｎｉ中間めっき膜の膜厚のばらつきが大きくなり、１．３μm以下になる場合が生じている。この場合、Ｎｉ中間めっき膜が薄いため、はんだくわれが生じる可能性がある。
また、Ｎｉめっき液へのＦｅの添加量が２００mg／Ｌを越える場合、図４（ｂ）のように、はんだ３３が濡れ上がりすぎることとなる。これは添加された遷移金属の量が多いため、はんだ付け時にＮｉ中間めっき膜が発熱することによるものである。このとき、Ｎｉ中間めっき膜の発熱によって、Ｎｉ中間めっき膜のＮｉがはんだに拡散して、Ｎｉ中間めっき膜の耐はんだ性が低下し、結果的にはんだくわれが生じる場合がある。
さらに、Ｎｉめっき液へのＦｅの添加量が２００mg／Ｌを越える場合は、２７０℃においてもＮｉの拡散が生じている。また、Ｎｉめっき液へのＦｅの添加量が７０〜１５０mg／Ｌの場合でも４００℃に達するとＮｉの拡散が生じ、２００mg／Ｌの場合は３００℃からＮｉの拡散が生じている。しかしながら、一般的な高温はんだは溶融温度が２７０℃前後であり４００℃に達するものはほとんどないため、溶融温度が２７０℃程度の高温はんだを用いることを想定すると、Ｎｉめっき液へのＦｅの添加量が７０〜２００mg／Ｌの場合でも、特に問題なく実用することが可能であるということができる。
上述のように、Ｎｉめっき液に対して４〜２００mg／Ｌの割合でＦｅを添加することにより、Ｎｉ中間めっき膜の膜厚のばらつきを抑えるとともに、はんだに対するＮｉの拡散を防止することが可能になり、十分な耐熱性を備えた外部電極を有する電子部品を得られることがわかる。
また、Ｎｉめっき液へのＦｅの添加量が４〜５０mg／Ｌの場合は、４００℃においてもはんだへのＮｉの拡散は生じておらず、特に耐熱性が良好であることがわかる。
【００３４】
なお、上記実施形態及び実施例では、外部めっき膜としてＳｎめっき膜を形成するようにしているが、はんだ（Ｓｎ／Ｐｂ）などのＳｎを含有する材料のめっき膜であれば、はんだ濡れ性を向上させることができる。
【００３５】
また、上記実施形態では、遷移金属としてＦｅをＮｉめっき液に含有させるようにしているが、他の遷移金属を用いることも可能であり、例えば、ＣｒやＣｏなどを含有させるようにした場合にも同様の効果を得ることが可能である。
【００３６】
また、上記実施形態及び実施例では、積層セラミックコンデンサを例にとって説明したが、本発明は、積層セラミックコンデンサに限らず、インダクタ、バリスタ、その他の外部電極を備えた種々の電子部品を製造する場合に適用することが可能である。
【００３７】
本発明はさらにその他の点においても上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、発明の範囲内において種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
上述のように、本発明（請求項１）の電子部品の製造方法は、４〜２００mg／Ｌの割合で遷移金属を添加した電解Ｎｉめっき液を用いて電解Ｎｉめっきを施すようにしているので、Ｎｉ中間めっき膜の膜厚のばらつきを抑えるとともに、はんだに対するＮｉの拡散を防止することが可能になり、耐熱性の良好な外部電極を有する信頼性の高い電子部品を得ることができる。
【００３９】
また、請求項２の電子部品の製造方法のように、電解Ｎｉめっき液に４〜５０mg／Ｌの割合で遷移金属を添加した場合、さらに耐熱性の良好な外部電極を有する信頼性の高い電子部品を得ることができる。
【００４０】
また、請求項３の電子部品の製造方法のように、遷移金属として、Ｃｒ、Ｆｅ、及びＣｏの少なくとも１種を用いた場合、必要な膜厚を有するＮｉ中間めっき膜をより確実に形成することが可能になる。
【００４１】
また、請求項４の電子部品の製造方法のように、外部めっき膜として、Ｓｎめっき膜又ははんだめっき膜を形成することにより、はんだ濡れ性の良好な外部電極を備えた実装信頼性の高い電子部品を提供することが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電子部品の製造方法によって外部電極が形成される電子部品素子（積層セラミック素子）の断面図である。
【図２】図１の電子部品（積層セラミックコンデンサ）の製造方法を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる電子部品の製造方法によって製造された電子部品（積層セラミックコンデンサ）の断面図である。
【図４】 (ａ)は本発明の一実施形態にかかる電子部品の製造方法によって製造された電子部品（積層セラミックコンデンサ）をプリント配線基板に実装した状態を模式的に示す図、(ｂ)はプリント配線基板に実装された電子部品（積層セラミックコンデンサ）に実装不良を引き起こした状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１電子部品素子（積層セラミック素子）
１ａ，１ｂ積層セラミック素子の端面
２ａ，２ｂ内部電極
３セラミック層（誘電体層）
３ａ誘電体セラミックグリーンシート
３ｂセラミックグリーンシート（外層用シート）
４ａ，４ｂ外部電極
１０積層セラミックコンデンサ（電子部品）
１１Ａｇ系導体膜（焼結導体膜）
１２Ｎｉ中間めっき膜
１３Ｓｎめっき膜（外部めっき膜）
２２ａ，２２ｂ内部電極パターン
３１プリント配線基板
３２ランド
３３はんだ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an electronic component, and more specifically, an external device comprising a sintered conductor film, an intermediate plating film formed on the sintered conductor film, and an external plating film formed on the intermediate plating film. The present invention relates to a method for manufacturing an electronic component having an electrode.
[0002]
[Prior art]
For example, a multilayer ceramic capacitor which is one of typical multilayer ceramic electronic components includes a multilayer ceramic element (electronic component element) 1 and a plurality of

internal electrodes

2a and 2b each having a ceramic layer 3 as shown in FIG. The

internal electrodes

2a and 2b that are laminated and disposed through the ceramic layer 3 and that face each other through the ceramic layer 3 are alternately drawn out to the opposite end faces (one end face 1a and the other end face 1b) of the laminated ceramic element 1. Thus, the multilayer ceramic element 1 has a structure connected to a pair of

external electrodes

4a and 4b formed on both end faces.
[0003]
The

external electrodes

4 a and 4 b are formed on the Ag-based conductor film (sintered conductor film) 11 formed on the surface of the multilayer ceramic element 1 and the Ag-based conductor film 11, and are soldered to the Ag-based conductor film 11. Ni intermediate plating film 12 for preventing cracks and imparting heat resistance in the soldering process, and Sn plating film formed on Ni intermediate plating film 12 for improving solderability (solder wettability) It has a multi-layer structure including an external plating film 13 such as (or a solder plating film).
[0004]
In forming the

external electrodes

4a and 4b having a multi-layer structure as described above, a conductive paste using a metal powder mainly composed of Ag or Ag as a conductive component is usually applied to the multilayer ceramic element 1, After the Ag-based conductor film 11 is formed by baking, Ni is plated on the Ag-based conductor film 11 by electrolytic plating with Ni, and Sn (or solder) is electrolyzed on the Ni intermediate-plated film 12. A method of forming an external plating film (Sn film or solder film) 13 by plating is used.
[0005]
By the way, when the film thickness of the Ni intermediate plating film 12 is sufficiently ensured, it is possible to prevent and prevent the soldering of the Ag-based conductor film and ensure sufficient heat resistance. In the step of forming the Ni intermediate plating film 12 by plating, the film thickness of the Ni intermediate plating film 12 tends to vary, and when the film thickness of the Ni intermediate plating film 12 is reduced to 1.3 μm or less, the Ag-based conductor There is a problem that not only the soldering of the film (sintered conductor film) 11 becomes noticeable, but also the heat resistance reliability is greatly reduced.
That is, for example, when a Ni intermediate plating film is formed with a film thickness of 2 μm as a target value, if the thickness of the actually formed Ni intermediate plating film is 1.3 μm or less, the sintered conductor film as described above Problems such as solder cracking and a decrease in heat resistance occur.
[0006]
In order to solve this problem, a method has been proposed in which an organic compound having a ═C—SO ₂ — structure is added to the Ni plating solution to suppress variation in the thickness of the Ni intermediate plating film (for example, , See Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-6-196351 [0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in Patent Document 1, since an organic compound containing S (sulfur) is added to the Ni plating solution, the following problem occurs.
That is, in the method of Patent Document 1, since S is present in the Ni plating solution, S adheres to the surface of the formed Ni intermediate plating film. This S often cannot be removed by washing after plating, and remains on the surface of the Ni intermediate plating film. S on the surface of the Ni intermediate plating film adversely affects the metal of the external electrode, and as a result, the reliability of the electronic component is lowered.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an external electrode capable of suppressing the dispersion of the thickness of the Ni intermediate plating film and preventing the diffusion of Ni to the solder without adversely affecting the external electrode. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a highly reliable electronic component comprising
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing an electronic component according to the present invention (Claim 1) includes:
In a method for manufacturing an electronic component having a sintered conductor film, an intermediate plating film formed on the sintered conductor film, and an external electrode comprising an external plating film formed on the intermediate plating film,
Forming a sintered conductor film by applying and baking a sintered conductor material at a predetermined position of the electronic component element; and
An Ni intermediate plating film is formed on the sintered conductor film by performing electrolytic Ni plating on the sintered conductor film using an electrolytic Ni plating solution to which a transition metal is added at a rate of 4 to 200 mg / L. Process,
A step of forming an external plating film by plating on the Ni intermediate plating film.
[0010]
By applying electrolytic Ni plating using an electrolytic Ni plating solution to which a transition metal is added at a rate of 4 to 200 mg / L, variation in the thickness of the Ni intermediate plating film can be suppressed without impairing the reliability of the external electrode. It is possible to obtain a highly reliable electronic component having an external electrode capable of preventing diffusion of Ni to the solder.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electronic component, wherein a ratio of a transition metal added to the electrolytic Ni plating solution is 4 to 50 mg / L.
[0012]
Since the heat resistance improves especially by making the addition rate of a transition metal into 4-50 mg / L, it is preferable.
[0013]
The electronic component manufacturing method according to claim 3 is characterized in that the transition metal is at least one of Cr, Fe, and Co.
[0014]
By using at least one of Cr, Fe, and Co as the transition metal, it becomes possible to form a Ni intermediate plating film having a required film thickness more reliably, which is meaningful.
[0015]
The electronic component manufacturing method according to claim 4 is characterized in that the external plating film is a Sn plating film or a solder plating film.
[0016]
By forming a Sn plating film or a solder plating film as the external plating film, it becomes possible to improve the solder wettability, and the present invention can be further improved.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the embodiment of the present invention will be shown and the features thereof will be described in more detail.
In this embodiment, a manufacturing method of a multilayer ceramic capacitor (electronic component) will be taken as an example, and a description will be given focusing on the process of forming the external electrode.
[0018]
(1) Fabrication of electronic component element (multilayer ceramic element) First, as shown in FIG. 1, a plurality of

internal electrodes

2a, 2b are laminated and disposed via a ceramic layer (dielectric layer) 3, and ceramic An electronic component element (multilayer ceramic element) 1 having a structure in which

internal electrodes

2a and 2b facing each other through a layer 3 are alternately drawn to opposite end faces (one end face 1a and the other end face 1b) is manufactured. To do.
[0019]
Specifically, as shown in FIG. 2, the

internal electrode patterns

22a and 22b to be the

internal electrodes

2a or 2b are formed on the dielectric ceramic green sheet 3a to be the dielectric layer (ceramic layer) 3 by using palladium metal powder or After forming by printing and applying a conductor paste containing palladium alloy powder as a conductive component, each dielectric ceramic green sheet 3a, ceramic green sheet (outer layer sheet) 3b on which no electrode pattern is disposed, are connected to the internal electrode 2a. And 2b are opposed to each other and are laminated and thermocompression-bonded so as to be exposed from opposite ends of the electronic component element (multilayer ceramic element) 1 and cut according to the shape and dimensions of the product (multilayer ceramic capacitor) By firing under predetermined conditions, a sintered multilayer ceramic element 1 as shown in FIG. 1 is produced. That.
[0020]
(2) Formation of External Electrode Next, the external electrode 4a is formed on the end faces 1a and 1b of the multilayer ceramic element 1 so as to be electrically connected to the

internal electrodes

2a and 2b exposed at both ends of the multilayer ceramic element 1 by the method described below. , 4b.
[0021]
a) First, an Ag-based conductor material (Ag-based conductive paste) is applied to the opposite end faces 1a and 1b of the multilayer ceramic element 1 by dipping, and then baked under predetermined conditions to obtain a film of 80 to 100 μm. A thick Ag-based conductor film (sintered conductor film) 11 is formed.
[0022]
b) Then, electroplating is performed using a plating solution obtained by adding a transition metal (Fe in this embodiment) at a rate of 100 mg / L to a Ni plating solution composed of nickel sulfate, nickel chloride, boric acid, and water. Then, the Ni intermediate plating film 12 having a target film thickness of about 2.0 μm is formed.
[0023]
c) Next, Sn electroplating is performed to form a 5 to 6 μm thick Sn plating film (external plating film) 13 on the Ni intermediate plating film 12.
Then, neutralization treatment, washing treatment, substitution with alcohol, and drying are performed. Thereby, as shown in FIG. 3, a plurality of

internal electrodes

2 a and 2 b are laminated and arranged via the ceramic layer (dielectric layer) 3, and the internal electrodes 2 a and 2 facing each other via the ceramic layer 3. A multilayer ceramic capacitor (electronic component) 10 having a structure in which 2b is alternately drawn to the opposite end faces (one end face 1a and the other end face 1b) and connected to the

external electrodes

4a and 4b is obtained.
[0024]
In the multilayer ceramic capacitor 10 configured in this way, the Ag-based conductor film 11 constituting the

external electrodes

4a and 4b functions to reliably connect the

internal electrodes

2a and 2b, and the Ni intermediate plating film 12 In addition to preventing the soldering of the Ag-based conductor film 11, it functions to improve heat resistance.
For example, when the Ag-based conductor film 11 is exposed, the Ag-based conductor film 11 deteriorates due to a heat effect of about 270 ° C. for about 10 seconds. However, by forming the Ni intermediate plating film 12, at least 270 ° C. for 60 seconds. It becomes possible to provide heat resistance that can withstand a certain load.
The Sn plating film (external plating film) 13 functions to improve solder wettability when soldering the external electrode to the printed wiring board during mounting.
[0025]
In the above embodiment, since electroplating is performed using a plating solution to which Fe is added as a transition metal at a rate of 100 mg / L, the film thickness does not deviate significantly from the target of about 2.0 μm. The intermediate plating film 12 could be reliably formed. Moreover, in the said embodiment, since Fe is used as an additive and the addition amount is set to a ratio of 100 mg / L, even when Fe is included in the Ni intermediate plating film, a slight amount of Ni is used. As a result, the external electrodes are not adversely affected and the reliability of the electronic components is not lowered.
On the other hand, for comparison, a Ni plating solution not containing a transition metal was prepared, and nickel plating was performed under the same conditions for others. When the thickness is less than 3 μm, sufficient soldering resistance and heat resistance may not be ensured.
[0026]
In addition, a Ni plating solution containing Fe in a proportion exceeding 200 mg / L as a transition metal is prepared, and nickel plating is performed under the same conditions to form a Ni intermediate plating film, and an external plating film is formed under the same conditions. When the external electrode is formed, the variation in the thickness of the Ni intermediate plating film can be suppressed, but the Ni of the Ni intermediate plating film diffuses into the solder, so that sufficient soldering resistance and heat resistance are achieved. There was a case where the sex could not be secured.
[0027]
[Example]
A multilayer ceramic capacitor (electronic component) 10 (FIG. 3) having a length of 1.0 mm × width of 0.5 mm × height of 0.5 mm was manufactured by the method of the present invention.
In this example, after forming an Ag-based conductor film (sintered conductor film) 11 having a film thickness of 80 to 100 μm as the

external electrodes

4a and 4b, Fe as transition metal at a rate of 0 to 300 mg / L. A Ni intermediate plating film 12 was formed on the Ag-based conductor film 11 under the conditions of 1 A / dm ² and 20 minutes using a Ni plating solution to which is added. Then, Sn plating was performed under conditions of 1 A / dm ² and 15 minutes, and an external plating film 13 having a thickness of 5 to 6 μm was formed on the Ni intermediate plating film 12.
[0028]
Then, the obtained multilayer ceramic capacitor 10 is mounted on the land 32 of the printed wiring board 31 by a method of reflow soldering as shown in FIG. 4A, and the amount of Fe added to the Ni plating solution and Ni The relationship between the dispersion of the intermediate plating film and the heat resistance of the solder joint was investigated. The results are shown in Table 1.
[0029]
In this example, a Ni intermediate plating film was formed with a film thickness of 2 μm as a target value, and the variation in film thickness of the formed Ni intermediate plating film 12 was examined.
[0030]
Further, in evaluating the heat resistance of the solder joint, the mounted multilayer ceramic capacitor 10 is heated together with the printed wiring board 31 at a predetermined temperature (270 ° C., 300 ° C., 400 ° C.) for 60 seconds, and applied to the Ni plating solution. This was done by examining the relationship between the amount of Fe added, the state of solder wetting into the ceramic capacitor, and the diffusion of Ni into the solder.
[0031]
That is, in this embodiment, heating is performed at the predetermined temperature, and it is determined that the solder 33 is properly wetted as shown in FIG. 4A, and the solder is removed as shown in FIG. A product that was too wet and caused mounting failure was judged as defective. In addition, as shown in FIG. 4, when the cross section of the external electrode when the solder 33 is in a state of being wetted normally is examined by the X-ray analysis method (WDX method), the Ni intermediate plating film on the solder is formed. No diffusion of Ni was observed.
On the other hand, as shown in FIG. 4 (b), the cross-section of the external electrode when the solder is too wet to be in a poor mounting state is examined by X-ray analysis (WDX method). It was confirmed that Ni constituting the film was diffused, and as a result, Ag of the Ag-based conductor film was also diffused.
Thus, it is considered that Ni of the Ni intermediate plating film diffuses into the solder, so that the solder resistance of the Ni intermediate plating film is lowered, and as a result, solder breakage is likely to occur. Further, even when no soldering occurs, the reliability of the Ni intermediate plating film decreases due to the diffusion of Ni. Since this Ni diffusion tends to occur as the soldering temperature increases, it can be said that the higher the temperature at which Ni begins to diffuse, the higher the heat resistance.
[0032]
[Table 1]

[0033]
As shown in Table 1, when the amount of Fe added to the Ni plating solution is 4 mg / L or more, it can be seen that variation in the Ni intermediate plating film is suppressed.
On the other hand, when the amount of Fe added to the Ni plating solution is less than 4 mg / L, the variation in the film thickness of the Ni intermediate plating film becomes large and may be 1.3 μm or less. In this case, since the Ni intermediate plating film is thin, solder breakage may occur.
Further, when the amount of Fe added to the Ni plating solution exceeds 200 mg / L, the solder 33 is excessively wetted as shown in FIG. This is because the Ni intermediate plating film generates heat during soldering because of the large amount of transition metal added. At this time, due to heat generation of the Ni intermediate plating film, Ni in the Ni intermediate plating film diffuses into the solder, and the solder resistance of the Ni intermediate plating film is lowered, and as a result, solder cracking may occur.
Furthermore, when the amount of Fe added to the Ni plating solution exceeds 200 mg / L, Ni diffusion occurs even at 270 ° C. Further, even when the amount of Fe added to the Ni plating solution is 70 to 150 mg / L, Ni diffusion occurs when the temperature reaches 400 ° C., and when 200 mg / L, Ni diffusion occurs from 300 ° C. However, since general high-temperature solder has a melting temperature around 270 ° C. and hardly reaches 400 ° C., assuming that a high-temperature solder having a melting temperature of about 270 ° C. is used, addition of Fe to the Ni plating solution Even when the amount is 70 to 200 mg / L, it can be said that it can be practically used without any problem.
As described above, by adding Fe at a rate of 4 to 200 mg / L with respect to the Ni plating solution, it is possible to suppress variations in the thickness of the Ni intermediate plating film and to prevent diffusion of Ni into the solder. It can be seen that an electronic component having an external electrode having sufficient heat resistance can be obtained.
Moreover, when the addition amount of Fe to the Ni plating solution is 4 to 50 mg / L, it is understood that Ni does not diffuse into the solder even at 400 ° C., and the heat resistance is particularly good.
[0034]
In the above embodiment and examples, an Sn plating film is formed as the external plating film. However, if the plating film is made of a material containing Sn such as solder (Sn / Pb), the solder wettability is improved. Can be improved.
[0035]
Moreover, in the said embodiment, although it is made to contain Fe as a transition metal in Ni plating solution, it is also possible to use other transition metals, for example, when it contains Cr, Co, etc. The same effect can be obtained.
[0036]
In the above embodiments and examples, a multilayer ceramic capacitor has been described as an example. However, the present invention is not limited to a multilayer ceramic capacitor, and various electronic components including an inductor, a varistor, and other external electrodes are manufactured. It is possible to apply to.
[0037]
The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples in other points, and various applications and modifications can be made within the scope of the invention.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, the method for manufacturing an electronic component according to the present invention (Claim 1) performs electrolytic Ni plating using an electrolytic Ni plating solution to which a transition metal is added at a rate of 4 to 200 mg / L. In addition, it is possible to suppress variation in the film thickness of the Ni intermediate plating film and to prevent diffusion of Ni into the solder, and to obtain a highly reliable electronic component having an external electrode with good heat resistance.
[0039]
In addition, when a transition metal is added to the electrolytic Ni plating solution at a rate of 4 to 50 mg / L as in the method of manufacturing an electronic component according to claim 2, a highly reliable electron having an external electrode with better heat resistance Parts can be obtained.
[0040]
Further, when at least one of Cr, Fe, and Co is used as the transition metal as in the method for manufacturing an electronic component according to claim 3, a Ni intermediate plating film having a required film thickness is more reliably formed. It becomes possible.
[0041]
Further, as in the method of manufacturing an electronic component according to claim 4, by forming an Sn plating film or a solder plating film as an external plating film, an electronic device having high mounting reliability provided with an external electrode having good solder wettability It becomes possible to provide a component, and the present invention can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electronic component element (multilayer ceramic element) in which external electrodes are formed by an electronic component manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view showing a method for manufacturing the electronic component (multilayer ceramic capacitor) of FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view of an electronic component (multilayer ceramic capacitor) manufactured by an electronic component manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
4A is a diagram schematically showing a state in which an electronic component (multilayer ceramic capacitor) manufactured by the method for manufacturing an electronic component according to one embodiment of the present invention is mounted on a printed wiring board; FIG. These are figures which show typically the state which caused the mounting defect in the electronic component (multilayer ceramic capacitor) mounted in the printed wiring board.
[Explanation of symbols]
1 Electronic component element (multilayer ceramic element)
1a,

1b End face

2a, 2b of multilayer ceramic element Internal electrode 3 Ceramic layer (dielectric layer)
3a Dielectric ceramic green sheet 3b Ceramic green sheet (outer layer sheet)
4a, 4b External electrode 10 Multilayer ceramic capacitor (electronic component)
11 Ag-based conductor film (sintered conductor film)
12 Ni intermediate plating film 13 Sn plating film (external plating film)
22a, 22b Internal electrode pattern 31 Printed wiring board 32 Land 33 Solder

Claims

In a method for manufacturing an electronic component having a sintered conductor film, an intermediate plating film formed on the sintered conductor film, and an external electrode comprising an external plating film formed on the intermediate plating film,
Forming a sintered conductor film by applying and baking a sintered conductor material at a predetermined position of the electronic component element; and
An Ni intermediate plating film is formed on the sintered conductor film by performing electrolytic Ni plating on the sintered conductor film using an electrolytic Ni plating solution to which a transition metal is added at a rate of 4 to 200 mg / L. Process,
And a step of forming an external plating film by plating the Ni intermediate plating film.

2. The method of manufacturing an electronic component according to claim 1, wherein a ratio of the transition metal added to the electrolytic Ni plating solution is 4 to 50 mg / L.

3. The method of manufacturing an electronic component according to claim 1, wherein the transition metal is at least one of Cr, Fe, and Co.

The method of manufacturing an electronic component according to claim 1, wherein the external plating film is a Sn plating film or a solder plating film.