JP2017103321A - 電子部品及びその製造方法、並びに回路基板 - Google Patents
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Abstract
Description
上記チップは、第1軸方向を向いた第1及び第2端面と、上記第1軸と直交する第2軸方向を向いた第1及び第2主面と、上記第1及び第2軸と直交する第3軸方向を向いた第1及び第2側面と、上記第1及び第2端面をそれぞれ覆い、上記第1及び第2主面並びに上記第1及び第2側面にそれぞれ延出する第1及び第2外部電極と、を有する。
上記被覆部は、上記チップを上記第1主面側から上記第2主面側に向けて覆う。
上記露出部は、上記チップの上記第2主面側に設けられ、上記第1及び第2外部電極が上記被覆部に覆われずに露出する領域であって、上記第1及び第2端面と上記第1及び第2側面とを接続する稜部に沿って上記第1主面側に突出する。
この電子部品の基板への実装時には、第2主面を基板に対向させた状態で、第1及び第2外部電極の露出部が基板に半田付けされる。このとき、第1及び第2外部電極における半田の濡れ上がりが被覆部によってブロックされ、半田が第1及び第2外部電極の露出部に留まる。
このように、この電子部品では、第1及び第2外部電極における半田の濡れ上がり量が抑制されるため、基板における半田の濡れ広がり量も抑制される。これにより、電子部品の実装スペースの縮小が実現される。
また、この電子部品では、第2主面側の4つの隅部において第1及び第2外部電極の露出部の表面積が大きくなる。したがって、この電子部品は、4つの隅部において半田を介して基板に強固に接合されるため、基板に対する高い接合強度が得られる。
この構成では、ディップコーティング法によって被覆部を容易に形成可能である。
この電子部品では、実装時に基板に対向させられる第2主面とは反対の第1主面側に被覆部の平坦面が設けられる。したがって、この電子部品の実装時には、被覆部の平坦面を吸着保持した状態で、電子部品の第2主面を基板に対向させることができる。このように、この電子部品は容易に実装可能である。
この構成では、実装スペースを縮小可能な積層セラミックコンデンサが得られる。
上記チップを上記第1主面側から上記第2主面側に向けて未硬化樹脂に浸漬させることにより、上記第2主面側において上記第1及び第2外部電極が露出するように上記チップが上記未硬化樹脂で覆われる。
上記チップを覆う上記未硬化樹脂が硬化させられる。
上記未硬化樹脂の上記第1主面上の部分に、上記第2軸に垂直な平坦面が形成されてもよい。
この構成では、ディップコーティング法によって被覆部を形成することができるため、半田による充分な接合強度を確保しつつ、実装スペースを縮小可能な電子部品を容易に製造することができる。
また、未硬化樹脂に平坦面を設けることにより、容易に実装可能な電子部品が得られる。
この場合、テープに貼り付けられた上記チップが準備されてもよい。
上記仮硬化樹脂で覆われた上記チップを上記テープから剥離させてもよい。
これらの構成では、単一のテープに貼り付けられた複数のチップに対して同時に未硬化樹脂を設けることができる。これにより、電子部品をより効率的に製造可能となる。
また、チップをテープから剥離させる前に未硬化樹脂を仮硬化させることによって、テープから剥離させたチップ同士が粘着することを防止することができる。
上記電子部品は、チップと、被覆部と、露出部と、を有する。
上記チップは、第1軸方向を向いた第1及び第2端面と、上記第1軸と直交する第2軸方向を向いた第1及び第2主面と、上記第1及び第2軸と直交する第3軸方向を向いた第1及び第2側面と、上記第1及び第2端面をそれぞれ覆う第1及び第2外部電極と、を有する。
上記被覆部は、上記チップを上記第1主面側から上記第2主面側に向けて覆う。
上記露出部は、上記チップの上記第2主面側に設けられ、上記第1及び第2外部電極が上記被覆部に覆われずに露出する領域であって、上記第1及び第2端面と上記第1及び第2側面とを接続する稜部に沿って上記第1主面側に突出する。
上記電子部品では、上記第2主面が上記実装面に対向して配置され、上記第1及び第2外部電極が上記露出部において上記実装面に半田付けされている。
この構成により、電子部品の実装スペースが縮小され、小型化及び高集積化が可能な回路基板を提供することができる。また、この回路基板では、基板と電子部品との半田による充分な接合強度を確保することができるため、高い信頼性が得られる。
図面には、適宜相互に直交するX軸、Y軸、及びZ軸が示されている。X軸、Y軸、及びZ軸は全図において共通である。
図1は、本発明の一実施形態に係る積層セラミックコンデンサ1の斜視図である。
積層セラミックコンデンサ1は、チップ10と、被覆部20と、を具備する。
チップ10は、積層セラミックコンデンサ1としてのすべての機能を備え、単体でコンデンサとして利用することも可能である。しかしながら、積層セラミックコンデンサ1では、チップ10単体よりも実装スペースを縮小させるために、被覆部20が設けられている。
また、被覆部20は、チップ10を保護する機能も有し、外部衝撃などによってチップ10に損傷が加わることを防止するとともに、積層セラミックコンデンサ1の耐湿性を向上させる。
被覆部20を形成する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂等の熱硬化性樹脂や、ラジカル重合型やカチオン重合型等の紫外線硬化性樹脂などが選択可能である。本実施形態では、熱硬化性樹脂を用いて被覆部20が形成される。
しかしながら、被覆部20は、不透明の樹脂で形成されていても、着色されていてもよい。これらの場合には、チップ10の被覆部20に覆われている部分は視認することができない。
チップ10は、素体11と、第1外部電極14と、第2外部電極15と、を具備する。素体11は、Z軸方向を向いた主面M1,M2、X軸方向を向いた端面E1,E2、及びY軸方向を向いた側面S1,S2の6つの面を有する6面体として構成される。第1外部電極14は素体11の第1端面E1を覆い、第2外部電極15は素体11の第2端面E2を覆っている。
より具体的に、素体11の主面M1,M2、端面E1,E2、及び側面S1,S2はいずれも、少なくとも上記の各軸に垂直な部分を含んでいればよく、平面であっても曲面であってもよい。また、素体11の各面を接続する稜部が面取りされていてもよい。
中間膜は、例えば、白金、パラジウム、金、銅、ニッケルなどを主成分とする金属や合金のメッキ膜とすることができる。
表面膜は、例えば、銅、錫、パラジウム、金、亜鉛などを主成分とする金属や合金のメッキ膜とすることができる。
このため、基板100の実装面101に実装される前の積層セラミックコンデンサ1は、実装機の吸着ノズルに吸着保持される第1主面M1側をZ軸方向上向きに、そして基板100の実装面101に対向させられる第2主面M2をZ軸方向下向きに配置される必要がある。
これにより、積層セラミックコンデンサ1では、第2主面M2の向きを容易に視認可能となる。したがって、実装前において積層セラミックコンデンサ1の向きを目視や自動(画像処理など)で検査する際に、第2主面M2がZ軸方向下方を向いていない積層セラミックコンデンサ1をより簡単かつ確実に検出することが可能である。
これにより、実装時の積層セラミックコンデンサ1では、Z軸方向上方に向けられた第1主面M1上の平坦面Fが実装機の吸着ノズルによって良好に吸着保持されることが可能となる。被覆部20の平坦面Fを吸着保持した吸着ノズルは、積層セラミックコンデンサ1の第2主面M2を基板100の実装面101の任意の位置に対向させることが可能である。
このように、積層セラミックコンデンサ1では、被覆部20が設けられていても、被覆部20が設けられていない場合と同様に実装可能である。
このため、積層セラミックコンデンサ1のZ軸方向下側の4つの隅部Cでは、外部電極14,15の露出部14a,15aが、第1主面M1側に突出し、Z軸方向の比較的高い位置まで延びている。つまり、積層セラミックコンデンサ1では、隅部Cにおいて外部電極14,15が大きく露出している。
図7に示す積層セラミックコンデンサ1の断面は、第1端面E1と第1側面S1とを接続する稜部、及び第2端面E2と第2側面S2とを接続する稜部に沿った断面である。したがって、図7には隅部Cが現れており、図7における被覆部20のZ軸方向の寸法t1は、図5及び図6における被覆部20のZ軸方向の寸法t0よりも小さい。
チップ10の素体11は、複数の第1内部電極12と、複数の第2内部電極13と、を有する。内部電極12,13は、誘電体セラミックスの層を挟んで、Z軸方向に沿って交互に配置されている。第1内部電極12は、第1外部電極14に接続され、第2外部電極15から離間している。第2内部電極13は、第2外部電極15に接続され、第1外部電極14から離間している。
内部電極12,13は、それぞれ良導体により形成され、積層セラミックコンデンサ1の内部電極として機能する。当該良導体としては、例えばニッケル、銅、パラジウム、白金、銀、金、又はこれらの合金を含む金属材料を用いることができる。
なお、チップ10の構成は、特定の構成に限定されず、公知の構成を適宜採用可能である。例えば、内部電極12,13の枚数は、積層セラミックコンデンサ1に求められるサイズや性能に応じて、適宜決定可能である。
積層セラミックコンデンサ1は、半田Hを用いて基板100の実装面101に実装される。基板100には、必要に応じ、積層セラミックコンデンサ1以外にも様々な電子部品を実装することが可能である。基板100は、積層セラミックコンデンサ1などの電子部品と一体として単一の回路基板を構成する。
図8に示すチップ10は、外部電極14,15において半田Hによって基板100の実装面101に接続されている。半田Hは、チップ10の外部電極14,15のZ軸方向上端部の第1主面M1付近まで濡れ上がり、フィレットを形成している。
このように、チップ10単体を基板100の実装面101に実装する場合には、基板100の実装面101における半田Hの濡れ広がり量を考慮すると、大きい実装スペースが必要となる。
積層セラミックコンデンサ1も、外部電極14,15において半田Hによって基板100の実装面101に接続されている。
これにより、積層セラミックコンデンサ1が実装される基板100の小型化や、基板100における積層セラミックコンデンサ1を含む電子部品の高集積化が可能となる。
その結果、チップ10単体は63個(7×9個)実装することができ、積層セラミックコンデンサ1は117個(9×13個)実装することができることがわかった。つまり、積層セラミックコンデンサ1では、チップ10単体よりも実装可能な個数が85.7%増加することが確認された。
例えば、積層セラミックコンデンサ1の外部電極14,15における被覆部20のZ軸方向の寸法t0,t1は適宜決定可能である。
被覆部20のZ軸方向の寸法t0,t1を大きくすることにより、外部電極14,15の露出部14a,15aが低くなるため、積層セラミックコンデンサ1の実装面積を小さく抑えることができる。この観点から、寸法t0,t1は、外部電極14,15の露出部14a,15aのZ軸方向の高さが150μm以内となるように設定することが好ましい。
反対に、積層セラミックコンデンサ1の基板100の実装面101に対する接合強度を更に増大させる必要がある場合には、被覆部20のZ軸方向の寸法t0,t1を小さくすることが有効である。
図11は、積層セラミックコンデンサ1の製造方法の一例を示すフローチャートである。図12〜17は、積層セラミックコンデンサ1の製造プロセスを示す図である。以下、積層セラミックコンデンサ1の製造方法について、図11に沿って、図12〜17を適宜参照しながら説明する。
ステップST1では、図2に示すチップ10を準備する。
チップ10の製造方法は、公知の方法から選択可能であり、特定の方法に限定されない。
ステップST2では、ステップST1で準備したチップ10の第2主面M2をテープTに貼り付ける。
図12は、ステップST2でチップ10をテープTに貼り付けた状態を示している。ステップST2において1枚のテープTに複数のチップ10を貼り付けることにより、複数のチップ10に対して同時に後続のステップを行うことが可能となる。
特に、テープTは、チップ10の保持するために充分な粘着力を有し、チップ10を剥離させる際に粘着力を弱めることが可能であることが更に好ましい。このようなテープTとしては、例えば、発泡テープやUV(UltraViolet)テープなどを利用可能である。
ステップST3では、ステップST2でテープTに貼り付けたチップ10を未硬化樹脂20aで被覆する。未硬化樹脂20aの種類は、被覆部20の構成に対応して選択可能である。
ステップST3では、チップ10の未硬化樹脂20aによる被覆を容易に行うことが可能なディップコーティング法を利用する。
図13は、ステップST3のディップコーティング法の一例を示す模式図である。
このとき、保持板Gの高さをテープTが未硬化樹脂20aに接触しないように留め、テープTが未硬化樹脂20aの液面に接触しないようにする。
また、テープTと未硬化樹脂20aとの間に間隔が形成されるため、チップ10の第2主面M2側の部分は未硬化樹脂20aに覆われず、外部電極14,15の露出部14a,15aが形成される。
未硬化樹脂20aは、その表面張力の作用によって、チップ10に沿ってZ軸方向上方に引き上げられる。つまり、チップ10と未硬化樹脂20aとの間の界面張力が、チップ10と空気との間の界面張力よりも小さいため、この界面張力の差を打ち消すように未硬化樹脂20aが引き上げられる。
つまり、粘性の低い未硬化樹脂20aを用いることにより、未硬化樹脂20aがチップ10に沿って引き上げられる作用が促進される。この場合、隅部Cと隅部C以外の部分とでの、未硬化樹脂20aのZ軸方向の高さの差を大きくすることができる。
反対に、粘性の高い未硬化樹脂20aを用いることにより、未硬化樹脂20aがチップ10に沿って引き上げられる作用が抑制される。この場合、隅部Cと隅部C以外の部分とでの、未硬化樹脂20aのZ軸方向の高さの差を小さくすることができる。
また、図15に示す状態では、第1主面M1上の未硬化樹脂20aが厚いため、未硬化樹脂20aを硬化させた後の被覆部20も厚くなる。これにより、積層セラミックコンデンサ1では、Z軸方向に高くなるため、例えば薄型の電子機器への応用が困難となる。
これらの不具合を解消させるために以下のステップST4を行う。
ステップST4では、ステップST3でチップ10に形成された未硬化樹脂20aに平坦面Fを形成する。
まず、図16(A)に示すように、チップ10がZ軸方向下側を向くように保持板Gを配置させ、チップ10を平板Pに対向させる。
次に、図16(B)に示すように、保持板GをZ軸方向下方に移動させて、平板Pの表面にチップ10の第1主面M1上の未硬化樹脂20aを押し当てる。これにより、平板Pの表面に余分な未硬化樹脂20aを付着させる。
そして、図16(C)に示すように、保持板GをZ軸方向上方に引き上げる。これにより、未硬化樹脂20aが第1主面M1上において薄くなるとともに、未硬化樹脂20aに平坦面Fが形成され、未硬化樹脂20aが図3〜7に示す被覆部20の形状となる。
ステップST5では、ステップST4で平坦面Fを形成した未硬化樹脂20aを仮硬化することにより仮硬化樹脂20bとする。
ステップST5では、テープTに貼り付けられた状態のチップ10を、テープTの耐熱性に応じた未硬化樹脂20aの硬化温度よりも低い温度に加熱する。これにより、未硬化樹脂20aは、完全には硬化しないものの、容易に変形しない状態となるとともに、表面の粘着性が低下する。
ステップST6では、ステップST5で仮硬化された仮硬化樹脂20bで覆われたチップ10をテープTから剥離させて回収する。
図17は、ステップST6を説明するための図である。ステップST6では、テープTの粘着性を弱めることにより、チップ10を回収する。テープTとして発泡テープを用いる場合には、テープTをヒータHTによって加熱することにより、チップ10を回収する。テープTとしてUVテープを用いる場合には、テープTに紫外線を照射することにより、チップ10を回収する。
ステップST7では、ステップST6でテープTから剥離されたチップ10を覆う仮硬化樹脂20bを本硬化させる。
ステップST7では、チップ10がテープTから剥離されているため、テープTの耐熱性に関わらず、未硬化樹脂20aの硬化温度で所定時間保持することによって十分に硬化させることができる。
以上により、積層セラミックコンデンサ1が完成する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。
10…チップ
11…素体
12,13…内部電極
14,15…外部電極
14a,15a…露出部
20…被覆部
M1,M2…主面
E1,E2…端面
S1,S2…側面
Claims (9)
- 第1軸方向を向いた第1及び第2端面と、前記第1軸と直交する第2軸方向を向いた第1及び第2主面と、前記第1及び第2軸と直交する第3軸方向を向いた第1及び第2側面と、前記第1及び第2端面をそれぞれ覆い、前記第1及び第2主面並びに前記第1及び第2側面にそれぞれ延出する第1及び第2外部電極と、を有するチップと、
前記チップを前記第1主面側から前記第2主面側に向けて覆う被覆部と、
前記チップの前記第2主面側に設けられ、前記第1及び第2外部電極が前記被覆部に覆われずに露出する領域であって、前記第1及び第2端面と前記第1及び第2側面とを接続する稜部に沿って前記第1主面側に突出する露出部と、
を具備する電子部品。 - 請求項1に記載の電子部品であって、
前記被覆部は、前記第1主面の全領域を覆い、前記第2主面の全領域を露出させる
電子部品。 - 請求項1又は2に記載の電子部品であって、
前記被覆部は、前記第1主面上に、前記第2軸に垂直な平坦面を有する
電子部品。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の電子部品であって、
前記チップは、前記第1外部電極に接続された第1内部電極と、前記第2外部電極に接続された第2内部電極と、を更に有し、前記第1及び第2内部電極が前記第2軸に沿って交互に配置されている
電子部品。 - 第1軸方向を向いた第1及び第2端面と、前記第1軸と直交する第2軸方向を向いた第1及び第2主面と、前記第1及び第2軸と直交する第3軸方向を向いた第1及び第2側面と、前記第1及び第2端面をそれぞれ覆い、前記第1及び第2主面並びに前記第1及び第2側面にそれぞれ延出する第1及び第2外部電極と、を有するチップを準備し、
前記チップを前記第1主面側から前記第2主面側に向けて未硬化樹脂に浸漬させることにより、前記第2主面側において前記第1及び第2外部電極が露出するように前記チップを前記未硬化樹脂で覆い、
前記チップを覆う前記未硬化樹脂を硬化させる
電子部品の製造方法。 - 請求項5に記載の電子部品の製造方法であって、
前記未硬化樹脂の前記第1主面上の部分に、前記第2軸に垂直な平坦面を形成する
電子部品の製造方法。 - 請求項5又は6に記載の電子部品の製造方法であって、
前記未硬化樹脂を硬化させることは、前記未硬化樹脂を仮硬化させて仮硬化樹脂とすることと、前記仮硬化樹脂を本硬化させることと、を含む
電子部品の製造方法。 - 請求項7に記載の電子部品の製造方法であって、
テープに貼り付けられた前記チップを準備し、
前記仮硬化樹脂で覆われた前記チップを前記テープから剥離させる
電子部品の製造方法。 - 実装面を有する基板と、前記実装面に実装された電子部品と、を具備し、
前記電子部品は、
第1軸方向を向いた第1及び第2端面と、前記第1軸と直交する第2軸方向を向いた第1及び第2主面と、前記第1及び第2軸と直交する第3軸方向を向いた第1及び第2側面と、前記第1及び第2端面をそれぞれ覆い、前記第1及び第2主面並びに前記第1及び第2側面にそれぞれ延出する第1及び第2外部電極と、を有するチップと、
前記チップを前記第1主面側から前記第2主面側に向けて覆う被覆部と、
前記チップの前記第2主面側に設けられ、前記第1及び第2外部電極が前記被覆部に覆われずに露出する領域であって、前記第1及び第2端面と前記第1及び第2側面とを接続する稜部に沿って前記第1主面側に突出する露出部と、を有し、
前記第2主面が前記実装面に対向して配置され、前記第1及び第2外部電極が前記露出部において前記実装面に半田付けされている
回路基板。
Priority Applications (5)
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