DE10044422A1 - Elektronische Keramikkomponente - Google Patents
Elektronische KeramikkomponenteInfo
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Abstract
Eine elektronische Keramikkomponente umfaßt einen elektronischen Keramikkomponentenkörper mit zwei einander gegenüberliegenden Endflächen, Seitenflächen, die die zwei Endflächen verbinden, Anschlußelektroden, die auf jeder Endfläche gebildet sind, und Anschlußbauglieder, von denen jedes Metall aufweist und die an eine der Anschlußelektroden gelötet sind. Jede der Anschlußelektroden umfaßt eine Metallschicht, die lediglich auf der Endfläche gebildet ist, eine leitfähige Harzschicht, die auf der Metallschicht gebildet ist, wobei die leitfähige Harzschicht Metallpulver und Harz umfaßt, und einen Plattierungsfilm auf der leitfähigen Harzschicht.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektronische
Keramikkomponenten. Insbesondere bezieht sich die vorlie
gende Erfindung auf eine Verbesserung der Struktur und des
Materials eines Anschlußabschnittes einer elektronischen
Keramikkomponente, wie z. B. eines monolithischen Keramik
kondensators, die einen elektronischen Keramikkomponenten
körper aufweist (der hierin im folgenden als Komponentenkör
per bezeichnet wird).
Wenn eine elektronische Keramikkomponente, wie z. B. ein mo
nolithischer Keramikkondensator, auf einer Aluminiumplatine,
die eine Aluminiumbasis mit einer hohen Wärmedissipation und
einen Isolationsüberzug auf sich aufweist, angebracht ist,
kann die elektronische Keramikkomponente aufgrund einer gro
ßen Differenz der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwi
schen der Aluminiumplatine und dem Komponentenkörper der
elektronischen Keramikkomponente während Wärmezyklen, die
eine wiederholte Temperaturerhöhung und Temperaturverringe
rung umfassen, ohne weiteres brechen. Insbesondere weist ein
monolithischer Keramikkondensator mit hoher Kapazität, der
aus einem Pb-basierten dielektrischen Keramikmaterial zusam
mengesetzt ist und bei elektrischen Netzgeräten verwendet
wird, eine relativ niedrige Biegefestigkeit auf. Folglich
ist das oben beschriebene Problem beträchtlich.
Um dieses Problem zu lösen, wird ein Anschlußbauglied aus
Metall an eine Anschlußelektrode der elektronischen Keramik
komponente angelötet, so daß durch die Verformung oder Ver
schiebung des Anschlußbauglieds die mechanischen Spannungen
aufgrund einer thermischen Expansion und Schrumpfung einer
Platine absorbiert und nicht direkt auf den Komponentenkör
per ausgeübt werden.
Fig. 1 zeigt eine elektronische Keramikkomponente (1) mit
der obengenannten Struktur. Die elektronische Keramikkompo
nente 1 weist einen Komponentenkörper 2 und Anschlußbauglie
der 3 und 4 auf, die an den Enden des Komponentenkörpers 2
befestigt sind. Der Komponentenkörper 2 ist ein rechtwinkli
ges Parallelepiped mit zwei Endflächen 5 und 6, die jeweils
einander gegenüberliegen, und mit vier Seitenflächen 7, 8, 9
und 10, die diese zwei Endfläche 5 und 6 verbinden. An
schlußelektroden 11 und 12 sind auf den Endflächen 5 bzw. 6
gebildet. Die Anschlußelektroden 11 und 12 sind beispiels
weise durch Beschichten und Brennen einer leitfähigen Paste
gebildet, und erstrecken sich über die Kantenabschnitte der
vier Seitenflächen 7 bis 10. Die Anschlußbauglieder 3 und 4
sind Metallplatten und mit Lötmittel an den Anschlußelektro
den 11 bzw. 12 befestigt.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht an der
Seite des Anschlußbauglieds 3 der elektronischen Keramik
komponente 1, die in Fig. 1 gezeigt ist. Da die Struktur an
der Seite des Anschlußbauglieds 4 im wesentlichen mit der
des in Fig. 2 gezeigten Anschlußbauglieds 3 übereinstimmt,
basiert die folgende Beschreibung auf der in Fig. 2 gezeig
ten Seite.
Lötmittel 13 verbindet das Anschlußbauglied 3 mit der An
schlußelektrode 11. Im allgemeinen wird ein Hochtemperatur
lötmittel, wie z. B. Pb-basiertes Lötmittel, als Lötmittel 13
verwendet, so daß das Lötmittel 13 aufgrund der Wärme wäh
rend des Anlötens des Anschlußbauglieds 3 an einen leitfähi
gen Bereich auf einer Einbauplatine (nicht gezeigt in der
Zeichnung) nicht weich wird oder schmilzt, wenn die elektro
nische Keramikkomponente 1 an der Einbauplatine angebracht
wird.
Daher erfordert das Anlöten des Anschlußbauglieds 3 und der
Anschlußelektrode 11 eine relativ hohe Temperatur, wobei
folglich ein relativ starker Wärmestoß auf die Anschlußelek
trode 11 und den Komponentenkörper 2 ausgeübt wird. Der Wär
mestoß bewirkt mechanische Spannungen in der Anschlußelek
trode 11, wobei sich in einigen Fällen ein Riß 15 in dem
Komponentenkörper bilden wird, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.
Die Wahrscheinlichkeit, daß sich der Riß 15 bildet, ist bei
einem monolithischen Keramikkondensator, der das obenge
nannte Pb-basierte dielektrische Keramikmaterial verwendet,
beträchtlich.
Die mechanischen Spannungen, die den Riß 15 bewirken, beein
flussen und beeinträchtigen den verlängerten Abschnitt der
Anschlußelektrode 11 auf der Seitenfläche 7 beträchtlich.
Folglich bildet sich der Riß 15 leicht in dem Komponenten
körper 2 in der Nähe des Randes der Verlängerung der An
schlußelektrode 11.
Dieser Riß 15 bewirkt eine verringerte Widerstandsfähigkeit
der elektronischen Keramikkomponente 1 gegenüber Feuchtig
keit und gegenüber einem Wärmestoß und bewirkt ferner beein
trächtige elektrische Charakteristika, wie z. B. einen ver
ringerten Isolationswiderstand. Folglich ist die elektroni
sche Keramikkomponente 1 nicht zuverlässig.
Ein solcher Riß 15 kann zusätzlich zu dem Wärmestoß während
des Lötvorgangs unter Verwendung des Lötmittels 13 auch
durch einen zukünftig auftretenden Wärmestoß aufgrund einer
Temperaturänderung der elektronischen Keramikkomponente 1
hervorgerufen werden.
In Fig. 2 sind interne Elektroden 16 und 17 gezeigt, die in
dem Komponentenkörper 2 gebildet sind. Der Komponentenkörper
2 mit den internen Elektroden 16 und 17 arbeitet als monoli
thischer Keramikkondensator. Die internen Elektroden 16 und
die internen Elektroden 17 sind abwechselnd angeordnet. Die
internen Elektroden 16 sind mit der Anschlußelektrode 11
verbunden, wohingegen die internen Elektroden 17 mit der An
schlußelektrode 12 verbunden sind (siehe Fig. 1).
Einige mögliche Vorschläge, um die Bildung des Risses 15 zu
verhindern, umfassen beispielsweise das Bilden der Anschluß
elektrode 11 aus einem leitfähigen Harz, das ein Metallpul
ver und Harz enthält, oder das Verbinden des Anschlußbau
glieds 3 mit der Anschlußelektrode 11 unter Verwendung eines
leitfähigen Harzes als Haftmittel, das anstelle des Lötmit
tels 13 auf die Anschlußelektrode 11 aufgebracht wird.
Das leitfähige Harz, das als das Haftmittel zum Verbinden
mit dem Anschlußbauglied 3 verwendet wird, bewirkt ein un
zulängliches Aussehen, wie z. B. eine Verunreinigung. Außer
dem zeigt das leitfähige Harz eine verringerte Scherfestig
keit bei hohen Temperaturen und ist hinsichtlich der Verbin
dungsfestigkeit des Anschlußbauglieds 3 weniger zuverlässig.
Folglich kann sich das Anschlußbauglied 3 in einigen Fällen
von dem Komponentenkörper 2 lösen.
Ausgehend von diesen Stand der Technik besteht die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung darin, eine elektronische Kera
mikkomponente zu schaffen, deren mechanische und elektrische
Charakteristika gegenüber äußeren Einflüssen wie z. B. Wärme
schwankungen eine verbesserte Widerstandsfähigkeit aufwei
sen.
Diese Aufgabe wird durch eine elektronische Keramikkomponen
te gemäß Anspruch 1 gelöst.
Eine elektronische Keramikkomponente gemäß der vorliegenden
Erfindung umfaßt zumindest einen Komponentenkörper mit zwei
gegenüberliegenden Endflächen, Seitenflächen, die die zwei
Endflächen verbinden, Anschlußelektroden, die zumindest auf
der Endfläche gebildet sind, und Anschlußbauglieder, von de
nen jedes eine Metallplatte aufweist und an eine der An
schlußelektroden angelötet ist. Jede der Anschlußelektroden
umfaßt eine Metallschicht, die lediglich auf der Endfläche
gebildet ist, eine leitfähige Harzschicht, die auf der Me
tallschicht gebildet ist, wobei die leitfähige Harzschicht
ein leitfähiges Harz aufweist, das Metallpulver und Harz
enthält, und einen Plattierungsfilm, der auf die leitfähige
Harzschicht plattiert ist.
Bei einer solchen Konfiguration vereinfacht der Plattie
rungsfilm einen Lötvorgang zwischen den Anschlußelektroden
und den Anschlußbaugliedern. Da die Metallschicht lediglich
auf der Endfläche des Komponentenkörpers gebildet ist, wer
den mechanische Spannungen, die in dem Komponentenkörper
Risse hervorrufen können, während eines Lötvorgangs und ei
nes Wärmestoßes reduziert. Außerdem entspannt die leitfähige
Harzschicht die Wirkung der mechanischen Spannungen auf den
Komponentenkörper. Folglich wird die Bildung von Rissen in
dem Komponentenkörper verhindert, und die elektronische Ke
ramikkomponente ist hinsichtlich der elektrischen Charakte
ristika äußerst zuverlässig.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die Metallschicht durch
Beschichten und Brennen einer leitfähigen Paste, die Ag,
Ag-Pd, Ni oder Cu enthält, gebildet werden. In diesem Fall
ist der Metallfilm dick und die mechanische Spannung, die
durch einen Lötvorgang hervorgerufen werden, werden erhöht.
Die obengenannte Konfiguration kann jedoch solche erhöhten
mechanischen Spannungen ausgleichen.
Vorzugsweise umfaßt der Plattierungsfilm einen ersten Plat
tierungsfilm, der auf der leitfähigen Harzschicht gebildet
ist und Metall aufweist, um eine Diffusion von Lötmittel in
die leitfähige Harzschicht zu verhindern, und einen zweiten
Plattierungsfilm, der auf dem ersten Plattierungsfilm gebil
det ist und Metall mit einer hohen Lötfähigkeit aufweist.
Folglich wird eine Beeinträchtigung der leitfähigen Harz
schicht aufgrund einer Diffusion des Lötmittels verhindert
und ein Lötvorgang wird zufriedenstellend durchgeführt.
Bei der vorliegenden Erfindung weist die Anschlußelektrode
die leitfähige Harzschicht auf. Folglich kann auch anstelle
des Pb-basierten Hochtemperaturlötmittels ein Sn-Sb-basier
tes Hochtemperaturlötmittel mit einem hohen Elastizitätsmo
dul verwendet werden. Die Verwendung des Pb-freien Lötmit
tels ist für einen Schutz gegenüber Umwelteinflüssen vor
teilhaft.
Die elektronische Keramikkomponente kann eine Mehrzahl von
Komponentenkörpern aufweisen, wobei jedes der Anschlußbau
glieder im allgemeinen mit einer der Anschlußelektroden je
des der Komponentenkörper verbunden ist.
Der Komponentenkörper bildet vorzugsweise einen monolithi
schen Keramikkondensator.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer herkömmlichen elektro
nischen Keramikkomponente; und
Fig. 2 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht der in
Fig. 1 gezeigten elektronischen Keramikkomponente;
Fig. 3 eine Teilquerschnittsansicht einer elektronischen
Keramikkomponente gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Vorderansicht einer elektronischen Keramik
komponente gemäß einem weiteren Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Teilquerschnittsansicht einer elektronischen
Keramikkomponente bei einem Vergleichsbeispiel 1;
Fig. 6 eine Teilquerschnittsansicht einer elektronischen
Keramikkomponente bei einem Vergleichsbeispiel 2;
und
Fig. 7 eine Teilquerschnittsansicht einer elektronischen
Keramikkomponente bei einem Vergleichsbeispiel 3.
Fig. 3 ist eine Teilquerschnittsansicht einer elektronischen
Keramikkomponente 21 gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Die elektronische Keramikkomponente
21 weist eine Konfiguration auf, die derjenigen der in Fig.
1 gezeigten elektronischen Keramikkomponente 1 entspricht.
In Fig. 3 sind ein Komponentenkörper 22, ein Anschlußbau
glied 23, eine Anschlußelektrode 24 und Lötmittel 25 zum
Verbinden des Anschlußbauglieds 23 mit der Anschlußelektrode
24 teilweise gezeigt. Bei der folgenden Beschreibung wird
zwischen den vier Seitenflächen nicht unterschieden, wobei
diese mit dem gleichen Bezugszeichen 27 bezeichnet sind.
Der Komponentenkörper 22 weist zwei gegenüberliegende End
flächen einschließlich einer Endfläche 26, die in der Zeich
nung gezeigt ist, auf. Die Anschlußelektrode 24 ist auf der
Endfläche 26 gebildet. Die Endfläche 26 weist vier Seiten
flächen 27 einschließlich der in der Zeichnung gezeigten
Seitenfläche 27 zum Verbinden der zwei Endflächen ein
schließlich der Endfläche 26 auf.
Der Komponentenkörper 22 bildet einen monolithischen Kera
mikkondensator und umfaßt eine Mehrzahl von internen Elek
troden 28 und 29, die sich jeweils in demselben gegenüber
liegen. Die internen Elektroden 28 sind mit der Anschluß
elektrode 24 elektrisch verbunden, wohingegen die internen
Elektroden 29 mit einer weiteren Anschlußelektrode, nicht
gezeigt in der Zeichnung, elektrisch verbunden sind. Die in
ternen Elektroden 28 und die internen Elektroden 29 sind ab
wechselnd angeordnet.
Die Anschlußelektrode 24 und die weitere Anschlußelektrode
(nicht gezeigt) weisen im wesentlichen die gleiche charakte
ristische Struktur auf. Die Anschlußelektrode 24 umfaßt eine
Metallschicht 30, eine leitfähige Harzschicht 31, die auf
der Metallschicht 30 gebildet ist, und einen Plattierungs
film 32, der auf der leitfähigen Harzschicht 31 gebildet
ist.
Die Metallschicht 30 ist beispielsweise durch Beschichten
und Brennen bzw. Backen einer leitfähigen Paste, die Ag,
Ag-Pd, Ni oder Cu enthält, gebildet. Alternativ kann die Me
tallschicht 30 durch autokatalytisches (stromloses) Plattie
ren, durch eine Vakuumaufbringung oder eine Sprühbeschich
tung gebildet werden. Bei einem Vakuumaufbringungsprozeß
wird beispielsweise die Metallschicht 30, die aus Ni-Cr
und/oder Cu zusammengesetzt ist, gebildet. Bei einem Sprüh
beschichtungsprozeß wird beispielsweise eine Metallschicht
30, die aus Al besteht, gebildet.
Die Metallschicht 30 ist lediglich auf der Endfläche 26 ge
bildet, und erstreckt sich nicht über eine Seitenfläche 27
des Komponentenkörpers 22. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Randbereich 33 der Endfläche 26 abgerundet, wobei
die Metallschicht 30 zumindest teilweise den abgerundeten
Randbereich 33 abdeckt, sich jedoch nicht über die Seiten
fläche 27 hinaus erstreckt. Der abgerundete Randbereich 33
weist vorzugsweise einen großen Krümmungsradius auf, um auf
eine einfache Weise zu verhindern, daß sich die Metall
schicht 30 derart erstreckt. Beispielsweise beträgt der
Krümmungsradius etwa 200 µm für den Komponentenkörper 22,
der planare Abmessungen von 5,7 mm × 5,0 mm aufweist.
Die leitfähige Harzschicht 31 besteht aus einem leitfähigen
Harz, das Metallpulver und Harz enthält. Das Metallpulver in
dem leitfähigen Harz ist beispielsweise Ag-Pulver. Die Harze
umfassen beispielsweise wärmeaushärtende Harze, wie z. B.
Epoxidharz, thermoplastische Harze mit hohem Schmelzpunkt,
wie z. B. Polyesterharz und Polyether-Sulfon-Harz, und Mi
schungen derselben. Die leitfähige Harzschicht 31 kann sich
über die Seitenfläche 27 des Komponentenkörpers 22 erstre
cken, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.
Der Plattierungsfilm 32 wird durch Plattieren eines ge
wünschten Metalls gebildet. Der Plattierungsfilm 32 zeigt
vorzugsweise eine äußerst gute Lötfähigkeit und verhindert
eine Diffusion des Lötmittels 25 in die leitfähige Harz
schicht 31. Ein solcher Plattierungsfilm 32 kann eine Be
einträchtigung der leitfähigen Harzschicht 31 verhindern.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der Plat
tierungsfilm 32 zumindest zwei Schichten einschließlich ei
nes ersten Plattierungsfilms, der auf der leitfähigen Harz
schicht 31 gebildet ist und aus Metall besteht, das eine
Diffusion des Lötmittels 25 in die leitfähige Harzschicht 31
verhindert, und eines zweiten Plattierungsfilms, der auf dem
ersten Plattierungsfilm gebildet ist und aus Metall mit ho
her Lötfähigkeit besteht, obwohl diese Plattierungsfilme
nicht in der Zeichnung gezeigt sind. Der erste Plattierungs
film besteht vorzugsweise aus Ni, wobei der zweite Plattie
rungsfilm vorzugsweise aus Cu, Sn oder Sn-Pb besteht. Der
erste Plattierungsfilm weist vorzugsweise eine Dicke von zu
mindest etwa 0,5 µm auf.
Das Anschlußbauglied 23 ist mittels Lötmittel mit dem Plat
tierungsfilm 32 der Anschlußelektrode 24 verbunden, wobei
sich das Lötmittel 25 zwischen denselben befindet. Das An
schlußbauglied 23, das aus Metall besteht, kann eine belie
bige Form aufweisen, d. h. beispielsweise die in Fig. 1 ge
zeigte Form, oder kann die Form eines umgedrehten U aufwei
sen.
Das Lötmittel 25 kann anstelle des Pb-basierten Lötmittels
beispielsweise ein Sn-Sb-basiertes Hochtemperaturlötmittel
sein. Das Sn-Sb-basierte Lötmittel ist ein Pb-freies Lötmit
tel und ist für einen Schutz gegenüber Umwelteinflüssen vor
teilhaft. Dieses Lötmittel weist jedoch ein hohes Elastizi
tätsmodul auf. Wenn dieses Lötmittel als das Lötmittel 13,
das in Fig. 2 gezeigt ist, verwendet wird, können sich ohne
weiteres Risse in der Nähe der Anschlußelektrode 11 bilden.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Konfiguration verhindert jedoch
die leitfähige Harzschicht 31 die Bildung von Rissen, selbst
wenn das Sn-Sb-basierte Lötmittel als das Lötmittel 25 ver
wendet wird. Außerdem kann das Lötmittel 25 ein Lötmittel
sein, das Au-Sn, Au-Ge, Sn-Zn oder Bi-Sb enthält. Insbeson
dere weist das Au-Sn-Lötmittel eine hohe Qualität auf.
Fig. 4 ist eine Vorderansicht einer elektronischen Keramik
komponente 21a gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. In Fig. 4 werden die Elemente, die
den Elementen in Fig. 3 entsprechen, mit den gleichen Be
zugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschrei
bung derselben verzichtet wird.
Die in Fig. 4 gezeigte, elektronische Keramikkomponente 21a
umfaßt eine Mehrzahl (beispielsweise zwei) Komponentenkörper
22. Diese Komponentenkörper 22 sind in der gleichen Richtung
gestapelt und, wenn nötig, unter Verwendung eines Haftmit
tels 34 jeweils miteinander verbunden.
Anschlußbauglieder 23 und 36 sind an den Anschlußelektroden
24 bzw. 35 der Komponentenkörper 22 unter Verwendung eines
Lötmittels 25 bzw. 37 befestigt.
Wenn der Komponentenkörper 22 einen monolithischen Keramik
kondensator bildet, weist die elektronische Keramikkompo
nente 21a eine höhere elektrostatische Kapazität auf.
Im folgenden wird nun ein Beispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Bei dem Beispiel wurden elektronische
Keramikkomponenten 21, die in Fig. 3 gezeigt sind, vorberei
tet. Für die Vergleichsbeispiele 1, 2 und 3 wurden elektro
nische Keramikkomponenten 41, 42 und 43, die in Fig. 5, 6
bzw. 7 gezeigt sind, vorbereitet. In den Fig. 5 und 7 sind
Elemente, die den Elementen in Fig. 3 entsprechen, mit den
gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Bezugnehmend auf Fig. 3 wurde eine Mehrzahl von Komponenten
körpern 22 vorbereitet. Jeder Komponentenkörper 22 bildet
einen monolithischen Keramikkondensator mit einer elektro
statischen Kapazität von 47 mF und besteht aus einem Pb-ba
sierten dielektrischen Keramikmaterial mit planaren Abmes
sungen von 5,7 mm × 5,0 mm. Eine Ag-Pd Paste mit einer Dicke
von 100 µm wurde lediglich auf die Endfläche 26 des Kompo
nentenkörpers 22 aufgebracht, wurde bei 150°C 10 Minuten
lang getrocknet, und wurde dann bei 720°C 5 Minuten lang ge
brannt, um die Metallschicht 30 zu bilden.
Ein leitfähiges Harz, das Ag-Pulver und Epoxidharz enthält,
wurde auf die Metallschicht 30 aufgebracht und bei 260°C 30
Minuten lang ausgehärtet, um die leitfähige Harzschicht 31
mit einer Dicke von 70 µm zu bilden.
Durch einen Naßplattierungsprozess wurde ein Ni-Plattie
rungsfilm mit einer Dicke von 1 µm auf der leitfähigen Harz
schicht 31 gebildet, und ein Sn-Plattierungsfilm mit einer
Dicke von 5 µm wurde darauf gebildet, um den Plattierungs
film 32 zu bilden.
Unter Verwendung eines Pb(90%)-Sn(10%)-Hochtemperaturlötmit
tels als das Lötmittel 25 wurde ein Anschlußbauglied 23, das
aus Messing besteht, bei 320°C an die Anschlußelektrode 24
angelötet.
Auf diese Art und Weise wurden 36 elektronische Keramikkom
ponenten 21 vorbereitet.
Bezugnehmend auf Fig. 5 wurde ein Komponentenkörper 22 vor
bereitet. Eine Metallschicht 30 wurde wie bei dem Beispiel
gebildet. Die Metallschicht 30 wurde wie bei dem Beispiel
mit einem leitfähigen Harz überzogen. Ein Anschlußbauglied
23 wurde in engen Kontakt mit der leitfähigen Harzschicht
gebracht, und das leitfähige Harz wurde 30 Minuten lang bei
260°C ausgehärtet, um eine leitfähige Harzschicht 31 zu bil
den, und um das Anschlußbauglied 23 mit der leitfähigen
Harzschicht 31 zu verbinden. Auf diese Art und Weise wurden
36 elektronische Keramikkomponenten 41 vorbereitet.
Bezugnehmend auf Fig. 6 wurde ein Komponentenkörper 22 vor
bereitet. Eine Metallschicht 30 wurde wie bei dem Beispiel
gebildet. Ein Plattierungsfilm 32 wurde wie bei dem Beispiel
auf der Metallschicht 30 gebildet. Ein Anschlußbauglied 23
wurde wie bei dem Beispiel mit einem Hochtemperaturlötmittel
25 befestigt. Auf diese Art und Weise wurden 36 elektroni
sche Keramikkomponenten 42 vorbereitet.
Bezugnehmend auf Fig. 7 wurde ein Komponentenkörper 22 vor
bereitet. Nicht nur die Endfläche 26, sondern auch ein Ab
schnitt der Seitenfläche 27 des Komponentenkörpers 22 wurden
mit der Ag-Pd Paste, die bei dem Beispiel verwendet wird,
überzogen, um eine Pastenschicht mit einer Dicke von 100 µm
zu bilden. Die Pastenschicht wurde wie bei dem Beispiel ge
trocknet und gebrannt. Die leitfähige Harzschicht 31 und der
Plattierungsfilm 32 wurden wie bei dem Beispiel gebildet,
und das Anschlußbauglied 23 wurde unter Verwendung des Löt
mittels 25 befestigt. Auf diese Art und Weise wurden 36
elektronische Keramikkomponenten 43 vorbereitet.
Die Schlechtes-Aussehen-Rate, die Schlechte-Elektrische-An
fangscharakteristika-Rate und die Fehlerrate während eines
Wärmestoßzyklusses der Komponentenkörper des Beispiels und
der Vergleichsbeispiele 1, 2 und 3 wurden ausgewertet. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die Schlechtes-Aussehen-Rate in Tabelle 1 stellt die Rate
der Verunreinigung durch das leitfähige Harz dar.
Die Rate von schlechten elektrischen Anfangscharakteristika
stellt die Rate von Proben dar, die einen Isolationswider
standswert zeigen, der sich außerhalb eines vorbestimmten
Isolationswiderstandsbereichs befindet, nachdem die Proben
mit dem schlechten Aussehen entfernt worden sind.
Die Ausfallrate während eines Wärmestoßzyklusses stellt eine
Rate von ausgefallenen Proben dar, die einen Isolationswi
derstandswert zeigen, der sich außerhalb eines vorbestimmten
Isolationswiderstandswertbereiches befindet, nachdem die
Proben, die keine schlechte elektrische Anfangscharakteri
stika zeigen, auf Aluminiumplatinen aufgebracht und 500 Tem
peraturänderungszyklen zwischen -55°C und +125°C ausgesetzt
wurden.
Tabelle 1 zeigt, daß hinsichtlich des Aussehens, der elek
trischen Anfangscharakteristik und des Wärmestoßzyklusses
bei dem Beispiel kein Versagen beobachtet wurde. Wie es in
Fig. 3 gezeigt ist, geht man davon aus, daß durch das Bilden
der Metallschicht 33 lediglich auf der Endfläche 26 des Kom
ponentenkörpers 22 mechanische Spannungen in dem Komponen
tenkörper 22, die durch die Metallschicht 30 hervorgerufen
werden, unterdrückt werden können, und daß die Bildung der
leitfähigen Harzschicht 31 die mechanische Spannungen währ
end eines Lötvorgangs und eines Wärmestoßzyklusses ent
spannt. Nach dem Wärmestoßzyklus wurden die Proben bei einer
Temperatur von 85°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von
85% 500 Stunden lang einem Luftfeuchtigkeitsbelastungstest
ausgesetzt. Keine Probe wurde beschädigt, obwohl dies nicht
in Tabelle 1 gezeigt ist. Die Ergebnisse zeigen, das sich
während des Wärmestoßzyklustests keine Risse gebildet haben.
Im Gegensatz dazu ist bei dem Vergleichsbeispiel 1 eine
leitfähige Harzschicht 31 vorgesehen, um das Anschlußbau
glied 23 zu befestigen. Drei der 36 Proben hatten aufgrund
einer Kontamination des leitfähigen Harzes der Schicht 31
aus leitfähigem Harz ein schlechtes Aussehen. Vier der 33
Proben wurden während des Wärmestoßzyklustests beschädigt.
Bei dem Vergleichsbeispiel 2 zeigten zwei der 36 Proben, die
keine leitfähige Harzschicht aufweisen, schlechte elektri
sche Anfangscharakteristika. Drei der 34 Proben wurden bei
dem Wärmestoßzyklustest beschädigt.
Bei dem Vergleichsbeispiel 3 erstreckt sich die Metall
schicht 30 auf Abschnitte von vier Seitenflächen einschließ
lich der Seitenfläche 27 des Komponentenkörpers 22. Zwei der
36 Proben zeigten schlechte elektrische Anfangscharakteri
stika. Acht der 34 Proben wurden bei dem Wärmestoßzyklustest
beschädigt.
Claims (15)
1. Elektronische Keramikkomponente (21; 21a) mit folgenden
Merkmalen:
einem elektronischen Keramikkomponentenkörper (22), der zwei einander gegenüberliegende Endflächen (26), Seiten flächen (27), die die zwei Endflächen (26) verbinden, und Anschlußelektroden (24, 35) auf jeder Endfläche (26) aufweist; und
einem Paar von Anschlußbaugliedern (23, 36), von denen jedes eine Metallplatte aufweist, die an eine der An schlußelektroden (24, 35) gelötet ist;
wobei jede der Anschlußelektroden (24, 35) eine Metall schicht (30) lediglich auf der Endfläche (26), eine leitfähige Harzschicht (31) auf der Metallschicht (30), wobei die leitfähige Harzschicht (31) Metallpulver und Harz aufweist, und einen Plattierungsfilm (32) auf der leitfähigen Harzschicht (31) aufweist.
einem elektronischen Keramikkomponentenkörper (22), der zwei einander gegenüberliegende Endflächen (26), Seiten flächen (27), die die zwei Endflächen (26) verbinden, und Anschlußelektroden (24, 35) auf jeder Endfläche (26) aufweist; und
einem Paar von Anschlußbaugliedern (23, 36), von denen jedes eine Metallplatte aufweist, die an eine der An schlußelektroden (24, 35) gelötet ist;
wobei jede der Anschlußelektroden (24, 35) eine Metall schicht (30) lediglich auf der Endfläche (26), eine leitfähige Harzschicht (31) auf der Metallschicht (30), wobei die leitfähige Harzschicht (31) Metallpulver und Harz aufweist, und einen Plattierungsfilm (32) auf der leitfähigen Harzschicht (31) aufweist.
2. Elektronische Keramikkomponente (21; 21a) gemäß Anspruch
1, bei der die Metallschicht (30) eine gebrannte leitfä
hige Paste ist.
3. Elektronische Keramikkomponente (21; 21a) gemäß Anspruch
2, bei der der Plattierungsfilm (32) einen ersten Plat
tierungsfilm, der auf der leitfähigen Harzschicht (31)
angeordnet ist und Metall aufweist, das eine Diffusion
von Lötmittel (25, 37) in die leitfähige Harzschicht
(31) verhindert, und einen zweiten Plattierungsfilm auf
weist, der auf dem ersten Plattierungsfilm aufgebracht
ist und Metall mit einer hohen Lötfähigkeit aufweist.
4. Elektronische Keramikkomponente (21a) gemäß Anspruch 3,
die eine Mehrzahl der Komponentenkörper (22) aufweist,
wobei jedes Anschlußbauglied (23, 36) mit einer An
schlußelektrode (24, 35) jedes der Komponentenkörper
(22) verbunden ist.
5. Elektronische Keramikkomponente (21a) gemäß Anspruch 4,
bei der jeder elektronische Keramikkomponentenkörper
(22) ein monolithischer Keramikkondensator ist;
6. Elektronische Keramikkomponente (21; 21a) gemäß Anspruch
3, bei der das erste Metall Ni und das zweite Metall Cu,
Sn oder Cu-Pb ist.
7. Elektronische Keramikkomponente (21; 21a) gemäß Anspruch
6, bei der der erste Plattierungsfilm eine Dicke von zu
mindest etwa 0,5 µm aufweist.
8. Elektronische Keramikkomponente (21; 21a) gemäß Anspruch
1, bei der der Plattierungsfilm (32) einen ersten Plat
tierungsfilm, der auf der leitfähigen Harzschicht (31)
angeordnet ist und Metall aufweist, das eine Diffusion
von Lötmittel (25, 37) in die leitfähige Harzschicht
(31) verhindert, und einen zweiten Plattierungsfilm auf
weist, der auf dem ersten Plattierungsfilm angeordnet
ist und Metall mit einer hohen Lötfähigkeit aufweist.
9. Elektronische Keramikkomponente (21a) gemäß Anspruch 8,
die eine Mehrzahl der Komponentenkörper (22) aufweist,
wobei jedes Anschlußbauglied (23, 36) mit einer An
schlußelektrode (24, 35) jedes der Komponentenkörper
(22) verbunden ist.
10. Elektronische Keramikkomponente (21a) gemäß Anspruch 9,
bei der jeder elektronische Keramikkomponentenkörper
(22) ein monolithischer Keramikkondensator ist.
11. Elektronische Keramikkomponente (21a) gemäß Anspruch 10,
bei der das erste Metall Ni und das zweite Metall Cu, Sn
oder Cu-Pb ist.
12. Elektronische Keramikkomponente (21a) gemäß Anspruch 11,
bei der der erste Plattierungsfilm eine Dicke von zumin
dest etwa 0,5 µm aufweist.
13. Elektronische Keramikkomponente (21a) gemäß Anspruch 1,
die eine Mehrzahl der Komponentenkörper (22) aufweist,
wobei jedes Anschlußbauglied (23, 36) mit einer An
schlußelektrode (24, 35) jedes der Komponentenkörper
(22) verbunden ist.
14. Elektronische Keramikkomponente (21a) gemäß Anspruch 13,
bei der jeder elektronische Keramikkomponentenkörper
(22) ein monolithischer Keramikkondensator ist.
15. Elektronische Keramikkomponente (21; 21a) gemäß Anspruch
1, bei der der elektronische Keramikkomponentenkörper
(22) ein monolithischer Keramikkondensator ist.
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