JP2000294444A - チップコンデンサ - Google Patents
チップコンデンサInfo
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- JP2000294444A JP2000294444A JP10085499A JP10085499A JP2000294444A JP 2000294444 A JP2000294444 A JP 2000294444A JP 10085499 A JP10085499 A JP 10085499A JP 10085499 A JP10085499 A JP 10085499A JP 2000294444 A JP2000294444 A JP 2000294444A
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- electrodes
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- chip capacitor
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Ceramic Capacitors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ピンアンプ等に用いるチップコンデンサの製
造工程を簡略にし、かつその結果から起こる不良を減少
させる。 【解決手段】 チップコンデンサに搭載する電極部分間
にＶ乃至Ｕ字の溝を予め構成し、熱膨張熱収縮による歪
み応力を集中させ、電極部分の割れを防ぐ。その深さは
誘電体厚みの２０％以上５０％以下が好ましい。
造工程を簡略にし、かつその結果から起こる不良を減少
させる。 【解決手段】 チップコンデンサに搭載する電極部分間
にＶ乃至Ｕ字の溝を予め構成し、熱膨張熱収縮による歪
み応力を集中させ、電極部分の割れを防ぐ。その深さは
誘電体厚みの２０％以上５０％以下が好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信等に用いら
れる受光モジュール等に搭載されるチップコンデンサに
関する。
れる受光モジュール等に搭載されるチップコンデンサに
関する。
【０００２】
【従来の技術】通信需要の拡大に伴って、通信方式も従
来の電気信号方式から光通信へと変わりつつある。この
光通信の受信を行うデバイスの１つにピンアンプがあ
る。ピンアンプの構成は図１に示すような電子回路を有
し、複数のコンデンサを必要とする。図１では、ＰＤ電
源ノイズ除去用のコンデンサＡと、アンプ電源ノイズ除
去用のコンデンサＢの２種類の容量の異なるコンデンサ
を用いる。このピンアンプには図２に示すように、パッ
ケージ１の表面中心にＰＤチップ２が位置し、そのＰＤ
チップ２を搭載するためにコンデンサ３が用いられるの
が一般的である。ＰＤが搭載された電極とパッケージを
接着する金属半田に接着する電極との間にコンデンサが
形成される。その他にプリアンプ４が搭載される。
来の電気信号方式から光通信へと変わりつつある。この
光通信の受信を行うデバイスの１つにピンアンプがあ
る。ピンアンプの構成は図１に示すような電子回路を有
し、複数のコンデンサを必要とする。図１では、ＰＤ電
源ノイズ除去用のコンデンサＡと、アンプ電源ノイズ除
去用のコンデンサＢの２種類の容量の異なるコンデンサ
を用いる。このピンアンプには図２に示すように、パッ
ケージ１の表面中心にＰＤチップ２が位置し、そのＰＤ
チップ２を搭載するためにコンデンサ３が用いられるの
が一般的である。ＰＤが搭載された電極とパッケージを
接着する金属半田に接着する電極との間にコンデンサが
形成される。その他にプリアンプ４が搭載される。
【０００３】チップコンデンサの部分を取り出したもの
が図３であり、パッケージ１の表面に金属半田６でチッ
プコンデンサ３が接着され、表面電極７，７’と金属半
田６との間にコンデンサが形成される。このようにする
と複数の電極を持つチップコンデンサを１回で実装で
き、安価で且つ高密度なモジュール組立が可能となる。
が図３であり、パッケージ１の表面に金属半田６でチッ
プコンデンサ３が接着され、表面電極７，７’と金属半
田６との間にコンデンサが形成される。このようにする
と複数の電極を持つチップコンデンサを１回で実装で
き、安価で且つ高密度なモジュール組立が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ピンアンプのパッケー
ジにチップコンデンサを搭載する場合には、接着材とし
て導電性樹脂を用いる方法と低融点の半田（ＡｕＳｎ，
ＡｕＧｅ）を用いる場合がある。前者は、気密封止の必
要が無い場合に用いられるが、後者は、気密封止が必要
な場合に使用する。この理由は、気密封止したパッケー
ジ内部で樹脂内部より、ガスを発生して内部のデバイス
に悪影響を及ぼす場合があるためである。このように金
属半田を用いる場合は、用いる半田の融点以上に基板と
搭載するチップコンデンサを加熱する必要があり、基板
とチップコンデンサの板の熱膨張の違いから、接着時に
チップコンデンサの板が割れる不具合があった。
ジにチップコンデンサを搭載する場合には、接着材とし
て導電性樹脂を用いる方法と低融点の半田（ＡｕＳｎ，
ＡｕＧｅ）を用いる場合がある。前者は、気密封止の必
要が無い場合に用いられるが、後者は、気密封止が必要
な場合に使用する。この理由は、気密封止したパッケー
ジ内部で樹脂内部より、ガスを発生して内部のデバイス
に悪影響を及ぼす場合があるためである。このように金
属半田を用いる場合は、用いる半田の融点以上に基板と
搭載するチップコンデンサを加熱する必要があり、基板
とチップコンデンサの板の熱膨張の違いから、接着時に
チップコンデンサの板が割れる不具合があった。
【０００５】特にピンアンプのパッケージにはＦｅのよ
うな金属が、チップコンデンサの誘電体にはアルミナの
ようなセラミックがよく用いられる。このような材料を
用いているので、半田付けでは、加熱時にパッケージの
膨張が大きくなり、接着後室温に戻るとパッケージの収
縮率がチップコンデンサのそれよりも大きいために、両
者の界面に応力が発生する。特にコンデンサのサイズが
２．５ｍｍ以上のコンデンサでは、接着する半田のボイ
ドが多くなり、チップコンデンサの破壊を生むことにな
る。特に電極の部分にこの割れが発生すると、コンデン
サの容量が変化し、デバイスとしての用をなさなくな
る。チップコンデンサの長さが４．０ｍｍを越える場合
は、使用するパッケージの大きさと比較してピンアンプ
の用途として大きすぎる。
うな金属が、チップコンデンサの誘電体にはアルミナの
ようなセラミックがよく用いられる。このような材料を
用いているので、半田付けでは、加熱時にパッケージの
膨張が大きくなり、接着後室温に戻るとパッケージの収
縮率がチップコンデンサのそれよりも大きいために、両
者の界面に応力が発生する。特にコンデンサのサイズが
２．５ｍｍ以上のコンデンサでは、接着する半田のボイ
ドが多くなり、チップコンデンサの破壊を生むことにな
る。特に電極の部分にこの割れが発生すると、コンデン
サの容量が変化し、デバイスとしての用をなさなくな
る。チップコンデンサの長さが４．０ｍｍを越える場合
は、使用するパッケージの大きさと比較してピンアンプ
の用途として大きすぎる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、この割れによ
るデバイスの不良を排除する手段として、たとえ割れが
発生しても、性能に関係しない部分に発生するようにチ
ップコンデンサに予め応力集中部分を設けるものであ
る。その具体的手段の１つは、搭載するパッケージにＡ
ｕＳｎ若しくはＡｕＧｅ半田で接着される、電極を２個
以上有する長さ２．５ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下ののコ
ンデンサであって、前記電極間の誘電体に溝を設けたこ
とを特徴とするものである。また、他の１つは、搭載す
るパッケージにＡｕＳｎ若しくはＡｕＧｅ半田で接着さ
れる、電極を２個以上有する長さ２．５ｍｍ以上、４．
０ｍｍ以下ののコンデンサであって、前記電極間の誘電
体の裏側に溝を設けたことを特徴とする。さらに他の１
つは、搭載するパッケージにＡｕＳｎ若しくはＡｕＧｅ
半田で接着される、電極を２個以上有する長さ２．５ｍ
ｍ以上、４．０ｍｍ以下ののコンデンサであって、前記
電極間の誘電体及びその裏側に溝を設けたことを特徴と
する。この溝はＵ字でもＶ字でもよく、その深さは板の
厚みの２０〜５０％の深さを有するのが好ましい。２０
％未満では、応力の集中が不足しがちであり、５０％を
越えると誘電体の強度自体が減少し、部品の取り扱い時
に割れる可能性がある。
るデバイスの不良を排除する手段として、たとえ割れが
発生しても、性能に関係しない部分に発生するようにチ
ップコンデンサに予め応力集中部分を設けるものであ
る。その具体的手段の１つは、搭載するパッケージにＡ
ｕＳｎ若しくはＡｕＧｅ半田で接着される、電極を２個
以上有する長さ２．５ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下ののコ
ンデンサであって、前記電極間の誘電体に溝を設けたこ
とを特徴とするものである。また、他の１つは、搭載す
るパッケージにＡｕＳｎ若しくはＡｕＧｅ半田で接着さ
れる、電極を２個以上有する長さ２．５ｍｍ以上、４．
０ｍｍ以下ののコンデンサであって、前記電極間の誘電
体の裏側に溝を設けたことを特徴とする。さらに他の１
つは、搭載するパッケージにＡｕＳｎ若しくはＡｕＧｅ
半田で接着される、電極を２個以上有する長さ２．５ｍ
ｍ以上、４．０ｍｍ以下ののコンデンサであって、前記
電極間の誘電体及びその裏側に溝を設けたことを特徴と
する。この溝はＵ字でもＶ字でもよく、その深さは板の
厚みの２０〜５０％の深さを有するのが好ましい。２０
％未満では、応力の集中が不足しがちであり、５０％を
越えると誘電体の強度自体が減少し、部品の取り扱い時
に割れる可能性がある。
【０００７】これらの溝は、ダイシング前のシート状の
コンデンサにダイヤモンドカッターで機械的に溝切りす
るのもよく、レーザーにて溝部分の形成をする物理的な
手段を用いても良い。
コンデンサにダイヤモンドカッターで機械的に溝切りす
るのもよく、レーザーにて溝部分の形成をする物理的な
手段を用いても良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明を利用するピンア
ンプの電気回路図である。コンデンサＡ、コンデンサＢ
を一個のパッケージ上に形成する。図２は、その具体的
な搭載例である。図３は従来のチップコンデンサの概要
図である。チップコンデンサ３は、２つ以上の電極７，
７’が誘電体の上に形成され、この電極の反対側（裏
側）をピンアンプのパッケージ１に導電性接着材で接着
する。
ンプの電気回路図である。コンデンサＡ、コンデンサＢ
を一個のパッケージ上に形成する。図２は、その具体的
な搭載例である。図３は従来のチップコンデンサの概要
図である。チップコンデンサ３は、２つ以上の電極７，
７’が誘電体の上に形成され、この電極の反対側（裏
側）をピンアンプのパッケージ１に導電性接着材で接着
する。
【０００９】図４は、本発明のチップコンデンサの１つ
の例である。コンデンサ３を形成する誘電体の表面に２
つの電極７，７’が形成され、その間にＵ字溝８を形成
する。Ｕ字溝８の形状は、図ではＵ字としているが、Ｖ
字であっても構わない。溝深さＤは、チップコンデンサ
の誘電体の厚みＴに対し、２０％〜５０％が好ましい。
の例である。コンデンサ３を形成する誘電体の表面に２
つの電極７，７’が形成され、その間にＵ字溝８を形成
する。Ｕ字溝８の形状は、図ではＵ字としているが、Ｖ
字であっても構わない。溝深さＤは、チップコンデンサ
の誘電体の厚みＴに対し、２０％〜５０％が好ましい。
【００１０】図５は、本発明のチップコンデンサの他の
例である。コンデンサ３を形成する誘電体の表面に２つ
の電極７，７’が形成され、該誘電体の裏側にＶ字溝９
が形成される。図５では、溝をＶ字に形成しているが、
Ｕ字であっても構わない。また、溝は、チップコンデン
サの大きさと電極の大きさにより３つの電極がある場合
に、２本の溝を形成しても良く、中央部よりの１本とし
ても良い。
例である。コンデンサ３を形成する誘電体の表面に２つ
の電極７，７’が形成され、該誘電体の裏側にＶ字溝９
が形成される。図５では、溝をＶ字に形成しているが、
Ｕ字であっても構わない。また、溝は、チップコンデン
サの大きさと電極の大きさにより３つの電極がある場合
に、２本の溝を形成しても良く、中央部よりの１本とし
ても良い。
【００１１】図６は、本発明のさらなる例を示す。コン
デンサ３を形成する誘電体の表面に２つの電極７，７’
が形成され、該誘電体の表面にＵ字型溝８が形成され、
そのちょうど裏側にあたる誘電体にＶ字溝９が形成され
ている。このＶ字溝９、Ｕ字溝８については、どちらが
表面にあっても構わず、またＵ字のみでもＶ字のみであ
っても構わない。双方の溝を形成した残りの誘電体の厚
みが、５０％〜８０％残存するようになっていれば良
い。
デンサ３を形成する誘電体の表面に２つの電極７，７’
が形成され、該誘電体の表面にＵ字型溝８が形成され、
そのちょうど裏側にあたる誘電体にＶ字溝９が形成され
ている。このＶ字溝９、Ｕ字溝８については、どちらが
表面にあっても構わず、またＵ字のみでもＶ字のみであ
っても構わない。双方の溝を形成した残りの誘電体の厚
みが、５０％〜８０％残存するようになっていれば良
い。
【００１２】図７は、本発明のチップコンデンサを搭載
するパッケージの一例である。Ｆｅのパッケージ１の基
体にピン５が接続されており、この表面にチップコンデ
ンサを接続する。図では点線部分１０にチップコンデン
サを接続する。
するパッケージの一例である。Ｆｅのパッケージ１の基
体にピン５が接続されており、この表面にチップコンデ
ンサを接続する。図では点線部分１０にチップコンデン
サを接続する。
【００１３】（実施例１）図７のような表面がＦｅシェ
ルの直径５ｍｍパッケージの上面に、図４で示すような
Ａｌ2Ｏ3製の長さ２．５ｍｍ、幅０．７ｍｍ、厚み０．
１５５ｍｍで電極間の表面に深さ０．７ｍｍのＶ字溝を
形成したチップコンデンサを用意し、裏面にＡｕＧｅ半
田を付け、温度３７０℃でパッケージ表面に接着した。
室温に冷却した後、このコンデンサを実体顕微鏡で観察
したところ、実装後の割れが発生していたのは１５％で
あり、全てがＶ字溝部分に発生していた。
ルの直径５ｍｍパッケージの上面に、図４で示すような
Ａｌ2Ｏ3製の長さ２．５ｍｍ、幅０．７ｍｍ、厚み０．
１５５ｍｍで電極間の表面に深さ０．７ｍｍのＶ字溝を
形成したチップコンデンサを用意し、裏面にＡｕＧｅ半
田を付け、温度３７０℃でパッケージ表面に接着した。
室温に冷却した後、このコンデンサを実体顕微鏡で観察
したところ、実装後の割れが発生していたのは１５％で
あり、全てがＶ字溝部分に発生していた。
【００１４】（実施例２）実施例１と同様にＦｅシェル
の直径５ｍｍパッケージの表面に図５で示すようなＡｌ
2Ｏ3の実施例１と同じ大きさの基板を用意し、電極を同
様に作成した後、電極間に相当するＡｌ2Ｏ3誘電体の電
極と反対側に深さ０．７ｍｍのＵ字形状の溝を作成し
た。その後、このＵ字溝のある側にＡｕＳｎ半田を付
け、Ｆｅシェルに装着した。コンデンサの接着温度は３
１０℃であった。室温まで冷却後、実施例１と同様、実
体顕微鏡で観察した結果、割れの発生度合いは１２％有
り、全てがＵ字溝部分に発生しており、電極部分には割
れが存在しなかった。
の直径５ｍｍパッケージの表面に図５で示すようなＡｌ
2Ｏ3の実施例１と同じ大きさの基板を用意し、電極を同
様に作成した後、電極間に相当するＡｌ2Ｏ3誘電体の電
極と反対側に深さ０．７ｍｍのＵ字形状の溝を作成し
た。その後、このＵ字溝のある側にＡｕＳｎ半田を付
け、Ｆｅシェルに装着した。コンデンサの接着温度は３
１０℃であった。室温まで冷却後、実施例１と同様、実
体顕微鏡で観察した結果、割れの発生度合いは１２％有
り、全てがＵ字溝部分に発生しており、電極部分には割
れが存在しなかった。
【００１５】（実施例３）実施例１と同様にＦｅシェル
の直径５ｍｍパッケージの表面に図６で示すようなＡｌ
2Ｏ3誘電体の表面に電極２個を設け、その電極間にＵ字
溝を０．３ｍｍの深さで作成した。同じ位置の電極とは
反対側にＶ字溝を０．３ｍｍ深さに作成した。Ｖ字溝の
ある側にＡｕＳｎ半田を付け、パッケージに３１０℃で
接着した。室温まで冷却後、実体顕微鏡で観察したとこ
ろ、１１％の割れが発見された。しかし割れた部分は、
溝の部分に集中しており、コンデンサ部分の電極には影
響しなかった。
の直径５ｍｍパッケージの表面に図６で示すようなＡｌ
2Ｏ3誘電体の表面に電極２個を設け、その電極間にＵ字
溝を０．３ｍｍの深さで作成した。同じ位置の電極とは
反対側にＶ字溝を０．３ｍｍ深さに作成した。Ｖ字溝の
ある側にＡｕＳｎ半田を付け、パッケージに３１０℃で
接着した。室温まで冷却後、実体顕微鏡で観察したとこ
ろ、１１％の割れが発見された。しかし割れた部分は、
溝の部分に集中しており、コンデンサ部分の電極には影
響しなかった。
【００１６】（比較例１）実施例１と同様にＦｅシェル
の直径５ｍｍパッケージの表面に実施例１と同じ大きさ
のチップコンデンサを用意した。ここでは、溝を省略し
た。電極と反対側にＡｕＧｅ半田を付け、３７０℃で接
着した。室温に冷却後、実体顕微鏡観察したところ、割
れが発生していたのは、１０％であり、そのうち半数が
電極部分を含んで割れていた。電極部分を含んで割れた
サンプルは、コンデンサ容量に変化があり、パッケージ
として不良とされた。
の直径５ｍｍパッケージの表面に実施例１と同じ大きさ
のチップコンデンサを用意した。ここでは、溝を省略し
た。電極と反対側にＡｕＧｅ半田を付け、３７０℃で接
着した。室温に冷却後、実体顕微鏡観察したところ、割
れが発生していたのは、１０％であり、そのうち半数が
電極部分を含んで割れていた。電極部分を含んで割れた
サンプルは、コンデンサ容量に変化があり、パッケージ
として不良とされた。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、チップコンデンサに予め
応力を集中する部分を設けることで、肝心のコンデンサ
となる部分に応力割れを発生させず、全て使用できるパ
ッケージが得られることができる。コンデンサの実装
は、パッケージの装着が進んでからの作業であり、不良
率を減少させることは、コスト的に大いに有効である。
応力を集中する部分を設けることで、肝心のコンデンサ
となる部分に応力割れを発生させず、全て使用できるパ
ッケージが得られることができる。コンデンサの実装
は、パッケージの装着が進んでからの作業であり、不良
率を減少させることは、コスト的に大いに有効である。
【図１】従来のプリアンプの配線図である。
【図２】プリアンプを搭載するピンアンプパッケージの
概要図である。
概要図である。
【図３】本発明のチップコンデンサの模式図である。
【図４】本発明のチップコンデンサの一例である。
【図５】本発明のチップコンデンサの別の例である。
【図６】本発明のチップコンデンサのさらなる別の例で
ある。
ある。
【図７】本発明を搭載するパッケージの例である。
１ パッケージ ２ ＰＤ素子 ３ コンデンサ ４ プリアンプ ５ ピン ６ 金属半田 ７，７’ 電極 ８ Ｖ字溝 ９ Ｕ字溝 １０ コンデンサ搭載部分
Claims (4)
- 【請求項１】 搭載するパッケージにＡｕＳｎ若しくは
ＡｕＧｅ半田で接着される、電極を２個以上有する長さ
２．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下のコンデンサであって、
前記電極間の誘電体に溝を設けたことを特徴とするチッ
プコンデンサ。 - 【請求項２】 搭載するパッケージにＡｕＳｎ若しくは
ＡｕＧｅ半田で接着される、電極を２個以上有する長さ
２．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下のコンデンサであって、
前記電極間の誘電体裏側に溝を設けたことを特徴とする
チップコンデンサ。 - 【請求項３】 搭載するパッケージにＡｕＳｎ若しくは
ＡｕＧｅ半田で接着される、電極を２個以上有する長さ
２．５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下のコンデンサであって、
前記電極間の誘電体及びその裏側に溝を設けたことを特
徴とするチップコンデンサ。 - 【請求項４】 前記溝が板の厚みの２０〜５０％の深さ
を有する請求項１乃至３のいずれかに記載のチップコン
デンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10085499A JP2000294444A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | チップコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10085499A JP2000294444A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | チップコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000294444A true JP2000294444A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14284908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10085499A Pending JP2000294444A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | チップコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000294444A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7851910B2 (en) | 2003-04-01 | 2010-12-14 | Infineon Technologies Ag | Diffusion soldered semiconductor device |
| WO2013185965A1 (de) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | Robert Bosch Gmbh | Verbundbauteil sowie verfahren zum herstellen eines verbundbauteils |
-
1999
- 1999-04-08 JP JP10085499A patent/JP2000294444A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7851910B2 (en) | 2003-04-01 | 2010-12-14 | Infineon Technologies Ag | Diffusion soldered semiconductor device |
| WO2013185965A1 (de) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | Robert Bosch Gmbh | Verbundbauteil sowie verfahren zum herstellen eines verbundbauteils |
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