JP2002313667A

JP2002313667A - セラミック電子部品

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Publication number: JP2002313667A
Application number: JP2001113813A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Saito; 芳則斉藤; Kenichi Yamada; 健一山田; Takuji Nakagawa; 卓二中川; Giichi Takagi; 義一高木
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2002-10-25

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミックをもって構成される電子部品本体
上の端子電極に金属板からなる端子部材を半田付けした
構造において、端子部材の熱膨張係数をセラミックに近
づけながら、電気抵抗率の上昇を防ぐため、端子部材
を、熱膨張係数の比較的小さい第１の層と電気抵抗率が
比較的低い第２の層とからなる２層構造で構成したと
き、温度変化によって端子部材に反りが生じ、半田付け
部分が剥がれるなどの問題を生じる。【解決手段】端子部材２９を構成する金属板として、
電気抵抗率が１０μΩ・ｃｍ以下の第１および第２の外
層３２，３３と、第１および第２の外層３２，３３間に
位置しかつ熱膨張係数が第１および第２の外層３２，３
３よりも小さく１．０×１０^-5／℃以下の内層３４とを
含む、少なくとも３層構造を有するものを用いる。

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、電子部品本体上
に形成された端子電極に端子部材が接合された構造を有
するセラミック電子部品に関するもので、特に、端子部
材の材質の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば積層セラミックコンデンサのよ
うなセラミック電子部品は、セラミックをもって構成さ
れる電子部品本体を備えている。このようなセラミック
電子部品において、その電子部品本体の外表面上に形成
された端子電極に、導電性の金属板からなる端子部材を
接合した状態とされることがある。端子部材を備えるセ
ラミック電子部品を配線基板上に実装する場合には、端
子部材を配線基板へ半田付けするようにされる。

【０００３】これは、セラミック電子部品を配線基板上
に実装するにあたって、電子部品本体上に形成された端
子電極を、直接、配線基板へ半田付けした状態とする
と、温度変化がもたらされる環境において、電子部品本
体と配線基板との間の熱膨張・収縮挙動の差が原因とな
って、電子部品本体の破壊等の機械的損傷が生じること
を、端子部材の変形によって防止しようとするためのも
のである。

【０００４】なお、上述のような問題は、配線基板が熱
放散性に優れたアルミニウムをもって構成される場合に
おいて、特に生じやすい。アルミニウム配線基板の熱膨
張率が、セラミックをもって構成される電子部品本体の
熱膨張率に比べて、格段に大きいからである。

【０００５】上述した端子部材の端子電極への接合に
は、通常、半田が用いられる。しかしながら、このよう
に接合材として半田を用いた場合、前述したような温度
変化がもたらされる環境に置かれたとき、この半田に亀
裂が入ることがある。その原因は、端子部材と電子部品
本体との間の熱膨張・収縮挙動の差にある。この問題
は、電子部品本体上の端子電極が乾式めっき等による薄
膜をもって形成される場合において、特に生じやすい。

【０００６】上述したような半田の亀裂の問題を解決す
るためには、端子部材と電子部品本体との間の熱膨張・
収縮挙動の差をできるだけ小さくすることが有効であ
る。言い換えると、金属は概してセラミックより大きい
熱膨張係数を有しているが、端子部材を構成する金属と
して、セラミックをもって構成される電子部品本体と同
等か、これにできるだけ近い熱膨張係数を有するものを
用いることが有効である。

【０００７】そのため、端子部材を構成する金属とし
て、Ｆｅ−Ｎｉ系合金またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を
用いることが考えられる。Ｆｅ−Ｎｉ系合金は、熱膨張
係数が小さく、また、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金は、これ
よりさらに熱膨張係数が小さいため、これらの合金から
なる端子部材の熱膨張・収縮挙動を電子部品本体の熱膨
張・収縮挙動に近づけることができ、したがって、端子
部材と端子電極とを接合する半田の亀裂を防止すること
ができるようになる。

【０００８】しかしながら、上述のようなＦｅ−Ｎｉ系
合金やＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金は、電気伝導率が比較的
低い、すなわち電気抵抗率が比較的高いため、端子部材
の材料として用いた場合、電子部品全体の等価直列抵抗
（ＥＳＲ）を高くしてしまうという問題を引き起こす。
特に、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金は、Ｆｅ−Ｎｉ系合金に
比べて、電気抵抗率がより高いため、ＥＳＲの上昇の問
題は深刻である。

【０００９】このように、熱膨張係数の小さい金属は、
一般に、電気抵抗率が高くなる傾向があり、そのため、
接合材としての半田の亀裂を防止しながらも、ＥＳＲの
上昇を招かない端子部材を実現し得る、適当な金属材料
がないのが現状である。

【００１０】なお、接合材として導電性接着剤を用いた
場合にも、程度の差こそあれ、端子部材と電子部品本体
との間の熱膨張・収縮挙動の差によって、亀裂等がもた
らされることがある。

【００１１】そこで、上述の問題を解決するため、本件
出願人は、以下のような特徴的構成を有する端子部材を
備えるセラミック電子部品を提案している（特開２００
０−１２４０６３号公報）。

【００１２】図５は、上述のように提案されたセラミッ
ク電子部品１の全体の外観を示す正面図であり、図６
は、図５の部分ＶＩの拡大断面図である。

【００１３】セラミック電子部品１は、セラミックをも
って構成される、たとえば２つのチップ状の電子部品本
体２を備えている。電子部品本体２は、たとえば積層セ
ラミックコンデンサを構成するものである。電子部品本
体２の外表面上、より特定的には、相対向する２つの端
部上には、端子電極３がそれぞれ形成されている。

【００１４】端子電極３は、図６に示すように、たとえ
ば、それぞれスパッタリングにより形成された３層構造
の薄膜電極とされ、より具体的には、下層４はＮｉ−Ｃ
ｒで構成され、中間層５はＮｉ−Ｃｕで構成され、上層
６はＡｇで構成される。

【００１５】また、図６には、電子部品本体２の内部に
形成されかつ端子電極３に電気的に接続される内部電極
７が図示されている。このような内部電極７は、積層状
に複数形成され、静電容量を形成するためのものであ
る。

【００１６】図５に示すように、２つの電子部品本体２
は、互いに同じ姿勢で配向されながら、上下に積み重ね
られ、たとえば接着剤８によって互いに接合される。

【００１７】２つの電子部品本体２の各々の端子電極３
に共通に電気的に接続されるように、導電性の金属板か
らなる端子部材９が接合される。端子部材９は、全体と
して逆Ｕ字状に折り曲げられた形態をなしており、その
外側の端部において、下の電子部品本体２の下方に向く
側面に対向する方向へさらに折り曲げられ、ここに配線
基板（図示せず。）への接続のための接続端子部１０を
形成している。この接続端子部１０には、たとえば膨出
加工することによって形成された凸部１１が設けられる
ことが好ましい。凸部１１は、下の電子部品本体２の下
方に向く側面に向かって突出し、接続端子部１０と下の
電子部品本体２の下方に向く側面との間に所定の間隔を
確実に形成するように作用する。

【００１８】端子部材９を構成する金属板は、図６に示
すように、第１の層１２と第２の層１３とを含む少なく
とも２層構造を有している。これら第１および第２の層
１２および１３は、クラッド材のように、それぞれ、互
いに貼り合わされ、各々がたとえば０．０１ｍｍ〜０．
１ｍｍ程度の厚みを有する、第１および第２の金属板材
をもって構成されても、あるいは、一方が金属板材をも
って構成され、他方がこの金属板材上に形成されるめっ
き膜をもって構成されてもよい。

【００１９】第１および第２の層１２および１３は、互
いに異なる金属から構成される。第１の金属は、熱膨張
係数が１×１０^-6／℃〜１．５×１０^-5／℃の範囲内に
あるもので、第２の金属は、電気抵抗率が１０μΩ・ｃ
ｍ以下のものであり、これら第１および第２の金属のい
ずれか一方によって第１の層１２が構成され、いずれか
他方によって第２の層１３が構成される。

【００２０】なお、第１および第２の金属のいずれをも
って第１および第２の層１２および１３の各々を構成す
るかについては、後述するように、第１および第２の金
属が有する半田濡れ性と第１および第２の層１２および
１３に要求される半田濡れ性とを考慮して決定するのが
好ましい。

【００２１】上述した第１の金属としては、たとえば、
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｒ系合金、ま
たはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金が有利に用いられる。

【００２２】他方、第２の金属としては、たとえば、Ｃ
ｕ、Ａｇ、Ａｌ、またはこれらの少なくとも１種を含む
合金が有利に用いられる。

【００２３】このような端子部材９と電子部品本体２上
の端子電極３とは、たとえば半田１４によって接合され
る。

【００２４】上述のような半田１４による良好な接合を
可能にするためには、逆Ｕ字状に折り曲げられた端子部
材９の外側に位置する第２の層１３を構成する金属が良
好な半田濡れ性を有していることが必要である。この点
で、第２の層１３が、前述したような熱膨張係数の比較
的小さい第１の金属から構成される場合には、第１の金
属として、たとえば、Ｆｅ、Ｎｉ、またはＦｅ−Ｎｉ系
合金を用いることが好ましく、電気伝導性に優れた第２
の金属から構成される場合には、第２の金属として、た
とえば、ＣｕまたはＡｇを用いることが好ましい。

【００２５】上述のように、逆Ｕ字状に折り曲げられた
端子部材９の外側に位置する第２の層１３が良好な半田
濡れ性を有していると、端子電極３との間での半田１４
による良好な接合状態を実現するだけでなく、また、端
子部材９の配線基板への半田付けに際しても良好な接合
状態を実現することができる。

【００２６】他方、端子部材９の逆Ｕ字状に折り曲げら
れた状態における内側に位置する第１の層１２は、半田
濡れ性の悪い表面を与えることが好ましい。これによっ
て、端子部材９の逆Ｕ字状に折り曲げられた部分の内側
への半田の回り込みを防止でき、その結果、前述した温
度変化による電子部品本体２の破壊等を防止するための
端子部材９の変形が不所望にも阻害されないようにする
ことができるからである。

【００２７】このような要望を満たすためには、第１の
層１２が、前述した熱膨張係数の比較的大きい第１の金
属で構成される場合には、第１の金属として、たとえ
ば、Ｆｅ−Ｃｒ系合金またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金を
用いることが好ましく、電気伝導性に優れた第２の金属
で構成される場合には、第２の金属として、たとえば、
ＡｌまたはＡｌ合金を用いることが好ましい。

【００２８】このように、端子部材９を構成する金属板
の第１および第２の層１２および１３のいずれか一方
が、セラミックと同等か、これに近い熱膨張係数を有す
る第１の金属から構成されるので、温度変化によって、
半田１４に亀裂が生じることを防止することができると
ともに、第１および第２の層１２および１３のいずれか
他方が電気抵抗率の低い第２の金属から構成されるの
で、セラミック電子部品１のＥＳＲを小さくすることが
できる。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図５および図６を参照して説明した従来技術には、なお
改善されるべき余地がある。

【００３０】すなわち、端子部材９を構成する金属板の
第１および第２の層１２および１３のいずれか一方が、
セラミックと同等か、これに近い熱膨張係数を有する第
１の金属から構成され、第１および第２の層１２および
１３のいずれか他方が、所定値以下の電気抵抗率を有す
る第２の金属から構成されるので、第２の金属は、概し
て、第１の金属より大きい熱膨張係数を有していること
になる。したがって、端子部材９を構成する金属板の第
１および第２の層１２および１３の間で熱膨張・収縮挙
動の差が比較的大きく生じる。

【００３１】そのため、温度変化によって、端子部材９
を構成する金属板が、バイメタルのように反ろうとする
傾向が現れ、このことが原因となって、半田１４による
半田付け部分で剥がれが生じたり、電子部品本体２にお
いて割れが生じたり、また、実装状態のセラミック電子
部品１において電子部品本体２が傾いたりすることがあ
る。

【００３２】そこで、この発明の目的は、上述したよう
な問題を解決し得る、セラミック電子部品を提供しよう
とすることである。

【００３３】

【課題を解決するための手段】この発明は、外表面上に
端子電極が形成され、かつセラミックをもって構成され
る、電子部品本体と、端子電極に電気的に接続されるよ
うに接合される、導電性の金属板からなる端子部材とを
備える、セラミック電子部品に向けられるものであっ
て、上述した技術的課題を解決するため、次のような構
成を備えることを特徴としている。

【００３４】すなわち、端子部材を構成する金属板は、
電気抵抗率が１０μΩ・ｃｍ以下の第１および第２の金
属からそれぞれなる第１および第２の外層と、第１およ
び第２の外層間に位置しかつ熱膨張係数が第１および第
２の金属よりも小さく１．０×１０^-5／℃以下の第３の
金属からなる内層とを含む、少なくとも３層構造を有し
ていることを特徴としている。

【００３５】この発明において、第１の実施態様では、
第１および第２の外層ならびに内層の各々は、板材から
なり、端子部材を構成する金属板は、これら板材を互い
に貼り合わせた構造を有していて、第２の実施態様で
は、内層が板材からなり、第１および第２の外層は、こ
の板材上に形成されるめっき膜をもって構成される。

【００３６】また、この発明は、端子部材が端子電極に
半田付けされることによって接合されるとき、特に有利
に適用される。

【００３７】上述のように、接合材として半田が用いら
れる場合であって、端子部材を構成する金属板が、逆Ｕ
字状に折り曲げられた形状を有し、その外側に向く面
が、第１の外層によって与えられ、その内側に向く面
が、第２の外層によって与えられるとき、好ましくは、
第１の金属として、半田濡れ性が良好なものが用いら
れ、第２の金属としては、半田濡れ性が悪いものが用い
られる。

【００３８】上述の好ましい実施態様において、第１の
金属としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、およびこれらの少な
くとも１種を含む合金からなる群から選ばれた１種が有
利に用いられる。

【００３９】他方、第２の金属としては、ＡｌまたはＡ
ｌ合金が有利に用いられる。

【００４０】また、内層を構成する第３の金属は、Ｆ
ｅ、Ｎｉ−Ｆｅ系合金、またはＦｅ−Ｃｒ系合金である
ことが好ましい。

【００４１】この発明において、内層の厚みは、端子部
材を構成する金属板全体の厚みに対して、３０〜８０％
の範囲に選ばれることが好ましい。

【００４２】また、第１および第２の金属の電気抵抗率
は、より好ましくは、５μΩ・ｃｍ以下とされる。

【００４３】また、第３の金属の熱膨張係数は、より好
ましくは、５．０×１０^-6／℃以下とされる。

【００４４】

【発明の実施の形態】図１および図２は、この発明の一
実施形態によるセラミック電子部品２１を説明するため
の図５および図６にそれぞれ相当する図であり、図１
は、セラミック電子部品２１の全体の外観を示す正面図
であり、図２は、図１の部分ＩＩの拡大断面図である。

【００４５】セラミック電子部品２１は、図５に示した
セラミック電子部品１と比較して、外観的には実質的に
同様の構造を有している。

【００４６】すなわち、セラミック電子部品２１は、セ
ラミックをもって構成される、たとえば２つのチップ状
の電子部品本体２２を備えている。電子部品本体２２
は、たとえば積層セラミックコンデンサを構成するもの
である。電子部品本体２２の外表面上、より特定的に
は、相対向する２つの端部上には、端子電極２３がそれ
ぞれ形成されている。

【００４７】端子電極２３は、スパッタリング、蒸着、
湿式めっき等の薄膜形成技術により形成されても、導電
性ペーストを付与し、焼付ける厚膜形成技術により形成
されても、さらには、厚膜形成技術により形成された厚
膜上にめっきを施すことによって形成されてもよい。

【００４８】この図示の実施形態では、図２に示すよう
に、端子電極２３は、３層構造とされ、たとえば、下層
２４はＣｕ焼付電極で構成され、中間層２５はＮｉめっ
きで構成され、上層２６はＳｎめっきで構成される。

【００４９】また、図２には、電子部品本体２２の内部
に形成されかつ端子電極２３に電気的に接続される内部
電極２７が図示されている。このような内部電極２７
は、積層状に複数形成され、静電容量を形成するための
ものである。

【００５０】図１に示すように、２つの電子部品本体２
２は、互いに同じ姿勢で配向されながら、上下に積み重
ねられ、たとえば接着剤２８によって互いに接合され
る。

【００５１】２つの電子部品本体２２の各々の端子電極
２３に共通に電気的に接続されるように、導電性の金属
板からなる端子部材２９が接合される。端子部材２９
は、この実施形態では、全体として逆Ｕ字状に折り曲げ
られた形態をなしており、その外側の端部において、下
の電子部品本体２２の下方に向く側面に対向する方向へ
さらに折り曲げられ、ここに配線基板（図示せず。）へ
の接続のための接続端子部３０を形成している。この接
続端子部３０には、たとえば膨出加工することによって
形成された凸部３１が設けられることが好ましい。凸部
３１は、下の電子部品本体２２の下方に向く側面に向か
って突出し、接続端子部３０と下の電子部品本体２２の
下方に向く側面との間に所定の間隔を確実に形成するよ
うに作用する。

【００５２】端子部材２９を構成する金属板は、図２に
示すように、第１および第２の外層３２および３３と、
第１および第２の外層３２および３３間に位置する内層
３４とを含む、少なくとも３層構造を有している。

【００５３】この端子部材２９を構成する金属は、クラ
ッド材のように、外層３２および３３ならびに内層３４
の各々を与える、厚みがたとえば０．０１〜０．１ｍｍ
程度の金属板材を互いに貼り合わせた構造を有していて
も、あるいは、内層３４が金属板材から構成され、外層
３２および３３が、この金属板材上に形成されるめっき
膜をもって構成されてもよい。

【００５４】第１および第２の外層３２および３３は、
電気抵抗率が１０μΩ・ｃｍ以下、より好ましくは、５
μΩ・ｃｍ以下の第１および第２の金属からそれぞれ構
成される。他方、内層３４は、熱膨張係数が第１および
第２の金属よりも小さく１．０×１０^-5／℃以下、より
好ましくは、５．０×１０^-6／℃以下の第３の金属から
構成される。

【００５５】なお、第１および第２の外層３２および３
３をそれぞれ構成する第１および第２の金属は、互いに
同じであっても、互いに異なっていてもよい。しかしな
がら、この実施形態では、以下に述べる理由から、第１
および第２の金属としては、互いに異なるものが用いら
れる。

【００５６】この実施形態では、端子部材２９を構成す
る金属板は、前述したように、逆Ｕ字状に折り曲げられ
た形状を有し、その外側に向く面は、第１の外層３２に
よって与えられ、その内側に向く面は、第２の外層３３
によって与えられている。また、このような端子部材２
９と電子部品本体２２上の端子電極２３とは、たとえば
半田３５によって接合される。すなわち、半田３５は、
端子部材２９の第１の外層３２に接触する状態で半田付
けを達成している。

【００５７】このような状態において、半田３５による
良好な接合を可能にするためには、逆Ｕ字状に折り曲げ
られた端子部材２９の外側に位置する第１の外層３２を
構成する第１の金属が良好な半田濡れ性を有しているこ
とが好ましい。また、第１の外層３２が良好な半田濡れ
性を有していると、端子部材２９の、配線基板（図示せ
ず。）への半田付けに際しても良好な接合状態を実現す
ることができる。

【００５８】このことから、第１の外層３２を構成する
第１の金属として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、およびこれらの
少なくとも１種を含む合金からなる群から選ばれた１種
が好適に用いられる。

【００５９】他方、端子部材２９の逆Ｕ字状に折り曲げ
られた状態における内側に位置する第２の外層３３は、
半田濡れ性の悪い表面を与えることが好ましい。これに
よって、端子部材２９の逆Ｕ字状に折り曲げられた部分
の内側への半田の回り込みを防止でき、その結果、前述
した温度変化による電子部品本体２２の破壊等を防止す
るための端子部材２９の変形が不所望にも阻害されない
ようにすることができるからである。

【００６０】そのため、第２の外層３３を構成する第２
の金属として、たとえば、ＡｌまたはＡｌ合金が好適に
用いられる。

【００６１】これらに対して、内層３４を構成する第３
の金属は、前述したように、熱膨張係数が１．０×１０
^-5／℃以下でなければならないので、この第３の金属と
して、たとえば、Ｆｅ、少なくともＮｉおよびＦｅを含
むＮｉ−Ｆｅ系合金、または少なくともＦｅおよびＣｒ
を含むＦｅ−Ｃｒ系合金が好適に用いられる。

【００６２】このように、上述した実施形態において、
第１および第２の外層３２および３３は、端子部材２９
を構成する金属板全体としての電気抵抗率を下げるよう
に作用するばかりでなく、これらによって内層３４を挟
むことによって、内層３４との間での熱膨張係数の差に
起因する反りを生じにくくするように作用する。

【００６３】また、セラミック電子部品２１が特に高周
波域で使用される場合には、表皮効果が現れるため、表
面側に位置する第１および第２の外層３２および３３に
おいて、電気抵抗率がより低くされることが、ＥＳＲの
低減に効果的に作用する。

【００６４】他方、内層３４は、端子部材２９を構成す
る金属板全体としての熱膨張係数を小さく抑えて、端子
部材２９と電子部品本体２２との間での熱膨張・収縮挙
動の差を小さくするように作用する。

【００６５】このような内層３４の作用をより確実に働
かせるようにするためには、内層３４の厚みは、端子部
材２９を構成する金属板全体の厚みに対して、３０％以
上に選ばれることが好ましい。

【００６６】また、熱膨張係数の小さい金属は、一般
に、電気抵抗率が高い傾向があるため、内層３４の厚み
の比率を高くしすぎると、端子部材２９を構成する金属
板全体としての電気抵抗率が高くなってしまう。したが
って、この電気抵抗率の観点からは、内層３４の厚み
は、端子部材２９を構成する金属板全体の厚みに対し
て、８０％以下であることが好ましい。

【００６７】また、第１および第２の外層３２および３
３の各々の厚みは、互いに同じであっても、互いに異な
っていてもよい。すなわち、第１および第２の外層３２
および３３の各々の厚みは、内層３４との間での熱膨張
係数の差に起因する反りをより生じにくくするように選
べばよく、一般的に、第１および第２の外層３２および
３３をそれぞれ構成する第１および第２の金属が互いに
同じ場合には、第１および第２の外層３２および３３の
各々の厚みが同じとされ、第１および第２の外層３２お
よび３３を構成する第１および第２の金属が互いに異な
る場合には、第１および第２の外層３２および３３の各
々の厚みが互いに異ならされる。

【００６８】以上、この発明を図示した実施形態に関連
して説明したが、この発明の範囲内において、その他、
種々の変形例が可能である。

【００６９】たとえば、図示のセラミック電子部品２１
は、２つの電子部品本体２２を備えていたが、電子部品
本体の数は任意に変更でき、３つ以上であっても、単に
１つであってもよい。

【００７０】また、電子部品本体２２は、積層セラミッ
クコンデンサを構成するものであったが、他の機能を有
するセラミック電子部品のための電子部品本体を構成す
るためのものであってもよい。

【００７１】また、図示の電子部品本体２２は、相対向
する２つの端部上に端子電極２３を形成するものであっ
たが、さらに、中間部等の他の外表面部分に端子電極を
形成するものでもよい。

【００７２】また、図示の実施形態では、端子部材２９
を端子電極２３に接合するため、半田３５が用いられた
が、半田以外の導電性接合材、たとえば導電性接着剤が
用いられてもよい。

【００７３】また、端子部材２９は、図示の実施形態で
は、逆Ｕ字状に折り曲げられた形状とされたが、単なる
１重の形状等、他の形状に変更されてもよい。

【００７４】以下に、この発明に関連して実施した実験
例について説明する。

【００７５】

【実験例】この実験例は、端子部材において、第１およ
び第２の外層ならびに内層の各々を構成する金属材料の
組み合わせを変えながら、第１および第２の外層ならび
に内層の各々の間での厚みの比率を変えた各場合におけ
る電気抵抗率および線膨張係数を求めたものである。

【００７６】（１）Ａｌ／インバー／Ｃｕ表１に示すような電気抵抗率および線膨張係数をそれぞ
れ有する、Ｃｕを第１の外層として用い、Ａｌを第２の
外層として用い、インバー（Ｎｉ３２Ｆｅ）を内層とし
て用いた。

【００７７】

【表１】

【００７８】表１に示すような金属材料をもって構成し
た第１および第２の外層ならびに内層の各々の間での厚
みの比率を種々の変えて得られた各試料について、電気
抵抗率および線膨張係数を求めた。この結果が表２に示
されている。

【００７９】

【表２】

【００８０】また、図３および図４には、表２に示した
結果が図示されている。より詳細には、第１の外層／第
２の外層の厚みの比率が５０／５０、７０／３０および
９０／１０の各場合において、図３には、全体に対する
内層の厚みの比率の変更が電気抵抗率に与える影響が示
され、図４では、全体に対する内層の厚みの比率の変更
が線膨張係数へ与える影響が示されている。

【００８１】図３を参照すれば容易に理解されるよう
に、内層の厚みの比率が低くなるほど、電気抵抗率が低
下している。他方、図４を参照すれば容易に理解される
ように、内層の厚みの比率が高くなるほど、線膨張係数
が小さくなっている。

【００８２】表２および図４からわかるように、内層の
厚みの比率を０．６〜０．８とすることにより、セラミ
ックと同等の線膨張係数を達成することができる。他
方、表２および図３からわかるように、電気抵抗率につ
いては、第１および第２の外層ならびに内層は電気的に
並列接続の状態にあるため、上述のように、内層の厚み
の比率が０．６〜０．８であっても、１０μΩ・ｃｍ以
下の電気抵抗率を実現することができる。このような電
気抵抗率は、低周波域でのＥＳＲに関して問題とはなら
ないレベルであり、また、第１および第２の外層として
電気抵抗率の低い金属材料を用いているため、高周波域
においても、ＥＳＲを低く抑えることができる。

【００８３】以下の（２）〜（５）に係る各試料につい
ても、上述した（１）に係る試料の場合と同様の評価を
行なった。

【００８４】（２）Ａｌ／インバー／Ｎｉ

【００８５】

【表３】

【００８６】

【表４】

【００８７】この（２）に係る試料では、（１）に係る
試料と比較して、表４に示すように、電気抵抗率につい
ては概して高くなったものの、線膨張係数については概
して小さくすることができた。

【００８８】この（２）に係る金属材料の組み合わせで
あっても、第１および第２の外層ならびに内層の各々の
間での厚みの比率を適当に選ぶことにより、セラミック
と同等の線膨張係数および１０μΩ・ｃｍ以下の電気抵
抗率を実現できることがわかる。

【００８９】（３）Ａｌ／４２Ｎｉ／Ｃｕ

【００９０】

【表５】

【００９１】

【表６】

【００９２】なお、表５において、「４２Ｎｉ」は、Ｎ
ｉ４２Ｆｅを組成とするものである。

【００９３】この（３）に係る金属材料の組み合わせ
は、前述した（１）に係る金属材料の組み合わせと比較
して、表６に示すように、電気抵抗率および線膨張係数
の双方についてより大きい値を全体的に示しているが、
第１および第２の外層ならびに内層の各々の間での厚み
の比率を適当に選ぶことにより、セラミックと同等の線
膨張係数および１０μΩ・ｃｍ以下の電気抵抗率を実現
できることがわかる。

【００９４】（４）Ａｌ／ＳＵＳ４３０／Ｃｕ

【００９５】

【表７】

【００９６】

【表８】

【００９７】表７において、「ＳＵＳ４３０」は、１６
〜１８％のＣｒを含むＦｅ合金である。

【００９８】この（４）に係る金属材料の組み合わせに
よれば、表８に示すように、電気抵抗率については、１
０μΩ・ｃｍ以下の値を実現することができるが、内層
を構成するＳＵＳ４３０の線膨張係数が１０．４×１０
^-6／℃というように１．０×１０^-5／℃を超えるので、
セラミックと同等の線膨張係数を与えることが困難であ
る。

【００９９】（５）インバー／Ａｌ

【０１００】

【表９】

【０１０１】

【表１０】

【０１０２】この（５）に係る試料は、第１および第２
の層からなる２層構造を有している。

【０１０３】このように、２層構造の場合であっても、
第１の層に線膨張係数の小さいものを用い、第２の層に
電気抵抗率の低いものを用いるようにすれば、表１０に
示すように、セラミックと同等の線膨張係数および１０
μΩ・ｃｍ以下の電気抵抗率を与えることが可能であ
る。しかしながら、表１０には示さないが、温度変化に
よって、反りが生じやすいという問題を有している。

【０１０４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、セラ
ミックをもって構成される電子部品本体上の端子電極に
電気的に接続されるように接合される端子部材を構成す
る導電性の金属板が、第１および第２の外層と内層とを
含む、少なくとも３層構造とされ、第１および第２の外
層をそれぞれ構成する第１および第２の金属の電気抵抗
率が１０μΩ・ｃｍ以下とされ、内層を構成する第３の
金属の熱膨張係数が第１および第２の金属よりも小さく
１．０×１０^-5／℃以下とされる。

【０１０５】したがって、第１および第２の外層は、端
子部材を構成する金属板全体としての電気抵抗率を下げ
るように作用し、セラミック電子部品のＥＳＲを低く抑
えることができる。

【０１０６】セラミック電子部品が特に高周波域で使用
される場合には、表皮効果が現れるため、表面側に位置
する第１および第２の外層において、前述のように、電
気抵抗率がより低くされることは、ＥＳＲの低減により
効果的に作用する。

【０１０７】他方、内層は、端子部材を構成する金属板
全体としての熱膨張係数を小さく抑えて、端子部材と電
子部品本体との間での熱膨張・収縮挙動の差を小さくす
るように作用する。また、第１および第２の外層によっ
て内層を挟む状態とされるので、外層と内層との間での
熱膨張係数の差に起因する反りを生じにくくすることが
できる。

【０１０８】したがって、半田のような導電性接合材に
亀裂等が生じたり、接合部分で剥がれが生じたり、電子
部品本体において割れが生じたり、また、実装状態のセ
ラミック電子部品において電子部品本体が傾いたりする
ことを有利に防止することができる。

【０１０９】この発明において、端子部材を構成する金
属板が、第１および第２の外層ならびに内層の各々を与
える板材を互いに貼り合わせた構造によって与えられる
と、第１および第２の外層ならびに内層のそれぞれの機
能を効果的に発揮させるための必要な厚みを容易に与え
ることができる。

【０１１０】また、この発明において、端子部材と端子
電極との接合のために半田が用いられる場合には、半田
は、たとえば導電性接着剤よりも亀裂が生じやすいの
で、この発明に係る特徴的構成が特に有効となる。

【０１１１】上述したように端子部材が端子電極に半田
付けされることによって接合される場合であって、端子
部材を構成する金属板が逆Ｕ字状に折り曲げられた形状
を有し、その外側に向く面が第１の外層によって与えら
れ、その内側に向く面が第２の外層によって与えられる
場合、第１の外層を構成する第１の金属の半田濡れ性を
良好なものとし、第２の外層を構成する第２の金属の半
田濡れ性を悪いものとすれば、端子電極との間での半田
による良好な接合状態を実現できるだけでなく、端子部
材の配線基板への半田付けに際しても良好な接合状態を
実現でき、また、温度変化による電子部品本体の破壊等
を防止するための端子部材の変形し得る度合いがより大
きくなって、電子部品本体の破壊等の防止機能が高めら
れるとともに、端子部材の逆Ｕ字状に折り曲げられた部
分の内側への半田の回りこみを防止できるので、電子部
品本体の破壊等の防止機能が不所望にも阻害されないよ
うにすることができる。

【０１１２】また、この発明において、内層の厚みが、
端子部材を構成する金属板全体の厚みに対して、３０〜
８０％の範囲に選ばれると、内層による、端子部材を構
成する金属板全体としての熱膨張係数を抑える作用をよ
り確実に発揮させることができるとともに、第１および
第２の外層による、端子部材を構成する金属板全体とし
ての電気抵抗率を下げる作用をより確実に発揮させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態によるセラミック電子部
品２１の外観を示す正面図である。

【図２】図１の部分ＩＩの拡大断面図である。

【図３】この発明に関連して実施した実験例において作
製した特定の試料に関して、内層の厚みの比率の変更に
よる電気抵抗率への影響を示す図である。

【図４】この発明に関連して実施した実験例において作
製した特定の試料に関して、内層の厚みの比率の変更に
よる線膨張係数への影響を示す図である。

【図５】この発明にとって興味ある従来のセラミック電
子部品１の外観を示す正面図である。

【図６】図５の部分ＶＩの拡大断面図である。

【符号の説明】

２１セラミック電子部品２２電子部品本体２３端子電極２９端子部材３２第１の外層３３第２の外層３４内層３５半田

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中川卓二京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Ｆターム(参考） 5E082 BC33 CC01 CC05 CC13 FG26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外表面上に端子電極が形成され、かつセ
ラミックをもって構成される、電子部品本体と、前記端子電極に電気的に接続されるように接合される、
導電性の金属板からなる端子部材とを備え、前記端子部材を構成する金属板は、電気抵抗率が１０μ
Ω・ｃｍ以下の第１および第２の金属からそれぞれなる
第１および第２の外層と、前記第１および第２の外層間
に位置しかつ熱膨張係数が前記第１および第２の金属よ
りも小さく１．０×１０^-5／℃以下の第３の金属からな
る内層とを含む、少なくとも３層構造を有する、セラミ
ック電子部品。
【請求項２】前記第１および第２の外層ならびに前記
内層の各々は、板材からなり、前記端子部材を構成する
金属板は、前記板材を互いに貼り合わせた構造を有す
る、請求項１に記載のセラミック電子部品。
【請求項３】前記内層は、板材からなり、前記第１お
よび第２の外層は、前記板材上に形成されるめっき膜を
もって構成される、請求項１に記載のセラミック電子部
品。
【請求項４】前記端子部材は、前記端子電極に半田付
けされることによって接合される、請求項１ないし３の
いずれかに記載のセラミック電子部品。
【請求項５】前記端子部材を構成する金属板は、逆Ｕ
字状に折り曲げられた形状を有し、その外側に向く面
は、前記第１の外層によって与えられ、その内側に向く
面は、前記第２の外層によって与えられ、前記第１の金
属は、半田濡れ性が良好であり、前記第２の金属は、半
田濡れ性が悪い、請求項４に記載のセラミック電子部
品。
【請求項６】前記第１の金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、
およびこれらの少なくとも１種を含む合金からなる群か
ら選ばれた１種である、請求項５に記載のセラミック電
子部品。
【請求項７】前記第２の金属は、ＡｌまたはＡｌ合金
である、請求項５または６に記載のセラミック電子部
品。
【請求項８】前記第３の金属は、Ｆｅ、Ｎｉ−Ｆｅ系
合金、またはＦｅ−Ｃｒ系合金である、請求項１ないし
７のいずれかに記載のセラミック電子部品。
【請求項９】前記内層の厚みは、前記端子部材を構成
する金属板全体の厚みに対して、３０〜８０％の範囲に
選ばれる、請求項１ないし８のいずれかに記載のセラミ
ック電子部品。
【請求項１０】前記第１および第２の金属の電気抵抗
率は５μΩ・ｃｍ以下である、請求項１ないし９のいず
れかに記載のセラミック電子部品。
【請求項１１】前記第３の金属の熱膨張係数は５．０
×１０^-6／℃以下である、請求項１ないし１０のいずれ
かに記載のセラミック電子部品。