JP2014183104A - 電子部品および電子部品内蔵配線板 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型であるとともに強度が高い電子部品,およびそれを内部に搭載することにより小型化を図った電子部品内蔵配線板を提供する。
【解決手段】第1導体と第2導体とを積層してなる積層体と,積層体の第1導体と導通する第1外部電極110と,積層体の第2導体と導通する第2外部電極120とを有する電子部品100である。また,第1外部電極は,積層体の積層方向の一端である第1主面A上と第1側面上とに跨って,第1主面A上の部分である第1主面部が,第1側面に対向する第2側面側の辺には及ばないように形成されている。第2外部電極は,第1主面Aに対向する第2主面B上と第2側面上とに跨って,第2主面上の部分である第2主面部が,第1側面側の辺には及ばないように形成されている。さらに,第1主面部の第2側面側の端は,第2主面部の第1側面側の端よりも,第2側面よりに位置している。
【選択図】図2
【解決手段】第1導体と第2導体とを積層してなる積層体と,積層体の第1導体と導通する第1外部電極110と,積層体の第2導体と導通する第2外部電極120とを有する電子部品100である。また,第1外部電極は,積層体の積層方向の一端である第1主面A上と第1側面上とに跨って,第1主面A上の部分である第1主面部が,第1側面に対向する第2側面側の辺には及ばないように形成されている。第2外部電極は,第1主面Aに対向する第2主面B上と第2側面上とに跨って,第2主面上の部分である第2主面部が,第1側面側の辺には及ばないように形成されている。さらに,第1主面部の第2側面側の端は,第2主面部の第1側面側の端よりも,第2側面よりに位置している。
【選択図】図2
Description
本発明は,電子部品およびそれを内層する電子部品内蔵配線板に関する。さらに詳細には,機械的強度を維持しつつ小型化を図った電子部品,および,その電子部品を内層することにより小型化を図った電子部品内蔵配線板に関する。
従来から,導体層と絶縁層とを積層してなる配線板に,種々の電子部品を搭載することが行われている。配線板における電子部品は,板面上に搭載されるものもあるがそればかりではなく,配線板に形成されたくり抜き孔(キャビティ)の中に搭載されるものもある。配線板のキャビティ内に電子部品を搭載したものの例として,特許文献1に記載のものが挙げられる。
特許文献1に記載の配線基板では,配線基板本体に貫通孔を形成し,貫通孔の中にコンデンサ素子(電子部品)を配置している。また,配線基板において,配線基板本体内部に配置されたコンデンサ素子は,配線基板本体の第1および第2主面よりも上層に形成された導体パターンと,ビアにより導通されている。コンデンサ素子は,その素子本体の表面の外部電極において,ビアに接続されている。
ところで,上記した従来技術に係る電子部品の外部電極は,その断面においてコの字形状のものである。すなわち,図1に断面で示すように,従来の電子部品300は,素子本体330の図中左右方向の両端をそれぞれ覆うように配置された2つの外部電極310,320を有するものである。また,素子本体330は,複数の第1導体層331と第2導体層332とを,層間絶縁物333を間に挟みつつ交互に積層したものである。素子本体330の図1中上面を第1主面A,下面を第2主面Bとする。第1導体層331はいずれも,素子本体330の図1中右側面の外部電極310の側面部311に接続されている。第2導体層332はいずれも,素子本体330の図1中左側面の外部電極320の側面部321に接続されている。
また,外部電極310は,素子本体330の第1主面Aの右側の一部を覆う第1主面部312と,素子本体330の第2主面Bの右側の一部を覆う第2主面部313とを有する。外部電極310の第1主面部312の上面および第2主面部313の下面をそれぞれ,第1電極面314および第2電極面315とする。外部電極320は,素子本体330の第1主面Aの左側の一部を覆う第1主面部322と,素子本体330の第2主面Bの左側の一部を覆う第2主面部323とを有する。外部電極320の第1主面部322の上面および第2主面部323の下面をそれぞれ,第1電極面324および第2電極面325とする。
そして,電子部品300は,配線板に搭載される際には,外部電極310においては,その第1電極面314および第2電極面315の少なくとも一方に繋がるようにビアが形成される。外部電極320においては,その第1電極面324および第2電極面325の少なくとも一方に繋がるようにビアが形成される。
このため,図1中Yで示す各電極面の図中左右方向の長さは,ある程度必要である。ビアを接続するため,各電極面には相応の面積が必要だからである。さらに,図1中Zで示す外部電極310と外部電極320との隙間についても,ある程度の長さが必要である。外部電極310と外部電極320との短絡を確実に防止するためである。
よって,従来の電子部品300では,上記のY,Zについての制約により,図1中Xで示す全長をそれほど短くすることができないという問題があった。このことは,電子部品や電子部品内蔵配線板にはより小さいことが求められる近年において,これらの小型化を妨げる要因となっていた。
また,図1中Zで示す外部電極310と外部電極320との隙間は,素子本体330の第1主面A側にも,第2主面B側にも存在する。さらに,図1に示すように,素子本体330の第1主面A側の隙間と,第2主面B側の隙間とは,電子部品300の長さ方向(図1中左右方向)について同じ位置にある。そして,素子本体330の図1中Zで示す隙間の部分では,外部電極310,320がいずれも形成されていないことにより,その他の部分よりも強度が低下しがちである。よって,従来の電子部品300においては,素子本体330の外部電極310と外部電極320との隙間の部分に割れなどが生じやすいという問題があった。
本発明は,前記した従来の技術が有する問題点の解決を目的としてなされたものである。すなわちその課題とするところは,小型であるとともに強度が高い電子部品,およびそれを内部に搭載することにより小型化を図った電子部品内蔵配線板を提供することである。
この課題の解決を目的としてなされた本発明の電子部品は,第1導体と第2導体とを互いに絶縁しつつ積層してなる積層体と,積層体の内部の第1導体と導通する第1外部電極と,積層体の内部の第2導体と導通する第2外部電極とを有する電子部品であって,第1外部電極は,積層体の積層方向の一端である第1主面上と,積層方向に対する側面の1つである第1側面上と,に跨って,第1主面上の部分である第1主面部が,第1側面に対向する第2側面側の辺には及ばないように形成されており,第2外部電極は,積層体における第1主面に対向する第2主面上と,第2側面上と,に跨って,第2主面上の部分である第2主面部が,第1側面側の辺には及ばないように形成されており,第1主面部の第2側面側の端は,第2主面部の第1側面側の端よりも,第2側面よりに位置していることを特徴とする電子部品である。
本発明の電子部品では,第1主面上には第1外部電極の第1主面部を,第2主面上には第2外部電極の第2主面部を,それぞれビアが接続できる面積分だけ,確保すればよい。よって,第1主面部および第2主面部の面積を十分確保しつつ,電子部品を小さなものとすることができる。また本発明に係る電子部品は特に,第1側面と第2側面との距離を短くすることができる。すなわち,その距離方向における積層体の第1導体および第2導体の長さを短くすることができる。これにより,電子部品を,従来のものよりもインダクタンスの低いものとすることができる。また,積層体の第1主面および第2主面の全域において,これらの少なくとも一方の面には,第1主面部および第2主面部の少なくとも一方が形成されている。これにより,電子部品を,強度の高いものとすることができる。
また上記に記載の電子部品において,第1外部電極は,第2主面上に,第1側面上の部分と接続し,第2主面部とは接続しない第1折り返し部を有するものであり,第2外部電極は,第1主面上に,第2側面上の部分と接続し,第1主面部とは接続しない第2折り返し部を有するものであることが好ましい。電子部品を第1主面部あるいは第2主面部を下にして平面上に置いた場合に,電子部品が傾くことを防止することができるからである。
また本発明は,少なくとも1面に開口するキャビティが形成されているコア基板と,キャビティに収容されている,上記に記載の電子部品とを有する電子部品内蔵配線板において,コア基板および電子部品の両面にそれぞれ絶縁層を介して上層配線層が設けられるとともに,第1主面側の上層配線層と第1主面部とを接続する第1ビアと,第2主面側の上層配線層と第2主面部とを接続する第2ビアとが形成されていることを特徴とする電子部品内蔵配線板にもおよぶ。
本発明によれば,小型であるとともに強度が高い電子部品,およびそれを内部に搭載することにより小型化を図った電子部品内蔵配線板が提供されている。
以下,本発明を具体化した最良の形態について,図面を参照しつつ詳細に説明する。図2に,本形態に係る電子部品100の断面図を示す。電子部品100は,図2の奥行き方向におけるどの位置でも,図2に示す断面図とほぼ同じ断面形状のものである。
また,本形態の電子部品100は,複数の第1導体層131と第2導体層132とを,層間絶縁物133を間に挟みつつ交互に積層した素子本体130を有する積層セラミックコンデンサ(Multi−Layer Ceramic Capacitor:MLCC)である。さらに,素子本体130の図2における上面を第1主面A,第1主面Aとは反対の下面を第2主面Bとする。第1主面Aおよび第2主面Bはいずれも,第1導体層131と第2導体層132との積層体である素子本体130の積層方向(図2中上下方向)の両端である。
また,電子部品100は,素子本体130の外面上に形成された第1外部電極110と第2外部電極120とを有する。第1外部電極110は,素子本体130の図2中右の側面上に位置する側面部111と,素子本体130の第1主面A上に位置する主面部112とを有する。第2外部電極120は,素子本体の図2中左の側面上に位置する側面部121と,素子本体130の第2主面B上に位置する主面部122とを有する。
つまり,図2に示すように,第1外部電極110の側面部111と,第2外部電極120の側面部121とはそれぞれ,素子本体130における互いに対向する側面上に設けられている。また,第1外部電極110の主面部112と,第2外部電極120の主面部122とはそれぞれ,互いに対向する素子本体130の第1主面Aと第2主面Bとの表面に設けられている。
さらに,第1外部電極110の主面部112は,第1主面Aのうち側面部111が設けられている側面が隣接する辺に沿って,第1主面A上の図2中右側の一部に形成されている。つまり,第1外部電極110の主面部112の図2中左側は,第2外部電極の側面部121が設けられている側面に隣接する辺には及んでいない。このため,素子本体130の第1主面Aの図2中左側は,第1外部電極110が形成されておらず,露出している。
また,第2外部電極120の主面部122は,第2主面Bのうち側面部121が設けられている側面が隣接する辺に沿って,第2主面B上の図2中左側の一部に形成されている。つまり,第2外部電極120の主面部122の図2中右側は,第1外部電極の側面部111が設けられている側面に隣接する辺には及んでいない。このため,素子本体130の第2主面Bの図2中右側については,第2外部電極120が形成されておらず,露出している。
また,図2に示すように,本形態の電子部品100において,素子本体130の第1主面A上には,第2外部電極120は形成されていない。また,素子本体130の第2主面B上には,第1外部電極110は形成されていない。
さらに,第1外部電極110の主面部112の表面(図2において上面)を,電極面113とする。第2外部電極120の主面部122の表面(図2において下面)を,電極面123とする。第1外部電極110の電極面113および第2外部電極120の電極面123はいずれも,搭載される配線板において,ビアが接続される面である。
加えて,素子本体130の第1導体層131は,第1外部電極110の側面部111に接続されている。素子本体の第2導体層132は,第2外部電極120の側面部121に接続されている。これにより,電子部品100は,積層コンデンサとして機能するようになっている。
また,図2には,左右方向について,第1外部電極110の電極面113の長さをD,素子本体130の第1主面Aのうちの露出している領域の長さをEで示している。さらに,第2外部電極120の電極面123の長さをF,素子本体130の第2主面Bのうちの露出している領域の長さをGで示している。なお,電子部品100の図2中左右方向の長さである全長をCで示している。
そして,図2中D,E,F,Gで示す長さにはそれぞれ,相応の長さが必要である。具体的には,第1外部電極110の電極面113の長さDおよび第2外部電極120の電極面123の長さFには,ビアが接続できるだけの長さが確保されていなければならない。また,第1主面Aの露出長さEおよび第2主面Bの露出長さGは,第1外部電極110と第2外部電極120とが確実に短絡しない程度に確保されていなければならない。
ここで,前述したように,本形態の電子部品100では,素子本体130の第1主面A上には,第2外部電極120は形成されていない。また,素子本体130の第2主面B上には,第1外部電極110は形成されていない。この点,図1において説明した,素子本体330の第1主面Aおよび第2主面Bにともに,外部電極310および外部電極320がいずれも形成されている従来の電子部品300と異なる。
このため,本形態の素子本体130は,図2中左右方向の長さが,従来の素子本体330と比較して短くされている。本形態の素子本体130の第1主面Aおよび第2主面Bには,第1外部電極110と第2外部電極120との両方の電極面を確保する必要がないからである。これにより,本形態の電子部品100の全長Cは,従来の電子部品300の全長Xよりも短くされている。つまり,本形態では,第1外部電極110と第2外部電極120との短絡を確実に防止しつつ,第1外部電極110の電極面113および第2外部電極120の電極面123をビアの接続面として十分に確保するとともに,電子部品100の全長Cを短くすることができる。すなわち,電池部品100を,従来よりも小型のものとすることができる。さらには,全長Cが短いことにより,その方向における素子本体130の第1導体層131および第2導体層132を短くすることができる。これにより,電子部品100においては,従来のものよりもインダクタンスが低減されている。
また,図2に示すように,本形態の電子部品100において,第1外部電極110の主面部112の左端は,第2外部電極120の主面部122の右端より,図中左側にある。このため,本形態の電子部品100では,その平面視において,第1外部電極110の主面部112と,第2外部電極120の主面部122とが重なる領域Hが存在する。
このため,電子部品100では,素子本体130の第1主面Aの長さEで示す露出面の反対側に位置する第2主面Bの領域には,第2外部電極120の主面部122が形成されている。また,素子本体130の第2主面Bの長さGで示す露出面の反対側に位置する第1主面Aの領域には,第1外部電極110の主面部112が形成されている。この点,素子本体330の第1主面Aおよび第2主面Bのいずれにも,外部電極310,320が形成されていない隙間Zが存在する従来の電子部品300と異なる。
そして,本形態の電子部品100では,その長さ方向(図2中左右方向)の全域において,強度が高い。電子部品100の長さ方向について,素子本体130の第1主面Aおよび第2主面Bの少なくとも一方の表面には必ず,第1外部電極110の主面部112および第2外部電極120の主面部122の少なくとも一方が設けられているからである。
なお図2では,わかりやすさのため,第1外部電極110や第2外部電極120などの厚さを,実際より誇張して描いている。また,第1導体層131や第2導体層132の枚数は,実際にはもっと多い。さらに,第1外部電極110の電極面113や第2外部電極120の電極面123には,公知の粗面化処理が施されていることが好ましい。
次に,電子部品100を内部に搭載した電子部品内蔵配線板の断面図を図3に示す。図3に示すように,配線板10は,コア基板2と,電子部品100とを有している。コア基板2には,キャビティ3が形成されている。配線板10において,電子部品100は,キャビティ3の中に収納されている。また,コア基板2および電子部品100の表裏面上には,層間絶縁層611,621が形成されている。その層間絶縁層611,621の一部により,キャビティ3の中における電子部品100で占められていない部分は充填されている。
また,層間絶縁層611,621の上にはさらに,上層配線層614,624が形成されている。さらに,上層配線層614,624の上には,保護絶縁層613,623が形成されている。このように,配線板10では,層間絶縁層611,上層配線層614,保護絶縁層613により上層積層部61が構成されている。同様に,層間絶縁層621,上層配線層624,保護絶縁層623により上層積層部62が構成されている。
そして,図3に示すように,電子部品100の第1外部電極110は,電極面113において,フィルドビア64により,上層配線層614と接続されている。また,電子部品100の第2外部電極120は,電極面123において,フィルドビア64により,上層配線層624と接続されている。そして,電子部品100と上層配線層614,624との接続は,良好である。第1外部電極110の電極面113および第2外部電極120の電極面123は十分に確保されているからである。さらに,前述したように,電子部品100は従来のものよりも小型のものである。よって,これを内蔵する配線板10においては,電子部品100が従来よりも小さい分,実装密度を高くすることができる。よって当然,配線板10は,従来よりも小さいものである。
また,上記の配線板10の製造プロセスを,図4〜図11の断面図により説明する。図4は,本形態で出発材として使用するコア配線板2を示している。配線パターン201,202や充填スルーホール203,204は,形成済みであるが,キャビティ3はまだ形成されていない。キャビティ3を形成した状態が図5である。ここで配線パターン201,202について公知の粗面化処理を行っておく。
次に,粗面化処理後のコア配線板2に粘着テープ66をラミネートして,図6の状態とする。そして,テープラミネート後のコア配線板2に電子部品100を搭載して,図7の状態とする。すなわち,コア配線板2のキャビティ3に電子部品100を収納する。従来の電子部品300を用いた場合,これをキャビティ3に収納する工程では,電子部品300の取り扱いに相当の注意をしていたにもかかわらず,電子部品300が破損してしまうことがあった。従来の電子部品300は,強度が十分ではないからである。しかし,本形態の電子部品100は,前述したように,強度が高い。よって,電子部品100をキャビティ3に収納する工程において,これを破損させてしまうおそれはない。
続いて,1面目の層間絶縁層のラミネートを行い,図8の状態とする。図8の状態では,層間絶縁層611が形成されている。また,層間絶縁層611の一部により,キャビティ3の隙間が充填されている。そして,粘着テープ66を除去してから(図9),2面目の層間絶縁層のラミネートを行い,図10の状態とする。図10の状態では,層間絶縁層611に加えて,層間絶縁層621が形成されている。その後,層間絶縁層611,612の硬化,上層配線層の形成を行い,図11の状態とする。図11の状態では,上層配線層614,624,フィルドビア64が形成されている。そして,保護絶縁層613,623を形成すると,図3で説明した配線板10となる。
また,上記の電子部品100とは別の例に係る電子部品について,図12により説明する。図12に示す電子部品900は,上記の電子部品100とは異なる外部電極を有する。すなわち,電子部品900は,第1外部電極910と第2外部電極920とを有する。第1外部電極910は,側面部111および主面部112に加え,側面部111と接続する折り返し部912を有する。折り返し部912は,第2外部電極920の主面部122と同じ第2主面B上に位置しているが,その主面部122とは接続されていない。つまり,第1外部電極910の折り返し部912と,第2外部電極920の主面部122との間には隙間が形成されており,素子本体130の第2主面Bが露出している。なお,第1外部電極910の折り返し部912の表面913には,ビアが接続できるほどの面積は必要ない。このため,折り返し部912の図12中左右方向の長さは短くて済む。また,第1外部電極910の折り返し部912の表面913は,第2外部電極920の電極面123と同一平面上に存在する。
第2外部電極920は,側面部121および主面部122に加え,側面部121と接続する折り返し部922を有する。折り返し部922は,第1外部電極910の主面部112と同じ第1主面B上に位置しているが,その主面部112とは接続していない。つまり,第2外部電極920の折り返し部922と,第1外部電極910の主面部122との間には隙間が形成されており,素子本体130の第1主面Aが露出している。なお,第2外部電極920の折り返し部922の表面923には,ビアが接続できるほどの面積は必要ない。このため,折り返し部922の図12中左右方向の長さは短くて済む。また,第2外部電極920の折り返し部922の表面923は,第1外部電極910の電極面113と同一平面上に存在する。そして,第1主面Aの露出長さIおよび第2主面Bの露出長さJはいずれも,第1外部電極910と第2外部電極920とが確実に短絡しない程度に確保されている。
そして,このような第1外部電極910および第2外部電極920を有する電子部品900では,例えば,図7に示すようにコア配線板2に搭載されるときにおける傾きが防止される。第1外部電極910および第2外部電極920はそれぞれ,折り返し部912および折り返し部922を有するからである。よって,電子部品900を用いることにより,これをコア基板2内に適切に内蔵することができる。さらには,折り返し部912,922の図12中左右方向の長さは短く,これらが設けられた電子部品900についても,小型である。
以上,詳細に説明したように,本実施の形態に係る電子部品では,第1外部電極および第2外部電極が,上記において説明したような形状をしている。このため,本形態に係る電子部品は,小型でありながら,第1外部電極と第2外部電極との短絡が確実に防止されており,さらに,第1外部電極の電極面および第2外部電極の電極面は,ビアの接続面として十分に確保されている。加えて,電子部品100は,強度が高い。すなわち,小型であるとともに強度が高い電子部品が実現されている。さらに,その電子部品を内蔵することにより,小型化を図った配線板が実現されている。
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,電子部品100,900は,MLCCに限らず,インダクタ,抵抗,フィルタ等何でもよい。また例えば,配線板10における各配線層の配線パターンや,ビアやスルーホールの位置などは任意である。また,板状にさらに別の部品や基板を搭載するものであってもよい。また,コア配線板2におけるキャビティ3は,貫通穴に限らず,一面側のみに開口した有底キャビティであってもよい。
100 電子部品
110 第1外部電極
111 側面部
112 主面部
120 第2外部電極
121 側面部
122 主面部
130 素子本体
131 第1導体層
132 第2導体層
133 層間絶縁物
A 第1主面
B 第2主面
110 第1外部電極
111 側面部
112 主面部
120 第2外部電極
121 側面部
122 主面部
130 素子本体
131 第1導体層
132 第2導体層
133 層間絶縁物
A 第1主面
B 第2主面
Claims (3)
- 第1導体と第2導体とを互いに絶縁しつつ積層してなる積層体と,
前記積層体の内部の前記第1導体と導通する第1外部電極と,
前記積層体の内部の前記第2導体と導通する第2外部電極とを有する電子部品において,
前記第1外部電極は,
前記積層体の積層方向の一端である第1主面上と,積層方向に対する側面の1つである第1側面上と,に跨って,
前記第1主面上の部分である第1主面部が,前記第1側面に対向する第2側面側の辺には及ばないように形成されており,
前記第2外部電極は,
前記積層体における前記第1主面に対向する第2主面上と,前記第2側面上と,に跨って,
前記第2主面上の部分である第2主面部が,前記第1側面側の辺には及ばないように形成されており,
前記第1主面部の前記第2側面側の端は,前記第2主面部の前記第1側面側の端よりも,前記第2側面よりに位置していることを特徴とする電子部品。 - 請求項1に記載の電子部品において,
前記第1外部電極は,前記第2主面上に,前記第1側面上の部分と接続し,前記第2主面部とは接続しない第1折り返し部を有するものであり,
前記第2外部電極は,前記第1主面上に,前記第2側面上の部分と接続し,前記第1主面部とは接続しない第2折り返し部を有するものであることを特徴とする電子部品。 - 少なくとも1面に開口するキャビティが形成されているコア基板と,
前記キャビティに収容されている,請求項1または請求項2に記載の電子部品とを有する電子部品内蔵配線板において,
前記コア基板および前記電子部品の両面にそれぞれ絶縁層を介して上層配線層が設けられるとともに,
前記第1主面側の上層配線層と前記第1主面部とを接続する第1ビアと,前記第2主面側の上層配線層と前記第2主面部とを接続する第2ビアとが形成されていることを特徴とする電子部品内蔵配線板。
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- 2013-03-18 JP JP2013055375A patent/JP2014183104A/ja active Pending
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