JP2009239136A

JP2009239136A - 積層電子部品

Info

Publication number: JP2009239136A
Application number: JP2008085320A
Authority: JP
Inventors: Kozo Ishihara; 宏三石原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2009-10-15

Abstract

【課題】積層セラミックコンデンサと銅板との間の隙間に半田が吸い上がり、半田フィレットが形成されず、実装基板に半田付けされない問題があった。
【解決手段】内部信号用電極と内部接地用電極とを誘電体で挟んで交互に積層した積層体と、内部信号用電極と接続される第１外部電極及び第２外部電極と、内部信号用電極より低抵抗な導電体とを備えた積層電子部品において、
前記導電体は、前記積層体の前記第１外部電極と前記第２外部電極とを挟み込むための一対の挟みこみ部と、該一対の挟み込み部を繋ぐ連結部とを備え、
前記連結部は、前記第１外部電極と前記第２外部電極との対向方向の前記連結部の長さを変更するための緩衝部と、主連結部とを有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、特に、直流電流を電気負荷に供給する積層電子部品に関するものである。

従来のアナログ回路の一部をデジタル回路に置き換えた回路、およびアナログ入出力を持つデジタル回路等のアナログ回路とデジタル回路とが混載される回路では、デジタル回路からアナログ回路への電磁干渉問題が深刻になってきている。

この対策には、高周波電流の発生源であるＬＳＩを供給電源系から高周波的に分離すること、すなわち、電源デカップリングの手法が有効である。

しかし、従来の電源デカップリングコンデンサに大電流の直流電流を流すと発熱し、電源デカップリングおよびその周辺部品が破壊するという問題があったため、電気回路装置は発熱防止のために、積層セラミックコンデンサを銅板で覆うことが行われた。（例えば、特許文献１）
特開２００７−２０２１０３号公報

上記従来例に係る電気回路装置において、積層セラミックコンデンサを銅板で覆う場合、積層セラミックコンデンサ及び銅板のそれぞれの寸法公差などにより、積層セラミックコンデンサと銅板との間に隙間が形成される。

そのため、クリーム半田を塗布した実装基板上に、銅板で覆った積層セラミックコンデンサを載置してリフロー半田付けすると、積層セラミックコンデンサと銅板との間の隙間に半田が吸い上がり、半田フィレットが形成されない問題があった。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、実装基板への半田付け時に、半田フィレットを形成して確実に半田付けし、大電流が供給可能な積層電子部品を提供することである。

この発明によれば、信号用内部電極と接地用内部電極とを誘電体で挟んで交互に積層した積層体と、
該積層体の第１端面において前記信号用内部電極と接続される第１外部電極と、前記第１端面と対向する第２端面において前記信号用内部電極と接続される第２外部電極と、
前記各々の信号用内部電極より低抵抗で、前記第１外部電極及び前記第２外部電極に接続される導電体と、
前記第１端面及び前記第２端面に垂直な第３端面において前記接地用内部電極に接続される第３外部電極と、前記第３端面に対向する第４端面において前記接地用内部電極に接続される第４外部電極とを備えた積層電子部品であって、
前記導電体は、前記積層体の前記第１外部電極と前記第２外部電極とを挟み込むための一対の挟みこみ部と、該一対の挟み込み部を繋ぐ連結部とを備え、
前記連結部は、前記第１外部電極と前記第２外部電極との対向方向の前記連結部の長さを変更するための緩衝部と、主連結部とを有することを特徴とする
好ましくは、前記第１外部電極と前記第２外部電極とが対向する方向に関して、前記連結部の長さは、前記第１外部電極と前記第２外部電極とが対向する長さより小さいことを特徴とする。

好ましくは、前記緩衝部は、前記連結部の中央、又は前記連結部の前記第１外部電極及び前記第２外部電極周辺に設けられてなることを特徴とする。

好ましくは、前記緩衝部は、前記連結部の前記主連結部より凸になるように形成されてなることを特徴とする。

好ましくは、前記緩衝部の表面は平坦になるように形成されてなることを特徴とする。

好ましくは、前記緩衝部は、頭頂が平坦な山型形状または頭頂が平坦な逆山型形状に形成されてなることを特徴とする。

好ましくは、前記導電体の一対の挟み込み部は、積層体の前記第１外部電極及び前記第２外部電極の全面を覆わないことを特徴とする
好ましくは、前記連結部は、前記積層電子部品の積層面に対して、垂直に形成されてなることを特徴とする。

この発明による積層電子部品の前記導電体は、前記連結部の長さを変更できる緩衝部が、前記連結部の中央又は端部の周辺にあることにより前記連結部の長さを変更でき、前記導電体と前記積層体との隙間を無くすことができ、積層電子部品の実装基板への半田付け時に、半田が前記導電体と前記積層体の隙間に吸い上がらず、半田フィレットが形成でき確実に半田付けされる。
また、前記連結部の長さは、前記第１外部電極と前記第２外部電極との間隔より小さくすることで、前記連結部に接続されている一対の挟み込み部により積層体をしっかり挟み込むことができる。
また、前記緩衝部が平坦なことにより、チップマウンターの吸着ノズルで吸着することができる。
また、前記緩衝部が前記連結部の両端周辺あることにより、中央の平坦部をチップマウンターの吸着ノズルで吸着させることができる。そのため、積層電子部品の実装において、チップマウンターを使用できる。
また、前記緩衝部が、前記連結部の前記主連結部より凸になることにより積層体と接触しにくくなり、さらに、凸が小さくなることで前記連結部の長さが変更できる。
また、前記導電体の一対の挟み込み部は、積層体の前記第１外部電極及び前記第２外部電極の全面を覆わないことで、前記積層体と前記導電体の隙間により半田が吸い上がりにくくなり、半田フィレットが形成されやすくなる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
この発明の実施の形態１による積層電子部品の構成を、図１に示す。図１の（ａ）は、積層電子部品の斜視図であり、（ｂ）は同下面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ‘線で切断した断面図、（ｄ）内部信号用電極の斜視図、（ｅ）内部接地用電極の斜視図である。

図１に示すように、積層電子部品１００は、内部信号用電極２、内部接地用電極３、誘電体１、導電体４は挟み込み部４０、連結部４１を有し、さらに、その連結部４１は、緩衝部４１１と平坦部４１２を有する。内部信号用電極２、内部接地用電極３は夫々焼く１μｍの膜厚を有する。誘電体１は、１．７μｍの膜厚を有する。

内部信号用電極２は、第１外部電極２０及び第２外部電極２１にそれぞれ接続される。

内部接地用電極３は、第３外部電極及び第４外部電極にそれぞれ接続される。

誘電体層１は、たとえば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）からなり、内部信号用電極２、内部接地用電極３は、たとえば、ニッケル（Ｎｉ）からなる。

なお、積層電子部品１００は、積層体１１０と導電体４との間に隙間を有する。

図２と図３で、図１に示す積層電子部品１００の製造方法を説明する。図２（ａ）を参照して、誘電体層１（ＢａＴｉＯ_３）となるグリーンシートの表面にＮｉペーストをスクリーン印刷により塗布し、誘電体層の表面にＮｉからなる内部信号用電極２を形成する。

同じようにして、誘電体層１（ＢａＴｉＯ_３）となるグリーンシートの表面にＮｉペーストをスクリーン印刷により塗布し、Ｎｉからなる内部接地用電極３を形成する（図２の（ｂ）参照）。

その後、図２の（ｃ）のように、上記形成した誘電体層上の電極層を交互に積層し、作製された積層体１１０を１３５０℃の焼成温度で焼成して形成する。

その後、バレル研磨などを施し、内部信号用電極２及び内部接地用電極３を積層体１１０の表面に露出させる。

その後、図３（ａ）のように、積層体１１０の内部信号用電極２の露出面に接続するように、Ｃｕペーストなどを第１電極２０及び第２電極２１となるようにして塗布する。また、積層体１１０の内部接地用電極３の露出面に接続するように、Ｃｕペーストなどを第３電極３０及び第４電極３１となるように塗布する。

その後、焼成して積層体１１０の第１電極２０、第２電極２１、第３電極３０及び第４電極３１を形成する。さらに、第１電極２０、第２電極２１、第３電極３０及び第４電極３１の表面にはＮｉＳｎメッキなどを施す。

次に、図３（ａ）（ｂ）に示すように、導体部４は一対の挟み込み部４０と連結部４１を有し、さらに、その連結部４１は、緩衝部４１１と主連結部４１２を有する。その導電体４の緩衝部４１１は、頭頂が平坦な山型となっているため、山型の裾野を両側に伸ばすことで、連結部４１の長さを変更し、積層体１１０の第１電極２０と第２電極２１の対向した長さに合わせることが出来る。その結果、積層電子部品１００は、導電体４が積層体１１０を、積層体１１０と導電体４の間の隙間をなくして挟み込み、一体化して作製した。ここで、積層体１１０に取付ける前のその連結部４１の間隔を、第１電極２０と第２電極２１の対向した長さより小さくしてあり、緩衝部４１１の働きにより積層体１１０に取付けられ、その結果クランプ機能を発生してより積層体１１０を挟みこむことができる。

上記作製した積層電子部品１００は、積層体１１０の長さが変化しても、導体部４の連結部４１にある緩衝部４１１によって連結部４１の長さを、積層体１１０の長さに合せることできる。その結果、積層体１１０と導電体４の隙間を略無くすことができ、半田が吸い上がらず、半田フィレットを形成でき積層電子部品を実装基板に確実に半田付けできる。

さらに、図４に示すように、チップマウンターで積層電子部品を実装する場合でも、緩衝部４１１の表面が平坦であるため、吸着ノズル５で積層電子部品１００を吸着でき、チップマウンターで積層電子部品を実装できる。

また、上記においては、誘電体層１は、全て同じ誘電体材料（ＢａＴｉＯ_３）によって構成されると説明したが、この発明においては、これに限らず、誘電体層１は、相互に異なる誘電体材料によって構成されていてもよく、２種類の誘電体材料によって構成されていてもよく、一般的には、１種類以上の誘電体材料によって構成されていればよい。この場合、誘電体層１を構成する各誘電体材料は、好ましくは、３０００以上の比誘電率を有する。

そして、ＢａＴｉＯ_３以外の誘電体材料としては、Ｂａ（Ｔｉ，Ｓｎ）Ｏ_３，Ｂｉ_４Ｔｉ_３Ｏ_１２，（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＴｉＯ_３，（Ｂａ，Ｃａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３，（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３，ＳｒＴｉＯ_３，ＣａＴｉＯ_３，ＰｂＴｉＯ_３，Ｐｂ（Ｚｎ，Ｎｂ）Ｏ_３，Ｐｂ（Ｆｅ，Ｗ）Ｏ_３，Ｐｂ（Ｆｅ，Ｎｂ）Ｏ_３，Ｐｂ（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ_３，Ｐｂ（Ｎｉ，Ｗ）Ｏ_３，Ｐｂ（Ｍｇ，Ｗ）Ｏ_３，Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３，Ｐｂ（Ｌｉ，Ｆｅ，Ｗ）Ｏ_３，Ｐｂ_５Ｇｅ_３Ｏ_１１およびＣａＺｒＯ_３等を用いることができる。

さらに、上記においては、内部信号用電極２、内部接地用電極３および外部電極の各々は、ニッケル（Ｎｉ）からなると説明したが、この発明においては、これに限らず、内部信号用電極２、内部接地用電極３および外部電極の各々は、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀パラジウム合金（Ａｇ−Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ルビジウム（Ｒｕ）およびタングステン（Ｗ）のいずれかによって構成されていてもよい。

さらに、上記においては、導電体４は、Ｃｕからなると説明したが、この発明においては、これに限らず、導体板４は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）およびニッケル（Ｎｉ）等の金属のバルク（導体板４１、４２よりも厚い金属板）からなっていてもよい。

［実施の形態２］
実施の形態２による積層電子部品１００は、図５に示すように、連結部４１の緩衝部４１１を、第１端面と第２端面の周辺に形成し、主連結部４１２を緩衝部４１１の間に形成した以外は実施の形態１と同様に積層電子部品１００を作製した。

上記作製した積層電子部品１００は、積層体１１０の長さが変化しても、導体部４の連結部４１にある緩衝部４１１の斜めの辺が広がることにより、連結部４１の長さを変化させ、積層体１１０の長さに合せることできる。その結果、積層体１１０と導電体４の隙間を略無くすことができ、半田が吸い上がらず、半田フィレットを形成でき実装基板に確実に半田付けできる。
さらに、図６に示すように、チップマウンターで積層電子部品を実装する場合でも、主連結部４１２を吸着ノズル５で吸着できる。

［実施の形態３］
実施の形態３による積層電子部品１００は、図７に示すように、連結部４１の緩衝部４１１の部分に関して、第３外部電極、第４外部電極が重なる部分を切り欠いた以外は実施の形態１と同様に積層電子部品１００を作製した。
連結部４１の緩衝部４１１の部分を切り欠いたことにより、より短絡が防げる。

［実施の形態４］
実施の形態４による積層電子部品１００は、図８に示すように、連結部４１の緩衝部４１１の部分を頭頂部を平坦にして、逆山形形状にした以外は実施の形態１と同様に積層電子部品１００を作製した。
連結部４１の緩衝部４１１の部分を逆山形形状にすることで、積層体１１０の長さにあわせることができる。

［実施の形態５］
実施の形態５による積層電子部品１００は、図９に示すように、導電体４を積層体の積層方向に対して、垂直に形成した以外は実施の形態１と同様に積層電子部品１００を作製した。
導電体４を積層体１１０の積層方向に対して、垂直に形成したことにより、積層体１１０
の積層方向の頭頂は積層体１１０表面が現れるので、ノズル５による吸着は従来の積層セラミック部品と同様に出来る。

［実施の形態６］
実施の形態７による積層電子部品１００は、図１０に示すように、前記導電体の一対の挟み込み部は、積層体の前記第１外部電極及び前記第２外部電極の全面を覆わないこと以外は実施の形態１と同様に積層電子部品１００を作製した。
前記導電体の一対の挟み込み部が、積層体の前記第１外部電極及び前記第２外部電極の全面を覆わないことにより、実装基板の半田が直接前記挟み込み部に接触しないため、前記積層体と前記導電体の隙間により半田が吸い上がりにくくなり、半田フィレットが形成されやすくなる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明実施の形態１に係る積層電子部品の（ａ）斜視図、（ｂ）下面図、（ｃ）Ａ−Ａ‘線で切断した断面図、（ｄ）内部信号用電極の斜視図、（ｅ）内部接地用電極の斜視図である。本発明実施の形態１に係る積層電子部品の積層体形成の（ａ）内部信号用電極斜視図、（ｂ）内部接地用電極斜視図、（ｃ）積層体断面図である。本発明実施の形態１に係る積層電子部品の導電体取付けの（ａ）斜視図、（ｂ）完成斜視図である。本発明実施の形態１に係る積層電子部品のノズルの吸着斜視図である。本発明実施の形態２に係る積層電子部品の斜視図である。本発明実施の形態２に係る積層電子部品のノズルの吸着斜視図である。本発明実施の形態３に係る積層電子部品の斜視図である。本発明実施の形態４に係る積層電子部品の斜視図である。本発明実施の形態５に係る積層電子部品の斜視図である。本発明実施の形態６に係る積層電子部品の斜視図である。

符号の説明

１誘電体
２内部信号用電極
２０第１外部電極
２１第２外聞電極
３内部接地用電極
３０第３外部電極
３１第４外部電極
４導電体
４０挟み込み部
４１連結部
４１１緩衝部
４１２主連結部
５ノズル

Claims

信号用内部電極と接地用内部電極とを誘電体で挟んで交互に積層した積層体と、
該積層体の第１端面において前記信号用内部電極と接続される第１外部電極と、前記第１端面と対向する第２端面において前記信号用内部電極と接続される第２外部電極と、
前記各々の信号用内部電極より低抵抗で、前記第１外部電極及び前記第２外部電極に接続される導電体と、
前記第１端面及び前記第２端面に垂直な第３端面において前記接地用内部電極に接続される第３外部電極と、前記第３端面に対向する第４端面において前記接地用内部電極に接続される第４外部電極とを備えた積層電子部品であって、
前記導電体は、前記積層体の前記第１外部電極と前記第２外部電極とを挟み込むための一対の挟みこみ部と、該一対の挟み込み部を繋ぐ連結部とを備え、
前記連結部は、前記第１外部電極と前記第２外部電極との対向方向の前記連結部の長さを変更するための緩衝部と、主連結部とを有することを特徴とする積層電子部品。
前記第１外部電極と前記第２外部電極とが対向する方向に関して、前記連結部の長さは、前記第１外部電極と前記第２外部電極とが対向する長さより小さいことを特徴とする請求項１に記載の積層電子部品。
前記緩衝部は、前記連結部の中央、又は前記連結部の前記第１外部電極及び前記第２外部電極周辺に設けられてなることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の積層電子部品。
前記緩衝部は、前記連結部の前記主連結部より凸になるように形成されてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の積層電子部品。
前記緩衝部の表面は平坦になるように形成されてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の積層電子部品。
前記緩衝部は、頭頂が平坦な山型形状または頭頂が平坦な逆山型形状に形成されてなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の積層電子部品。
前記導電体の一対の挟み込み部は、積層体の前記第１外部電極及び前記第２外部電極の全面を覆わないこと特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の積層電子部品。
前記連結部は、前記積層電子部品の積層面に対して、垂直に形成されてなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の積層電子部品。