JP2006229005A

JP2006229005A - チップ型電子部品

Info

Publication number: JP2006229005A
Application number: JP2005041598A
Authority: JP
Inventors: Goro Takeuchi; 吾郎武内
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2006-08-31

Abstract

【課題】電子部品連の収納部内において転がらないチップ型電子部品を提供する。
【解決手段】断面正方形の直方体形状をなすセラミック素体１の内部で互いに対向する複数の内部電極２、３を有し、セラミック素体１の両端部に内部電極２、３を引き出し端子電極４、５を形成してなるチップ型電子部品１１は、断面正方形の一辺の幅をＷとし、セラミック素体の端子電極を結ぶ四面の各面が形成する角部の曲率半径をＲとしたとき、曲率半径Ｒが断面正方形の一辺の長さＷに対し、０．０３≦Ｒ／Ｗ≦０．２とする。
【選択図】図３

Description

本願発明は、チップ型電子部品に関し、特に収納帯に収納されるチップ型電子部品に関する。

チップ型電子部品は、電子機器のプリント回路基板等に表面実装可能なチップ部品として広く用いられている。そしてチップ型電子部品の端縁は、表面を平滑にする、欠け防止、端子電極のめっき伸び防止等の目的で曲面状となるように丸められている。

ところで、チップ型電子部品は完成後、電子機器の自動組立て装置に供給するための収納帯に収納される。収納帯としては電子部品連が広く用いられている。この電子部品連は、チップ型電子部品を容易に収納できしかも容易に取り出せるように、チップ型電子部品の外郭形状よりも大きな寸法に形成される。

電子部品連として、収納部の寸法を規定したものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１７０７０号公報

しかしながら、特許文献１においては、収納帯が紙または樹脂等の材質により形成されており、寸法精度が低いという欠点がある。さらに、チップ型電子部品には、複数のサイズのものが存在し、それに合わせて電子部品連を作ろうとするとコストがかかる。チップ型電子部品の外形形状に合わない電子部品連を用いると、チップ型電子部品が収納部内で転がり、収納部で引っかかってしまう。

チップ型電子部品が、収納部内において転がる原因のひとつに、電子部品連が巻き取られ傾く際に発生することが判明している。チップ型電子部品は、収納部に引っかかった状態で電子機器の自動組立て装置に供給されると基板等への実装時、実装不良が発生する。

外形形状の小型化は加速しており、それに合わせた電子部品連を提供するのは難しくなってきている。実装不具合はこうした小型のチップ型電子部品に顕著に発生している。

そこで本発明は、電子部品連の収納部内において転がらないチップ型電子部品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、断面正方形の正四角柱形状をなすセラミック素体の内部で互いに対向する複数の内部電極を有し、素体の断面正方形の両端部に電極を引き出し、引き出された電極同士を接続する端子電極を形成してなるチップ型電子部品であって、断面正方形の一辺の長さをＷとし、素体の対向する端子電極を結ぶ四面の各面が形成する角部の曲率半径をＲとしたとき、曲率半径Ｒが断面正方形の一辺の長さＷに対し、０．０３≦Ｒ／Ｗ≦０．２とする。

かかるチップ型電子部品によれば、チップ型電子部品を形成するセラミック素体の両端部の端子電極を結ぶ四面の各面が形成する角部の曲率半径を規定したことで、セラミック素体自体が転がらないようにすることができる。

また、セラミック素体の曲率半径に倣う形でセラミック素体上に形成される端子電極も転がらない形状にすることができる。

これによって、電子部品連の収納部に接する角部の曲率半径を規定することにより転がらないチップ型電子部品を提供することができる。これによって、電子部品連の取出し時に取出し不良／不能といった実装不具合が発生することを防ぐことができる。

ここで、チップ型電子部品は、断面正方形の一辺の長さが０．８ｍｍ以下であることが好ましい。小型のチップ型電子部品になるほど転がりやすいためその効果を大きく発揮できる。

本発明のチップ型電子部品によれば、収納体の収納部内において、チップ型電子部品の転がりを防止することができる。

本発明に係るチップ型電子部品について、図１から図３に基づき説明する。

図１は、本発明によるチップ型電子部品の一実施形態を示す斜視図、図２は、その縦断面図、図３は、図２のＥ−Ｅ断面図である。セラミック素体１は負の温度抵抗特性（ＮＴＣ特性）を有する直方体状をなし、このセラミック素体１は、例えば、Ｍｎ、ＮｉまたはＦｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｒ等の化合物によって構成される半導体である。セラミック素体１に内蔵した内部電極２、３は、銀、銀-パラジウムあるいはパラジウム等からなるものである。

端子電極４、５は、それぞれセラミック素体１の両端に引き出された内部電極２、３に接続されるように設けられる。そして、セラミック素体１の側面と上下面との間に角部６が形成される。なお、本発明において、上下面とは内部電極２、３と平行面をなす面を意味し、側面とは内部電極２、３に垂直な面を意味するもので、図示の上面や側面がプリント基板への実装面であってもよい。この実施の形態では一方の内部電極２を２枚、他方の内部電極３を１枚としているが、それぞれ１枚ずつあるいは複数枚ずつ設けてもよい。

端子電極４、５は、焼付電極７と、その上に形成され、焼付電極７が半田と合金を作って侵食されることを防止する第１のめっき層８と、半田付け用の第２のめっき層９とからなる。セラミック素体１は、端子電極４、５で覆われた部分以外の部分が外部に露出している。

セラミック素体１は、例えばシート積層法により製造される。すなわちセラミック素体１を構成する元素の割合が所定の比になるように、セラミック素体１を構成する元素の化合物を所定の割合で混合し、湿式混合等により均一に混合する。その後乾燥させて解砕した後、仮焼成し、仮焼成粉をボールミルで湿式粉砕する。その粉砕したものを乾燥させて粉砕粉に有機バインダ、有機溶剤、有機可塑剤等を加えてボールミルにより混合、粉砕してスラリー化する。このスラリーをドクターブレード法やスクリーン印刷法等の手段によってシート化し、そのシートを乾燥させてセラミックグリーンシートを得る。

次に、内部電極２、３を構成する電極ペーストを、印刷法等の手段によってグリーンシートの上に所定のパターンで塗布することによりパターンを形成する。また、セラミック素体１の上下面を形成するための電極を持たないグリーンシートを準備する。これらのグリーンシートを重ね合わせ、圧力を加えて圧着し、乾燥工程等の必要な工程を経る。次に、内部電極２、３の各一端が端面から露出するように切断し、グリーンチップを得る。そしてこのグリーンチップを加熱することにより脱バインダ処理を行ない、その後焼成して焼成体を得る。

このようにして得た端子電極４、５を付ける前のチップを、遠心バレルに入れ、セラミック素体１の側面と上下面との間の角部６に丸みを持たせるための、例えば、粒径が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の比較的粒径の大きなセラミックボール等からなる大径研磨剤と、セラミック素体１の表面を平滑化するための、例えば、粒径が０．１μｍ〜２．０μｍ程度の比較的粒径の小さな砥石粉末のような小径研磨剤と、水とを入れ、バレルを回転させて面取りと研磨を行なう。

ここで、バレルによる面取り、研磨時間の調整、研磨剤の径および量を調整して、セラミック素体１の表面粗さＲａが０．１μｍ≦Ｒａ≦０．５μｍとなるようにすると同時に、角部６の曲率半径Ｒがセラミック素体１の幅（断面正方形の一辺の幅）Ｗ（図１参照）に対し、０．０３≦Ｒ／Ｗ≦０．２となるように研磨する。

このようにして得られた個々のセラミック素体の両端部に対して、例えば、銀またはＮｉ等を主成分とする電極ペーストを塗布して乾燥した後、焼付けして焼付電極７を形成する。そして個々の素子に対し、焼付電極７上に、半田食われ防止用のニッケルからなる第１のめっき層８を電気めっきにより形成し、その上に半田付け用の例えば、錫または錫−鉛等からなる第２のめっき層９を電気めっきにより形成する。

なお第１のめっき層８は０．５μｍ以上の厚みに形成することが好ましく、半田食われを防止できる。また、５．０μｍ以下の厚みに形成することが好ましく、不必要に厚く形成することを防止できる。また、第２のめっき層９は半田付け性を確保する意味において２．０μｍ以上１０．０μｍ以下の厚みに形成することが好ましく、不必要に厚く形成することを防止できる。

上記の構造で得たチップＮＴＣサーミスタ１６０８（外形寸法＝１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍ、素地幅寸法＝０．７７ｍｍ）、チップＮＴＣサーミスタ１００５（外形寸法＝１．０ｍｍ×０．５ｍｍ×０．５ｍｍ、素地幅寸法＝０．４６ｍｍ）、チップＮＴＣサーミスタ０６０３（外形寸法＝０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍ、素地幅寸法＝０．２７ｍｍ）について、素地の曲率半径Ｒを種々に変更しチップＮＴＣサーミスタの転がり発生率を調べる傾き実験を行った。実験条件は、対象試料数を１，０００個、試料を乗せる台として、電子部品連に使われる台紙と同様の材質を用いた実験台を準備した。そして実験台の上に１，０００個の試料を載せ傾き角度を少しずつ変化させ４５度に達するまでにチップＮＴＣサーミスタが転がる確認実験を行った。

そして、この確認実験の状態は、チップ型電子部品が電子部品連に収納され梱包形態にするための電子部品連巻回工程と同じ状態を再現することを可能にした。

尚、素地の曲率半径Ｒは、チップ型電子部品の端子電極の曲率半径と比例関係にあることがわかっている。つまり、素地の曲率半径Ｒを制御することにより、チップ型電子部品の端子電極の曲率半径を決めることができる。よって、実験においては、端子電極が形成された完成体にて実験を行った。

またチップ型電子部品は、傾き角度が４５度に達する付近で転がり出し、４５度を過ぎた付近ですべり出すことが実験条件を決める際に確認されている。よって実験における実験台の最終的な傾き角度を４５度と設定した。

上記実験条件においてチップＮＴＣサーミスタの素地の曲率半径Ｒを種々に変更し、チップＮＴＣサーミスタにおける傾きの発生を目視により観察した。結果を下記の表１〜３に示す。

チップＮＴＣサーミスタ１６０８（外形寸法＝１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍ、素地幅寸法＝０．７７ｍｍ）

チップＮＴＣサーミスタ１００５（外形寸法＝１．０ｍｍ×０．５ｍｍ×０．５ｍｍ、素地幅寸法＝０．４６ｍｍ）

チップＮＴＣサーミスタ０６０３（外形寸法＝０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍ、素地幅寸法＝０．２７ｍｍ）

表１〜３から明らかなように、チップＮＴＣサーミスタの素地幅寸法に対する曲率半径Ｒの比率が０〜２０％までが転がらないことが確認できた。これに対して、チップＮＴＣサーミスタの素地幅寸法に対する曲率半径Ｒの比率が２１％を超えると、転がるものが発生しはじめた。

以上説明した本願発明の実施の形態によるチップ型電子部品１によれば、転がらないチップ型電子部品を提供することができる。

チップＮＴＣサーミスタの素地幅寸法に対する曲率半径Ｒの比率が０％のとき好ましいが、曲率半径Ｒが形成されないと欠けや端子電極のめっき伸びが発生してしまう。上述した問題を防止する意味では、チップＮＴＣサーミスタの素地幅寸法に対する曲率半径Ｒの比率は３％以上がのぞましい。

本発明によるチップ型電子部品は上述した実施の形態に限定されない。例えば、ＮＴＣサーミスタ以外に、素体としてセラミック半導体を用いるＰＴＣサーミスタやバリスタやセラミックコンデンサにも適用することができる。

本発明に係るチップ型電子部品の一実施形態であるＮＴＣサーミスタの斜視図。図１のサーミスタの縦断面図。図２のＥ−Ｅ断面図。

符号の説明

１：セラミック素体、２、３：内部電極、４、５：端子電極、６：角部、７：焼付電極、８：第1のめっき層、９：第２のめっき層、１０：内接円、１１：チップ型電子部品、Ｒ：曲率半径、Ｗ：セラミック素体１の幅（断面正方形の一辺の幅）

Claims

断面正方形の正四角柱形状をなすセラミック素体の内部で互いに対向する複数の内部電極を有し、前記素体の前記断面正方形の両端部に前記電極を引き出し、前記引き出された電極同士を接続する端子電極を形成してなるチップ型電子部品であって、
前記断面正方形の一辺の長さをＷとし、
前記素体の対向する前記端子電極を結ぶ四面の各面が形成する角部の曲率半径をＲとしたとき、
前記曲率半径Ｒが前記断面正方形の一辺の長さＷに対し、
０．０３≦Ｒ／Ｗ≦０．２
であることを特徴とするチップ型電子部品。
前記チップ型電子部品は、前記断面正方形の一辺の長さが０．８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のチップ型電子部品。