CN104282420B - 电子部件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子部件，该电子部件能够抑制在层叠体产生裂纹、缺口。该电子部件(10)的特征在于：具备呈长方体状的层叠体(12)以及外部电极(14a、14b)，该层叠体(12)由多个绝缘体层(16)层叠而成，具有位于与层叠方向正交的第1方向的上表面(S1)及底面(S2)，该外部电极(14a、14b)由Ni镀膜(50)以及设置在该Ni镀膜(50)上的Sn镀膜(52)构成，不设置在上表面(S1)而设置在底面(S2)，Ni镀膜(50)的厚度(T1)与Sn镀膜(52)的厚度(T2)之和为11.6μm以上，Ni镀膜(50)的厚度(T1)为Sn镀膜(52)的厚度(T2)的1.37倍以上。
Description
技术领域
本发明涉及电子部件，例如涉及多个绝缘体层层叠而成的电子部件。
背景技术
作为与以往的电子部件相关的发明，例如已知有专利文献1所记载的电子部件。图12是专利文献1记载的电子部件510的外观透视图。在图12中，将层叠方向定义为y轴方向。当从y轴方向俯视时，将电子部件510的长边延伸方向定义为x轴方向，将电子部件的短边延伸方向定义为z轴方向。
电子部件510例如是层叠片式电感，具备层叠体512及外部电极514a、514b。层叠体512由长方形形状的多个绝缘体层沿y轴方向层叠而构成，呈长方体状。因此，层叠体512的位于x轴方向两侧的端面、位于z轴方向上侧的上表面及位于z轴方向负方向侧的底面是绝缘体层的外线连接而形成的面。
另外，外部电极514a跨越层叠体512的z轴方向的负方向侧的底面及x轴方向的负方向侧的端面而设置。外部电极514b跨越层叠体512的z轴方向的负方向侧的底面及x轴方向的正方向侧的端面而设置。
然而，在专利文献1记载的电子部件510中，在向电路基板安装电子部件510时，有可能在层叠体512产生裂纹、缺口。更详细地说，在制造电子部件510时，在层叠多个大尺寸的陶瓷生片而制作了母层叠体之后，将该母层叠体剪裁成多个层叠体512。因此，层叠体512的端面、上表面及底面是通过剪裁母层叠体而形成的面。因此，根据母层叠体的剪裁精度，有可能上表面与底面之间的关系稍微偏移平行关系。
这里，在层叠体512的底面设置有外部电极514a、514b。另一方面，在安装电子部件510时，层叠体512的上表面由吸嘴吸引并向基板进行安装。因此，若上表面与底面之间的关系偏移平行关系，则当吸嘴与层叠体512的上表面接触时，层叠体512的上表面的一部分被吸嘴按压。其结果，有可能在层叠体512的上表面产生裂纹、缺口。另外，若层叠体512的上表面的一部分被吸嘴按压从而层叠体512倾斜，则层叠体512的底面与安装电子部件510的电路基板上的地电极紧密接触。其结果，有可能在层叠体512的底面产生裂纹、缺口。
专利文献1：日本特开2012－79870号公报
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够抑制在层叠体产生裂纹、缺口的电子部件。
本发明的一个方式所涉及的电子部件的特征在于，具备呈长方体状的层叠体以及第1外部电极及第2外部电极，该层叠体由多个绝缘体层层叠而成，并且具有位于与层叠方向正交的第1方向的上表面及安装面，该第1外部电极以及第2外部电极由Ni镀膜以及设置在该Ni镀膜上的Sn镀膜构成，不设置在上述上表面而设置在上述安装面，上述Ni镀膜的厚度与上述Sn镀膜的厚度之和为11.6μm以上，上述Ni镀膜的厚度为上述Sn镀膜的厚度的1.37倍以上。
根据本发明，能够抑制在层叠体产生裂纹、缺口。
附图说明
图1是一个实施方式所涉及的电子部件的外观透视图。
图2是图1的电子部件的A-A剖面结构图。
图3是图1的电子部件的分解立体图。
图4是电子部件制造时的俯视图。
图5是电子部件制造时的俯视图。
图6是电子部件制造时的俯视图。
图7是电子部件制造时的俯视图。
图8是电子部件制造时的俯视图。
图9是电子部件制造时的俯视图。
图10是表示用安装机将电子部件通过管嘴向基板进行安装的样子的图。
图11是图10的管嘴的B-B剖面结构图。
图12是专利文献1所记载的电子部件的外观透视图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式所涉及的电子部件进行说明。
(电子部件的结构)
以下，参照附图对一个实施方式所涉及的电子部件的结构进行说明。图1是一个实施方式所涉及的电子部件10的外观透视图。图2是图1的电子部件10的A-A剖面结构图。图3是图1的电子部件10的分解立体图。在以下，将电子部件10的层叠方向定义为y轴方向。另外，当从y轴方向俯视时，将电子部件10的长边延伸的方向定义为x轴方向，将电子部件10的短边延伸的方向定义为z轴方向。
如图1至图3所示，电子部件10具备层叠体12、外部电极14a、14b及线圈L(在图1及图2中未图示)。
如图3所示，层叠体12由多个绝缘体层16a～16l按照从y轴方向负方向侧向正方向侧依次排列的方式层叠而构成，呈长方体状。因此，层叠体12具有上表面S1、底面S2、端面S3、S4以及侧面S5、S6。上表面S1是层叠体12的位于z轴方向正方向侧的面。底面S2是层叠体12的位于z轴方向负方向侧的面，是在将电子部件10向电路基板进行安装时与该电路基板对置的安装面。上表面S1及底面S2分别由绝缘体层16的z轴方向正方向侧的长边(外缘)及负方向侧的长边(外缘)连接而构成。端面S3、S4分别是层叠体12的位于x轴方向负方向侧及正方向侧的面。端面S3、S4分别由绝缘体层16的x轴方向负方向侧的短边(外缘)及正方向侧的短边(外缘)连接而构成。另外，端面S3、S4与底面S2相邻。侧面S5、S6分别是层叠体12的位于y轴方向正方向侧及负方向侧的面。
如图3所示，绝缘体层16呈长方形形状，例如由以硼硅酸玻璃为主要成分的绝缘材料形成。在以下，将绝缘体层16的y轴方向正方向侧的面称为表面，将绝缘体层16的y轴方向负方向侧的面称为背面。
线圈L由线圈导体层18a～18f及通路孔导体v1～v6构成，当从y轴方向正方向侧俯视时，呈一边沿顺时针旋转一边从y轴方向负方向侧向正方向侧行进的螺旋状。线圈导体层18a～18f设置在绝缘体层16d～16i的表面上，当从y轴方向俯视时相互重叠而形成为环状轨道。线圈导体层18a～18f呈轨道的一部分被切口的形状。线圈导体层18例如用以Ag为主要成分的导电性材料制作。在以下，将线圈导体层18的顺时针方向上游侧的端部称为“上游端”，将线圈导体层18的顺时针方向下游侧的端部称为“下游端”。
通路孔导体v1～v6分别沿y轴方向贯通绝缘体层16e～16i。通路孔导体v1将线圈导体层18a的下游端与线圈导体层18b的上游端连接。通路孔导体v2将线圈导体层18b的下游端与线圈导体层18c的上游端连接。通路孔导体v3将线圈导体层18c的下游端与线圈导体层18d的上游端连接。通路孔导体v4将线圈导体层18c的下游端与线圈导体层18d的上游端。通路孔导体v5将线圈导体层18d的下游端与线圈导体层18e的上游端连接。通路孔导体v6将线圈导体层18e的下游端与线圈导体层18f的上游端连接。通路孔导体v1～v6例如由以Ag为主要成分的导电性材料制作。
如图1所示，外部电极14a埋入通过绝缘体层16a～16l的外缘相连接而形成的层叠体12的底面S2及端面S3，并且跨越底面S2及端面S3而设置。即，当从y轴方向俯视时，外部电极14a呈L字型。但是，外部电极14a不设置在上表面S1。如图3所示，外部电极14a由外部导体层25a～25f层叠构成。
如图3所示，外部导体层25a～25f沿y轴方向贯通并层叠绝缘体层16d～16i，由此电连接。外部导体层25a～25f呈L字型，当从y轴方向俯视时，设置在绝缘体层16d～16i的x轴方向负方向侧的短边及z轴方向负方向侧的长边交叉的角部。另外，外部导体层25a与线圈导体层18a的上游端连接。
另外，如图2及图3所示，为了在安装时获得良好的焊接连接性，对外部导体层25a～25f中从层叠体12向外部露出的部分实施镀Ni及镀Sn。即，外部电极14a在外部导体层25a～25f中从端面S3及底面S2向外部露出的部分还包括Ni镀膜50及设置在该Ni镀膜50上的Sn镀膜52。Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2之和为11.6μm以上17.7μm以下。另外，Ni镀膜50的厚度T1为Sn镀膜52的厚度T2的1.37倍以上2.54倍以下。
如图1所示，外部电极14b埋入通过绝缘体层16a～16l的外缘相连接而形成的层叠体12的底面S2及端面S4，跨越底面S2及端面S4而设置。即，当从y轴方向俯视时，外部电极14b呈L字型。但是，外部电极14b不设置在上表面S1。如图3所示，外部电极14b由外部导体层35a～35f层叠构成。
如图3所示，外部导体层35a～35f沿y轴方向贯通并层叠绝缘体层16d～16i，由此电连接。外部导体层35a～35f呈L字型，当从y轴方向俯视时，设置在绝缘体层16d～16i的x轴方向正方向侧的短边及z轴方向负方向侧的长边交叉的角部。另外，外部导体层35f与线圈导体层18f的下游端连接。
另外，如图2所示，为了在安装时获得良好的焊接连接性，对外部导体层35a～35f中从层叠体12向外部露出的部分实施镀Ni及镀Sn。即，外部电极14b在外部导体层35a～35f中从端面S4及底面S2向外部露出的部分还包括Ni镀膜50及设置在该Ni镀膜50上的Sn镀膜52。Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2之和为11.6μm以上17.7μm以下。另外，Ni镀膜50的厚度T1为Sn镀膜52的厚度T2的1.37倍以上2.54倍以下。
这里，在外部电极14a、14b的y轴方向的两侧分别层叠有绝缘体层16a～16c、16j～16l。由此，外部电极14a、14b不向侧面S5、S6露出。
(电子部件的制造方法)
以下，参照附图对本实施方式所涉及的电子部件10的制造方法进行说明。图4至图9是电子部件10制造时的俯视图。
首先，如图4所示，反复进行通过丝网印刷涂敷以硼硅酸玻璃为主要成分的绝缘膏，从而形成绝缘膏层116a～116d。该绝缘膏层116a～116d是应形成作为比线圈L靠外侧的外层用绝缘体层的绝缘体层16a～16d的膏层。
接下来，如图5所示，通过光刻工序来形成线圈导体层18a及外部导体层25a、35a。具体而言，通过丝网印刷涂敷以Ag为主要金属成分的感光性导电膏，从而在绝缘膏层116d上形成导电膏层。然后，隔着光掩模对导电膏层照射紫外线等，并用碱性溶液等进行显影。由此，在绝缘膏层116d上形成外部导体层25a、35a及线圈导体层18a。
接下来，如图6所示，通过光刻工序，形成设置有开口h1及通路孔H1的绝缘膏层116e。具体而言，通过丝网印刷涂敷感光性绝缘膏，从而在绝缘膏层116d上形成绝缘膏层。然后，隔着光掩模对绝缘膏层照射紫外线等，并用碱性溶液等进行显影。绝缘膏层116e是应形成绝缘体层16e的膏层。开口h1是2个外部导体层25b、35b连接后的十字型的孔。
接下来，如图7所示，通过光刻工序，形成线圈导体层18b、外部导体层25a、35a及通路孔导体v1。具体而言，通过丝网印刷涂敷以Ag为主要金属成分的感光性导电膏，从而在绝缘膏层116e上、开口h1及通路孔H1内形成导电膏层。然后，隔着光掩模对导电膏层照射紫外线等，并用碱性溶液等进行显影。由此，外部导体层25b、35b形成在开口h1内，通路孔导体v1形成通路孔H1内，线圈导体层18b形成在绝缘膏层116e上。
这之后，通过反复进行与图6及图7所示的工序相同的工序，从而形成绝缘膏层116f～116i、线圈导体层18c～18f、外部导体层25c～25f、35c～35f及通路孔导体v2～v6。由此，如图8所示，在绝缘膏层116i上形成线圈导体层18f及外部导体层25f、35f。
接下来，如图9所示，反复进行通过丝网印刷涂敷绝缘膏，来形成绝缘膏层116j～116l。该绝缘膏层116j～116l是应形成作为比线圈L靠外侧的外层用绝缘体层的绝缘体层16j～16l的膏层。经由以上的工序，得到母层叠体112。
接下来，通过剪裁等将母层叠体112切割成多个未烧结的层叠体12。在母层叠体112的剪裁工序中，在通过剪裁而形成的剪裁面中使外部电极14a、14b从层叠体12露出。
接下来，以规定条件对未烧结的层叠体12进行烧结，得到层叠体12。然后，对层叠体12实施滚筒抛光。
最后，对外部电极14a、14b从层叠体12露出的部分，在实施镀Ni之后，实施镀Sn。这时，按照Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2之和成为11.6μm以上17.7μm以下且Ni镀膜50的厚度T1成为Sn镀膜52的厚度T2的1.37倍以上2.54倍以下的方式实施镀Ni及镀Sn。经由以上的工序，电子部件10完成。
(效果)
根据本实施方式所涉及的电子部件10，能够抑制在层叠体12产生裂纹、缺口。更详细地说，在电子部件10中，Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2之和成为11.6μm以上17.7μm以下且Ni镀膜50的厚度T1成为Sn镀膜52的厚度T2的1.37倍以上2.54倍以下。这样，根据以下说明的实验，本申请发明者发现通过设定外部电极14a、14b的Ni镀膜50厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2，能够抑制在层叠体12产生裂纹、缺口。图10是表示用安装机通过管嘴200向基板安装电子部件10的样子的图。图11是图10的管嘴200的B-B剖面结构图。
首先，本申请发明者分别制作200个电子部件10的第1样品至第5样品。以下，记载第1样品至第5样品的条件。
第1样品至第5样品的大小(纵×横×高)：0.4mm×0.2mm×0.2mm
第1样品的Ni镀膜50的厚度T1：6.7μm
第1样品的Sn镀膜52的厚度T2：4.9μm
第2样品的Ni镀膜50的厚度T1：7.4μm
第2样品的Sn镀膜52的厚度T2：4.8μm
第3样品的Ni镀膜50的厚度T1：12.7μm
第3样品的Sn镀膜52的厚度T2：5.0μm
第4样品的Ni镀膜50的厚度T1：4.6μm
第4样品的Sn镀膜52的厚度T2：4.6μm
第5样品的Ni镀膜50的厚度T1：4.4μm
第5样品的Sn镀膜52的厚度T2：4.2μm
Ni镀膜50的厚度T1及Sn镀膜52的厚度T2的测定通过以下说明的方法进行了测定。具体而言，对第1样品至第5样品进行研磨直至y轴方向的厚度变成一半，并使剖面露出。然后，在第1样品至第5样品的外部电极14a、14b的剖面，测定了位于底面S2上的部分的x轴方向中央的Ni镀膜50的厚度T1及Sn镀膜52的厚度T2。
本申请发明者如图10所示那样用安装机通过管嘴200向基板安装了第1样品至第5样品。这时，将从管嘴200对上表面S1施加的应力(冲击负荷)的强度设为13N及22N。另外，管嘴200的前端的形状如图11所示呈椭圆形。然后，本申请发明者对在吸附中产生了裂纹及缺口的第1样品至第5样品的数量进行了评价。表1是表示实验结果的表。
【表1】
【表1】
| 负荷(N) | 13 | 22 |
| 第1样品 | 0/200 | 1/200 |
| 第2样品 | 1/200 | 2/200 |
| 第3样品 | - | 0/200 |
| 第4样品 | 5/200 | 6/200 |
| 第5样品 | 3/200 | 9/200 |
根据表1，在第1样品至第3样品中，200个中仅0个～2个左右的样品产生了裂纹或缺口。另一方面，在第4样品及第5样品中，200个中5个以上的样品产生了裂纹或缺口。因此，可知：在第1样品至第3样品中裂纹或缺口的产生被抑制，在第4样品及第5样品中裂纹或缺口的产生没有被充分地抑制。
这里，在第1样品中，Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2之和为11.6μm，Ni镀膜50的厚度T1为Sn镀膜52的厚度T2的1.37倍。另外，在第2样品中，Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2之和为12.2μm，Ni镀膜50的厚度T1为Sn镀膜52的厚度T2的1.54倍。另外，在第3样品中，Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2之和为17.7μm，Ni镀膜50的厚度T1为Sn镀膜52的厚度T2的2.54倍。
另一方面，在第4样品中，Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2之和为9.2μm，Ni镀膜50的厚度T1为Sn镀膜52的厚度T2的1.00倍。另外，在第5样品中，Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2之和为8.6μm，Ni镀膜50的厚度T1为Sn镀膜52的厚度T2的1.05倍。
若将第1样品至第5样品进行比较，则可知：在第1样品至第3样品中，与第4样品及第5样品相比，Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2之和较大，且Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2相比大幅度地较大。由此，认为用安装机通过管嘴200安装时的冲击被外部电极14a、14b吸收，层叠体12的裂纹或缺口的产生被抑制。根据以上的实验，可知优选Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2之和为11.6μm以上17.7μm以下且Ni镀膜50的厚度T1为Sn镀膜52的厚度T2的1.37倍以上2.54倍以下。
接下来，本申请发明者分别制作了200个电子部件10的第3样品、第6样品至第8样品。以下记载第6样品至第8样品的条件。关于第3样品的条件已经进行了说明，因而省略。
第6样品至第8样品的大小(纵×横×高)：0.4mm×0.2mm×0.2mm
第6样品的Ni镀膜50的厚度T1：5.3μm
第6样品的Sn镀膜52的厚度T2：4.9μm
第7样品的Ni镀膜50的厚度T1：4.9μm
第7样品的Sn镀膜52的厚度T2：8.9μm
第8样品的Ni镀膜50的厚度T1：5.3μm
第8样品的Sn镀膜52的厚度T2：13.5μm
本申请发明者如图10所示那样用安装机通过管嘴200向基板安装了第3样品、第6样品至第8样品。这时，将从管嘴200对上表面S1施加的应力(冲击负荷)的强度设为22N。然后，本申请发明者对在向基板的安装中产生了裂纹及缺口的第3样品、第6样品至第8样品的数量进行了评价。表2是表示实验结果的表。
【表2】
【表2】
| 负荷(N) | 22 |
| 第3样品 | 0/200 |
| 第6样品 | 17/200 |
| 第7样品 | 2/200 |
| 第8样品 | 3/200 |
根据表2，在Ni镀膜50的厚度T1与Sn镀膜52的厚度T2大致相同的第6样品中，200个中17个样品产生了裂纹或缺口。另外，在Sn镀膜52的厚度T2比Ni镀膜50的厚度T1大幅度大的第7样品及第8样品中，产生了裂纹或缺口的样品的数量减少到200个中2个～3个。
相对于此，在Ni镀膜50的厚度T1比Sn镀膜52的厚度T2大幅度大的第3样品中，产生了裂纹或缺口的样品的数量不存在。以上，根据本实验，可知：相比于增大Sn镀膜52的厚度T2，增大Ni镀膜50的厚度T1更能有效地抑制在层叠体12产生裂纹或缺口。
(其他实施方式)
本发明所涉及的电子部件并不局限于电子部件10，在其要旨范围内能够进行变更。更详细地说，虽然设电子部件10内置有线圈L，当也可以内置线圈以外的电路元件(例如电容)等。
其中，在层叠体12的剪裁工序中，根据制造偏差，存在上表面S1与底面S2稍微偏移平行关系的情况。因此，在电子部件10中，也可以上表面S1与底面S2不平行。
产业上的可利用性
如以上所述，本发明对电子部件有用，尤其在能够抑制在层叠体产生裂纹、缺口方面优良。
附图标记说明：S1…上表面；S2…底面；S3、S4…端面；S5、S6…侧面；10…电子部件；12…层叠体；14a、14b…外部电极；16a～16l…绝缘体层。
Claims (9)
1.一种电子部件，其特征在于，具备：
长方体状的层叠体，所述层叠体由多个绝缘体层层叠而成，具有位于与层叠方向正交的第1方向的上表面及安装面；以及
第1外部电极及第2外部电极，所述第1外部电极及所述第2外部电极由Ni镀膜和设置在该Ni镀膜上的Sn镀膜构成，不是设置在所述上表面而是设置在所述安装面，
所述Ni镀膜的厚度与所述Sn镀膜的厚度之和为12.2μm以上，
所述Ni镀膜的厚度为所述Sn镀膜的厚度的1.37倍以上，
所述第1外部电极及所述第2外部电极分别由沿层叠方向贯通多个所述绝缘体层的多个外部导体层层叠构成，
所述Ni镀膜设置于所述多个外部导体层从所述层叠体的表面露出的部分。
2.根据权利要求1所述电子部件，其特征在于，
所述层叠体具有位于与层叠方向及所述第1方向正交的第2方向的第1端面及第2端面，
所述第1外部电极跨越所述安装面及所述第1端面而设置，
所述第2外部电极跨越所述安装面及所述第2端面而设置。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电子部件，其特征在于，
所述Ni镀膜的厚度与所述Sn镀膜的厚度之和为17.7μm以下。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的电子部件，其特征在于，
所述Ni镀膜的厚度为所述Sn镀膜的厚度的2.54倍以下。
5.根据权利要求3所述的电子部件，其特征在于，
所述Ni镀膜的厚度为所述Sn镀膜的厚度的2.54倍以下。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的电子部件，其特征在于，
所述上表面与所述安装面不平行。
7.根据权利要求3所述的电子部件，其特征在于，
所述上表面与所述安装面不平行。
8.根据权利要求4所述的电子部件，其特征在于，
所述上表面与所述安装面不平行。
9.根据权利要求5所述的电子部件，其特征在于，
所述上表面与所述安装面不平行。
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