JP2004247386A - Composite electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は複合電子部品に係り、特に積層セラミックコンデンサの素子本体内部に抵抗体を付加した複合電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特表2001−511607号公報
【0003】
コンデンサ、インダクタ、サーミスタ、バリスタ等の積層セラミック電子部品は、体積が小さいこと、堅牢性および信頼性が高いことなどから、各種の電子機器に使用されており、電子機器の小型化に伴い、さらなる小型化、高性能化が求められている。
【0004】
このような積層セラミック電子部品のうち、例えば、積層セラミックコンデンサは、通常、誘電体層と内部電極層とが交互に積層された積層体と、この積層体の対向する側面に設けられた一対の外部電極を備えるような構造である。このような積層セラミックコンデンサは、例えば、出力平滑化回路を構成する平滑用コンデンサとして用いられている。
【0005】
しかし、積層セラミックコンデンサは、等価直列抵抗(ESR)が非常に低く、回路内の信号がループし発振現象が生じ、その結果、ノイズを生じるという問題がある。すなわち、平滑用コンデンサとしてESRの低い積層セラミックコンデンサを使用した場合、2次側平滑回路が等価的にLとC成分のみで構成されてしまい、回路内に存在する位相成分が±90°および0°のみとなり、位相の余裕がなくなり容易に発振してしまう。
【0006】
このため、積層セラミックコンデンサに抵抗成分を付加してESRを高めた複合電子部品(CR複合素子)が種々提案されている。例えば、抵抗成分を積層セラミックコンデンサの内部に形成するタイプのCR複合素子として、特表2001−511607号公報(特許文献1)には、誘電体層を介して交互に積層された内部電極の先端部にそれぞれ抵抗体を形成させた構造の複合電子部品が開示されている(特許文献1)。このように素子内部に抵抗体を形成するタイプでは、シート面積を大きくすることができ、耐電圧性に有利である。また、メッキによる抵抗値の変動の恐れが極めて少ないという利点を有している。さらには、素子本体内部に抵抗体が存在するので、実装の際に抵抗の損傷が起こらないという利点もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の複合電子部品(特許文献1)では、内部電極の先端部と抵抗体との接合箇所に重なり部分が生じてしまい、大きな静電容量を得るためには有利な形態とは言えない。
【0008】
このような実状の基に、本発明は創案されたものであって、その目的は、素子内部に抵抗体を有する複合電子部品であって、従来開示のタイプのものに比べて、大きな静電容量を得ることができる複合電子部品を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、素子本体と、素子本体の対向する両端面に形成された一対の第1外部電極および第2外部電極とを有する複合電子部品であって、前記素子本体は、誘電体層と内部電極層とが交互に積層されたキャパシタ構成部分と、実質的な抵抗体が形成された抵抗体構成部分とを備え、前記内部電極層は、誘電体層を介して交互に積層された第1内部電極層と第2内部電極層からなり、前記第1内部電極層は、前記第1外部電極側に露出する突出部を有し、前記第2内部電極層は、第2外部電極側に露出する接続部を有し、当該接続部は、第2外部電極に接続されており、前記実質的な抵抗体は、第1外部電極側に露出する入口突出部および出口突出部を有し、前記入口突出部と前記出口突出部とは、これら突出部以外の内部で電気的に接合されているととともに、前記入口突出部は第1外部電極に接続され、前記出口突出部と前記第1内部電極層の突出部は接続電極部分により接続され、当該接続電極部分は、絶縁膜により被覆され第1外部電極との絶縁がなされてなるように構成される。
【0010】
また、本発明の好ましい態様として、前記実質的な抵抗体は、抵抗体部分とこの抵抗体部分を挟持するように配置された導電体部分とを有し、挟持するように配置された導電体部分は、前記第1外部電極側に露出する入口突出部および出口突出部をそれぞれ備えてなるように構成される。
【0011】
また、本発明の好ましい態様として、前記抵抗体部分と前記導電体部分との接合面積部分は、前記第1外部電極側に露出する入口突出部および第1外部電極側に露出する出口突出部における接合面積部分よりも大きくなるように形成される。
【0012】
また、本発明の好ましい態様として、前記実質的な抵抗体は、抵抗体部分のみからなるように構成される。
【0013】
また、本発明の好ましい態様として、前記入口突出部は、接続電極部分を介して第1外部電極に接続されてなるように構成される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な実施の形態について、図1〜図6を参照しつつ詳細に説明する。
【0015】
図1は本発明の複合電子部品1の一実施形態を示す斜視図であり、図2は図1に示される素子本体20(積層体20)の要部を分解して現した概略斜視図である。図3〜図5はそれぞれ第1外部電極側の所定構造の形成を経時的に説明するための素子本体の概略斜視図である。図6は本発明における第1外部電極側の内部の所定構造を説明するための図面であって、図1のA−A方向矢視断面相当図である(図2のA−A方向を参照)。
【0016】
図1に示されるように、本発明の複合電子部品1は、図面上で略直方体形状に示されている素子本体20と、素子本体20の対向する両端面に形成された一対の第1外部電極11および第2外部電極15とを有している。素子本体20の大きさは、例えば、(0.6〜5.6mm)×(0.3〜5.0mm)×(0.3〜2.5mm)程度とすることができる。
【0017】
素子本体20は、図2に示されるように誘電体層7と内部電極層21、25とが交互に積層されたキャパシタ構成部分(C)と、実質的な抵抗体(層)5が形成された抵抗体構成部分(R)とを備えている。積層される抵抗体と内部電極層とは図面上区別が困難であるため、本願の図面では便宜上、抵抗体を示す部分には砂目(ドット)を入れて分かりやすくしている。
【0018】
本発明における内部電極層21、25は、誘電体層7を介して交互に積層された第1内部電極層21と第2内部電極層25から構成されている。図2において、誘電体層7と第1内部電極層21を有するシート体71と、誘電体層7と第2内部電極層25を有するシート体75は、互いに順次繰り返し多層に積層されている。
【0019】
本実施例において、誘電体層7と実質的な抵抗体(層)5が配置されたシート体50は、生産の便宜、静電容量等を考慮して、内部電極層21、25のさらに上部に形成されているが、積層体の中でシート体50が配設される位置は必要に応じて変更させてもよい。
【0020】
積層される第1内部電極層21は、図2に示されるように前記第1外部電極11側に露出する突出部21aを有している。図2に示されるごとく第1内部電極層21は、誘電体層7との関係で、誘電体層7の外周枠から露出している部分は突出部21aのみ(より正確には突出部の端部のみ)である。
【0021】
この一方で、積層される第2内部電極層25は、それぞれ図2に示されるように第2外部電極15側に露出する接続部25aを有し、この接続部25aは第2外部電極15に接続されている。図2に示されるごとく第2内部電極層25は、誘電体層7との関係で、誘電体層7の外周枠から露出している部分は接続部25a(より正確には接続部25aの端部のみ)である。
【0022】
実質的な抵抗体5は、図2に示されるように略U字形状をなし、第1外部電極11側に露出する入口突出部51aおよび同じ第1外部電極11側に露出する出口突出部58aを有している。このような入口突出部51aと出口突出部58aは、これら突出部51a,55a以外の内部で電気的に接合されている(例えば、図示のごとく略U字形状をなすことにより実現される)。
【0023】
図2に示される好適な実質的な抵抗体5は、抵抗体部分55とこの抵抗体部分55を挟持するように配置された導電体部分51,58とを有し、挟持するように配置された導電体部分51,58は、前記第1外部電極11側に露出する入口突出部51aおよび第1外部電極11側に露出する出口突出部58aをそれぞれ有している。
【0024】
このような構成によって、抵抗体部分55と導電体部分51,58との接合面積部分(長さLで接合されている部分)は、突出部51aや58aにおける接合面積部分よりも大きくなるように形成することができる。図示のごとく長さLで接合されている部分の接合面積を大きくとることにより耐電圧性を向上させることができる。抵抗体部分55は、いわゆる抵抗体組成から構成され、導電体部分51,58は抵抗体部分55よりも抵抗の小さな材料、例えば内部電極層と同等の材料で形成すればよい。このような複合部材の組み合わせをも含める意味で、本発明では、「実質的な抵抗体」と称している。もちろん、導電体部分51,58のすべてを抵抗体部分に置換して同一の材料で一体化させたものであってもよい。
【0025】
本発明において、図2に示される抵抗体の出口突出部58aと前記第1内部電極層21の突出部21aは、積層された後、図3に示されるように素子本体の片側端面にその接続端がほぼ同じ縦方向の所定幅域内に出現する。そして、これら抵抗体の出口突出部58aと前記第1内部電極層21の突出部21aは、図4に示されるように、これらの上に形成された接続電極部分45によって、一体的に覆われ、接続される。
【0026】
図4に示されるごとく抵抗体の入口突出部51aも、独立した接続電極部分41によって覆っておくことが望ましい。第1外部電極11との接続を確実に行なうためである。
【0027】
次いで、図5に示されるように前記接続電極部分45は、さらに絶縁膜65により被覆される。そして、この絶縁膜65の存在により、前記接続電極部分45と、素子本体20の片側端面の全面に形成される第1外部電極11との絶縁が確実になされるようになっている。この一方で、抵抗体の入口突出部51aは直接あるいは接続電極部分41を介して第1外部電極11と接続されている。
【0028】
このような構成のもとに、第1外部電極11と第2外部電極15との端子間において、第1外部電極11と前記接続電極部分45との間で実質的な抵抗体(層)5による抵抗体構成部分(R)が構成され、前記接続電極部分45と第2外部電極15との間で実質的なキャパシタ構成部分(C)が構成される。
【0029】
次に、上述してきた本発明の複合電子部品1を構成する部材について説明する。
【0030】
〔外部電極11,15〕
本発明の複合電子部品を構成する外部電極11,15は、導電材としてPd、Ag、Au、Cu、Pt、Rh、Ru、Ir等の金属の少なくとも1種、あるいは、これらの合金を使用することができる。外部電極の厚みは特に制限されず、例えば、1〜100μm、特に5〜50μm程度とすることができる。
【0031】
また、外部電極には、導電材の焼結性を向上させること、積層体との接着性を確保することを目的として、ガラスが含有されてもよい。
【0032】
〔内部電極層21,25〕
本発明の複合電子部品を構成する内部電極層に使用される導電材は、特に制限されないが、誘電体層の構成材料に耐還元性を有するものを使用することで、安価な卑金属を用いることができる。導電材として使用する卑金属は、例えば、NiまたはNi合金が好ましい。Ni合金としては、Mn、Cr、Co、Al等の1種以上とNiとの合金が好ましく、合金中のNi含有量は95重量%以上であることが好ましい。また、NiまたはNi合金中には、P等の各種微量成分が0.1重量%程度以下含有されてもよい。内部電極層の厚みは、複合電子部品の用途等に応じて適宜設定することができ、例えば、0.5〜5μm、特に0.5〜2.5μm程度とすることができる。
【0033】
〔抵抗体(部分)55〕
本発明の複合電子部品を構成する抵抗体は、導電性酸化物と絶縁性酸化物とを含有する材料で形成される。導電性酸化物は、特に制限されるものではなく、例えば、酸化ルテニウム、酸化ルテニウム化合物、黒鉛の少なくとも1種を含有することが好ましい。酸化ルテニウムとしては、例えば、RuO2、Bi2Ru2O7、SrRuO3、CaRuO3、Pb2Ru2O6、BaRuO3等が挙げられる。また、黒鉛としては、グラファイト・カーボンを使用することができる。
【0034】
また、絶縁性酸化物は、特に制限されるものではないが、抵抗値の制御および導電材との焼結性、接続部材との接着性を確保するために、ガラスを選択することが好ましい。ガラスの組成は、特に制限する必要はなく、抵抗値の制御の容易性や、必要とする特性を考慮して適宜設定することができる。
【0035】
また、抵抗値の調整、あるいは、その他の抵抗体に要求される電気特性等を制御するために、抵抗体に金属酸化物を添加することができる。さらに、0.1Ω以下の抵抗を必要とするような場合には、金属と絶縁性酸化物で抵抗体を構成してもよい。
【0036】
抵抗体における抵抗値の制御は、導電性酸化物と絶縁性酸化物の混合比の調整で行うことができ、また、抵抗体の厚みによっても抵抗値を制御することができる。
【0037】
〔誘電体層7〕
本発明の複合電子部品を構成する誘電体層に使用する誘電体材料としては、特に制限はなく、種々の誘電体材料を使用することができる。例えば、酸化チタン系、チタン酸系複合酸化物、あるいは、これらの混合物等を使用することができる。酸化チタンとしては、必要に応じてNiO、CuO、Mn3O4、Al2O3、MgO、SiO2等を総量で0.001〜30重量%程度の範囲で含有するTiO2等が挙げられる。また、チタン酸系複合酸化物としては、チタン酸バリウム(BaTiO3)等が挙げられる。
【0038】
Ba/Tiの原子比は、0.95〜1.20の範囲が好ましく、チタン酸バリウムには、MgO、CaO、Mn3O4、Y2O3、V2O5、ZnO、ZrO2、Nb2O5、Cr2O3、Fe2O3、P2O5、SrO、Na2O、K2O等が総量で0.001〜30重量%程度の範囲で含有されてもよい。また、焼成温度、線膨張率の調整等のため、(BaCa)SiO3ガラス等のガラスが含有されていてもよい。
【0039】
誘電体層の1層当たりの厚みは特に制限されないが、例えば、0.5〜20μm程度に設定することができる。また、誘電体層の積層数は、通常、2〜300程度とすることができる。
【0040】
〔接続電極部分41,45〕
素子の接合の際には、接合の確実性を担保するために、接続電極部分用部材(接合部材)が用いられる。
【0041】
本発明で用いられる接続電極部分41,45の部材は、導電材としてPd、Ag、Au、Cu、Pt、Rh、Ru、Ir等の金属の少なくとも1種、あるいは、これらの合金を使用することができる。また、接続部材には、導電材の焼結性を向上させること、積層体や抵抗体との接着性を確保することを目的として、ガラスが含有されてもよい。接続部材の厚みは特に制限されず、例えば、0.5〜30μm、特に5〜20μm程度とすることができる。
【0042】
上述したように本発明における第2外部電極15と第2内部電極層25の接続部25aとの接続は、上記接続電極部分(接合部材)を介して行なうようにしてもよい。
【0043】
〔絶縁膜65を構成する絶縁部材〕
また、本発明における絶縁膜65を構成する絶縁部材は、従来から複合電子部品に使用されるような絶縁材料を使用して形成することができる。例えば、外部電極や接続部材の導電材との焼結性、接着性を確保するために、ガラス、樹脂、低温焼成セラミック材料等を選択することができる。使用するガラスの組成は、特に制限する必要はなく、必要とする絶縁特性を考慮して適宜設定することができる。
【0044】
複合電子部品の製造方法
次に、本発明の複合電子部品の製造方法について説明する。
【0045】
本発明の複合電子部品1は、例えば、まず、ペーストを用いた通常の印刷法やシート法により抵抗体を含むグリーンチップ体を作製して積層体とする。次に、積層体の外部電極側の片側端面に露出している抵抗体の出口突出部および第1内部電極層の突出部を接続するように接続電極部分用ペーストを印刷あるいは転写して接続電極部分を形成する。さらに、この接続電極部分を覆うようにして絶縁部材(絶縁膜)用ペーストを印刷あるいは転写して絶縁膜を形成する。この積層体の対向する両端面にそれぞれ外部電極用ペーストを印刷あるいは転写する。これにより抵抗体の入口突出部と第1外部電極とが接続され、第2内部電極層の接続部と第2外部電極が接続される。しかる後、焼成することにより複合電子部品を製造することができる。
【0046】
以下、具体的なペーストの組成例について説明しておく。
【0047】
<誘電体層用ペースト>
誘電体層用ペーストは、誘電体原料と有機ビヒクルとを混練分散したものを使用することができる。
【0048】
誘電体原料の組成は、製造する複合電子部品の用途を考慮して適宜選択することができる。例えば、チタン酸系複合酸化物としてチタン酸バリウムを使用する場合、水熱合成法等により合成したBaTiO3に、副成分原料を混合する方法を用いることができる。また、BaCO3とTiO2と副成分との混合物を仮焼成して固相反応させる乾式合成法を用いてもよく、水熱合成法を用いてもよい。また、共沈法、ゾル・ゲル法、アルカリ加水分解法、沈殿混合法等により得た沈殿物と副成分原料との混合物を仮焼成して合成してもよい。尚、副成分原料には、酸化物や、焼成により酸化物となる各種化合物、例えば、炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物等の少なくとも1種を用いることができる。
【0049】
誘電体原料の平均粒径は、目的とする誘電体層の平均結晶粒径に応じて決定することができ、通常、平均粒径0.1〜5μm程度の粉末を使用する。また、誘電体層用ペースト中の誘電体原料の含有量は、通常、30〜80重量%程度とする。
【0050】
誘電体層用ペーストに使用する有機ビヒクルは、バインダを有機溶剤中に溶解したものである。バインダとしては、例えば、エチルセルロース、ポリビニルブチラールとメタクリル酸エステルとの共重合体、アクリル酸エステル系共重合体等の公知の樹脂バインダを使用することができる。また、バインダを溶解するための有機溶剤として、テルピネオール、ブチルカルビトール、アセトン、トルエン等の有機溶剤を使用することができる。このようなバインダや有機溶剤の誘電体層用ペースト中の含有量は特に制限はなく、通常、バインダは1〜5重量%程度、有機溶剤は10〜50重量%程度とすることができる。
【0051】
<内部電極層用ペースト>
内部電極層用ペーストは、上述の各種導電性金属や合金、あるいは、焼成後に上述のような導電材となる各種酸化物、有機金属化合物等と、上記のような有機ビヒクルとを混練分散して調製する。
【0052】
<外部電極用ペースト>
外部電極用ペーストは、導電材としてPd、Ag、Au、Cu、Pt、Rh、Ru、Ir等の金属の少なくとも1種、あるいは、これらの合金を使用し、上記の内部電極層用ペーストと同様にして調製する。
【0053】
上述の各種ペースト中には、必要に応じて各種分散剤、可塑剤、誘電体、絶縁体等から選択された添加物が含有されていてもよい。これらの総含有量は、10重量%以下とすることが好ましい。
【0054】
<抵抗体用ペースト>
抵抗体用ペーストは、上述の各種導電性酸化物および絶縁性酸化物と、上記のような有機ビヒクルとを混練分散して調製する。
【0055】
<絶縁部材用ペースト>
絶縁部材用ペーストは、上述の各種絶縁性材料と、上記のような有機ビヒクルとを混練分散して調製する。
【0056】
[抵抗体層を含むグリーンチップ体の作製]
印刷法を用いる場合、誘電体層用ペースト、抵抗体用ペーストおよび内部電極層用ペーストを、ポリエチレンテレフタレート等の支持体上に積層印刷する。このとき、第1および第2の内部電極層21,25は、それぞれ図2に示されるように誘電体層用ペーストの外枠に対して所定の形態が得られるように印刷する。抵抗体(層)5もまた、図2に示されるように誘電体層用ペーストの外枠に対して所定の形態が得られるように印刷する。このように積層印刷した後、所定形状に切断してチップ化し、支持体から剥離してグリーンチップ体とする。
【0057】
また、シート法を用いる場合、誘電体層用ペーストを用いてグリーンシートを形成し、この上に抵抗体用ペーストおよび内部電極層用ペーストを用いて上記と同様に印刷したものを積層し、所定形状に切断して、グリーンチップ体とする。
【0058】
[脱バインダ処理工程]
上記のようにして作製されたグリーンチップ体は、焼成前に脱バインダ処理が施されることが好ましい。この脱バインダ処理の条件は、使用した材料等を考慮して適宜設定することができ、例えば、内部電極層の導電材にNiやNi合金等の卑金属を用いる場合、特に下記の条件で行うことが好ましい。
【0059】
脱バインダ処理条件
昇温速度 :5〜300℃/時間、特に10〜100℃/時間
保持温度 :200〜400℃、特に250〜300℃
温度保持時間:0.5〜24時間、特に5〜20時間
雰囲気 :空気中
【0060】
[焼成工程]
グリーンチップ体の焼成は、抵抗体用ペーストの抵抗体原料、誘電体用ペースト中の誘電体原料、内部電極層用ペースト中の電極材料の種類等を考慮して適宜設定することができ、例えば、内部電極層の導電材にNiやNi合金等の卑金属を用いる場合、焼成雰囲気はN2を主成分とし、H2含有量が1〜10容量%、10〜35℃における水蒸気圧によって得られるH2Oガスを混合したものが好ましい。そして、酸素分圧は、10−3〜10−8Paとすることが好ましい。酸素分圧が上記範囲未満であると、内部電極層の導電材が異常焼結を起こし、途切れてしまうことがある。また、酸素分圧が上記範囲を超えると、内部電極層が酸化することがある。
【0061】
焼成時の温度は、1100〜1400℃、特に1200〜1300℃とすることが好ましい。保持温度が1100℃未満であると緻密化が不十分であり、1400℃を超えると内部電極層が途切れ易くなる。また、焼成時の温度保持時間は、0.5〜8時間、特に1〜3時間が好ましい。
【0062】
[アニール工程]
還元雰囲気で焼成した場合、積層体にはアニールを施すことが好ましい。アニールは、誘電体層を再酸化するための処理であり、これにより絶縁抵抗の加速寿命を著しく長くすることができる。
【0063】
アニール雰囲気の酸素分圧は、10−3Pa以上、特に10−3〜10−1Paとすることが好ましい。酸素分圧が上記範囲未満であると、誘電体層の再酸化が困難であり、また、酸素分圧が上記範囲を超えると、内部電極層が酸化することがある。
【0064】
アニールの保持温度は、1100℃以下、特に500〜1000℃とすることが好ましい。保持温度が500℃未満であると誘電体層の再酸化が不十分となり、絶縁抵抗の加速寿命が短くなり、1100℃を超えると内部電極層が酸化し、静電容量が低下するだけでなく、誘電体素地と反応し、加速寿命も短くなる。尚、アニール工程は昇温および降温だけから構成してもよい。この場合、温度保持時間をとる必要はなく、保持温度は最高温度と同義である。また、温度保持時間は、0〜20時間、特に2〜10時間が好ましい。雰囲気ガスにはN2と加湿したH2ガスを用いることが好ましい。
【0065】
尚、上述の脱バインダ処理、焼成、および、アニールの各工程において、N2、H2や混合ガス等を加湿するには、例えば、ウエッター等を使用することができる。この場合の水温は、5〜75℃程度が好ましい。
【0066】
脱バインダ処理、焼成、および、アニールの各工程は、連続して行っても、独立して行ってもよい。これらの工程を連続して行う場合、脱バインダ処理後、冷却せずに雰囲気を変更し、続いて焼成の保持温度まで昇温して焼成を行い、次いで、冷却し、アニール工程での保持温度に達したときに雰囲気を変更してアニールを行うことが好ましい。
【0067】
また、これらの工程を独立して行う場合、脱バインダ処理工程は、所定の保持温度まで昇温し、所定時間保持した後、室温にまで降温する。その際、脱バインダ雰囲気は、連続して行う場合と同様なものとする。さらに、アニール工程は、所定の保持温度にまで昇温し、所定時間保持した後、室温にまで降温する。その際のアニール雰囲気は、連続して行う場合と同様とする。また、脱バインダ工程と、焼成工程とを連続して行い、アニール工程だけを独立して行うようにしてもよく、あるいは、脱バインダ工程だけを独立して行い、焼成工程とアニール工程を連続して行ってもよい。
【0068】
[接続電極部分の形成]
積層体の外部電極側の片側端面に露出している抵抗体の出口突出部および第1内部電極層の突出部を接続するように接続電極部分用ペーストを印刷あるいは転写後、焼成して、接続電極部分を形成する。
【0069】
[絶縁膜の形成]
この接続電極部分を覆うようにして絶縁部材(絶縁膜)用ペーストを印刷あるいは転写後、焼成して、絶縁膜を形成する。
【0070】
[外部電極形成]
上記のように作製したチップ体(積層体)の対向する両端面に外部電極用ペーストを印刷あるいは転写する。その後、焼成して、外部電極電極を形成する。これにより抵抗体の入口突出部と第1外部電極とが接続され、第2内部電極層の接続部と第2外部電極が接続される。
【0071】
外部電極用ペーストの焼成条件は、例えば、N2とH2の混合ガス等の還元性雰囲気中で600〜800℃にて10分間〜1時間程度とすることが好ましい。
【0072】
このように製造される本発明の複合電子部品は、必要に応じてリード線が設けられ、ハンダ付け等によりプリント基板上等に実装され使用される。
【0073】
【実施例】
次に、具体的な実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【0074】
(1)複合電子部品1の作製
[誘電体層用ペーストの調製]
誘電体層の主原料として、BaCO3(平均粒径2.0μm)およびTiO2(平均粒径2.0μm)を用意した。Ba/Tiの原子比は1.00とした。この主原料100重量部に対して、BaTiO3を5重量部、MnCO3を1重量部、MgCO3を1重量部、Y2O3を2重量部、(BaCa)SiO3を3重量部加え、水中ボールミルで湿式混合し、乾燥した。
【0075】
得られた混合粉を1250℃で2時間仮焼した。この仮焼粉を水中ボールミルで粉砕し、乾燥した。得られた仮焼粉100重量部に、有機バインダとしてアクリル樹脂5重量部と、有機溶剤として酢酸エチル80重量部を加えてボールミルで混合し、誘電体層用ペーストとした。
【0076】
[内部電極層用ペーストの調製]
エチルセルロース樹脂8重量部をテルピネオール92重量部に溶解したもの4重量部に、平均粒径0.4μmのNi粒子100重量部を加え、3本ロールにて混練して、内部電極層用ペーストを調製した。
【0077】
[外部電極用および接続電極部分(接続部材)用ペーストの調製]
導電材として、30重量%のAg粉末(平均粒径5.0μm)と70重量%のPd粉末(平均粒径1.0μm)との混合粉を準備し、この混合紛100重量部に対して、アクリル樹脂2重量部、テルピネオール18重量部と、平均粒径2.0μmの亜鉛系ガラスフリット5重量部を加え、3本ロールにて混練して、外部電極層用ペーストを調製した。
【0078】
[抵抗体用ペーストの調製]
導電材として、44.4重量部のRuO2粉末(平均粒径0.2μm)とガラス材料として52.0重量部のCa系ガラスフリット(平均粒径2.0μm)、添加物としてCuO(平均粒径2.0μm)を3.6重量部からなる混合粉を準備し、この混合粉100重量部に対して、エチルセルロース5.4重量部とテルピネオール67.4重量部を加え、3本ロールにて混練して、抵抗体用ペーストを調製した。
【0079】
[絶縁部材用ペーストの調製]
エチルセルロース樹脂8重量部をテルピネール92重量部に溶解したもの40重量部に、平均粒径2.0μmのCa系ガラスフリット60重量部を加え、3本ロールにて混練して絶縁部材用ペーストを調製した。
【0080】
[積層体の形成]
支持体として厚み50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、この支持体上にドクターブレード法により上記の誘電体層用ペーストを塗布し60℃で乾燥して、厚み5μmの誘電体グリーンシートを成形した。
【0081】
次に、この誘電体グリーンシート上にスクリーン印刷により図2の符号21に示されるごとく所定の形態で上記の内部電極用ペーストを印刷し80℃で乾燥して、厚み1μmの第1内部電極ペースト層を形成した。次いで、同様の要領で図2の符号25に示されるごとく所定の形態で第2内部電極ペースト層を形成した。
【0082】
また、この誘電体グリーンシート上にスクリーン印刷により図2の符号5に示されるごとく所定の形態で上記の抵抗体用ペーストを印刷し80℃で乾燥して、厚み5μmの抵抗体ペースト層を形成した。
【0083】
次に、第1内部電極層となるペースト層が形成された誘電体グリーンシート(図2の符号71)と、第2内部電極層となるペースト層が形成された誘電体グリーンシート(図2の符号75)を交互に100枚積層し、さらにこの積層体の上に、抵抗体ペースト層が形成された誘電体グリーンシート(図2の符号50)を積み、さらにこの上に、最上層の誘電体グリーンシート7を積層し、熱圧着(120℃、1ton/cm2、加圧時間10分)した。その後、焼成後の積層体寸法が縦2.0mm×横1.2mm×厚み1.2mmとなるように切断してグリーンチップ体とし、このグリーンチップ体に下記の条件で脱バインダ処理を施した。
【0084】
(脱バインダ処理条件)
昇温速度 :30℃/時間
保持温度 :260℃
温度保持時間:8時間
雰囲気 :空気中
【0085】
次に、上記のグリーンチップ体を下記の条件で焼成、アニールして、素子本体となる積層体を得た。
【0086】
(焼成条件)
保持温度 :1300℃
温度保持時間:3時間
雰囲気 :加湿したN2+H2(H2:3容積%)
【0087】
(アニール条件)
保持温度 :1000℃
温度保持時間:2時間
雰囲気 :加湿したH2ガスを含む酸素分圧10−2Paの雰囲気
【0088】
[複合電子部品の作製]
上記の焼成により得られた積層体の長手方向の端面(外部電極11,15が形成される面)をサンドブラスト法により研磨した後、積層体の第1外部電極側端面に露出している抵抗体の出口突出部および第1内部電極層の突出部を接続するように接続電極部分用ペーストを塗布した後、乾燥させて、接続電極部分を形成した。次いでこの接続電極部分を覆うようにして絶縁部材(絶縁膜)用ペーストを塗布した後、乾燥させて、絶縁膜を形成した。このような第1外部電極側端面およびもう一方の第2外部電極側端面の2つの端面に、上記の外部電極層用ペーストを塗布し、乾燥させた。
【0089】
次いで、下記条件で脱バインダ処理を施し、その後、焼成して本発明の複合電子部品1を作製した。
【0090】
(脱バインダ処理条件)
昇温速度 :30℃/時間
保持温度 :300℃
温度保持時間:5時間
雰囲気 :空気中
【0091】
(焼成条件)
保持温度 :950℃
温度保持時間:10分間
雰囲気 :N2+H2雰囲気
【0092】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の複合電子部品は、素子本体内部に抵抗体を形成しているので耐電圧性に優れ、抵抗値の変動が少ないという利点、さらには実装の際に抵抗の損傷が起こらないという利点を有することはもとより、素子内部の抵抗体(層)と、内部電極層とがオーバーラップしない構造となっているので、従来開示のタイプのものに比べて、大きな静電容量を得ることができるという極めて優れた効果が発現する。使用する抵抗体を種々選択することにより、容易に抵抗値の調節も行える。また、本発明においては、その形状を既存のチップと同じ形態とすることができる(側部電極を設ける必要がない)。
ちなみに、同じサイズの複合電子部品同士の比較において、上記実施例で作製した本発明の複合電子部品1における静電容量は、先行技術の特許文献1で開示された従来の複合電子部品の静電容量に比べて約200%向上することが確認されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の複合電子部品1の一実施形態を示す斜視図である。
【図2】図2は図1に示される素子本体20(積層体20)の要部を分解して現した概略斜視図である。
【図3】図3は第1外部電極側の所定構造の形成を経時的に説明するための素子本体の概略斜視図である。
【図4】図4は第1外部電極側の所定構造の形成を経時的に説明するための素子本体の概略斜視図である。
【図5】図5は第1外部電極側の所定構造の形成を経時的に説明するための素子本体の概略斜視図である。
【図6】図6は本発明における第1外部電極側の内部の所定構造を説明するための図面であって、図1のA−A方向矢視断面相当図である(図2のA−A方向を参照)。
【符号の説明】
1…複合電子部品
7…誘電体層
11,15…外部電極
20…素子本体
21…第1内部電極層
25…第2内部電極層
31,35…側部電極
41,45…接続電極部分
5(55)…抵抗体
65…絶縁膜[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a composite electronic component, and more particularly to a composite electronic component in which a resistor is added inside the element body of a multilayer ceramic capacitor.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 2001-511607
Multilayer ceramic electronic components such as capacitors, inductors, thermistors, and varistors are used in various electronic devices due to their small volume, high robustness, and high reliability. Miniaturization and high performance are required.
[0004]
Among such multilayer ceramic electronic components, for example, a multilayer ceramic capacitor usually has a laminate in which dielectric layers and internal electrode layers are alternately laminated, and a pair of laminates provided on opposing side surfaces of the laminate. The structure has an external electrode. Such a multilayer ceramic capacitor is used, for example, as a smoothing capacitor constituting an output smoothing circuit.
[0005]
However, the multilayer ceramic capacitor has a problem that the equivalent series resistance (ESR) is very low, a signal in a circuit loops, an oscillation phenomenon occurs, and as a result, noise occurs. That is, when a multilayer ceramic capacitor having a low ESR is used as the smoothing capacitor, the secondary-side smoothing circuit is equivalently composed of only the L and C components, and the phase components existing in the circuit are ± 90 ° and 0 °. ° only, and there is no phase margin, and oscillation occurs easily.
[0006]
For this reason, various composite electronic components (CR composite devices) have been proposed in which a resistance component is added to a multilayer ceramic capacitor to increase the ESR. For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2001-511607 (Patent Document 1) discloses a CR composite element of a type in which a resistance component is formed inside a multilayer ceramic capacitor, the tip of an internal electrode alternately laminated via a dielectric layer. A composite electronic component having a structure in which a resistor is formed in each part is disclosed (Patent Document 1). Thus, in the type in which the resistor is formed inside the element, the sheet area can be increased, which is advantageous in withstand voltage. In addition, there is an advantage that there is very little risk of fluctuation of the resistance value due to plating. Furthermore, since the resistor exists inside the element body, there is an advantage that the resistor is not damaged during mounting.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional composite electronic component (Patent Literature 1), an overlapping portion occurs at the joint between the tip of the internal electrode and the resistor, which is an advantageous form for obtaining a large capacitance. It can not be said.
[0008]
The present invention was devised on the basis of such an actual situation, and an object of the present invention is to provide a composite electronic component having a resistor inside the element, which has a larger electrostatic capacity than the type disclosed in the related art. It is to provide a composite electronic component capable of obtaining a capacity.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the present invention provides a composite electronic component having an element body, and a pair of first external electrodes and a second external electrode formed on opposite end faces of the element body, The element body includes a capacitor component in which dielectric layers and internal electrode layers are alternately stacked, and a resistor component in which a substantial resistor is formed, and the internal electrode layer is a dielectric layer. A first internal electrode layer and a second internal electrode layer that are alternately stacked through the first internal electrode layer, the first internal electrode layer having a protruding portion exposed to the first external electrode side, and the second internal electrode layer The layer has a connection exposed on the second external electrode side, the connection is connected to the second external electrode, and the substantial resistor has an entrance protrusion exposed on the first external electrode. Part and an outlet protrusion, and the inlet protrusion and the outlet protrusion are In addition to being electrically connected inside other than the outlet, the inlet protrusion is connected to a first external electrode, and the outlet protrusion and the protrusion of the first internal electrode layer are connected by a connection electrode portion. The connection electrode portion is configured to be covered with an insulating film and insulated from the first external electrode.
[0010]
Further, as a preferred aspect of the present invention, the substantial resistor has a resistor portion and a conductor portion arranged to sandwich the resistor portion, and the conductor is arranged to sandwich the resistor portion. The portions are configured to include an inlet protrusion and an outlet protrusion exposed on the first external electrode side, respectively.
[0011]
In a preferred aspect of the present invention, a joint area between the resistor portion and the conductor portion is formed at an entrance projection exposed at the first external electrode side and at an exit projection exposed at the first external electrode side. It is formed so as to be larger than the joint area.
[0012]
In a preferred embodiment of the present invention, the substantial resistor is configured to include only a resistor portion.
[0013]
In a preferred aspect of the present invention, the inlet projection is configured to be connected to a first external electrode via a connection electrode portion.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0015]
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of the composite electronic component 1 of the present invention, and FIG. 2 is a schematic perspective view showing an essential part of the element body 20 (laminated body 20) shown in FIG. is there. 3 to 5 are schematic perspective views of the element body for explaining the formation of the predetermined structure on the first external electrode side over time. FIG. 6 is a drawing for explaining a predetermined structure inside the first external electrode side according to the present invention, and is a cross-sectional equivalent view taken along the line AA in FIG. 1 (see the direction AA in FIG. 2). ).
[0016]
As shown in FIG. 1, a composite electronic component 1 of the present invention includes an element
[0017]
As shown in FIG. 2, the
[0018]
The
[0019]
In the present embodiment, the
[0020]
The first
[0021]
On the other hand, the laminated second internal electrode layers 25 each have a
[0022]
The substantial resistor 5 has a substantially U-shape as shown in FIG. 2, and has an
[0023]
The preferred substantial resistor 5 shown in FIG. 2 has a
[0024]
With such a configuration, the joint area between the
[0025]
In the present invention, the
[0026]
As shown in FIG. 4, it is desirable that the
[0027]
Next, as shown in FIG. 5, the
[0028]
Under such a configuration, a substantial resistor (layer) 5 is provided between the first
[0029]
Next, members constituting the composite electronic component 1 of the present invention described above will be described.
[0030]
[
The
[0031]
Further, the external electrode may contain glass for the purpose of improving the sinterability of the conductive material and ensuring the adhesiveness to the laminate.
[0032]
[Internal electrode layers 21, 25]
The conductive material used for the internal electrode layer constituting the composite electronic component of the present invention is not particularly limited, but the use of an inexpensive base metal by using a material having reduction resistance as a constituent material of the dielectric layer. Can be. The base metal used as the conductive material is preferably, for example, Ni or a Ni alloy. As the Ni alloy, an alloy of one or more of Mn, Cr, Co, Al and the like and Ni is preferable, and the Ni content in the alloy is preferably 95% by weight or more. In addition, various trace components such as P may be contained in Ni or Ni alloy in an amount of about 0.1% by weight or less. The thickness of the internal electrode layer can be appropriately set according to the use of the composite electronic component and the like, and can be, for example, about 0.5 to 5 μm, particularly about 0.5 to 2.5 μm.
[0033]
[Resistor (part) 55]
The resistor constituting the composite electronic component of the present invention is formed of a material containing a conductive oxide and an insulating oxide. The conductive oxide is not particularly limited, and preferably contains, for example, at least one of ruthenium oxide, a ruthenium oxide compound, and graphite. Examples of the ruthenium oxide include RuO 2 , Bi 2 Ru 2 O 7 , SrRuO 3 , CaRuO 3 , Pb 2 Ru 2 O 6 , BaRuO 3 and the like. In addition, graphite carbon can be used as graphite.
[0034]
Further, the insulating oxide is not particularly limited, but it is preferable to select glass in order to control the resistance value, secure the sinterability with the conductive material, and secure the adhesiveness with the connection member. The composition of the glass does not need to be particularly limited, and can be appropriately set in consideration of ease of controlling the resistance value and required characteristics.
[0035]
Further, a metal oxide can be added to the resistor in order to adjust the resistance value or control other electrical characteristics required for the resistor. Further, when a resistance of 0.1Ω or less is required, the resistor may be composed of a metal and an insulating oxide.
[0036]
The resistance value of the resistor can be controlled by adjusting the mixing ratio of the conductive oxide and the insulating oxide, and the resistance value can also be controlled by the thickness of the resistor.
[0037]
[Dielectric layer 7]
The dielectric material used for the dielectric layer constituting the composite electronic component of the present invention is not particularly limited, and various dielectric materials can be used. For example, a titanium oxide-based composite, a titanate-based composite oxide, or a mixture thereof can be used. Examples of the titanium oxide include TiO 2 containing NiO, CuO, Mn 3 O 4 , Al 2 O 3 , MgO, SiO 2 and the like in a total amount of about 0.001 to 30% by weight as needed. . Further, as the titanate-based composite oxide, barium titanate (BaTiO 3 ) or the like can be given.
[0038]
The atomic ratio of Ba / Ti is preferably in the range of 0.95 to 1.20, the barium titanate, MgO, CaO, Mn 3 O 4, Y 2 O 3, V 2 O 5, ZnO, ZrO 2, Nb 2 O 5 , Cr 2 O 3 , Fe 2 O 3 , P 2 O 5 , SrO, Na 2 O, K 2 O and the like may be contained in a total amount of about 0.001 to 30% by weight. Further, glass such as (BaCa) SiO 3 glass may be contained for adjusting the firing temperature, the coefficient of linear expansion, and the like.
[0039]
The thickness of one dielectric layer is not particularly limited, but can be set to, for example, about 0.5 to 20 μm. Further, the number of stacked dielectric layers can be generally about 2 to 300.
[0040]
[
In joining the elements, a connection electrode portion member (joining member) is used in order to ensure the reliability of the joining.
[0041]
The members of the
[0042]
As described above, the connection between the second
[0043]
[Insulating member constituting insulating film 65]
Further, the insulating member constituting the insulating
[0044]
Method for manufacturing composite electronic component Next, a method for manufacturing the composite electronic component of the present invention will be described.
[0045]
In the composite electronic component 1 of the present invention, for example, first, a green chip body including a resistor is manufactured by a normal printing method or a sheet method using a paste to form a laminate. Next, the connection electrode portion paste is printed or transferred so as to connect the outlet protrusion of the resistor and the protrusion of the first internal electrode layer, which are exposed on one end face of the laminate on the side of the external electrode. Forming part. Further, an insulating film is formed by printing or transferring a paste for an insulating member (insulating film) so as to cover the connection electrode portion. An external electrode paste is printed or transferred onto both opposing end surfaces of the laminate. As a result, the entrance projection of the resistor is connected to the first external electrode, and the connection of the second internal electrode layer is connected to the second external electrode. Thereafter, the composite electronic component can be manufactured by firing.
[0046]
Hereinafter, a specific example of the composition of the paste will be described.
[0047]
<Paste for dielectric layer>
As the paste for the dielectric layer, a paste obtained by kneading and dispersing a dielectric material and an organic vehicle can be used.
[0048]
The composition of the dielectric material can be appropriately selected in consideration of the use of the composite electronic component to be manufactured. For example, when barium titanate is used as the titanate-based composite oxide, a method of mixing an auxiliary component material with BaTiO 3 synthesized by a hydrothermal synthesis method or the like can be used. Further, a dry synthesis method in which a mixture of BaCO 3 , TiO 2, and an auxiliary component is preliminarily fired and solid-phase reacted may be used, or a hydrothermal synthesis method may be used. Alternatively, a mixture of a precipitate obtained by a coprecipitation method, a sol-gel method, an alkaline hydrolysis method, a precipitation mixing method, and the like and an auxiliary component raw material may be preliminarily calcined for synthesis. In addition, as the auxiliary component raw material, an oxide or various compounds that become an oxide upon firing, for example, at least one of a carbonate, an oxalate, a nitrate, a hydroxide, and an organometallic compound can be used.
[0049]
The average particle size of the dielectric material can be determined according to the target average crystal particle size of the dielectric layer. Usually, a powder having an average particle size of about 0.1 to 5 μm is used. The content of the dielectric material in the dielectric layer paste is usually about 30 to 80% by weight.
[0050]
The organic vehicle used for the dielectric layer paste is obtained by dissolving a binder in an organic solvent. As the binder, for example, known resin binders such as ethyl cellulose, a copolymer of polyvinyl butyral and methacrylic acid ester, and an acrylate-based copolymer can be used. Further, as an organic solvent for dissolving the binder, an organic solvent such as terpineol, butyl carbitol, acetone, and toluene can be used. The content of such a binder or an organic solvent in the dielectric layer paste is not particularly limited, and usually, the binder can be about 1 to 5% by weight and the organic solvent can be about 10 to 50% by weight.
[0051]
<Paste for internal electrode layer>
The internal electrode layer paste is obtained by kneading and dispersing the above-described various conductive metals and alloys, or various oxides and organometallic compounds which become the above-described conductive materials after firing, and the above-described organic vehicle. Prepare.
[0052]
<Paste for external electrode>
The external electrode paste uses at least one kind of metal such as Pd, Ag, Au, Cu, Pt, Rh, Ru, Ir, or an alloy thereof as a conductive material, or an alloy thereof, and is similar to the above-described internal electrode layer paste. And prepared.
[0053]
The various pastes described above may optionally contain additives selected from various dispersants, plasticizers, dielectrics, insulators, and the like. The total content of these is preferably 10% by weight or less.
[0054]
<Paste for resistor>
The resistor paste is prepared by kneading and dispersing the various conductive oxides and insulating oxides described above and the organic vehicle as described above.
[0055]
<Insulating material paste>
The insulating member paste is prepared by kneading and dispersing the various insulating materials described above and the organic vehicle as described above.
[0056]
[Preparation of green chip body including resistor layer]
When the printing method is used, the paste for the dielectric layer, the paste for the resistor, and the paste for the internal electrode layer are laminated and printed on a support such as polyethylene terephthalate. At this time, the first and second internal electrode layers 21 and 25 are printed so as to obtain a predetermined form on the outer frame of the dielectric layer paste as shown in FIG. The resistor (layer) 5 is also printed on the outer frame of the dielectric layer paste so as to obtain a predetermined form as shown in FIG. After lamination printing in this manner, it is cut into a predetermined shape to form chips, and separated from the support to obtain a green chip body.
[0057]
When the sheet method is used, a green sheet is formed using a dielectric layer paste, and a green sheet is printed thereon in the same manner as described above using a resistor paste and an internal electrode layer paste. It is cut into a shape to obtain a green chip body.
[0058]
[Binder removal process]
The green chip body manufactured as described above is preferably subjected to a binder removal treatment before firing. The conditions of the binder removal treatment can be appropriately set in consideration of the used material and the like. For example, when a base metal such as Ni or a Ni alloy is used as the conductive material of the internal electrode layer, the conditions are particularly set as follows. Is preferred.
[0059]
Debinding process conditions Temperature rising rate: 5 to 300 ° C / hour, especially 10 to 100 ° C / hour Holding temperature: 200 to 400 ° C, especially 250 to 300 ° C
Temperature holding time: 0.5 to 24 hours, especially 5 to 20 hours Atmosphere: in air
[Firing step]
The firing of the green chip body can be appropriately set in consideration of the resistor material of the resistor paste, the dielectric material in the dielectric paste, the type of electrode material in the internal electrode layer paste, and the like. When a base metal such as Ni or a Ni alloy is used as the conductive material of the internal electrode layer, the firing atmosphere is mainly composed of N 2 , the H 2 content is 1 to 10% by volume, and is obtained by the steam pressure at 10 to 35 ° C. A mixture of H 2 O gas is preferable. The oxygen partial pressure is preferably set to 10 −3 to 10 −8 Pa. If the oxygen partial pressure is less than the above range, the conductive material of the internal electrode layer may abnormally sinter and be interrupted. If the oxygen partial pressure exceeds the above range, the internal electrode layer may be oxidized.
[0061]
The firing temperature is preferably 1100 to 1400 ° C, particularly preferably 1200 to 1300 ° C. When the holding temperature is lower than 1100 ° C., the densification is insufficient, and when the holding temperature is higher than 1400 ° C., the internal electrode layer is easily broken. Further, the temperature holding time during firing is preferably 0.5 to 8 hours, particularly preferably 1 to 3 hours.
[0062]
[Annealing process]
When firing in a reducing atmosphere, the laminate is preferably annealed. Annealing is a process for reoxidizing the dielectric layer, which can significantly increase the accelerated life of the insulation resistance.
[0063]
The oxygen partial pressure in the annealing atmosphere is preferably 10 −3 Pa or more, particularly preferably 10 −3 to 10 −1 Pa. When the oxygen partial pressure is less than the above range, it is difficult to reoxidize the dielectric layer, and when the oxygen partial pressure exceeds the above range, the internal electrode layer may be oxidized.
[0064]
The holding temperature for annealing is preferably 1100 ° C. or lower, particularly preferably 500 to 1000 ° C. If the holding temperature is lower than 500 ° C., re-oxidation of the dielectric layer becomes insufficient, and the accelerated life of insulation resistance is shortened. If it exceeds 1100 ° C., the internal electrode layer is oxidized and the capacitance is lowered. Reacts with the dielectric substrate and shortens the accelerated life. Note that the annealing step may be configured only by raising and lowering the temperature. In this case, it is not necessary to take a temperature holding time, and the holding temperature is synonymous with the maximum temperature. Further, the temperature holding time is preferably 0 to 20 hours, particularly preferably 2 to 10 hours. It is preferable to use N 2 and humidified H 2 gas as the atmosphere gas.
[0065]
In addition, in each of the above-described steps of the binder removal processing, firing, and annealing, for example, a wetter can be used to humidify N 2 , H 2 , a mixed gas, or the like. The water temperature in this case is preferably about 5 to 75C.
[0066]
The steps of binder removal processing, firing, and annealing may be performed continuously or independently. When performing these steps continuously, after removing the binder, the atmosphere is changed without cooling, and then the temperature is raised to the holding temperature for firing, and firing is performed. It is preferable to perform annealing by changing the atmosphere when the temperature has reached.
[0067]
In the case where these steps are performed independently, in the binder removal processing step, the temperature is raised to a predetermined holding temperature, held for a predetermined time, and then lowered to room temperature. At that time, the atmosphere for removing the binder is the same as that in the case where the process is continuously performed. Further, in the annealing step, the temperature is raised to a predetermined holding temperature, held for a predetermined time, and then lowered to room temperature. The annealing atmosphere at that time is the same as in the case where the annealing is performed continuously. Further, the binder removal step and the firing step may be performed continuously, and only the annealing step may be performed independently. Alternatively, only the binder removal step may be performed independently, and the firing step and the annealing step may be performed continuously. You may go.
[0068]
[Formation of connection electrode part]
The connection electrode portion paste is printed or transferred so as to connect the outlet protrusion of the resistor and the protrusion of the first internal electrode layer, which are exposed on one end face of the laminate on the side of the external electrode, and then fired, An electrode portion is formed.
[0069]
[Formation of insulating film]
An insulating member (insulating film) paste is printed or transferred so as to cover the connection electrode portion, and then baked to form an insulating film.
[0070]
[External electrode formation]
The external electrode paste is printed or transferred to both opposing end surfaces of the chip body (laminated body) manufactured as described above. Thereafter, firing is performed to form an external electrode. As a result, the entrance projection of the resistor is connected to the first external electrode, and the connection of the second internal electrode layer is connected to the second external electrode.
[0071]
The firing conditions for the external electrode paste are preferably, for example, about 600 minutes to about 800 ° C. for about 10 minutes to about 1 hour in a reducing atmosphere such as a mixed gas of N 2 and H 2 .
[0072]
The composite electronic component of the present invention manufactured as described above is provided with lead wires as necessary, and mounted on a printed circuit board or the like by soldering or the like for use.
[0073]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.
[0074]
(1) Preparation of composite electronic component 1 [Preparation of paste for dielectric layer]
BaCO 3 (average particle size 2.0 μm) and TiO 2 (average particle size 2.0 μm) were prepared as main raw materials of the dielectric layer. The atomic ratio of Ba / Ti was 1.00. This the main raw material to 100 parts by weight, 5 parts by weight of BaTiO 3, 1 part by weight of MnCO 3, 1 part by weight of MgCO 3, 2 parts by weight of Y 2 O 3, was added 3 parts by weight of (BaCa) SiO 3 The mixture was wet-mixed in an underwater ball mill and dried.
[0075]
The obtained mixed powder was calcined at 1250 ° C. for 2 hours. This calcined powder was pulverized with an underwater ball mill and dried. To 100 parts by weight of the obtained calcined powder, 5 parts by weight of an acrylic resin as an organic binder and 80 parts by weight of ethyl acetate as an organic solvent were added and mixed by a ball mill to obtain a dielectric layer paste.
[0076]
[Preparation of paste for internal electrode layer]
To 8 parts by weight of ethyl cellulose resin dissolved in 92 parts by weight of terpineol, 4 parts by weight of 100 parts by weight of Ni particles having an average particle size of 0.4 μm were added and kneaded with a three-roll mill to prepare a paste for an internal electrode layer. did.
[0077]
[Preparation of paste for external electrode and connection electrode part (connection member)]
As a conductive material, a mixed powder of 30% by weight of Ag powder (average particle size of 5.0 μm) and 70% by weight of Pd powder (average particle size of 1.0 μm) was prepared. Then, 2 parts by weight of an acrylic resin, 18 parts by weight of terpineol and 5 parts by weight of a zinc-based glass frit having an average particle size of 2.0 μm were added and kneaded with a three-roll mill to prepare a paste for an external electrode layer.
[0078]
[Preparation of paste for resistor]
44.4 parts by weight of RuO 2 powder (average particle size: 0.2 μm) as a conductive material, 52.0 parts by weight of Ca-based glass frit (average particle size: 2.0 μm) as a glass material, and CuO (average particle size) as an additive A mixed powder consisting of 3.6 parts by weight (particle size: 2.0 μm) was prepared, and 5.4 parts by weight of ethyl cellulose and 67.4 parts by weight of terpineol were added to 100 parts by weight of the mixed powder, and the mixture was added to a three-roll mill. And kneaded to prepare a resistor paste.
[0079]
[Preparation of insulating material paste]
Eight parts by weight of ethylcellulose resin dissolved in 92 parts by weight of terpineol, 40 parts by weight of Ca-based glass frit having an average particle size of 2.0 μm, and kneading with three rolls to prepare a paste for an insulating member. did.
[0080]
[Formation of laminated body]
Using a polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 μm as a support, the paste for a dielectric layer was applied on the support by a doctor blade method and dried at 60 ° C. to form a dielectric green sheet having a thickness of 5 μm.
[0081]
Next, the above-mentioned internal electrode paste is printed in a predetermined form on the dielectric green sheet by screen printing as indicated by
[0082]
Also, the resistor paste is printed on the dielectric green sheet in a predetermined form by screen printing as shown by reference numeral 5 in FIG. 2 and dried at 80 ° C. to form a resistor paste layer having a thickness of 5 μm. did.
[0083]
Next, a dielectric green sheet on which a paste layer serving as a first internal electrode layer is formed (
[0084]
(Binder removal processing conditions)
Heating rate: 30 ° C / hour Holding temperature: 260 ° C
Temperature holding time: 8 hours Atmosphere: in air
Next, the above-mentioned green chip body was fired and annealed under the following conditions to obtain a laminated body serving as an element body.
[0086]
(Firing conditions)
Holding temperature: 1300 ° C
Temperature holding time: 3 hours Atmosphere: Humidified N 2 + H 2 (H 2 : 3% by volume)
[0087]
(Annealing conditions)
Holding temperature: 1000 ° C
Temperature holding time: 2 hours Atmosphere: Oxygen partial pressure of 10 −2 Pa containing humidified H 2 gas
[Production of composite electronic components]
After polishing the end surface in the longitudinal direction (the surface on which the
[0089]
Next, a binder removal treatment was performed under the following conditions, followed by firing to produce the composite electronic component 1 of the present invention.
[0090]
(Binder removal processing conditions)
Heating rate: 30 ° C / hour Holding temperature: 300 ° C
Temperature holding time: 5 hours Atmosphere: in air
(Firing conditions)
Holding temperature: 950 ° C
Temperature holding time: 10 minutes Atmosphere: N 2 + H 2 atmosphere
【The invention's effect】
As described above in detail, the composite electronic component of the present invention has an advantage that the resistor is formed inside the element body, so that the composite electronic component has excellent withstand voltage characteristics and a small variation in the resistance value. In addition to the advantage that damage is not caused, the resistor (layer) inside the element and the internal electrode layer have a structure that does not overlap. An extremely excellent effect that a capacity can be obtained is exhibited. The resistance value can be easily adjusted by selecting various resistors to be used. In the present invention, the shape can be the same as that of an existing chip (there is no need to provide a side electrode).
By the way, in comparison between composite electronic components of the same size, the capacitance of the composite electronic component 1 of the present invention produced in the above embodiment is the same as that of the conventional composite electronic component disclosed in Patent Document 1 of the prior art. It has been confirmed that the capacity is improved by about 200% compared to the capacity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a composite electronic component 1 according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an exploded main part of an element body 20 (laminated body 20) shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic perspective view of an element main body for explaining formation of a predetermined structure on a first external electrode side with time.
FIG. 4 is a schematic perspective view of an element main body for explaining formation of a predetermined structure on a first external electrode side with time.
FIG. 5 is a schematic perspective view of an element main body for explaining formation of a predetermined structure on a first external electrode side with time.
6 is a view for explaining a predetermined structure inside the first external electrode side according to the present invention, and is a cross-sectional equivalent view taken along the line AA of FIG. 1 (A- FIG. 2); A direction).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Composite
Claims (5)
前記素子本体は、誘電体層と内部電極層とが交互に積層されたキャパシタ構成部分と、実質的な抵抗体が形成された抵抗体構成部分とを備え、
前記内部電極層は、誘電体層を介して交互に積層された第1内部電極層と第2内部電極層からなり、
前記第1内部電極層は、前記第1外部電極側に露出する突出部を有し、
前記第2内部電極層は、第2外部電極側に露出する接続部を有し、当該接続部は、第2外部電極に接続されており、
前記実質的な抵抗体は、第1外部電極側に露出する入口突出部および出口突出部を有し、
前記入口突出部と前記出口突出部とは、これら突出部以外の内部で電気的に接合されているととともに、前記入口突出部は第1外部電極に接続され、
前記出口突出部と前記第1内部電極層の突出部は接続電極部分により接続され、当該接続電極部分は、絶縁膜により被覆され第1外部電極との絶縁がなされてなることを特徴とする複合電子部品。A composite electronic component having an element main body and a pair of first external electrodes and a second external electrode formed on opposite end surfaces of the element main body,
The element body includes a capacitor component in which dielectric layers and internal electrode layers are alternately stacked, and a resistor component in which a substantial resistor is formed,
The internal electrode layer includes a first internal electrode layer and a second internal electrode layer alternately stacked with a dielectric layer interposed therebetween,
The first internal electrode layer has a protrusion exposed on the first external electrode side,
The second internal electrode layer has a connection exposed on the second external electrode side, and the connection is connected to the second external electrode;
The substantial resistor has an entrance projection and an exit projection exposed on the first external electrode side,
The inlet protrusion and the outlet protrusion are electrically connected to each other inside other than the protrusions, and the inlet protrusion is connected to a first external electrode,
The outlet projection and the projection of the first internal electrode layer are connected by a connection electrode portion, and the connection electrode portion is covered with an insulating film to be insulated from the first external electrode. Electronic components.
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JP2006287063A (en) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Murata Mfg Co Ltd | Electronic part |
CN102254679A (en) * | 2010-03-29 | 2011-11-23 | 株式会社村田制作所 | Electronic component and method for manufacturing the same |
KR101386949B1 (en) * | 2006-09-28 | 2014-04-21 | 티디케이가부시기가이샤 | Multilayer capacitor |
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2003
- 2003-02-12 JP JP2003033328A patent/JP2004247386A/en not_active Withdrawn
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