JP2000223359A - セラミック電子部品 - Google Patents

セラミック電子部品

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JP2000223359A
JP2000223359A JP11021069A JP2106999A JP2000223359A JP 2000223359 A JP2000223359 A JP 2000223359A JP 11021069 A JP11021069 A JP 11021069A JP 2106999 A JP2106999 A JP 2106999A JP 2000223359 A JP2000223359 A JP 2000223359A
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ceramic electronic
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JP11021069A
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Kazuhiro Yoshida
和宏 吉田
Nobushige Moriwaki
伸重 森脇
Yasuhiko Kubota
康彦 久保田
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型の製品の場合にも、セラミック電子部品
素子にクラックが発生することを防止することが可能
で、信頼性の高い、外部端子付のセラミック電子部品を
提供する。 【解決手段】 外部端子５ａ，５ｂの、セラミック電子
部品素子４の端面への接合部１０の幅Ｗ１を、セラミッ
ク電子部品素子４中に配設された内部電極２の幅Ｗ２と
同等以下にする。また、外部端子５ａ，５ｂの接合部１
０を、平面的にみた場合において、内部電極２がセラミ
ック電子部品素子４の端面に露出した領域１１内に位置
するように、セラミック電子部品素子４の端面に接合す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック電子部
品に関し、詳しくは、セラミック中に配設された内部電
極と導通するように、セラミック電子部品素子の表面に
基板などへの取り付け用の外部端子が配設された構造を
有するセラミック電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミック電子部品の中には、基板など
への取り付け用の外部端子を備えたものがある。このよ
うな外部端子を有するセラミック電子部品としては、例
えば、図８(ａ)，(ｂ)，(ｃ)に示すように、セラミック
５１中に配設された内部電極５２と導通するように外部
電極５３を形成したチップ型のセラミック電子部品素子
５４の両端面に、金属製の外部端子５５を、はんだ、導
電性接着剤、導電ペーストなどの接合材５６を介して接
合したセラミック電子部品がある。
【０００３】また、図９に示すように、セラミック５１
中に配設された内部電極５２と導通するように外部電極
５３を形成したチップ型のセラミック電子部品素子５４
を複数個スタックしてなるセラミック電子部品素子６４
に、金属製の外部端子５５を、はんだ、導電性接着剤、
導電ペーストなどの接合材５６を介して接合したセラミ
ック電子部品がある。
【０００４】ところで、このようなセラミック電子部品
においては、通常、図８(ａ)，(ｃ)に示すように、セラ
ミック電子部品素子５４（６４）の幅Ｗとほぼ同じ幅Ｗ
Ｅの外部端子５５が用いられることが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、セラミック電
子部品素子５４（６４）に外部端子５５を接合したセラ
ミック電子部品においては、小型のセラミック電子部品
の場合には、それほど問題になることはないが、例え
ば、長さＬもしくは幅Ｗ（図８，９）が１０mm以上の大
型のセラミック電子部品の場合、比較的高電圧、大電流
の条件で使用されることが多く、抵抗を低くするため
に、外部端子５５の幅ＷＥ（図８(ａ)）や厚みＴ（図
８，９）を大きくすることが必要になる場合がある。
【０００６】そして、そのような場合には、セラミック
電子部品素子５４（６４）と外部端子５５の線膨張係数
の差によって無視できない応力が発生し、外部端子５５
の両端部では、その応力が相当に大きなものとなる。そ
のため、場合によっては、製品のヒートサイクル試験な
どの際に、特に低温側で、図１０に示すように、セラミ
ック電子部品素子５４（６４）にクラックＣが発生する
という問題点がある。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、大型の製品の場合にも、セラミック電子部品素子に
クラックが発生することを防止することが可能で、信頼
性の高い、外部端子付のセラミック電子部品を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明（請求項１）のセラミック電子部品は、一部
が端面に露出するような態様でセラミック中に内部電極
が配設された構造を有するセラミック電子部品素子と、
セラミック電子部品素子の端面に露出した内部電極と導
通するように、セラミック電子部品素子の端面に接合さ
れた金属板からなる外部端子とを具備するセラミック電
子部品であって、前記外部端子の、セラミック電子部品
素子の端面への接合部の幅が、前記セラミック電子部品
素子中に配設された内部電極の幅と同等以下であること
を特徴としている。
【０００９】外部端子の、セラミック電子部品素子の端
面への接合部の幅を、内部電極の幅と同等以下とした場
合、セラミック電子部品素子の、セラミックと内部電極
（金属）の複合構造を有し、セラミックだけの部分に比
べて金属に近い線膨張係数を有する部分に外部電極を接
合させることが可能になり、ヒートサイクルによる応力
の発生を軽減して、クラックの発生を抑制することが可
能になる。
【００１０】なお、本発明において、セラミック電子部
品素子の端面に外部電極を接合するとは、外部端子を直
接セラミック電子部品素子の端面に接合する場合や、セ
ラミック電子部品素子の端面に形成された外部電極の上
から、はんだ、導電性接着剤、導電ペーストなどの接合
材などを介してセラミック電子部品素子の端面に接合す
る場合などを含む広い概念である。
【００１１】また、請求項２のセラミック電子部品は、
前記外部端子の接合部が、平面的にみた場合において、
前記内部電極がセラミック電子部品素子の端面に露出し
た領域内に位置するように、セラミック電子部品素子の
端面に接合されていることを特徴としている。
【００１２】外部端子の接合部を、平面的にみた場合に
おいて、内部電極がセラミック電子部品素子の端面に露
出した領域内に位置するような態様で、外部電極をセラ
ミック電子部品素子の端面に接合することにより、外部
端子をセラミックだけの部分に比べて金属に近い線膨張
係数を有する部分に確実に接合させることが可能にな
り、本発明をより実効あらしめることができる。
【００１３】また、請求項３のセラミック電子部品は、
前記セラミック電子部品素子が、複数のセラミック電子
部品素子を積み重ねることにより形成されたものである
ことを特徴としている。
【００１４】本発明は、セラミック電子部品素子が、複
数のセラミック電子部品素子を積み重ねる（スタック）
ことにより形成された、いわゆるスタックタイプのセラ
ミック電子部品にも適用することが可能であり、その場
合にも、ヒートサイクルによる応力の発生を軽減して、
クラックの発生を抑制することが可能になる。
【００１５】また、請求項４のセラミック電子部品は、
前記外部端子の、セラミック電子部品素子への接合部以
外の少なくとも一部分の幅を、前記セラミック電子部品
素子中に配設された内部電極の幅より大きくしたことを
特徴としている。
【００１６】外部端子の、セラミック電子部品素子への
接合部以外の少なくとも一部分の幅（例えば、外部端子
の、セラミック電子部品を基板に実装する場合に基板の
ランドに接合される部分の幅）を、セラミック電子部品
素子中に配設された内部電極の幅より大きくした場合、
ランドへの外部端子の接合面積を大きくして、実装信頼
性を向上させることが可能になり、信頼性を確保しつつ
設計の自由度を向上させることが可能になる。
【００１７】また、請求項５のセラミック電子部品は、
前記セラミック電子部品素子の、外部端子が取り付けら
れる端面側の辺Ａの長さ（幅）Ｗが、前記辺Ａと直交す
る辺Ｂの長さＬより大きい平面形状を有していることを
特徴としている。
【００１８】セラミック電子部品素子の、外部端子が取
り付けられる端面側の辺Ａの長さ（幅）Ｗが、辺Ａと直
交する辺Ｂの長さＬより大きいような平面形状を有して
いる場合、外部端子とセラミック電子部品素子の間に応
力が発生しやすく、クラック発生の問題も起こりやすい
が、そのようなセラミック電子部品に本発明を適用する
ことにより、クラックの発生を抑制して、信頼性の高い
セラミック電子部品を得ることが可能になり、特に有意
義である。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示し
てその特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００２０】［実施形態１］図１は、本発明の一実施形
態にかかるセラミック電子部品（この実施形態では積層
セラミックコンデンサ）を示す図であり、(ａ)は平面
図、(ｂ)は正面断面図、(ｃ)は側面図である。
【００２１】このセラミック電子部品（積層セラミック
コンデンサ）は、図１に示すように、複数の内部電極２
がセラミック（セラミック層）１を介して互いに対向す
るように配設され、かつ、その一端側が交互に異なる側
の端面に引き出された構造を有するセラミック電子部品
素子４の端面に、露出した内部電極２と導通するように
外部電極３ａ，３ｂを形成し、この外部電極３ａ，３ｂ
に、はんだ、導電性接着剤、導電ペーストなどの接合材
６を介して、金属板（例えば、銀板）をＬ字状に折り曲
げ加工してなる外部端子５ａ，５ｂを接合することによ
り形成されている。なお、セラミック電子部品素子４
は、外部端子５ａ，５ｂが取り付けられる端面側の辺Ａ
の長さ（幅）Ｗが、辺Ａと直交する辺Ｂの長さＬより小
さい平面形状を有している。
【００２２】そして、この実施形態においては、外部端
子５ａ，５ｂとして、セラミック電子部品素子４の端面
への接合部１０の幅Ｗ１が、セラミック電子部品素子４
の内部に配設された内部電極２（及び／又は内部電極２
の引出部：以下同じ）の幅Ｗ２と同等以下で、かつ、外
部端子５ａ，５ｂの接合部１０が、平面的にみた場合に
おいて、内部電極２がセラミック電子部品素子４の端面
に露出した領域１１内に位置するように、セラミック電
子部品素子４の端面に接合されている。また、外部端子
５ａ，５ｂは、基板のランド（図示せず）に接続される
先端側部分が外側に折り曲げ加工されている。
【００２３】上述のように、この実施形態のセラミック
電子部品においては、外部端子５ａ，５ｂの接合部１０
の幅Ｗ１を、内部電極２の幅Ｗ２と同等以下としている
ので、外部端子５ａ，５ｂを、セラミック電子部品素子
４の、セラミック（セラミック層）１と内部電極（金
属）２の複合構造を有し、セラミック１だけの部分に比
べて金属（内部電極）に近い線膨張係数を有する部分
（すなわち、平面的にみた場合において、内部電極２が
セラミック電子部品素子４の端面に露出した領域１１内
の部分）に接合させることが可能になり、ヒートサイク
ルによる応力の発生を軽減して、セラミック電子部品素
子４の長さＬもしくは幅Ｗが１０mm以上の大型製品の場
合にも、クラックの発生を抑制することが可能になる。
【００２４】なお、上記実施形態では、外部端子５ａ，
５ｂの、基板のランド（図示せず）に接続される先端側
部分が外側に折り曲げられている場合について説明した
が、図２(ａ)，(ｂ)示すように、外部端子５ａ，５ｂ
を、その先端側部分が内側に折り曲げられた構造とする
ことも可能であり、その場合、製品の平面面積が小さく
なり、実装の高密度化を図ることが可能になる。
【００２５】また、上記実施形態では、一つのセラミッ
ク電子部品素子の両端面に外部端子を取り付けたセラミ
ック電子部品を例にとって説明したが、図３(ａ)，
(ｂ)，(ｃ)に示すように、複数のセラミック電子部品素
子（この例では３つ）４を積み重ねたセラミック電子部
品素子（スタック素子）１４の両端面に、幅Ｗ１がセラ
ミック電子部品素子１４の内部に配設された内部電極２
の幅Ｗ２と同等以下の外部端子５ａ，５ｂの接合部１０
を接合することにより、スタックタイプのセラミック電
子部品を形成することも可能である。
【００２６】［実施形態２］図４は本発明の一実施形態
にかかるセラミック電子部品（この実施形態では積層セ
ラミックコンデンサ）を示す図であり、(ａ)は平面図、
(ｂ)は正面断面図、(ｃ)は側面図である。
【００２７】このセラミック電子部品においては、外部
端子として、セラミック電子部品素子４の端面への接合
部１０の幅Ｗ１が、セラミック電子部品素子４の内部に
配設された内部電極２の幅Ｗ２と同等以下とする一方、
セラミック電子部品素子４への接合部１０以外の部分の
幅Ｗ３を、セラミック電子部品素子４中に配設された内
部電極２の幅Ｗ２より大きくした（この例では、素子４
の幅方向寸法と略同じ寸法とした）外部端子５ａ，５ｂ
が用いられている。その他の構成は上記実施形態１の場
合と同様であることから、重複を避けるため、説明を省
略する。
【００２８】この実施形態のセラミック電子部品におい
ては、外部端子５ａ，５ｂとして、セラミック電子部品
素子４の端面への接合部１０の幅Ｗ１を、内部電極２の
幅Ｗ２より狭くしていることから、上記実施形態１の場
合と同様に、ヒートサイクルによる応力の発生を軽減し
て、クラックの発生を抑制することが可能になるととも
に、外部端子５ａ，５ｂの、セラミック電子部品素子４
ａへの接合部１０以外の部分の幅Ｗ３を、内部電極２の
幅Ｗ２より大きくして（この例では、素子４の幅方向寸
法と略同じ寸法として）いるので、例えば、外部端子５
ａ，５ｂの先端側の折り曲げ加工を施した部分（水平
部）１５ａ，１５ｂを基板のランド（図示せず）に接合
する場合に、接合面積を大きくして、実装信頼性を向上
させることが可能になり、信頼性を確保しつつ設計の自
由度を向上させることが可能になる。
【００２９】なお、この実施形態２のセラミック電子部
品においても、図５(ａ)，(ｂ)に示すように、外部端子
５ａ，５ｂを、その先端側部分が内側に折り曲げられた
構造とすることも可能である。
【００３０】また、図６(ａ)，(ｂ)，(ｃ)に示すよう
に、複数のセラミック電子部品素子（この例では３つ）
４を積み重ねたセラミック電子部品素子（スタック素
子）１４の両端面に、接合部１０の幅Ｗ１が内部電極２
の幅Ｗ２と同等以下で、他の部分の幅Ｗ３がセラミック
電子部品素子４中の内部電極２の幅Ｗ２より大きく、素
子４の幅方向寸法と略同一寸法の外部端子５ａ，５ｂを
接合することにより、スタックタイプのセラミック電子
部品を形成することも可能である。
【００３１】また、上記実施形態１及び２では、セラミ
ック電子部品素子４が、外部端子５ａ，５ｂの取り付け
られた端面側の辺Ａの長さ（幅）Ｗが、辺Ａと直交する
辺Ｂの長さＬより小さい平面形状を有している場合を例
にとって説明したが、図７に示すように、セラミック電
子部品素子４が、外部端子５ａ，５ｂの取り付けられた
端面側の辺Ａの長さ（幅）Ｗが、辺Ａと直交する辺Ｂの
長さＬより大きい平面形状を有している場合には、外部
端子５ａ，５ｂとセラミック電子部品素子の間に応力が
発生しやすく、クラックの発生も問題になりやすいが、
そのようなセラミック電子部品に本発明を適用すること
により、クラックの発生を抑制して、信頼性の高いセラ
ミック電子部品を得ることが可能になり、特に有意義で
ある。
【００３２】なお、上記実施形態では、銀板からなる外
部端子を用いた場合について説明したが、外部端子とし
ては、銀以外にも、銅、ニッケル、鉄、アルミニウム、
スズ、亜鉛、チタンなどからなる金属板、あるいはこれ
らを主成分とする合金板などの種々のものを用いること
が可能である。
【００３３】また、上記実施形態では、外部端子をはん
だ、導電性接着剤、導電ペーストなどの接合材を介して
接合するようにした場合について説明したが、場合によ
っては、高周波溶接などの方法で接合することも可能で
ある。
【００３４】また、上記実施形態では、積層セラミック
コンデンサを例にとって説明したが、本発明は、積層セ
ラミックコンデンサに限らず、内部電極を備えたセラミ
ック電子部品素子の表面に、内部電極と導通するように
外部端子を配設してなる種々のセラミック電子部品に適
用することが可能である。特に、内部電極の積層枚数が
多いもの（例えば１００層以上のもの）や、素子サイズ
の大きいもの（例えばＬ×Ｗが３．２mm×１．６mm以
上、特に、Ｌ又はＷが１０mm以上のもの）に用いて有効
である。
【００３５】なお、本発明は、さらにその他の点におい
ても上記実施形態に限定されるものではなく、セラミッ
ク電子部品素子を構成するセラミックの種類、内部電極
のパターンや構成材料、外部端子の配設位置などに関
し、発明の要旨の範囲内において種々の応用、変形を加
えることが可能である。
【００３６】
【発明の効果】上述のように、本発明のセラミック電子
部品は、外部端子の、セラミック電子部品素子の端面へ
の接合部の幅を、セラミック電子部品素子中に配設され
た内部電極の幅と同等以下としているので、外部端子を
セラミックだけの部分に比べて金属に近い線膨張係数を
有する部分に外部電極を接合させることが可能になり、
ヒートサイクルによる応力の発生を軽減して、クラック
の発生を抑制することができる。
【００３７】また、請求項２のセラミック電子部品のよ
うに、外部端子の接合部が、平面的にみた場合におい
て、内部電極がセラミック電子部品素子の端面に露出し
た領域内に位置するような態様で、外部電極をセラミッ
ク電子部品素子の端面に接合するようにしているので、
外部端子をセラミックだけの部分に比べて金属に近い線
膨張係数を有する部分に確実に接合させることが可能に
なり、ヒートサイクルによる応力の発生を軽減して、ク
ラックの発生を抑制することができる。
【００３８】また、本発明は、請求項３のように、セラ
ミック電子部品素子が、複数のセラミック電子部品素子
を積み重ねる（スタックする）ことにより形成されたも
のであるようなセラミック電子部品にも適用することが
可能であり、その場合にも、ヒートサイクルによる応力
の発生を軽減して、クラックの発生を抑制することがで
きる。
【００３９】また、請求項４のセラミック電子部品のよ
うに、外部端子の、セラミック電子部品素子への接合部
以外の部分の幅を、セラミック電子部品素子中に配設さ
れた内部電極の幅より大きくした場合、例えば、外部端
子を基板のランドに接合する場合に、接合面積を大きく
して、実装信頼性を向上させることが可能になり、信頼
性を確保しつつ設計の自由度を向上させることができ
る。
【００４０】また、セラミック電子部品素子の、外部端
子が取り付けられる端面側の辺Ａの長さ（幅）Ｗが、辺
Ａと直交する辺Ｂの長さＬより大きいような平面形状を
有している場合、外部端子とセラミック電子部品素子の
間に応力が発生しやすく、クラックの発生も問題になり
やすいが、そのようなセラミック電子部品に本発明を適
用することにより、クラックの発生を抑制して、信頼性
の高いセラミック電子部品を得ることが可能になり、特
に有意義である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態（実施形態１）にかかるセ
ラミック電子部品を示す図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)
は正面断面図、(ｃ)は側面図である。
【図２】本発明の実施形態１にかかるセラミック電子部
品の変形例を示す図であり、(ａ)は正面断面図、(ｂ)は
側面図である。
【図３】本発明の実施形態１にかかるセラミック電子部
品の他の変形例を示す図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)は
正面断面図、(ｃ)は側面図である。
【図４】本発明の他の実施形態（実施形態２）にかかる
セラミック電子部品を示す図であり、(ａ)は平面図、
(ｂ)は正面断面図、(ｃ)は側面図である。
【図５】本発明の実施形態２にかかるセラミック電子部
品の変形例を示す図であり、(ａ)は正面断面図、(ｂ)は
側面図である。
【図６】本発明の実施形態２にかかるセラミック電子部
品の他の変形例を示す図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)は
正面断面図、(ｃ)は側面図である。
【図７】本発明のセラミック電子部品のさらに他の例を
示す平面図である。
【図８】従来のセラミック電子部品を示す図であり、
(ａ)は平面図、(ｂ)は正面断面図、(ｃ)は側面図であ
る。
【図９】従来の他のセラミック電子部品を示す正面断面
図である。
【図１０】従来のセラミック電子部品にクラックが発生
した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ セラミック（セラミック層） ２ 内部電極 ３ａ，３ｂ 外部電極 ４ セラミック電子部品素子 ５ａ，５ｂ 外部端子 ６ 接合材 １０ 接合部 １１ 内部電極が露出した領域 １４ セラミック電子部品素子（スタック素
子） １５ａ，１５ｂ 外部端子の水平部 Ａ 外部端子が取り付けられる端面側の辺 Ｂ 辺Ａと直交する辺 Ｌ 辺Ａと直交する辺Ｂの長さ Ｗ 外部端子が取り付けられる端面側の辺
Ａの長さ（幅） Ｗ１ 外部端子の接合部の幅 Ｗ２ 内部電極の幅 Ｗ３ 外部端子の接合部以外の部分の幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 康彦 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5E082 AA02 AB03 BC33 CC05 CC13 FG26 GG08 GG23 JJ07 JJ26 JJ27 MM28 PP09

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一部が端面に露出するような態様でセラミ
    ック中に内部電極が配設された構造を有するセラミック
    電子部品素子と、 セラミック電子部品素子の端面に露出した内部電極と導
    通するように、セラミック電子部品素子の端面に接合さ
    れた金属板からなる外部端子とを具備するセラミック電
    子部品であって、 前記外部端子の、セラミック電子部品素子の端面への接
    合部の幅が、前記セラミック電子部品素子中に配設され
    た内部電極の幅と同等以下であることを特徴とするセラ
    ミック電子部品。
  2. 【請求項２】前記外部端子の接合部が、平面的にみた場
    合において、前記内部電極がセラミック電子部品素子の
    端面に露出した領域内に位置するように、セラミック電
    子部品素子の端面に接合されていることを特徴とする請
    求項１記載のセラミック電子部品。
  3. 【請求項３】前記セラミック電子部品素子が、複数のセ
    ラミック電子部品素子を積み重ねることにより形成され
    たものであることを特徴とする請求項１又は２記載のセ
    ラミック電子部品。
  4. 【請求項４】前記外部端子の、セラミック電子部品素子
    への接合部以外の少なくとも一部分の幅を、前記セラミ
    ック電子部品素子中に配設された内部電極の幅より大き
    くしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
    のセラミック電子部品。
  5. 【請求項５】前記セラミック電子部品素子の、外部端子
    が取り付けられる端面側の辺Ａの長さ（幅）Ｗが、前記
    辺Ａと直交する辺Ｂの長さＬより大きい平面形状を有し
    ていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
    のセラミック電子部品。
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