CN103650082B - 电子部件 - Google Patents

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Abstract

层叠陶瓷电容器(20)为层叠有规定层的平板状内部电极的构造。内插器(30)具备较层叠陶瓷电容器(20)的外形宽的基板(31)。在基板(31)的第1主面形成有用于安装层叠陶瓷电容器(20)的第1安装用电极(321、331)，在第2主面形成有用于向外部电路基板(90)连接的第1外部连接用电极(322、332)。在内插器(30)的侧面形成有凹部(310A、310B)，在凹部(310A、310B)的壁面形成有连接导体(343A、343B)。连接导体(343A、343B)形成于与内插器(30)的侧面相距规定距离的位置。

Description

电子部件
技术领域
本发明涉及包括层叠陶瓷电容器、及在将该层叠陶瓷电容器安装于电路基板时使用的内插器(interposer)的电子部件。
背景技术
目前，芯片部件、特别是小型的层叠陶瓷电容器较多地被利用于移动电话等移动体终端设备中。层叠陶瓷电容器包含作为电容器而发挥作用的矩形状的部件主体、及形成在该部件主体的相对置的两端处的外部电极。
以往，一般而言，如专利文献1所示，层叠陶瓷电容器通过将外部电极直接载置于移动体终端的电路基板的安装用焊盘上并利用焊料等的接合剂将安装用焊盘与外部电极接合，从而在物理上与电路基板电连接。
然而，层叠陶瓷电容器有时会因施加于该层叠陶瓷电容器的电压的变化而产生机械变形。若产生该变形，则变形就会传达至电路基板，使电路基板振动。若电路基板产生振动，则有时会产生人耳能听到的振动声音。
作为解决上述问题的构成，例如在专利文献2中记载有不将层叠陶瓷电容器直接安装于安装用焊盘的情况。在专利文献2中使用包含绝缘性基板的内插器。在使用内插器的情况下，将层叠陶瓷电容器接合于内插器的上表面电极，并将该内插器的下表面电极接合于电路基板的安装用电极。上表面电极与下表面电极是通过贯通内插器的通孔而被导通。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平8-55752号公报
专利文献2：日本专利特开2004-134430号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在上述专利文献2的构成中，使用内插器中的下表面电极的排列方向与上表面电极的排列方向交叉、即层叠陶瓷电容器的外部电极的排列方向与内插器的向电路基板的安装电极的排列方向交叉的特殊构造。因此，在将层叠陶瓷电容器直接向电路基板安装而产生振动声音的情况下，在如专利文献2那样使用了内插器时，需要变更焊盘图案等。这样的焊盘图案的变更在要求高密度安装的目前的电路基板中较为困难。因此，期待可更容易地进行构造设计及安装。
此外，本发明者获得如下见解：在将内插器向电路基板安装时所涂敷的焊料湿润爬升至层叠陶瓷电容器，且层叠陶瓷电容器的振动经由焊料而传达至电路基板，从而因层叠陶瓷电容器的振动而引起的不良扩展。因此，本发明者发现如下构成：使所涂敷的焊料向层叠陶瓷电容器的湿润爬升量减少，从而使振动不易向电路基板传达。
因此，本发明的目的在于实现一种构造设计及安装较为容易、且具有与以往普通的安装构造同等的安装强度及电气特性的电子部件。
用于解决技术问题的技术手段
本发明所涉及的电子部件的特征在于具备：长方体形状的基板，其包含平行的表面背面及与该表面背面正交的四个侧面；第1表面电极，其设置于该基板的表面中的一个侧面附近；第2表面电极，其设置于上述基板的表面中的与上述一个侧面平行的侧面附近；第1背面电极，其与上述第1表面电极对置，且设置于上述基板的背面；第2背面电极，其与上述第2表面电极对置，且设置于上述基板的背面；长方体形状的芯片部件，其安装于上述表面，且具有与上述第1表面电极连接的第1外部电极、以及与上述第2表面电极连接的第2外部电极；第1沟槽部，其形成于上述四个侧面中的任一个侧面、或两个侧面所成的角部，且至少一部分位于上述第1表面电极与上述第1背面电极之间，且沿着上述表面背面的法线方向而形成；第2沟槽部，其形成于上述四个侧面中的任一个侧面、或两个侧面所成的角部，且至少一部分位于上述第2表面电极与上述第2背面电极之间，且沿着上述表面背面的法线方向而形成；第1连接导体，其设置于上述第1沟槽部的壁面，且将上述第1表面电极与上述第1背面电极导通；以及第2连接导体，其设置于上述第2沟槽部的壁面，且将上述第2表面电极与上述第2背面电极导通；上述第1表面电极及上述第1连接导体与形成有上述第1沟槽部的侧面或形成角部的两个侧面相间隔地设置；上述第2表面电极及上述第2连接导体与形成有上述第2沟槽部的侧面或形成角部的两个侧面相间隔地设置。
在该构成中，通过在基板的侧面、或两个侧面所成的角部形成沟槽部，从而在例如通过焊料等的接合剂而将电子部件安装于电路基板的情况下，接合剂逸出至沟槽部的量增多，因而可抑制接合剂向表面电极湿润爬升的量。其结果，在芯片部件因施加电压的变化而产生变形的情况下，可使接合剂难以附着于产生该变形的区域。
此外，因将表面电极及连接导体与形成有沟槽部的基板的侧面空出规定距离地设置，故在涂敷焊料等的接合剂时，可防止焊料自基板的侧面侧湿润爬升至表面侧。通过使湿润爬升的焊料的量减少，从而可使芯片部件的振动不易经由基板而向搭载电子部件的电路基板传达。进而，因将连接导体与基板侧面空出距离地设置，故可在制造时的切割工序中切割基板侧面时，防止在连接导体部分产生毛边。由此，可抑制因接合剂而引起的接合障碍、或电气特性的劣化等。
在本发明所涉及的电子部件中，也可为如下构成：上述第1表面电极及上述第2表面电极为矩形状，上述第1表面电极及上述第2表面电极使长边方向与上述基板的长边方向正交地设置于上述基板的表面，上述第1沟槽部及第2沟槽部分别形成于与上述基板的长边方向正交的侧面。
在该构成中，在与基板的长边方向正交的侧面形成有沟槽部。由此，即便焊料湿润爬升至芯片部件，也可防止焊料附着于因施加电压的变化而导致的芯片部件的变形较大的区域。
在本发明所涉及的电子部件中，也可为如下构成：上述第1沟槽部及第2沟槽部形成于与上述基板的长边方向正交的方向的大致中央。
在该构成中，因沟槽部形成于侧面的大致中央部，故可使接合剂容易逸出至沟槽部，其结果可抑制接合剂向表面电极湿润爬升的量。
在本发明所涉及的电子部件中，也可为如下构成：上述芯片部件为具备交替地层叠有多个陶瓷层与内部电极、且形成有上述第1外部电极及第2外部电极的陶瓷层叠体的层叠陶瓷电容器，上述层叠陶瓷电容器安装成上述基板的表面与上述内部电极平行。
在该构成中，通过限制层叠陶瓷电容器进行安装的方向，从而可防止包含焊料等的接合剂附着于因施加电压的变化而导致的层叠陶瓷电容器的变形较大的区域。此外，由于为使用长方体形状的基板且在该基板上安装层叠陶瓷电容器的构造，故构造设计及安装较为容易，且可实现与以往普通的安装构造同等的安装强度及电气特性。
发明效果
只要使用本发明所示的电子部件并将层叠陶瓷电容器向电路基板安装，则可减少形成连接导体的金属镀敷的量、及焊料的涂敷量，并且可抑制安装时的因接合剂而引起的接合障碍、或电气特性的劣化等。此外，通过使焊料向芯片部件(层叠陶瓷电容器)的湿润爬升量减少，从而可使芯片部件的振动不易经由基板而向搭载电子部件的电路基板传达。可使构造简单且小型化，因而向电路基板的安装构造变得容易。进而，也可确保与以往普通的安装构造同等的安装强度及电气特性。
附图说明
图1是实施方式所涉及的电子部件的外观立体图及安装状态立体图。
图2是实施方式所涉及的电子部件的四面图。
图3是表示实施方式所涉及的电子部件的安装状态的第1侧视图及第2侧视图。
图4是表示其他例的电子部件的顶视图。
具体实施方式
参照图对本发明的实施方式所涉及的电子部件进行说明。图1(A)是实施方式所涉及的电子部件10的外观立体图，图1(B)是电子部件10的安装状态立体图。图2是实施方式所涉及的电子部件10的四面图，图2(A)是俯视图，图2(B)是第1(长边面侧)侧视图，图2(C)是第2(短边面侧)侧视图，图2(D)是后视图。图3是表示实施方式所涉及的电子部件10的安装状态的第1侧视图及第2侧视图。
电子部件10包括层叠陶瓷电容器(芯片部件)20及内插器30。
层叠陶瓷电容器20包括由平板状构成的多个内部电极(未图示)隔着电介质层而层叠规定个数所成的长方体状的陶瓷层叠体21。在陶瓷层叠体21的长边方向的两端，分别形成有与不同的内部电极连接的第1外部电极221及第2外部电极222。该内部电极既可以层叠在与基板31的平板面即第1主面及第2主面正交的方向(法线方向)，也可以层叠在与法线方向正交的平面方向。
第1外部电极221及第2外部电极222不仅形成于长边方向的两端面，而且还形成为自该长边方向的两端面扩展至短边方向(与长边方向正交的方向)的两端面、顶面及底面。对于第1外部电极221及第2外部电极222，考虑到耐腐蚀性及导电性而实施规定的金属镀敷。
如此形成的层叠陶瓷电容器20例如以长度(长边方向)×宽度(短边方向)为3.2mm×1.6mm、2.0mm×1.25mm、1.6mm×0.8mm、1.0mm×0.5mm、0.6mm×0.3mm等的尺寸形成。
内插器30包括基板31。基板31通过例如具有0.5mm左右～1.0mm左右的厚度的绝缘性树脂而形成。基板31自法线方向观察，形成为与层叠陶瓷电容器20相似的大致矩形状。
基板31自法线方向观察，形成为长边方向及短边方向均大于层叠陶瓷电容器20。例如，以相对于层叠陶瓷电容器20的长度及宽度以规定比例伸出那样的大小、或以相对于层叠陶瓷电容器20的外周伸出规定长度的形状形成。
在基板31的长边方向的两端，以于短边方向的大致中央位置自法线方向观察形成有具有规定直径的圆弧的方式，分别形成有在基板31的厚度方向上贯通的凹部(第1沟槽部)310A及凹部(第2沟槽部)310B。
凹部310A以层叠陶瓷电容器20的第1外部电极221圆弧的中间部所进入的形状形成。换言之，自法线方向观察，各凹部310A形成为圆弧的中间部与层叠陶瓷电容器20重叠。此外，各凹部310B也同样以层叠陶瓷电容器20的第2外部电极222圆弧的中间部所进入的形状形成。由此，层叠陶瓷电容器20安装成第1外部电极221及第2外部电极222分别与凹部310A、310B的中间部重叠。
在基板31的第1主面(表面)，形成有第1安装用电极(第1表面电极)321及第2安装用电极(第2表面电极)331。第1安装用电极321与第2安装用电极331和与基板31的长边方向对置的侧面空出规定间隔地形成。第1安装用电极321与第2安装用电极331自长边方向的侧面形成至朝向长边方向的中央方向的规定长度的位置。此外，第1安装用电极321与第2安装用电极331分别自基板31的短边方向的对置的端部空出规定间隔地形成。
再者，第1安装用电极321及第2安装用电极331的形状只要根据层叠陶瓷电容器20的外部电极的形状适当设定即可。只要如此方式，则可在将层叠陶瓷电容器20安装于内插器30时，获得所谓的自动对准效果，从而可将层叠陶瓷电容器20安装在内插器30上的所期望的位置。而且，通过此效果，更加可靠地获得防止自外部电路基板90的焊料的湿润爬升效果。
在基板31的第2主面(背面)，形成有第1外部连接用电极(第1背面电极)322及第2外部连接用电极(第2背面电极)332。第1外部连接用电极322形成为与第1安装用电极321对置。第2外部连接用电极332形成为与第2安装用电极331对置。第1外部连接用电极322及第2外部连接用电极332以沿着短边方向而两端的规定长度成为非形成部的形状形成。再者，第1外部连接用电极322及第2外部连接用电极332的形状只要根据安装有该电子部件10的外部电路基板90的安装用焊盘901的形状适当设定即可。
在基板31的形成凹部310A、310B的于俯视时成为圆弧状的侧壁面，形成有连接导体343A、343B。通过连接导体343A，而第1安装用电极321与第1外部连接用电极322导通，通过连接导体343B，而第2安装用电极331与第2外部连接用电极332导通。
该连接导体343A、343B并非形成于凹部310A、310B的整个壁面，而是形成于壁面的一部分。更具体而言，如上所述，第1安装用电极321和第2安装用电极331与形成有凹部310A、310B的基板31的侧面空出规定距离地设置。连接导体343A、343B与第1安装用电极321及第2安装用电极331同样地与基板31的侧面空出规定距离地设置。此时，连接导体343A、343B优选不向第1安装用电极321及第2安装用电极331的外侧突出。
如此，通过将第1安装用电极321及第2安装用电极331等与基板31的侧面相间隔地设置，从而可防止焊料经由第1安装用电极321及第2安装用电极331而湿润爬升至层叠陶瓷电容器20的侧面。由此，可防止包含焊料等的接合剂400附着于因施加电压的变化而导致的层叠陶瓷电容器20的变形产生的区域。
此外，在连接导体343形成于凹部310的整个壁面的情况下，当制造内插器30时，在切割基板31的侧面的工序中，因连接导体343也被切割，故在连接导体343产生毛边，但通过与侧面空出规定距离地形成连接导体343，从而防止毛边的产生。由此，可抑制因所产生的毛边而使形成于凹部310的连接导体343中的电气特性劣化、或使接合剂400的接合强度降低的顾虑。
层叠陶瓷电容器20的第1外部电极221被安装在内插器30的第1安装用电极321上。层叠陶瓷电容器20的第2外部电极222被安装在内插器30的第2安装用电极331上。此时，第1外部电极221与第1安装用电极321的接合、及第2外部电极222与第2安装用电极331的接合，是在第1外部电极221与第2外部电极222的安装面侧，通过第1外部电极221与第2外部电极222的金属镀敷(例如镀锡)的再熔化而实现的。由此，在第1外部电极221与第1安装用电极321之间形成有接合层41而被机械地电连接，在第2外部电极222与第2安装用电极331之间形成有接合层41而被机械地电连接。
再者，若对第1安装用电极321及第2安装用电极331预先进行与外部电极相同的金属镀敷，则也包含第1安装用电极321及第2安装用电极331的金属镀敷地连接。此外，层叠陶瓷电容器20与内插器30的接合也可不使用第1、第2外部电极221、222的金属镀敷或内插器30的金属镀敷而通过接合剂(例如焊料)来进行。
如此形成的电子部件10如图1(B)及图3所示那样向外部电路基板90安装。此时，安装成第1外部连接用电极322及第2外部连接用电极332连接于外部电路基板90的各安装用焊盘901。对于第1外部连接用电极322及第2外部连接用电极332与各安装用焊盘901的连接而使用接合剂(例如焊料)400。
在利用此种接合剂400的接合中，以焊缝(fillet)至少自外部电路基板90的安装用焊盘901形成至内插器30的凹部310的连接导体343的方式进行接合。通过如此地形成焊缝，从而可防止电子部件10的安装时的浮起，或确保接合强度，或目视确认接合状态不良，故非常有效。再者，接合剂400较佳为焊料，但除焊料以外只要为具有适当的湿润性且具有导电性的接合剂，则也可使用其他材料。
认为：若进行利用此种接合剂400的接合，则在被供给的接合剂的量较多的情况下，在凹部310A、310B的连接导体343A、343B形成焊缝，而且接合剂400经由该连接导体343A、343B而上升至内插器30的上表面侧。
然而，在本实施方式的构成中，因内插器30的两端与层叠陶瓷电容器20的两端相间隔，故即便接合剂400湿润爬升至内插器30的上表面侧，也不易到达至第1、第2外部电极221、222。因此，可抑制湿润爬升至第1、第2外部电极221、222的主面(层叠陶瓷电容器20的长边方向的两端面)的接合剂400的量。
进而，包括进入至层叠陶瓷电容器20的底面侧为止的凹部310A、310B，因仅在该凹部310A、310B的一部分形成有连接导体343A、343B，故在接合剂400湿润爬升至内插器30的主面的过程中，隔着层叠陶瓷电容器20的底面，因而可进一步抑制湿润爬升至第1、第2外部电极221、222的主面的接合剂400的量。
因此，只要使用本实施方式的构成，且只要为将层叠陶瓷电容器20直接安装于外部电路基板90的安装用焊盘901的程度的接合剂400的量，则即便最大，也可限制为自层叠陶瓷电容器20的第1、第2外部电极221、222的主面的安装面的湿润爬升量。
再者，电子部件10的具体构成等可适当设计变更，上述实施方式中记载的作用及效果只不过是列举由本发明产生的最佳的作用及效果，本发明的作用及效果并不限定于上述实施方式中所记载的作用及效果。
在上述实施方式中，凹部310形成于沿着基板31的短边方向的侧面，但也可形成于沿着长边方向的侧面(以下称为长边侧面)。图4是表示其他例的电子部件10的顶视图。图4是相当于图2(A)的图。
在图4(A)的情况下，第1安装用电极321及第2安装用电极331与长边侧面相间隔地设置。而且，在位于层叠陶瓷电容器20的第1外部电极221及第2外部电极222的底面下的长边侧面，形成有四个圆弧的中间部所进入的形状的凹部310。此外，在图4(B)的情况下，图4(A)的凹部310形成于各侧面所成的四个角部。
即便在这些情况下，也与上述实施方式同样地，因形成于各凹部310的连接导体343与基板31的侧面相间隔地设置，故可防止焊料等的接合剂的湿润爬升。
符号说明
10：电子部件，
20：层叠陶瓷电容器，
21：陶瓷层叠体，
221：第1外部电极，
222：第2外部电极，
30：内插器，
31：基板，
310：凹部，
321：第1安装用电极，
331：第2安装用电极，
322：第1外部连接用电极，
332：第2外部连接用电极，
343A：连接导体(第1连接导体)，
343B：连接导体(第2连接导体)，
90：外部电路基板，
901：安装用焊盘，
400：接合剂，
41：接合层。

Claims (4)

1.一种电子部件，其特征在于，具备：
长方体形状的基板，其包含平行的表面背面及与该表面背面正交的四个侧面；
第1表面电极，其设置于该基板的表面中的一个侧面附近；
第2表面电极，其设置于上述基板的表面中的与上述一个侧面平行的侧面附近；
第1背面电极，其与上述第1表面电极对置，且设置于上述基板的背面；
第2背面电极，其与上述第2表面电极对置，且设置于上述基板的背面；
长方体形状的芯片部件，其安装于上述表面，且具有与上述第1表面电极连接的第1外部电极、以及与上述第2表面电极连接的第2外部电极；
第1沟槽部，其形成于上述四个侧面中的任一个侧面、或两个侧面所成的角部，且至少一部分位于上述第1表面电极与上述第1背面电极之间，且沿着上述表面背面的法线方向而形成；
第2沟槽部，其形成于上述四个侧面中的任一个侧面、或两个侧面所成的角部，且至少一部分位于上述第2表面电极与上述第2背面电极之间，且沿着上述表面背面的法线方向而形成；
第1连接导体，其设置于上述第1沟槽部的壁面，且将上述第1表面电极与上述第1背面电极导通；以及
第2连接导体，其设置于上述第2沟槽部的壁面，且将上述第2表面电极与上述第2背面电极导通，
上述第1表面电极及上述第1连接导体与形成有上述第1沟槽部的侧面或形成角部的两个侧面相间隔地设置，
上述第2表面电极及上述第2连接导体与形成有上述第2沟槽部的侧面或形成角部的两个侧面相间隔地设置，
上述第1表面电极由达到上述第1沟槽部为止的形状构成，
上述第2表面电极由达到上述第2沟槽部为止的形状构成。
2.根据权利要求1所述的电子部件，其特征在于，
上述第1表面电极及上述第2表面电极为矩形状，
上述第1表面电极及上述第2表面电极使长边方向与上述基板的长边方向正交地设置于上述基板的表面，
上述第1沟槽部及第2沟槽部分别形成于与上述基板的长边方向正交的侧面。
3.根据权利要求2所述的电子部件，其特征在于，
上述第1沟槽部及第2沟槽部形成于与上述基板的长边方向正交的侧面的大致中央。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子部件，其特征在于，
上述芯片部件为具备交替地层叠有多个陶瓷层与内部电极、且形成有上述第1外部电极及第2外部电极的陶瓷层叠体的层叠陶瓷电容器，
上述层叠陶瓷电容器安装成上述基板的表面与上述内部电极平行。
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