JP2016535445A - 改良されたリード設計を有するセラミックコンデンサー - Google Patents

Abstract

改良された温度安定性を有する電子コンポーネントが提供される。本電子コンポーネントは少なくとも１つの容量性素子を備え、容量性素子は誘電体によって分離される交互の極性の内部電極を備える。外部終端のうちの第１の外部終端を有する外部終端は第１の極性の内部電極と電気的に接触しており、外部終端の第２の外部終端は第２の極性の内部電極と電気的に接触している。第１の外部リードフレームは、第１の外部終端との間に導電性の結合部を有して第１の外部終端と電気的接触に接触しており、第１の外部リードフレームは、穿孔、突起及びエッジ切欠きからなる群から選択される少なくとも１つの特徴部を備える。【選択図】図３

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、引用することにより本明細書の一部をなす、２０１３年１０月２９日に出願された係属中の米国仮特許出願第６１／８９６，８１８号に対する優先権を主張する。

本発明は、リードフレーム及びリードフレーム結合部における改良に関し、この改良は、熱サイクルに関係する、結合部における疲労クラックの発生を軽減するものである。さらに、積層セラミックコンデンサー（ＭＬＣＣ）等のセラミックコンポーネントの事例において、本発明は結合材料に加えてセラミックコンデンサーにおける応力クラックの形成を軽減する。

近年、チップタイプの積層セラミックコンデンサーを直接基板に実装する使用法が一般的になってきた。一方で、基板がゆがみによって変形される場合、機械的応力が積層セラミックコンデンサーに伝わり、それによりセラミックコンデンサー内にクラックを生じさせる可能性がある。より大きなコンデンサー上で曲げモーメントが増加することに起因して、このクラックの可能性はコンデンサーのサイズが増大すると増加する。ゆがみは約２．５４ｍｍ（０．１インチ）より大きな主要寸法を有するコンデンサーにとって特に重要な問題である。

１つ又は複数のコンデンサーへの接続としてリードフレームが長年の間使われてきた。リードフレームはコンデンサーの外部終端へ取り付けられ、スルーホールによって基板に、又は表面実装技術によって回路へ結合される。リードフレーム設計に関する重要考慮事項は機械的応力を吸収するリードの性能であり、それによって回路基板への実装後の温度サイクル中に発生するゆがみからセラミックコンデンサーを多少なりとも分離することである。機械的応力はセラミックコンデンサーと回路基板との間の熱膨張率（ＣＴＥ）の差に起因する。リードフレームがこの不整合を効率よく吸収しない場合、セラミックコンデンサー内にクラックが形成されて、最終的には電気的な故障につながる。

加えて、金属リードフレームに結合されているセラミックコンデンサーが例えばアルミニウム等の高い膨張率を有する金属張り基板に結合されるとき、セラミックコンポーネントの熱膨張率と基板の熱膨張率との大きな差に起因して大きな機械的応力がそのセラミックコンポーネントに加わり、それによってわずか数回の温度サイクルの後にセラミックコンポーネント上に応力クラックを生じさせる可能性がある。

特許文献１はコンデンサーのセラミックのＣＴＥより２５％〜５０％低いＣＴＥを有するニッケル鉄リードフレームの使用を記載している。これらのデバイスは温度サイクル又は約１５０℃までの温度での温度ショックを受けたセラミックにクラックが生じるのを防止することのみに適している。

特許文献２は積層セラミックコンデンサーに垂直に接続されたスリットを有する無酸素銅の金属板を記載している。このスリットは、外部端子を構成する材料に対して、より大きな線膨張率を有する物質、又はより低いヤング率を有する物質を用いて充填することが可能である。より詳細には、充填物質は低い温度において外部端子より劇的に収縮し、したがって外部端子の変形（膨張、収縮）は抑制され、すなわち、充填物質の膨張及び収縮からの影響により充填物質自体の膨張及び収縮が抑制され、結果として電子部品に加わる応力が低減される。さらに、外部端子に対して、より低いヤング率を有する物質がスリットを充填するために提供されるとき、電子部品自体にかかる応力はより小さくなる。−５５℃〜＋１２５℃の温度サイクルに１００回かけられるとき、エポキシ、レジン又ははんだで充填された複数のスリットが存在することによってクラックの形成が妨げられることを示した。この技術は約１２５℃を超える使用には適さず、１５０℃を超える使用には全く適さない。

特許文献３はコンデンサースタック内のクラック防止のための折りたたみリードフレーム（folded lead frame）を記載しており、１つ又は複数の孔がリードの外側部分に提供されて、それによりそのコンポーネントが組立中に保持されるようになっている。特許文献４において、金属板から積層セラミックコンデンサーの終端への突起が、結合材料を一体化するために、及びクラックに敏感なＰｂベースのセラミックの温度ショックを防止するために提供される。

熱応力を吸収する金属板端子を有するセラミックコンデンサーが特許文献５において記載されており、少なくとも１つの孔を有する折りたたみ金属板端子が端子部に設けられる。はんだペースト処理を用いてこれらのタイプのコンデンサーを製造する方法が特許文献６において記載されている。

最新の最先端技術は約１５０℃の最高温度まで応力を低減するリードフレーム及び材料の設計を提供することが可能である。しかしながら、セラミックコンデンサーを更により高い温度で用いることを容易にするために、ソフトリードアタッチメントを用いて２つ以上のセラミックコンデンサーを接続しているリードフレームへ電気的に接続する必要があった。この設計は、電気回路への表面実装又はスルーホール接続において加熱する際のコンデンサーの動きに制約を加えることによって、機械的応力が引き起こされることを回避する。この対策を用いたとしても、リードフレームとコンデンサーとの間の結合にクラックが生じる傾向があることに起因して過度の応力を回避するように設計された結合材料を用いて約１５０℃を超える温度においてリードフレームをセラミックコンデンサーへ結合しなければならない。

不断の努力にもかかわらず、より大きなコンデンサーに対する、特に１５０℃を超える等の高温環境下における使用に対する解決法が依然として存在していない。本明細書において、こうした使用に適するコンデンサーが提供される。

米国特許第６，０８１，４１６号 米国特許第６，５１５，８４４号 米国特許第６，３１０，７５９号 米国特許第６，１８１，５４４号 米国特許第６，１９１，９３３号 米国特許第６，５２３，２３５号

本発明の目的は、１３ｐｐｍ／℃を超える高い膨張率を有する基板へ実装されるときコンデンサー素子の機械的ロバスト性を増加させ、動作温度が１２５℃、より好ましくは１５０℃を超える用途において機械的ロバスト性を増加させる外部リードフレームと構成されるコンデンサー素子を提供することである。

本発明の目的は、１つ又は複数のセラミックコンデンサーの外部端子に取り付けるための外部金属リードを提供することであり、ここで、そのリードは温度サイクル中に生じるセラミック素子にかかる応力を減少させる。

本発明の別の目的は、１つ又は複数のセラミックコンデンサーの外部端子に取り付けるための、約１３ｐｐｍ／℃と約３０ｐｐｍ／℃との間の熱膨張率を有する非鉄の低インダクタンスリード材料を含む外部金属リードを提供することであり、この外部金属リードは温度サイクル中に破損を生じさせることなく、１３ｐｐｍ／℃から３０ｐｐｍ／℃までの範囲等の高い熱膨張率を有する金属張り基板へセラミックコンデンサーを実装するのに用いることが可能である。

本発明の別の目的は、１つ又は複数のセラミックコンデンサーの外部端子に取り付けるための、応力を軽減する開口部を外部リードフレーム内に有する外部金属リードを提供することであり、これらの開口部は原理的にセラミックコンデンサー素子間の領域に配置されて、セラミックコンデンサー素子、及びコンデンサー素子を外部金属リードへ結合させる材料にかかる応力を低減する。

本発明の別の目的は、１つ又は複数のセラミックコンデンサーの外部端子へ取り付けるための外部金属リードを提供することであり、金属リードはセラミック素子の端子部材の領域内の外部リードフレーム内に開口部を有し、その位置及び寸法は外部リードフレーム、セラミック素子及び結合材料の熱膨張率と、結合材料の応力／ひずみ特性と、結合材料の厚さとに基づいて決定される。

理解されるように、これらの利点及び他の利点は電子コンポーネントにおいて提供される。電子コンポーネントは少なくとも１つの容量性素子を備え、容量性素子は誘電体によって分離される交互の極性の内部電極を備える。外部終端のうちの第１の外部終端を有する外部終端は第１の極性の内部電極と電気的接触状態にあり、外部終端のうちの第２の外部終端は第２の極性の内部電極と電気的接触状態にある。第１の外部リードフレームは第１の外部終端との間に導電性の結合部を有して第１の外部終端と電気的接触状態にあり、第１の外部リードフレームは穿孔と、突起と、エッジ切欠きとからなる群から選択される少なくとも１つの特徴部を備える。

更に別の実施形態が電子デバイスにおいて提供される。電子デバイスは基板と基板に実装された少なくとも１つの容量性素子とを備えるコンポーネントを備え、容量性素子は誘電体によって分離される交互の極性の内部電極を備える。外部終端のうちの第１の外部終端を有する外部終端は第１の極性の内部電極と電気的接触状態にあり、外部終端のうちの第２の外部終端は第２の極性の内部電極と電気的接触状態にある。第１の外部リードフレームは、第１の外部終端との間に導電性の結合部を有して第１の外部終端と電気的接触状態にあり、第１の外部リードフレームは穿孔と、突起と、エッジ切欠きとからなる群から選択される少なくとも１つの特徴部を備える。

本発明の一実施形態の概略側面断面図である。 本発明の一実施形態の概略端面図である。 本発明の一実施形態の概略端面斜視図である。 本発明の一実施形態の概略端面斜視図である。 本発明の一実施形態の概略端面斜視図である。 本発明の一実施形態の概略斜視図である。 本発明の一実施形態の概略端面図である。 本発明の一実施形態の概略側面断面図である。 本発明の一実施形態の概略端面図である。 本発明の一実施形態の概略側面断面図である。 本発明の一実施形態の概略斜視図である。 本発明の一実施形態の概略端面図である。 本発明の一実施形態の概略側面断面図である。 本発明の一実施形態の概略側面断面図である。 本発明の一実施形態の端面図である。 本発明の一実施形態の端面図である。 実験用試作品の概略図である。 本発明によってもたらされる利点を表すグラフである。 本発明によってもたらされる利点を表すグラフである。

本発明は熱サイクルに関連付けられる、接合部を形成する結合材料の疲労クラックの発生を軽減することが可能な改良されたリードフレームを有する電子コンポーネントに関する。また、本発明は、積層セラミックコンデンサー（ＭＬＣＣ）等のセラミックコンポーネントの特定の事例において、セラミックコンデンサーとリードフレームとの間の結合材料に加えてセラミックコンデンサー内の応力クラックも軽減する。

単一のセラミックコンデンサーを用いるか又はセラミックコンデンサーのスタックを用いるモノリシックセラミックコンデンサー組立体に、改良されたリードフレームが提供され、そのリードフレームはコンデンサーの外部終端へ電気的に接続される。リードフレーム及びリードフレームとコンデンサーの外部終端との間の接続は、熱的な膨張及び収縮が繰り返される間に発生する応力、特にセラミックコンデンサーと、このコンデンサーをリードフレームに接続する材料とに加わる応力の衝撃を低減する。より詳細には、本発明は約１３ｐｐｍ／℃を超える等の高い膨張率を有する基板に実装されるとき、及び１２５℃を超える、より好ましくは１５０℃を超える等の高温において動作するとき、改良された信頼性を有するモノリシックセラミックコンデンサーを可能にする。本発明はすべてのサイズのコンデンサーに対して有益であるが、結果としては、本明細書において少なくとも１つの主要寸法が短くとも２．５４ｍｍ（０．１インチ）であるモノリシックセラミックコンデンサーとして定義される大型のモノリシックセラミックコンデンサーに対して最も価値がある。

改良されたリードフレームは、リードフレームとコンデンサーの外部終端との間の接続において、より少ない応力を及ぼし、それによって、やがてリードの分離という結果になる可能性がある接合部のクラックの発生傾向を低減する。結果としての設計は、特に、大型のセラミックコンデンサー、並びに高温の車載用途、ダウンホール用途、アビオニクス用途及び地熱用途において要求されるセラミックコンデンサーに適用可能である。より詳細には、本発明は、１５０℃を超過する温度における使用に適するコンデンサーを提供する。

リードフレームとコンデンサーとの間の接続内にクラックが生じる問題は少なくとも１つの穿孔、少なくとも１つの突起、少なくとも１つのエッジ切欠き（edge indentation）から選択される少なくとも１つの特徴部を有するリードフレームを使用することによって軽減される。内部に１つ又は複数の穿孔を有するリードフレームは質量が低減される。リードの中心部内のコンポーネント間に湾曲した接続部又は突起を有するリードフレームも応力を低減する。さらに、リードは複数のコンポーネントを横断して取り付けることが可能であり、それによりリードフレームへのすべての取り付けエリアの長さが最短化され、それによってＣＴＥミスマッチの影響が更に低減され、それによって応力が更に低下される。改良されたリードフレームはリードフレームとコンデンサーとの間の結合材料の総量を最適化させる。なぜならば、リードフレームをコンタクトエリアの周囲にクリンプ又は形成して、リードフレームとコンデンサーの外部終端表面との間の距離を増加させ、それにより所望のコンタクトエリア内の結合材料をより多くすることができるからである。

本発明は、高い温度範囲、好ましくは１５０℃を超える範囲において、通常は結果として結合材料内の応力断裂を生じさせることとなる応力を低減させることを可能にする。応力は結合内に疲労を引き起こすことが知られており、これは、はんだの場合、当該技術分野において、はんだ疲労と呼ばれている。本明細書において更に説明されるように、改良されたリードフレームは、熱サイクル中に通常発生する結合疲労、すなわち、はんだ疲労を最小化する。

外部金属リードフレームに結合されるセラミックコンデンサー等の電子コンポーネントを製造するのに用いられる主な材料は、通常、様々な熱膨張係数を有する。金属リードフレーム及びセラミックコンポーネントの熱膨張率の差が大きく、特に、コンデンサーが、少なくとも１つの寸法において少なくとも２．５４ｍｍ（０．１０インチ）の長さであるとき、そのコンポーネントが高い温度にさらされるときにリードフレームをセラミックコンポーネントに結合するのに用いられる結合材料内に高い剪断ひずみが発生する。高い剪断ひずみは、温度サイクルを受ける場合があるコンポーネントにとっては一般的である周期的な様態にて加えられたとき特に、やがては結合材料の破損へとつながる。結合材料が破損するまでの時間はリードフレーム及びセラミックコンポーネントの熱膨張率における差と、結合材料の剪断係数と、温度にともなう結合材料の剪断係数における変動と、結合材料の剪断係数の経時的変化と、開口部間のリードフレームの最大の長さと、結合材料の厚さとに依存する。この体系の複雑さによって、解決策への経験的なアプローチは受け付けられず、代わりに、パラメーターの決定的な組合せを確かめるかなりの調査が必要となる。

スロバキア共和国スロバキア工科大学生産技術研究所（Institute of Production Technologies，Slovak University of Technology，Slovak Republic）のLechovic他による「Solder Joint Reliability」（2009）に記載されているように、セラミックコンデンサー及びリードフレーム等の２つのコンポーネントを接合する結合材料にかかる剪断ひずみは以下の関係式によって表される。
ここで、Δγは結合材料にかかる剪断ひずみであり、
Δαは接合された材料間の膨張係数の差であり、
ΔＴは温度変化であり、
ａは接合された材料の膨張中立点からの距離であり、
ｈは結合材料の厚さである。

剪断ひずみを受けている間、結合接合部はクリープ変形を呈して、かかる応力を解放することが知られている。このクリープは結合材料の構造体に少量の損傷を発生させ、その損傷は時間の経過及び温度サイクルの繰返しにともなって蓄積される。損傷は結合接合部の強度を低減し、損傷が蓄積されるのにともなって結合接合部はやがて破損する。結合材料にかかる緊張状態を最小限にすることによって、結合接合部の耐用期間を増加させる。

信頼性のある結合接合部は、リードフレームとセラミックコンポーネントとの間の熱的膨張のミスマッチに起因する接合部にかかる剪断ひずみがβと呼ばれる重要な設計ファクターを超過しないように設計される。βは接合部にかかる最大許容剪断ひずみであり、結合材料がその降伏点まで引っ張られたときに測定される剪断ひずみの比として表される。最大許容剪断ひずみは、動作中の実際のコンポーネントの結合接合部の性能と相関があることが好ましい加速温度サイクル試験、機械的振動試験、機械的衝撃試験及び繰返し応力−ひずみ試験からの結果を解釈することによって求められる。重要な設計ファクターであるβの値は、用いられる結合材料のタイプと、動作中のコンポーネントの所望される耐用期間とに依拠して異なる。

本発明を、本開示の一体的な、限定的でない構成要素を形成する様々な図面を参照して説明する。説明全体を通して、同様の要素はそれに従って番号が付されている。

本発明の一実施形態が図１において概略側面断面図で示されている。図１において、セラミックコンデンサーは、誘電体４１によって分離された交互に反対極性の内部電極４４を備える積層化されたセラミックコンデンサーであることが好ましく、交互の内部電極は対向する外部終端４０において終端する。例示のために内部電極は基板に対して平行であるような向きに示されているが、本明細書における更なる検討とともに十分に認識されるように、内部電極は基板に対して垂直とすることができることを理解されたい。コンデンサーは数百もの内部電極を有することができる。外部終端は、はんだ付け可能な層で終端する複数の層を備えることができ、その外部終端は板状の金属層と、浸漬によって形成されるはんだ層とを備えることが好ましい。リードフレーム４３は、はんだ、過渡的液相焼結（ＴＬＰＳ）接着剤等の電気的な結合材料を含む結合部４２によって外部終端へ取り付けられる。セラミックコンデンサー、特に積層化されたセラミックコンデンサーは当業者によく知られており、本明細書においては特に限定されないので、更なる説明は行わない。リードフレーム及び結合部を本明細書において詳細に説明する。便宜上、単一のセラミックコンデンサーが示されているが、コンデンサーの数は非常に多くすることができるということは理解されたい。

本発明の一実施形態が図２において側面図で示されている。図２において、多数のコンデンサー２０が示されており、便宜上の目的で４つが示されているがそれに限定されるものではない。コンデンサーは内部電極が基板に実装されたときに基板に対して垂直になるように実装される。リードフレーム２２は少なくとも１つの多孔板２４を備え、その多孔板はプレートブリッジ２６に一体化し、プレートブリッジ２６は、それと電気的に接触状態にあり、好ましくはプレートブリッジ２６に一体化している実装素子２８を有している。実装素子は表面実装用の足として示されているが、スルーホール実装用のピン、又はソフトリード実装のためのワイヤの取り付け用のクリンプ等の他の実施形態を用いることが可能であることは理解されたい。これらのピン及びクリンプの双方については、本明細書において、より十分に説明する。多孔板は、リードフレームの材料によって周囲を取り巻かれた開口として画定された、少なくとも１つの穿孔３０を有する。多孔板は、好ましくは、多孔板の幅の最も広い範囲から内側への屈曲として画定される、少なくとも１つのエッジ切欠き３２を備える鋸歯状又はスカラップ状の縁を有する。各多孔板は、製造上の便宜により、及びセラミックコンデンサーの外部終端の最も一般的な形状に適合させるために、一般的には長方形であり、任意選択でその長方形内に切欠きを有することが好ましい。本明細書において更に十分に説明するように、好ましいオプションにおいて、図２では見えていない突起を備えている。

本発明の一実施形態が図３において最終組立前の概略側面図で示されている。図３において、コンデンサー２０のスタックの各側面上の１対の多孔板２４が示されている。４つのコンデンサーが示されているが、本発明はそれに限定されない。任意選択で内側に延伸するタブ３４を提供することが可能である。内側に延伸するタブはベースとして機能し、そのベースの上に最底部コンデンサーが置かれるか、又は図３にあるように最底部コンデンサーをそれから分離することが可能であるとともに、タブは実装素子としてのスルーホールピン３６が基板内に延伸することが可能な範囲に制限を加えるように機能することが可能である。犠牲支持体３８が製造中の便宜のために提供されるが、製造プロセス中か、又は実装の直前かのいずれかに適宜取り除かれる。

本発明の一実施形態が図４において概略側面斜視図で示されている。図４において、各々が一体化した実装素子としての実装用足４０を有する多孔板２４の対はそれらの間に多数のセラミックコンデンサー２０を挟む。

本発明の一実施形態が図５において概略斜視図で示されている。図５において、各々が一体化した実装素子としてのクリンプを有する多孔板２４の対は、それらの間に多数のセラミックコンデンサー２０を挟む。クリンプはワイヤ４４の導体と電気的な接触を形成する少なくとも１つの電気的クリンプ４２と、構造上の支持体をもたらし、ワイヤの絶縁体上でクリンプすることができる、任意選択であるが好ましい絶縁クリンプ４３とを備える。任意選択の構造化多孔板４６が提供されて、コンデンサーのスタックの物理的安定性をもたらす。構造化多孔板は本明細書において説明された多孔板と同様であるが、実装素子が存在しないこと、又は実装素子を用いないことは除外されるという点で異なっている。

図６は基板２に実装された状態で示されている電子コンポーネント１の概略斜視図である。図７は図６のコンポーネントの１つの端部の概略端面図である。図８は図６の電子コンポーネントの概略側面断面図である。図９は電子コンポーネントの端面斜視図であり、図１０は図９の電子コンポーネントの概略側面断面図である。コンデンサー構成の詳細は本明細書の他の箇所で提供する。

図６〜図１０において、外部終端６及び６ａを有するセラミックコンデンサー１０１は実装素子としての一体化した足８及び８ａを有する多孔板４及び４ａを備えるリード間で挟まれる。多孔板は穿孔１０とエッジ切欠き１１とを備える。結合材料９は多孔板と外部終端６及び６ａのエッジ３及び３ａとの間にある。コンデンサーは距離Ｓによって分離されている。コンデンサーの幅はＷ_Ｃで示され、リードの幅はＷ_Ｌで示されている。リードの側面からリードの中心までの距離はＷ_Ｍで示され、穿孔の中心からリードの中心までの距離はＰ_Ｏで示されている。コンデンサーの厚さはＴ_Ｃで示されている。穿孔の直径はＤ_Ｏで示されており、この直径は測定された穿孔と同じ表面積を有する円形穿孔の等価直径である。リードの厚さはＴ_Ｌで示されており、リードの外部終端からの隔り、又はそれらの間の結合材料の厚さはｈで示されている。

図７及び図９はリードフレーム内に穿孔１０が設けられたリードフレーム素子４を示しており、穿孔１０はＳで示されているコンデンサー間の隔たりとオーバーラップしている。穿孔は便宜上、本質的に円形であるとして示されているが、穿孔の形状は特に限定されず、例えば、楕円形又は丸みをつけた角を有する長方形とすることが可能である。３．１７５ｍｍ（０．１２５インチ）以下のリードフレーム幅Ｗ_Ｌを有する電子コンポーネントに対して、１つの穿孔が好ましいが、追加の利点は最小ながら、２つ以上の穿孔を採用することが可能である。３．１７５ｍｍ（０．１２５インチより大きいが、６．３５ｍｍ（０．２５インチ）以下であるリードフレーム幅を有する電子コンポーネントに対しては、好ましい穿孔の数は２である。６．３５ｍｍ（０．２５インチ）より大きいリードフレーム幅を有する電子コンポーネントに対しては、穿孔の数は式２＜ｎ≦Ｗ_Ｌ／０．０７によって定められることが好ましく、ここで、Ｗ_Ｌはインチで測定される。非対称の穿孔に関しては、穿孔の最も長い主要寸法がコンデンサー外部端子の最も長い主要寸法と平行に位置合わせされることが好ましい。穿孔の最も長い主要寸法の長さはＷ_Ｌ／５＜Ｄ_Ｏ＜Ｗ_Ｌ／２．５の範囲内にあることが好ましく、約Ｗ_Ｌ／３であることが好ましい。穿孔がコンデンサー間の隔たりと本質的に一致して置かれるか、その距離とオーバーラップすることに加えて、穿孔は図７の穿孔１１等のように、その最も長い主要寸法がコンデンサーのエッジと本質的に一致するようにリードフレームの周囲に置くことが可能である。図６〜図１０に関して、比Ｗ_Ｃ／Ｔ_Ｃは１以上である。

そのコンポーネントの所望の最高動作温度において測定されたときの降伏点における結合材料の対応するひずみが、接合される材料の熱的膨張率、動作環境の温度超過及び許容最大ひずみに加えて既知である場合、図７の、リードフレーム内の隣接する穿孔間に存在するリードフレーム長の、そのリード長の中立膨張点１３から取られた、最も長い連続リードフレーム長ａの、図８の結合材料の厚さｈに対する好ましい比は、十分な結合接合部の信頼性を確実にするように、以下の式に基づいて選択することが可能である。
ここで、ａはリードフレーム内の隣接する開口部間に存在するリード材料の、その長さの中立膨張点から取られた最も長い連続長であり、
ｈは結合材料の厚さであり、
は、そのコンポーネントの予想最大動作温度で測定されるときの、結合材料のその降伏点における対応するひずみであり、
βは０から１まで、より好ましくは０．０００１から１までで変化させることが可能である重要設計ファクターであり、
Δαはセラミックコンデンサーとリードフレームとの間の膨張率の差であり、
ΔＴは動作温度範囲である。

リードフレーム、電子コンポーネント及び結合材料の機械的特性と、相互接続部の所望の耐用期間とが既知であるという条件で、この関係式によって、高温においてロバストである電子コンポーネントの相互接続部を設計するのに用いることが可能であるリードフレーム及び結合接合部設計パラメーターａ／ｈを提供することが可能である。見てわかるように、材料の熱膨張率における差の増加、動作温度の上昇、又はそれらの双方に起因して、その式の分母が増加すると、最大許容ひずみをβによって定められる所望の限界より低く維持するために比ａ／ｈは減少しなければならない。

βの値は動作条件において結合材料の耐用年数を最大化するように可能な限り小さいことが好ましく、βに関する好ましい範囲は０．００２＜β＜０．１であり、より好ましくは０．０１＜β＜０．０５である。比ａ／ｈは製造する上で実用的であるように選択され、好ましくは、比は２＜ａ／ｈ＜１００であり、より好ましくは５＜ａ／ｈ＜３０である。好ましくは、ａに関して、寸法は０．０５Ｗ_Ｌ＜ａ＜０．５Ｗ_Ｌの範囲であり、このときｈは０．０１ａ＜ｈ＜０．５ａの範囲であり、好ましい範囲は０．０３３ａ＜ｈ＜０．２ａである。ａの寸法はリードフレーム内の穿孔の数及びサイズを選択することによって実現される。製造を容易にするために、リードフレーム内のすべての穿孔のサイズは同じであることが好ましいが、リードフレーム内の穿孔のサイズは、所望のａ／ｈ比を達成し、製造が容易であるコンポーネントを提供するために変化させることが可能である。

この実施形態において説明されている設計ガイドラインに従って、リードフレーム内の穿孔の配置及び金属リードフレームがセラミックコンデンサーに接合される結合接合部の厚さを決定することが、結果として、そのコンポーネントが高温及び高ひずみ温度サイクルにさらされるときの結合材料の耐用年数の改良につながる。

本発明の一実施形態が図１１において基板に実装された状態での概略斜視図で示されている。基板なしの状態の図１１の実施形態が図１２において概略端面図で、図１３において概略断面図で示されている。本電子コンポーネントは全体的に参照符号１として表されており、２つのセラミックコンデンサーを備え、最も好ましくは２つの積層化されたセラミックコンデンサーを備える。

図１１、図１２及び図１３において示されているように、電子コンポーネント１は図示の便宜上２つのセラミックコンデンサー素子を有する状態で示されているが、本電子コンポーネント内のコンデンサー素子の数は図示されているものに限定されず、１つのように少なくするか、又は５０個のように多くすることができることは理解されたい。各電子コンポーネント１はセラミックコンデンサー１０１を主要表面７が回路基板、すなわち、基板２に対して本質的に水平に向いた状態で有するが、コンデンサー素子を主要表面７が実装基板に対して本質的に垂直であるように向けることも可能である。パラメーターＷ_Ｃ、Ｗ_Ｌ及びＴ_Ｃは図９に関連して定義されている。Ｐ_Ｈは突起の高さであり、これは本明細書において他の箇所で定義され、コンデンサーの上部からのものであり、Ｐ_Ｗは、基板に対して平行であり、コンデンサーの中心からの、又はコンデンサーの側面から１／２Ｗ_Ｃからの横方向の距離である。図１１、図１２及び図１３に関して、比Ｗ_Ｃ／Ｔ_Ｃは小さくとも１である。

図１１に示すように、電子コンポーネント１は基板２の上に実装される。基板は特別のタイプの基板に限定されず、例えば、ガラスエポキシタイプ、フレキシブルタイプ又は金属張りとすることができる。特に好ましい基板は１３ｐｐｍ／℃から３０ｐｐｍ／℃まで等の高い熱膨張率を有する、高電力回路内の熱を放散させるのに用いられる金属張り基板である。

図８及び図１３に示すように、電子コンポーネント１は、誘電体材料１０３によって分離された交互に反対極性の内部電極１０２を備える１つ又は複数のコンデンサー本体１０１を備える。交互の層は、対向するコンデンサー端子６又は６ａと電気的接触状態にある。誘電体材料は特に限定されず、主にＢａＴｉＯ_３、ＣａＴｉＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３、ＣａＺｒＯ_３又は他の適切な材料からなることができる。

図１１、図１２及び図１３に示すように、第１の外部のリードフレーム４は第１のコンデンサー端子端部表面３上に配置され、第２の外部リードフレーム４ａは第２の端部表面３ａ上に配置される。

コンデンサー端子６又は６ａの端部表面３又は３ａは外部リードフレーム４又は４ａへ結合される。足として示されている実装素子８又は８ａは、基板２へ結合され、各外部リードフレームが基板上の回路トレースと電気的接触状態にあることは容易に理解される。実装素子が表面実装のための足として示されているが、スルーホール実装用のピン、又はソフトリード実装のためのワイヤの取り付け用クリンプ等の他の実施形態を用いることが可能であることは理解されたい。

外部リードフレーム４はリードフレーム面４１からコンデンサーの端部表面３へ向かって延在する１つ又は複数の突起５を備える。突起はリードフレーム面から延在している任意の物理的物体であり、リードフレームの型押し部、又はリードフレームに取り付けられたスタッドとして形成することができる。突起は図１４を参照して説明するリブ状のようにリードフレームの幅にわたって延在することが可能であるか、又は突起は図１１〜図１３を参照して説明されるスタッドのようにリードフレームの幅より短い寸法を有することができる。製造の便宜上、型押しされた丸いスタッドが好ましい。図１３のＳ_Ｈとして示されている突起の高さは、リードフレーム面４１と端部表面３との間に最小の隔たりを作り、突起の高さがリードフレームをコンデンサー素子の外部端子に固定するのに用いられる結合材料９の厚さｈを定めるように突起が端部表面に隣接することが好ましい。３．１７５ｍｍ（０．１２５インチ）以下のリードフレーム幅Ｗ_Ｌを有する電子コンポーネントに対して、コンデンサーあたり１つの突起を用いることが可能であり、コンデンサーあたり２つの突起を用いることが好ましい。３．１７５ｍｍ（０．１２５インチ）を超えるリードフレーム幅を有する電子コンポーネントに対して、好ましい突起の数は２以上である。なぜならば、これによって端部表面がフレーム面に対して平行であることを保証するからであり、本発明を実証するのには、３以上が適する。突起の形状は特に限定されず、リブ形状又は好ましくは丸い形状とすることができる。Ｔ_Ｌ＜Ｄ＜５Ｔ_Ｌの範囲の名目直径Ｄを有する丸い突起が好ましい。突起が円形ではない場合、好ましいサイズは、上記で述べた名目直径範囲を有する円形突起と等しい等価な直径を有する表面積を与えるサイズである。基板とリードフレーム面とに平行であるとして定義されるＸ軸上における突起の好ましい位置は、２つの突起があるとき、０．１５Ｗ_Ｃ＜Ｐ_Ｗ＜０．４５Ｗ_Ｃである。基板に垂直でリードフレーム面に平行であるとして定義されるＺ軸上における突起の好ましい位置は、０．４Ｔ_Ｃ〜０．６Ｔ_Ｃであることが好ましく、最も好ましい位置は０．５Ｔ_Ｃである。

本発明の一実施形態が図１４において概略側面図で示されており、ここでは、突起はリブ５１の形態である。リブはリードフレームの幅に延在することができ、このことは製造の便宜上望ましい。リブは、隣接するリブ同士が、各コンデンサー端部表面３において、接着剤９を内部に有する接着剤チャネル５２をもたらすように向けられる。隣接するリブは、内部に接着剤を有しない空きチャネル５３ももたらす。

外部リードフレームの材料は限定されない。Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ａｌ及びＡｕ等の金属、並びに、それらの金属のうちの１つ又は複数を含む合金、例えば、Ａｇ−Ｐｄ合金を含む外部リードフレームは本発明を実証する例である。酸化等を防止するために、外部リードフレームはＮｉめっきフィルム又はＳｎめっきフィルム等の１つ又は複数のめっき金属層を備えることが可能である。めっき金属のタイプ及び材料は限定されず、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｂ又はそれらの金属の合金等の、電子コンポーネントに一般的に用いられる材料を含むことができる。本発明を実証する特に好ましい外部リードは１３ｐｐｍ／℃と３０ｐｐｍ／℃との間の熱膨張率を有する非鉄の低インダクタンスリード材料である。非鉄は鉄が約０．１０ｗｔ％未満であることを意味する。

本明細書において、外部リードフレームの実装素子を基板へボンディングする方法は特に限定されない。例えば、外部リードフレームの実装素子は高温はんだ、導電性微粒子を含む導電性接着剤、ボルト、リベット等の適切なボンディング部材を用いて基板に結合することができる。高温はんだは、限定ではないが、Ｓｎ／Ｓｂ高温はんだ、Ｓｂ／Ｐｂ共晶はんだ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕリードフリーはんだ、Ｓｎ／Ｃｕ Ｐｂフリーはんだ等を含む。過渡的液相焼結接着剤及びポリマーはんだが適する場合もある。加えて、電子コンポーネントは、回路内の他の箇所へのソフトアタッチメント（soft attachment）のためにリードフレーム板にクリンプ又ははんだ付けされるリードワイヤを有することができ、したがって、電子コンポーネントを任意の適切な位置、好ましくは、基板上に機械的に実装することが可能である。

本明細書において、コンデンサー端子の端部表面を外部リードフレームへ結合する方法は特に限定されない。例えば、コンデンサー端子の端部表面は高温はんだ、導電性微粒子を含む導電性接着剤等の適切な結合材料を用いてリードフレームへ結合することが可能である。高温はんだは、限定ではないが、Ｓｎ／Ｓｂ高温はんだ、Ｓｂ／Ｐｂ共晶はんだ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕリードフリーはんだ、Ｓｎ／Ｃｕ Ｐｂフリーはんだ等を含む。過渡的液相焼結接着剤及びポリマーはんだが適する場合もある。

明細書全体を通して、特に指定されない限り、比較測定は共通単位で測定され、比較測定ではない測定はインチで測定される。

本発明の利益は以下の例において実証される。例１〜例４の各々は４つのスタックのＭＬＣＣを用いた。ＭＬＣＣは終端から終端までの長さ１０．２ｍｍ（０．４０インチ）と、長さに対して垂直な幅１５．２ｍｍ（０．６０インチ）とを有する４０６０のケースサイズを有していた。ＭＬＣＣはニッケル電極を有する高温Ｃ０Ｇ誘電体を用いて従来の方法で作製され、高融点Ｐｂベースはんだを用いてニッケル及び銀をめっきしたリン青銅リードフレームへ結合された。各々の例に対して、コンデンサーは約０．２５ｍｍ（０．０１インチ）の分離隔たりで分離された。各事例において様々なリードフレーム設計が用いられ、各例は三つ組み（triplicate）に作製され、各事例においてＭＬＣＣ及びリードフレームは１０Ｓｎ／８８Ｐｂ／２Ａｇはんだを用いて接続された。

実施例１
幅１．８ｍｍ（０．０７１インチ）で穿孔又は突起なしのフラットリードを備える比較例が用意され、このフラットリードは、リードＭＬＣＣインターフェースごとに、１０ｍｇのはんだペーストを用いて４つのＭＬＣＣのスタックの各ＭＬＣＣの長さに沿って接続された。

実施例２
エッジ切欠きを有するリードが製造され、リードＭＬＣＣインターフェースごとに、１０ｍｇのはんだペーストを用いて各ＭＬＣＣの長さに沿って接続された。リード幅は１．８ｍｍ（０．０７１インチ）であり、エッジあたり５つのエッジ切欠きを備え、その切欠きは０．７１ｍｍ（０．０２８インチ）の半径を有する半円であり、約２．２ｍｍ（０．０８５インチ）だけ分離され、５つの穿孔の群はＭＬＣＣ端子上の略中心に置いた。エッジ切欠き３２は図２において概略的に示されている。

実施例３
突起を有するクリンプされたリードが製造され、リードＭＬＣＣインターフェースごとに、２６ｍｇのはんだペーストを用いて各ＭＬＣＣの長さに沿って接続された。リード幅は１．８０ｍｍ（０．０７１インチ）であり、リードあたり４つのクリンプを備え、クリンプは各々が約０．３８ｍｍ（０．０１５インチ）の幅を有し、そのリードはコンデンサー端子に接続され、クリンプの２つの対がリードの長さに対して垂直に向けられて配列された。各対内のクリンプは互いに１．８ｍｍ（０．０７１インチ）だけ分離され、クリンプの各対の中心は互いに約１０．２ｍｍ（０．４０インチ）だけ分離された。クリンプはリードのエッジ間に延在した。各クリンプの高さは約０．１５ｍｍ（０．００６インチ）であった。クリンプの対はＭＬＣＣ電極端子の略中心に配置された。デバイスは図１６において示されている。

実施例４
エッジ切欠き及び穿孔を有するリードが製造され、リードＭＬＣＣインターフェースごとに、１０ｍｇのはんだペーストを用いて各ＭＬＣＣの長さに沿って接続された。リード幅は１．８ｍｍ（０．０７１インチ）であり、リードあたり６つの穿孔を備え、穿孔は各々が１．０ｍｍ（０．０４０インチ）の直径を有し、その穿孔は互いに２．２ｍｍ（０．０８５インチ）だけ分離され、６つの穿孔の群はＭＬＣＣ端子上の略中心に置かれた。エッジあたり５つのエッジ切欠きがあり、それらのエッジ切欠きは０．７１ｍｍ（０．０２８インチ）の半径を有する半円であり、互いに約２．２ｍｍ（０．０８５インチ）だけ分離され、穿孔間の略中心に配置された。スタックは図２において概略的に示されている。

温度サイクルは電子コンポーネントをリード及びリードフレームに結合する接合部の信頼性を評価するのに用いられる重要な試験である。温度サイクル試験の目的は過度の高温及び低温にさらされること、及びそれらの温度極大値に交互にさらされる影響によって引き起こされる応力に耐える接合部のロバスト性を評価することである。

実施例１〜４の各々の例の３つの同一のスタックは−４０℃から＋２４０℃までで、温度極値間の温度傾斜率が２５℃／分より大きく、各々の温度極値において１５分の温度浸漬の温度サイクルに数百回かけられた。スタックの各々は１２の位置で５０倍の倍率で視覚的に、周期的に検査され、任意のクラック分離に関して精査された。１２の位置は図１７においてＰ１〜Ｐ１２として概略的に示されている。各々の事例において任意のクラック分離の広さが測定された。図１８において、１１４０回までの温度サイクルに対する各例の検出された平均クラック長が示されている。

Fatigue and Durability of Structural Materials, ASM International, 2006, pp 260においてG. Halfordにより記載されているように、図１８に示しているようなはんだ疲労クラック挙動がクラックの開始及びクラックの拡大の２つの別個のステージで発生することが観察される。クラックの開始は、クラック開始ステージの間に形成された多くの小さなクラックが、応力が加わる状況下で急速に拡大する可能性のある１つの大きなクラックに統合したときに現れるとされる。クラック開始ステージの後に線形のクラック拡大ステージが現れると仮定して、図１８に示されている実施例１〜４の結果が図１９において再プロットされている。クラック拡大ステージの線形挙動をゼロクラック長まで外挿して、はんだ疲労クラックが開始するサイクル数の概略値を推定することが可能である。コンデンサースタック例１〜４における温度サイクル試験の結果が表１に示されている。４００回の温度サイクル相当後の平均はんだ疲労クラック長はａ／ｈ比の減少とともに減少しており、例４は優秀な性能を有し、６００回の温度サイクルまではんだ接合部のクラック発生がみられないことがわかる。

実施例５〜１０
実施例５〜１０は、１０Ｓｎ／８８Ｐｂ／２Ａｇの構成を有する高融点Ｐｂベースはんだを用いてＭＬＣＣの各端子へ結合されたリードフレームから構成された。ＭＬＣＣはニッケル電極を有する高温Ｃ０Ｇ誘電体を用いて従来の方法によって作製された。リードフレームは、穿孔なしで、幅を３．３ｍｍ（０．１３インチ）から８．４ｍｍ（０．３３インチ）まで変化させられて、ニッケル及び銀をオーバーめっきしたリン青銅ベースの金属から構成された。ＭＬＣＣは終端間の長さ１０．２ｍｍ（０．４５インチ）と、長さに対して垂直な幅１５．２ｍｍ（０．４０インチ）とを有する４５４０のケースサイズを有した。はんだの厚さは、７から１７６までの範囲のａ／ｈ比を与えるリード及び接合部設計を作成されるように０．０２２ｍｍ（０．０００８８インチ）から０．２４ｍｍ（０．００９４インチ）まで変化させた。実施例５〜１０の試料は、−４０℃から＋２４０℃までで、温度極値間の温度傾斜率が２５℃／分より大きく、各々の温度極値において１５分の温度浸漬の温度サイクルにかけられた。３００回の温度サイクルの前及び後に試料の剪断強度試験が２００℃において実施されて、温度サイクル後に維持しているはんだ接合部強度の量が求められた。リード幅及びはんだ接合部厚の各組合せの最少４つの試料が試験された。

表２においてみられるように、約２０より小さいａ／ｈ比は、結果として２００℃において測定された３００温度サイクル後の剪断強度を有するはんだ結合接合部となり、この強度は、約１７６のａ／ｈ比を有する従来の接合部設計に対して観察される剪断強度の２倍より高い。

実施例１１〜１２
４つのＭＬＣＣを備える実施例１１及び１２のストラップリード設計を用意して、リードごとに１つのＭＬＣＣを備える実施例１〜１０に対して得られた結果が４つのＭＬＣＣを備える従来のスタックにおいて確認されるかを判定した。説明したように、ＭＬＣＣは４０６０のケースサイズを有し、高融点Ｐｂベースはんだを用いてニッケル及び銀でめっきされたリン青銅リードフレームに結合された。リードが温度とともに延伸及び収縮するとき、コンデンサーが、本明細書において、リードフレーム及びコンデンサーが基板に対して平行であると定義されるＹ方向に動くことが可能であるように、コンデンサーは、約０．２５ｍｍ（０．０１インチ）の分離隔たりで分離された。図１５に示すように、２つのリードフレームは、各々が５．８ｍｍ（０．２３インチ）の幅を有しており、ＭＬＣＣの端子に結合された。例１１のはんだ接合部厚は０．０１５ｍｍ（０．０００６インチ）であり、結果としてａ／ｈ比は約１０８であった。また、例１２のはんだ接合部厚は０．１４ｍｍ（０．００５７インチ）であり、結果としてａ／ｈ比は約２０であった。実施例１１及び１２の試料が−４０℃から＋２４０℃まで、温度極値間の温度傾斜率が２５℃／分より大きく、各々の温度極値において１５分の温度浸漬の温度サイクルにかけられた。９００回の温度サイクル後の試料の剥離試験が室温にて行われて、温度サイクル後に維持されているはんだ接合部強度の量が求められた。各例の最少４つのリードが剥離試験にかけられた。温度サイクルの前及び後の剥離試験の結果は約２０のａ／ｈ比を有する実施例１２に関して、９００回の温度サイクル後に維持しているはんだ接合部の剥離強度は約１０８のａ／ｈ比を有する従来の接合部設計の剥離強度の２倍より高かったことを示しており、このことは実施例１〜１０に関する結果と一致する。

実施例１３
突起の利点を実証するために２つのコンデンサーのスタックが様々な結合接合部厚にて製造された。様々な高さの突起を用いることによって結合接合部厚を変化させた。記録される結合接合部厚は突起の面積で測定された。したがって、製造されたセラミックコンポーネントの各々はＦＲ４基板へ結合され、−５５℃から＋１２５℃までで、温度極値間の温度傾斜率が４５℃／分より大きく、各々の温度極値において１５分の温度浸漬の温度サイクルに５００回にかけられた。用いられたセラミックコンデンサーは寸法５．５６ｍｍ×５．０８ｍｍ×１．９１ｍｍ（０．２２インチ×０．２インチ×０．０７５インチ）であり、主にＢａＴｉＯ_３セラミックからなり、通常の定格５００Ｖ用途の設計のものが用いられた。外部端子はＣｕ層の表面上にＮｉめっき層及びＳｎ／Ｐｂめっき層を有するフリットＣｕ層から形成された。リードフレームは表面上にＮｉめっき層及びＳｎ／Ｐｂめっき層を有するリン青銅合金から形成された。リードフレーム厚は０．０１９２ｍｍ（０．００４３インチ）であり、幅は５．０８ｍｍ（０．２インチ）であった。２つのコンデンサー端子間の隔たりは本質的にゼロであった。金属リードフレームをセラミック端子へ結合するのに用いられた結合材料は９２．５Ｐｂ／５Ｓｎ／２．５Ａｇ等の高温Ｐｂ含有はんだ合金であった。温度サイクル試験に用いられる回路基板はこのセラミックコンポーネントの寸法のための公認の設計原理と一致するコンポーネント実装パッドを有する厚さ約１．５７ｍｍ（０．０６２インチ）のＦＲ４ガラスエポキシであった。温度サイクルの間、本コンポーネントへのバイアス電圧は印加されなかった。５００回の温度サイクル終了時点において、本コンポーネントは、相対湿度が８５％で、８５℃で動作する湿度チャンバー内においてバイアス電圧有りで高湿度にさらされた。２００Ｖのバイアス電圧が連続的に印加され、本コンポーネントは湿度チャンバー内に１０００時間とどめられた。湿度処置の後、本コンポーネントは最短で５秒間、５００Ｖにさらされた。その後室温で、２００Ｖにおける絶縁抵抗値が測定され、破損の数（Ｆ）が求められた。コンポーネントは２００Ｖを１２０秒間印加した後のその絶縁抵抗値が初期の試験前の値の８０％未満であった場合、その試験で故障したと考えられる。破損を解析して低絶縁抵抗状態が内部のクラックの結果であるか否かを判断した。

表４は各組の３０個のコンデンサーに関する実験結果を示している。この結果からみてわかるように、結合接合部厚を０．０７６ｍｍ（０．００３インチ）より厚く設定したことがセラミックコンデンサー内のクラックに起因するコンポーネントにおける電気的な故障を防止した。これはａ／ｈ比＜３３であるａ／ｈ比に対応する。

実施例１４
本セラミックコンポーネントは実施例１３に記載したように製造された。本コンポーネントは実施例１３に記載したのと同様の温度サイクルにかけられたが、ＦＲ４基板ではなく、ＦＲ４回路素子に結合したアルミニウム基板が用いられたという点で異なる。アルミニウム基板は略１．５７ｍｍ（０．０６２インチ）厚であり、ＦＲ４基板は略０．７６ｍｍ（０．００３インチ）であった。実装パッドは例１３において用いられたものと同じ設計のものであった。

表５は２４個の複製品に関する実験結果を示している。見てわかるように、結合接合部厚を０．１３ｍｍ（０．００５３インチ）に設定したことがセラミックコンデンサー内のクラックに起因するコンポーネント内の電気的故障を防止した。

本発明を、好ましい実施形態を参照してそれに限定することなく説明した。当業者であれば、特に本明細書に示されていないが、添付の特許請求の範囲においてより具体的に示されている本発明の範囲内にある追加の実施形態及び改良形態を認識するであろう。

Claims (59)

1. 誘電体によって分離される交互の極性の内部電極を備える、少なくとも１つの容量性素子と、
   外部終端であって、第１の極性の内部電極と電気的に接触している、該外部終端のうちの第１の外部終端、及び、第２の極性の内部電極と電気的に接触している、該外部終端のうちの第２の外部終端を有する、外部終端と、
   前記第１の外部終端と電気的に接触している第１の外部リードフレームであって、該第１の外部終端との間に導電性結合部を有し、該第１の外部リードフレームは、穿孔、突起及びエッジ切欠きからなる群から選択される少なくとも１つの特徴部を備える、第１の外部リードフレームと、
   を備える、電子コンポーネント。
2. ２個以上５０個以下の容量性素子を備える、請求項１に記載の電子コンポーネント。
3. 前記第１の外部リードフレームは、前記穿孔、前記突起及び前記エッジ切欠きからなる群から選択される２つの特徴部を備える、請求項１に記載の電子コンポーネント。
4. 前記２つの特徴部は、前記穿孔及び前記エッジ切欠きである、請求項３に記載の電子コンポーネント。
5. 前記第１の外部リードフレームの幅Ｗ_Ｌ及び前記第１の外部リードフレームが備える穿孔の個数ｎは、
   Ｗ_Ｌが３．１７５ｍｍ以下の場合、ｎが１以上であり、
   Ｗ_Ｌが３．１７５ｍｍより大きく６．３５ｍｍ以下の場合、ｎが２以上であり、
   Ｗ_Ｌが６．３５ｍｍより大きい場合、Ｗ_Ｌをインチで定義するとｎは２＜ｎ≦Ｗ_Ｌ／０．０７の式で定義される、請求項１に記載の電子コンポーネント。
6. 前記第１の外部リードフレームは幅Ｗ_Ｌを有し、前記穿孔の最大の長さＤ_ＯはＷ_Ｌ／５＜Ｄ_Ｏ＜Ｗ_Ｌ／２．５の式によって定義される、請求項１に記載の電子コンポーネント。
7. 少なくとも１つの前記穿孔は、容量性素子間の隔たり部にオーバーラップしている、請求項１に記載の電子コンポーネント。
8. 前記突起は、前記第１の外部リードフレームの幅に延在しているリブと、該第１の外部リードフレームの幅に延在していない物体とから選択される、請求項１に記載の電子コンポーネント。
9. 前記リブは、前記第１の外部終端の長さに延在している、請求項８に記載の電子コンポーネント。
10. 隣接するリブは接着剤チャネルを形成している、請求項８に記載の電子コンポーネント。
11. 隣接するリブは空きチャネルを形成している、請求項８に記載の電子コンポーネント。
12. 前記突起は、前記第１の外部リードフレームから型押しされるか、又は前記第１の外部リードフレームに取り付けられる、請求項１に記載の電子コンポーネント。
13. 前記突起は前記外部終端に隣接している、請求項１に記載の電子コンポーネント。
14. 前記第１の外部リードフレームの幅Ｗ_Ｌ及び前記第１の外部リードフレームが備える突起の個数は、
    Ｗ_Ｌが３．１７５ｍｍ以下の場合、前記突起は１つ以上であり、
    Ｗ_Ｌが３．１７５ｍｍより大きい場合、前記穿孔は２つ以上である、
    請求項１に記載の電子コンポーネント。
15. 前記突起はＴ_Ｌ＜Ｄ＜５Ｔ_Ｌの式によって定義される直径Ｄを有し、ここで、Ｔ_Ｌは前記リードフレームの厚さである、請求項１に記載の電子コンポーネント。
16. 前記突起は、０．１５Ｗ_Ｃ＜Ｐ_Ｗ＜０．４５Ｗ_Ｃの式によって定義されるＸ軸における位置にあり、ここで、Ｐ_Ｗは前記リードフレームの中心からの距離であり、Ｗ_Ｃはコンデンサーの幅であり、Ｚ軸における前記位置は０．４Ｔ_Ｃ〜０．６Ｔ_Ｃであり、ここで、Ｔ_Ｃはコンデンサー厚である、請求項１に記載の電子コンポーネント。
17. 前記結合部は厚さｈを有し、この厚さｈは、
    によって定義される基準を満たし、ここで、
    ａは前記リードフレーム内の隣接する穿孔間の前記リードフレームの最も長い連続長であって、該最も長い連続長の中立膨張点から取られた、最も長い連続長であり、
    ＹＬＤ_ＭＡＸＴは、前記動作温度範囲内で測定するときの結合材料の降伏点における該結合材料の対応するひずみであり、
    βは０から１までで定義される、重要設計ファクターであり、
    Δαは前記容量性素子と前記リードフレームとの間の熱膨張率の差であり、
    ΔＴは前記動作温度範囲である、
    請求項１に記載の電子コンポーネント。
18. 前記βは０．００２＜β＜１であるとして定義される、請求項１７に記載の電子コンポーネント。
19. 前記βは０．０１＜β＜０．０５であるとして定義される、請求項１８に記載の電子コンポーネント。
20. 前記ａ／ｈは２＜ａ／ｈ＜１００であるとして定義される、請求項１７に記載の電子コンポーネント。
21. 前記ａ／ｈはβは５＜ａ／ｈ＜３０であるとして定義される、請求項１７に記載の電子コンポーネント。
22. 前記ａ及び前記ｈは関係式０．０１ａ＜ｈ＜０．５ａによって関係付けられる、請求項１７に記載の電子コンポーネント。
23. 前記ａ及び前記ｈは関係式０．０３３ａ＜ｈ＜０．２ａによって関係付けられる、請求項２２に記載の電子コンポーネント。
24. 前記第１の外部終端は、足と、ピンと、クリンプとからなる群から選択される実装コンポーネントを含む、請求項１に記載の電子コンポーネント。
25. 前記第１の外部リードフレームは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ａｌ及びＡｕ並びにそれらの合金からなる群から選択される少なくとも１つの金属を含む、請求項１に記載の電子コンポーネント。
26. 前記第１の外部リードフレームは非鉄である、請求項２５に記載の電子コンポーネント。
27. 前記第１の外部リードフレームは、１３ｐｐｍ／℃以上３０ｐｐｍ／℃以下である熱膨張率を有する、請求項１に記載の電子コンポーネント。
28. 前記容量性素子は約２．５４ｍｍよりも大きい主要寸法を有する、請求項１に記載の電子コンポーネント。
29. コンポーネントを備え、当該コンポーネントは、
    基板と、
    前記基板上に実装される少なくとも１つの容量性素子であって、誘電体によって分離される交互の極性の内部電極を備える、少なくとも１つの容量性素子と、
    外部終端であって、第１の極性の内部電極と電気的に接触している、該外部終端のうちの第１の外部終端と、第２の極性の内部電極と電気的に接触している、該外部終端のうちの第２の外部終端とを有する、外部終端と、
    前記第１の外部終端と電気的に接触している第１の外部リードフレームであって、該第１の外部終端との間に導電性結合部を有し、該第１の外部リードフレームは、穿孔、突起及びエッジ切欠きからなる群から選択される少なくとも１つの特徴部を備える、第１の外部リードフレームと、
    を備える、電子デバイス。
30. 前記電子コンポーネントは、２個以上５０個以下の容量性素子を備える、請求項２９に記載の電子デバイス。
31. 前記第１の外部リードフレームは、前記穿孔と、前記突起と、前記エッジ切欠きとからなる群から選択される２つの特徴部を備える、請求項２９に記載の電子デバイス。
32. 前記２つの特徴部は、前記穿孔と、前記エッジ切欠きとである、請求項３１に記載の電子デバイス。
33. 前記第１の外部リードフレームは、
    前記第１の外部リードフレームの幅Ｗ_Ｌ及び前記第１の外部リードフレームが備える穿孔の個数ｎは、
    Ｗ_Ｌが３．１７５ｍｍ以下の場合、ｎが１以上であり、
    Ｗ_Ｌが３．１７５ｍｍより大きく６．３５ｍｍ以下の場合、ｎが２以上であり、
    Ｗ_Ｌが６．３５ｍｍより大きい場合、Ｗ_Ｌをインチで定義するとｎは２＜ｎ≦Ｗ_Ｌ／０．０７の式で定義される、請求項２９に記載の電子デバイス。
34. 少なくとも１つの前記穿孔は、容量性素子間の隔たり部にオーバーラップしている、請求項２９に記載の電子デバイス。
35. 前記第１の外部リードフレームは幅Ｗ_Ｌを有し、前記穿孔の最大の長さＤ_ＯはＷ_Ｌ／５＜Ｄ_Ｏ＜Ｗ_Ｌ／２．５の式によって定義される、請求項２９に記載の電子デバイス。
36. 前記突起は、前記外部リードフレームの幅に延在しているリブと、該外部リードフレームの幅に延在していない物体とから選択される、請求項２９に記載の電子デバイス。
37. 前記リブは、前記第１の外部終端の長さに延在している、請求項３６に記載の電子デバイス。
38. 隣接するリブは接着剤チャネルを形成している、請求項３６に記載の電子デバイス。
39. 隣接するリブは空きチャネルを形成している、請求項３６に記載の電子デバイス。
40. 前記突起は、前記第１の外部リードフレームから型押しされるか、又は前記第１の外部リードフレームに取り付けられる、請求項２９に記載の電子デバイス。
41. 前記突起は前記外部終端に隣接している、請求項２９に記載の電子デバイス。
42. 前記第１の外部リードフレームの幅Ｗ_Ｌ及び前記第１の外部リードフレームが備える突起の個数は、
    Ｗ_Ｌが３．１７５ｍｍ以下の場合、前記突起は１つ以上であり、
    Ｗ_Ｌが３．１７５ｍｍより大きい場合、前記穿孔は２つ以上である、
    請求項２９に記載の電子デバイス。
43. 前記突起はＴ_Ｌ＜Ｄ＜５Ｔ_Ｌの式によって定義される直径Ｄを有し、ここで、Ｔ_Ｌは前記第１のリードフレームの厚さである、請求項２９に記載の電子デバイス。
44. 前記突起は０．１５Ｗ_Ｃ＜Ｐ_Ｗ＜０．４５Ｗ_Ｃの式によって定義されるＸ軸における位置にあり、ここで、Ｐ_Ｗは前記リードフレームの中心からの距離であり、Ｗ_Ｃは前記コンデンサーの幅であり、Ｚ軸において０．４Ｔ_Ｃ〜０．６Ｔ_Ｃであり、ここで、Ｔ_Ｃはコンデンサー厚である、請求項２９に記載の電子デバイス。
45. 前記結合部は厚さｈを有し、この厚さｈは、
    によって定義される基準を満たし、ここで、
    ａは前記リードフレーム内の隣接する穿孔間の前記リードフレームの最も長い連続長であって、該最も長い連続長の中立膨張点から取られた、最も長い連続長であり、
    ＹＬＤ_ＭＡＸＴは、前記動作温度範囲内で測定するときの結合材料の降伏点における該結合材料の対応するひずみであり、
    βは０から１までで定義される、重要設計ファクターであり、
    Δαは前記容量性素子と前記リードフレームとの間の熱膨張率の差であり、
    ΔＴは前記動作温度範囲である、
    請求項２９に記載の電子デバイス。
46. 前記βは０．００２＜β＜１であるとして定義される、請求項４５に記載の電子デバイス。
47. 前記βは０．０１＜β＜０．０５であるとして定義される、請求項４６に記載の電子デバイス。
48. 前記ａ／ｈは２＜ａ／ｈ＜１００であるとして定義される、請求項４５に記載の電子デバイス。
49. 前記ａ／ｈはβは５＜ａ／ｈ＜３０であるとして定義される、請求項４５に記載の電子デバイス。
50. 前記ａ及び前記ｈは関係式０．０１ａ＜ｈ＜０．５ａによって関係付けられる、請求項４５に記載の電子デバイス。
51. 前記ａ及び前記ｈは関係式０．０３３ａ＜ｈ＜０．２ａによって関係付けられる、請求項５０に記載の電子デバイス。
52. 前記第１の外部終端は、足と、ピンと、クリンプとからなる群から選択される実装デバイスを含む、請求項２９に記載の電子デバイス。
53. 前記第１の外部リードフレームは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ａｌ及びＡｕ並びにそれらの合金からなる群から選択される少なくとも１つの金属を含む、請求項２９に記載の電子デバイス。
54. 前記第１の外部リードフレームは非鉄である、請求項５３に記載の電子デバイス。
55. 前記第１の外部リードフレームは、１３ｐｐｍ／℃以上３０ｐｐｍ／℃以下である熱膨張率を有する、請求項２９に記載の電子デバイス。
56. 前記基板は、ガラスエポキシ基板と、フレキシブル基板と、金属張り基板とからなる群から選択される、請求項２９に記載の電子デバイス。
57. 前記基板は、１３ｐｐｍ／℃から３０ｐｐｍ／℃の熱膨張率を有する、請求項２９に記載の電子デバイス。
58. 前記内部電極は、前記基板に対して平行又は垂直である、請求項２９に記載の電子デバイス。
59. 前記容量性素子は約２．５４ｍｍよりも大きい主要寸法を有する、請求項２９に記載の電子デバイス。