JP2001284166A - レーザートリマブルコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リフロー工程で、半田がベース基板の端面に形
成した外部電極表面を這い上がることで、外部電極と、
内部から導出した内部電極、上部電極の表面に形成した
金メッキ層を伝わって半田が内部に入る問題を解決する
ことにある。 【解決手段】ベース基板１の端面に形成した外部電極２
ａと接続される内部電極３、上部接続電極４の接続部
で、電極表面の金メッキ層を除去してニッケル層を露出
させる露出部９を形成してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子機器に用いられ
る誘電体フィルムを用いたレーザートリマブルコンデン
サに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年携帯電話器などの情報通信機器の普
及がめざましくそれに伴って電子部品の小型低背化が急
速に進んでいる。その発振回路には使用中の落下や、取
り扱いなどで電極がずれて容量ズレがないものが要求さ
れレーザートリマブルコンデンサ（以下ＬＴＣと略記す
る）が使用されている。

【０００３】通常のＬＴＣは誘電体セラミックの表層と
内層に電極を形成し、表層電極をレーザーで一部除去す
ることにより、電極間の静電容量を所望の値に追い込ん
でいる。

【０００４】最近、誘電体セラミックの代わりに、数μ
ｍの厚みの極薄誘電体フィルムの両面に薄膜電極を形成
したＬＴＣが特開平１１−９７２８７などで提案されて
いる。これは調整電極を薄膜化することにより調整時に
他の高密度実装された回路部品に影響を与えない微小パ
ワーのレーザーで調整できること、製造し易く、熱膨張
係数が樹脂基板に近いことなどを特徴とするものであ
る。

【０００５】このような誘電体フィルムを使ったＬＴＣ
を回路基板へ実装した状況を示す断面図を示す。ＬＴＣ
の構成としては、ベース基板１１の両端部に端子電極１
２が設けられ、その上面には端子電極１２につながる２
つの電極、即ち、内部電極１３と誘電体上に形成する上
部電極１６からつながった電極１４を設ける。また、、
端子電極１２ａはベース基板１１の下面に形成された下
面電極１２ａと、ベース基板１１の両端面に形成した外
部電極１２ｂとからなり、特に、内部電極１３と電極１
４がベース基板１１の端面側に導出されて、その導出部
とが夫々接続されている。

【０００６】また、内部電極１３と電極１４の上であっ
て双方に跨いで誘電体フィルム１５が積層されている。
この誘電体フィルム１５は、その厚み方向に貫通するビ
アホール１６ａが形成され、上部電極１４はビアホール
１６ａを経由して誘電体フィルム１５上面の上部電極１
６につながっている。

【０００７】このような構成のＬＴＣの作成は、まずベ
ース基板１１が複数整列されたポリイミド基板の両面に
銅箔が貼りつけられた基板を準備し、レジスト膜を形成
後、電極パターンマスクを使い露光、エッチング、レジ
スト剥離という一連の作業を通して所定の電極パターン
を複数のベース基板１１上に形成する。

【０００８】次に、端子電極１２となる端面電極１２ｂ
の位置にプレス機打ち抜きにより複数の長孔をあけ、そ
の内面と両主面の電極パターンにメッキを施す。メッキ
はニッケルメッキののち半田の濡れ性を改善するために
表面に金メッキが施される。

【０００９】次に、誘電体フィルム１５をベース基板１
１の上に貼りつける。この後、スパッターマスクを重ね
て、所定の上部電極１６の電極パターンとなるアルミ電
極薄膜を形成する。誘電体フィルム１５には小さな孔が
明けられており、孔は上部電極１４の上に位置する。そ
して、この上部電極１６がが孔を通して付着しビアホー
ル１６ａが形成され、上部電極１６と上部電極１４とが
接続されることになる。

【００１０】次に、長孔の中心を通る線で切断する。そ
のとき両側に端面電極１２ｂが形成される。

【００１１】なお、誘電体フィルム１５とコンデンサ上
部電極１６の上にはＳｉＯ₂のスパッター膜や、ＵＶ硬
化型のアクリル樹脂膜が塗布されて保護膜１７を形成し
ている。下層のベース基板１１の端子電極１２は、回路
基板２０に半田付けされる。

【００１２】回路基板２０に半田のリフロー実装したあ
と、所望の発振周波数が得られるようにレーザーでコン
デンサ上部電極１６の電極パターンの一部を切除して静
電容量値の調整がなされる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このように回路基板２
０に半田のリフロー実装した場合には、リフロー工程で
の高温処理に伴い、図５に示すように、回路基板２０の
電極ランド２０ａからＬＴＣの端面電極１２ｂに沿った
半田の這い上がり、すなわち半田フィレット１８、１８
が形成されることになり、この半田フィレット１８、１
８の上端部が内部電極１３又は上部電極１４の導出部と
外部電極１２ｂとが接続する部位まで達すると、端子電
極１２と、内部電極１３、電極１４の表面にはニッケル
メッキ層の上に金メッキ層が施されているため、端子電
極１２から上がってきた溶融半田の中の錫を吸収する形
で、図中太線で示すようにＬＴＣ周辺から内部の位置１
８ａ、１８ａに向かって半田が侵入することがあった。
これは、金メッキ層が溶融した半田に食われてしまうこ
とによるものと考えられる。

【００１４】従って、ＬＴＣの端子電極１２周辺から内
部に侵入した半田が、誘電体フィルム１５とベース基板
１１の間に侵入すると誘電体フィルム１５を押し上げる
ような変形を発生させることになる。これにより誘電体
フィルム１５とベース基板１１間が剥離し易くなり、静
電容量の変化や、隙間から侵入した水分などによりビア
ホール１６ａの接続状態が変化したり電気特性を変える
危険がある。

【００１５】本発明は上述した問題点に鑑みて案出され
たものであり、誘電体フィルムの変形が発生せず、信頼
性の高いレーザートリマブルコンデンサを提供すること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、矩形状のベース基板の表面に内部電極を介
して誘電体層を形成し、該誘電体層上に、レーザにより
トリミング可能な上部電極を前記内部電極と対向して形
成すると共に、前記内部電極と上部電極は、互いに異な
る前記ベース基板の端面側に導出され、かつ、該導出部
と前記ベース基板の各端面に形成した一対の外部電極と
を夫々接続してなるレーザートリマブルコンデンサにお
いて、前記内部電極、上部電極及び各外部電極には、ニ
ッケルメッキ層及び金メッキ層が順次被着されており、
かつ、前記内部電極及び上部電極の前記各導出部と外部
電極の接続部にはニッケルメッキ層のみが被着されてい
ることを特徴とするレーザトリマブルコンデンサを提供
する。

【００１７】本発明の構成によれば、リフロー工程によ
り半田によるフィレットが形成されてベース基板の端面
に形成した外部電極を伝わって這い上がったとしても、
前記内部電極及び上部電極の前記各導出部と外部電極の
接続部にはニッケルメッキ層のみが被着されているたた
めに、そのニッケル層で半田の這い上がりが阻止され、
半田がレーザトリマブルコンデンサ内に入りむことを阻
止することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態を
示すレーザートリマブルコンデンサ（ＬＴＣ）の断面
図、図２は同ＬＴＣの分解斜視図である。図３は積層さ
れた製品の外観斜視図を示す。

【００１９】図において、ＬＴＣは両面に電極の設けら
れたベース基板１と、スルーホール６ａのある上部電極
６を持った誘電体フィルム５と、その上に形成される保
護層７という３つの部分からなっている。

【００２０】ベース基板１は両端面に内側に凹んだ外部
電極２ｂが形成されている。また、上面には両端の外部
電極２ｂにそれぞれつながる２つの電極であるコンデン
サ電極３と上部接続電極４とが設けられている。この２
つの電極の面積は夫々異なり、内部電極３はベース基板
１の長さ方向に占める距離が長く形成されて、上部接続
電極４はベース基板１の長さ方向に占める距離が短く形
成されている。

【００２１】ベース基板１に形成される電極は図４に示
されるようなベース母基板５０の上に形成される。ベー
ス母基板５０は厚みが７５μｍ程度のポリイミド基板か
らなり、その両面に厚み１５μｍ程度の銅箔が貼りつけ
られており、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、
レジスト剥離という通常の電極パターン形成法でベース
母基板５０の上下面に電極パッド２ａ、内部電極３、上
部接続電極４の電極パターンを形成する。

【００２２】また、ベース母基板５０の外部電極２ｂの
位置にはプレスで長円形の孔５１が形成されており、孔
５１の内面にはベース母基板５０の上下面に形成された
電極パッド２ａ、内部電極電極３、上部接続電極４の夫
々をつなぐために上下面電極とスルーホールの全壁面に
銅などの導電ペーストを塗布乾燥し、その上にニッケル
メッキ層４〜６μｍ程度を塗布し、さらに金メッキ層
０．１μｍ程度を施している。

【００２３】このようにメッキ処理されたベース母基板
５０の長円形の孔周辺には、金メッキ層が除去されてニ
ッケルメッキ層が露出したメッキ露出部９を形成する。
この露出部９は内部電極３及び上部電極６から接続され
た上部接続電極４の各導出部と外部電極２ｂ，２ｂが接
続する接続部に相当する。この接続部としては一部分を
さすのではなくその周囲も含めた位置をいっている。露
出部９が形成されるのに金メッキ層を除去する方法とし
ては、レーザーが用いられる。その方法としては内部電
極３と上部接続電極４の形成された面を上にして、長円
形の孔５１の周に沿って約０．１ミリのスポット径でＹ
ＡＧレーザを照射することにより金メッキ層を飛散させ
てなる。

【００２４】ベース母基板５０の上には、その大きさが
ベース母基板５０に合わされた誘電体フィルム５の母フ
ィルムが貼りつけられている。誘電体フィルムとしては
ポリフェニレンサルファイドやシンジオタクティクポリ
スチレンなどが使われる。厚みは１μｍから１０μｍ程
度で、所望の容量値や耐圧特性などにより選択される。

【００２５】誘電体フィルム５の母フィルムには上部接
続電極４の上に当たる位置に２つのビアホール６ａ、６
ａとなる小孔が設けられており、誘電体フィルム５とア
ルミニウムのスパッタリングなどで形成した上部電極６
の厚み方向に貫通している。従って、ビアホール６ａ、
６ａを通してベース基板１の上部電極３につながり、一
方端で外部電極２ｂを経由してベース基板１の下面にあ
る電極パッド２ａからなる端子電極２につながってい
る。

【００２６】上部電極６は内部電極４にかぶさり、誘電
体フィルム５を挟んでコンデンサを形成する。内部電極
３は、他方端で外部電極２ｂを経由してベース基板１の
下面にある電極パッド２ａからなる端子電極２につなが
っている。

【００２７】上部電極６を覆う形で誘電体フィルム５の
上に保護層７が形成される。保護層は透光性の、ＳｉＯ
２スパッタ膜を形成し、その上にアクリル系樹脂をコー
トしたものである。

【００２８】積層が完了した段階で、ダイシングマシン
によりベース母基板５０の上に積層された積層体をカッ
トライン５２、５３に沿って個片に分割する。この時長
円５１の中心を通るようにカットライン５２で切断す
る。

【００２９】本発明の特徴的な部分はベース基板１の内
部電極３及び上部電極６（上部接続電極４）の各導出部
と前記各外部電極２ｂの夫々が接続する接続部には金メ
ッキが除去されたニッケルメッキ層の露出部９が形成さ
れていることにある。

【００３０】その部分では下地のニッケルメッキ層のみ
が被着されており、ニッケルメッキ層は半田濡れ性が悪
いことから、実装時に外部電極２ｂを這い上がってくる
半田は金メッキ層が途切れる露出部９で止まり、ベース
基板１と誘電体フィルム５の接合部に半田が侵入するこ
とがなくなる。即ち、従来見られた半田侵入による樹脂
フィルム５の変形は発生することが無く、信頼性の高い
レーザートリマブルコンデンサとすることができる。

【００３１】これまでベース基板のスルーホール２ｂ
で、上部周辺の金メッキ層をＹＡＧレーザで除去した
が、同様の効果はポリイミド基板上面の電極３、４の金
をエッチングすることでも達成できる。この時金メッキ
は穴周辺だけでなく基板上面の全面を除去しても良い。

【００３２】さらにベース基板１の電極にニッケルメッ
キを施したあと、基板上面のみにレジストを打ち、基板
の外部電極２ｂと底面２ａのみに金メッキを施しても同
様の効果を得ることができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の構成によれば、リフロー工程に
より半田によるフィレットが形成されてベース基板の端
面に形成した外部電極を伝わって這い上がったとして
も、前記内部電極及び上部電極の前記各導出部と外部電
極の接続部にはニッケルメッキ層のみが被着されている
たために、そのニッケル層で半田の這い上がりが阻止さ
れ、半田がレーザトリマブルコンデンサ内に入りむこと
を阻止することができる。これにより容量変化が発生せ
ず、信頼性の高いレーザートリマブルコンデンサを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーザートリマブルコンデンサの断面
図である。

【図２】本発明のレーザートリマブルコンデンサの分解
斜視図である。

【図３】本発明のレーザートリマブルコンデンサの外観
斜視図である。

【図４】本発明のレーザートリマブルコンデンサを構成
するポリイミド母基板の平面図である。

【図５】従来のレーザートリマブルコンデンサの断面図
である。

【符号の説明】

１：ベース基板 １ａ：電極パッド １ｂ：端面電極 ２：端子電極 ２ｂ：外部電極 ３：内部電極 ４：上部接続電極 ５：誘電体フィルム ６：上部電極 ６ａ：ビアホール ７：保護膜 ８：半田フィレット ９：ニッケルメッキ露出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K044 AA06 BA06 BA08 BB03 BC02 CA15 CA18 CA53 5E082 AA01 AB01 BC12 BC23 EE03 EE05 EE39 EE43 FF05 FG06 FG34 FG37 FG39 GG10 JJ02 JJ09 JJ12 JJ15 JJ23 MM05

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 矩形状のベース基板の表面に内部電極を
   介して誘電体層を形成し、該誘電体層上に、レーザによ
   りトリミング可能な上部電極を前記内部電極と対向して
   形成すると共に、前記内部電極と上部電極は、互いに異
   なる前記ベース基板の端面側に導出され、かつ、該導出
   部と前記ベース基板の各端面に形成した一対の外部電極
   とを夫々接続してなるレーザートリマブルコンデンサに
   おいて、前記内部電極、上部電極及び各外部電極には、
   ニッケルメッキ層及び金メッキ層が順次被着されてお
   り、かつ、前記内部電極及び上部電極の前記各導出部と
   外部電極の接続部にはニッケルメッキ層のみが被着され
   ていることを特徴とするレーザトリマブルコンデンサ。