CN102915833A - 芯片部件结构体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在将搭载层叠电容器的插板安装于电路基板之后，能够有效地进行插板与电路基板的间隙的清洗的芯片部件结构体。芯片部件结构体(1)具备搭载层叠电容器(2)的插板(3)。插板(3)具备基板(31)、部件连接用电极(32A、32B)、外部连接用电极(33A、33B)及侧面电极(34A、34B)。部件连接用电极(32A、32B)与外部连接用电极(33A、33B)之间通过侧面电极(34A、34B)而被电连接。部件连接用电极(32A、32B)与层叠电容器(2)的外部电极接合。在基板(31)上形成使在两主面上开口而对置的空间彼此连通的连通孔(39B)。

Description

芯片部件结构体

技术领域

本发明涉及具备层叠电容器、和搭载该电容器之后安装在电路基板上的插板(interposer)的芯片部件结构体。

背景技术

目前，芯片部件、尤其是小型的层叠电容器多利用于移动电话等移动体终端的电路基板。通常，层叠电容器由在多个电介质层间设置了内部电极的长方体状的层叠体、和在与层叠体的长度方向对置的两端面上形成的外部电极构成。

通常，层叠电容器通过将外部电极装载在电路基板的安装用焊盘上，并利用焊料等接合剂将安装用焊盘与外部电极接合，从而与电路基板电物理连接(例如，参照专利文献1)。

这样的层叠电容器中存在如下情况：因电压施加而产生微小的机械变形，该变形被传递到电路基板，由此从电路基板产生可听声。作为解决该情况的结构，已知有在将其它构件夹设在电容器与电路基板之间而将电容器安装在电路基板上的结构(例如参照专利文献2、3)。作为夹设在电容器与电路基板之间的构件，例如使用插板或导电性支承构件。

插板是如下述的基板，该基板具备与电容器的外部电极接合的上表面电极、与电路基板的安装用焊盘接合的下表面电极、和设置在插板的侧端面上且连接上表面电极与下表面电极之间的侧面电极。

导电性支承构件是如下述的构件，该构件具备下部与电路基板的安装用焊盘接合的支承脚，且在成对的支承脚之间夹入层叠电容器，由此将层叠电容器悬空支承。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平8-55752号公报

【专利文献2】日本特开2004-134430号公报

【专利文献3】日本特开2010-123614号公报

在隔着插板而将层叠电容器安装于电路基板的情况下，例如在电路基板的安装用焊盘上设置焊剂(flux)及接合剂，在焊剂及接合剂上装载芯片部件结构体并使接合剂固化，由此进行向电路基板的安装。安装后在固化了的接合剂的周围残留有焊剂的残渣，腐蚀周围的电极，会出现生锈等情况。因此，需要在安装后清洗掉焊剂的残渣。然而，若在电路基板与插板基板的间隙中残留有焊剂的残渣，则难以充分地清洗掉该残渣。

发明内容

因此，本发明的目的在于实现一种在将搭载层叠电容器的插板安装到电路基板后，能够有效地进行插板与电路基板的间隙的清洗的芯片部件结构体。

本发明涉及在插板上搭载了层叠电容器的芯片部件结构体。层叠电容器具备层叠体和外部电极。层叠体为层叠有多个电介质层和内部电极的长方体状的结构。外部电极与形成在层叠体的侧面上的内部电极电连接。插板具备基板、部件连接用电极、外部连接用电极和侧面电极。部件连接用电极形成在作为基板的一个主面的部件搭载面上，且与外部电极接合。外部连接用电极形成在作为基板的另一个主面的安装面上。侧面电极形成在基板的与部件搭载面及安装面交叉的侧面上，且将部件连接用电极与外部连接用电极之间电连接。基板上形成有使安装面侧的空间、和部件搭载面与层叠电容器之间的空间连通的连通部。

连通部可以是在基板上的与层叠电容器对置的区域的中心附近开口的孔。

并且，连通部可以是在基板的侧面上以达到与层叠电容器对置的区域这样的槽深形成的槽。

在上述结构中，由于空气或清洗剂穿过连通部，因此能够提高将焊剂的残渣从电路基板与插板基板之间的间隙清洗掉的效率。

上述的芯片部件结构体可以构成为，从主面法线方向观察时，在与层叠电容器重叠的位置上形成侧面电极。

并且，上述芯片部件结构体可以构成为将形成有所述侧面电极的基板的侧面配置在比与该侧面平行的层叠体的侧面更靠外侧的位置上。

在上述结构中，能够进一步抑制向上浸润了插板的侧面电极而到达层叠电容器的外部电极的接合剂的量，能够抑制在电路基板上产生可听声。

(发明效果)

若使用本发明所示的芯片部件结构体，则处理液或空气容易从连通部穿过，因此能够在安装状态下有效地清洗残留在插板与电路基板之间的间隙中的焊剂的残渣。

附图说明

图1是说明第一实施方式涉及的层叠电容器的结构的图。

图2是说明第一实施方式涉及的插板的结构的图。

图3是说明第一实施方式涉及的芯片部件结构体的结构的图。

图4是说明第一实施方式涉及的芯片部件结构体的安装状态的图。

图5是说明第二实施方式涉及的芯片部件结构体的结构的图。

图6是说明第三实施方式涉及的芯片部件结构体的结构的图。

图7是说明第四实施方式涉及的芯片部件结构体的结构的图。

符号说明：

1、1A、1B、1C…芯片部件结构体；2…层叠电容器；3、3A、3B、3C…插板；21…层叠体；22A、22B…外部电极；23…内部电极；31…基板；32A、32B…部件连接用电极；33A、33B…外部连接用电极；34A、34B…侧面电极；39A…槽部；39B…连通孔；39C…连通槽；100…电路基板；101A、101B…安装用焊盘；200…焊料。

具体实施方式

《第一实施方式》

以下，对本发明的第一实施方式涉及的芯片部件结构体1进行说明。

芯片部件结构体1具备详细结构将在后面叙述的层叠电容器2和插板3。

图1(A)是层叠电容器2的俯视图，图1(B)是主视图，图1(C)是右侧视图。

层叠电容器2具备层叠体21、外部电极22A、22B和内部电极23。

层叠体21具备顶面21A、底面21B、正面21C、背面21D、左侧面21E及右侧面21F，是大致长方体状的外形。顶面21A、底面21B、正面21C及背面21D为大致长方形状，彼此在长边侧相邻。左侧面21E及右侧面21F为大致正方形状，与顶面21A、底面21B、正面21C、及背面21D的短辺侧相邻。该层叠体21在与顶面21A及底面21B垂直的方向上层叠多个电介质层而构成。

内部电极23在层叠体21的内部隔着电介质层而被层叠。

外部电极22A设置在层叠体21的顶面21A、底面21B、正面21C、背面21D上的距左侧面21E有一定距离的区域及左侧面21E上。外部电极22B设置在顶面21A、底面21B、正面21C、背面21D上的距右侧面21F有一定距离的区域及右侧面21F上。

另外，可以对外部电极22A、22B实施规定的金属镀覆以赋予耐腐蚀性或导电性。并且，作为层叠电容器2，使用通常普及的外形尺寸的层叠电容器即可，例如，可以利用长度方向尺寸×宽度方向尺寸为3.2mm×1.6mm、2.0mm×1.25mm、1.6mm×0.8mm、1.0mm×0.5mm、0.6mm×0.3mm等的层叠电容器。

图2(A)是插板3的俯视图，图2(B)是主视图，图2(C)是右侧视图，图2(D)是仰视图，图2(E)是侧视剖视图，图2(F)是主视剖视图。

插板3具备基板31、部件连接用电极32A、32B、外部连接用电极33A、33B和侧面电极34A、34B。

基板31的材质为绝缘性树脂，且具备顶面31A、底面31B、正面31C、背面31D、左侧面31E及右侧面31F，是矩形平板状的外形。顶面31A为部件搭载面。底面31B为安装面。与顶面31A及底面31B正交的主面法线方向上的厚度例如为0.5mm～1.0mm左右。

该基板31上设有槽部39A及连通孔39B。槽部39A分别设置在左侧面31E及右侧面31F上，且从主面法线方向观察时平面形状呈半圆弧状，从进深方向(与正面31C及背面31D垂直的方向)的中央沿主面法线方向延伸。连通孔39B被设置成在顶面31A及底面31B各自的中央附近呈圆形状地开口，且贯通顶面31A与底面31B之间。

部件连接用电极32A、32B形成在顶面31A上。部件连接用电极32A以遍及顶面31A与左侧面31E的交界线的全长的宽度、且从该交界线起延伸一定距离而形成在除连通孔39B的周边部以外的区域上。部件连接用电极32B以遍及顶面31A与右侧面31F的交界线的全长的宽度、且从该交界线起延伸一定距离而形成在除连通孔39B的周边部以外的区域上。

另外，部件连接用电极32A、32B只要形成为和顶面31A与侧面31E、31F的交界线相接的形状即可，可以是任意的形状。例如，若形成为与层叠电容器2的外部电极22A、22B的平面形状大致一致的平面形状，则通过所谓的自对准效果，能够将层叠电容器2高精度地安装到所期望的位置上。

外部连接用电极33A、33B形成在底面31B上。外部连接用电极33A以底面31B与左侧面31E的交界线的除两侧的一定尺寸以外的宽度、且从该交界线起延伸一定距离而形成在除连通孔39B的周边部以外的区域上。外部连接用电极33B以底面31B与右侧面31F的交界线的除两侧的一定尺寸以外的宽度、且从该交界线起延伸一定距离而形成在除连通孔39B的周边部以外的区域上。

另外，外部连接用电极33A、33B只要形成为和底面31B与侧面31E、31F的交界线相接这样的形状即可，可以是任意的形状。例如，可以根据安装芯片部件结构体1的电路基板的安装用焊盘来设定形状。

侧面电极34A、34B形成在槽部39A的圆弧状的侧壁面上。侧面电极34A使部件连接用电极32A与外部连接用电极33A导通。侧面电极34B使部件连接用电极32B与外部连接用电极33B导通。

图3(A)是芯片部件结构体1的外观立体图，图3(B)是俯视图，图3(C)是主视图，图3(D)是右侧视图，图3(E)是仰视图，图3(F)是主视剖视图。

芯片部件结构体1通过将前述的层叠电容器2搭载在插板3上而构成。另外，层叠电容器2相对于插板3的搭载面可以为前述的顶面21A、底面21B、正面21C、背面21D中的任意面。在本实施方式中，将基板主体31的平面形状形成得比电容器2的平面形状略大一些，由此插板3的槽部39A在底部附近局部与层叠陶瓷电容器2重叠。

层叠电容器2以外部电极22A、22B与槽部39A局部重叠的方式被搭载在插板3上，外部电极22A、22B与部件连接用电极32A、32B接合。由此，层叠电容器2的外部电极22A、22B经由插板3的部件连接用电极32A、32B和侧面电极34A、34B与外部连接用电极33A、33B连接。

另外，外部电极22A、22B与部件连接用电极32A、32B的接合可以使用任意的方法，例如可以在部件连接用电极32A、32B或外部电极22A、22B上预先设置能够再熔融的金属镀覆(例如镀锡)，通过该金属镀覆的再熔融来实现外部电极22A、22B与部件连接用电极32A、32B的接合。通过使用这样的接合方法，可通过再熔融的金属镀覆而连接部件连接用电极32A、32B与外部电极22A、22B之间。另外，可以使用其它的接合方法，例如可以利用焊料等接合剂将层叠电容器2与插板3接合。

图4(A)是将芯片部件结构体1安装到电路基板100的状态下的立体图，图4(B)是主视图，图4(C)是右侧视图。

使用焊料200作为接合剂来将芯片部件结构体1安装在电路基板100上。电路基板100具备涂敷了焊料膏剂及焊剂的安装用焊盘101A、101B，在使芯片部件结构体1的外部连接用电极33A、33B与安装用焊盘101A、101B上接触的状态下，使焊料膏剂熔融并固化，由此将芯片部件结构体1安装在电路基板100上。当使焊料膏剂熔融并固化时，熔融焊料向上浸润到芯片部件结构体1的侧面电极34A、34B，从而形成角焊缝(fillet)。

焊料200的角焊缝至少从安装用焊盘101A、101B朝向侧面电极34A、34B而形成。因此，能够使芯片部件结构体1与电路基板100之间以足够的接合强度接合。并且，能够防止从芯片部件结构体1的电路基板100的浮起。并且，能够根据角焊缝形状来肉眼确认接合不良。作为接合剂，除焊料200外，只要是具有适当的浸润性及导电性的接合剂即可，可以使用任意的接合剂。

在这种结构的芯片部件结构体1中，在将芯片部件结构体1安装到电路基板100上之后，有时会在焊料200的周围残留焊剂的残渣。焊剂的残渣腐蚀周围的电极，会出现生锈等情况，因此通过安装后的清洗来除去焊剂的残渣。在本结构中，连通孔39B分别在与插板3的两主面对置的空间内、即在插板3与层叠电容器2之间的空间及插板3与电路基板100之间的空间内开口，从而使上述空间之间通气，因此，清洗处理液或空气容易穿过连通孔39B，能够有效地清洗插板3与电路基板100之间的间隙。为了提高清洗效果，优选连通孔39B的直径为层叠电容器2的宽度方向尺寸的1/2以上。

并且，该芯片部件结构体1构成为如下结构，即，插板3的基板端面远离层叠电容器2的部件端面，槽部39A进入层叠电容器2的底面侧，仅在该槽部39A的侧壁面上形成了侧面电极34A、34B，因此焊料200难以从侧面电极34A、34B超过层叠电容器2的底面而向上浸润到插板3的上表面侧。因此，即使焊料膏剂的供给量大到某种程度，焊料200也难以向上浸润到层叠电容器2的两端面的外部电极22A、22B上，能够抑制到达外部电极22A、22B的焊料200的量。例如，若焊料量是与在安装用焊盘101A、101B上直接安装层叠电容器2的情况相同程度的量，则能够使向上浸润至外部电极22A、22B为止的焊料200的高度(H_th)，成为能够抑制振鸣程度的高度。

因此，层叠电容器2与电路基板100没有经由焊料200而直接接合，实际上是经由插板3而间接接合，因施加电压而产生的层叠电容器2的变形不会从安装用焊盘101A、101B经由焊料200直接向电路基板100传递，能够大幅地减少在电路基板100上产生的可听声。

另外，在本实施方式中，将基板31的平面形状形成得比层叠电容器2的平面形状略大一些，但基板31的尺寸可以大也可以小。例如，即使从插板3的左侧面31E至右侧面31F为止的尺寸与从层叠陶瓷电容器2的左侧面21E至右侧面21F为止的尺寸一致，只要槽部39A进入了层叠电容器2的底面侧，就能够抑制超过层叠电容器2的底面而向上浸润至层叠电容器2的侧面为止的焊料量。

《第二实施方式》

图5(A)是第二实施方式涉及的芯片部件结构体1A的俯视图，图5(B)是主视剖视图，图5(C)是仰视图。

本实施方式的芯片部件结构体1A与第一实施方式的芯片部件结构体1相比，层叠电容器2的结构是相同的，不同点在于具备尺寸不同的插板3A。因此，在以下的说明中，对与第一实施方式的结构对应的结构标注同一符号。

插板3A的俯视下的外形与层叠电容器2大致相同。因此，设置在基板31的长度方向的两端面上的槽部39A的圆弧的整体进入层叠电容器2的外部电极22A及外部电极22B的底面下。

在该结构中，连通孔39B也分别在与插板3A的两主面对置的空间内、即在插板3A与层叠电容器2之间的空间及插板3A与电路基板之间的空间内开口，使上述空间之间通气，因此清洗处理液或空气容易穿过连通孔39B，能够有效地清洗插板3A与电路基板之间的间隙。

并且，由于向上浸润了侧面电极34A、34B的焊料被层叠电容器2的底面阻碍而无法向插板3A的上表面侧蔓延，因此抑制到达外部电极22A、22B的焊料量，从而可获得振动声抑制效果。

并且，插板3A的俯视下的面积与层叠电容器2的俯视下的面积大致相同，因此即使使用插板3A也不会扩大安装面积。从而，能够以所需最小限度的安装面积，安装芯片部件结构体1A。

《第三实施方式》

图6(A)是第三实施方式涉及的芯片部件结构体1B的俯视图，图6(B)是主视剖视图，图6(C)是仰视图。

本实施方式的芯片部件结构体1B与第一实施方式的芯片部件结构体1相比，层叠电容器2的结构相同，不同点在于具备尺寸不同的插板3B。因此，在以下的说明中，对与第一实施方式的结构对应的结构标注同一符号。

插板3B以比第一实施方式所示的插板3更大的面积构成。并且，从主面法线方向观察时，设置在基板31的长度方向的两端面上的槽部39A不与层叠电容器2的外部电极22A及外部电极22B重叠，而是露出了圆弧的整体。

在该结构中，连通孔39B也分别在与插板3B的两主面对置的空间内、即在插板3B与层叠电容器2之间的空间及插板3B与电路基板之间的空间内开口，使上述空间之间通气，因此清洗处理液或空气容易穿过连通孔39B，能够有效地清洗插板3B与电路基板之间的间隙。

并且，由于插板3B的基板端面与层叠电容器2的部件端面大幅远离，因此能够抑制焊料向外部电极22A、22B的到达和向上浸润，从而获得振动声抑制效果。

另外，该结构中的外部连接用电极33A、33B可以根据电路基板的安装用焊盘的形状来设定适当形状。并且，也可以省略槽部39A，在这种情况下，侧面电极34A、34B只要适当形成在基板端面上即可。

《第四实施方式》

图7(A)是第四实施方式涉及的芯片部件结构体1C的俯视图，图7(B)是该芯片部件结构体1C的主视图，图7(C)是该芯片部件结构体1C的右侧视图，图7(D)是该芯片部件结构体1C的仰视图。

本实施方式的芯片部件结构体1C与第一实施方式的芯片部件结构体1相比，层叠电容器2的结构相同，不同点在于具备省略连通孔而设置了连通槽的插板3C。因此，在以下的说明中，对与第一实施方式的结构对应的结构标注同一符号。

插板3C的基板31在正面及背面的中央具备两端部到达两主面的连通槽39C。这里，连通槽39C以局部与层叠电容器2的下部重叠的方式设定其槽深度。在这样的结构中，连通槽39C也分别在层叠电容器2与插板3C之间的空间及插板3C与电路基板之间的空间内开口，从而使上述空间之间通气，因此清洗处理液或空气容易穿过连通槽39C，能够有效地清洗插板3C与电路基板之间的间隙。为了提高清洗效果，优选连通槽39C的一部分达到插板3C中的与层叠电容器2对置的区域。

Claims (5)

1.一种芯片部件结构体，其具备：

层叠电容器，其具备层叠有多个电介质层和内部电极的长方体状的层叠体、和所述内部电极电连接且形成在所述层叠体的侧面上的外部电极；

插板，其具备平板状的基板、形成在作为所述基板的一个主面的部件搭载面上且与所述外部电极接合的部件连接用电极、形成在作为所述基板的另一个主面的安装面上的外部连接用电极、和形成在所述基板的与所述部件搭载面及所述安装面交叉的侧面上且将所述部件连接用电极与所述外部连接用电极之间电连接的侧面电极，

所述基板上设有连通部，该连通部使所述安装面侧的空间、和所述部件搭载面与所述层叠电容器之间的空间连通。

2.根据权利要求1所述的芯片部件结构体，其中，

所述连通部是在所述基板上的与所述层叠电容器对置的区域的中心附近开口的孔。

3.根据权利要求1或2所述的芯片部件结构体，其中，

所述连通部是在所述基板的侧面上以达到与所述层叠电容器对置的区域这样的槽深形成的槽。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的芯片部件结构体，其中，

从主面法线方向观察所述插板时，所述侧面电极形成在与所述层叠电容器重叠的位置上。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的芯片部件结构体，其中，

所述插板构成为将形成有所述侧面电极的侧面配置在比与该侧面平行的所述层叠体的侧面更靠外侧的位置上。

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