CN103460318B - 电子部件 - Google Patents

Abstract

提供一种既可抑制电容器的电容值降低又可降低“振鸣”的电子部件。电容器导体（18a、18b）各自分别具有与下面（S6）平行的直线状部（L1、L2），且分别具有从直线状部（L1、L2）的各直线状部引出至下面（S6）的引出部（22a、22b）。外部电极（14a、14b）被设置在下面（S6）、且分别覆盖引出部（22a、22b）在下面（S6）所露出的露出部分（26a、26b）。在直线状部（L1），当从z轴方向俯视时在与外部电极（14b）重叠的部分设有向远离下面（S6）的方向凹陷的凹部（G1）。

Description

电子部件

技术领域

本发明涉及电子部件，进一步特定涉及层叠电介质层和电容器导体而成的电子部件。

背景技术

在层叠电介质层和电容器导体而成的电子部件中，如果向电子部件施加交流电压，则由于该电压会在电介质层发生场致变形(electric field-induced strain)。这种场致变形使安装有电子部件的基板振动，并使之发出被称作“振鸣(ringing)”的声音。作为用于降低这种“振鸣”的以往电子部件，例如公知有专利文献1所记载的层叠陶瓷电容器。图7是专利文献1所记载的层叠陶瓷电容器500a的剖面构造图。

如图7所示，层叠陶瓷电容器500a具备电容器主体502、内部电极504以及外部电极506、508。电容器主体502通过层叠多个电介质陶瓷层而构成。内部电极504通过与电介质陶瓷层一起层叠来构成电容器，呈长方形状。外部电极506、508被设置成覆盖位于电容器主体502的纵长方向的两端处的端面。此外，外部电极506、508相对于与端面邻接的侧面而被折回。

在层叠陶瓷电容器500a中，为了降低“振鸣”，在外部电极506、508的端缘B1～B4的附近设置有切口A1～A4。由此，在切口A1～A4，内部电极504彼此变得不对置。由此，在切口A1～A4，于电介质陶瓷层发生场致变形的情况得到抑制，且于外部电极506、508发生振动的情况得到抑制。其结果，外部电极506、508的振动传达至基板的情况得到抑制。

然而，在图7所示的层叠陶瓷电容器500a中，却难以充分地抑制“振鸣”。更详细而言，内部电极504不仅在外部电极506、508的端缘B1～B4还在端缘B1～B4的外侧的边C1～C4相对置。因而，如果在边C1～C4附近，于陶瓷电介质层发生场致变形，则在外部电极506、508发生振动。其结果，会发生“振鸣”。

在此，专利文献1中记载了图8所示的层叠陶瓷电容器500b。图8是专利文献1所记载的层叠陶瓷电容器500b的剖面构造图。另外，在层叠陶瓷电容器500b中，对于与层叠陶瓷电容器500a相同的构成赋予了相同的参考符号。

如图8所示，在层叠陶瓷电容器500b中，内部电极504呈十字型。即，切口A1～A4到达至内部电极504的纵长方向的两端。由此，内部电极504与外部电极506、508之间的距离变大。其结果，即便在被内部电极504夹持的电介质陶瓷层发生电场变形，在外部电极506、508发生振动的情况也得到抑制。即，“振鸣”的发生得到抑制。

然而，图8所示的层叠陶瓷电容器500b的切口A1～A4要比图7所示的层叠陶瓷电容器500a的切口A1～A4大。因而，层叠陶瓷电容器500b的电容值变得小于层叠陶瓷电容器500a的电容值。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2007/020757号

发明内容

发明所要解决的技术问题

因此，本发明的目的在于提供一种能够在抑制电容器的电容值降低的同时降低“振鸣”的电子部件。

用于解决技术问题的手段

本发明的一方式所涉及的电子部件的特征在于，具备：层叠体，其是层叠多个电介质层而构成的层叠体，并具有连结该多个电介质层的外缘而形成的安装面；第1电容器导体以及第2电容器导体，其是通过与所述电介质层一起层叠而相互对置的第1电容器导体以及第2电容器导体，各自在外缘分别具有与所述安装面平行的第1直线状部以及第2直线状部，且分别具有从该第1直线状部以及该第2直线状部的各个直线状部引出至该安装面的第1引出部以及第2引出部；和第1外部电极以及第2外部电极，其是被设置在所述安装面、且未被设置在与该安装面邻接的连结所述多个电介质层的外缘而形成的端面上的第1外部电极以及第2外部电极，各自分别覆盖所述第1引出部以及所述第2引出部在该安装面所露出的部分，在所述第1直线状部，当从所述安装面的法线方向俯视时，在与所述第2外部电极重叠的部分设有向远离该安装面的方向凹陷的第1凹部。

发明效果

根据本发明，能够在抑制电容器的电容值降低的同时降低“振鸣”。

附图说明

图1是电子部件的外观立体图。

图2是电子部件的层叠体的分解立体图。

图3是电子部件的剖面构造图。

图4是第1变形例所涉及的电子部件的剖面构造图。

图5是第2变形例所涉及的电子部件的外观立体图。

图6是比较例所涉及的电子部件110的剖面构造图。

图7是专利文献1所记载的层叠陶瓷电容器的剖面构造图。

图8是专利文献1所记载的层叠陶瓷电容器的剖面构造图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的电子部件进行说明。

(电子部件的构成)

首先，参照附图对电子部件的构成进行说明。图1是电子部件10的外观立体图。图2是电子部件10的层叠体12的分解立体图。图3是电子部件10的剖面构造图。以下，将层叠体12的层叠方向定义为y轴方向。将从y轴方向俯视层叠体12时的层叠体12的长边方向定义为x轴方向。将从y轴方向俯视层叠体12时的层叠体12的短边方向定义为z轴方向。

如图1以及图2所示，电子部件10为芯片式电容器，具备层叠体12、外部电极14(14a、14b)以及电容器C(在图1中未图示)。层叠体12呈长方体状。其中，层叠体12通过实施倒角而呈在角部以及棱线带有圆润感的形状。在图2中，因为示出的是被实施倒角之前的状态的层叠体12，所以电介质层16的角部不带有圆润感。以下，在层叠体12中，将y轴方向的正方向侧的面设为侧面S1，将y轴方向的负方向侧的面设为侧面S2。此外，将x轴方向的负方向侧的面设为端面S3，将x轴方向的正方向侧的面设为端面S4。此外，将z轴方向的正方向侧的面设为上面S5，将z轴方向的负方向侧的面设为下面S6。

如图2所示，层叠体12通过层叠多个电介质层16而构成。电介质层16呈长方形状，由电介质陶瓷进行制作。作为电介质陶瓷的示例，可列举出BaTiO₃、CaTiO₃、SrTiO₃或者CaZrO₃。此外，也可将这些材料作为主成分，将Mn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物或者Ni化合物作为副成分。优选电介质层16的厚度为0.5μm以上且10μm以下。以下，将电介质层16的y轴方向的正方向侧的主面称作表面，将电介质层16的y轴方向的负方向侧的主面称作背面。

层叠体12的侧面S1通过被设置在y轴方向的最正方向侧的电介质层16的表面而构成。层叠体12的侧面S2通过被设置在y轴方向的最负方向侧的电介质层16的背面而构成。此外，端面S3通过连结多个电介质层16的x轴方向的负方向侧的短边而构成。端面S4通过连结多个电介质层16的x轴方向的正方向侧的短边而构成。上面S5通过连结多个电介质层16的z轴方向的正方向侧的长边而构成。下面S6通过连结多个电介质层16的z轴方向的负方向侧的长边而构成。下面S6是在电子部件10被安装于电路基板之际与电路基板的主面相对置的安装面。

如图2所示，电容器C由电容器导体18(18a、18b)构成，该电容器导体18(18a、18b)通过与电介质层16一起层叠而相互对置。电容器导体18例如由Ni、Cu、Ag、Pd、Ag-Pd合金、Au等导电性材料进行制作，优选具有0.3μm以上且2.0μm以下的厚度。

电容器导体18a被设置在电介质层16的表面上，且具有电容形成部20a以及引出部22a。电容形成部20a呈长方形状，不与电介质层16的外缘相接。因为电容形成部20a呈长方形状，所以电容器导体18a如图2所示那样在外缘具有与下面S6平行的直线状部L1。直线状部L1构成电容形成部20a的z轴方向的负方向侧的长边，沿着x轴方向延伸。

引出部22a从直线状部L1的x轴方向的负方向侧的端部附近朝向z轴方向的负方向侧突出，由此被引出到电介质层16的z轴方向的负方向侧的长边。即，引出部22a被引出到下面S6。以下，将在层叠体12的下面S6从彼此相邻的2层的电介质层16之间露出了引出部22a的部分称作露出部26a。

电容器导体18b被设置在电介质层16的表面上，且具有电容形成部20b以及引出部22b。电容形成部20b呈长方形状，不与电介质层16的外缘相接。电容形成部20b在从y轴方向俯视时，以与电容形成部20a大体一致的状态重叠。因为电容形成部20b呈长方形状，所以电容器导体18b如图2所示那样在外缘具有与下面S6平行的直线状部L2。直线状部L2构成电容形成部20b的z轴方向的负方向侧的长边，沿着x轴方向延伸。

引出部22b从直线状部L2的x轴方向的正方向侧的端部附近朝向z轴方向的负方向侧突出，由此被引出到电介质层16的z轴方向的负方向侧的长边。即，引出部22b被引出到下面S6。引出部22b较引出部22a而位于x轴方向的正方向侧。以下，将在层叠体12的下面S6从彼此相邻的2层的电介质层16之间露出了引出部22b的部分称作露出部26b。

如以上那样构成的电容器导体18a、18b在y轴方向上交替排列地被设置在多层的电介质层16上。由此，电容器C被形成在电容器导体18a和电容器导体18b隔着电介质层16而相对置的部分。而且，将设有电容器导体18的多个电介质层16所进行层叠的区域称作内层区域。此外，在内层区域的y轴方向的正方向侧，层叠未设有电容器导体18的多个电介质层16。同样地，在内层区域的y轴方向的负方向侧，层叠未设有电容器导体18的多个电介质层16。以下，将这些的未设有电容器导体18的多个电介质层16所进行层叠的2个区域称作外层区域。

如图1以及图3所示，外部电极14a、14b通过直接镀覆而形成于层叠体12的下面S6上，以覆盖露出部26a、26b。其中，外部电极14a、14b分别未被设置在与下面S6邻接的端面S3、S4。外部电极14a较外部电极14b而位于x轴方向的负方向侧。进而，如图3(a)所示，外部电极14a较电容形成部20a的x轴方向的负方向侧的短边而被设置在x轴方向的正方向侧。如图3(b)所示，外部电极14b较电容形成部20b的x轴方向的正方向侧的短边而被设置在x轴方向的负方向侧。如以上，通过设置外部电极14，从而在外部电极14a与外部电极14b之间形成了电容器C。作为外部电极14的材料，例如可列举出Cu、Ni、Sn等。

其中，电子部件10具有用于降低“振鸣”的构成。以下，对相应构成进行详细说明。

如图2以及图3(a)所示，关于直线状部L1，当从z轴方向(即、下面S6的法线方向)俯视时，在与外部电极14b重叠的部分设有向远离下面S6的方向凹陷的凹部G1。如图3(a)所示，凹部G1具有与引出部22b的x轴方向的宽度相同大小的宽度，且呈矩形状。由此，在凹部G1，电容器导体18a和电容器导体18b不对置。

如图2以及图3(b)所示，关于直线状部L2，当从z轴方向(即、下面S6的法线方向)俯视时，在与外部电极14a重叠的部分设有向远离下面S6的方向凹陷的凹部G2。如图3(b)所示，凹部G2具有与引出部22a的x轴方向的宽度相同大小的宽度，且呈矩形状。由此，在凹部G2，电容器导体18a和电容器导体18b不对置。

以上这样的电子部件10被安装在电路基板上，该电路基板在主面上具有焊盘。具体而言，外部电极14a、14b分别通过焊锡而被固定在焊盘上，从而电子部件10被安装在电路基板上。

(电子部件的制造方法)

其次，对电子部件10的制造方法进行说明。另外，附图援引图1至图3。

首先，将作为主成分的BaTiO₃、CaTiO₃、SrTiO₃或者CaZrO₃、和作为副成分的Mn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物或者Ni化合物以规定的比率进行称重并投入到球磨机中，进行湿式调配。将所获得的混合物干燥之后进行粉碎，然后对所获得的粉末进行煅烧。在利用球磨机对所获得的煅烧粉末进行湿式粉碎之后，先干燥后破碎，从而获得电介质陶瓷粉末。

向该电介质陶瓷粉末添加有机粘结剂以及有机溶剂，利用球磨机来进行混合。通过刮墨刀法使所获得的陶瓷浆料在载体片上形成为片材状进行干燥，制作要成为电介质层16的陶瓷生片。优选要成为电介质层16的陶瓷生片的厚度为0.5μm～10μm。

其次，在要成为电介质层16的陶瓷生片上，利用丝网印刷法涂敷由导电性材料构成的膏，来形成电容器导体18a、18b。由导电性材料构成的膏例如是在Ni等金属粉末中添加有机粘结剂以及有机溶剂而成的膏。

其次，层叠要成为电介质层16的陶瓷生片，获得未烧成的母层叠体。然后，利用等静水压来对未烧成的母层叠体施加压接。

其次，将未烧成的母层叠体切割成规定尺寸，获得多个未烧成的层叠体12。之后，对层叠体12的表面实施滚筒研磨加工，进行层叠体12的角部以及棱线的倒角。

其次，将未烧成的层叠体12进行烧成。烧成温度例如优选为900℃以上且1300℃以下。

其次，利用镀覆工法，形成由镀Cu、镀Ni、镀Sn的3层构成的外部电极14。经过以上的工序而形成了电子部件10。

(效果)

根据以上的电子部件10，能够降低“振鸣”。更详细而言，如图2以及图3所示，关于直线状部L1、L2，当从z轴方向俯视时，在与外部电极14b、14a重叠的部分分别设有凹陷的凹部G1、G2。由此，在与外部电极14a、14b靠近的凹部G1、G2，电容器导体18a和电容器导体18b不对置。因此，即便向外部电极14a、14b施加交流电压，也难以在与凹部G1、G2重叠的电介质层16发生场致变形。其结果，抑制了在外部电极14a、14b发生振动，抑制了外部电极14a、14b的振动传达至电路基板。由此，抑制了“振鸣”发生。

此外，根据电子部件10，在降低了“振鸣”的情况下，也能抑制电容器C的电容值的降低。更详细而言，在电子部件10中，外部电极14a、14b被设置在作为安装面的下面S6、且未被设置在端面S3、S4。因而，在电子部件10中，外部电极14a、14b和直线状部L1、L2相对置的部分的x轴方向的宽度小。因此，在电子部件10中，也可使凹部G1、G2的x轴方向的宽度较小。其结果，能够减小因设有凹部G1、G2所导致的电容器导体18的面积的减少量。由此，在电子部件10中，在降低了“振鸣”的情况下，也能抑制电容器C的电容值的降低。

此外，在电子部件10中，外部电极14a、14b仅被设置在下面S6。因而，当电子部件10被焊锡安装于电路基板之际，在电子部件10的侧面S1、S2以及端面S3、S4未形成嵌条(fillet)。由此，即便电子部件10在z轴方向上振动，与z轴方向垂直的振动也难以传至电路基板。其结果，在电子部件10中“振鸣”被降低。

(第1变形例)

其次，参照附图对第1变形例所涉及的电子部件10a进行说明。图4(a)、图4(b)是第1变形例所涉及的电子部件10a的剖面构造图。

在电子部件10中，凹部G1、G2呈矩形状。另一方面，在电子部件10a中，凹部G1、G2呈圆弧状。具体而言，凹部G1、G2成为以露出部26a的x轴方向的中点为中心的具有半径r的圆弧状。即便在设有这种凹部G1、G2的电子部件10a中，也与电子部件10同样地，能够在抑制电容器的电容值的降低的同时降低“振鸣”。

(第2变形例)

其次，参照附图对第2变形例所涉及的电子部件10b进行说明。图5是第2变形例所涉及的电子部件10b的外观立体图。

在电子部件10中，外部电极14a、14b仅被设置在下面S6，未被设置在侧面S1、S2以及端面S3、S4。另一方面，在电子部件10b中，外部电极14a、14b被设置在下面S6，并且相对于侧面S1、S2而被折回。即便外部电极14a、14b向侧面S1、S2折回，外部电极14a、14b和直线状部L1、L2相对置的部分的x轴方向的宽度并未发生变化。由此，在电子部件10b中，与电子部件10同样地，能够在抑制电容器C的电容值的降低的同时降低“振鸣”。

此外，在电子部件10b中，因为外部电极14a、14b向侧面S1、S2折回，所以当电子部件10b向电路基板进行焊锡安装之际，在外部电极14a、14b的侧面S1、S2所设置的部分形成嵌条。其结果，电子部件10b被牢固地固定于电路基板。

(实验)

本申请发明者为了进一步明确如以上那样构成的电子部件10、10a、10b所能取得的效果，进行了以下所说明的实验。图6(a)、图6(b)是比较例所涉及的电子部件110的剖面构造图。在电子部件110中，对于与电子部件10相同的构成，赋予了在电子部件10的参考符号上相加100后的参考符号。

在电子部件110中，外部电极114a、114b分别被设置在端面S3、S4，且向与端面S3、S4邻接的侧面S1、S2、上面S5以及下面S6折回。此外，引出部122a、122b分别被引出到端面S3、S4。

本申请发明者制作了具有图3构造的第1样本至第18样本、具有图4构造的第19样本至第22样本、以及具有图6构造的第23样本以及第24样本。另外，第14样本的外部电极14适用图5所示的构造。在第14样本中，将外部电极1向侧面S1、S2折回了100μm。表1是示出了第1样本至第24样本的各部的尺寸的表。

[表1]

a：外部电极14a、114a与外部电极14b、114b之间的间隔

b：边L1、L2的凹部G1、G2以外的部分与下面S6之间的间隔

c：外部电极14、114的x轴方向的宽度

d：外部电极14、114的厚度

e：从下面S6到凹部G1、G2的底部为止的距离

L：电子部件10、10a、110的x轴方向的长度

T：电子部件10、10a、110的z轴方向的厚度

另外，在表1中，e-b为0的第1样本、第23样本以及第24样本意味着未设置凹部G1、G2。此外，e-b为负的第2样本以及第8样本意味着要设置凹部G1、G2的部分向z轴方向的负方向侧突出。

此外，在各样本中，将电介质层16、116的数量设为了200～400。将电介质层16、116的厚度设为了2μm。将电容器导体18、118的厚度设为了1μm。此外，电容器导体18、118的材料采用的是Ni。外部电极14、114的材料采用的是Cu。

本申请发明者在由玻璃环氧树脂构成的电路基板的中央，使用Sn-Pd共晶焊料安装了样本。电路基板的尺寸大小为100mm×40mm×0.8mm。而且，本申请发明者施加了在5V的直流电压上叠加了具有1V振幅以及5kHz频率的交流电压之后的电压，使用超指向性集音麦克风(ALC公司制造型号：KM-358麦克风)评价了由电路基板发生的声音的声压。此外，本申请发明者也测量了各样本的电容值。表2是示出了实验结果的表。

[表2]

根据表2可知，在未设置凹部G1、G2的第1样本、第2样本、第8样本、第23样本以及第24样本中，声压为40dB以上，相对于此，在设置有凹部G1、G2的其他样本中，声压为38dB以下。故此可知，通过设置凹部G1、G2，从而可谋求“振鸣”的降低。

此外，本申请发明者在声压为38dB以下的样本中调查了e/a与声压之间的关系。其结果，在e/a为0.09以及e/a为0.08的第3样本以及第13样本中，声压为38dB，相对于此，在e/a为0.10以上的样本中，声压为36dB以下。由此可知，期望e/a为0.10以下。

此外，在第14样本中采用的是图5所示构造的外部电极14，声压成为36dB，获得良好的结果。由此可知，外部电极14也可被折回到侧面S1、S2。另外，本申请发明者将外部电极14向端面S3、S4折回100μm来进行了同样的实验，而声压成为43dB。因此，优选外部电极14不向端面S3、S4折回。以下说明理由。

如果向侧面S1、S2折回外部电极14，则在侧面S1、S2形成嵌条，侧面S1、S2被固定于电路基板。另一方面，如果向端面S3、S4折回外部电极14，则在端面S3、S4形成嵌条，端面S3、S4被固定于电路基板。在此，侧面S1、S2的间隔小于端面S3、S4的间隔。因而，侧面S1、S2被固定的情形较之于端面S3、S4被固定的情形，样本难以弯曲。其结果，侧面S1、S2被固定的情形较之于端面S3、S4被固定的情形，抑制了样本在z轴方向上振动。

另外，优选e-b为20μm以上。

产业上的可利用性

如以上，本发明在电子部件中是有用的，尤其是在如下的方面优越，即：能够在抑制电容器的电容值的降低的同时降低“振鸣”。

符号说明

L1、L2 直线状部

S1、S2 侧面

S3、S4 端面

S5 上表面

S6 下面

10、10a、10b 电子部件

12 层叠体

14a、14b 外部电极

16 电介质层

18a、18b 电容器导体

22a、22b 引出部

26a、26b 露出部

Claims (5)

1.一种电子部件，其特征在于，具备：

层叠体，其是层叠多个电介质层而构成的层叠体，并具有连结该多个电介质层的外缘而形成的安装面；

第1电容器导体以及第2电容器导体，其是被设置在所述电介质层上、且通过与所述电介质层一起层叠而相互对置的第1电容器导体以及第2电容器导体，各自在外缘分别具有与所述安装面平行的第1直线状部以及第2直线状部，且分别具有从该第1直线状部以及该第2直线状部的各个直线状部引出至该安装面的第1引出部以及第2引出部；和

第1外部电极以及第2外部电极，其是被设置在所述安装面、且未被设置在与该安装面邻接的连结所述多个电介质层的外缘而形成的端面上的第1外部电极以及第2外部电极，各自分别覆盖所述第1引出部以及所述第2引出部在该安装面所露出的部分，

在所述第1直线状部中，当从所述安装面的法线方向俯视时在与所述第2外部电极重叠的部分设有向远离该安装面的方向凹陷的第1凹部。

2.根据权利要求1所述的电子部件，其特征在于，

在所述第2直线状部中，当从所述第1引出部被引出的方向俯视时，在与所述第1外部电极重叠的部分设有向远离所述安装面的方向凹陷的第2凹部。

3.根据权利要求1或2所述的电子部件，其特征在于，

从所述安装面到所述第1凹部的底部为止的距离除以所述第1外部电极与所述第2外部电极之间的间隔而得到的值为0.10以上。

4.根据权利要求1或2所述的电子部件，其特征在于，

从所述安装面到所述第1凹部的底部为止的距离减去从该安装面到所述第1直线状部的该第1凹部以外的部分为止的距离为20μm以上。

5.根据权利要求3所述的电子部件，其特征在于，

从所述安装面到所述第1凹部的底部为止的距离减去从该安装面到所述第1直线状部的该第1凹部以外的部分为止的距离为20μm以上。