JP2002057064A - 積層セラミック電子部品 - Google Patents

積層セラミック電子部品

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JP2002057064A
JP2002057064A JP2000244744A JP2000244744A JP2002057064A JP 2002057064 A JP2002057064 A JP 2002057064A JP 2000244744 A JP2000244744 A JP 2000244744A JP 2000244744 A JP2000244744 A JP 2000244744A JP 2002057064 A JP2002057064 A JP 2002057064A
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Masato Maruoka
正人 丸岡
Takuji Nakagawa
卓二 中川
Giichi Takagi
義一 高木
Yasunobu Yoneda
康信 米田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層セラミックコンデンサ素子などの電子部
品素子の外部電極と金属端子との接着面積の制御が容易
な電子部品を提供する。 【解決手段】 電子部品10は、両端に外部電極が形成
され積み重ねられた複数の積層セラミックコンデンサ素
子12と、積層セラミックコンデンサ素子の外部電極1
6a,16bに接続される金属端子18a,18bとを
含む。金属端子には外部電極に当接される面に凹部30
が形成され、該凹部に外部電極と金属端子とを接着する
ための導電性接着剤18が付与されて、該導電性接着剤
で前記外部電極の一部分のみが前記金属端子に接着され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は積層セラミック電
子部品に関し、特にたとえば、DC−DCコンバータな
どの電源回路の平滑用のタンタル電解コンデンサなどの
置き換えに用いられる高容量の積層セラミック電子部品
に関する。
【0002】
【従来の技術】金属端子付きの積層セラミック電子部品
は、耐たわみ強度の確保や熱応力を緩和し、耐熱衝撃性
の向上を目途として用いられる。そのような積層セラミ
ック電子部品では、一般に、金属端子で積層セラミック
コンデンサ素子を基板から浮かすことが行われる。さら
に、実開平1−112032号に開示されているよう
に、金属端子を折り曲げることが行われる。これらの技
術を用いると、アルミニウム基板などの熱膨張の大きい
基板と積層セラミックコンデンサ素子との熱膨張の差を
緩和することもできる。このような積層セラミック電子
部品の形成には、複数の積層コンデンサ素子間の接合や
コンデンサと金属端子との間の接合に導電性樹脂やはん
だペーストなどの導電性接着剤が用いられるが、複数の
積層セラミックコンデンサ素子の外部電極の端面部の全
面と金属端子とを導電性接着剤で接着した場合、導電性
接着剤の熱応力の残留や熱歪みが大きいので、接着部に
熱的損傷が発生しやすいという問題があった。そこで、
特開平8−64467号に開示された技術では、素子の
外部電極の端面の一部分のみを金属端子に接着して、導
電性接着剤の熱応力による悪影響を低減させるようにし
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
積層セラミックコンデンサ素子の外部電極の端面の一部
と金属端子とをはんだペーストで接着する際の接着面積
を制御するためには、はんだの組成、量、フラックス
量、およびはんだ付け条件を最適化する必要があったた
め、接着面積の制御は容易ではなかった。そして、接着
面積を外部電極の端面の一部分に限定できない場合に
は、積層セラミックコンデンサ素子間の隙間にはんだや
フラックスが侵入し、短絡や絶縁劣化が生じる場合があ
った。
【0004】それゆえに、この発明の主たる目的は、積
層セラミックコンデンサ素子などの積層セラミック電子
部品素子の外部電極と金属端子との接着面積の制御が容
易な積層セラミック電子部品を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる積層セ
ラミック電子部品は、両端に外部電極が形成される積層
セラミック電子部品素子、および外部電極に接続される
金属端子を含み、金属端子には外部電極に当接される面
に凹部が形成され、該凹部に、外部電極と金属端子とを
接着するための導電性接着剤が付与されて、該導電性接
着剤で外部電極の端面部の一部分のみを金属端子に接着
したことを特徴とする、積層セラミック電子部品であ
る。また、金属端子は、折り返し部を備え、該折り返し
部で折り返された一方片は他方片に対しばね性を有し、
該一方片に凹部が形成されるようにすることが好まし
い。さらに、金属端子の外部電極に当接される面に環状
に配置される突出部を形成し、該突出部の内側を凹部と
して用いてもよい。また、金属端子には凹部に連通する
貫通孔が形成され、該貫通孔を通じて導電性接着剤が付
与されることが好ましい。
【0006】この発明にかかる積層セラミック電子部品
では、外部電極の端面部の一部分のみを導電性接着剤で
金属端子に接着しているので、導電性接着剤の熱応力が
緩和され、接着部に熱的損傷が生じることが低減され
る。また、凹部を設けてその内側に導電ペーストを付与
しているので、接着面積の制御が容易になり、積層セラ
ミック電子部品素子間の隙間にはんだやフラックスが侵
入して短絡や絶縁劣化が生じることを防止できる。
【0007】この発明の上述の目的、その他の目的、特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【0008】
【発明の実施の形態】図1はこの発明にかかる実施例の
積層セラミック電子部品を示す斜視図である。図1に示
す積層セラミック電子部品10は、3つの積層セラミッ
クコンデンサ素子12,12,12を含む。
【0009】積層セラミックコンデンサ素子12は、た
とえばチタン酸バリウム系の誘電体からなる複数の誘電
体層と、たとえばNiなどの電極材料からなる複数の内
部電極とを、交互に積層して形成された積層体14を含
む。この積層体14は厚みが2.5mm、幅長が5.0
mmのものが用いられる。また、積層体14の各素子1
2の両端部には、Cu層,Ni層およびSn層をこの順
に積層してなる外部電極16a,16bが形成される。
外部電極16a,16bは、Cuペーストを厚さ塗布し
焼き付けることによって形成されたCu層、湿式めっき
によって形成されたNi層、およびSn層により形成さ
れる。
【0010】3個の積層セラミックコンデンサ素子1
2,12,12は、たとえばFe−Cr製の2つの金属
端子20aおよび20bに、リフローはんだ付けされ
る。
【0011】図3に示すように、一方の金属端子20a
は、中間部22aを含む。中間部22aの上端縁には、
短冊状の折曲部25aを介して素子当接部24aが連続
的かつ一体的に形成される。素子当接部24aは中間部
22aに間隔を隔てて対向するように形成される。この
間隔は折曲部25aの幅長により決定される。また、中
間部22aの下端縁には、板状の基板当接部26aが中
間部22aとほぼ直角方向にのびて一体的に形成され
る。積層セラミック電子部品10の実装時には、基板当
接部26aが図示しない基板の実装ランド上にはんだ付
けされる。素子当接部24aは、折曲部25a、中間部
22aおよび基板当接部26aに対してばね性を有す
る。さらに、金属端子20aの素子当接部24aには、
図2および図3に示すように、積層セラミックコンデン
サ素子12の外部電極16aに対応して、たとえば3つ
の略矩形状の凹部30,30,30が形成される。それ
ぞれの凹部30の面積は外部電極16aの外側端面の面
積よりも小さく形成される。それぞれの凹部30内に
は、導電性接着剤としてのはんだペースト18がたとえ
ば0.2mg(0.04mg/mm2 )ずつ付与され
る。凹部30,30,30間の素子当接部24aの面
は、はんだペーストが素子12,12,12間の隙間に
侵入することを防止するため、素子12,12,12間
の隙間に当接するよう形成される。他方の金属端子20
bも同様に形成される。
【0012】3個の積層セラミックコンデンサ素子1
2,12, 12のそれぞれの外部電極16a,16b
は、リフローはんだ付けによって、金属端子20a,2
0bに接合される。この積層セラミック電子部品10で
は、凹部30を設けてその内部にはんだペースト18を
付与するので、接着面積の制御が容易である。
【0013】図4は比較例の積層セラミック電子部品を
示す斜視図である。図4に示す積層セラミック電子部品
11は、図1に示した積層セラミック電子部品10と比
べて、金属端子の形状のみが異なるものである。比較例
の積層セラミック電子部品11の金属端子21a,21
bは、図5および図6に示すように、中間部22a,2
2bの上端部に折曲部25a,25bを介して平板状の
素子当接部24a,24bが連続的かつ一体的に形成さ
れる。この素子当接部24a,24bは中間部22a,
22bとの間に間隔をおきながら対向するように形成さ
れる。素子当接部24a,24bは、中間部22a,2
2b、折曲部25a,25b、および基板当接部26
a,26bに対してばね性を有して形成される。
【0014】そして、金属端子20a,20aの素子当
接部24a,24bには、図6に示すように、積層セラ
ミックコンデンサ素子12の外部電極16a,16bに
対応して、それぞれ3個所に導電性接着剤としてのはん
だペースト18が、たとえば0.2mg(0.04mg
/mm2 )ずつ付与される。この後、積層セラミックコ
ンデンサ素子12の外部電極16,16bと金属端子2
1a,21bとは、リフローはんだ付けされる。
【0015】そして、実施例と比較例の積層セラミック
電子部品をアルミニウム基板に実装し、以下の試験を行
った。 初期短絡不良は、直流電圧50Vを5秒印加して、
絶縁抵抗が106 Ω以下のものを不良とした。 熱衝撃サイクル特性は、−55℃〜125℃の熱変
化を1サイクルの熱衝撃として、250サイクルの熱衝
撃を印加したときと、500サイクルの熱衝撃を印加し
たときとにおいて、静電容量の変化(減少)が10%以
上の不良発生率(不良発生数/全体数)を調べた。 プレッシャークッカー試験は、温度100℃、圧力
2気圧、試験時間100時間、の試験後に絶縁抵抗10
6 Ω以下に低下したものを不良とした。
【0016】
【表1】
【0017】表1に示すように、実施例では積層セラミ
ックコンデンサ素子の外部電極と金属端子との接着面積
を、外部電極の端面面積の40%に制御することができ
た。それに対し、比較例では接着面積が外部電極の端面
面積の90%に達し、素子間にはんだペーストが侵入し
たものが生じた。なお、表1において、接着面積は、積
層セラミックコンデンサ素子12の1個あたりの面積で
ある。そのため、実施例では初期短絡不良が発生しなか
ったのに対し、比較例では発生した。また、プレッシャ
ークッカー試験においても、実施例では絶縁不良が生じ
なかったのに対し、比較例では絶縁不良が発生した。さ
らに、実施例では熱衝撃サイクル試験後の容量落ち不良
が発生しなかったのに対し、比較例では発生した。
【0018】図7は本願発明の積層セラミック電子部品
に用いられる金属端子の変形例を示す斜視図であり、図
8はその断面図である。この金属端子20aは、素子当
接部24aの主面にたとえば矩形環状に配列された突出
部32が積層セラミックコンデンサ素子12の外部端子
16aへ向かって突き出し形成される。そして、この突
出部32で囲まれた内側に導電性接着剤としてのはんだ
ペースト18が付与される。すなわち、突出部32で囲
まれた内側がこの変形例の凹部30となる。突出部32
は、素子当接部24aとは別の部材で形成してもよく、
図1に示した実施例と同様に素子当接部24a自体をプ
レス加工等により変形させて形成してもよい。他方の金
属端子20bも同様に形成される。この変形例の金属端
子20a,20bを用いて形成した積層セラミック電子
部品10でも図1の実施例と同様の作用効果を得ること
ができる。
【0019】図9は本願発明の積層セラミック電子部品
に用いられる金属端子の他の変形例を示す断面図であ
る。この金属端子20a(20b)は、素子当接部24
a(24b)と基板当接部26a(26b)とが一体的
に形成された略L字形状のものである。素子当接部24
a(24b)の一方面には、積層セラミックコンデンサ
素子12の外部電極16a,16bに対応する凹部30
が形成される。凹部30の底には、素子当接部24a
(24b)の他方面に連通する貫通孔23が形成され
る。この貫通孔23を通じて凹部30内に導電性接着剤
としてのはんだペースト18が注入付与される。この変
形例の金属端子20a,20bを用いて形成した積層セ
ラミック電子部品10でも図1の実施例と同様の作用効
果を得ることができる。
【0020】なお、上述の実施例では3個の積層セラミ
ックコンデンサ素子を金属端子で接合したものについて
説明したが、この発明では、これに限るものではなく、
素子は1個でもよく、2個または4個以上のでもよいの
はもちろんのことである。
【0021】また、上述の各実施例では外部電極がCu
層、Ni層およびSn層の3層構造に形成されている
が、外部電極ははんだがつくなら他の材質、構造であっ
てもよい。
【0022】また、金属端子の材質は、Fe−Cr,黄
銅に限らず、Ag,Ni,Cu,Fe,Cr,Al,Z
rあるいはこれらの合金やクラッド材などで構成しても
よい。
【0023】さらに、この発明は、積層セラミックコン
デンサに限らず、インダクタやバリスタ、多層部品等、
その他の積層型セラミック電子部品に適用してもよい。
【0024】
【発明の効果】この発明によれば、外部電極の端面部の
一部分のみを導電性接着剤で金属端子に接着しているの
で、導電性接着剤の熱応力が緩和され、接着部に熱的損
傷が生じることが低減される。また、凹部を設けてその
内側に導電ペーストを付与しているので、接着面積の制
御が容易になり、積層セラミックコンデンサ素子間の隙
間にはんだやフラックスが侵入して短絡や絶縁劣化が生
じることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる第1実施例の積層セラミック
電子部品を示す斜視図である。
【図2】図1に示す積層セラミック電子部品の金属端子
を示す正面図である。
【図3】図2に示す線III−IIIにおける断面図解
図である。
【図4】比較例の積層セラミック電子部品を示す斜視図
である。
【図5】図4に示す積層セラミック電子部品の金属端子
を示す正面図である。
【図6】図5に示す線VI−VIにおける断面図解図で
ある。
【図7】この発明にかかる積層セラミック電子部品の金
属端子の変形例を示す正面図である。
【図8】図7に示す線VIII−VIIIにおける断面
図解図である。
【図9】本願発明の積層セラミック電子部品に用いられ
る金属端子の他の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
10 積層セラミック電子部品 12 積層セラミックコンデンサ素子 14 積層体 16a,16b 外部電極 18 はんだペースト 20a、20b 金属端子 22a、22b 中間部 24a、24b 素子当接部 25a、25b 折曲部 26a、26b 基板当接部 30 凹部 32 リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 義一 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 (72)発明者 米田 康信 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) 5E001 AB03 AF04 AH04 AJ03 5E082 AB03 BC32 BC33 CC05 FG26 GG08 GG23 JJ07 JJ26 JJ27

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両端に外部電極が形成される積層セラミ
    ック電子部品素子、および前記外部電極に接続される金
    属端子を含み、 前記金属端子には前記外部電極に当接される面に凹部が
    形成され、該凹部に、前記外部電極と前記金属端子とを
    接着するための導電性接着剤が付与されて、 該導電性接着剤で前記外部電極の一部分のみを前記金属
    端子に接着したことを特徴とする、積層セラミック電子
    部品。
  2. 【請求項2】 前記金属端子は、折り返し部を備え、該
    折り返し部で折り返された一方片は他方片に対しばね性
    を有し、該一方片に前記凹部が形成される、請求項1に
    記載の積層セラミック電子部品。
  3. 【請求項3】 前記金属端子の前記外部電極に当接され
    る面に環状に配置される突出部を形成し、該突出部の内
    側を前記凹部とした、請求項1または請求項2に記載の
    積層セラミック電子部品。
  4. 【請求項4】 前記金属端子には前記凹部に連通する貫
    通孔が形成され、該貫通孔を通じて導電性接着剤が付与
    される、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の積
    層セラミック電子部品。
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