芯片型半导体陶瓷电子元器件制造技术

本发明专利技术提供一种芯片型半导体陶瓷电子元器件，其具有：由半导体陶瓷形成的陶瓷胚体、形成于陶瓷胚体的两个端面上的第１外部电极、及以覆盖第１外部电极的表面及陶瓷坯体的一部分侧面的方式延伸的第２外部电极，且电阻值的偏差较小，热冲击引起的电阻变化较小，基板安装良好。其特征在于，将陶瓷坯体的转角部的曲率半径设为Ｒ（μｍ），将第１外部电极层中与陶瓷坯体接触的层的自陶瓷坯体的端面起的最大厚度设为ｙ（μｍ），且将第２外部电极中与陶瓷坯体的侧面接触的层的自所述陶瓷坯体的转角部的顶点起的最小厚度设为ｘ（μｍ）时，满足２０≤Ｒ≤５０，且０．５≤ｘ≤１．１时，满足－０．４ｘ＋０．６≤ｙ≤０．４，１．１≤ｘ≤９．０时，满足－０．００７６ｘ＋０．１６８３６≤ｙ≤０．４。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)热敏电 阻、NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)热敏电阻、及电阻器等的陶瓷 胚体由半导体陶瓷形成的芯片型半导体陶瓷电子元器件。
技术介绍
近年来，电子设备领域正在发展小型化及表面封装化，例如在PTC热敏电阻、NTC 热敏电阻及电阻器等芯片型半导体陶瓷电子元器件中也正发展芯片化。作为此种经芯片化 的半导体电子元器件，已知例如专利文献1那样的芯片型半导体陶瓷电子元器件。图6是如 专利文献1所示的现有芯片型半导体陶瓷电子元器件11的概略剖面图。该芯片型半导体 陶瓷电子元器件11如图6所示，在陶瓷胚体12的两端部形成有与陶瓷胚体12具有欧姆性 的例如Ni等的第1外部电极层13a与第1外部电极层13b。而且，在第1外部电极层13a 及第1外部电极层13b的上表面形成有第2外部电极层14a及第2外部电极层14b，该第2 外部电极层14a及第2外部电极层14b由提高与基板的封装性、且焊接性优异的Ag形成。该芯片型半导体陶瓷电子元器件11首先在成为陶瓷胚体12的母基板的表面，利 用无电电镀等方法形成与陶瓷胚体12具有欧姆性的M等的第1外部电极13a及第1外部 电极13b后，为了仅在母基板的侧面及端面上形成第1外部电极13a及第1外部电极13b， 藉由对母基板的两个主面进行研磨来除去两个主面上所形成的第1外部电极13a及第1外 部电极13b。然后，对该母基板进行切割，为了仅在陶瓷胚体12的两个端面上形成第1外部 电极13a及第1外部电极13b，将陶瓷胚体12切出。其后，藉由将陶瓷胚体12的两个端面 浸渍于Ag浴中，在第1外部电极层13a及第1外部电极13b的上部形成第2外部电极14a 及第2外部电极14b。其结果，第2外部电极14a及第2外部电极14b形成沿陶瓷胚体12 的一部分侧面延伸的结构。然而，如专利文献1所述，为了形成第2外部电极14a及第2外部电极14b，将两个 端面上形成有第1外部电极13a及第1外部电极13b的陶瓷胚体12的端面浸渍于Ag浴中 而形成的情况下，一般在浸渍于Ag浴中后，在600 800°C左右的温度下进行加热，藉此将 第2外部电极14a及第2外部电极14b烧结于陶瓷胚体12和第1外部电极13a及第1外 部电极13b。此时，用于烧结第2外部电极14a及第2外部电极14b的热量也传导至上述第 1外部电极13a及第1外部电极13b。因此，根据不同的热处理条件，会有如图7所示，与陶 瓷胚体12具有欧姆性的第1外部电极13a及第1外部电极13b延伸至陶瓷胚体12的侧面 的情况。在这种情况下，可了解到在各个芯片型半导体陶瓷电子元器件11之间电阻值产 生偏差。尤其是在陶瓷胚体12的内部无内部电极的芯片型半导体陶瓷电子元器件1的情 况下，其电阻值与第1外部电极13a及第1外部电极13b各自的面积以及第1外部电极13a 与第1外部电极13b之间的距离有关，尤其是第1外部电极13a与第1外部电极13b之间 的距离对芯片型半导体陶瓷电子元器件1的电阻值偏差的影响较大。例如，若第1外部电3极13a及第1外部电极13b的扩散是扩散至陶瓷胚体12的侧面，第1外部电极13a及第1 外部电极13b部分延伸至侧面，则延伸至侧面的外周边缘间的电阻也会影响芯片型半导体 陶瓷电子元器件11的电阻值。其结果，由于各个芯片型半导体陶瓷电子元器件11的第1 外部电极13a与第1外部电极13b之间的距离发生偏差，故电阻值的偏差成为大问题。对此，图8中揭示了专利文献2的PTC陶瓷电子元器件。专利文献2中揭示了 PTC 陶瓷电子元器件21，该PTC陶瓷电子元器件以不覆盖陶瓷胚体22的转角部的方式形成有 由Cr膜形成的第1外部电极23a及第1外部电极23b，且形成有第2外部电极24a及第2 外部电极24b，使其延伸至陶瓷胚体22的侧面。还揭示了第1外部电极23a及第1外部电 极23b通过溅镀等形成，第2外部电极24a及第2外部电极24b通过对外部电极用糊料进 行烧结而形成。专利文献1 日本专利特开平5-29115号公报专利文献2 :W02007/118472号公报
技术实现思路
然而，即使采用如专利文献2的构造，在形成了第1外部电极后，作为第2外部电 极，在形成外部电极糊料时，涂布外部电极糊料，且藉由热处理进行烧结，因此会对第1外 部电极进行加热。因此，第1外部电极因受热而向第2外部电极中扩散，且根据不同的条件，有时会 扩散至第2外部电极中延伸至陶瓷胚体侧面的部分，可能会赋予第2外部电极以欧姆性，而 无法充分防止电阻值的偏差。另外，由于第1外部电极向存在于陶瓷胚体的端面侧的第2外部电极中扩散，故陶 瓷胚体与第1外部电极的粘结强度降低。因此，产生第1外部电极与陶瓷胚体无法充分欧 姆接触的部分，而产生电阻值的偏差，或者在例如藉由施加高低温的温度循环试验(以下 称为热冲击)中，电阻变化变大。因此，有时无法获得充分的可靠性。因此，本专利技术的目的在于提供一种芯片型半导体陶瓷电子元器件，该芯片型半导 体陶瓷电子元器件在陶瓷胚体的两个端面上形成由薄膜形成的第1外部电极、及由厚膜形 成的第2外部电极，并且即便是藉由使用热处理的电极形成方法来形成第2外部电极的芯 片型半导体陶瓷电子元器件，各自电阻值的偏差也较小，由热冲击引起的电阻变化也较小。本专利技术的芯片型半导体陶瓷电子元器件具有由半导体陶瓷形成的陶瓷胚体、形成 于陶瓷胚体的两个端面上的第1外部电极、及以覆盖上述第1外部电极的表面及上述陶瓷 胚体的一部分侧面的方式延伸的第2外部电极，且由上述陶瓷胚体的侧面与端面所构成的 转角部具有曲面，设上述陶瓷胚体的转角部的曲率半径为R(ym)，上述第1外部电极由与 上述陶瓷胚体具有欧姆性的材料形成，设上述第1外部电极层中与上述陶瓷胚体接触的层 的自上述陶瓷胚体的端面起的最大厚度为y (μ m)，上述第2外部电极由与上述陶瓷胚体不 具有欧姆性的材料形成，设上述第2外部电极层中与上述陶瓷胚体的侧面接触的层的自上 述陶瓷胚体的转角部的顶点起的最小厚度为χ ( μ m)时，满足20彡R彡50，且0. 5彡χ彡1. 1 时，满足-0. 4x+0. 6 彡 y 彡 0. 4，1. 1 彡 χ 彡 9. 0 时，满足-0. 0076x+0. 16836 彡 y 彡 0. 4。本申请的第2项专利技术的芯片型半导体陶瓷电子元器件，优选的是，第1外部电极的 外周边缘形成得比曲面的顶点更靠向端面的中央侧。本申请的第3项专利技术的芯片型半导体陶瓷电子元器件，优选的是，第1外部电极由 薄膜电极形成，第2外部电极由厚膜电极形成。本申请的第4项专利技术的芯片型半导体陶瓷电子元器件，优选的是，第1外部电极形 成多层，且第1外部电极中与陶瓷胚体接触的层为Cr层，第2外部电极形成多层，且第2外 部电极中与陶瓷胚体的侧面接触的层为Ag层。如本申请的第1项专利技术，藉由不仅将与陶瓷胚体具有欧姆性的第1外部电极的外 周边缘形成得比上述陶瓷胚体端面的外周边缘更内侧，且将由上述陶瓷胚体的侧面与端面 所构成的转角部的曲率半径R、第1外部电极层中与陶瓷胚体接触的层的自陶瓷胚体的端 面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片型半导体陶瓷电子元器件，具有由半导体陶瓷形成的陶瓷胚体、形成于陶瓷胚体的两个端面上的第１外部电极、及以覆盖所述第１外部电极的表面及所述陶瓷胚体的一部分侧面的方式延伸的第２外部电极，其特征在于，由所述陶瓷胚体的侧面与端面所构成的转角部具有曲面，将所述陶瓷胚体的转角部的曲率半径设为Ｒ（μｍ），所述第１外部电极由与所述陶瓷胚体具有欧姆性的材料形成，将所述第１外部电极层中与所述陶瓷胚体接触的层的自所述陶瓷胚体的端面起的最大厚度设为ｙ（μｍ），所述第２外部电极由与所述陶瓷胚体不具有欧姆性的材料形成，将所述第２外部电极层中与所述陶瓷胚体的侧面接触的层的自所述陶瓷胚体的转角部顶点起的最小厚度设为ｘ（μｍ）时，满足２０≤Ｒ≤５０，并且０．５≤ｘ≤１．１时，满足－０．４ｘ＋０．６≤ｙ≤０．４，１．１≤ｘ≤９．０时，满足－０．００７６ｘ＋０．１６８３６≤ｙ≤０．４。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-1-29 2008-017063一种芯片型半导体陶瓷电子元器件，具有由半导体陶瓷形成的陶瓷胚体、形成于陶瓷胚体的两个端面上的第1外部电极、及以覆盖所述第1外部电极的表面及所述陶瓷胚体的一部分侧面的方式延伸的第2外部电极，其特征在于，由所述陶瓷胚体的侧面与端面所构成的转角部具有曲面，将所述陶瓷胚体的转角部的曲率半径设为R(μm)，所述第1外部电极由与所述陶瓷胚体具有欧姆性的材料形成，将所述第1外部电极层中与所述陶瓷胚体接触的层的自所述陶瓷胚体的端面起的最大厚度设为y(μm)，所述第2外部电极由与所述陶瓷胚体不具有欧姆性的材料形成，将所述第2外部电极层中与所述陶瓷胚体的侧面接触的层的自所述陶瓷胚体的转角部顶点起的最小...

【专利技术属性】
技术研发人员：胜木隆与，阿部吉晶，
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]