JP2006114543A

JP2006114543A - 表面実装型電子部品

Info

Publication number: JP2006114543A
Application number: JP2004297427A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Kameyama; 一郎亀山; Kenji Nozoe; 研治野添
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】本発明は各種電子機器に用いられる表面実装型電子部品に関し、接続電極に加わる外部応力による積層体のクラックの発生を抑制することを目的とする。
【解決手段】表面実装型電子部品を構成する接続電極６を内部電極５が接続される部分を中心とする内側領域７とこの内側領域７を囲む外周領域８とに区分して、外周領域８における積層体４との密着強度を内側領域７における積層体４との密着強度より低く設定した構成として、積層フィルタを実装する実装基板における曲げや衝撃により生じる外部応力による積層体４のクラック発生を抑制する。
【選択図】図３

Description

本発明は、各種電子機器に用いられる表面実装型電子部品に関するものである。

従来の表面実装型電子部品は図８に示されるように、誘電体からなる積層体１の内層部分に高周波フィルタなどの所定の電子回路を形成するための内部電極２が適宜設けられ、また積層体１の外表面には先の内部電極２によって形成された電子回路を外部に接続するための接続電極３が設けられた構成となっており、積層体１を形成する誘電体としては誘電体セラミックスにガラスを添加したいわゆる低温焼成誘電体材料を用いて、内部電極２や接続電極３を積層体１と同時に一体焼成させていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００２−２４６７４７号公報

しかしながら、接続電極３を積層体１と同時焼成した場合、積層体１を形成する誘電体材料に含まれるガラス成分が接続電極３にまで拡散するので、積層体１と接続電極３の密着強度が非常に高くなってしまうため、このような表面実装型部品を実装基板に実装した場合、実装基板の曲げや落下衝撃などの応力が接続電極３の端部に集中的に加わってしまい、その結果接続電極３の外周端部分に位置する積層体１にクラックが生じやすくなるという問題を有していた。

そこで、本発明はこのような問題を解決し、接続電極に加わる外部応力による積層体のクラックの発生を抑制することを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、接続電極をその外周領域と内側領域とに区分し、外周領域における積層体との密着強度を内側領域における積層体との密着強度より低く設定したのである。

このような構成とすることで、接続電極に実装基板から外部応力が加わった際に、この外部応力は密着強度の低く設定された接続電極の外周領域に集中するので、この応力が外周領域を剥離させる方向で働くようになるため、積層体に加わる応力が緩和され積層体のクラック発生を抑制でき、またその外部応力が外周領域を剥離させ密着強度の高い接続電極の内側領域に集中した場合でも外部応力は外周領域の剥離によりその力を低減することからこの領域においても積層体のクラックの発生を抑制できるのである。

以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。

図１は本発明の表面実装型電子部品の一例である積層フィルタを示す分解斜視図であり、複数の誘電体層で形成された積層体４の内層部分にコンデンサやインダクタやストリップラインやグランドを形成する内部電極５が設けられており、この積層体４の下面には図２に示されるように、積層体４内の内部電極５により形成されたフィルタ回路を外部に接続するための接続電極６が設けられた構成となっている。

また、積層体４を構成する誘電体層は、フィラーとなる誘電体セラミックスにガラスを添加した材料により形成され、その焼成温度は内部電極５を形成する銀系電極の焼成温度に合わせた低温焼結セラミック材料が用いられており、未焼結の誘電体層を形成するグリーンシート上に適宜内部電極５を形成し、それらを積み重ね同時焼成することにより積層フィルタが形成されるものである。

そして、この積層フィルタにおける接続電極６は図３に示されるように、内部電極５が接続される部分を中心とする内側領域７とこの内側領域７を囲む外周領域８とに区分して、外周領域８における積層体４との密着強度を内側領域７における積層体４との密着強度より低く設定した構成として、積層フィルタを実装する実装基板における曲げや衝撃により生じる外部応力による積層体４のクラック発生を抑制している。

すなわち、積層フィルタを実装する実装基板における曲げや衝撃により生じる応力が積層フィルタに対して外部応力として加わる際、この外部応力は先ず接続電極６の外周部分に集中的に加わるのであるが、図８における従来の構成であればこの部分においての接続電極３と積層体１との密着強度が大きかったので、この密着強度に応じた応力が積層体１に働くためクラックが生じていたのであるが、この図３に示す実施形態のように外部応力が集中する接続電極６の外周領域８の密着強度を予め内側領域７より低く設定することにより、この部分における積層体４に加わる応力が低減できるので結果として積層体４にクラックが生じることを抑制できるのである。

なお、接続電極６は積層体４内で形成される電子回路を外部に対して電気的に接続するためのものであるから、接続電極６全体における積層体４との密着強度を低く設定した場合、接続電極６全体が積層体４から剥離してしまい電子部品としての機能を損なう恐れがあるが、この実施形態においては接続電極６の内側領域７は本来の高い密着強度を有していることから外部応力に伴う接続電極６全体の剥離を防げる構造となっている。

また、内側領域７に集中する外部応力は外周領域８の剥離した後に内側領域７に集中することから、その時点での外部応力は初期のものに比べ少なくとも外周領域８の剥離に要した力が軽減されるので、この内側領域７における積層体４内部のクラック発生が抑制されることになるのである。

そして、このような接続電極６を構成するにあたっては、先ず図１に示されるような誘電体層を形成するグリーンシート９に適宜内部電極５や接続電極６を形成する。なお、この段階において接続電極６を形成するための電極は所望の形状よりひとまわり小さいサイズのものを下地層１０として形成する。次に、先に準備したグリーンシート９を適宜積み重ね、これらグリーンシート９及び各電極を形成する電極ペーストを同時焼成する。

次いで図４に示されるように焼成された接続電極６を形成するための下地層１０の表面及びその周辺の積層体４の表面部分を覆う表層１１を形成する電極ペーストを塗布し焼成する、いわゆる後焼き付けを実施するのである。なお、この下地層１０と表層１１と形成する導体ペーストは同じ材料の導体ペーストを用いている。

このように接続電極６を下地層１０と表層１１を用いて形成することにより、積層体４と同時焼成された下地層１０は焼成段階においてグリーンシート９に含まれるガラス成分が下地層１０の内部に拡散しながら焼結するため、焼結後の下地層１０と積層体４との密着強度は非常に大きなものとなり、また後焼き付けされる表層１１は積層体４との接合面においては焼成段階において先に述べたようなガラスの拡散が少なくその分密着強度が低くなり、先に焼結体となった下地層１０との接合面においては電極ペーストの組成が同等であるためその密着強度が高くなる。

つまり、接続電極６としては後焼き付けにより焼結された表層１１部分における積層体４との直接接合する領域が接続電極６における積層体４との密着強度が低い外周領域８として機能し、この外周領域８で囲まれた残りの部分が接続電極６における積層体４との密着強度が高い内側領域７として機能する構造が実現できるのである。

また、このような積層体４を用いた表面実装型部品においては、近年非常に低背化要望が強く、この低背化により積層体４の基板強度が低下するのを防止するため積層体４の表面にガラスコーティングを施す技術が用いられるが、このオーバーコートガラスを用いた積層体４においても、図５に示されるように積層体４、内部電極５、下地層１０及びオーバーコートガラス１２が同時焼成によって形成されるため、この同時焼成によって形成された下地層１０の焼結体及びその周辺を囲むオーバーコートガラス１２の領域に対して表層１１を後焼き付けすることによって図４を用いて述べたものと同様の効果を奏するものである。

なお、この実施形態においては、接続電極６が積層体４の実装面内にのみ設けられた、いわゆるＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）構造を用いて説明したが、本発明はこの形態に制約されるものでなく、内部電極５と接続電極６との接続を図６に示すように積層体４の側面に設けられた側面電極１３を用いて行われるような形態であっても同様の効果を奏する。なお、図７に示されるように接続電極６の一端辺が積層体４の外周端にかかるので、外周領域８に相当する部分が残る３つの端辺において形成されていてもよい。

また、この実施形態において積層体４を形成する誘電体材料としてフィラーとなる誘電体セラミックスにガラスを添加した材料を挙げて説明したが、他に酸化ビスマスや酸化銅などの低融点酸化物を含有した誘電体セラミックス材料を用いても同様の効果を奏する。

本発明は、接続電極を介して加わる外部応力による積層体のクラック発生を抑制できるという効果を有し、特に各種電子機器に用いられる表面実装型電子部品に有用である。

本発明の一実施形態における積層フィルタの分解斜視図同積層フィルタの下面図同積層フィルタにおける接続電極部分の断面図同積層フィルタの製造方法を示す図他の積層フィルタにおける接続電極部分の断面図さらに他の積層フィルタにおける斜視図同積層フィルタにおける接続電極部分の斜視図従来の表面実装型電子部品の断面図

符号の説明

４積層体
５内部電極
６接続電極
７内側領域
８外周領域
１０下地層
１１表層

Claims

誘電体からなる積層体と、前記積層体の内層部分において所定の電子回路を形成する内部電極と、前記積層体の外表面に設けるとともに前記内部電極と電気的に接続された接続電極とを備え、前記接続電極をこの接続電極における外周領域とこの外周領域に囲まれた内側領域とに区分し、前記外周領域における前記接続電極と前記積層体との密着強度を前記内側領域における前記接続電極と前記積層体との密着強度より低く設定したことを特徴とする表面実装型電子部品。
接続電極を積層体に直接設ける下地層と、この下地層の表面及び外周部分を覆う表層とで形成するとともに、前記下地層を前記積層体の焼成時に同時焼成して形成し、その後前記表層を形成し、前記表層の前記積層体との接続部分を外周領域とし、残る前記外周領域に囲まれた前記表層部分および下地層を内側領域としたことを特徴とする請求項１に記載の表面実装型電子部品。