JP2000164455A - チップ状電子部品とその製造方法 - Google Patents

チップ状電子部品とその製造方法

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JP2000164455A
JP2000164455A JP10336883A JP33688398A JP2000164455A JP 2000164455 A JP2000164455 A JP 2000164455A JP 10336883 A JP10336883 A JP 10336883A JP 33688398 A JP33688398 A JP 33688398A JP 2000164455 A JP2000164455 A JP 2000164455A
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external electrode
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Hidemi Iwao
秀美 岩尾
Mayumi Arai
まゆみ 荒井
Kenichi Hoshi
健一 星
Chikashi Nakazawa
睦士 中澤
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップ状電子部品の内部にはデラミネーショ
ンを生じることがあり、このようなチップ状電子部品に
外部から衝撃が加わったり、内部導体に高周波電流が流
された場合、内部導体がこのデラミネーションによって
形成された空隙に接している部分で衝撃や電磁力によっ
て振動し、金属疲労を生じ、断線することがあり、その
解決が望まれていた。 【解決手段】 この発明に係るチップ状電子部品１０で
は、デラミネーションによって形成された空隙２０内に
合成樹脂２２を含浸させ、内部導体１８の振動を合成樹
脂２２でおさえることによって上記課題を解決した。チ
ップ状電子部品１０の外部電極１４は導電性ペーストを
焼結させてなる多孔質の導電体で形成してもよいし、導
電性の合成樹脂で形成してもよい。前者の場合は細孔が
表面から素体の表面まで連通している外部電極１４を形
成し、その後合成樹脂２２を含浸させることにより製造
することができ、後者の場合は外部電極１４を形成させ
る前に合成樹脂２２を含浸させることにより製造するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、チップインダク
タ、チップコンデンサ、ＬＣ複合チップ部品等のチップ
状電子部品とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】チップ状電子部品は、一般に、電子部品
本体であるチップ状の素体と、この素体の端部に形成さ
れた一対の外部電極とからなる。素体は磁器組成物体
と、この磁器組成物体の内部に設けられたシート状の内
部導体とからなる。内部導体の端部は素体の端部に露出
しており、外部電極は素体のこの端部に設けられ、外部
電極と内部電極はここで電気的に接続されている。
【０００３】ここで、チップ状電子部品がチップインダ
クタの場合、磁器組成物体は磁性体からなり、内部導体
は、一般に、磁器組成物体の内部でスパイラル状に形成
されている。また、チップ状電子部品がチップコンデン
サの場合、磁器組成物体は誘電体磁器組成物からなり、
隣り合う内部導体は所定間隔をおいて平行に対向し、そ
の間には誘電体磁器組成物の一部からなるシート状の誘
電体層が挟持されている。
【０００４】上記素体は、例えば、Ａｇ粉等を主成分と
する導電ペーストからなる導電パターンを印刷した複数
枚のセラミックグリーンシートを積層して積層体を形成
し、導電パターンを印刷してない複数枚のセラミックグ
リーンシートをこの積層体の表裏面に保護層として積層
し、これらを押圧して圧着させ、これを狭い間隔で格子
状に裁断し、得られたチップ状の積層体を高温で焼成す
ることにより形成されている。
【０００５】外部電極は素体の端部に導電ペーストを塗
布して焼付けることにより形成されている。外部電極の
表面には半田付けの際の半田食われを防止するために電
気メッキが施されている。なお、電気メッキを施すと、
洗浄後も素体及び外部電極の表面付近の細孔内に電解質
が残留し、チップ状電子部品の耐湿性が低下し、電気的
特性が悪化するおそれがあるので、素体及び外部電極の
表面付近には電気メッキを施す前に合成樹脂を含浸させ
ることがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記チップ
状電子部品の製造工程で、チップ状の積層体を高温で焼
成して素体を形成させる場合、積層体の焼成収縮が不均
一に生じ、積層体の内部の隣り合うセラミックシートの
間やセラミックシートと内部導体との間で剥れ（デラミ
ネーション）を生じ、この剥れの部分に空隙が形成され
ることがある。
【０００７】そして、この空隙に接している内部導体は
少なくとも片側がセラミックシートによる支えを失い、
浮いた状態になるので、素体に外部から衝撃が加わった
場合、内部導体は空隙内で振動し、金属疲労を生じ、断
線することがあるという問題があった。
【０００８】特に、チップ状電子部品がインダクタの場
合、内部導体に高周波電流を流すと、周囲の磁性体から
内部導体に激しく変化する電磁力が作用し、内部導体は
この電磁力を受けて空隙内で激しく振動し、大きな金属
疲労を生じ、断線するという問題があった。
【０００９】この発明はかかる問題を解決するためにな
されたもので、内部導体が空隙内で外部からの衝撃や電
磁力により振動して、金属疲労により断線しないように
したチップ状電子部品とその製造方法を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係るチップ状
電子部品は、チップ状の素体と、該素体の外側に設けら
れている外部電極とを有し、該素体は、磁器組成物体
と、該磁器組成物体の内部に設けられているシート状の
内部導体とからなり、該外部電極は多孔質の導電体から
なり、該内部導体の端部と該外部電極とは電気的に接続
され、該磁器組成物体と該内部導体との間には空隙が形
成され、該空隙内には合成樹脂が含浸されているもので
ある。
【００１１】ここで、前記外部電極内に含まれている細
孔は少なくとも該外部電極の表面から前記素体の表面ま
で連通しているのが好ましい。また、前記外部電極内に
含浸されている合成樹脂と前記素体内に含浸されている
合成樹脂とは連続的につながっているのが好ましい。
【００１２】この発明に係るチップ状電子部品の製造方
法は、上記チップ状電子部品の製造方法であり、磁器組
成物体の内部にシート状の内部導体が設けられている素
体を形成する素体形成工程と、多孔質の導電体からなる
外部電極を該素体の外側に設ける外部電極形成工程と、
該外部電極形成工程によって得られたものを液状の合成
樹脂中に浸漬して該合成樹脂を含浸させる含浸工程と、
この含浸工程で含浸させた合成樹脂を硬化させる硬化工
程とを備え、前記外部電極形成工程で形成された外部電
極内に含まれている細孔が該外部電極の表面から前記素
体の表面まで連通しているものである。
【００１３】この発明に係る別のチップ状電子部品は、
チップ状の素体と、該素体の外側に設けられている外部
電極とを有し、該素体は、磁器組成物体と、該磁器組成
物体の内部に設けられているシート状の内部導体とから
なり、該外部電極は導電性の合成樹脂からなり、該内部
導体の端部と該外部電極とは電気的に接続され、該磁器
組成物体と該内部導体との間には空隙が形成され、該空
隙内には合成樹脂が含浸されているものである。
【００１４】この発明に係るチップ状電子部品の製造方
法は、上記別のチップ状電子部品の製造方法であり、磁
器組成物体の内部にシート状の内部導体が設けられてい
る素体を形成する素体形成工程と、該素体形成工程によ
って得られた素体を液状の合成樹脂中に浸漬して該合成
樹脂を含浸させる含浸工程と、この含浸工程で該素体中
に含浸した合成樹脂を熱硬化させる硬化工程と、該硬化
工程を経た素体の外部に導電性の合成樹脂からなる外部
電極を設ける外部電極形成工程とを備えたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の一実施の形態に
係るチップ状電子部品の説明図、図２は図１の要部拡大
図である。これらの図に示すように、チップ状電子部品
１０は、チップ状の素体１２と、素体１２の両端部に設
けられている一対の外部電極１４，１４とからなる。素
体１２は、磁器組成物体１６と、磁器組成物体１６の内
部に設けられているシート状の内部導体１８とからな
る。内部導体１８の端末は素体１２の端部に露出し、こ
こで外部電極１４と電気的に接続されている。
【００１６】ここで、磁器組成物体１６は、チップ状電
子部品１２がインダクタの場合は磁性体からなり、チッ
プ状電子部品１２が積層チップコンデンサの場合は誘電
体磁器組成物からなる。内部導体１８は、例えばＡｇ、
Ａｇ−Ｐｄ等の粉末を主成分とする導電ペーストからな
る導電パターンを焼成したものからなる。
【００１７】また、外部電極１４は多孔質の導電体から
なる。多孔質の導電体は、例えばＡｇ、Ａｇ−Ｐｄ等の
粉末を主成分とする導電ペーストを焼付けたものからな
る。外部電極１４内に含まれている細孔は外部電極１４
の表面から素体１２の表面まで連通している。
【００１８】また、磁器組成物体１６と内部導体１８と
の間には空隙２０が形成され、空隙２０内には合成樹脂
２２が含浸されている。空隙２０内に含浸されている合
成樹脂２２としては、例えばシリコーン樹脂、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂を使用することができるが、これ
ら以外の合成樹脂を使用してもよい。
【００１９】また、素体１２及び外部電極１４にも合成
樹脂２２が含浸されている。そして、素体１２内に含浸
されている合成樹脂２２と外部電極１４内に含浸されて
いる合成樹脂２２とは連続的につながっている。そし
て、外部電極１４の表面には電気メッキでメッキ層２４
が形成されている。
【００２０】上述したチップ状電子部品は、磁器組成物
体１６の内部にシート状の内部導体１８が設けられてい
る素体１２を形成し、この素体１２の外側に外部電極１
４，１４を形成し、これを液状の合成樹脂中に浸漬して
合成樹脂２２を含浸させ、この含浸させた合成樹脂２２
を熱硬化させることにより製造することができる。
【００２１】ここで、素体１２は、例えば、Ａｇ、Ａｇ
−Ｐｄの粉末を主成分とする導電ペーストからなる導電
パターンを印刷した複数枚のセラミックグリーンシート
を積層して積層体を形成し、導電パターンを印刷してな
い複数枚のセラミックグリーンシートをこの積層体の表
裏面に保護層として積層し、これらを押圧して圧着さ
せ、これを狭い間隔で格子状に裁断し、得られたチップ
状の積層体を高温で焼成することにより形成することが
できる。
【００２２】また、多孔質の導電体からなる外部電極１
４は、素体１２の外側に、例えば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄの
粉末を主成分とする導電ペーストを焼き付けることによ
り形成することができる。導電ペーストは、外部電極１
４内に含まれている細孔が外部電極１４の表面から素体
１２の表面まで連通するようになる配合とする。
【００２３】図３はこの発明の他の実施の形態に係るチ
ップ状電子部品の一部を拡大した説明図である。同図に
示すように、基本的な構成は上記実施の形態に係るチッ
プ状電子部品と同じである。ただし、外部電極１４は多
孔質の導電体からなるのではなく、導電性の合成樹脂か
らなる点で相違している。導電性の合成樹脂としては、
例えば熱硬化型エポキシ系導電ペーストを使用すること
ができるが、これ以外の導電性合成樹脂を使用してもよ
い。
【００２４】上述したチップ状電子部品は、磁器組成物
体の内部にシート状の内部導体が設けられている素体１
２を形成し、この素体１２を液状の合成樹脂中に浸漬し
て該合成樹脂２２を含浸させ、この含浸させた合成樹脂
２２を熱硬化させ、素体１２の外部に導電性樹脂を塗布
して外部電極１４，１４を形成させ、電気メッキでメッ
キ層２４を形成させることにより製造することができ
る。
【００２５】
【実施例】実施例１ まず、下記に示す配合割合（モル％）で、Ｆｅ２ Ｏ
３ ，ＮｉＯ，ＺｎＯ及びＣｕＯの粉末を秤量し、これ
に水を加えてボールミルで１５時間攪拌した後、スプレ
ー式乾燥機によりスプレー乾燥して、混合粉末を得た。 酸化物の種類 配合割合 Ｆｅ２ Ｏ３ ４９ｍｏｌ％ ＮｉＯ ３５ｍｏｌ％ ＺｎＯ １０ｍｏｌ％ ＣｕＯ ６ｍｏｌ％
【００２６】次に、この混合粉末を８００℃で１時間仮
焼し、得られた仮焼物をボールミルに入れ、水を加えて
１５時間解砕した。そして、得られたスラリーをスプレ
ー乾燥機によりスプレー乾燥して、仮焼物の粉末を得
た。
【００２７】次に、この粉末に有機バインダ及び有機溶
剤を加えて混練し、得られたスラリーを用い、ドクター
ブレード法によって厚さ５０μｍのフェライトグリーン
シートを作成した。
【００２８】次に、上記のようにして作成したフェライ
トグリーンシートの所定の位置に複数のスルーホールを
作成し、一方の主面上に導電ペースト（Ａｇ主成分）に
より、積層してスルーホール接続することによってスパ
イラル状のコイルが形成される導体パターンを印刷し
た。
【００２９】ここで、導体パターンは次の組成の導電ペ
ーストを使用して印刷した。 Ａｇ粉末（球状粒子で、平均粒径０．３μｍ） ７０ｗｔ％ エチルセルロース ９ｗｔ％ ブチルカルビトール １９ｗｔ％ 増粘剤 ２ｗｔ％
【００３０】次に、このフェライトグリーンシートを所
定の順序で積層し、フェライト素体の内部に巻数が１０
ターンのコイルが埋設された積層体を得た。得られた積
層体は所定のチップ寸法に裁断し、９００℃の温度で焼
成した。この焼成によりチップ状電子部品の本体である
素体が得られた。
【００３１】次に、素体のコイル末端部の導出面に導電
ペーストを塗布し、これを６００℃の温度で焼き付けて
半製品の積層チップインダクタを得た。
【００３２】ここで、導電ペーストとしては次の組成の
ものを使用した。 Ａｇ粉末（球状粒子で、平均粒径０．５μｍ） ７３ｗｔ％ ガラスフリット（ＺｎＯ−Ｂ２ Ｏ３ −ＳｉＯ２ ） ４ｗｔ％ エチルセルロース １０ｗｔ％ ブチルカルビトールアセテートとエチルカルビトール との（１：１）混合液 １３ｗｔ％
【００３３】次に、容器内にトルエンで希釈したシリコ
ーン樹脂液を入れ、このシリコーン樹脂液内に上記半製
品の積層チップインダクタを入れ、この容器を減圧容器
内に入れ、真空ポンプで３０Ｔｏｏｒに減圧し、この状
態で約１０分間保持した。この処理によって磁性体と内
部導体との空隙に樹脂液が含浸された。
【００３４】次に、この積層チップインダクタを容器か
ら取り出し、２００℃で１ｈｒ加熱し、空隙内に含浸さ
れているシリコーン樹脂を硬化させた。
【００３５】次に、この積層チップインダクタを回転バ
レル内に入れ、外部電極の表面に付着している合成樹脂
を削除し、外部電極の表面に電気メッキを施した。
【００３６】次に、この積層チップインダクタを内部電
極が含まれるように切断し、内部導体の近傍を顕微鏡で
観察したところ、内部導体が空隙内に含浸されたシリコ
ーン樹脂で固定されているのが観察された。
【００３７】実施例２ 実施例１と同様にして、素体を形成した。
【００３８】次に、容器内にトルエンで希釈したシリコ
ーン樹脂を入れ、このシリコーン樹脂液内に前記素体を
入れ、この容器を減圧容器内に入れ、真空ポンプで３０
Ｔｏｏｒに減圧し、この状態で約１０分間保持した。こ
の処理によって磁性体と内部導体との空隙に樹脂液が含
浸された。
【００３９】次に、この素体を容器から取り出し、２０
０℃で１ｈｒ加熱し、空隙内に含浸されているシリコー
ン樹脂を硬化させた。
【００４０】次に、回転バレル内へ入れ、内部導体の引
き出し部に付着している合成樹脂を除去した。
【００４１】次に、素体の両端部に熱硬化型エポキシ系
導電ペーストを塗布し、１５０℃で６０分、２００℃で
３０分加熱して硬化させた。そして、外部電極に電気メ
ッキを施して積層チップインダクタを得た。
【００４２】次に、この積層チップインダクタを内部電
極が含まれるように切断し、内部導体の近傍を顕微鏡で
観察したところ、内部導体が空隙内に含浸されたシリコ
ーン樹脂で固定されているのが観察された。
【００４３】
【発明の効果】この発明によれば、素体の空隙内で浮い
ていた内部導体が、空隙内に含浸させた合成樹脂によっ
て固定されているので、空隙内の内部導体が外部からの
衝撃や激しく変化する電磁力により振動しなくなり、そ
の金属疲労が防止され、チップ状電子部品の信頼性が高
まるという効果がある。
【００４４】また、この発明によれば、素体の空隙内に
合成樹脂が含浸され、素体の積層方向の結合強度が高ま
るので、素体が空隙に沿って剥れ難くなり、チップ状電
子部品の信頼性が高まるという効果がある。
【００４５】また、この発明によれば、外部電極を、内
部の空隙が連続する細孔からなる多孔質の材料で形成し
た場合、外部電極を通して素体に合成樹脂を含浸させる
ことができるので、素体の空隙内に合成樹脂を含浸させ
ることが容易になるという効果がある。
【００４６】また、この発明によれば、外部電極を、内
部の空隙が連続する細孔からなる多孔質の材料で形成し
た場合、外部電極内に含浸されている合成樹脂と前記素
体内に含浸されている合成樹脂とが連続的につながるの
で、素体に対する外部電極の機械的な結合強度が高まる
という効果がある。
【００４７】また、一般に合成樹脂は熱に弱いので、外
部電極の焼付けの後でなければ合成樹脂を含浸させるこ
とができないが、この発明によれば、外部電極を導電性
の合成樹脂で形成した場合、外部電極を焼き付けで形成
しなくて済み、含浸の邪魔になる外部電極を形成する前
に合成樹脂を素体に含浸させることができるので、合成
樹脂を素体の内部まで容易に含浸させることができると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係るチップ状電子部
品の説明図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】この発明の他の実施の形態に係るチップ状電子
部品の一部を拡大した説明図である。
【符号の説明】
１０ チップ状電子部品 １２ 素体 １４ 外部電極 １６ 磁器組成物体 １８ 内部導体 ２０ 空隙 ２２ 合成樹脂 ２４ メッキ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星 健一 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 中澤 睦士 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 Ｆターム(参考） 5E070 AB10 BA12 CB04 CB13 CB17 DA12 EA01 EB03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 チップ状の素体と、該素体の外側に設け
    られている外部電極とを有し、該素体は、磁器組成物体
    と、該磁器組成物体の内部に設けられているシート状の
    内部導体とからなり、該外部電極は多孔質の導電体から
    なり、該内部導体の端部と該外部電極とは電気的に接続
    され、該磁器組成物体と該内部導体との間には空隙が形
    成され、該空隙内には合成樹脂が含浸されていることを
    特徴とするチップ状電子部品。
  2. 【請求項２】 前記外部電極内に含まれている細孔が該
    外部電極の表面から前記素体の表面まで連通しているこ
    とを特徴とする請求項１に記載のチップ状電子部品。
  3. 【請求項３】 前記外部電極内に含浸されている合成樹
    脂と前記素体内に含浸されている合成樹脂とが連続的に
    つながっていることを特徴とする請求項１又は２に記載
    のチップ状電子部品。
  4. 【請求項４】 磁器組成物体の内部にシート状の内部導
    体が設けられている素体を形成する素体形成工程と、多
    孔質の導電体からなる外部電極を該素体の外側に設ける
    外部電極形成工程と、該外部電極形成工程によって得ら
    れたものを液状の合成樹脂中に浸漬して該合成樹脂を含
    浸させる含浸工程と、この含浸工程で含浸させた合成樹
    脂を硬化させる硬化工程とを備え、前記外部電極形成工
    程で形成された外部電極内に含まれている細孔が該外部
    電極の表面から前記素体の表面まで連通していることを
    特徴とするチップ状電子部品の製造方法。
  5. 【請求項５】 チップ状の素体と、該素体の外側に設け
    られている外部電極とを有し、該素体は、磁器組成物体
    と、該磁器組成物体の内部に設けられているシート状の
    内部導体とからなり、該外部電極は導電性の合成樹脂か
    らなり、該内部導体の端部と該外部電極とは電気的に接
    続され、該磁器組成物体と該内部導体との間には空隙が
    形成され、該空隙内には合成樹脂が含浸されていること
    を特徴とするチップ状電子部品。
  6. 【請求項６】 磁器組成物体の内部にシート状の内部導
    体が設けられている素体を形成する素体形成工程と、該
    素体形成工程によって得られた素体を液状の合成樹脂中
    に浸漬して該合成樹脂を含浸させる含浸工程と、この含
    浸工程で該素体中に含浸した合成樹脂を熱硬化させる硬
    化工程と、該硬化工程を経た素体の外部に導電性の合成
    樹脂からなる外部電極を設ける外部電極形成工程とを備
    えたことを特徴とするチップ状電子部品の製造方法。
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