JP2004134430A - 電子部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】振動の伝播を抑えて雑音の発生を減らす。
【解決手段】積層コンデンサ１の本体部分となるコンデンサ素子２の下部に、一枚のインターポーザー基板２０が配置される。インターポーザー基板２０の表面側に、コンデンサ素子２の一対の端子電極１１、１２とそれぞれ接続される一対のランドパターンが配置され、インターポーザー基板２０の裏面側に、基板３３の配線パターン３４とそれぞれはんだ３５により接続される一対の外部電極が配置される。一対のランドパターン間を繋ぐ直線に沿った方向と一対の外部電極間を繋ぐ直線に沿った方向とが直交するように交差する形で、これら一対のランドパターン及び一対の外部電極がインターポーザー基板２０に配置される。
【選択図】 図１
【解決手段】積層コンデンサ１の本体部分となるコンデンサ素子２の下部に、一枚のインターポーザー基板２０が配置される。インターポーザー基板２０の表面側に、コンデンサ素子２の一対の端子電極１１、１２とそれぞれ接続される一対のランドパターンが配置され、インターポーザー基板２０の裏面側に、基板３３の配線パターン３４とそれぞれはんだ３５により接続される一対の外部電極が配置される。一対のランドパターン間を繋ぐ直線に沿った方向と一対の外部電極間を繋ぐ直線に沿った方向とが直交するように交差する形で、これら一対のランドパターン及び一対の外部電極がインターポーザー基板２０に配置される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電及び電歪によって生じる振動の伝播を抑えて、雑音を減らした電子部品に係り、特にオーディオ回路などの雑音に敏感な回路に用いられる積層セラミックコンデンサに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２３５９３１号公報
【特許文献２】
特開平９−２４６０８３号公報
【特許文献３】
特開平８−５５７５２号公報
【特許文献４】
特開２０００−２３２０３０号公報
【特許文献５】
特開２０００−２２３３５７号公報
【特許文献６】
特開２０００−１８２８８７号公報
【０００４】
近年の積層セラミックコンデンサの薄層化技術及び多層化技術の進展は目覚しく、アルミ電解コンデンサに匹敵する高静電容量を有したものが商品化されるようになった。このような積層セラミックコンデンサの積層体を形成するセラミックス材料として、誘電率の比較的高いチタン酸バリウムなどの強誘電体材料が一般的に用いられているが、この強誘電体材料は圧電性及び電歪性を有する為、この強誘電体材料に電界が加わった際に応力及び機械的歪みが生じる。
【０００５】
そして、このような強誘電体材料を用いた積層セラミックコンデンサに交流電圧が加わった場合、交流電圧の周波数に同期して生じる応力及び機械的歪みが振動として現れるのに伴い、積層セラミックコンデンサの端子電極から基板側にこの振動が伝わるようになる。
【０００６】
例えば、図１８に示す積層セラミックコンデンサ１１０は、積層体１１２内に二種類の内部電極を交互に配置すると共に積層体１１２の端部にこれら内部電極にそれぞれ繋がる端子電極１１４、１１６を配置した構造に一般的になっており、例えば図１９及び図２０に示すようにはんだ１１８によって配線パターン１２２に端子電極１１４、１１６を接続する形で、この積層セラミックコンデンサ１１０は基板１２０に実装されるようになる。
【０００７】
そして、上記のようにこの積層セラミックコンデンサ１１０に交流電圧が加わった場合には、積層セラミックコンデンサ１１０の本体部分を構成する積層体１１２に応力Ｐ等が発生するのに伴って振動が生じるようになり、この振動が端子電極１１４、１１６から基板１２０に伝わり、この基板１２０全体が音響放射面となって、雑音Ｎとなる振動音を発生するおそれを有していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、このような振動音は、オーディオ回路などの雑音に敏感な回路を有した機器等の性能や品質に悪影響を与えることになる為、強誘電体材料が用いられた積層セラミックコンデンサのこれらの機器への使用は、一般に敬遠されていた。
本発明は上記事実を考慮し、圧電及び電歪によって生じる振動の伝播を抑えて、雑音の発生を減らし得る電子部品を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１による電子部品は、一対の端子電極を有した素子と、
これら一対の端子電極がそれぞれ表面側に接続されると共にこれら一対の端子電極が接続された部分に繋がる一対の外部電極を裏面側に有したインターポーザー基板と、
を備え、
一対の端子電極間を繋ぐ直線の方向と一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とが交差する形にこれらが配置されることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る電子部品は、一対の端子電極を有した素子及び、これら一対の端子電極がそれぞれ表面側に接続されるインターポーザー基板を備えている。このインターポーザー基板の裏面側には、これら一対の端子電極に接続された部分に繋がる一対の外部電極が有り、これら一対の端子電極間を繋ぐ直線の方向と一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とが交差する形に、これらが配置されている。
そして、一対の外部電極が外部の基板の配線パターンに接続されることで、この電子部品が外部の基板に実装されるようになる。
【００１１】
従って、本請求項も交流電圧が電子部品に加わるのに伴って、素子の圧電及び電歪によって振動が生じるようになる。但し本請求項では、素子の一対の端子電極間を繋ぐ直線の方向とインターポーザー基板の一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とが交差する形に、これら一対の端子電極及び一対の外部電極が配置されたことで、音響放射面となる外部の基板へのこの振動の伝播が抑えられ、この基板からの雑音の発生が減少するようになった。
【００１２】
つまり、本請求項は、素子にインターポーザー基板を付加し、インターポーザー基板を介して素子を外部の基板に接続するだけでなく、一対の端子電極が並ぶ向きと一対の外部電極が並ぶ向きとを交差させることで、素子の一対の端子電極から振動がインターポーザー基板に伝わるものの、このインターポーザー基板の一対の外部電極から外部の基板に伝わる振動を減らし、この基板からの雑音の発生が低減されるようになった。
【００１３】
請求項２に係る電子部品によれば、請求項１の電子部品と同様の構成の他に、一対の端子電極がそれぞれ接続される一対のランドパターンをインターポーザー基板の表面側に設け、これら一対のランドパターン間を繋ぐ直線の方向と一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とが交差する形にこれらが配置されるという構成を有している。
【００１４】
つまり、一対の端子電極がそれぞれ接続される一対のランドパターン間を繋ぐ直線の方向と、一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とを、交差する形にしたことで、請求項１の一対の端子電極間を繋ぐ直線の方向と一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とが交差する形に容易にでき、請求項１の作用効果をより確実に達成できるようになる。
【００１５】
請求項３に係る電子部品によれば、請求項１及び請求項２の電子部品と同様の構成の他に、素子の一対の端子電極とインターポーザー基板との間が、高温はんだ若しくは導電性接着剤によって接続されるという構成を有している。つまり、これら高温はんだ或いは導電性接着剤により一対の端子電極とインターポーザー基板との間が接続されることで、これらの間が導電性を確保しつつ機械的に接続されるようになった。この結果として、請求項２と同様に請求項１の作用効果をより確実に達成できるようになった。
【００１６】
請求項４に係る電子部品によれば、請求項２及び請求項３の電子部品と同様の構成の他に、インターポーザー基板の表裏面にそれぞれ導体パターンが設けられると共にソルダレジストが施されて、一対のランドパターン及び一対の外部電極がそれぞれこの表裏面に設けられ、この表裏面に存在する導体パターン間を導通する導通電極がインターポーザー基板に設けられるという構成を有している。
【００１７】
つまり、ソルダレジストが施されたこれら導体パターンがインターポーザー基板の表裏面にそれぞれ設けられ、導通電極がこれら表裏面の導体パターン間を互いに導通させることで、一対のランドパターンと一対の外部電極との間がそれぞれ確実に電気的に繋がるようになり、請求項１の作用効果をより確実に達成できるようになる。
【００１８】
請求項５に係る電子部品によれば、請求項４の電子部品と同様の構成の他に、導通電極が、インターポーザー基板を貫通するスルーホール電極とされるという構成を有している。つまり、インターポーザー基板を貫通する形で、スルーホール電極をインターポーザー基板に設けたことで、インターポーザー基板の剛性がスルーホール電極の存在により低下するので、このインターポーザー基板によってより一層振動を低減できるようになる。
【００１９】
請求項６に係る電子部品によれば、請求項４の電子部品と同様の構成の他に、インターポーザー基板の端部が切り欠かれ、この切り欠かれた部分に導通電極が配置されるという構成を有している。つまり、インターポーザー基板の切り欠かれた部分に導通電極を配置したことで、導通電極が外部電極を兼ねることが可能となり、これに伴ってスルーホール電極を用いる必要が無くなることにもなる。
【００２０】
請求項７に係る電子部品によれば、請求項１から請求項４の電子部品と同様の構成の他に、素子が複数とされ、これら複数の素子がインターポーザー基板上にそれぞれ配置されるという構成を有している。つまり、素子が複数配置されることで、より高い静電容量を有する電子部品が簡易に得られるようになり、アルミ電解コンデンサとの置き換えがより一層容易となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子部品の実施の形態を図面に基づき説明する。
本発明の第１の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を図１から図７に示す。そして、セラミックグリーンシートを複数枚積層した積層体を焼成することで得られた直方体状の焼結体である誘電体素体３を主要部として、コンデンサ素子２が構成されており、このコンデンサ素子２が積層コンデンサ１の素子とされている。
【００２２】
つまり、誘電体素体３は、焼成されたセラミックグリーンシートである誘電体層が積層されて形成されている。さらに、図２及び図３に示す内部構造のように、この誘電体素体３内の所定の高さ位置には、面状の内部導体４が配置されており、誘電体素体３内において誘電体層とされるセラミック層３Ａを隔てた内部導体４の下方には、同じく面状の内部導体５が配置されている。以下同様にセラミック層３Ａをそれぞれ隔てて、同様にそれぞれ形成された内部導体４及び内部導体５が繰り返して順次複数層（例えば１００層程度）配置されている。
【００２３】
この為、図３に示すように、これら内部導体４及び内部導体５の２種類の内部導体が、誘電体素体３内においてセラミック層３Ａで隔てられつつ相互に対向して配置されることになる。そして、これら内部導体４及び内部導体５の中心は、各セラミック層３Ａの中心とほぼ同位置に配置されており、また、内部導体４及び内部導体５の縦横寸法は、対応するセラミック層３Ａの辺の長さよりそれぞれ小さくされている。
【００２４】
但し、図２に示すように、内部導体４の左側部分からセラミック層３Ａの左側の端部に向かって導体が内部導体４の幅寸法と同じ幅寸法で突き出されている。
また、内部導体５の右側部分からセラミック層３Ａの右側の端部に向かって、導体が内部導体５の幅寸法と同じ幅寸法で突き出されている。
【００２５】
尚、これらそれぞれ略長方形に形成された内部導体４、５の材質としては、卑金属材料であるニッケル、ニッケル合金、銅或いは、銅合金が考えられるだけでなく、これらの金属を主成分とする材料が考えられる。
【００２６】
他方、図３に示すように、内部導体４の左側の突出部分に接続される端子電極１１が、誘電体素体３の外側となる左側の側面３Ｂに配置されており、また、内部導体５の右側の突出部分に接続される端子電極１２が、誘電体素体３の外側となる右側の側面３Ｂに配置されている。
【００２７】
以上より、本実施の形態では、コンデンサ素子２の直方体とされる誘電体素体３の４つの側面３Ｂ、３Ｃの内の２つの側面３Ｂに一対の端子電極１１、１２がそれぞれ配置される形で、コンデンサ素子２が一対の端子電極１１、１２を備えている。
【００２８】
一方、図１、図４及び図５に示すように、本実施の形態に係る積層コンデンサ１の本体部分となるこのコンデンサ素子２の下部には、ガラスエポキシ系樹脂を主な材質とした一枚のインターポーザー基板２０が配置されている。このインターポーザー基板２０の表裏面には、図７に示すように、Ｌ字形の銅箔による導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂがそれぞれ一対づつ計４枚設けられると共に、この表裏面の必要な箇所にソルダレジストが施されている。
【００２９】
これに伴って、図６及び図７に示すように、このインターポーザー基板２０の表面側には、コンデンサ素子２の一対の端子電極１１、１２とそれぞれ接続される一対のランドパターン２１、２２が配置されており、また、このインターポーザー基板２０の裏面側には、基板３３の配線パターン３４とそれぞれはんだ３５により接続され得る一対の外部電極３１、３２が配置されている。つまり、ソルダレジストが施されていない導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの部分が、これら一対のランドパターン２１、２２及び一対の外部電極３１、３２となっている。
【００３０】
そして、コンデンサ素子２の一対の端子電極１１、１２とインターポーザー基板２０の一対のランドパターン２１、２２との間は、高温はんだ２７によってそれぞれ接続されている。尚、この高温はんだ２７を用いる替わりに導電性接着剤を用いて、一対の端子電極１１、１２と一対のランドパターン２１、２２との間を接続するようにしても良い。
【００３１】
つまり、図１、図４（Ａ）及び図５における積層コンデンサ１の左側に位置する端子電極１１が高温はんだ２７によってランドパターン２１に接続されており、同じく図１、図４（Ａ）及び図５における積層コンデンサ１の右側に位置する端子電極１２が高温はんだ２７によってランドパターン２２に接続されている。
【００３２】
さらに、図６及び図７に示すように、インターポーザー基板２０の表裏面にそれぞれ存在する導体パターン２３Ａ、２３Ｂ間を導通するように、それぞれ円柱状に形成された導通電極である複数のスルーホール電極２５が、このインターポーザー基板２０を貫通する形で設けられている。これによって、インターポーザー基板２０の表面側のランドパターン２１と裏面側の外部電極３１とが、これらスルーホール電極２５によって繋がり、これに伴いランドパターン２１を介して端子電極１１に外部電極３１が接続されることになる。
【００３３】
同じく、インターポーザー基板２０の表裏面にそれぞれ存在する導体パターン２４Ａ、２４Ｂ間を導通するように、それぞれ円柱状に形成された導通電極である複数のスルーホール電極２６が、このインターポーザー基板２０を貫通する形で設けられている。これによって、インターポーザー基板２０の表面側のランドパターン２２と裏面側の外部電極３２とが、これらスルーホール電極２６によって繋がり、これに伴いランドパターン２２を介して端子電極１２に外部電極３２が接続されることになる。
【００３４】
以上より、図５から図７に示すように例えば外部電極３１がプラスになると共に外部電極３２がマイナスになった場合、スルーホール電極２５を介してランドパターン２１及び端子電極１１がプラスとなり、また、スルーホール電極２６を介してランドパターン２２及び端子電極１２がマイナスとなる。さらに、例えば外部電極３１がマイナスになると共に外部電極３２がプラスになった場合には、それぞれ上記と逆の極性になる。
【００３５】
一方、本実施の形態では、図６に示すように、一対のランドパターン２１、２２間を繋ぐ直線Ｌ２に沿った方向と一対の外部電極３１、３２間を繋ぐ直線Ｌ３に沿った方向とが直交するように交差する形で、これら一対のランドパターン２１、２２及び一対の外部電極３１、３２がインターポーザー基板２０に配置されている。
【００３６】
さらに、図５に示すように、これら一対のランドパターン２１、２２にそれぞれ接続されてこれら一対のランドパターン２１、２２とほぼ同位置に一対の端子電極１１、１２が配置されるので、これら一対の端子電極１１、１２間を繋ぐ直線Ｌ１に沿った方向と一対の外部電極３１、３２間を繋ぐ直線Ｌ３に沿った方向とが直交して交差する形で、これら一対の端子電極１１、１２及び一対の外部電極３１、３２が配置されることにもなる。尚、これらの直線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はそれぞれパターンや電極の中心を通る線である。
【００３７】
次に、本実施の形態に係る積層コンデンサ１の作用を説明する。
本実施の形態に係る積層コンデンサ１は、一対の端子電極１１、１２を有したコンデンサ素子２及び、これら一対の端子電極１１、１２がそれぞれ接続される一対のランドパターン２１、２２を表面側に設けたインターポーザー基板２０を備えている。このインターポーザー基板２０の裏面側には一対の外部電極３１、３２が設けられており、これら一対の外部電極３１、３２が、導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ及びスルーホール電極２５、２６を介して、上記の一対のランドパターン２１、２２に、繋がっている。
【００３８】
さらに、本実施の形態では、インターポーザー基板２０の表面側の一対のランドパターン２１、２２間を繋ぐ直線Ｌ２の方向と、インターポーザー基板２０の裏面側の一対の外部電極３１、３２間を繋ぐ直線Ｌ３の方向とが直交して交差する形で、これら一対のランドパターン２１、２２及び一対の外部電極３１、３２が配置されている。これに伴い、一対の端子電極１１、１２間を繋ぐ直線Ｌ１の方向と一対の外部電極３１、３２間を繋ぐ直線Ｌ３の方向とが直交して交差する形で、これらが配置されている。
そして、図６及び図７に示す一対の外部電極３１、３２が、外部の図１及び図４に示す基板３３の配線パターン３４にそれぞれはんだ３５によって接続されることで、図１及び図４に示すようにこの積層コンデンサ１が外部の基板３３に実装されている。
【００３９】
以上より、交流電圧が積層コンデンサ１に加わるのに伴い、コンデンサ素子２の圧電及び電歪によって図１及び図４に矢印で示す応力Ｐが生じ、これに合わせて振動が生じるようになる。但し本実施の形態では、コンデンサ素子２の一対の端子電極１１、１２間を繋ぐ直線Ｌ１の方向とインターポーザー基板２０の一対の外部電極３１、３２間を繋ぐ直線Ｌ３の方向とが直交して交差する形で、これら一対の端子電極１１、１２及び一対の外部電極３１、３２が配置されている。
従って、この結果として、音響放射面となる基板３３へのこの振動の伝播が抑えられ、基板３３からの雑音の発生が減少するようになった。
【００４０】
つまり、本実施の形態は、コンデンサ素子２にインターポーザー基板２０を付加し、インターポーザー基板２０を介してコンデンサ素子２を基板３３に接続するだけでなく、一対の端子電極１１、１２が並ぶ向きと一対の外部電極３１、３２が並ぶ向きとを直角に交差させた。この為、コンデンサ素子２の一対の端子電極１１、１２から応力Ｐに伴う振動がインターポーザー基板２０に伝わるものの、最も大きく振幅する方向の振動をこのインターポーザー基板２０で吸収して、このインターポーザー基板２０の一対の外部電極３１、３２から基板３３に伝わる振動を減らすことで、この基板３３からの雑音の発生が低減されるようになった。
【００４１】
他方、本実施の形態に係る積層コンデンサ１では、コンデンサ素子２の一対の端子電極１１、１２とインターポーザー基板２０との間が、高温はんだ２７若しくは導電性接着剤によって接続されているので、これらの間が導電性を確保しつつ機械的に接続されるようになった。尚、本実施の形態において高温はんだ２７としては、例えば２５０℃の温度で溶融する共晶はんだ等が考えられ、また、導電性接着剤としては例えば熱硬化性接着剤等が考えられる。
【００４２】
一方、本実施の形態では、インターポーザー基板２０の表裏面にそれぞれ導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂが設けられると共にソルダレジストがこれらの部分の内の必要な箇所に施されており、これによって一対のランドパターン２１、２２及び一対の外部電極３１、３２が、それぞれこのインターポーザー基板２０の表裏面に設けられた構造になっている。さらに、このインターポーザー基板２０には、この表裏面に存在するこれら導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ間を導通するスルーホール電極２５、２６が貫通して設けられている。
【００４３】
つまり、ソルダレジストが必要な箇所に施されたこれら導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂが、インターポーザー基板２０の表裏面にそれぞれ設けられるだけでなく、スルーホール電極２５、２６がこれら表裏面の導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ間を互いに導通させた結果として、一対のランドパターン２１、２２と一対の外部電極３１、３２との間がそれぞれ確実に電気的に繋がるようになった。
【００４４】
さらに、それぞれインターポーザー基板２０を貫通する形で、スルーホール電極２５、２６をインターポーザー基板２０にそれぞれ複数設けたことで、インターポーザー基板２０の剛性がこれらスルーホール電極２５、２６の存在により低下して、より一層振動がこのインターポーザー基板２０で吸収できるようになった。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を接地するインターポーザー基板２０を図８に示す。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同様の構造となっている。但し、図８に示すように本実施の形態では、導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ、ランドパターン２１、２２、外部電極３１、３２及び、スルーホール電極２５、２６の配置や形状が第１の実施の形態と異なっているだけでなく、一対のランドパターン２１、２２がそれぞれ第１の実施の形態より上下方向に長く形成されると共に、一対の外部電極３１、３２がそれぞれ第１の実施の形態より短く形成されている。
【００４６】
従って、本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成できるようになるだけでなく、一対のランドパターン２１、２２がそれぞれ長いので、コンデンサ素子２の端子電極１１、１２全体にわたって接続できるようになる。この為、これらの間がより一層確実に接続されるようになった。
【００４７】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を図９及び図１０に示す。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同様の構造となっているが、図９及び図１０に示すように本実施の形態では、低ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）化されて一対の端子電極１１、１２間が短くなったコンデンサ素子３８を採用している。
【００４８】
この為、第１の実施の形態のインターポーザー基板２０とは異なり、インターポーザー基板４０は相対的に上下方向に細長い形状になっている。さらに、インターポーザー基板４０の表面側の導体パターン４３Ａ、４４ＡがＬ字形でなく直線状に形成されており、一対のランドパターン４１、４２もそれぞれインターポーザー基板４０のほぼ全体にわたって設けられていて、一対の端子電極１１、１２と一対のランドパターン４１、４２とが、その長手方向の全体にわたって接続されている。
【００４９】
従って、本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成できるようになるだけでなく、一対のランドパターン４１、４２がそれぞれ細長く形成されているので、細長い端子電極１１、１２全体にわたって接続できるようになる。この為、第２の実施の形態と同様に、これらの間がより一層確実に接続されるようになった。
【００５０】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を図１１及び図１２に示す。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同様の構造となっているが、図１１及び図１２に示すように本実施の形態では、第３の実施の形態と同様に一対の端子電極１１、１２間が短い形状のコンデンサ素子３８を採用している。この為、第３の実施の形態と同様にインターポーザー基板４０が相対的に上下方向に細長い形状になっていて、このインターポーザー基板４０の表面側の導体パターン４３Ａ、４４Ａも直線状に形成されている。
【００５１】
但し、本実施の形態では、ランドパターンが上下に別れて一対づつのランドパターン４１Ａ、４１Ｂ及びランドパターン４２Ａ、４２Ｂとされていて、端子電極１１とこれらランドパターン４１Ａ、４１Ｂとがその長手方向の両側寄りの部分でそれぞれ接続され、また、端子電極１２とこれらランドパターン４２Ａ、４２Ｂとがその長手方向の両側寄りの部分でそれぞれ接続されている。そして、これに対応してインターポーザー基板４０の裏面側の外部電極も一対づつの外部電極３１Ａ、３１Ｂ及び外部電極３２Ａ、３２Ｂとされている。
【００５２】
以上より、本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成できるようになるだけでなく、ランドパターン４１、４２がそれぞれ上下に別れて形成されているので、細長い端子電極１１、１２の両端側でそれぞれ確実に接続できるようになる。この為、第２及び第３の実施の形態と同様に、これらの間がより一層確実に接続されるようになった。
【００５３】
次に、本発明の第５の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を図１３に示す。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同様の構造となっているが、図１３に示すように本実施の形態では、インターポーザー基板２０の上下端の部分に、この部分をそれぞれ半円形に切り欠いた形状の切欠部４５、４６が設けられている。
【００５４】
そして、この切欠部４５の周囲には、インターポーザー基板２０の表裏面に設けられた導体パターン２３Ａ、２３Ｂ間を繋ぐ導通電極ともなる外部電極４７が配置されており、また、切欠部４６の周囲には、インターポーザー基板２０の表裏面に設けられた導体パターン２４Ａ、２４Ｂ間を繋ぐ同じく導通電極ともなる外部電極４８が配置されている。
【００５５】
従って、本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成できるようになるだけでなく、スルーホール電極２５、２６及び、外部電極４７、４８自体がインターポーザー基板２０の表裏面の導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ間を繋いでいるので、一対のランドパターン２１、２２と一対の外部電極４７、４８との間がより一層確実に電気的に繋がるようになる。さらに、本実施の形態の外部電極４７、４８を採用すれば、スルーホール電極２５、２６が無くとも、ランドパターン２１、２２に外部電極４７、４８が電気的に繋がることにもなる。
【００５６】
次に、本発明の第６の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を図１４に示す。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同様の構造となっているが、スルーホール電極２５、２６の替わりに、本実施の形態では、図１４に示すスリット状の導通電極５５、５６を採用した。
【００５７】
従って、これら導通電極５５、５６をインターポーザー基板２０にそれぞれ複数設けたことで、インターポーザー基板２０の剛性がこれら導通電極５５、５６の存在によってより大きく低下して、より一層確実に振動がこのインターポーザー基板２０で吸収できるようになる。
【００５８】
次に、本発明の第７の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を図１５に示す。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同様の構造となっているが、図１５に示すように本実施の形態では、コンデンサ素子２が複数とされ、これら複数のコンデンサ素子２がインターポーザー基板２０上に積み重ねられる形で、それぞれ配置された構造になっている。
【００５９】
つまり、コンデンサ素子２が複数配置されることで、より高い静電容量を有する積層コンデンサ１が簡易に得られるようになり、アルミ電解コンデンサとの置き換えがより一層容易となる。尚、これら複数のコンデンサ素子２の端子電極１１、１２同士がはんだ付けされることで、これら複数のコンデンサ素子２がそれぞれ連結されつつ、相互に導通されている。
【００６０】
次に、以下の各試料を実装した試験基板の振動量をレーザドップラー振動計を用いて測定し、雑音の原因となる各試料の振動特性をそれぞれ得た。
具体的には、図１６に示すように赤外線レーザＬを照射すると共に反射した赤外線レーザＬを検出し得るセンサ６１、赤外線レーザＬを電気的な信号に変換するＯ／Ｅユニット６２及び、このＯ／Ｅユニット６２で変換された電気的な信号を表示するオシロスコープ６３等からこのレーザドップラー振動計６０は、構成されている。そして、試料より約１ｍｍ離れた試験基板６４上に、レーザドップラー振動計６０のセンサ６１から赤外線レーザＬを照射し、各試料の積層体から試験基板６４に伝わる振動をこのセンサ６１で検出するようにした。
【００６１】
次に、各試料となるサンプルの内容を説明する。つまり、コンデンサとして一般的な図１８に示す積層セラミックコンデンサ１１０を従来例とし、この積層セラミックコンデンサ１１０と同様の構造の図１に示すコンデンサ素子２をインターポーザー基板２０上に配置した第１の実施の形態に係る積層コンデンサ１を実施例とした。
【００６２】
ここで用いた各試料の寸法としては、図１８及び図１に示すように、一対の端子電極を有する側面間の距離を寸法Ｌとし、これら側面と直交する側面間の距離を寸法Ｗとし、厚みを寸法Ｔとした時に、従来例及び実施例が共に、Ｌ＝３．２ｍｍ、Ｗ＝２．５ｍｍ、Ｔ＝２．５ｍｍであった。
【００６３】
また、実施例のインターポーザー基板２０の図１に示す外形寸法は、Ｌ１＝４．５ｍｍ、Ｗ１＝３．２ｍｍ、Ｔ１＝１．０ｍｍであり、このインターポーザー基板２０の主な材質はガラスエポキシ系樹脂とされている。さらに、インターポーザー基板２０に設けられた導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂを構成する銅箔の厚さは３５μｍであった。
【００６４】
一方、試験で用いられた試験基板６４の図１６に示す外形寸法は、Ｌ２＝１００ｍｍ、Ｗ２＝４０ｍｍ、Ｔ２＝１．６ｍｍであり、この試験基板６４の主な材質はガラスエポキシ系樹脂であり、配線パターン６５を構成する銅箔の厚さは３５μｍであった。また、図１６に示す試験基板６４上の試料６７に繋がる電源６６より、各試料にそれぞれ印加される電圧としては、２０Ｖの直流電圧の他、５ＫＨｚの正弦波とされる１．０Ｖｒｍｓの交流電圧であった。
【００６５】
上記の試験の結果として、オシロスコープの波形から積層コンデンサのみの従来例では、図１７（Ａ）に示す試験基板６４の最大振れ幅である歪み量Ｓ１が約４．８ｎｍとなったのに対して、インターポーザー基板２０を有した実施例では、図１７（Ｂ）に示す試験基板６４の最大振れ幅である歪み量Ｓ２が約０．８ｎｍと小さくなった。
【００６６】
つまり、実施例は従来例と比較し、基板の振動量が大幅に低減されて雑音が小さくなることが、この測定結果により確認された。ここで、それぞれコンデンサとされる従来例及び実施例の公称静電容量は１０μＦであるが、実際には、従来例の静電容量が１０．２４μＦであり、実施例の静電容量が１０．１３μＦであった。
【００６７】
尚、上記実施の形態に係る積層コンデンサ１を構成するインターポーザー基板２０は単層の基板であったが、多層基板でインターポーザー基板を構成するようにしても良い。また、インターポーザー基板２０の材質をガラスエポキシ系樹脂としたが、テフロン（登録商標）樹脂、紙フェノール、ポリアミド系樹脂、アルミナ（セラミックス）等の他の材質を用いても良い。
【００６８】
さらに、上記実施の形態では、スルーホール電極或いは外部電極自体によってインターポーザー基板２０の表裏面間を電気的に繋ぐようにしたが、インターポーザー基板２０の端面にも例えば銅箔の導体パターンを延ばして配置することによって、この端面を介してインターポーザー基板２０の表裏面間を電気的に繋ぐようにしても良い。
【００６９】
一方、上記実施の形態では、直線Ｌ２と直線Ｌ３との間及び、直線Ｌ１と直線Ｌ３との間が、それぞれ直交して交差する形としたが、これらの直線の間の角度は直角で無くとも良く、雑音の発生を低減するのに必要な角度範囲であれば良い。さらに、第７の実施の形態では、２つのコンデンサ素子２がインターポーザー基板２０上に積み重ねられた構造になっているが、３つ以上のコンデンサ素子２をインターポーザー基板２０上に積み重ねても良い。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、圧電及び電歪によって生じる振動の伝播を抑えて、雑音の発生を減らした電子部品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る積層コンデンサの基板に実装された状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に適用されるコンデンサ素子の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に適用されるコンデンサ素子の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る積層コンデンサの基板に実装された状態を示す図であって、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る積層コンデンサ（但し、高温はんだは省略する）を示す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す平面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す図であって、（Ａ）は表面側を示す平面図であり、（Ｂ）は裏面側を示す底面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す図であって、（Ａ）は表面側を示す平面図であり、（Ｂ）は裏面側を示す底面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る積層コンデンサ（但し、高温はんだは省略する）を示す平面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す図であって、（Ａ）は表面側を示す平面図であり、（Ｂ）は裏面側を示す底面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る積層コンデンサ（但し、高温はんだは省略する）を示す平面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す図であって、（Ａ）は表面側を示す平面図であり、（Ｂ）は裏面側を示す底面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す図であって、（Ａ）は表面側を示す平面図であり、（Ｂ）は裏面側を示す底面図である。
【図１４】
本発明の第６の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す図であって、（Ａ）は表面側を示す平面図であり、（Ｂ）は裏面側を示す底面図である。
【図１５】本発明の第７の実施の形態に係る積層コンデンサの基板に実装された状態を示す斜視図である。
【図１６】各試料を測定する状態を説明する説明図である。
【図１７】オシロスコープの波形を示す図であって、（Ａ）は従来例の試験基板の振動波形を示す図であり、（Ｂ）は実施例の試験基板の振動波形を示す図である。
【図１８】従来例に係る積層セラミックコンデンサを示す斜視図である。
【図１９】従来例に係る積層セラミックコンデンサの基板に実装された状態を示す斜視図である。
【図２０】従来例に係る積層セラミックコンデンサの基板に実装された状態を示す正面図であって、雑音の発生を説明する図である。
【符号の説明】
１ 積層コンデンサ（電子部品）
２ コンデンサ素子（素子）
１１、１２ 端子電極
２０ インターポーザー基板
２１、２２ ランドパターン
２３Ａ、２４Ａ 導体パターン
２３Ｂ、２４Ｂ 導体パターン
２５、２６ スルーホール電極（導通電極）
２７ 高温はんだ
３１、３２ 外部電極
３８ コンデンサ素子（素子）
４０ インターポーザー基板
４３Ａ、４４Ａ 導体パターン
４７、４８ 外部電極（導通電極）
５５、５６ 導通電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電及び電歪によって生じる振動の伝播を抑えて、雑音を減らした電子部品に係り、特にオーディオ回路などの雑音に敏感な回路に用いられる積層セラミックコンデンサに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２３５９３１号公報
【特許文献２】
特開平９−２４６０８３号公報
【特許文献３】
特開平８−５５７５２号公報
【特許文献４】
特開２０００−２３２０３０号公報
【特許文献５】
特開２０００−２２３３５７号公報
【特許文献６】
特開２０００−１８２８８７号公報
【０００４】
近年の積層セラミックコンデンサの薄層化技術及び多層化技術の進展は目覚しく、アルミ電解コンデンサに匹敵する高静電容量を有したものが商品化されるようになった。このような積層セラミックコンデンサの積層体を形成するセラミックス材料として、誘電率の比較的高いチタン酸バリウムなどの強誘電体材料が一般的に用いられているが、この強誘電体材料は圧電性及び電歪性を有する為、この強誘電体材料に電界が加わった際に応力及び機械的歪みが生じる。
【０００５】
そして、このような強誘電体材料を用いた積層セラミックコンデンサに交流電圧が加わった場合、交流電圧の周波数に同期して生じる応力及び機械的歪みが振動として現れるのに伴い、積層セラミックコンデンサの端子電極から基板側にこの振動が伝わるようになる。
【０００６】
例えば、図１８に示す積層セラミックコンデンサ１１０は、積層体１１２内に二種類の内部電極を交互に配置すると共に積層体１１２の端部にこれら内部電極にそれぞれ繋がる端子電極１１４、１１６を配置した構造に一般的になっており、例えば図１９及び図２０に示すようにはんだ１１８によって配線パターン１２２に端子電極１１４、１１６を接続する形で、この積層セラミックコンデンサ１１０は基板１２０に実装されるようになる。
【０００７】
そして、上記のようにこの積層セラミックコンデンサ１１０に交流電圧が加わった場合には、積層セラミックコンデンサ１１０の本体部分を構成する積層体１１２に応力Ｐ等が発生するのに伴って振動が生じるようになり、この振動が端子電極１１４、１１６から基板１２０に伝わり、この基板１２０全体が音響放射面となって、雑音Ｎとなる振動音を発生するおそれを有していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、このような振動音は、オーディオ回路などの雑音に敏感な回路を有した機器等の性能や品質に悪影響を与えることになる為、強誘電体材料が用いられた積層セラミックコンデンサのこれらの機器への使用は、一般に敬遠されていた。
本発明は上記事実を考慮し、圧電及び電歪によって生じる振動の伝播を抑えて、雑音の発生を減らし得る電子部品を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１による電子部品は、一対の端子電極を有した素子と、
これら一対の端子電極がそれぞれ表面側に接続されると共にこれら一対の端子電極が接続された部分に繋がる一対の外部電極を裏面側に有したインターポーザー基板と、
を備え、
一対の端子電極間を繋ぐ直線の方向と一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とが交差する形にこれらが配置されることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る電子部品は、一対の端子電極を有した素子及び、これら一対の端子電極がそれぞれ表面側に接続されるインターポーザー基板を備えている。このインターポーザー基板の裏面側には、これら一対の端子電極に接続された部分に繋がる一対の外部電極が有り、これら一対の端子電極間を繋ぐ直線の方向と一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とが交差する形に、これらが配置されている。
そして、一対の外部電極が外部の基板の配線パターンに接続されることで、この電子部品が外部の基板に実装されるようになる。
【００１１】
従って、本請求項も交流電圧が電子部品に加わるのに伴って、素子の圧電及び電歪によって振動が生じるようになる。但し本請求項では、素子の一対の端子電極間を繋ぐ直線の方向とインターポーザー基板の一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とが交差する形に、これら一対の端子電極及び一対の外部電極が配置されたことで、音響放射面となる外部の基板へのこの振動の伝播が抑えられ、この基板からの雑音の発生が減少するようになった。
【００１２】
つまり、本請求項は、素子にインターポーザー基板を付加し、インターポーザー基板を介して素子を外部の基板に接続するだけでなく、一対の端子電極が並ぶ向きと一対の外部電極が並ぶ向きとを交差させることで、素子の一対の端子電極から振動がインターポーザー基板に伝わるものの、このインターポーザー基板の一対の外部電極から外部の基板に伝わる振動を減らし、この基板からの雑音の発生が低減されるようになった。
【００１３】
請求項２に係る電子部品によれば、請求項１の電子部品と同様の構成の他に、一対の端子電極がそれぞれ接続される一対のランドパターンをインターポーザー基板の表面側に設け、これら一対のランドパターン間を繋ぐ直線の方向と一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とが交差する形にこれらが配置されるという構成を有している。
【００１４】
つまり、一対の端子電極がそれぞれ接続される一対のランドパターン間を繋ぐ直線の方向と、一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とを、交差する形にしたことで、請求項１の一対の端子電極間を繋ぐ直線の方向と一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とが交差する形に容易にでき、請求項１の作用効果をより確実に達成できるようになる。
【００１５】
請求項３に係る電子部品によれば、請求項１及び請求項２の電子部品と同様の構成の他に、素子の一対の端子電極とインターポーザー基板との間が、高温はんだ若しくは導電性接着剤によって接続されるという構成を有している。つまり、これら高温はんだ或いは導電性接着剤により一対の端子電極とインターポーザー基板との間が接続されることで、これらの間が導電性を確保しつつ機械的に接続されるようになった。この結果として、請求項２と同様に請求項１の作用効果をより確実に達成できるようになった。
【００１６】
請求項４に係る電子部品によれば、請求項２及び請求項３の電子部品と同様の構成の他に、インターポーザー基板の表裏面にそれぞれ導体パターンが設けられると共にソルダレジストが施されて、一対のランドパターン及び一対の外部電極がそれぞれこの表裏面に設けられ、この表裏面に存在する導体パターン間を導通する導通電極がインターポーザー基板に設けられるという構成を有している。
【００１７】
つまり、ソルダレジストが施されたこれら導体パターンがインターポーザー基板の表裏面にそれぞれ設けられ、導通電極がこれら表裏面の導体パターン間を互いに導通させることで、一対のランドパターンと一対の外部電極との間がそれぞれ確実に電気的に繋がるようになり、請求項１の作用効果をより確実に達成できるようになる。
【００１８】
請求項５に係る電子部品によれば、請求項４の電子部品と同様の構成の他に、導通電極が、インターポーザー基板を貫通するスルーホール電極とされるという構成を有している。つまり、インターポーザー基板を貫通する形で、スルーホール電極をインターポーザー基板に設けたことで、インターポーザー基板の剛性がスルーホール電極の存在により低下するので、このインターポーザー基板によってより一層振動を低減できるようになる。
【００１９】
請求項６に係る電子部品によれば、請求項４の電子部品と同様の構成の他に、インターポーザー基板の端部が切り欠かれ、この切り欠かれた部分に導通電極が配置されるという構成を有している。つまり、インターポーザー基板の切り欠かれた部分に導通電極を配置したことで、導通電極が外部電極を兼ねることが可能となり、これに伴ってスルーホール電極を用いる必要が無くなることにもなる。
【００２０】
請求項７に係る電子部品によれば、請求項１から請求項４の電子部品と同様の構成の他に、素子が複数とされ、これら複数の素子がインターポーザー基板上にそれぞれ配置されるという構成を有している。つまり、素子が複数配置されることで、より高い静電容量を有する電子部品が簡易に得られるようになり、アルミ電解コンデンサとの置き換えがより一層容易となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子部品の実施の形態を図面に基づき説明する。
本発明の第１の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を図１から図７に示す。そして、セラミックグリーンシートを複数枚積層した積層体を焼成することで得られた直方体状の焼結体である誘電体素体３を主要部として、コンデンサ素子２が構成されており、このコンデンサ素子２が積層コンデンサ１の素子とされている。
【００２２】
つまり、誘電体素体３は、焼成されたセラミックグリーンシートである誘電体層が積層されて形成されている。さらに、図２及び図３に示す内部構造のように、この誘電体素体３内の所定の高さ位置には、面状の内部導体４が配置されており、誘電体素体３内において誘電体層とされるセラミック層３Ａを隔てた内部導体４の下方には、同じく面状の内部導体５が配置されている。以下同様にセラミック層３Ａをそれぞれ隔てて、同様にそれぞれ形成された内部導体４及び内部導体５が繰り返して順次複数層（例えば１００層程度）配置されている。
【００２３】
この為、図３に示すように、これら内部導体４及び内部導体５の２種類の内部導体が、誘電体素体３内においてセラミック層３Ａで隔てられつつ相互に対向して配置されることになる。そして、これら内部導体４及び内部導体５の中心は、各セラミック層３Ａの中心とほぼ同位置に配置されており、また、内部導体４及び内部導体５の縦横寸法は、対応するセラミック層３Ａの辺の長さよりそれぞれ小さくされている。
【００２４】
但し、図２に示すように、内部導体４の左側部分からセラミック層３Ａの左側の端部に向かって導体が内部導体４の幅寸法と同じ幅寸法で突き出されている。
また、内部導体５の右側部分からセラミック層３Ａの右側の端部に向かって、導体が内部導体５の幅寸法と同じ幅寸法で突き出されている。
【００２５】
尚、これらそれぞれ略長方形に形成された内部導体４、５の材質としては、卑金属材料であるニッケル、ニッケル合金、銅或いは、銅合金が考えられるだけでなく、これらの金属を主成分とする材料が考えられる。
【００２６】
他方、図３に示すように、内部導体４の左側の突出部分に接続される端子電極１１が、誘電体素体３の外側となる左側の側面３Ｂに配置されており、また、内部導体５の右側の突出部分に接続される端子電極１２が、誘電体素体３の外側となる右側の側面３Ｂに配置されている。
【００２７】
以上より、本実施の形態では、コンデンサ素子２の直方体とされる誘電体素体３の４つの側面３Ｂ、３Ｃの内の２つの側面３Ｂに一対の端子電極１１、１２がそれぞれ配置される形で、コンデンサ素子２が一対の端子電極１１、１２を備えている。
【００２８】
一方、図１、図４及び図５に示すように、本実施の形態に係る積層コンデンサ１の本体部分となるこのコンデンサ素子２の下部には、ガラスエポキシ系樹脂を主な材質とした一枚のインターポーザー基板２０が配置されている。このインターポーザー基板２０の表裏面には、図７に示すように、Ｌ字形の銅箔による導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂがそれぞれ一対づつ計４枚設けられると共に、この表裏面の必要な箇所にソルダレジストが施されている。
【００２９】
これに伴って、図６及び図７に示すように、このインターポーザー基板２０の表面側には、コンデンサ素子２の一対の端子電極１１、１２とそれぞれ接続される一対のランドパターン２１、２２が配置されており、また、このインターポーザー基板２０の裏面側には、基板３３の配線パターン３４とそれぞれはんだ３５により接続され得る一対の外部電極３１、３２が配置されている。つまり、ソルダレジストが施されていない導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの部分が、これら一対のランドパターン２１、２２及び一対の外部電極３１、３２となっている。
【００３０】
そして、コンデンサ素子２の一対の端子電極１１、１２とインターポーザー基板２０の一対のランドパターン２１、２２との間は、高温はんだ２７によってそれぞれ接続されている。尚、この高温はんだ２７を用いる替わりに導電性接着剤を用いて、一対の端子電極１１、１２と一対のランドパターン２１、２２との間を接続するようにしても良い。
【００３１】
つまり、図１、図４（Ａ）及び図５における積層コンデンサ１の左側に位置する端子電極１１が高温はんだ２７によってランドパターン２１に接続されており、同じく図１、図４（Ａ）及び図５における積層コンデンサ１の右側に位置する端子電極１２が高温はんだ２７によってランドパターン２２に接続されている。
【００３２】
さらに、図６及び図７に示すように、インターポーザー基板２０の表裏面にそれぞれ存在する導体パターン２３Ａ、２３Ｂ間を導通するように、それぞれ円柱状に形成された導通電極である複数のスルーホール電極２５が、このインターポーザー基板２０を貫通する形で設けられている。これによって、インターポーザー基板２０の表面側のランドパターン２１と裏面側の外部電極３１とが、これらスルーホール電極２５によって繋がり、これに伴いランドパターン２１を介して端子電極１１に外部電極３１が接続されることになる。
【００３３】
同じく、インターポーザー基板２０の表裏面にそれぞれ存在する導体パターン２４Ａ、２４Ｂ間を導通するように、それぞれ円柱状に形成された導通電極である複数のスルーホール電極２６が、このインターポーザー基板２０を貫通する形で設けられている。これによって、インターポーザー基板２０の表面側のランドパターン２２と裏面側の外部電極３２とが、これらスルーホール電極２６によって繋がり、これに伴いランドパターン２２を介して端子電極１２に外部電極３２が接続されることになる。
【００３４】
以上より、図５から図７に示すように例えば外部電極３１がプラスになると共に外部電極３２がマイナスになった場合、スルーホール電極２５を介してランドパターン２１及び端子電極１１がプラスとなり、また、スルーホール電極２６を介してランドパターン２２及び端子電極１２がマイナスとなる。さらに、例えば外部電極３１がマイナスになると共に外部電極３２がプラスになった場合には、それぞれ上記と逆の極性になる。
【００３５】
一方、本実施の形態では、図６に示すように、一対のランドパターン２１、２２間を繋ぐ直線Ｌ２に沿った方向と一対の外部電極３１、３２間を繋ぐ直線Ｌ３に沿った方向とが直交するように交差する形で、これら一対のランドパターン２１、２２及び一対の外部電極３１、３２がインターポーザー基板２０に配置されている。
【００３６】
さらに、図５に示すように、これら一対のランドパターン２１、２２にそれぞれ接続されてこれら一対のランドパターン２１、２２とほぼ同位置に一対の端子電極１１、１２が配置されるので、これら一対の端子電極１１、１２間を繋ぐ直線Ｌ１に沿った方向と一対の外部電極３１、３２間を繋ぐ直線Ｌ３に沿った方向とが直交して交差する形で、これら一対の端子電極１１、１２及び一対の外部電極３１、３２が配置されることにもなる。尚、これらの直線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はそれぞれパターンや電極の中心を通る線である。
【００３７】
次に、本実施の形態に係る積層コンデンサ１の作用を説明する。
本実施の形態に係る積層コンデンサ１は、一対の端子電極１１、１２を有したコンデンサ素子２及び、これら一対の端子電極１１、１２がそれぞれ接続される一対のランドパターン２１、２２を表面側に設けたインターポーザー基板２０を備えている。このインターポーザー基板２０の裏面側には一対の外部電極３１、３２が設けられており、これら一対の外部電極３１、３２が、導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ及びスルーホール電極２５、２６を介して、上記の一対のランドパターン２１、２２に、繋がっている。
【００３８】
さらに、本実施の形態では、インターポーザー基板２０の表面側の一対のランドパターン２１、２２間を繋ぐ直線Ｌ２の方向と、インターポーザー基板２０の裏面側の一対の外部電極３１、３２間を繋ぐ直線Ｌ３の方向とが直交して交差する形で、これら一対のランドパターン２１、２２及び一対の外部電極３１、３２が配置されている。これに伴い、一対の端子電極１１、１２間を繋ぐ直線Ｌ１の方向と一対の外部電極３１、３２間を繋ぐ直線Ｌ３の方向とが直交して交差する形で、これらが配置されている。
そして、図６及び図７に示す一対の外部電極３１、３２が、外部の図１及び図４に示す基板３３の配線パターン３４にそれぞれはんだ３５によって接続されることで、図１及び図４に示すようにこの積層コンデンサ１が外部の基板３３に実装されている。
【００３９】
以上より、交流電圧が積層コンデンサ１に加わるのに伴い、コンデンサ素子２の圧電及び電歪によって図１及び図４に矢印で示す応力Ｐが生じ、これに合わせて振動が生じるようになる。但し本実施の形態では、コンデンサ素子２の一対の端子電極１１、１２間を繋ぐ直線Ｌ１の方向とインターポーザー基板２０の一対の外部電極３１、３２間を繋ぐ直線Ｌ３の方向とが直交して交差する形で、これら一対の端子電極１１、１２及び一対の外部電極３１、３２が配置されている。
従って、この結果として、音響放射面となる基板３３へのこの振動の伝播が抑えられ、基板３３からの雑音の発生が減少するようになった。
【００４０】
つまり、本実施の形態は、コンデンサ素子２にインターポーザー基板２０を付加し、インターポーザー基板２０を介してコンデンサ素子２を基板３３に接続するだけでなく、一対の端子電極１１、１２が並ぶ向きと一対の外部電極３１、３２が並ぶ向きとを直角に交差させた。この為、コンデンサ素子２の一対の端子電極１１、１２から応力Ｐに伴う振動がインターポーザー基板２０に伝わるものの、最も大きく振幅する方向の振動をこのインターポーザー基板２０で吸収して、このインターポーザー基板２０の一対の外部電極３１、３２から基板３３に伝わる振動を減らすことで、この基板３３からの雑音の発生が低減されるようになった。
【００４１】
他方、本実施の形態に係る積層コンデンサ１では、コンデンサ素子２の一対の端子電極１１、１２とインターポーザー基板２０との間が、高温はんだ２７若しくは導電性接着剤によって接続されているので、これらの間が導電性を確保しつつ機械的に接続されるようになった。尚、本実施の形態において高温はんだ２７としては、例えば２５０℃の温度で溶融する共晶はんだ等が考えられ、また、導電性接着剤としては例えば熱硬化性接着剤等が考えられる。
【００４２】
一方、本実施の形態では、インターポーザー基板２０の表裏面にそれぞれ導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂが設けられると共にソルダレジストがこれらの部分の内の必要な箇所に施されており、これによって一対のランドパターン２１、２２及び一対の外部電極３１、３２が、それぞれこのインターポーザー基板２０の表裏面に設けられた構造になっている。さらに、このインターポーザー基板２０には、この表裏面に存在するこれら導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ間を導通するスルーホール電極２５、２６が貫通して設けられている。
【００４３】
つまり、ソルダレジストが必要な箇所に施されたこれら導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂが、インターポーザー基板２０の表裏面にそれぞれ設けられるだけでなく、スルーホール電極２５、２６がこれら表裏面の導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ間を互いに導通させた結果として、一対のランドパターン２１、２２と一対の外部電極３１、３２との間がそれぞれ確実に電気的に繋がるようになった。
【００４４】
さらに、それぞれインターポーザー基板２０を貫通する形で、スルーホール電極２５、２６をインターポーザー基板２０にそれぞれ複数設けたことで、インターポーザー基板２０の剛性がこれらスルーホール電極２５、２６の存在により低下して、より一層振動がこのインターポーザー基板２０で吸収できるようになった。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を接地するインターポーザー基板２０を図８に示す。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同様の構造となっている。但し、図８に示すように本実施の形態では、導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ、ランドパターン２１、２２、外部電極３１、３２及び、スルーホール電極２５、２６の配置や形状が第１の実施の形態と異なっているだけでなく、一対のランドパターン２１、２２がそれぞれ第１の実施の形態より上下方向に長く形成されると共に、一対の外部電極３１、３２がそれぞれ第１の実施の形態より短く形成されている。
【００４６】
従って、本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成できるようになるだけでなく、一対のランドパターン２１、２２がそれぞれ長いので、コンデンサ素子２の端子電極１１、１２全体にわたって接続できるようになる。この為、これらの間がより一層確実に接続されるようになった。
【００４７】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を図９及び図１０に示す。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同様の構造となっているが、図９及び図１０に示すように本実施の形態では、低ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）化されて一対の端子電極１１、１２間が短くなったコンデンサ素子３８を採用している。
【００４８】
この為、第１の実施の形態のインターポーザー基板２０とは異なり、インターポーザー基板４０は相対的に上下方向に細長い形状になっている。さらに、インターポーザー基板４０の表面側の導体パターン４３Ａ、４４ＡがＬ字形でなく直線状に形成されており、一対のランドパターン４１、４２もそれぞれインターポーザー基板４０のほぼ全体にわたって設けられていて、一対の端子電極１１、１２と一対のランドパターン４１、４２とが、その長手方向の全体にわたって接続されている。
【００４９】
従って、本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成できるようになるだけでなく、一対のランドパターン４１、４２がそれぞれ細長く形成されているので、細長い端子電極１１、１２全体にわたって接続できるようになる。この為、第２の実施の形態と同様に、これらの間がより一層確実に接続されるようになった。
【００５０】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を図１１及び図１２に示す。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同様の構造となっているが、図１１及び図１２に示すように本実施の形態では、第３の実施の形態と同様に一対の端子電極１１、１２間が短い形状のコンデンサ素子３８を採用している。この為、第３の実施の形態と同様にインターポーザー基板４０が相対的に上下方向に細長い形状になっていて、このインターポーザー基板４０の表面側の導体パターン４３Ａ、４４Ａも直線状に形成されている。
【００５１】
但し、本実施の形態では、ランドパターンが上下に別れて一対づつのランドパターン４１Ａ、４１Ｂ及びランドパターン４２Ａ、４２Ｂとされていて、端子電極１１とこれらランドパターン４１Ａ、４１Ｂとがその長手方向の両側寄りの部分でそれぞれ接続され、また、端子電極１２とこれらランドパターン４２Ａ、４２Ｂとがその長手方向の両側寄りの部分でそれぞれ接続されている。そして、これに対応してインターポーザー基板４０の裏面側の外部電極も一対づつの外部電極３１Ａ、３１Ｂ及び外部電極３２Ａ、３２Ｂとされている。
【００５２】
以上より、本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成できるようになるだけでなく、ランドパターン４１、４２がそれぞれ上下に別れて形成されているので、細長い端子電極１１、１２の両端側でそれぞれ確実に接続できるようになる。この為、第２及び第３の実施の形態と同様に、これらの間がより一層確実に接続されるようになった。
【００５３】
次に、本発明の第５の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を図１３に示す。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同様の構造となっているが、図１３に示すように本実施の形態では、インターポーザー基板２０の上下端の部分に、この部分をそれぞれ半円形に切り欠いた形状の切欠部４５、４６が設けられている。
【００５４】
そして、この切欠部４５の周囲には、インターポーザー基板２０の表裏面に設けられた導体パターン２３Ａ、２３Ｂ間を繋ぐ導通電極ともなる外部電極４７が配置されており、また、切欠部４６の周囲には、インターポーザー基板２０の表裏面に設けられた導体パターン２４Ａ、２４Ｂ間を繋ぐ同じく導通電極ともなる外部電極４８が配置されている。
【００５５】
従って、本実施の形態も、第１の実施の形態と同様の作用効果を達成できるようになるだけでなく、スルーホール電極２５、２６及び、外部電極４７、４８自体がインターポーザー基板２０の表裏面の導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ間を繋いでいるので、一対のランドパターン２１、２２と一対の外部電極４７、４８との間がより一層確実に電気的に繋がるようになる。さらに、本実施の形態の外部電極４７、４８を採用すれば、スルーホール電極２５、２６が無くとも、ランドパターン２１、２２に外部電極４７、４８が電気的に繋がることにもなる。
【００５６】
次に、本発明の第６の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を図１４に示す。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同様の構造となっているが、スルーホール電極２５、２６の替わりに、本実施の形態では、図１４に示すスリット状の導通電極５５、５６を採用した。
【００５７】
従って、これら導通電極５５、５６をインターポーザー基板２０にそれぞれ複数設けたことで、インターポーザー基板２０の剛性がこれら導通電極５５、５６の存在によってより大きく低下して、より一層確実に振動がこのインターポーザー基板２０で吸収できるようになる。
【００５８】
次に、本発明の第７の実施の形態に係る電子部品である積層コンデンサ１を図１５に示す。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態も第１の実施の形態とほぼ同様の構造となっているが、図１５に示すように本実施の形態では、コンデンサ素子２が複数とされ、これら複数のコンデンサ素子２がインターポーザー基板２０上に積み重ねられる形で、それぞれ配置された構造になっている。
【００５９】
つまり、コンデンサ素子２が複数配置されることで、より高い静電容量を有する積層コンデンサ１が簡易に得られるようになり、アルミ電解コンデンサとの置き換えがより一層容易となる。尚、これら複数のコンデンサ素子２の端子電極１１、１２同士がはんだ付けされることで、これら複数のコンデンサ素子２がそれぞれ連結されつつ、相互に導通されている。
【００６０】
次に、以下の各試料を実装した試験基板の振動量をレーザドップラー振動計を用いて測定し、雑音の原因となる各試料の振動特性をそれぞれ得た。
具体的には、図１６に示すように赤外線レーザＬを照射すると共に反射した赤外線レーザＬを検出し得るセンサ６１、赤外線レーザＬを電気的な信号に変換するＯ／Ｅユニット６２及び、このＯ／Ｅユニット６２で変換された電気的な信号を表示するオシロスコープ６３等からこのレーザドップラー振動計６０は、構成されている。そして、試料より約１ｍｍ離れた試験基板６４上に、レーザドップラー振動計６０のセンサ６１から赤外線レーザＬを照射し、各試料の積層体から試験基板６４に伝わる振動をこのセンサ６１で検出するようにした。
【００６１】
次に、各試料となるサンプルの内容を説明する。つまり、コンデンサとして一般的な図１８に示す積層セラミックコンデンサ１１０を従来例とし、この積層セラミックコンデンサ１１０と同様の構造の図１に示すコンデンサ素子２をインターポーザー基板２０上に配置した第１の実施の形態に係る積層コンデンサ１を実施例とした。
【００６２】
ここで用いた各試料の寸法としては、図１８及び図１に示すように、一対の端子電極を有する側面間の距離を寸法Ｌとし、これら側面と直交する側面間の距離を寸法Ｗとし、厚みを寸法Ｔとした時に、従来例及び実施例が共に、Ｌ＝３．２ｍｍ、Ｗ＝２．５ｍｍ、Ｔ＝２．５ｍｍであった。
【００６３】
また、実施例のインターポーザー基板２０の図１に示す外形寸法は、Ｌ１＝４．５ｍｍ、Ｗ１＝３．２ｍｍ、Ｔ１＝１．０ｍｍであり、このインターポーザー基板２０の主な材質はガラスエポキシ系樹脂とされている。さらに、インターポーザー基板２０に設けられた導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂを構成する銅箔の厚さは３５μｍであった。
【００６４】
一方、試験で用いられた試験基板６４の図１６に示す外形寸法は、Ｌ２＝１００ｍｍ、Ｗ２＝４０ｍｍ、Ｔ２＝１．６ｍｍであり、この試験基板６４の主な材質はガラスエポキシ系樹脂であり、配線パターン６５を構成する銅箔の厚さは３５μｍであった。また、図１６に示す試験基板６４上の試料６７に繋がる電源６６より、各試料にそれぞれ印加される電圧としては、２０Ｖの直流電圧の他、５ＫＨｚの正弦波とされる１．０Ｖｒｍｓの交流電圧であった。
【００６５】
上記の試験の結果として、オシロスコープの波形から積層コンデンサのみの従来例では、図１７（Ａ）に示す試験基板６４の最大振れ幅である歪み量Ｓ１が約４．８ｎｍとなったのに対して、インターポーザー基板２０を有した実施例では、図１７（Ｂ）に示す試験基板６４の最大振れ幅である歪み量Ｓ２が約０．８ｎｍと小さくなった。
【００６６】
つまり、実施例は従来例と比較し、基板の振動量が大幅に低減されて雑音が小さくなることが、この測定結果により確認された。ここで、それぞれコンデンサとされる従来例及び実施例の公称静電容量は１０μＦであるが、実際には、従来例の静電容量が１０．２４μＦであり、実施例の静電容量が１０．１３μＦであった。
【００６７】
尚、上記実施の形態に係る積層コンデンサ１を構成するインターポーザー基板２０は単層の基板であったが、多層基板でインターポーザー基板を構成するようにしても良い。また、インターポーザー基板２０の材質をガラスエポキシ系樹脂としたが、テフロン（登録商標）樹脂、紙フェノール、ポリアミド系樹脂、アルミナ（セラミックス）等の他の材質を用いても良い。
【００６８】
さらに、上記実施の形態では、スルーホール電極或いは外部電極自体によってインターポーザー基板２０の表裏面間を電気的に繋ぐようにしたが、インターポーザー基板２０の端面にも例えば銅箔の導体パターンを延ばして配置することによって、この端面を介してインターポーザー基板２０の表裏面間を電気的に繋ぐようにしても良い。
【００６９】
一方、上記実施の形態では、直線Ｌ２と直線Ｌ３との間及び、直線Ｌ１と直線Ｌ３との間が、それぞれ直交して交差する形としたが、これらの直線の間の角度は直角で無くとも良く、雑音の発生を低減するのに必要な角度範囲であれば良い。さらに、第７の実施の形態では、２つのコンデンサ素子２がインターポーザー基板２０上に積み重ねられた構造になっているが、３つ以上のコンデンサ素子２をインターポーザー基板２０上に積み重ねても良い。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、圧電及び電歪によって生じる振動の伝播を抑えて、雑音の発生を減らした電子部品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る積層コンデンサの基板に実装された状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に適用されるコンデンサ素子の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に適用されるコンデンサ素子の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る積層コンデンサの基板に実装された状態を示す図であって、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る積層コンデンサ（但し、高温はんだは省略する）を示す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す平面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す図であって、（Ａ）は表面側を示す平面図であり、（Ｂ）は裏面側を示す底面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す図であって、（Ａ）は表面側を示す平面図であり、（Ｂ）は裏面側を示す底面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る積層コンデンサ（但し、高温はんだは省略する）を示す平面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す図であって、（Ａ）は表面側を示す平面図であり、（Ｂ）は裏面側を示す底面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る積層コンデンサ（但し、高温はんだは省略する）を示す平面図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す図であって、（Ａ）は表面側を示す平面図であり、（Ｂ）は裏面側を示す底面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す図であって、（Ａ）は表面側を示す平面図であり、（Ｂ）は裏面側を示す底面図である。
【図１４】
本発明の第６の実施の形態に係る積層コンデンサに適用されるインターポーザー基板を示す図であって、（Ａ）は表面側を示す平面図であり、（Ｂ）は裏面側を示す底面図である。
【図１５】本発明の第７の実施の形態に係る積層コンデンサの基板に実装された状態を示す斜視図である。
【図１６】各試料を測定する状態を説明する説明図である。
【図１７】オシロスコープの波形を示す図であって、（Ａ）は従来例の試験基板の振動波形を示す図であり、（Ｂ）は実施例の試験基板の振動波形を示す図である。
【図１８】従来例に係る積層セラミックコンデンサを示す斜視図である。
【図１９】従来例に係る積層セラミックコンデンサの基板に実装された状態を示す斜視図である。
【図２０】従来例に係る積層セラミックコンデンサの基板に実装された状態を示す正面図であって、雑音の発生を説明する図である。
【符号の説明】
１ 積層コンデンサ（電子部品）
２ コンデンサ素子（素子）
１１、１２ 端子電極
２０ インターポーザー基板
２１、２２ ランドパターン
２３Ａ、２４Ａ 導体パターン
２３Ｂ、２４Ｂ 導体パターン
２５、２６ スルーホール電極（導通電極）
２７ 高温はんだ
３１、３２ 外部電極
３８ コンデンサ素子（素子）
４０ インターポーザー基板
４３Ａ、４４Ａ 導体パターン
４７、４８ 外部電極（導通電極）
５５、５６ 導通電極
Claims (7)
- 一対の端子電極を有した素子と、
これら一対の端子電極がそれぞれ表面側に接続されると共にこれら一対の端子電極が接続された部分に繋がる一対の外部電極を裏面側に有したインターポーザー基板と、
を備え、
一対の端子電極間を繋ぐ直線の方向と一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とが交差する形にこれらが配置されることを特徴とする電子部品。 - 一対の端子電極がそれぞれ接続される一対のランドパターンをインターポーザー基板の表面側に設け、
これら一対のランドパターン間を繋ぐ直線の方向と一対の外部電極間を繋ぐ直線の方向とが交差する形にこれらが配置されることを特徴とする請求項１記載の電子部品。 - 素子の一対の端子電極とインターポーザー基板との間が、高温はんだ若しくは導電性接着剤によって接続されたことを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載の電子部品。
- インターポーザー基板の表裏面にそれぞれ導体パターンが設けられると共にソルダレジストが施されて、一対のランドパターン及び一対の外部電極がそれぞれこの表裏面に設けられ、
この表裏面に存在する導体パターン間を導通する導通電極が、インターポーザー基板に設けられることを特徴とする請求項２或いは請求項３に記載の電子部品。 - 導通電極が、インターポーザー基板を貫通するスルーホール電極とされることを特徴とする請求項４記載の電子部品。
- インターポーザー基板の端部が切り欠かれ、この切り欠かれた部分に導通電極が配置されることを特徴とする請求項４記載の電子部品。
- 素子が複数とされ、これら複数の素子がインターポーザー基板上にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の電子部品。
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