JP2002270464A

JP2002270464A - セラミックコンデンサ

Info

Publication number: JP2002270464A
Application number: JP2001072828A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Igarashi; 克彦五十嵐
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2002-09-20

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミックコンデンサ素子の脱落を防止でき、
かつ、引っ張り強度の低下を回避し得るセラミックコン
デンサを提供する。【解決手段】セラミックコンデンサ素子１１０は、相対
する両側端面に端子電極１１１、１１２を有する。セラ
ミックコンデンサ素子１５０も、相対する両側端面に端
子電極１５１、１５２を有する。セラミックコンデンサ
素子１１０、１５０は順次に重ねられている。第１の接
合材４１、５１は、最上段に位置するセラミックコンデ
ンサ素子１１０の端子電極１１１、１１２と、金属端子
２、３とを接合している。第２の接合材４２、５２は、
第１の接合材４１、５１の融点Ｔ１よりも高い融点Ｔ２
を有し、最下段に位置するセラミックコンデンサ素子１
５０の端子電極１５１、１５２と、金属端子２、３とを
接合している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックコンデ
ンサに関する。本発明に係るセラミックコンデンサは、
例えば、スイッチング電源用の平滑用コンデンサとして
用いられる。

【０００２】

【従来の技術】セラミックコンデンサの構成として、例
えば、特開平１１−４０４５４号公報に開示されている
ように、相対する両側端面に端子電極を有したセラミッ
クコンデンサ素子を複数用い、これらのセラミックコン
デンサ素子を互いに重ね、はんだまたは導電性樹脂等の
接合材により、それぞれのセラミックコンデンサ素子の
端子電極を金属端子に接合した構成が知られている。

【０００３】一般に、セラミックコンデンサを基板等に
はんだ付けするとき、セラミックコンデンサは、リフロ
ー工程で高温雰囲気にさらされる。この高温雰囲気下に
おいて、セラミックコンデンサ素子の端子電極と、金属
端子とを接合する接合材が溶融し、セラミックコンデン
サ素子が脱落する恐れがある。

【０００４】セラミックコンデンサ素子の脱落を防止す
る手段としては、複数のセラミックコンデンサ素子の全
てにおいて、高融点の接合材により、端子電極を金属端
子に接合することも考えられる。しかし、この構成の場
合、セラミックコンデンサの引っ張り強度が低下する恐
れがある。

【０００５】上述したセラミックコンデンサ素子の脱
落、及び、セラミックコンデンサの引っ張り強度の低下
は、何れも、セラミックコンデンサを実装する上で問題
となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、リフ
ロー工程等で高温雰囲気にさらされてもセラミックコン
デンサ素子の脱落を防止し得るセラミックコンデンサを
提供することである。

【０００７】本発明のもう一つの課題は、引っ張り強度
の低下を回避し得るセラミックコンデンサを提供するこ
とである。

【０００８】本発明の更にもう一つの課題は、実装性に
優れたセラミックコンデンサを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係るセラミックコンデンサは、複数のセ
ラミックコンデンサ素子と、少なくとも一対の金属端子
と、第１の接合材と、第２の接合材とを含む。

【００１０】前記複数のセラミックコンデンサ素子は、
相対する両側端面に端子電極を有し、順次に重ねられて
いる。前記金属端子のそれぞれは、前記端子電極に接続
されている。

【００１１】前記第１の接合材は、前記複数のセラミッ
クコンデンサ素子のうち、最上段に位置するセラミック
コンデンサ素子の前記端子電極と、前記金属端子とを接
合している。

【００１２】前記第２の接合材は、前記第１の接合材の
融点よりも高い融点を有し、前記複数のセラミックコン
デンサ素子のうち、最下段に位置するセラミックコンデ
ンサ素子の前記端子電極と、前記金属端子とを接合して
いる。

【００１３】一般に、セラミックコンデンサを基板等に
はんだ付けするとき、セラミックコンデンサは、リフロ
ー工程で高温雰囲気にさらされる。

【００１４】本発明において、最下段のセラミックコン
デンサ素子を金属端子に接合する第２の接合材は、最上
段のセラミックコンデンサ素子を金属端子に接合する第
１の接合材よりも融点の高いものを用いる。これによっ
て、第１の接合材が溶融するような雰囲気温度において
も第２の接合材の溶融を回避し、最下段のセラミックコ
ンデンサ素子の金属端子に対する固定状態を維持するこ
とができる。

【００１５】従って、第１の接合材が溶融し、第１の接
合材により固定されるべき最上段のセラミックコンデン
サ素子が浮動するような雰囲気温度でも、浮動したセラ
ミックコンデンサ素子を、最下段のセラミックコンデン
サ素子によって支持し、セラミックコンデンサ素子の脱
落を防止することが可能となる。

【００１６】しかも、発明者の実験によれば、上記構成
のセラミックコンデンサは、セラミックコンデンサ素子
の脱落を防止するのみならず、引っ張り強度の低下を回
避することもできることが確認された。従って、実装性
に優れたセラミックコンデンサが得られる。

【００１７】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、添付図面を参照し、更に具体的に説明する。添付図
面は単に例を示すに過ぎない。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るセラミックコ
ンデンサの正面部分断面図、図２は図１に図示したセラ
ミックコンデンサの正面断面図である。図１及び図２に
図示されたセラミックコンデンサは、複数のセラミック
コンデンサ素子１１０、１５０と、一対の金属端子２、
３とを含む。

【００１９】１つのセラミックコンデンサ素子１１０
は、長さ方向において相対する両側端面に端子電極１１
１、１１２を有する。同様に、もう１つのセラミックコ
ンデンサ素子１５０も、長さ方向において相対する両側
端面に端子電極１５１、１５２を有する。これらのセラ
ミックコンデンサ素子１１０、１５０は、順次に重ねら
れている。図示のセラミックコンデンサは、２個のセラ
ミックコンデンサ素子１１０、１５０を備えているが、
実施例と異なり、３個以上のセラミックコンデンサ素子
を備えてもよい。

【００２０】金属端子２は、中間部に曲げ部２２を有
し、曲げ部２２の先の一端２１が端子電極１１１、１５
１に接続され、曲げ部２２の後方に、外部と接続される
端子部２３を有する。金属端子３も、中間部に曲げ部３
２を有し、曲げ部３２の一端３１が端子電極１１２、１
５２に接続され、曲げ部３２の後方に外部と接続される
端子部３３を有する。金属端子２、３は電気抵抗が低
く、しかもバネ性に優れた材料によって構成する。板厚
は、限定するものではないが、代表的には０．１ｍｍ程
度である。

【００２１】図３は金属端子２、３の断面構造の一例を
示す拡大部分断面図である。図示された金属端子２、３
は、例えば、Ｆｅが５５〜７０ｗｔ％で、Ｎｉが３０〜
４５ｗｔ％の合金で構成された基体２００の表面に、Ｎ
ｉめっき膜３００及びＡｇめっき膜４００の２層のめっ
き膜を付着させてある。基体２００の構成材料として
は、次に述べる金属材料も使用できる。

【００２２】アンバー（Ｆｅ−Ｎｉ合金）線膨張係数α＝１〜２×１０^-6／℃ ４２アロイ（登録商標）（Ｆｅ５８ｗｔ％、Ｎｉ４２ｗ
ｔ％）線膨張係数α＝４〜５×１０^-6／℃ Ｒｕ線膨張係数α＝６．８×１０^-6／℃ ニモニック８０（登録商標）線膨張係数α＝１１．７×１０^-6／℃ Ｐｔ線膨張係数α＝９×１０^-6／℃ Ｐｄ線膨張係数α＝１０．６×１０^-6／℃ チタン線膨張係数α＝９×１０^-6／℃ 炭素銅：線膨張係数α＝１０〜１３×１０^-6／℃ 再び、図１、図２を参照すると、順次に重ねられたセラ
ミックコンデンサ素子１１０、１５０のうち、セラミッ
クコンデンサ素子１１０が最上段に位置し、セラミック
コンデンサ素子１５０が最下段に位置している。ここ
で、上段及び下段とは、セラミックコンデンサの基板等
への実装工程を考慮したときの意味であり、例えば、金
属端子２、３の端子部２３、３３を基準にして、セラミ
ックコンデンサ素子１１０が上段位置を占め、セラミッ
クコンデンサ素子１５０が下段位置を占める。

【００２３】最上段に位置するセラミックコンデンサ素
子１１０は、第１の接合材４１、５１によって、金属端
子２、３に接合されている。具体的には、このセラミッ
クコンデンサ素子１１０に備えられた端子電極１１１、
１１２が、第１の接合材４１、５１によって、金属端子
２、３の一端２１、３１に接合されている。第１の接合
材４１、５１は、端子電極１１１、１１２と、金属端子
２、３の一端２１、３１との間に介在し、両者１１１−
２１、１１２−３１を接合している。

【００２４】第１の接合材４１、５１は、第１のはんだ
により構成されている。第１のはんだの具体例として
は、Ｓｎ−３．５Ａｇ、Ｓｎ−５Ｓｂ、Ｓｎ−１０Ｓ
ｂ、Ｓｎ−９Ｚｎ等を挙げることができる。これらのは
んだ材料を用いた場合、第１の接合材４１、５１の融点
Ｔ１は２００℃前後となる。

【００２５】一方、最下段に位置するセラミックコンデ
ンサ素子１５０は、第２の接合材４２、５２によって、
金属端子２、３に接合されている。具体的には、このセ
ラミックコンデンサ素子１５０に備えられた端子電極１
５１、１５２が、第２の接合材４２、５２によって、金
属端子２、３の一端２１、３１に接合されている。第２
の接合材４２、５２は、端子電極１５１、１５２と、金
属端子２、３の一端２１、３１との間に介在し、両者１
５１−２１、１５２−３１を接合している。

【００２６】第２の接合材４２、５２は、第２のはんだ
により構成されている。第２のはんだとしては、例え
ば、Ｓｎ−７５Ａｇ、Ｓｎ−７Ａｇ−３４Ｃｕ、Ｓｎ−
４５Ｓｂ等を挙げることができる。これらのはんだ材料
の融点は何れも２６０℃前後であり、上述した第１の接
合材４１、５１の融点Ｔ１（２００℃前後）よりも高く
設定できる。

【００２７】図４は図１に図示したセラミックコンデン
サを回路基板上に実装する工程を示す部分断面図であ
る。セラミックコンデンサは、回路基板７０の上に搭載
される。回路基板７０の表面には導体パターン７１、７
２が設けられている。セラミックコンデンサに備えられ
た金属端子２の端子部２３がはんだ８１によって導体パ
ターン７１にはんだ付けされ、金属端子３の端子部３３
がはんだ８２によって導体パターン７２にはんだ付けさ
れる。

【００２８】図４に示すように、セラミックコンデンサ
を回路基板７０にはんだ付けするとき、セラミックコン
デンサは、リフロー工程で高温雰囲気にさらされる。

【００２９】本発明において、最下段のセラミックコン
デンサ素子１５０を金属端子２、３に接合する第２の接
合材４２、５２は、最上段のセラミックコンデンサ素子
１１０を金属端子２、３に接合する第１の接合材４１、
５１よりも融点の高いものを用いる。これによって、第
１の接合材４１、５１が溶融するような雰囲気温度でも
第２の接合材４２、５２の溶融を回避し、最下段のセラ
ミックコンデンサ素子１５０の金属端子２、３に対する
固定状態を維持することができる。

【００３０】従って、第１の接合材４１、５１が溶融
し、第１の接合材４１、５１により固定されるべき最上
段のセラミックコンデンサ素子１１０が浮動するような
雰囲気温度でも、浮動したセラミックコンデンサ素子１
１０を、最下段のセラミックコンデンサ素子１５０によ
って支持し、セラミックコンデンサ素子１１０の脱落を
防止することが可能となる。

【００３１】しかも、発明者の実験によれば、上記構成
のセラミックコンデンサは、セラミックコンデンサ素子
１１０の脱落を防止するのみならず、引っ張り強度の低
下を回避することができる。従って、実装性に優れたセ
ラミックコンデンサが得られる。

【００３２】次に実施例及び比較例を挙げて、本発明の
効果を説明する。

【００３３】＜実施例１＞図１、図２に図示したセラミ
ックコンデンサにおいて、最上段のセラミックコンデン
サ素子１１０の端子電極１１１、１１２を金属端子２、
３に接合するため、第１の接合材４１、５１としてＳｎ
−３．５Ａｇを用いた。更に、最下段のセラミックコン
デンサ素子１５０の端子電極１５１、１５２を金属端子
２、３に接合するため、第２の接合材４２、５２として
Ｓｎ−７５Ａｇを用いた。

【００３４】上述したセラミックコンデンサを用いて、
２６０℃の温度環境のもと、荷重による落下試験を行っ
た。荷重は５ｇ、１０ｇ、１５ｇ及び２０ｇとした。各
荷重毎に３０個のサンプルNo.１〜３０、３１〜６０、
６１〜９０、９１〜１２０を用意した。更に、上述のコ
ンデンサを用いて、常温の温度環境のもと、引っ張り強
度試験を行った。引っ張り強度試験にはサンプルNo.１
２１〜１５０を用意した。落下試験の結果及び引っ張り
強度試験の結果を表１に示す。表１において、落下個数
は、個／サンプル数で示してあり、引っ張り強度は、３
０個のサンプルNo.１２１〜１５０による平均値で示し
てある。

【００３５】＜実施例２＞図１、図２に図示したセラミ
ックコンデンサにおいて、最上段のセラミックコンデン
サ素子１１０の端子電極１１１、１１２を金属端子２、
３に接合するため、第１の接合材４１、５１としてＳｎ
−５Ｓｂを用いた。更に、最下段のセラミックコンデン
サ素子１５０の端子電極１５１、１５２を金属端子２、
３に接合するため、第２の接合材４２、５２としてＳｎ
−７５Ａｇを用いた。

【００３６】上述したセラミックコンデンサについて、
先の実施例１と同様に、荷重による落下試験を行った。
各荷重毎に３０個のサンプルNo.１５１〜１８０、１８
１〜２１０、２１１〜２４０、２４１〜２７０を用意し
た。更に、サンプルNo.２７１〜３００を用いて、引っ
張り強度試験を行った。落下試験の結果及び引っ張り強
度試験の結果を表２に示す。表２において、落下個数
は、個／サンプル数で示してあり、引っ張り強度は、３
０個のサンプルNo.２７１〜３００による平均値で示し
てある。

【００３７】＜比較例１＞図１、図２において、最上段
のセラミックコンデンサ素子１１０の端子電極１１１、
１１２を金属端子２、３に接合するのにＳｎ−３．５Ａ
ｇを用いた。更に、最下段のセラミックコンデンサ素子
１５０の端子電極１５１、１５２を金属端子２、３に接
合するのにＳｎ−３．５Ａｇを用いた。

【００３８】得られたサンプルについて、先の実施例１
と同様に、落下試験を行った。各荷重毎に３０個のサン
プルNo.３０１〜３３０、３３１〜３６０、３６１〜３
９０、３９１〜４２０を用意した。更に、サンプルNo.
４２１〜４５０を用いて、引っ張り強度試験を行った。
落下試験の結果及び引っ張り強度試験の結果を表３に示
す。表３において、落下個数は、個／サンプル数で示し
てあり、引っ張り強度は、３０個のサンプルNo.４２１
〜４５０による平均値で示してある。

【００３９】＜比較例２＞図１、図２において、最上段
のセラミックコンデンサ素子１１０の端子電極１１１、
１１２を金属端子２、３に接合するのにＳｎ−５Ｓｂを
用いた。更に、最下段のセラミックコンデンサ素子１５
０の端子電極１５１、１５２を金属端子２、３に接合す
るのにＳｎ−５Ｓｂを用いた。

【００４０】得られたサンプルについて、先の実施例１
と同様に、落下試験を行った。各荷重毎に３０個のサン
プルNo.４５１〜４８０、４８１〜５１０、５１１〜５
４０、５４１〜５７０を用意した。更に、サンプルNo.
５７１〜６００を用いて、引っ張り強度試験を行った。
落下試験の結果及び引っ張り強度試験の結果を表４に示
す。表４において、落下個数は、個／サンプル数で示し
てあり、引っ張り強度は、３０個のサンプルNo.５７１
〜６００による引っ張り強度の平均値で示してある。

【００４１】＜比較例３＞図１、図２において、最上段
のセラミックコンデンサ素子１１０の端子電極１１１、
１１２を金属端子２、３に接合するのにＳｎ−７５Ａｇ
を用いた。更に、最下段のセラミックコンデンサ素子１
５０の端子電極１５１、１５２を金属端子２、３に接合
するのにＳｎ−７５Ａｇを用いた。

【００４２】得られたサンプルについて、先の実施例１
と同様に、落下試験を行った。各荷重毎に３０個のサン
プルNo.６０１〜６３０、６３１〜６６０、６６１〜６
９０、６９１〜７２０を用意した。更に、サンプルNo.
７２１〜７５０を用いて、引っ張り強度試験を行った。
落下試験の結果及び引っ張り強度試験の結果を表５に示
す。表５において、落下個数は、個／サンプル数で示し
てあり、引っ張り強度は、３０個のサンプルNo.７２１
〜７５０による引っ張り強度の平均値で示してある。

【００４３】まず、落下試験の結果を検討する。表３に
示すように、比較例１のサンプルNo.３０１〜４２０
は、５ｇの荷重では落下はしないが、１０ｇ以上の荷重
が加わると、落下するものが生じ、２０ｇの荷重では、
３０個のサンプル中の落下個数が１６個になり、５０％
を越える落下率（５３．３％）となる。

【００４４】また、表４に示すように、比較例２のサン
プルNo.４５１〜５７０は、５ｇの荷重では落下はしな
いが、１０ｇ以上の荷重が加わると、落下するものが生
じ、２０ｇの荷重では、３０個のサンプル中の落下個数
が１３個になり、約４３％の落下率となる。

【００４５】これに対して、表１、表２に示すように、
本発明の実施例１、実施例２に属するサンプルNo.１〜
１２０、１５１〜２７０の全てが、２０ｇの荷重を受け
ても、セラミックコンデンサ素子は落下しなかった。

【００４６】次に、引っ張り強度試験の結果を説明す
る。表３、表４を参照すると、比較例１のサンプルNo.
４２１〜４５０、比較例２のサンプルNo.５７１〜６０
０は、それぞれ、引っ張り強度が２２（Ｎ）、２１
（Ｎ）である。

【００４７】ここで表５を参照すると、比較例５のサン
プルNo.７２１〜７５０は、引っ張り強度が上記比較例
１、２よりもかなり小さく、１３（Ｎ）である。この比
較例５で理解されるように、最上段のセラミックコンデ
ンサ素子１１０の端子電極１１１、１１２と金属端子
２、３との接合、及び、最下段のセラミックコンデンサ
素子１５０の端子電極１５１、１５２と金属端子２、３
との接合の両方に、Ｓｎ−７５Ａｇ（融点４７５℃）等
の高融点のはんだを用いると、引っ張り強度が低下して
しまう。

【００４８】これに対して、表１、表２に示すように、
本発明の実施例１に属するサンプルNo.１２１〜１５
０、２７１〜３００は、それぞれ、引っ張り強度が２０
（Ｎ）、１８（Ｎ）であり、引っ張り強度の低下が回避
されている。このように、最上段のセラミックコンデン
サ素子１１０の端子電極１１１、１１２を金属端子２、
３に接合する第１の接合材４１、５１に低融点のはんだ
を用い、かつ、最下段のセラミックコンデンサ素子１５
０の端子電極１５１、１５２を金属端子２、３に接合す
る第２の接合材４２、５２に高融点のはんだを用いる
と、高温雰囲気におけるセラミックコンデンサ素子の脱
落を防止すると同時に、引っ張り強度の低下を回避する
ことができる。従って、実装性に優れたセラミックコン
デンサが得られる。

【００４９】再び、図１及び図２を参照して説明する。
セラミックコンデンサ素子１１０は、セラミック誘電体
基体１００の内部に多数（例えば１００層）の内部電極
１０１、１０２を有する。内部電極１０１は一端が端子
電極１１１に接続され、他端が自由端になっている。内
部電極１０２は一端が端子電極１１２に接続され、他端
が自由端になっている。端子電極１１１、１１２、内部
電極１０１、１０２およびセラミック誘電体基体１００
の構成材料およびその製造方法等は周知である。典型的
な例では、セラミックコンデンサ素子１１０は、鉛系複
合ペロブスカイトのセラミック誘電体の内部にＡｇ−Ｐ
ｄよりなる内部電極１０１、１０２を有し、セラミック
誘電体の相対する両側端部にガラスフリットを含んだＡ
ｇペーストの焼き付け電極でなる端子電極１１１、１１
２を有する。

【００５０】好ましくは、内部電極１０１は、その自由
端と端子電極１１２との間に、間隔△Ｌ１が生じるよう
に形成する。内部電極１０２は、その自由端と端子電極
１１との間に、間隔△Ｌ２が生じるように形成する。間
隔△Ｌ１および△Ｌ２は、自由端と端子電極１１、１２
との間の最短距離で与えられる。具体的には、間隔△Ｌ
１は、端子電極１１２の内、セラミック誘電体基体１０
０の表面および裏面に付着されている垂れ部分１１４の
先端からセラミック誘電体基体１００の厚み方向に引か
れた線分Ｓ１１と、自由端の先端からセラミック誘電体
基体１００の厚み方向に引かれた線分Ｓ１２との間の間
隔として与えられる。

【００５１】間隔△Ｌ２は、端子電極１１１の内、セラ
ミック誘電体基体１００の表面および裏面に付着されて
いる垂れ部分１１３の先端からセラミック誘電体基体１
００の厚み方向に引かれた線分Ｓ２１と、自由端の先端
からセラミック誘電体基体１００の厚み方向に引かれた
線分Ｓ２２との間の間隔として与えられる。

【００５２】図２において、セラミックコンデンサ素子
１１０は、内部電極１０１、１０２の電極面が水平面と
平行となる横配置となっているが、図２の位置からセラ
ミックコンデンサ素子１１０を約９０度回転させて、内
部電極１０１、１０２の電極面が水平面に対して垂直と
なる縦配置としてもよい。

【００５３】もう１つのセラミックコンデンサ素子１５
０の構成も、上述したセラミックコンデンサ素子１１０
の構成と同様であるので説明を省略する。

【００５４】金属端子２、３のそれぞれは、一端２１、
３１が、セラミックコンデンサ素子１１０の端子電極１
１１、１１２に接続され、中間部に曲げ部２２、３２を
有し、曲げ部２２、３２の先に外部と接続される端子部
２３、３３を有する。

【００５５】かかる構造の金属端子２、３は、中間部に
設けられた曲げ部２２、３２により、回路基板７０の導
体パターン７２と接続される端子部２３、３３からセラ
ミックコンデンサ素子１１０の端子電極１１１、１１２
に接続された一端２１、３１までの長さが、中間部に設
けられた曲げ部２２、３２により拡大される。

【００５６】しかも、曲げ部２２、３２が一種のスプリ
ング作用を奏する。このため、回路基板７０の撓みおよ
び熱膨張を、確実に吸収し、セラミックコンデンサ素子
１１０に生じる機械的応力および熱応力を低減し、セラ
ミックコンデンサ素子１１０にクラックが発生するのを
阻止することができる。従って、アルミニウム回路基板
７０に実装されることの多いスイッチング電源用平滑コ
ンデンサとして用いた場合でも、クラックの発生、それ
に起因する発火の危険を回避することができる。

【００５７】また、回路基板７０の撓みおよび熱膨張
を、金属端子２、３に設けた曲げ部２２、３２によって
吸収し、セラミックコンデンサ素子１１０に機械的応力
および熱応力を生じさせないようにするものであり、折
り返しによって、高さ増大を回避することができる。こ
のため、金属端子２、３について、高さを増大させず
に、回路基板７０側端子部２３、３３からセラミックコ
ンデンサ素子１１０取り付け部までの長さを増大させ、
回路基板７０の撓みおよび熱膨張に対する吸収作用を改
善し、セラミックコンデンサ素子１１０に発生する機械
的応力、及び、熱応力を低減することができる。

【００５８】図１及び図２の実施例において、金属端子
２、３は端子部２３、３３を有する。端子部２３、３３
は、複数のセラミックコンデンサ素子１１０、１５０の
うち、最下段に位置するセラミックコンデンサ素子１５
０の下側に間隔をおいて配置されている。このような構
造であると、端子部２３、３３による基板占有面積の増
大を抑え、実装面積を最小にしたコンデンサを得ること
ができる。

【００５９】また、金属端子２の曲げ部２２は、第１の
曲げ部２２１と、第２の曲げ部２２２とを含んでいる。
第１の曲げ部２２１では、斜め下方向に折り曲げられて
いる。金属端子２は、先端部から第１の曲げ部２２１に
至る部分が、端子電極１１１に接続されている。

【００６０】第２の曲げ部２２２において、端子部２３
が最下段のセラミックコンデンサ素子１５０に近付づく
方向に折り曲げられている。金属端子２の端子部２３
は、最下段のセラミックコンデンサ素子１５０の下側に
間隔Ｇ０１をおいて配置されており、これにより、端子
部２３による基板占有面積の増大を抑え、実装面積を最
小にしてある。

【００６１】同様に、金属端子３の曲げ部３２は、第１
の曲げ部３２１と、第２の曲げ部３２２とを含んでい
る。第１の曲げ部３２１では、端面と平行する方向に折
り曲げられている。金属端子３は、先端部から第１の曲
げ部３２１に至る部分が、端子電極１１２に接続されて
いる。第２の曲げ部３２２において、端子部３３が最下
段のセラミックコンデンサ素子１５０に近付づく方向に
折り曲げられている。金属端子３の端子部３３は、最下
段のセラミックコンデンサ素子１５０の下側に間隔Ｇ０
２をおいて配置されており、これにより、端子部３３に
よる基板占有面積の増大を抑え、実装面積を最小にして
ある。

【００６２】上記構造によれば、第１の曲げ部２２１、
３２１、第２の曲げ部２２２、３２２から端子部２３、
３３に至る部分が、スプリング作用を持つようになり、
そのスプリング作用によって、基板の撓みおよび熱膨張
を吸収することができる。

【００６３】更に、内部電極１０１の自由端と端子電極
１１２との間に、間隔△Ｌ１を生じさせ、内部電極１０
２の自由端と端子電極１１１との間に、間隔△Ｌ２を生
じさせている構造の場合、クラックや、破壊等を生じ易
い金属端子と導電性接着剤との界面、および、導電性接
着剤の塗布領域付近に、内部電極１０１と内部電極１０
２の重なりが存在しない。このため、クラックによるシ
ョート、および、それに起因する発火等を生じる危険性
が激減する。

【００６４】金属端子２、３は、好ましくは、破断に至
るまでの伸びが１０（％）以上であるものを用いる。こ
のような金属端子２、３を用いると、温度変化環境下に
おいて、セラミックコンデンサに発生する熱応力を、金
属端子の伸びによって緩和することができる。このた
め、温度変化環境下で使用された場合でも、はんだまた
はセラミックに亀裂やクラック等の欠陥が発生するのを
抑制することができる。

【００６５】図１および図２において、第１の曲げ部２
２１、３２１は、くさび状に曲げられているが、９０度
以外の角度、明確な角度を持たない形状、例えば、円弧
状に曲げてもよい。

【００６６】本発明では、第２の接合材４２、５２の融
点Ｔ２を、第１の接合材４１、５１の融点Ｔ１よりも高
い値に設定することが基本であり、この基本要件を満た
す手段として、上述した実施例の他、種々の態様が考え
られる。その例を以下に示す。

【００６７】第１の態様は、図１〜図４に示した構成に
おいて、第２の接合材４２、５２を、第１の金属成分
と、第２の金属成分とを含有するはんだで構成すること
である。第１の接合材４１、５１としては共晶はんだを
用いることができる。

【００６８】第１の金属成分は、第２の金属成分の融点
よりも低い融点を持つ。はんだ付けに当っては、第１の
金属成分の前記融点よりも高く、かつ、第２の金属成分
の融点よりも低いはんだ付け温度で、はんだ付けする。

【００６９】この場合、第２の接合材４２、５２を構成
する第１の金属成分の融点が、このときのはんだ付け温
度よりも低いから、第１の金属成分が溶融し、はんだ付
けが行われる。

【００７０】第２の金属成分は、融点がはんだ付け温度
よりも高いから、溶融しない。この第２の金属成分の周
囲を、溶融した第１の金属成分が覆い、拡散により合金
化が進み、均一な組成になる。この均一な組成になった
はんだの融点（合金化融点）は、第１の金属成分の融点
よりも高くなる。合金化融点は、第１の接合材４１、５
１として共晶はんだを用いた場合を想定すると、共晶は
んだの融点１８３℃よりも高くなる。このため、図１〜
図４を参照して説明した実施例と同様の作用効果を得る
ことができる。

【００７１】第２の接合材４２、５２を構成する第１の
金属成分及び第２の金属成分の何れも、Ｐｂ以外の金属
成分から選択する。これにより、Ｐｂフリーでありなが
ら、Ｐｂを含む場合と同程度の高温はんだを実現するこ
とができる。即ち、Ｐｂを含まない高温はんだを実現し
得る。

【００７２】第１の金属成分と、第２の金属成分との組
み合わせ、及び、組成比等は、第１の金属成分と第２の
金属成分の組み合わせ毎に、既に知られた状態図を参照
して、適切に選択することができる。

【００７３】第１の金属成分の具体例としては、Ｓｎ、
Ｓｎ−３．５Ａｇ、Ｓｎ−０．７Ｃｕ、Ｓｎ−５１Ｉ
ｎ、Ｓｎ−５８Ｂｉ、Ｓｎ−５Ｓｂ、Ｓｎ−１０Ｓｂ、
Ｓｎ−１０ＡｕまたはＳｎ−９Ｚｎから選択された少な
くとも一種を用いることができる。また、第２の金属成
分としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｓｂ、ＮｉまたはＺｎ
から選択された少なくとも一種を用いることができる。

【００７４】第２の接合材４２、５２は第３の金属成分
を含んでいてもよい。第３の金属成分は、微量添加物で
あって、Ｐ、Ｓｉ、ＧｅまたはＧａから選択された少な
くとも一種を含むことができる。

【００７５】第２の態様は、図５に示すように、第２の
接合材４２、５２として、熱硬化性樹脂を含有する導電
性樹脂を用いることである。図５において、最上段のセ
ラミックコンデンサ素子１１０の端子電極１１１、１１
２と、金属端子２、３とを接合する第１の接合材４１、
５１は、Ｓｎ−３．５ＡｇまたはＳｎ−５Ｓｂ等の第１
のはんだにより構成されている。

【００７６】最下段のセラミックコンデンサ素子１５０
の端子電極１５１、１５２と、金属端子２、３とを接合
する第２の接合材４２、５２が、導電性樹脂により構成
されている。第２の接合材４２、５２を構成する導電性
樹脂としては、第１の接合材４１、５１の融点Ｔ１より
も高い融点を有するものを用いる。熱硬化性樹脂の具体
例としては、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂または
フッ素系樹脂から選択された少なくとも１種を挙げるこ
とができる。

【００７７】図５に図示した実施例においても、図１〜
図４の実施例と同様な作用及び効果を得ることができ
る。

【００７８】第３の態様は、図６に図示するように、第
２の接合材４２、５２を、はんだ部分と、樹脂部分とで
構成することである。図６の実施例においても、最上段
のセラミックコンデンサ素子１１０の端子電極１１１、
１１２と、金属端子２、３とを接合する第１の接合材４
１、５１は、Ｓｎ−３．５ＡｇまたはＳｎ−５Ｓｂ等の
第１のはんだにより構成されている。

【００７９】最下段のセラミックコンデンサ素子１５０
の端子電極１５１、１５２と、金属端子２、３とを接合
する第２の接合材４２、５２が、はんだ部分４２２、５
２２と、樹脂部分４２１、５２１とを含んでいる。はん
だ部分４２２、５２２は、最下段のセラミックコンデン
サ素子１５０の端子電極１５１、１５２と、金属端子
２、３の一端２１、３１との間に介在し、両者１５１−
２１、１５２−３１を接着している。

【００８０】樹脂部分４２１、５２１は、最下段のセラ
ミックコンデンサ素子１５０の端子電極１５１、１５２
と、金属端子２、３の一端２１、３１との間に介在し、
両者１５１−２１、１５２−３１を接着している。更
に、樹脂部分４２１、５２１は、上述したはんだ部分４
２２、５２２を覆っている。樹脂部分４２１、５２１
は、第１の接合材４１、５１の融点Ｔ１よりも高い融点
を有するものを用いる。

【００８１】上述したように、この実施例では、第２の
接合材４２、５２が、はんだ部分４２２、５２２と、樹
脂部分４２１、５２１とを含み、端子電極１５１、１５
２と、金属端子２、３の一端２１、３１との間に介在
し、両者１５１−２１、１５２−３１を接着している。

【００８２】この構造によれば、樹脂部分４２１、５２
１による接合とともに、はんだ部分４２２、５２２によ
る接合の両接合機能が得られる。このため、小型のセラ
ミックコンデンサであっても、高いはんだ付け強度を確
保し得る。また、衝撃や熱ストレスに対し、セラミック
コンデンサの剥離、脱落を防ぎ、はんだ接合の信頼性を
向上させることができる。

【００８３】更に、樹脂部分４２１、５２１による接合
とともに、はんだ部分４２２、５２２による接合の両接
合機能が得られるから、最下段のセラミックコンデンサ
素子１５０の端子電極１５１、１５２及び金属端子２、
３の間のはんだ付けに用いられるはんだ部分４２２、５
２２と、回路基板７０への実装時に用いられるはんだ８
１、８２との間の融点差を十分にとることができない場
合であっても、樹脂接合部４１、５１により、所要の接
合強度を確保し、セラミックコンデンサが回路基板７０
上で浮動したり、あるいは脱落する等の不具合を回避す
ることができる。

【００８４】しかも、最下段のセラミックコンデンサ素
子１５０の端子電極１５１、１５２及び金属端子２、３
の間のはんだ付けに用いられるはんだ部分４２２、５２
２と、回路基板７０への実装時に用いられるはんだ８
１、８２との間の融点差を十分にとる必要がないので、
Ｐｂ含有の高温はんだを用いる必要がなくなる。即ち、
Ｐｂフリーが実現できる。

【００８５】樹脂部分４２１、５２１において、好まし
く用いられる接着性樹脂は、熱硬化性樹脂である。熱硬
化性樹脂の具体例としては、エポキシ系樹脂、フェノー
ル系樹脂またはフッ素系樹脂から選択された少なくとも
１種を挙げることができる。

【００８６】はんだ部分４２２、５２２としては、はん
だ材料として一般的なＳｎ−３．５Ａｇ、Ｓｎ−５Ａｇ
の他、Ｓｎ−Ｉｎ、Ｉｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ｚ
ｎ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ等を用いることができる。はんだ
部分４２２、５２２は１００℃以上の融点を持つもので
あればよい。また、樹脂は２６０℃以上の耐熱性を持つ
ことが好ましく、これにより、リフロー時、はんだ部分
４２２、５２２が溶融しても樹脂部分４２１、５２１に
より、所要の接合強度を確保し、セラミックコンデンサ
が回路基板７０上で浮動したり、あるいは脱落する等の
不具合を、より確実に回避することができる。

【００８７】本発明に係るセラミックコンデンサは、種
々の態様をとることができる。その具体例を図７〜図１
０に示す。これらの図において、図１及び図２に現れた
構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付し
てある。

【００８８】まず、図７は本発明に係るセラミックコン
デンサの別の実施例を示す正面断面図である。この実施
例に示されたセラミックコンデンサでは、５個のセラミ
ックコンデンサ素子１１０〜１５０を備えている。これ
らのセラミックコンデンサ素子１１０〜１５０は順次に
重ねられている。

【００８９】順次に重ねられたセラミックコンデンサ素
子１１０〜１５０のうち、セラミックコンデンサ素子１
１０が最上段に位置し、セラミックコンデンサ素子１５
０が最下段に位置している。

【００９０】最上段に位置するセラミックコンデンサ素
子１１０は、第１の接合材４１、５１によって、金属端
子２、３に接合されている。具体的には、このセラミッ
クコンデンサ素子１１０に備えられた端子電極１１１、
１１２が、第１の接合材４１、５１によって、金属端子
２、３の一端２１、３１に接合されている。上記セラミ
ックコンデンサ素子１１０よりも下段に位置するセラミ
ックコンデンサ素子１２０〜１４０についても同様であ
る。具体的には、セラミックコンデンサ素子１２０〜１
４０ごとに備えられた２つの端子電極が、第１の接合材
４１、５１によって、金属端子２、３の一端２１、３１
に接合されている。

【００９１】一方、最下段に位置するセラミックコンデ
ンサ素子１５０は、第２の接合材４２、５２によって、
金属端子２、３に接合されている。具体的には、このセ
ラミックコンデンサ素子１５０に備えられた端子電極１
５１、１５２が、第２の接合材４２、５２によって、金
属端子２、３の一端２１、３１に接合されている。第２
の接合材４２、５２は、第１の接合材４１、５１の融点
Ｔ１よりも高い融点Ｔ２を有するものを用いる。

【００９２】セラミックコンデンサ素子１１０〜１５
０、金属端子２、３、第１の接合材４１、５１及び第２
の接合材４２、５２の詳細は、既に述べた通りである。

【００９３】図８は本発明に係るセラミックコンデンサ
の更に別の実施例を示す斜視図である。この実施例で
は、金属端子２、３は、曲げ部２２、３２の幅方向の中
間部に、切り抜き部２２５、３２５を有する。このよう
な切り抜き部２２５、３２５があると、金属端子２、３
からセラミックコンデンサ素子１１０、１５０への負荷
が低下するので、セラミックコンデンサ素子１１０、１
５０における熱応力を緩和できる。また、金属端子２、
３の剛性が低下するので、基板の撓みおよび熱膨張を吸
収するのに適したスプリング作用を得ることができる。

【００９４】最上段のセラミックコンデンサ素子１１０
の端子電極１１１、１１２と、金属端子２、３とを接合
する第１の接合材４１、５１、及び、最下段のセラミッ
クコンデンサ素子１５０の端子電極１５１、１５２と、
金属端子２、３とを接合する第２の接合材４２、５２に
ついて、第２の接合材４２、５２は、第１の接合材４
１、５１の融点Ｔ１よりも高い融点Ｔ２を有するものを
用いる。その詳細及び作用効果については、既に述べた
通りである。

【００９５】図９は本発明に係るセラミックコンデンサ
の更に別の実施例を示す斜視図である。この実施例で
は、金属端子２は、抜き部２４を有する。抜き部２４
は、端子電極１１１、１５１を取り付けた取り付け部に
向き合う。図示されていないが、金属端子３も、同様
に、抜き部３４を有する。抜き部３４は、端子電極１１
２、１５２を取り付けた取り付け部に向き合う。

【００９６】上記構造であると、金属端子２、３を端子
電極１１１、１５１、１１２、１５２に接続する作業に
おいて、金属端子２、３の抜き部２４、３４を通して、
金属端子２、３の取り付け部を押さえ、端子電極１１
１、１５１、１１２、１５２に接触させ、接続作業を容
易に行なうことができる。また、抜き部２４、３４を通
して、均一な力で取り付け部を端子電極１１１、１５
１、１１２、１５２に接着することができる。

【００９７】最上段のセラミックコンデンサ素子１１０
の端子電極１１１、１１２と、金属端子２、３とを接合
する第１の接合材４１、５１、及び、最下段のセラミッ
クコンデンサ素子１５０の端子電極１５１、１５２と、
金属端子２、３とを接合する第２の接合材４２、５２に
ついて、第２の接合材４２、５２は、第１の接合材４
１、５１の融点Ｔ１よりも高い融点Ｔ２を有するものを
用いる。その詳細及び作用効果については、既に述べた
通りである。

【００９８】図１０は本発明に係るセラミックコンデン
サの更に別の実施例を示す底面図である。この実施例で
は、金属端子２の端子部２３は、２つの穴２３１、２３
２を有する。同様に、金属端子３の端子部３３は、２つ
の穴３３１、３３２を有する。穴数は任意である。

【００９９】重複説明を回避するため、図示は省略する
けれども、実施例の組み合わせが多数存在することはい
うまでもない。また、Ｎｉを内部電極としたチタン酸バ
リウム系のセラミックコンデンサでも同様の効果が得ら
れた。

【０１００】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。（ａ）リフロー工程等で高温雰囲気にさらされてもセラ
ミックコンデンサ素子の脱落を防止し得るセラミックコ
ンデンサを提供することができる。（ｂ）引っ張り強度の低下を回避し得るセラミックコン
デンサを提供することができる。（ｃ）実装性に優れたセラミック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】本発明に係るセラミックコンデンサの正面部分
断面図である。

【図２】図１に示したセラミックコンデンサの正面断面
図である。

【図３】本発明に係るセラミックコンデンサに用いられ
る金属端子の一例を示す拡大断面図である。

【図４】図１に図示したセラミックコンデンサを回路基
板上に実装する工程を示す部分断面図である。

【図５】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別の
実施例を示す正面部分断面図である。

【図６】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別の
実施例を示す正面部分断面図である。

【図７】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別の
実施例を示す断面図である。

【図８】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別の
実施例を示す斜視図である。

【図９】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別の
実施例を示す斜視図である。

【図１０】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す底面図である。

【符号の説明】

１１０、１５０セラミックコンデ
ンサ素子１１１、１１２、１５１、１５２端子電極２、３金属端子４１、５１第１の接合材４２、５２第２の接合材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のセラミックコンデンサ素子と、少
なくとも一対の金属端子と、第１の接合材と、第２の接
合材とを含むセラミックコンデンサであって、前記複数のセラミックコンデンサ素子は、相対する両側
端面に端子電極を有し、順次に重ねられており、前記金属端子のそれぞれは、前記端子電極に接続されて
おり、前記第１の接合材は、前記複数のセラミックコンデンサ
素子のうち、最上段に位置するセラミックコンデンサ素
子の前記端子電極と、前記金属端子とを接合しており、前記第２の接合材は、前記第１の接合材の融点よりも高
い融点を有し、前記複数のセラミックコンデンサ素子の
うち、最下段に位置するセラミックコンデンサ素子の前
記端子電極と、前記金属端子とを接合しているセラミッ
クコンデンサ。
【請求項２】請求項１に記載されたセラミックコンデ
ンサであって、前記金属端子のそれぞれは、中間部に曲げ部を有し、前
記曲げ部は鋭角に折り曲げられ、前記曲げ部より先の部
分が前記端子電極に接続されているセラミックコンデン
サ。
【請求項３】請求項１または２の何れかに記載された
セラミックコンデンサであって、前記第１及び第２の接合材が、はんだであるセラミック
コンデンサ。
【請求項４】請求項３に記載されたセラミックコンデ
ンサであって、前記第２の接合材を構成するはんだは、第１の金属成分
と、第２の金属成分とを含有し、前記第１の金属成分
が、前記第２の金属成分の融点よりも低い融点を有する
セラミックコンデンサ。
【請求項５】請求項４に記載されたセラミックコンデ
ンサであって、前記第２の接合材を構成するはんだは、前記第１の金属
成分の融点が、当該はんだを用いたはんだ付け時のはん
だ付け温度より低く、前記第２の金属成分の融点が、当
該はんだを用いたはんだ付け時のはんだ付け温度よりも
高いセラミックコンデンサ。
【請求項６】請求項１または２の何れかに記載された
セラミックコンデンサであって、前記第２の接合材は、導電性樹脂を含むセラミックコン
デンサ。
【請求項７】請求項１または２の何れかに記載された
セラミックコンデンサであって、前記第２の接合材は、はんだ部分と、樹脂部分とを含
み、前記はんだ部分は、前記端子電極と、前記金属端子との
間に介在し、両者を接着し、前記樹脂部分は、前記端子電極と、前記金属端子との間
に介在し、両者を接着し、かつ、前記はんだ部分を覆っ
ているセラミックコンデンサ。