JP2009170706A - Multilayer electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層セラミックコンデンサ、積層コンデンサアレイまたは積層LCR複合部品等の積層電子部品に関するもので、応力に対する耐性が良好な積層電子部品に関するものである。 The present invention relates to a multilayer electronic component such as a multilayer ceramic capacitor, a multilayer capacitor array, or a multilayer LCR composite component, and more particularly to a multilayer electronic component having good resistance to stress.
積層セラミックコンデンサをはじめとする積層セラミック電子部品は、略直方体形状の電子部品素体と、前記電子部品素体内部に埋め込まれかつ前記電子部品素体の表面に露出する引出端部を有する内部電極と、前記電子部品素体の前記引出端部が露出している表面に形成されかつ前記内部電極と電気的に接続する少なくとも一対の外部電極とを有しており、外部電極は内部電極と接続する下地金属層のほか、下地金属層の保護や半田濡れ性を向上するためのメッキ金属層など、複数の導電層で構成されている。 A multilayer ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor has a substantially rectangular parallelepiped-shaped electronic component element body and an internal electrode that is embedded in the electronic component element body and exposed at the surface of the electronic component element body. And at least a pair of external electrodes formed on the exposed surface of the electronic component element body and electrically connected to the internal electrodes, and the external electrodes are connected to the internal electrodes. In addition to the underlying metal layer to be formed, it is composed of a plurality of conductive layers such as a plated metal layer for protecting the underlying metal layer and improving solder wettability.
このような積層電子部品は、半田付けによって配線基板上に実装され、電子回路を構成する。配線基板上に実装された積層電子部品は、様々な応力を受ける。例えば半田付け時にはリフロー炉等の熱による熱応力が積層電子部品にかかる。また、積層電子部品を配線基板上に実装した後には、配線基板のたわみ等による機械的な応力がかかる。このような応力は、特に外部電極にかかるので、外部電極と内部電極との接合が切れてしまうことがあった。そのため、積層電子部品の静電容量の低下が発生することがあった。 Such a laminated electronic component is mounted on a wiring board by soldering to constitute an electronic circuit. A laminated electronic component mounted on a wiring board is subjected to various stresses. For example, during soldering, thermal stress due to heat from a reflow furnace or the like is applied to the laminated electronic component. Further, after mounting the laminated electronic component on the wiring board, mechanical stress due to the deflection of the wiring board is applied. Since such stress is applied particularly to the external electrode, the connection between the external electrode and the internal electrode may be broken. Therefore, the capacitance of the laminated electronic component may be reduced.
このような問題を解決する手段の一つとして、特開2002−203737号公報に開示されている手段が挙げられる。この方法では、ガラス含有率の高い緻密な第一電極層と、ガラス含有率の低いポーラスな第二電極層を備えることにより、配線基板のたわみ等による機械的な応力に対する耐久性を向上させるものである。 As one means for solving such a problem, there is a means disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-203737. In this method, by providing a dense first electrode layer having a high glass content and a porous second electrode layer having a low glass content, the durability against mechanical stress due to the deflection of the wiring board is improved. It is.
しかしながら、上記特許文献1の手段では、熱応力に対しては耐久性の向上が困難であった。配線基板のたわみ等による機械的な応力は主に外部電極にかかる応力であるため、外部電極に応力を緩和する構造を持たせる上記手段は有効である。しかし、熱応力は配線基板と電子部品素体との熱膨張の差によって発生する応力であるため、熱応力を緩和するには配線基板と電子部品素体との熱膨張の差を緩和する必要がある。上記特許文献1の手段には、このような配線基板と電子部品素体との熱膨張の差を緩和する手段が開示されていない。
However, with the means of the above-mentioned
本発明は、配線基板と電子部品素体との熱膨張の差による応力を緩和して、外部電極と内部電極との接合が切れることによる積層電子部品の静電容量の低下を防止するものである。 The present invention relieves the stress due to the difference in thermal expansion between the wiring board and the electronic component body, and prevents a decrease in the capacitance of the laminated electronic component due to the disconnection between the external electrode and the internal electrode. is there.
本発明では、略直方体形状の電子部品素体と、前記電子部品素体内部に埋め込まれかつ前記電子部品素体の表面に露出する引出端部を有する内部電極と、前記電子部品素体の前記引出端部が露出している表面に形成されかつ前記内部電極と電気的に接続する外部電極と、を有する積層電子部品において、前記外部電極は、導電性金属とガラス成分を含む下地金属層を有しており、前記電子部品素体の前記引出端部付近に、前記内部電極に対して垂直方向に延びておりかつ前記内部電極と接する溝が形成されており、前記溝にはガラス成分が充填されている積層電子部品を提案する。 In the present invention, a substantially rectangular parallelepiped-shaped electronic component element, an internal electrode embedded in the electronic component element and having a lead-out end exposed on the surface of the electronic component element, and the electronic component element In the laminated electronic component having an external electrode formed on the surface where the leading end is exposed and electrically connected to the internal electrode, the external electrode includes a base metal layer containing a conductive metal and a glass component. A groove extending in a direction perpendicular to the internal electrode and in contact with the internal electrode is formed in the vicinity of the leading end portion of the electronic component element body, and the glass component is formed in the groove. Proposed multilayer electronic components are filled.
ガラス成分のヤング率は電子部品素体に用いられるチタン酸バリウムのヤング率よりも低いので、上記の解決手段の構造であれば、ガラス成分が充填された溝によって配線基板と電子部品素体との熱膨張の差による応力を緩和することができる。 Since the Young's modulus of the glass component is lower than the Young's modulus of barium titanate used for the electronic component element body, the wiring board and the electronic component element body are formed by the groove filled with the glass component if the above-described solution structure is used. The stress due to the difference in thermal expansion can be relaxed.
本発明によれば、配線基板と電子部品素体との熱膨張の差による応力を緩和して、外部電極と内部電極との接合が切れることによる積層電子部品の静電容量の低下を防止することができる。 According to the present invention, the stress due to the difference in thermal expansion between the wiring board and the electronic component body is relieved, and the capacitance of the laminated electronic component is prevented from being lowered due to the disconnection between the external electrode and the internal electrode. be able to.
本発明に係る積層電子部品の実施形態を、積層セラミックコンデンサを例にとって説明する。なお、本発明は積層セラミックコンデンサの他、積層コンデンサアレイや積層LCフィルタ等の、積層型の複合電子部品に適用可能である。 An embodiment of a multilayer electronic component according to the present invention will be described by taking a multilayer ceramic capacitor as an example. The present invention is applicable to multilayer composite electronic components such as multilayer capacitor arrays and multilayer LC filters in addition to multilayer ceramic capacitors.
図1は、本発明に係る積層セラミックコンデンサを示す模式的な縦断面図である。この積層セラミックコンデンサ1は、チタン酸バリウムを主成分とするセラミック誘電体3を介して内部電極4が交互に積み重ねられている電子部品素体2を有しており、内部電極4の引出端部4aが露出している表面に外部電極5が形成された構造を有する。この外部電極5は、電子部品素体2に密着し引出端部4aと電気的に接続する下地金属層5aと、該下地金属層5aを保護する第一のメッキ金属層5bと半田濡れ性を向上させる第二のメッキ金属層5cとを有する。また、電子部品素体2の引出端部4a付近に、内部電極4に対して垂直方向に延びておりかつ内部電極4と接する溝6が形成されている。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a multilayer ceramic capacitor according to the present invention. The multilayer
下地金属層5aは、内部電極4の引出端部4aと電気的に接続する役目を持っている。この下地導電層5aは、焼成後の電子部品素体2に導電ペーストを塗布して焼きつける方法で形成される。下地金属層5aに用いられる導電ペーストは、導電材料となる導電性金属と、電子部品素体2に密着させるための結合助剤となるガラス成分とを含んでいる。導電材料としては、Ni、Cu、Ag等が挙げられる。ガラス成分としては、Li−Si系ガラス、B−Si系ガラス等が用いられる。
The
第一のメッキ金属層5bは、下地金属層5a全体を覆い、下地金属層5aを保護する役目を持っている。この第一のメッキ金属層5bに用いられる金属としては、Ni、Cu等が挙げられる。また、第二のメッキ金属層5cは、第一のメッキ金属層5b全体を覆い、半田濡れ性を向上させる役目を持っている。第二のメッキ金属層5cに用いられる金属としては、SnまたはSn合金が挙げられる。
The first
内部電極4は、電子部品素体2に埋め込まれており、セラミック誘電体3を介して対向する内部電極4は、各々の一方の端が互いに電子部品素体2の異なる表面に露出している。この露出している部分が引出端部4aとなる。内部電極4を構成する金属としては、Ni、Cu等の卑金属やAg、Pd等の貴金属が挙げられる。近年は大容量化により内部電極の枚数が増えているので、コストの面からNi、Cu等の卑金属が多く用いられる。
The
内部電極4の金属と、下地金属層5aの金属の組み合わせはセラミック誘電体3の材質等によって決定されるが、特に内部電極4をNi、下地金属層5aをCuとするのが好ましい。この組み合わせでは、内部電極4のNiと下地金属層5aのCuとの間で固相拡散が起こり、Ni−Cu合金を生成して、良好な接合状態を得ることができる。
The combination of the metal of the
溝6は、電子部品素体2の引出端部4a付近に、内部電極4に対して垂直方向に延びており、さらに内部電極4と接するように形成されている。この溝6にはガラス成分が充填されている。溝6に充填されているガラス成分は、下地金属層5aを形成するための導電ペーストに含まれているガラス成分と略同じである。また、溝6にはガラス成分の他、内部電極4の金属の一部が入り込んでいることもある。
The groove 6 extends in the direction perpendicular to the
溝6は、内部電極4から伸びる楔状になって電子部品素体2に食い込んでいる状態になっている。また、溝6に充填されているガラス成分は下地金属層5aを構成する導電ペーストから拡散してきたものなので、下地金属層5aと電子部品素体2とを強固に接合する。また、溝6に充填されているガラス成分は、例えばホウケイ酸亜鉛系ガラスでヤング率が6〜8GPa程度で、電子部品素体に用いられるチタン酸バリウムのヤング率40GPaよりも低い。これにより、積層セラミックコンデンサ1を配線基板上に実装したときに、配線基板と電子部品素体との熱膨張の差によって応力が発生しても、ヤング率の低いガラス成分によって応力が緩和される。この応力緩和の作用により、熱応力に対する耐久性を向上させることができる。
The groove 6 is in a state of being wedged extending from the
なお、ここで引出端部付近とは、図1に示すように、引出端部4aが露出している表面から溝6までの深さDに相当する。この深さDについては、特に制限はないが、8μm以上であれば内部電極4と下地金属層5aとの接合がより良好になる。
Here, the vicinity of the extraction end corresponds to the depth D from the surface where the
次に本発明の積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。まず下地導電層5aを形成する前の、焼成済みの電子部品素体2を用意する。
Next, the manufacturing method of the multilayer ceramic capacitor of this invention is demonstrated. First, the baked
この電子部品素体2は次のようにして得られる。まずチタン酸バリウムを主成分とする耐還元性を有するセラミック粉末を有機バインダーと混練してスラリーを形成し、これをドクターブレード等でシート状に形成してセラミックグリーンシートを得る。このセラミックグリーンシートにスクリーン印刷によってNi導電ペーストを所定のパターンで塗布して内部電極パターンを形成する。内部電極パターンを形成したセラミックグリーンシートを所定の形状に打ち抜いて、この打ち抜いたセラミックグリーンシートを、静電容量を形成できるように所定枚数積み重ねて熱圧着して積層体を得る。この積層体を、所定の個別チップサイズ(例えば4.0mm×2.0mm)に切断分割して電子部品素体2の未焼成体を得る。この未焼成体を1100〜1300℃の窒素−水素雰囲気で焼成して、所定サイズ(例えば3.2mm×1.6mmサイズ)の電子部品素体2が得られる。
This
続いて、得られた電子部品素体2の、引出端部4aが露出している表面に、導電ペーストをディップ法により塗布する。この導電ペーストは、導電性金属としてCu、ガラス成分としてホウケイ酸亜鉛系ガラスを含んでいる。この導電ペーストを塗布した電子部品素体2を窒素雰囲気中で加熱して、下地金属層5aを形成する。このときの加熱温度は、用いる導電ペーストのガラス成分の軟化点よりも高い温度に設定する。例えば、ホウケイ酸亜鉛系ガラスの通常の焼付け温度が軟化点の約600℃よりも100〜300℃高い温度である場合、さらに20〜60℃高い温度で焼付けを行う。これにより導電ペースト中のガラス成分が電子部品素体2中に拡散する。
Subsequently, a conductive paste is applied by dipping on the surface of the obtained electronic
電子部品素体2中にガラス成分が拡散すると、ガラスが拡散している部分とガラスが拡散していない部分との境目に溝6が形成される。このメカニズムについては不明であるが、ガラス成分が拡散する深さによって溝6が形成される深さが決定される。なお、ガラスの拡散する深さは、導電ペーストの焼付け温度の他、セラミック誘電体3の材質や導電ペーストの導電性金属の種類によって調整が可能である。そして形成された溝6に、拡散したガラス成分の一部が充填される。
When the glass component diffuses into the
続いて、下地金属層5a上に、電解メッキ法によってメッキ金属層を形成する。メッキ金属層は一層でも良いが、下地の保護を目的としたCu、Ni等で構成される第一のメッキ金属層5b及び半田ぬれ性の向上を目的としたSn等で構成される第二のメッキ金属層5cの複数層のメッキ金属を形成しても良い。
Subsequently, a plated metal layer is formed on the
次に、このようにして得られた積層セラミックコンデンサ1について、ヒートサイクル試験を行い、本発明の効果を検証する。焼付け温度を変えて溝6の深さを0μm(比較例)、3μm及び8μmにした試料を各々100個ずつ用意した。各試料をガラス−エポキシ樹脂基板に半田付けし、初期の静電容量を測定した。次いで1時間で−55℃〜+125℃の温度変化を1サイクルとして、各試料をヒートサイクル試験に投入した。初期の静電容量の10%以下になったものを静電容量NGとし、その個数を発生率とした。なお、溝6の深さDは、各試料5個ずつ抜き取り、側面から研磨して、下地金属層5aと電子部品素体2との境目から、溝6と内部電極4との接触部分までの距離を測定して、1個につき5箇所、計25点の平均値から求めた。その結果を図2のグラフに示す。
Next, a heat cycle test is performed on the multilayer
図2に示すように、溝6が形成されていない比較例すなわち0μmでは、100サイクルで40%以上の静電容量NGが発生している。しかし、溝6が形成されているものでは、500サイクルでも20%以下であり、特に深さDが8μmのものでは500サイクルでも静電容量NGが発生していないことがわかった。 As shown in FIG. 2, in the comparative example in which the groove 6 is not formed, that is, 0 μm, a capacitance NG of 40% or more is generated in 100 cycles. However, in the case where the groove 6 is formed, it is 20% or less even at 500 cycles, and in particular, when the depth D is 8 μm, the capacitance NG is not generated even at 500 cycles.
上記の結果より、本発明によれば、配線基板と電子部品素体との熱膨張の差による応力を緩和して、外部電極と内部電極との接合が切れることによる積層電子部品の静電容量の低下を防止することができる。 From the above results, according to the present invention, the capacitance of the multilayer electronic component due to the fact that the stress due to the difference in thermal expansion between the wiring board and the electronic component element body is alleviated and the connection between the external electrode and the internal electrode is broken. Can be prevented.
1 積層セラミックコンデンサ
2 電子部品素体
3 セラミック誘電体
4 内部電極
4a 引出端部
5 外部電極
5a 下地導電層
5b 第一のメッキ金属層
5c 第ニのメッキ金属層
6 溝
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記外部電極は、導電性金属とガラス成分を含む下地金属層を有しており、
前記電子部品素体の前記引出端部付近に、前記内部電極に対して垂直方向に延びておりかつ前記内部電極と接する溝が形成されており、
前記溝にはガラス成分が充填されている
ことを特徴とする積層電子部品。
An electronic component element body having a substantially rectangular parallelepiped shape, an internal electrode embedded in the electronic component element body and having an extraction end exposed on the surface of the electronic component element element, and the extraction end part of the electronic component element body In a laminated electronic component having an external electrode formed on the exposed surface and electrically connected to the internal electrode,
The external electrode has a base metal layer containing a conductive metal and a glass component,
A groove extending in a direction perpendicular to the internal electrode and in contact with the internal electrode is formed in the vicinity of the leading end of the electronic component body,
A laminated electronic component, wherein the groove is filled with a glass component.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013161983A (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Tdk Corp | Laminated electronic component |
KR101528431B1 (en) * | 2014-11-12 | 2015-06-11 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | Multilayer ceramic condenser |
KR101535752B1 (en) * | 2014-11-11 | 2015-07-09 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | Monolithic ceramic capacitor |
JP2017022365A (en) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 株式会社村田製作所 | Multilayer ceramic capacitor |
JP2017059633A (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | Tdk株式会社 | Laminate electronic component |
JP2017059630A (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | Tdk株式会社 | Laminate electronic component |
KR20190116130A (en) * | 2019-07-08 | 2019-10-14 | 삼성전기주식회사 | Capacitor component |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005217128A (en) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Kyocera Corp | Ceramic electronic part |
-
2008
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005217128A (en) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Kyocera Corp | Ceramic electronic part |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013161983A (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Tdk Corp | Laminated electronic component |
KR101535752B1 (en) * | 2014-11-11 | 2015-07-09 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | Monolithic ceramic capacitor |
KR101528431B1 (en) * | 2014-11-12 | 2015-06-11 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | Multilayer ceramic condenser |
JP2017022365A (en) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 株式会社村田製作所 | Multilayer ceramic capacitor |
JP2017059633A (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | Tdk株式会社 | Laminate electronic component |
JP2017059630A (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | Tdk株式会社 | Laminate electronic component |
KR20190116130A (en) * | 2019-07-08 | 2019-10-14 | 삼성전기주식회사 | Capacitor component |
KR102333093B1 (en) * | 2019-07-08 | 2021-12-01 | 삼성전기주식회사 | Capacitor component |
US11264170B2 (en) | 2019-07-08 | 2022-03-01 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Capacitor component |
US11651899B2 (en) | 2019-07-08 | 2023-05-16 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Capacitor component |
US11935701B2 (en) | 2019-07-08 | 2024-03-19 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Capacitor component |
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