JP2012134286A - Electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電子部品に関し、特に外部端子付きの電子部品であって、たとえば、コンデンサ等の電子部品に関する。 The present invention relates to an electronic component, and more particularly to an electronic component with an external terminal, for example, an electronic component such as a capacitor.
一般に、例えば、図8および図9に示すような外部端子付き積層セラミックコンデンサ1aおよび1bは、積層されたセラミック素体2の外部電極3aおよび3bに、リード線やリードフレーム等の外部端子4aおよび4bをはんだによって接合することにより形成される。
In general, for example, multilayer
これらの外部端子付き積層セラミックコンデンサでは、図10に示すように、内部電極5aおよび5bを含むセラミック素子の外部電極3aおよび3bの表面には下地としてSnめっき6aおよび6bが施され、下地にNiめっき7aおよび7bが施されている(例えば、特許文献1を参照)。
In these monolithic ceramic capacitors with external terminals, as shown in FIG. 10, Sn plating 6a and 6b is applied to the surface of the
しかしながら、上記のような外部電極上にめっきが施されている電子部品においては、外部電極の表面に偏析しているガラス層の厚みが厚いと、めっきが外部電極に付きにくいという問題がある。そのため、外部電極上に、めっきが施されているセラミック電子部品においては、めっき付きが低下しないように、外部電極中のガラスフリットの量を少なくすることにより、外部電極の表面におけるガラスの偏析を少なくする必要がある。 However, in the electronic component in which plating is performed on the external electrode as described above, there is a problem that if the glass layer segregated on the surface of the external electrode is thick, the plating is difficult to adhere to the external electrode. Therefore, in ceramic electronic parts plated on the external electrode, the segregation of the glass on the surface of the external electrode is reduced by reducing the amount of glass frit in the external electrode so that the plating does not decrease. There is a need to reduce it.
ガラスフリットの量を少なくした場合、外部電極の表面のガラスの偏析を少なくすることができ、めっきは付きやすくなる。しかしながら、図11に示すように、焼結の際に外部電極内部のポアが増えたり、外部電極とセラミック素体との界面ではセラミック素体にガラスが吸収され、界面付近のガラスが不足したりする。その結果、外部電極とセラミック素体との界面において十分な接合が得られずに外部電極とセラミック素体との密着強度が低下するといった問題が生じる。 When the amount of the glass frit is reduced, the segregation of the glass on the surface of the external electrode can be reduced, and plating is easily applied. However, as shown in FIG. 11, pores inside the external electrode increase during sintering, or the glass is absorbed by the ceramic body at the interface between the external electrode and the ceramic body, and the glass near the interface is insufficient. To do. As a result, there is a problem that sufficient bonding cannot be obtained at the interface between the external electrode and the ceramic body, and the adhesion strength between the external electrode and the ceramic body is reduced.
また、その後のめっき工程において、めっき液が外部電極のポアを伝ってセラミック素体に達し、内部電極とセラミック素体との層間密着性を弱めるといった不具合が増える傾向があり、結果、積層セラミックコンデンサの信頼性を低下させるという問題が生じる。 Further, in the subsequent plating process, the plating solution tends to reach the ceramic body through the pores of the external electrode, and there is a tendency to increase defects such as weakening the interlayer adhesion between the internal electrode and the ceramic body. There arises a problem of lowering the reliability.
この発明の主たる目的は、電子部品素体と外部電極との密着性が向上した電子部品を提供することである。 A main object of the present invention is to provide an electronic component having improved adhesion between the electronic component element body and the external electrode.
この発明にかかる電子部品は、電子部品素体と、電子部品素体の表面に形成される外部電極と、接合部および接合部から所定の方向に延ばされる延長部を有する外部端子と、外部電極および接合部を接合するはんだとを備える電子部品であって、外部電極は、外部端子の接合部とはんだを介して接合されており、外部電極の表面は、はんだが付着する部分と、はんだが付着しない部分とを有しており、外部電極の表面におけるはんだが付着しない部分(以下、非はんだ付着部と呼ぶ)において、ガラスが存在しており、はんだが付着する部分(以下、はんだ付着部と呼ぶ)においては、ガラス量がはんだが付着しない部分よりも少ないことを特徴とする電子部品である。
また、この発明にかかる電子部品では、外部電極が、卑金属から成ることが好ましい。
さらに、この発明にかかる電子部品は、外部電極の表面におけるはんだが付着しない部分(非はんだ付着部)のガラスは、金属表面のカバー率が90%以上の層を形成していることが好ましい。
An electronic component according to the present invention includes an electronic component element body, an external electrode formed on the surface of the electronic component element body, an external terminal having an extended portion that extends in a predetermined direction from the bonded portion, and the external electrode. The external electrode is joined to the joint portion of the external terminal via the solder, and the surface of the external electrode has a portion to which the solder adheres and the solder In the portion where the solder does not adhere to the surface of the external electrode (hereinafter referred to as a non-solder attachment portion), the glass is present and the solder adheres (hereinafter referred to as the solder attachment portion). The electronic component is characterized in that the amount of glass is smaller than that of the portion where the solder does not adhere.
In the electronic component according to the present invention, the external electrode is preferably made of a base metal.
Furthermore, in the electronic component according to the present invention, it is preferable that the glass on the portion where the solder does not adhere on the surface of the external electrode (non-solder attachment portion) has a layer having a metal surface coverage of 90% or more.
この発明にかかる電子部品によれば、外部電極の表面に対してめっき層を形成しないので、めっき付着性および耐めっき性を意識することなく外部電極ペースト中のガラスフリットの量を、電子部品素体との密着性や外部電極内部のポアを抑制するのに十分な量まで増やすことができる。従って、電子部品素体と外部電極との密着性を向上させることができる。また、外部電極と外部端子とをはんだを介して接合したとき、その外部電極の表面における非はんだ付着部において、ガラスが存在しているので、外部電極の耐酸化性を最適化することができる。
また、この発明にかかる電子部品では、外部電極に卑金属を用いるので、安価に外部電極を形成することができ、内部電極がNiなどの卑金属の場合に合金化しやすいため、内部電極との接続が容易とすることができる。
また、この発明にかかる電子部品では、外部電極の表面における非はんだ付着部のガラスが金属表面のカバー率が90%以上の層を形成しているので、外部電極の耐酸化性をより向上させることができることから、信頼性の高い電子部品を提供することができる。
According to the electronic component according to the present invention, since the plating layer is not formed on the surface of the external electrode, the amount of the glass frit in the external electrode paste is reduced without being aware of the plating adhesion and the plating resistance. It can be increased to an amount sufficient to suppress adhesion to the body and pores inside the external electrode. Therefore, the adhesion between the electronic component body and the external electrode can be improved. In addition, when the external electrode and the external terminal are joined via solder, glass is present at the non-solder adhesion portion on the surface of the external electrode, so that the oxidation resistance of the external electrode can be optimized. .
Further, in the electronic component according to the present invention, since the base metal is used for the external electrode, the external electrode can be formed at a low cost, and when the internal electrode is a base metal such as Ni, it is easy to be alloyed. Can be easy.
Moreover, in the electronic component according to the present invention, since the glass of the non-solder-attached portion on the surface of the external electrode forms a layer having a metal surface coverage of 90% or more, the oxidation resistance of the external electrode is further improved. Therefore, a highly reliable electronic component can be provided.
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。 The above-described object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments for carrying out the invention with reference to the drawings.
本発明にかかるセラミック電子部品の一実施形態について説明する。図1は、電子部品素体であるセラミック素体と外部電極とにより構成されたセラミック電子部品の外観の一例である概略斜視図を示し、図2は、図1に示されるセラミック電子部品のA−A線における断面を示す断面図解図を示す。 An embodiment of a ceramic electronic component according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of the appearance of a ceramic electronic component constituted by a ceramic element body that is an electronic component element body and external electrodes, and FIG. 2 is an A of the ceramic electronic component shown in FIG. The cross-section solution figure which shows the cross section in the -A line | wire is shown.
この実施形態にかかる外部端子付き電子部品10は、電子部品素体であるセラミック素体12(積層体)と、セラミック素体12の表面に形成される外部電極14aおよび14bと、外部電極14aおよび14bと接合される外部端子16aおよび16bと、外部電極14aおよび14bと外部端子16aおよび16bとをそれぞれ接合するための端子接合用はんだ18とから構成される。
The electronic component with
この実施形態にかかる外部端子付き電子部品10に用いられるセラミック素体12は、複数の積層されたセラミック層20aおよび20bから構成される。そして、セラミック素体12は、直方体状に形成され、長さ方向および幅方向に沿って延びる第1主面22aおよび第2主面22bと、長さ方向および高さ方向に沿って延びる第1側面24aおよび第2側面24bと、幅方向および高さ方向に沿って延びる第1端面26aおよび第2端面26bとを有する。なお、セラミック素体12は、角部30および稜部32に丸みがつけられていることが好ましい。
The
セラミック層20aおよび20bの材料には、例えば、BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、CaZrO3などの主成分からなる誘電体セラミックを用いることができる。また、これらの主成分に、Mn化合物、Mg化合物、Si化合物、Co化合物、Ni化合物、希土類化合物などの副成分を添加したものを用いてもよい。その他、PZT系セラミックなどの圧電体セラミック、スピネル系セラミックなどの半導体セラミックなどを用いることもできる。
As a material of the
なお、この実施形態にかかるセラミック素体12については、誘電体セラミックを用いるので、コンデンサとして機能する。
The
セラミック素体12は、複数のセラミック層20aおよび20bに挟まれるように複数の内部電極28aおよび28bを有する。内部電極28aおよび28bの材料には、例えば、Ni、Cu、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Auなどを用いることができる。焼成後の内部電極28aおよび28bの厚みは、0.3〜2.0μmであることが好ましい。また、焼成後のセラミック層20aおよび20bの厚みは、0.5〜10μmであることが好ましい。
The
内部電極28aは、対向部34aと引出し部36aとを有する。対向部34aは、内部電極28bと対向する。引出し部36aは、対向部34aからセラミック素体12の第1端面26aに引出される。そして、内部電極28aの引出し部36aの端部がセラミック素体12の第1端面26aに延びて露出するように形成される。
The
また、内部電極28bは、内部電極28aと同様に、内部電極28aと対向する対向部34bと、対向部34bからセラミック素体12の第2端面26bに引出された引出し部36bとを有する。内部電極28bの引出し部36bの端部がセラミック素体12の第2端面26bに延びて露出するように形成される。
Similarly to the
セラミック素体12の第1端面26aには、外部電極14aが内部電極28aに電気的に接続され、第1端面26a及び内部電極28aを覆うように形成される。同様に、セラミック素体12の第2端面26bには、外部電極14bが内部電極28bに電気的に接続され、第2端面26b及び内部電極28bを覆うように形成される。
The
外部電極14aおよび14bの材料には、例えば、Cu、Ni、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Au等を用いることができる。このうち、例えば、Cu、Ni等の卑金属を用いることが好ましい。外部電極14aおよび14bの厚みは、10〜80μmであることが好ましい。
For example, Cu, Ni, Ag, Pd, Ag-Pd alloy, Au, or the like can be used as the material of the
外部電極14aは、外部端子16aと端子接合用はんだ18を介して電気的に接続されており、外部電極14aにおいて、端子接合用はんだ18が付着しない非はんだ付着部にガラス層38aが形成されている。その際、外部端子16aが接続される部分以外の外部電極14aの表面は、ガラス層38aによってほぼ覆われていることが好ましい。外部電極14aの端面(接合面)において、外部端子16aが接続される部分は、サンドブラスト等で機械的にガラス層38aを除去することではんだ付着部40aが形成されている。
The
また、外部電極14bは、外部端子16bと端子接合用はんだ18を介して電気的に接続されており、外部電極14bにおいて、端子接合用はんだ18が付着しない非はんだ付着部にもガラス層38bが形成されている。その際、外部端子16bが接続される部分以外の外部電極14bの表面は、ガラス層38bによってほぼ覆われていることが好ましい。外部電極14bの端面(接合面)において、外部端子16bが接続される部分も、サンドブラスト等で機械的にガラス層38bを除去することではんだ付着部40bが形成されている。
Further, the
ガラス層38aおよび38bの厚みは、0.1〜5μmであることが好ましい。
ガラスの種類は、例えば、B−Si系ガラスが挙げられる。より詳細には、B−Si−Bi系、B−Si−アルカリ金属系、B−Siアルカリ金属−(Ti,Zr)系、B−Si−アルカリ土類金属系、B−Si−アルカリ金属−アルカリ土類金属系、B−Si−Zn−アルカリ金属系、B−Si−Zn−アルカリ土類金属系、等が挙げられる。ガラスの量は、外部電極の全固形分の40〜60体積%であることが好ましい。
The glass layers 38a and 38b preferably have a thickness of 0.1 to 5 μm.
As for the kind of glass, B-Si type glass is mentioned, for example. More specifically, B-Si-Bi system, B-Si-alkali metal system, B-Si alkali metal- (Ti, Zr) system, B-Si-alkaline earth metal system, B-Si-alkali metal- Alkaline earth metal, B—Si—Zn—alkali metal, B—Si—Zn—alkaline earth metal, and the like can be given. The amount of glass is preferably 40 to 60% by volume of the total solid content of the external electrode.
ガラス層38aおよび38bははんだ濡れ性が非常に悪く、そのままでは端子接合用はんだ18を弾いて外部端子が接合できない。従って、上述したように、外部電極14aおよび14bの端面側の一部において、図3に示すように、サンドブラスト等で機械的にガラス層38aおよび38bが除去される。サンドブラストによりガラス層38aおよび38bを除去する場合、アルミナやジルコニアのような角ばった砥粒で削るのではなく、球形のガラスビーズ等で削られる。そうすることで、外部電極14aおよび14bに用いられる金属(例えば、Cu)に対する損傷を少なくすることができる。
The glass layers 38a and 38b have very poor solder wettability, and as such, the
なお、ガラス層38aおよび38bは、外部電極14aおよび14bにおいて、はんだ付着部40aおよび40bを除く範囲であれば、連続的に形成されていても良いし、小さな島状に形成されていない部分が点在していてもよい。従って、必ずしも外部電極14aおよび14bの露出した表面全体を覆う必要はない。また、端子接合用はんだ18をはじかなければ、第1主面22a上に形成された外部電極14aおよび第2主面22b上に形成された外部電極14bに、端子接合用はんだ18が部分的に濡れ上がってしまい、外観上および応力集中によるクラック発生等の問題がある。なお、外部電極14aおよび14bの耐酸化性を確保する場合は、外部電極14aおよび14bの金属表面のガラスのカバー率は90%以上であることが望ましい。
以上のように、本実施形態にかかる外部端子付き電子部品10における外部電極14aおよび14b上において、めっき層は形成されていない。
Note that the glass layers 38a and 38b may be formed continuously in the
As described above, the plating layer is not formed on the
ここで、ガラスのカバー率の算出方法は、以下のとおりである。
まず、電子部品の高さ方向の1/2程度で、主面に沿って電子部品を切断し、側面上の外部電極(4ヵ所)の状態をSEMで観察し、セラミック素体の端面から外部電極の先端まで形成されるガラス層の長さL1と、セラミック素体の端面から外部電極の先端までの外部電極14a,14bの長さL2を測定する。その後、下記の数式1においてガラス層による外部電極14a,14bのそれぞれの被覆率(%)を求める。
Here, the calculation method of the glass coverage is as follows.
First, cut the electronic component along the main surface at about 1/2 the height direction of the electronic component, observe the state of the external electrodes (4 locations) on the side surface with SEM, and externally from the end surface of the ceramic body The length L1 of the glass layer formed to the tip of the electrode and the length L2 of the
[数1]
被覆率(%)=(ガラス層合計長さL1/外部電極長さL2)×100
[Equation 1]
Coverage (%) = (total length L1 / external electrode length L2) × 100
次に、電子部品の幅方向の1/2程度で、側面に沿って電子部品を切断し、側面上の外部電極(4ヵ所)の状態をSEMで観察し、セラミック素体の端面から外部電極の先端まで形成されるガラス層の長さL1と、セラミック素体の端面から外部電極の先端までの外部電極14a,14bの長さL2を測定する。その後、下記の数式2においてガラス層による外部電極14a,14bのそれぞれの被覆率(%)を求める。
Next, the electronic component is cut along the side surface at about 1/2 of the width direction of the electronic component, and the state of the external electrodes (four locations) on the side surface is observed with an SEM. The length L1 of the glass layer formed up to the tip of the electrode and the length L2 of the
[数2]
被覆率(%)=(ガラス層合計長さL1/外部電極長さL2)×100
[Equation 2]
Coverage (%) = (total length L1 / external electrode length L2) × 100
上記の測定結果から、8ヵ所の被覆率(%)の平均値を求め、その平均値をカバー率とする。 From the above measurement results, the average value of the coverage (%) at 8 locations is obtained, and the average value is taken as the coverage.
外部端子16aおよび16bは、外部端子付き電子部品10を基板に実装するために設けられる。外部端子16aおよび16bには、例えば、板状のリードフレームが用いられる。外部端子16aおよび16bは、略L字状に形成されている。外部端子16aは、外部電極14aに接合される接合部42aと図示しない実装基板に実装される延長部44aにより構成される。外部端子16bは、外部電極14bに接合される接合部42bと図示しない実装基板に実装される延長部44bにより構成される。
The
また、外部端子16aおよび16bは、母材46と母材46の表面に形成された金属層48とを有する。外部端子16aおよび16bの母材46の材料には、例えば、Cu、Ni、Ag、Fe、またはこれらの少なくとも1種を含む合金を用いることができる。
金属層48の材料には、例えば、Ni、Cu、Cr、Ag、Au、Sn、またはこれらの金属のうち1種以上の金属を主成分として含む合金から成ることが好ましい。金属層48は、例えば、めっき層が挙げられる。
The
The material of the
なお、金属層48は、母材46の表面に形成された第1の金属層48aの1層で形成されていてもよく、第1の金属層48a上に第2の金属層48bが形成されていてもよい。金属層48が1層だけ形成される場合、第1の金属層48aの材料は、はんだ濡れ性の良い金属、例えば、Au、Ag、Sn、またはこれらの金属のうち1種以上の金属を主成分として含む合金から成ることが好ましい。金属層48が2層形成される場合、第1の金属層48aの材料は、はんだ濡れ性の悪い金属、例えば、Ni、Cu、Cr、またはこれらの金属のうち1種以上の金属を主成分として含む合金から成ることが好ましく、第2の金属層48bの材料は、はんだ濡れ性の良い金属、例えば、Au、Ag、Sn、またはこれらの金属のうち1種以上の金属を主成分として含む合金から成ることが好ましい。また、金属層48が1層形成の場合でも2層形成の場合であっても、最外層の金属層48を構成する金属の材料としては、特に、Snが最も好ましく、具体的には、例えば、Sn−3.5Cu合金等のSn系の鉛フリーめっきが挙げられる。
このような外部端子16aおよび16bとしては、例えば、丸断面のリード線や板状のリードフレームを用いることができる。
The
As such
また、図4に、外部端子16aが板状のリードフレームである場合の一例のB−B断面図を示す。図4は、外部端子16aにおける延長部44aにおける断面図である。なお、外部端子16aおよび16bが丸断面のリード線の場合については、後述する。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of an example when the
外部端子16aおよび16bの厚みは、例えば、0.15〜0.2mmであることが好ましい。また、板状のリードフレームの外部端子16aおよび16bに用いられる母材46には、例えば、タフピッチ銅、黄銅、りん青銅、ベリリウム銅などの銅系の合金、ならびにFe−Ni合金およびステンレスなどの鉄系の合金を用いることが好ましい。さらに、板状のリードフレームにおいて、第1の金属層48aには、下地としてNiめっき、第2の金属層48bには、表層としてSnめっきを施したものが用いられる。
The thickness of the
端子接合用はんだ18は、外部電極14aと外部端子16aの接合部42aとを接合するために用いられる。また、端子接合用はんだ18は、外部電極14bと外部端子16bの接合部42bとを接合するために用いられる。端子接合用はんだ18には、例えば、Sn−Sb系、Sn−Ag−Cu系、Sn−Cu系、Sn−Bi系などの鉛フリーはんだを用いることができる。外部電極と外部端子は比較的少ないはんだ量で接合できるため、外部電極中の金属がはんだに融解してはんだに食われるという問題は生じない。
The
なお、本実施形態においては、外部電極14aおよび14bに対してめっき層を形成しない。例えば、外部端子付き電子部品10では、実装される基板との接点は外部端子16aおよび16bであり、外部端子付き電子部品10の外部電極14aおよび14bは、外部端子16aおよび16bと接合さえできればよく、必ずしもめっき層が必要という訳ではないからである。
In the present embodiment, no plating layer is formed on the
また、ガラス層38aおよび38bを除去することにより現れた、例えば、Cuの表面は常温でも酸化し易い。Cuが酸化して変色してしまうと端子接合用はんだ18が濡れ難くなるので、基板実装用の電子部品としては用いることができなくなるが、本発明の場合は、外部端子16aおよび16bの接合を行う直前にガラス層38aおよび38bを除去するので特に問題は生じない。
Further, for example, the surface of Cu that appears by removing the glass layers 38a and 38b is easily oxidized even at room temperature. If Cu is oxidized and discolored, the
また、本実施形態において外部端子付き電子部品10に対して、外装樹脂が形成されていないが、セラミック素体12、外部電極14aおよび14b、外部端子16aおよび16bの一部ならびに端子接合用はんだ18を共に絶縁被覆することで、それらを保護するために外装樹脂を形成してもよい。
この場合、外装樹脂は、例えば、液状や粉状のシリコーン系やエポキシ系などの樹脂を塗装して形成されている。エンジニアリングプラスチックをインジェクションモールド法やトランスファーモールド法などによりモールドしてもよい。
Further, in this embodiment, the exterior resin is not formed on the
In this case, the exterior resin is formed, for example, by coating a liquid or powdery resin such as silicone or epoxy. Engineering plastics may be molded by injection molding, transfer molding, or the like.
この実施形態にかかる外部端子付き電子部品10によれば、外部電極14aおよび14bの表面には、めっき層を形成しないため、めっき付着性および耐めっき性を意識することなく、外部電極ペースト中のガラスフリットの量を、外部電極14aおよび14bとセラミック素体12との密着性や外部電極14aおよび14bの内部のポアを抑制するのに十分な量まで増やすことができ、セラミック素体12と外部電極14aおよび14bとの密着性を最適化することができる。
According to the
また、この実施形態にかかる外部端子付き電子部品10によれば、めっき層を形成しないことにより、めっき液による内部電極28aおよび28bとセラミック素体12との界面の劣化を防止することができる。
なお、めっき層には、外部電極14aおよび14bのCuの耐候性を上げて表面の酸化による変色(黒ずみ)を防止する役目もあるが、めっき付着性を考慮せずに、外部電極ペーストのガラスフリットを、セラミック素体12との密着性や外部電極14aおよび14bの内部のポアを抑制するのに十分な量まで増やせば、外部電極14aおよび14bの焼結後、表面にできるガラス層38aおよび38bを厚くすることができる。このガラス層38aおよび38bによりCu表面の酸化は抑制できる。
Moreover, according to the
The plating layer also has a role of increasing the weather resistance of Cu of the
従って、外部電極14aおよび14bにおいてめっき層を形成せず、外部電極14aおよび14bと外部端子16aおよび16bとの接合に必要な端面の一部だけガラス層38aおよび38bを除去し、除去した部分は外部端子16aおよび16bと端子接合用はんだ18で必要に応じてふさぐことにより、ガラス層38aおよび38bをもって外部電極14aおよび14bの酸化を防止することができる。その結果、車載品質にも耐えられる信頼性の高い外部端子付き電子部品10の供給が可能になる。また、めっきを使用しないため、コストを抑えることができる。
Accordingly, the plating layers are not formed on the
また、端子接合用はんだ18として高温鉛フリーはんだを使用した場合、硬い鉛フリーはんだが冷え固まる際の応力で外部端子付き電子部品10にクラックが発生するという不具合がある。これが端子接合用はんだ18の鉛フリー化の阻害要因でもあったが、この実施形態にかかる外部端子付き電子部品10によれば、外部電極14aおよび14bの表面においてガラス層38aおよび38bが残っている部分には端子接合用はんだ18が付着しないので、端子接合用はんだ18の過剰な付着が抑制され、このような不具合も防止できる。
Further, when high-temperature lead-free solder is used as the
続いて、本発明にかかる外部端子付き電子部品10の製造方法の一実施形態について説明する。
まず、セラミックグリーンシート、内部電極用導電性ペーストおよび外部電極用導電性ペーストを準備する。セラミックグリーンシートや各種導電性ペーストには、バインダ樹脂および溶剤が含まれるが、公知のバインダ樹脂や有機溶剤を用いることができる。また、外部電極用導電性ペーストには、ガラス成分が含まれる。
Then, one Embodiment of the manufacturing method of the
First, a ceramic green sheet, a conductive paste for internal electrodes, and a conductive paste for external electrodes are prepared. The ceramic green sheet and various conductive pastes include a binder resin and a solvent, and a known binder resin or organic solvent can be used. The conductive paste for external electrodes contains a glass component.
そして、セラミックグリーンシート上に、例えば、スクリーン印刷などにより所定のパターンで内部電極用導電性ペーストを印刷し、セラミックグリーンシートには、内部電極のパターンが形成される。それから、内部電極のパターンが印刷されていない外層用セラミックグリーンシートを所定枚数積層し、その上に内部電極のパターンが印刷されたセラミックグリーンシートを順次積層し、その上に内部電極のパターンが印刷されていない外層用のセラミックグリーンシートを所定枚数積層し、マザー積層体が作製される。このマザー積層体は、静水圧プレスなどの手段により積層方向に圧着される。 Then, the internal electrode conductive paste is printed in a predetermined pattern on the ceramic green sheet by, for example, screen printing, and the internal electrode pattern is formed on the ceramic green sheet. Then, a predetermined number of ceramic green sheets for the outer layer on which the internal electrode pattern is not printed are stacked, then a ceramic green sheet on which the internal electrode pattern is printed is sequentially stacked, and the internal electrode pattern is printed thereon. A mother laminate is produced by laminating a predetermined number of ceramic green sheets for outer layers that are not formed. This mother laminated body is pressure-bonded in the lamination direction by means such as an isostatic press.
その後、生のマザー積層体が所定のサイズにカットされ、生の積層体が切り出される。このとき、バレル研磨などにより積層体の角部や稜部に丸みをつけてもよい。
続いて、切り出された生の積層体が焼成され、積層体であるセラミック素体が生成される。なお、焼成温度は、セラミックの材料や内部電極の材料に依存するが、900〜1300℃であることが好ましい。
そして、セラミック素体の両端部に外部電極用導電性ペーストを塗布し、焼き付け、外部電極を形成する。焼き付け温度は、700〜900℃であることが好ましい。
Thereafter, the raw mother laminate is cut into a predetermined size, and the raw laminate is cut out. At this time, the corners and ridges of the laminate may be rounded by barrel polishing or the like.
Subsequently, the cut raw laminate is fired to produce a ceramic body that is a laminate. The firing temperature depends on the ceramic material and the internal electrode material, but is preferably 900 to 1300 ° C.
Then, a conductive paste for external electrodes is applied to both ends of the ceramic body and baked to form external electrodes. The baking temperature is preferably 700 to 900 ° C.
続いて、本発明にかかる外部端子付き電子部品の製造方法における外部端子の取り付け工程について、説明する。
まず、外部端子の接合部と、端子接合用はんだを介して接続される外部電極の端面部分において、サンドブラスト等によって、表面のガラス層を除去する。サンドブラストによるガラス層の除去は、例えば、球形のガラスビーズを用いるのが好ましい。そして、電子部品素体であるセラミック素体の外部電極に端子接合用はんだを用いて外部端子を取り付ける。続いて、必要に応じて、セラミック素体、外部電極およびその外部電極と接触している外部端子部分、および外部端子の凹状に加工された部分である加工部のすべてを被覆するように外装樹脂が施される。
Then, the external terminal attachment process in the manufacturing method of the electronic component with an external terminal concerning this invention is demonstrated.
First, the glass layer on the surface is removed by sandblasting or the like at the joint portion of the external terminal and the end face portion of the external electrode connected via the solder for terminal joining. For removal of the glass layer by sandblasting, for example, spherical glass beads are preferably used. And an external terminal is attached to the external electrode of the ceramic body which is an electronic component body using the solder for terminal joining. Subsequently, if necessary, the exterior resin so as to cover all of the ceramic body, the external electrode, the external terminal part in contact with the external electrode, and the processed part that is a concavely processed part of the external terminal Is given.
次に、本発明にかかる電子部品である外部端子付き電子部品についての他の実施形態について説明する。図5は、この実施形態にかかる外部端子付き電子部品の一例の断面図解図を示す。 Next, another embodiment of the electronic component with external terminals which is an electronic component according to the present invention will be described. FIG. 5 shows a cross-sectional view of an example of an electronic component with external terminals according to this embodiment.
この実施形態にかかる外部端子付き電子部品110は、図5に示すように、電子部品素体であるセラミック素体12と同じ構造を有するセラミック素体12を複数個積み重ねることにより形成された積み重ねセラミック素体112と、積み重ねセラミック素体112の表面に形成される外部電極114aおよび114bと、外部電極114aおよび114bと接合される外部端子116aおよび116bと、外部電極114aおよび114bと外部端子116aおよび116bとを接合するための端子接合用はんだ18とから構成される。
As shown in FIG. 5, the
この実施形態の外部端子付き電子部品110においても、外部電極114aは、外部端子116aと端子接合用はんだ18を介して電気的に接続されており、外部電極114aにおいて、端子接合用はんだ18が付着しない非はんだ付着部にガラス層138aが形成されている。外部電極114aの端面(接合面)において、外部端子116aが接続される部分は、サンドブラスト等で機械的にガラス層138aを除去することではんだ付着部140aが形成されている。
Also in the electronic component with
また、外部電極114bは、外部端子116bと端子接合用はんだ18を介して電気的に接続されており、外部電極114bにおいて、端子接合用はんだ18が付着しない非はんだ付着部にガラス層138bが形成されている。外部電極114bの端面(接合面)において、外部端子116bが接続される部分は、サンドブラスト等で機械的にガラス層138bを除去することではんだ付着部140bが形成されている。
The
外部端子116aおよび116bには、板状のリードフレームが用いられる。外部端子116aおよび116bは、略L字状に形成されている。外部端子116aは、外部電極114aに接合される接合部142aと図示しない実装基板に実装される延長部144aにより構成される。外部端子116bは、外部電極114bに接合される接合部142bと図示しない実装基板に実装される延長部144bにより構成される。
なお、外部端子116aおよび116bは、図4に示す外部端子付き電子部品10の外部端子16aおよび16bと同じ材料で構成されている。
A plate-like lead frame is used for the
The
なお、その他の構成は、外部端子付き電子部品10における実施形態の場合と同様であることから、重複を避けるため、説明を省略する。また、図5において、図1および図2と同一符号を付した部分は、図1および図2と同一または相当部分を示している。
In addition, since the other structure is the same as that of the embodiment in the
次に、本発明にかかる電子部品である外部端子付き電子部品についてのさらに他の実施形態について説明する。図6は、この実施形態にかかる外部端子付き電子部品の一例の断面図解図を示す。 Next, still another embodiment of the electronic component with external terminals which is the electronic component according to the present invention will be described. FIG. 6 shows a cross-sectional view of an example of an electronic component with external terminals according to this embodiment.
この実施形態にかかる外部端子付き電子部品210は、電子部品素体であるセラミック素体12(積層体)と、セラミック素体12の表面に形成される外部電極214aおよび214bと、外部電極214aおよび214bと接合される外部端子216aおよび216b(リード線)と、外部電極214aおよび214bと外部端子216aおよび216bとを接合するための端子接合用はんだ18と、セラミック素体12、外部電極214aおよび214b、外部端子216aおよび216bの一部ならびに端子接合用はんだ18を共に絶縁被覆する外装樹脂250とから構成される。
The electronic component with
この実施形態の外部端子付き電子部品210においても、外部電極214aは、外部端子216aと端子接合用はんだ18を介して電気的に接続されており、外部電極214aにおいて、端子接合用はんだ18が付着しない非はんだ付着部にガラス層238aが形成されている。外部電極214aの端面(接合面)において、外部端子216aが接続される部分は、サンドブラスト等で機械的にガラス層238aを除去することではんだ付着部240aが形成されている。
Also in the electronic component with
また、外部電極214bは、外部端子216bと端子接合用はんだ18を介して電気的に接続されており、外部電極214bにおいて、端子接合用はんだ18が付着しない非はんだ付着部にもガラス層238bが形成されている。外部電極214bの端面(接合面)において、外部端子216bが接続される部分も、サンドブラスト等で機械的にガラス層238bを除去することではんだ付着部240bが形成されている。
In addition, the
本実施形態においては、外部端子216aおよび216bには、例えば、丸断面のリード線が用いられる。
In the present embodiment, for example, lead wires having a round cross section are used for the
外部端子216aは、接合部242aと延長部244aとにより構成される。接合部242aは、端子接合用はんだ18によってセラミック素体12に形成される外部電極214aのはんだ付着部240aと接合される。延長部244aは、接合部242aに連結し、セラミック素体12から離れる方向に延ばされるように形成される。
The
外部端子216bは、接合部242bと延長部244bとにより構成される。また、接合部242bは、端子接合用はんだ18によってセラミック素体12に形成される外部電極214bのはんだ付着部240bと接合される。延長部244bは、接合部242bに連結し、セラミック素体12から離れる方向に延ばされるように形成される。
The
図7に、外部端子216aおよび216bの一例の断面図をそれぞれ示す。図7(a)は、丸断面のリード線に金属層248を1層とした場合であり、図7(b)は、金属層248を2層とした場合を示す。
FIG. 7 shows a cross-sectional view of an example of the
外部端子216aおよび216bとして丸断面のリード線を用いる場合、その直径は、例えば、0.48〜0.78mmであることが好ましい。また、丸断面のリード線の外部端子216aおよび216bに用いられる母材246には、例えば、タフピッチ銅などの銅線や、CP線と呼ばれる銅コート鋼線が主に用いられる。いずれも鉛フリーの端子接合用はんだ18を指定した場合、金属層248として、表層にはSn系合金が施される。また、図7(b)に示すように、金属層248が2層形成される場合は、第1の金属層248aにはCuが用いられ、第2の金属層248bには、Sn系の合金が用いられる。
When using lead wires having a round cross section as the
外装樹脂250は、セラミック素体12、外部電極214aおよび214b、外部端子216aおよび216bの一部ならびに端子接合用はんだ18を共に絶縁被覆することで、それらを保護するために外装樹脂を形成される。
The
なお、その他の構成は、外部端子付き電子部品10における実施形態の場合と同様であることから、重複を避けるため、説明を省略する。また、図6において、図1および図2と同一符号を付した部分は、図1および図2と同一または相当部分を示している。
In addition, since the other structure is the same as that of the embodiment in the
本発明にかかる外部端子付き電子部品によれば、外部電極の表面にめっき層を形成しないので、めっき付着性および耐めっき性を意識することなく外部電極ペースト中のガラスフリットの量を、セラミック素体との密着性外部電極内部のポアを抑制するのに十分な量まで増やすことができる。従って、セラミック素体と外部電極との密着性を向上させることができる。 According to the electronic component with an external terminal according to the present invention, since the plating layer is not formed on the surface of the external electrode, the amount of the glass frit in the external electrode paste can be reduced without considering the plating adhesion and the plating resistance. Adhesion with the body The amount can be increased to an amount sufficient to suppress pores inside the external electrode. Therefore, the adhesion between the ceramic body and the external electrode can be improved.
また、本発明にかかる外部端子付き電子部品によれば、外部電極と外部端子とを端子接合用はんだを介して接合したとき、その外部電極の表面におけるはんだが付着しない非はんだ付着部においてガラス層が存在しているので、外部電極の耐酸化性を最適化することができる。 Moreover, according to the electronic component with an external terminal according to the present invention, when the external electrode and the external terminal are joined through the terminal joining solder, the glass layer is formed at the non-solder attachment portion where the solder does not adhere to the surface of the external electrode. Therefore, the oxidation resistance of the external electrode can be optimized.
さらに、本発明にかかる外部端子付き電子部品によれば、外部電極に卑金属を用いるので、安価に外部電極を形成することができ、加えて、内部電極がNi等の卑金属の場合に合金化しやすいため、内部電極との接続を容易とすることができる。 Furthermore, according to the electronic component with external terminals according to the present invention, since the base metal is used for the external electrode, the external electrode can be formed at a low cost, and in addition, it is easy to alloy when the internal electrode is a base metal such as Ni. Therefore, the connection with the internal electrode can be facilitated.
また、本発明にかかる外部端子付き電子部品では、外部電極の表面におけるはんだが付着しない非はんだ付着部のガラス層が連続的な層を形成しているので、外部電極の耐酸化性をより向上することができ、その結果、信頼性の高い外部端子付き電子部品を提供することができる。 Further, in the electronic component with external terminals according to the present invention, the glass layer of the non-solder-adhered portion where the solder does not adhere on the surface of the external electrode forms a continuous layer, so that the oxidation resistance of the external electrode is further improved. As a result, a highly reliable electronic component with an external terminal can be provided.
なお、本発明にかかる実施形態においては、電子部品素体であるセラミック素体は、複数のセラミック層から構成されるセラミック素体としたがこれに限られるものではなく、単板のセラミック板により形成されてもよい。従って、この場合、セラミック素体の内部において、内部電極が形成されていなくてもよい。 In the embodiment according to the present invention, the ceramic body which is the electronic component body is a ceramic body composed of a plurality of ceramic layers, but is not limited to this. It may be formed. Therefore, in this case, the internal electrode may not be formed inside the ceramic body.
また、本発明にかかる実施形態においては、外部端子には母材と金属層を有しているが、これに限られるものではなく、母材のみにより構成されてもよい。 In the embodiment according to the present invention, the external terminal has the base material and the metal layer. However, the present invention is not limited to this, and the external terminal may be composed only of the base material.
さらに、本発明にかかる実施形態におけるセラミック素体は、誘電体セラミックを用いるので、コンデンサとして機能しているが、これに限られるものではなく、圧電体セラミックを用いた場合は圧電部品として機能し、半導体セラミックを用いた場合はサーミスタとして機能し、磁性体セラミックを用いた場合は、インダクタとして機能する。また、インダクタとして機能する場合は、内部電極は、コイル状の導体となる。 Furthermore, since the ceramic body in the embodiment according to the present invention uses a dielectric ceramic, it functions as a capacitor. However, the ceramic body is not limited to this, and when a piezoelectric ceramic is used, it functions as a piezoelectric component. When a semiconductor ceramic is used, it functions as a thermistor, and when a magnetic ceramic is used, it functions as an inductor. When functioning as an inductor, the internal electrode is a coiled conductor.
10、110 外部端子付き電子部品
12 セラミック素体
14a、14b、114a、114b 外部電極
16a、16b、116a、116b 外部端子
18 端子接合用はんだ
20a、20b セラミック層
22a 第1主面
22b 第2主面
24a 第1側面
24b 第2側面
26a 第1端面
26b 第2端面
28a、28b 内部電極
30 角部
32 稜部
34a、34b 対向部
36a、36b 引出し部
38a、38b、138a、138b ガラス層
40a、40b、140a、140b はんだ付着部
42a、42b、142a、142b 接合部
44a、44b、144a、144b 延長部
46、246 母材
48 金属層
48a 第1の金属層
50b 第2の金属層
112 積み重ねセラミック素体
210 外部端子付き電子部品
214a、214b 外部電極
216a、216b 外部端子
238a、238b ガラス層
240a、240b はんだ付着部
242a、242b 接合部
244a、244b 延長部
248 金属層
248a 第1の金属層
248b 第2の金属層
250 外装樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110 Electronic component with an
Claims (3)
前記電子部品素体の表面に形成される外部電極と、
接合部および前記接合部から所定の方向に延ばされる延長部を有する外部端子と、
前記外部電極および前記接合部を接合するはんだと、
を備える電子部品であって、
前記外部電極は、前記外部端子の前記接合部と前記はんだを介して接合されており、前記外部電極の表面は、前記はんだが付着する部分と、前記はんだが付着しない部分とを有しており、
前記外部電極の表面における前記はんだが付着しない部分において、ガラスが存在しており、前記はんだが付着する部分においては、ガラス量が前記はんだが付着しない部分よりも少ないことを特徴とする電子部品。 An electronic component body,
An external electrode formed on the surface of the electronic component body;
An external terminal having a joint and an extension extending in a predetermined direction from the joint; and
Solder for joining the external electrode and the joint;
An electronic component comprising:
The external electrode is joined to the joint portion of the external terminal via the solder, and the surface of the external electrode has a portion to which the solder adheres and a portion to which the solder does not adhere. ,
An electronic component, wherein glass is present in a portion where the solder does not adhere on the surface of the external electrode, and the amount of glass in the portion where the solder adheres is less than the portion where the solder does not adhere.
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