JP2012015299A - 電子部品及び電子デバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】外部基板へのハンダ実装時における電子部品の固着強度を向上させることができ、且つ、その電子部品の実装信頼性を十分に高めることができる電子部品及び電子デバイスを提供する。
【解決手段】電子部品であるコンデンサ1は、基板上に形成された回路素子3,4,5a,5b,7と、回路素子3,4,5a,5b,7に接続され、且つ、平面視で対向配置された少なくとも1対の端子電極9a,9bと、少なくとも1対の端子電極9a,9b間のエリアに設けられた突起支持部10a,10bと、を備えているので、突起支持部10a,10bが外部基板と接触することで、ハンダ実装時に生じ得る電子部品の傾きを矯正且つ防止でき、ハンダ実装時におけるコンデンサ1の固着強度及び実装信頼性を向上させることができる。
【選択図】図1
【解決手段】電子部品であるコンデンサ1は、基板上に形成された回路素子3,4,5a,5b,7と、回路素子3,4,5a,5b,7に接続され、且つ、平面視で対向配置された少なくとも1対の端子電極9a,9bと、少なくとも1対の端子電極9a,9b間のエリアに設けられた突起支持部10a,10bと、を備えているので、突起支持部10a,10bが外部基板と接触することで、ハンダ実装時に生じ得る電子部品の傾きを矯正且つ防止でき、ハンダ実装時におけるコンデンサ1の固着強度及び実装信頼性を向上させることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、電子部品、及び、その電子部品が搭載された電子部品パッケージ、電子部品モジュール、電子デバイス等(以下、まとめて「電子デバイス」という。「発明の名称」、「特許請求の範囲」においても同様とする。)に関する。
近年、電子機器の小型化や高機能化及び多機能化に伴い、その電子機器に用いられるICチップ(ベアチップ:ダイ(Die))等の半導体装置といった能動部品や、コンデンサ(キャパシタ)、インダクタ、サーミスタ、抵抗等の受動部品等の電子部品の高密度実装技術が著しく進歩しつつある。かかる高密度実技術に資するものの一例として、多層プリント配線基板の形成方法を利用して作製されるSMD(表面実装部品:Surface Mount Device)が知られており、例えばICチップを外部基板に搭載してワイヤ・ボンディング等で固定したCSP (Chip Size Package:表面実装型ICと呼ばれることもある。) や、LGA(Land Grid Array)、BGA(Ball Grid Array)等の接続端子が高密度で配設されたもの等、多種多様なものが挙げられる。
また、小型のセラミックス表面実装部品の代表的な例として、チップコンデンサ、チップインダクタ、チップ抵抗等が挙げられ、例えば特許文献1には、底面に端子対を有するチップコンデンサ(底面端子部品の一例)が、外部基板にLGA構造で接続されたものが記載されている。
しかし、上記従来のチップコンデンサのような底面端子部品(電子部品、チップ部品)の場合、PCB(プリント回路基板:Printed Circuit Board)等の外部基板に実装される際に、チップ部品が端子対(通常、部品の長手方向の両端側に設けられる)に対して、すなわち、電子部品の長手軸に対して左右方向に傾いてしまうことがある。これは、底面端子を有する電子部品をPCB等の基板にハンダ接合する過程において、リフロー温度に達した液状のハンダがその表面張力によって球状の形になり、その際、電子部品がハンダの表面に持ち上げられ、それからハンダが冷却されて電子部品が外部基板上に固定されるが、局所的な温度の不均一性、表面の濡れ性、不純物による影響等により、電子部品の位置がハンダの冷却過程でずれてしまうことが一因と考えられる。かかる電子部品の傾きは、底面端子部品の場合に顕著となる傾向にある。このように、実装された電子部品が傾くと、(1)隣接している電子部品間が接触してしまうおそれがあるため、高密度実装が困難となる、(2)電子部品の端子と外部基板の固着強度が不均一になるため、実装信頼性が低下してしまう、(3)電子部品、及び/又は、その電子部品が搭載された電子デバイスの電気的な特性(例えば、高周波帯域での特性)や機能が劣化したり動作が不安定になったりと不都合を引き起こす要因になり得るといった不都合が生じ易くなる。
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、外部基板へのハンダ実装時における傾きを防止することができ、これにより、外部基板により高密度で実装することができ、また、外部基板への固着強度を向上させて実装信頼性を十分に高めることができ、かつ、それ自身及び/又はそれが搭載された電子デバイスの電気的な特性への悪影響を抑止することが可能な電子部品、及び、その電子部品が搭載された電子デバイスを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明による電子部品は、基板上に形成され、且つ、1面に対向配置された少なくとも1対の端子電極と、少なくとも1対の端子電極間(対向する端子電極間の領域)に配置された突起部を備える。
このように構成された電子部品においては、1面(例えば、底面端子部品の端子が設けられた底面)に対向配置された1対の端子電極間に突起部が設けられるので、電子部品を基板(外部基板)とハンダ接合する際に、電子部品が傾こうとしても、その突起部が基板と干渉するため、ハンダ実装時において、電子部品が傾かない状態で実装することができる。つまり、かかる突起部は、ハンダ実装時に電子部品を支持する役割を果たす。そして、かかる固着バランスの向上により固着強度の不均一性が抑制されるため、その電子部品の実装信頼性をも高めることができ、その結果、電子部品が搭載された電子デバイスの電気的な特性(高周波帯域での特性)や機能の劣化を防止し得る。なお、「電子デバイス」とは、基板に能動部品及び/又は受動部品が搭載されたもの、また、それらが適宜の形態でパッケージ化されたものを含むものであり、先述したとおり、電子部品パッケージや電子部品モジュールを包含する概念を示す。
また、突起部は、少なくとも1対の端子電極が配置された(電子部品の)面において、少なくとも1対の端子電極よりも厚い、又は、高く形成されたものであると好適である。このようにすれば、少なくとも1対の端子電極よりも、突起部が、外部基板に接し易くなるので、その部位でのハンダ接合によって、電子部品の位置決め固定が行われ易くなり、また、電子部品が傾こうとしたときに、突起部が基板とより干渉し易くなるので、電子部品が溶融したハンダ上で傾いた状態のまま固着されることが、より一層防止される。
さらに、電子部品の傾きを矯正する機能を有する突起部は、その機能を発現する観点から、少なくとも1対の端子電極間に設けられていれば、単数でも複数でもよく、例えば、少なくとも1対の端子電極間と交差する方向(例えば、直交又は略直交する方向:すなわち、電子部品が長手方向と短手方向を有しており、1対の端子電極が長手方向に沿って対向配置されているときの幅方向)に沿って、単数(1本)又は複数(個)配置されている構成が挙げられる。
ここで、上記従来の特許文献1に記載されたLGA構造を有するコンデンサ(キャパシタ)の場合、端子電極の直下に、コンデンサの機能を発現させるための機能層たる誘電体層が形成された構成が採用されている。かかる構成を有するコンデンサを外部基板と接合(例えば、圧着接合)する際に、端子電極にコンデンサの厚さ方向の荷重が印加され、よって、端子電極の直下に形成された誘電体層にもその荷重が印加されてしまい、これによって、誘電体層を損傷させてしまうというおそれがある。また、かかる荷重が、コンデンサの外周に集中する場合には、誘電体層の外周部位にクラック等の機械的な破壊が生じてしまい(殊に、誘電体層が薄膜の場合に顕著となり得る)、実装信頼性の低下を更に招くおそれがある。
これに対し、本発明において、特に、電子部品が、例えば薄膜チップコンデンサのように、その内部にコンデンサとしての機能を発現させる誘電体層といった機能層を有しており、また、突起部が複数設けられている場合、それらの突起部が、電子部品の幅方向(上記参照)に間隔をおいて、且つ、少なくとも1対の端子電極が配置された面の平面視においてその機能層たる誘電体層と重ならない領域に配置されていると好適である。ただし、「機能層」は誘電体層に限定されず、例えば、他の回路素子や配線構造も「機能層」に含まれる。このように構成すれば、突起部の直下に機能層が存在しない構成を生起することができるので、荷重集中し易い突起部に印加される荷重が、その突起部を介して機能層に印加され難くなるので、誘電体層等の破損や破壊を防止することができる。
また、突起部は、少なくとも1対の端子電極が配置された面において、電子部品の中央側の部位よりも、電子部品の外周側の部位が厚く形成されていれば、すなわち、突起部が、電子部品の外方に向かって厚く(高く)なるように形成されていれば、突起部に印加される電子部品の厚さ方向の荷重を、電子部品の外周側の領域(エリア)に集中させることができるので、電子部品の内部に形成された誘電体層、回路素子、配線構造といった機能層の損傷や機械的な破壊が一層回避され得る。
より具体的には、一例として、少なくとも1対の端子電極が、電子部品の長手方向に沿って対向するように配置されており、突起部が2つ設けられており、且つ、電子部品の幅方向に沿って対向するように設けるようにしてもよい。換言すれば、突起部は、少なくとも1対の端子電極が配置された面の平面視において、端子電極間を結ぶ長手方向と直交又は略直交する幅方向に設けられるようにしてもよい。
こうすることにより、電子部品を外部基板とハンダ接合する際に、電子部品が傾こうとしても、電子部品の外周側に設けられた厚い突起部が基板と接しやすくなる。このことから、電子部品がその幅方向に傾くことが有効に回避され、外部基板に対する電子部品の平行度をハンダ実装前後において確実に維持し易くなる。その結果、電子部品の更なる高密度実装化を実現することができ、また、電子部品の固着強度も均一化且つ向上されるので、電子部品の外部基板への実装信頼性を更に高めることができる。
さらに、複数の突起部が、具体的には少なくとも3つ以上であり、少なくとも1対の端子電極が配置された面において、電子部品の中央側に配置された突起部よりも、電子部品の外周側に配置された突起部が厚くなるように構成したり、又は、少なくとも1対の端子電極が配置された面の平面視において、電子部品の中央側に配置された突起部よりも、電子部品の外周側に設けられた突起部の面積が大きくなるように構成したりすれば、電子部品のより外周側に設けられた突起部により、電子部品の厚さ方向に印加される荷重を電子部品の外周側に集中させることができると同時に、基板の外周側に配置された突起部で吸収しきれなかった荷重を、他の突起部を介して端子電極間の適宜の領域(エリア)に分散させることができる。
またさらに、かかる電子部品は、その内部に形成された例えば誘電体層、回路素子、配線構造等の機能層を覆う保護層を有しており、少なくとも1対の端子電極は、例えば回路素子や配線構造に接続され、且つ、保護層を貫通して露出しており、突起部は、その少なくとも一部が、保護層の上に形成されていても有用である。これにより、ハンダ実装時において、電子部品の厚さ方向に荷重(電子部品に作用する外部からの力)が印加されても、その荷重は、端子電極よりも先に突起部で確実に受圧されるため、電子部品の内部の、誘電体層、回路素子、配線構造等の機能層に荷重が印加されることを更に一層有効に回避することができる。これにより、かかる機能層の損傷や機械的な破壊をより確実に抑止することができ、その結果、電子部品の実装信頼性を飛躍的に高めることができる。加えて、このような構成において、ハンダ実装時におけるハンダの表面張力によって電子部品が持ち上げられても、突起部は外部基板に接合され易いので、電子部品の傾きや位置ずれの発生を食い止めることができる。
また、本発明による電子デバイスは、本発明の電子部品を備えるものであり、すなわち、配線導体が形成された基板と、基板上に実装され、且つ、少なくとも1面に対向配置され、且つ、配線導体に接続された少なくとも1対の端子電極、及び、少なくとも1対の端子電極間に配置された突起部を有する電子部品とを備えるものである。
本発明の電子部品、及びそれを備える電子デバイスによれば、対向して配置される少なくとも1対の端子電極間に突起部が形成されているので、これにより、ハンダ実装時に生じ得る電子部品の傾きを矯正且つ防止でき、その結果、電子部品の更なる高密度実装化が可能となるとともに、電子部品の固着強度を向上させることができる。また、このように、電子部品の更なる高密度実装化や固着強度を高める等の作用効果を奏することができるので、その電子部品が搭載された電子デバイス(製品)の電気的な特性や機能を十分に高めることができる。さらに、ハンダ実装時における電子部品の内部に印加される荷重が分散されるので、電子部品の実装信頼性を十分に高めることができ、電子部品の実装における歩留まりを改善して生産性をも高めることが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。さらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。
(第1実施形態)
図1は、本発明による電子部品の好適な一実施形態であるコンデンサ1の構造を示す斜視図であり、図2は、図1に示すコンデンサ1の平面図である。図3は、図2のIII−III線に沿う断面図であり、図4は、図2のIV−IV線に沿う断面図である。
図1は、本発明による電子部品の好適な一実施形態であるコンデンサ1の構造を示す斜視図であり、図2は、図1に示すコンデンサ1の平面図である。図3は、図2のIII−III線に沿う断面図であり、図4は、図2のIV−IV線に沿う断面図である。
コンデンサ1(電子部品)は、コンデンサ1間の所定の部位で基板2(これは電子部品が形成される基板であり、本発明における「外部基板」とは異なる。)を切断(ダイシング)することによって個片化されたものである。また、コンデンサ1は、平面矩形状をなす基板2上に、下部電極3、誘電体層4、第1電極5a(接続導体)、第1電極5b(上部電極層)、第1保護層6(保護層)、第2電極7(電極層)、第2保護層8(保護層)、端子電極9a,9b、及び突起支持部10a,10bが、この順に積層されたものである。なお、端子電極9a,9bと突起支持部10a,10bとの積層順序は、特に制限されず、例えば突起支持部10a,10bが端子電極9a,9bの形成より先に形成されていてもよい。
基板2の材料としては、特に制限されず、金属基板、アルミナ等のセラミックス基板、ガラスセラミックス基板、ガラス基板、サファイア、MgO、SrTiO等の単結晶基板、SiやSiGe等の半導体基板等が挙げられ、化学的且つ熱的に安定であり、かつ、応力発生が少なく表面の平滑性を保持し易いものを用いることが好ましい。なお、基板2は必要に応じて適宜の厚さとすることができる。
下部電極3は、基板2の外周よりも内側の領域上に設けられており、例えば、Al、Ni、Ti、Cu、Au、Pt、Ag、Sn、Cr、Co、W、Pd、Mo、Ta、Ru、Nb等の単体金属、又は、これらを含む合金等の複合金属から形成されている。
誘電体層4は、下部電極3の上面,及び側壁面、さらに下部電極3の外方に位置する基板2上面の一部を覆うように形成された薄膜からなる。なお誘電体層4の端部は、基板2上面の端部まで形成されていても、端部に達しなくてもよい。また誘電体層4の膜の材料は特に制限されず、例えば、PbTiO3、Pb(Zr,Ti)O3(PZT)、PbNb2O3、Pb(Mg,Nb)O3(PMN)、BaTiO3、(Ba,Sr)TiO3(BST)、CaTiO3、ZrO2、HfO2、TiO2、Ta2O6、Bi4Ti4O12、SrBi2Ta2O9、Al2O3、Si3N4、SiO2等の高誘電体セラミック材料を用いることができる。
第1電極5aは、その端部が誘電体層4を介して下部電極3の上面を覆うように形成された薄膜である。このため、第1電極5aの中央部は、下部電極3と電気的に接続されることとなり、下部電極3と第1電極5aの中央部との間で電流が流れる構造となる。また、第1電極5aは、下部電極3同様、例えば、Ni、Cu、Au、Pt、Ag、Sn、Cr、Co、W、Pd、Mo、Ta、Ru、Nb等の単体金属、又は、これらを含む合金等の複合金属から形成されている。
第1電極5bは、誘電体層4の上面を覆うように形成された薄膜であり、誘電体層4の実装領域より内方に形成されている。このため、第1電極5bは、誘電体層4を介して下部電極3と電気的に絶縁されていることとなり、誘電体層4を介して、下部電極3と第1電極5bとの間で容量部を形成する構造となる。第1電極5bは、下部電極3、及び第1電極5a同様、例えば、Al、Ni、Cu、Au、Pt、Ag、Sn、Cr、Co、W、Pd、Mo、Ta、Ru、Nb等の単体金属、又は、これらを含む合金等の複合金属から形成されている。
また、第1電極5a,5b上に形成された第1保護層6は、第1電極5a,5bの角部のみならず、誘電体層4の上面角部及び側壁面を覆うように形成されており、その材質は特に制限されず、例えば、Al2O3、SiO2、SiN等の無機絶縁体、ポリイミド、エポキシ等の樹脂等の有機絶縁体を列挙することができる。
さらに第2電極7は、第1保護層6上に形成され、かつ、第1電極5a,5bを覆うように形成されており、第1電極5a,5b上に形成されたビア導体Va,Vaを介して電気的に接続されている。第2電極7は、下部電極3及び第1電極5a,5bと同様、例えば、Al、Ni、Cu、Au、Pt、Ag、Sn、Cr、Co、W、Pd、Mo、Ta、Ru、Nb等の単体金属、又は、これらを含む合金等の複合金属から形成されている。
そして、この第2電極7の上層として形成された第2保護層8は、第1保護層6の形成領域より内方に形成され、且つ、第2電極7の角部を覆うように形成されており、その材質は、第1保護層6と同様、特に制限されず、例えば、Al2O3、SiO2、SiN等の無機物、ポリイミド、エポキシ等の樹脂等の絶縁体を列挙することができる。
その上層として形成されている端子電極9a,9bは、コンデンサ1(又は基板2)の長手方向Lに沿って対向配置するように、短手側の両端部に設けられており、第2保護層8を貫通して形成された開口内に充填されたビア導体Vbと、第1保護層6を貫通して形成された開口内に充填されたビア導体Va、及び第1電極5を介して下部電極3に接続されている。これらのビア導体Va,Vb、及び、端子電極9a,9bの材料も特に制限されず、下部電極3、第1電極5a,5b、及び第2電極7と同様に、Al、Ni、Cu、Au、Pt、Ag、Sn、Cr、Co、W、Pd、Mo、Ta、Ru、Nb等の単体金属、又は、これらを含む合金等の複合金属が挙げられる。
突起支持部10a,10bは、端子電極9a,9b間であって、且つ、コンデンサ1(又は基板2)の長手方向Lに伸びる両端部の略中央に対向するように設けられており、コンデンサ1の幅方向Wに沿って切断した断面視において(図3)、第2保護層8の上面端部、側壁面、及び第1保護層6の側壁面を覆うように形成されている。換言すれば、突起支持部10a,10bは、第2の保護層8上、且つ、端子電極9a,9b間であって、平面視で端子電極9a,9bを結ぶ方向(長手方向L)と直交する方向(幅方向W)に形成されている。そして、突起支持部10a,10bは、第2保護層8の側壁面、及び第1保護層6の側壁面を覆うように形成されており、誘電体層4の上面まで延在されている。
また、通常、突起支持部10a,10bの厚みΔT1が、端子電極9a,9bの厚みΔT2より厚くなるように形成されている(すなわち、ΔT1>ΔT2の関係が成り立つ)おり、好ましくは、突起支持部10a,10bにおける厚みΔT1と端子電極9a,9bにおける厚みΔT2との厚み差(ΔT1−ΔT2)は、ハンダの表面張力によってコンデンサ1が持ち上げられる際に生じるコンデンサ1の移動距離に相当する。ハンダ実装時において、ハンダが溶解する温度に達すると、その表面張力によって端子電極9a,9bの表面でハンダが球状になり、コンデンサ1が持ち上げられることに起因する。なお、図3において、突起支持部10a,10bの厚みΔT1は、第2保護層8の上面から突起支持部10a,10bの上面までの厚みを示し、端子電極9a,9bの厚みΔT2は、第2保護層8の上面から端子電極9a,9bの上面までの厚みを示している。
突起支持部10a,10bの材質は、端子電極9a,9b間が短絡しない材質であれば、特に制限されないが、微細構造によるパターニングの実現、及び突起支持部10a,10bにおける厚膜形成の容易さを確保する観点から、ポリイミド、エポキシ等の樹脂等の絶縁体であることが好ましい。
以上、詳述したように、突起支持部10a,10bは、端子電極9a,9b間であって、平面視で端子電極9a,9bを結ぶ方向(長手方向L)と直交する方向(幅方向W)に設けることとした。これにより、ハンダ実装時、特にハンダ溶融時に、電子部品が傾こうとしても、その突起支持部10a,10bが外部基板と接触する。その結果、コンデンサ1が幅方向Wに傾くことが回避され、外部基板に対するコンデンサ1の平行度をハンダ実装前後において維持することができる。この結果、コンデンサ1の更なる高密度実装化を実現することができる。また、コンデンサ1の固着強度も均一になるので、コンデンサ1の実装信頼性を向上することができる。
さらに、突起支持部10a,10bの厚みは、端子電極9a,9bの厚みより厚く設けることとした。換言すれば、基板2の表面(コンデンサ形成側の表面)から突起支持部10a,10bの基板2とは逆側の表面までの距離は、基板2の表面(コンデンサ形成側の表面)から端子電極9a,9bの基板2とは逆側の表面までの距離よりも長くなるように形成した。このため、ハンダ実装時において、ハンダが溶解する温度に達すると、その表面張力によって端子電極9a,9bの表面でハンダが球状になり、コンデンサ1が持ち上げられるが、突起支持部10a,10bの厚みΔT1が、端子電極9a,9bの厚みΔT2より厚くなるように形成すれば、コンデンサ1が持ち上げられても、突起支持部10a,10bが外部基板と接合しているので、コンデンサ1の傾きや位置ずれの発生を食い止めることができる。また、ハンダ実装時において、端子電極9a,9bより先に突起支持部10a,10bにコンデンサ1(又は基板2)の厚さ方向の荷重(コンデンサ1に作用する外部からの力)がかかるため、端子電極9a,9bの真下に誘電体層4が形成されていても、誘電体層4にかかる荷重を回避することができる。これにより、誘電体層4の損傷や機械的な破壊を回避することができ、その結果、コンデンサ1の実装信頼性を十分に高めることができる。
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1)
まず、複数のコンデンサ1を有するワークボード(集合基板)を以下の手順で形成した。
まず、複数のコンデンサ1を有するワークボード(集合基板)を以下の手順で形成した。
まず、平面矩形状をなす基板2上に、下部電極3、誘電体層4、第1電極5a、第1電極5b、第1保護層6、第2電極7、第2保護層8、及び端子電極9a,9bを、この順に積層する。端子電極9a,9bの厚みΔT2は、0.1〜10μmであった。
次に、第2保護層8上に、突起支持部10a,10bの前駆体であるネガ型の感光性ポリイミド樹脂を塗布し、ΔT1が1〜100μmとなるようにスピンコーティングを実施した。
そして、ベーク炉の温度が100℃、ベーク処理が5分間という条件下でベーク処理を行い、第2保護層8と突起支持部10a,10bの前駆体であるネガ型の感光性ポリイミド樹脂との密着を行った。
その後、フォトリソグラフィの露光量およびフォーカス等の条件を調整し、第2保護層8の長手方向の両端部上に突起支持部10a,10bが形成されるように作成されたフォトマスクを用いて露光処理を実施した。
そして、ベーク炉の温度が115℃、ベーク処理が3分間という条件下で再びベーク処理を行った後、アルカリ系の現像液を用いて、突起支持部10a,10bの前駆体であるネガ型の感光性ポリイミド樹脂を現像することにより、ネガ型の感光性ポリイミド樹脂を突起支持部10a,10bの形状にパターニングした。
その後、硬化温度が300〜400℃、硬化時間が1時間という条件下でネガ型の感光性ポリイミド樹脂を硬化し、突起支持部10a,10bを形成した。
その後、ダイシングマシン、スライサー、又はレーザ加工装置を用いて、ワークボードを所定のサイズに切断し、コンデンサ1を得た。
実施例1においては、上記の手順を用いて、コンデンサ1A(1.0mm×1.0mm,厚み0.5mm),コンデンサ1B(0.6mm×0.6mm,厚み0.3mm),コンデンサ1C(0.4mm×0.4mm,厚み0.2mm)、の各コンデンサを得た。
(比較例)
突起支持部10a,10bを形成しないこと以外は、実施例1と同様に操作して、比較例のコンデンサを得た。
突起支持部10a,10bを形成しないこと以外は、実施例1と同様に操作して、比較例のコンデンサを得た。
<リフロー処理試験>
次に、上記のようにして得られた実施例1並びに比較例のコンデンサについて、以下に示す手順を用いて、リフロー処理試験を実施した。試験結果を図5に示す。
次に、上記のようにして得られた実施例1並びに比較例のコンデンサについて、以下に示す手順を用いて、リフロー処理試験を実施した。試験結果を図5に示す。
まず、外部基板の電極ランドに厚み80μmのスクリーンを用いてクリーム状のハンダを印刷した。その後、マウンタ装置を用いて、実施例1のコンデンサ1A〜1C及び比較例のコンデンサをそれぞれハンダ上に載置した。そして、リフロー炉の最大温度勾配が約260℃という条件下でリフロー処理を実施し、実施例1の各コンデンサ1A〜1C、及び比較例のコンデンサを外部基板に実装し、そのときの各コンデンサの傾きを測定した。
比較例のコンデンサによれば、外部基板に対する傾きは3°以上、最大の傾きは10°以上であり、3°以上の傾きを有するコンデンサの発生率は10%であることが確認された。これに対し、実施例1の各コンデンサ1A〜1Cによれば、外部基板に対する傾きは、3°以下と非常に小さく、ハンダが融解することによって生じていたコンデンサの傾きを大幅に軽減できることが確認された。
<荷重試験>
次に、上記のようにして得られた実施例1並びに比較例のコンデンサについて、以下に示す手順を用いて、荷重試験を実施した。試験結果を図5に示す。
次に、上記のようにして得られた実施例1並びに比較例のコンデンサについて、以下に示す手順を用いて、荷重試験を実施した。試験結果を図5に示す。
まず、端子電極が下向きになるように、実施例1並びに比較例のコンデンサを平らな面に載置した。そして、端子電極を有する面に対する反対の面から各コンデンサに10Nの荷重を印加し、そのときの各コンデンサが有する電気抵抗の変化を参照することにより、各誘電体層の損傷を確認した。
比較例のコンデンサによれば、電気抵抗の変化が生じ、特に、荷重試験の対象となった比較例のコンデンサ10個のうち、2個のコンデンサにショート不良が生じたことが確認された。これに対し、実施例1の各コンデンサ1A〜1Cによれば、電気抵抗の変化が生じることはなく、各誘電体層には損傷が生じていないことが確認された。
(第2実施形態)
図6は、本発明によるコンデンサ100の第2実施形態の構造を示す断面図である。コンデンサ100は、図示の如く、突起支持部10c,10dの上面が、コンデンサ100(又は基板2)の内方から外方に向かって傾斜を有するように形成され、且つ、突起支持部10c,10dは、第2保護層8及び第1保護層6の側壁面を覆うように延在しないこと以外は、上述した第1実施形態のコンデンサ1と同様に構成されたものである。
図6は、本発明によるコンデンサ100の第2実施形態の構造を示す断面図である。コンデンサ100は、図示の如く、突起支持部10c,10dの上面が、コンデンサ100(又は基板2)の内方から外方に向かって傾斜を有するように形成され、且つ、突起支持部10c,10dは、第2保護層8及び第1保護層6の側壁面を覆うように延在しないこと以外は、上述した第1実施形態のコンデンサ1と同様に構成されたものである。
コンデンサ100を幅方向に沿って切断した断面視において(図6)、第2保護層8から突起支持部10c,10dの上面までの厚みは、コンデンサ100の中心側の厚みΔT3に比して、コンデンサ100の外周側の厚みΔT4が厚く形成されている。また、第1実施形態と同様に、突起支持部10c,10dは、端子電極9a,9b間であって、平面視で端子電極9a,9bを結ぶ方向(長手方向L)と直交する方向(幅方向W)に形成されている。
(実施例2)
突起支持部10c,10dは、突起支持部10c,10dの前駆体であるネガ型の感光性ポリイミド樹脂の露光光量を制御することで形成された。すなわち、突起支持部10c,10dの形状は、突起支持部10c,10dの前駆体であるネガ型の感光性ポリイミド樹脂を露光する際に、段階的な明暗差をつけたフォトマスクを用いて、露光・現像を行った。このようにして形成された実施例2のコンデンサを用いても、実施例1と同様の結果を得ることが確認された。
突起支持部10c,10dは、突起支持部10c,10dの前駆体であるネガ型の感光性ポリイミド樹脂の露光光量を制御することで形成された。すなわち、突起支持部10c,10dの形状は、突起支持部10c,10dの前駆体であるネガ型の感光性ポリイミド樹脂を露光する際に、段階的な明暗差をつけたフォトマスクを用いて、露光・現像を行った。このようにして形成された実施例2のコンデンサを用いても、実施例1と同様の結果を得ることが確認された。
このような突起支持部10c,10dを用いても、第1実施形態と同様の作用効果が奏される。しかも、本実施形態による突起支持部10c,10dは、コンデンサ100の中心側の厚みΔT3に比して、コンデンサ100の外周側の厚みΔT4を厚く設けたため、コンデンサ100の長手方向Lの外周側に、厚さ方向の荷重がかかるよう形成される。このため、端子電極9a,9bの真下に誘電体層4が形成されていても、誘電体層4が容量として機能する第1電極5bの領域への荷重を回避することができる。これにより、誘電体層4の損傷や機械的な破壊を防止することができ、その結果、コンデンサ100の実装信頼性を十分に高めることができる。
(第3実施形態)
図7は、本発明によるコンデンサ200の第3実施形態の構造を示す平面図であり、図8は図7のVIII−VIII線に沿う断面図である。コンデンサ200は、図示の如く、突起支持部10e,10f,10g,10h,10iが、端子電極9a,9b間であって、且つ、コンデンサ200の長手方向に沿った中心線に対して非対称となるように形成されたこと、及び、突起支持部10e,10f,10g,10h,10iの形状以外は、上述した第1実施形態のコンデンサ1と同様に構成されたものである。
図7は、本発明によるコンデンサ200の第3実施形態の構造を示す平面図であり、図8は図7のVIII−VIII線に沿う断面図である。コンデンサ200は、図示の如く、突起支持部10e,10f,10g,10h,10iが、端子電極9a,9b間であって、且つ、コンデンサ200の長手方向に沿った中心線に対して非対称となるように形成されたこと、及び、突起支持部10e,10f,10g,10h,10iの形状以外は、上述した第1実施形態のコンデンサ1と同様に構成されたものである。
複数形成された突起支持部10e,10f,10g,10h,10iのうち、コンデンサ200の外周に形成された突起支持部10e,10iは、その他の突起支持部10f,10g,10hの断面積に比して大きな断面積となるように形成されることが好ましい。
また、突起支持部10gは、コンデンサ200の中心点に形成されることが好ましく、その他の突起支持部10e,10f,10h,10iは、端子電極9a,9b間であって、且つ、厚さ方向の荷重をコンデンサ200に印加した際に該荷重が分散するように配置されることが好ましい。さらに、突起支持部10gの断面積に比して、突起支持部10f,10hの断面積は約2倍に、突起支持部10e,10iの断面積は約4倍になるように形成されることが好ましい。そして、突起支持部10gの厚みは、端子電極9a,9bの厚みと同等又は厚く形成されている。
突起支持部10e〜10iは、平面視で略円状、又は略楕円状を有する。突起支持部10e〜10iに丸み付け(面取り)を行うことにより、外力による変形防止のためにコンデンサ200を樹脂でモールド(封止)する際に、樹脂を流し込み易くすることができる。
(実施例3)
実施例3の突起支持部10e〜10iは、ネガ型の感光性ポリイミド樹脂への露光と現像時間とを調整することにより形成される。突起支持部10e〜10iの前駆体であるネガ型の感光性ポリイミド樹脂を用いると、露光部分のレジストパターンが残るが、残る部分の面積が小さくなるように形成する。このような場合に現像時間を長く設定すると、残った部分は現像液に溶解し、残った部分の厚みは、露光前に塗布したネガ型の感光性ポリイミド樹脂の厚みに比して薄くなる。このように露光と現像時間とを調整して、実施例3の突起支持部10e〜10iを形成した。そして、このように形成された実施例3のコンデンサを用いても、実施例1と同様の結果を得ることが確認された。
実施例3の突起支持部10e〜10iは、ネガ型の感光性ポリイミド樹脂への露光と現像時間とを調整することにより形成される。突起支持部10e〜10iの前駆体であるネガ型の感光性ポリイミド樹脂を用いると、露光部分のレジストパターンが残るが、残る部分の面積が小さくなるように形成する。このような場合に現像時間を長く設定すると、残った部分は現像液に溶解し、残った部分の厚みは、露光前に塗布したネガ型の感光性ポリイミド樹脂の厚みに比して薄くなる。このように露光と現像時間とを調整して、実施例3の突起支持部10e〜10iを形成した。そして、このように形成された実施例3のコンデンサを用いても、実施例1と同様の結果を得ることが確認された。
このような突起支持部10e〜10iを用いても、第1実施形態と同様の作用効果が奏される。しかも、本実施形態による突起支持部10e〜10iは、端子電極9a,9b間に複数設けたため、コンデンサ200の幅方向に発生する荷重を確実に吸収し、且つ、厚さ方向の荷重を分散することができる。加えて、コンデンサ100の外周側に、他の突起支持部と比して断面積の大きな突起支持部を設けたので、誘電体層4の損傷や機械的な破壊を確実に防止することができ、その結果、コンデンサ1の実装信頼性を十分に高めることができる。
なお、上述したとおり、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限度において様々な変形が可能である。例えば、本発明における突起支持部10a〜10dの形状は、角部を有していることを前提として説明したが、樹脂を流し込み易くするために、丸み付け(面取り)を行ってもよい。また、本発明における突起支持部10e〜10iのそれぞれは、コンデンサ200の外周側に形成された厚みが、コンデンサ200の中央側に形成された厚みよりも厚く形成されていてもよい。さらに、電子部品はコンデンサに限られず、インダクタ、サーミスタ、抵抗等の受動部品,ICチップ等の能動部品を用いてもよい。加えて、図示を省略するが、コンデンサ1を適宜の外部基板にハンダ接合等により実装(搭載)したものが、本発明による電子デバイスである。
以上説明したとおり、本発明の電子部品によれば、外部基板へのハンダ実装時に生じ得る電子部品の傾きを矯正且つ防止でき、その結果、電子部品の更なる高密度実装化が可能となるとともに、電子部品の固着強度を向上させることができ、且つ、その電子部品の実装信頼性を十分に高めることができるので、電子部品を内蔵する機器、装置、システム、各種デバイス等、特に小型化及び高性能化が要求されるもの、並びにそれらの生産、製造等に広く且つ有効に利用することができる。
1,100,200…コンデンサ(電子部品)、2…基板、3…下部電極(回路素子,機能層)、4…誘電体層(回路素子,機能層)、5a…第1電極(回路素子,機能層)、5b…第1電極(回路素子,機能層)、6…第1保護層(保護層)、7…第2電極(回路素子,機能層)、8…第2保護層(保護層)、9a,9b…端子電極、10a〜10i…突起支持部(突起部)、Va,Vb…ビア導体。
Claims (10)
- 基板上に形成され、且つ、1面に対向配置された少なくとも1対の端子電極と、
前記少なくとも1対の端子電極間に配置された突起部と、
を備える電子部品。 - 前記突起部は、前記少なくとも1対の端子電極が配置された面において、前記少なくとも1対の端子電極よりも厚い、又は、高く形成されたものである、
請求項1記載の電子部品。 - 前記突出部を複数有する、
請求項1又は2記載の電子部品。 - 前記突起部は、前記少なくとも1対の端子電極と交差する方向に沿って設けられている、
請求項1乃至3のいずれか1項記載の電子部品。 - 前記電子部品が内部に機能層を有しており、
前記突起部は、前記少なくとも1対の端子電極が配置された面の平面視において前記機能層と重ならない領域に配置されている、
請求項1乃至4のいずれか1項記載の電子部品。 - 前記突起部は、前記少なくとも1対の端子電極が配置された面において、当該電子部品の中央側の部位よりも、当該電子部品の外周側の部位が厚く形成されたものである
請求項1乃至5のいずれか1項記載の電子部品。 - 前記複数の突起部は、前記少なくとも1対の端子電極が配置された面において、当該電子部品の中央側に配置された突起部よりも、当該電子部品の外周側に配置された突起部が厚く形成されたものである、
請求項3乃至6のいずれか1項記載の電子部品。 - 前記複数の突起部は、前記少なくとも1対の端子電極が配置された面の平面視において、当該電子部品の中央側に配置された突起部よりも、当該電子部品の外周側に配置された突起部の面積が大きく形成されたものである、
請求項3乃至7のいずれか1項記載の電子部品。 - 前記電子部品は、保護層を有しており、
前記少なくとも1対の端子電極は、前記保護層を貫通して露出しており、
前記突起部は、該突起部の少なくとも一部が、前記保護層の上に形成されている、
請求項1乃至5のいずれか1項記載の電子部品。 - 配線導体が形成された基板と、
前記基板上に実装され、且つ、少なくとも1面に対向配置され、且つ、前記配線導体に接続された少なくとも1対の端子電極、及び、前記少なくとも1対の端子電極間に配置された突起部を有する電子部品と、
を備える電子デバイス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010149990A JP2012015299A (ja) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 電子部品及び電子デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010149990A JP2012015299A (ja) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 電子部品及び電子デバイス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2012015299A true JP2012015299A (ja) | 2012-01-19 |
Family
ID=45601380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010149990A Withdrawn JP2012015299A (ja) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 電子部品及び電子デバイス |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2012015299A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022239711A1 (ja) * | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 株式会社村田製作所 | 半導体装置及びモジュール |
WO2022239718A1 (ja) * | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 株式会社村田製作所 | 半導体装置及びモジュール |
-
2010
- 2010-06-30 JP JP2010149990A patent/JP2012015299A/ja not_active Withdrawn
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WO2022239711A1 (ja) * | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 株式会社村田製作所 | 半導体装置及びモジュール |
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