JP2017183652A - 電子部品 - Google Patents

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Abstract

【課題】接合不良が発生しにくく耐熱衝撃特性に優れた電子部品を提供すること。【解決手段】内部電極4が内蔵してあるセラミック素体26の端面に端子電極22が形成された複数のチップ部品20と、複数のチップ部品20をZ軸方向に隣接して支持するように、端子電極22に電気的に接続される金属端子30とを有する電子部品である。金属端子30が、端子電極接続部32と、実装接続部34と、を有する。端子電極接続部32には、端子電極22に向けて突出する複数の凸部38が形成してあり、複数のチップ部品20のそれぞれの端子電極22に対して、それぞれ、複数の凸部38のうちの少なくとも1つの凸部38が接続してある。【選択図】図2

Description

本発明は、たとえば金属端子からなる外部端子が接続してある電子部品に関する。
セラミックコンデンサ等のセラミック素体を持つ電子部品としては、単体で直接に基板等に面実装する通常のチップ部品の他に、チップ部品に金属端子などの外部端子が取り付けられたものが提案されている。外部端子が取り付けられている電子部品は、実装後において、チップ部品が基板から受ける変形応力を緩和したり、チップ部品を衝撃等から保護する効果を有することが報告されており、耐久性および信頼性等が要求される分野において使用されている。
外部端子を用いた電子部品では、外部端子の一端がチップ部品の端子電極に接続され、他端が回路基板などの実装面にハンダなどで接続される。たとえば特許文献1に示すように、外部端子には、複数のチップ部品が取り付けられることがある。
しかしながら、従来の構造では、複数のチップ部品の端子電極と外部端子との間のハンダ厚みを一定にすることが困難であり、接合不良が発生しやすいと共に、耐熱衝撃特性が悪いという課題を有している。
特開2001−196260号公報
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、接合不良が発生しにくく耐熱衝撃特性に優れた電子部品を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係る電子部品は、
セラミック素体の端面に端子電極が形成された複数のチップ部品と、
複数の前記チップ部品を第1方向に隣接して支持するように、前記端子電極に電気的に接続される外部端子とを有する電子部品であって、
前記外部端子が、
前記端子電極に向き合うように配置される端子電極接続部と、
実装面に接続可能な実装接続部と、を有し、
前記端子電極接続部には、前記端子電極に向けて突出する複数の凸部が形成してあり、複数のチップ部品のそれぞれの端子電極に対して、それぞれ、複数の凸部のうちの少なくとも1つの凸部が接続してある。
本発明に係る電子部品では、複数のチップ部品のそれぞれの端子電極に対して、それぞれ、複数の凸部のうちの少なくとも1つの凸部が接続してある。凸部と凸部との間では、複数のチップ部品の端子電極と外部端子との間の隙間は一定な幅となり、その隙間にハンダが入り込むことで、端子電極と外部端子との間のハンダ厚みを一定にすることが容易になる。また、ハンダ厚みを一定にすることができるため、接合不良が発生しにくく耐熱衝撃特性が向上する。
好ましくは、外部端子の端子電極接続部は、少なくとも2つの金属の積層構造を有する。たとえば二層または三層の積層構造を有するクラッド材で端子電極接続部を構成しても良い。このように構成することで、ハンダ接続部における応力を低減しつつ、等価直列抵抗(ESR)を改善することができる。なお、本発明において、金属とは、合金も含む概念で用いられる。
好ましくは、凸部の配置ピッチ間隔は、2mm以下である。ピッチ間隔を狭くすることで、より接合不良が発生しにくく耐熱衝撃特性が向上する。また、ハンダの濡れ広がりも防止することができる。
好ましくは、端子電極は、錫を含む被膜を有し、第1方向に隣接して接触する端子電極の側面相互は、錫と錫とで接合してある。凸部がハンダの濡れ広がりを抑制する機能を有することから、第1方向に隣接して配置される端子電極の側面相互には、ハンダが回り込まなくなる。
しかしながら、ハンダ接合による熱のため、端子電極の側面相互は、錫と錫とが溶融接合し、端子電極の側面相互は一体的に接合される。また、その第1方向に隣接して接触する端子電極の相互間には、ハンダが回り込まなくなるため、ハンダの回り込みによるクラックを防止することができる。
図1は本発明の一実施形態に係る電子部品の斜視図である。 図2(A)は図1に示す電子部品の要部側面図、図2(B)は本発明の他の実施形態に係る電子部品の要部側面図、図2(C)は本発明のさらに他の実施形態に係る電子部品の要部側面図である。 図3は図1に示す電子部品に用いられる外部端子の内側正面図である。 図4は図3に示すIV−IV線に沿う要部断面図である。 図5(A)は本発明の他の実施形態に係る電子部品に用いられる外部端子の要部断面図、図5(B)は本発明のさらに他の実施形態に係る電子部品に用いられる外部端子の要部断面図である。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る電子部品10を示す概略斜視図である。電子部品10は、Z軸方向(第1方向)に隣接する2つ以上のチップコンデンサ(チップ部品)20と、各チップコンデンサ20のX軸方向の両端面にそれぞれ取り付けられた一対の金属端子(外部端子)30とを有する。
なお、各実施形態の説明では、2つのチップコンデンサ20に一対の金属端子30が取り付けられた電子部品を例に説明を行うが、本発明のセラミック電子部品としてはこれに限らず、コンデンサ以外のチップ部品に金属端子30が取り付けられたものであっても良い。
チップコンデンサ20は、コンデンサ素体26と、コンデンサ素体26のX軸方向の両端面にそれぞれ形成してある一対の端子電極22とを有する。コンデンサ素体26は、X軸方向の端面に対して略垂直な4つの側面を有する。
なお、各図面において、X軸、Y軸およびZ軸は、相互に垂直であり、図2に示す実装面60に対して垂直方向をZ軸とし、X軸は、素体26の端面に垂直な方向であり、Y軸は、金属端子30の幅方向である。
コンデンサ素体26は、内部にセラミック層としての誘電体層と内部電極層とを有し、これらの誘電体層と内部電極層とが交互に積層してある。隣接する一方の内部電極層は、X軸方向に対向する一方の端子電極に接続してあり、他方の内部電極層は、他方の端子電極に接続してある。なお、Z軸方向に沿って誘電体層と内部電極層とが交互に積層してあっても良く、Y軸方向に沿って誘電体層と内部電極層とが交互に積層してあっても良い。積層方向は特に限定されない。
誘電体層の材質は、特に限定されず、たとえばチタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムまたはこれらの混合物などの誘電体材料で構成される。各誘電体層の厚みは、特に限定されないが、数μm〜数百μmのものが一般的である。
内部電極層に含有される導電体材料は特に限定されないが、誘電体層の構成材料が耐還元性を有する場合には、比較的安価な卑金属を用いることができる。卑金属としては、NiまたはNi合金が好ましい。Ni合金としては、Mn,Cr,CoおよびAlから選択される1種以上の元素とNiとの合金が好ましく、合金中のNi含有量は95重量%以上であることが好ましい。なお、NiまたはNi合金中には、P等の各種微量成分が0.1重量%程度以下含まれていてもよい。また、内部電極層は、市販の電極用ペーストを使用して形成してもよい。内部電極層の厚みは用途等に応じて適宜決定すればよい。
端子電極22の材質も特に限定されず、通常、銅や銅合金、ニッケルやニッケル合金などが用いられるが、銀や銀とパラジウムの合金なども使用することができる。端子電極22の厚みも特に限定されないが、通常10〜50μm程度である。なお、端子電極22の表面には、Ni、Cu、Sn等から選ばれる少なくとも1種の金属被膜が形成されていても良い。特に、Cu焼付層/Niめっき層/Snめっき層の多層構造とするのが好ましい。
また、本実施形態では、端子電極22は、少なくとも樹脂電極層を有する多層電極膜で構成してあってもよい。樹脂電極層を有する端子電極22としては、たとえば素体26に接触する側から焼付層/樹脂電極層/Niめっき層/Snめっき層からなることが好ましい。
また、端子電極22は、図2に示すように、素体26のX軸方向の両端面にそれぞれ位置して端面を覆う端面電極部22aと、素体26の端面から当該端面近くの複数の側面を所定被覆幅で被覆するように端面電極部22aと一体に形成される側面電極部22bとを有する。本実施形態では、側面電極部22bは、実質的に形成されていなくとも良く、端子電極22は、端面電極部22aのみで実質的に構成してあっても良い。
図1および図2に示すように、各金属端子30は、素体26のX軸方向の端面に形成してある端子電極22の端面電極部22aと向き合うように配置される端子電極接続部32と、実装面に接続可能な実装接続部34と、を有する。図2(A)に示すように、実装面60から最も近い素体26の底側面を実装面60から所定距離で離すように端子電極接続部32と実装接続部34とは、これらと一体に成形してある連結部36により連結してある。
連結部36は、実装接続部34が底側面に所定距離で向き合うように、端子電極接続部32から底側面方向(内側)に折り曲げられた曲折形状を有する。
図1および図2(A)に示すように、金属端子30の端子電極接続部32は、複数のチップコンデンサ20をZ軸方向に隣接して支持するように、複数の端子電極22にハンダ50により接続してある。図2Aおよび図3に示すように、本実施形態では、金属端子30の端子電極接続部32には、端子電極22に向けて突出する複数の凸部38が形成してある。複数のチップコンデンサ20のそれぞれの端子電極22に対して、それぞれ、複数の凸部38のうちの少なくとも1つの凸部38が接続してある。
凸部38は、端子電極接続部32を構成する金属板に、パンチング加工などの機械的加工を行うことで容易に形成することができる。図4に示す端子電極接続部32の内面からの凸部38の突出高さH1は、図2(A)に示すハンダ50の厚みに対応し、好ましくは20〜120μmである。凸部38の高さH1は、複数の凸部38で、実質的に同一であることが好ましい。
図3に示すように、凸部38のY軸方向の配置ピッチ間隔Pyは、好ましくは2mm以下である。また同様に、凸部38のZ軸方向の配置ピッチ間隔Pzは、好ましくは2mm以下である。凸部38の配置ピッチ間隔Pyと配置ピッチ間隔Pzとは、それぞれ隣接する凸部38の中心間の距離であり、同じでも異なっていても良い。これらの配置ピッチ間隔PyおよびPzの最小値は、凸部38の外径Φdにもよるが、相互に隣接する凸部38の相互が完全には連続しないように決定されることが好ましい。
凸部38は半球状であることが好ましく、その場合に、凸部38の外径Φdは、好ましくは0.2〜0.8mmである。ただし、凸部38の形状は、半球形状に限定されず、円弧面形状、半楕円球形状、先端に丸みが形成してある円錐形状、先端に丸みが形成してある角錐形状、台形形状などであっても良い。凸部38が半球以外の形状の場合には、凸部38のサイズは、凸部38をX軸方向から見て、凸部38の形状の内接円が、前記の外径Φdに対応する寸法範囲であれば良い。
チップコンデンサ20の形状やサイズは、目的や用途に応じて適宜決定すればよい。チップコンデンサ20が直方体形状の場合は、通常、縦(1.6〜7.5mm)×横(0.8〜6.3mm)×厚み(0.5〜3.5mm)程度である。
電子部品10の製造方法
以下に、電子部品10の製造方法について説明する。まず、チップコンデンサ20を製造する。焼成後に誘電体層となるグリーンシートを形成するために、グリーンシート用塗料を準備する。グリーンシート用塗料は、本実施形態では、誘電体材料の原料と有機ビヒクルとを混練して得られた有機溶剤系ペースト、または水系ペーストで構成される。
誘電体材料の原料としては、焼成後にチタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムとなる各種化合物、たとえば炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物などから適宜選択され、混合して用いることができる。
次に、上述のグリーンシート用塗料を用いて、キャリアシート上に、グリーンシートを形成する。次に、グリーンシートの一方の表面に、焼成後に内部電極層となる電極パターンを形成する。電極パターンの形成方法としては、特に限定されないが、印刷法、転写法、薄膜法などが例示される。グリーンシートの上に電極パターンを形成した後、乾燥することにより、電極パターンが形成されたグリーンシートを得る。
内部電極層用塗料を製造する際に用いる導電体材料としては、NiやNi合金、さらにはこれらの混合物を用いることが好ましい。このような導電体材料は、球状、リン片状等、その形状に特に制限はなく、また、これらの形状のものが混合したものであってもよい。
次に、内部電極パターンが形成されたグリーンシートを、キャリアシートから剥離しつつ所望の積層数まで積層し、グリーン積層体を得る。なお、積層の最初と最後には、内部電極パターンが形成されていない外層用グリーンシートを、積層する。
その後、このグリーン積層体を最終加圧し、必要に応じて研磨処理を行い、脱バインダ処理を行う。続いて、グリーンチップの焼成を実施する。焼成条件は特に限定されない。焼成後に、必要に応じてアニール処理、研磨等を施すことにより、図1に示すコンデンサ素体26を得る。
その後、コンデンサ素体26に端子電極22を形成する。端子電極22は、たとえば端子電極用塗料を焼きつけて下地電極を形成した後、下地電極の表面にめっきによる金属被膜を形成することにより、作製する。なお、端子電極用塗料は、上記した内部電極層用塗料と同様にして調製することができる。
また、樹脂電極層を有する端子電極22を形成する場合には、たとえば素体26の端面に焼付層から成る下地電極を形成した後、樹脂電極ペースト膜を塗布して樹脂電極層を形成する。その後に、Niめっき層およびSnめっき層を形成すれば良い。
金属端子30の製造では、まず、平板状の金属板材を準備する。金属板材としては、導電性があれば特に限定されないが、好ましくは銅板、銅合金板、ニッケル合金板、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛、亜鉛合金などが用いられる。
次に、金属板材を機械加工することにより、図1および図3に示す金属端子30を得る。具体的な加工方法は特に限定されないが、たとえばプレス加工が好ましく用いられる。プレス加工時に、凸部38を同時に形成することもできる。金属端子30の表面には、めっきによる金属被膜を形成してもよい。
めっきに用いる材料としては、特に限定されないが、例えばNi、Cu、Sn等が挙げられる。めっきによる金属被膜の厚みは、第1金属30aの厚みの1/3以下であることが好ましい。
上述のようにして得られた複数のチップコンデンサ20をZ軸方向に隣接して配置し、これらのX軸方向の両端面に形成してある端子電極22の端面電極部22aに、金属端子30の端子電極接続部32を接続する。図2(A)に示すように、本実施形態では、これらをハンダ50により接続する。ハンダ50は、各端子電極22の端面電極部22aに予め塗布しておきことが好ましい。あるいは、ハンダ50は、各端子電極22の端面電極部22aに対応する金属端子30の内面に、各端面電極部22aの面積に対応する面積で予め塗布しておきことが好ましい。
本実施形態の電子部品10では、複数のチップコンデンサ20のそれぞれの端子電極22に対して、それぞれ、複数の凸部38のうちの少なくとも1つの凸部38が接続してある。図2(A)では、Z軸方向に沿って、各チップコンデンサ20の端子電極22に対して、それぞれ2つの凸部38が接続されるようになっている。また、図3に示すように、Y軸方向に沿っては、少なくとも4つの凸部が、各端子電極22に接続されるようになっている。
本実施形態では、図2(A)に示すように、凸部38と凸部38との間では、複数のチップコンデンサ20の端子電極22と金属端子30との間の隙間は一定な幅となり、その隙間にハンダ50が入り込むことで、端子電極22と金属端子30との間のハンダ厚みを一定にすることが容易になる。また、ハンダ厚みを一定にすることができるため、接合不良が発生しにくく耐熱衝撃特性が向上する。
また本実施形態では、凸部38の配置ピッチ間隔PzおよびPyは、双方共に2mm以下である。ピッチ間隔を狭くすることで、より接合不良が発生しにくく耐熱衝撃特性が向上する。また、ハンダの濡れ広がりも防止することができる。
また、本実施形態では、端子電極22は、錫を含むめっき被膜を有し、Z軸方向に隣接して接触する端子電極22の側面電極部22b相互は、錫と錫とで溶融接合してある。また、側面電極部22bの近くに位置する凸部38がハンダの濡れ広がりを抑制する機能を有することから、Z軸方向に隣接して配置される端子電極22の側面電極部22b相互接続部には、ハンダが回り込まなくなる。
しかしながら、ハンダ接合による熱のため、端子電極22の側面電極部22b相互は、錫と錫とが溶融接合し、端子電極22の側面相互は一体的に接合される。また、そのZ軸方向に隣接して接触する端子電極22の相互間には、ハンダが回り込まなくなるため、ハンダの回り込みによるクラックを防止することができる。
(第2実施形態)
図2(B)は、本発明の第2実施形態に係る電子部品10αの要部側面図である。本実施形態に係る電子部品10αは、図1および図2(A)に示す第1実施形態に係る電子部品10と下記に示す以外は、同様な構成を有し、同様な作用効果を奏するので、共通する部分には、共通する部材符号を付し、共通する部分の説明は省略する。
図2(B)に示すように、本実施形態では、Z軸方向の上下に配置される各チップコンデンサ20αのZ軸方向の寸法が、チップコンデンサ20よりも短くなっている以外は、第1実施形態の電子部品10と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。第2実施形態の金属端子30は、第1実施形態の金属端子30と同じものを用いることができる。
(第3実施形態)
図2(C)は、本発明の第3実施形態に係る電子部品10βの要部側面図である。本実施形態に係る電子部品10βは、図1および図2(A)に示す第1実施形態に係る電子部品10と下記に示す以外は、同様な構成を有し、同様な作用効果を奏するので、共通する部分には、共通する部材符号を付し、共通する部分の説明は省略する。
図2(C)に示すように、本実施形態では、Z軸方向の上下に配置される各チップコンデンサ20βのZ軸方向の寸法が、チップコンデンサ20よりも短くなっている以外は、第1実施形態の電子部品10と同様な構成を有し、同様な作用効果を奏する。第3実施形態の金属端子30は、第1実施形態の金属端子30と同じものを用いることができる。ただし、この実施形態では、Z軸方向の最も下側に位置する凸部38は、端子電極22には接続されないことになり、Z軸方向の上側に位置するチップコンデンサ20βの端子電極22は、Y軸方向から見て単一の凸部38に接続することになる。
しかしながら、上側のチップコンデンサ20βは、下側のチップコンデンサ20βと側面電極部22bで接触しているため、チップコンデンサ20βの端面電極部22aが、端子電極接続部32の内面に対して傾斜することはない。そのため、端子電極接続部32と端面電極部22aとの間は、Z軸方向の単一の凸部38により一定な隙間に保持され、ハンダ50の厚みも一定に保たれる。
(第4実施形態)
図5(A)は本発明の他の実施形態に係る電子部品に用いられる外部端子の要部断面図である。本実施形態に係る電子部品は、上述した第1〜第3実施形態と下記に示す以外は、同様な構成を有し、同様な作用効果を奏するので、共通する部分には、共通する部材符号を付し、共通する部分の説明は省略する。
図5(A)に示すように、この金属端子30αは、端面電極部22aにハンダ50を介して接続される第1金属30aと、その第1金属30aの外側に配置される第2金属30bとの二層の積層構造を有するクラッド材で構成される。第1金属30aの熱膨張係数は、セラミック素体26の熱膨張係数よりも小さい。好ましくは、第1金属30aの熱膨張係数と、セラミック素体26の熱膨張係数との差異は、0.5ppm以上である。セラミック素体26の熱膨張係数は、誘電体層2の材質にもよるが、一般的には、(6〜14)×10−6/Kである。
第1金属30aとしては、たとえば42Ni−Fe、36Ni−Fe、52Ni−Fe、50Ni−Fe、30Ni−Fe、32Ni−5Co−Fe、29Ni−16Co−Feなどの鉄系合金が好ましく用いられる。また、第1金属30aとしては、その熱膨張係数がセラミック素体26の熱膨張係数よりも小さいものであれば、鉄系金属に限らず、SUS410、SUS430、Niなどを用いることができる。
本実施形態では、第2金属30bは、その熱膨張係数が、セラミック素体26の熱膨張係数よりも大きい。好ましくは、第2金属30bの熱膨張係数と、セラミック素体26の熱膨張係数との差異は、1ppm以上である。
セラミック素体の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を持つ第2金属30bとしては、たとえば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛、亜鉛合金などの非鉄金属が好ましい。
あるいは、第2金属30bとしては、第1金属30aよりも電気抵抗が小さいものが用いられる。そのような第2金属30bとしては、たとえば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛、亜鉛合金などの金属が用いられる。好ましくは、第1金属30aの電気抵抗と第2金属30bの電気抵抗との差異は、3×10−8Ω・m以上である。なお、第1金属の電気抵抗は、体積抵抗率で、好ましくは、(5〜100)×10−8Ω・mである。
好ましい組合せとしては、第1金属30aが42Ni−Feまたは36Ni−Feであり、第2金属30bが銅または銅合金である。第1金属30aと第2金属30bとの二層の積層構造から成る金属端子30のトータル厚みt0は、特に限定されないが、好ましくは0.05〜0.2mmである。
第1金属30aの厚みt1は、最小で10μm以上が好ましい。また、第1金属30aの厚みt1の最大値は、トータル厚みt0とのバランスにより決定され、好ましくは、t1/t0が1/ 2以下となるように決定される。このように設定することで、外部端子の接続部(たとえばハンダ50による接続部)における応力を低減する効果が向上すると共に、ESRの改善効果が高くなる。
金属端子30αの製造では、まず、平板状の二層積層クラッド金属板材を準備する。次に、金属板材を機械加工することにより、図5(A)に示す金属端子30αを得る。
本実施形態では、第1金属30aの熱膨張係数がセラミック素体26の熱膨張係数よりも小さい。そのため、本実施形態では、金属端子30の接続部(たとえばハンダ50による接続部)における応力を低減することができる。応力を低減させることで、セラミック素体26の端子電極22と金属端子30との接続部での強度が向上すると共に、熱衝撃性などの信頼性が向上する。
また本実施形態では、第2金属30bの熱膨張係数が、セラミック素体26の熱膨張係数よりも大きい。セラミック素体26の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を持つ第2金属30bは、一般的に電気抵抗が低く、電子部品の等価直列抵抗(ESR)を改善することができる。特に、第2金属30bとして、たとえば銅や銅合金などのように、第1金属30aよりも電気抵抗が低い金属を用いることで、電子部品10の等価直列抵抗(ESR)を改善することができる。
また、本実施形態では、クラッド材の積層方向に沿っての第2金属30bの厚みを第1金属30aの厚みよりも大きくしてある。このように構成することで、金属端子30の接続部(たとえばハンダ50による接続部)における応力を低減する効果が向上すると共に、ESRの改善効果が高くなる。なお、本実施形態では、第1金属30aと第2金属30bとの二層積層構造にするのは、端子電極接続部32のみで良く、連結部36と実装接続部34とは、第1金属30aよりも電気抵抗が低い第2金属30bのみで構成しても良い。
(第5実施形態)
図5(B)は本発明の他の実施形態に係る電子部品に用いられる外部端子の要部断面図である。本実施形態に係る電子部品は、上述した第1〜第4実施形態と下記に示す以外は、同様な構成を有し、同様な作用効果を奏するので、共通する部分には、共通する部材符号を付し、共通する部分の説明は省略する。
図5(B)に示すように、この金属端子30βは、端面電極部22aにハンダ50を介して接続される第1金属30aと、その第1金属30aの外側に配置される第2金属30bと、その外側に配置される第3金属30cの三層の積層構造を有するクラッド材で構成される。本実施形態では、第1金属30aおよび第3金属30cの熱膨張係数は、セラミック素体26の熱膨張係数よりも小さい。
第1金属30aおよび第3金属30cは、同じ金属で構成されることが好ましいが、異なる金属で構成されていても良い。いずれにしても、第1金属30a、第2金属30bおよび第3金属30cから成る三層構造の金属端子30の熱膨張係数が、セラミック素体26の熱膨張係数よりも小さくなれば良い。
好ましい組合せとしては、第1金属30aが42Ni−Feまたは36Ni−Feであり、第2金属30bが銅または銅合金であり、第3金属30cが42Ni−Feまたは36Ni−Feである。
第1金属30aの厚みt1は、最小で10μm以上が好ましい。また、第1金属30aの厚みt1の最大値は、トータル厚みt0とのバランスにより決定され、好ましくは、t1/t0が1/2以下となるように決定される。第2金属30bの厚みt2は、最小で20μm以上が好ましい。また、第2金属30bの厚みt2の最大値は、トータル厚みt0とのバランスにより決定され、好ましくは、t2/t0が2/3以下となるように決定される。
さらに、第3金属30cの厚みt3は、最小で10μm以上が好ましい。また、第3金属30cの厚みt3の最大値は、トータル厚みt0とのバランスにより決定され、好ましくは、t3/t0が1/2以下となるように決定される。第3金属30cの厚みt3は、第1金属30aの厚みt1と同じでも異なっても良いが、これらの厚みの合計t1+t3が、厚みt2よりも大きくなるように設定することが好ましい。
すなわち、金属端子30における第2金属30bの構成比率(t2/t0)が、第1金属30aおよび第3金属30cの構成比率の和((t1+t3)/t0)よりも小さい。なお、端子電極22に接続される第1金属30aの体積抵抗が、第2金属30bの体積抵抗よりも高い場合には、厚みt1は、厚みt2よりも薄いことが好ましく、厚みt3よりも薄くても良い。
以上のように設定することで、外部端子の接続部(たとえばハンダ50による接続部)における応力を低減する効果が向上すると共に、ESRの改善効果が高くなる。
なお、本実施形態では、金属端子30βのうちの端子電極接続部32に対応する部分のみが、第1金属30a、第2金属30bおよび第3金属30cから成る三層積層のクラッドで構成してもよい。実装接続部34および連結部36は、第2金属30bのみで構成してもよい。第2金属30bの体積が増えるので、ESRの向上が期待できると共に、ハンダ50による接続部の応力低減の効果も期待できる。
本実施形態では、三層積層構造の金属端子30の熱膨張係数がセラミック素体26の熱膨張係数よりも小さい。そのため、本実施形態では、金属端子30の接続部(たとえばハンダ50による接続部)における応力を低減することができる。応力を低減させることで、セラミック素体26の端子電極22と金属端子30との接続部での強度が向上すると共に、熱衝撃性などの信頼性が向上する。
また、上述した実施形態では、第1金属30aと第3金属30cとを、セラミック素体26よりも熱膨張係数が小さい金属で構成し、第2金属30bを、セラミック素体26よりも熱膨張係数が大きい金属で構成してあるが、その逆でも良い。すなわち、第1金属30aと第3金属30cとを、セラミック素体26よりも熱膨張係数が大きい金属で構成し、第2金属30bを、セラミック素体26よりも熱膨張係数が小さい金属で構成しても良い。
ただし、その場合には、金属端子30における第2金属30bの構成比率(t2/t0)を、第1金属30aおよび第3金属30cの構成比率の和((t1+t3)/t0)よりも大きくすることが好ましい。また、この場合には、第1金属30aおよび第3金属30cの方が、第2金属30bよりも電気抵抗が低い金属で構成されることが予想される。そこで、図4に示す実施形態においては、第2金属30bが連結部36と実装接続部34とを構成してあるが、この実施形態では、端子電極接続部32を構成する第1金属30aまたは第3金属30cが、連続して連結部36と実装接続部34とを構成してもよい。
(その他の実施形態)
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。たとえば上述した実施形態では、ハンダ50を用いて端子電極22と金属端子30,30α,30βとを接続してあるが、導電性接着剤、あるいはその他の接続手段により接続しても良い。
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例1
X軸方向長さが57mmで、Y軸方向長さが50mmで、Z軸方向長さが25mmであるチップコンデンサ20を2つ準備した。また、単層のリン青銅から成る金属端子30を準備し、ハンダ50を用いて金属端子30を、2つのチップコンデンサ20の端子電極22に接続し、図1および図2(A)に示す電子部品10を、10サンプルで製作した。凸部38の外径Φdは、0.5mmであり、凸部38の突出高さH1は、50μmであり、ピッチ間隔Pyは、1.1mm、ピッチ間隔Pzは、1.1mmであった。
この10サンプルの電子部品10について、熱衝撃試験を行った。熱衝撃試験は、下記の条件で行った。各サンプルに対して、−55°Cから+125°Cの温度変化を各2分間づつ液槽で2000サイクルで熱衝撃を加えた。金属端子で連結したチップコンデンサのいずれか一方について、クラックが発生したものを目視により見つけ、不良と判断した。
この実施例1の電子部品10について、熱衝撃試験を行ったところ、10サンプルのうち、不良と判断されたサンプルは、0であった。
比較例1
凸部38を設けない以外は、実施例1と同様にして、10個の電子部品のサンプルを製作した。実施例1と同様にして、この比較例1の電子部品について、熱衝撃試験を行ったところ、10サンプルのうち、不良と判断されたサンプルは、7であった。
実施例2
単層の42Ni−Feで金属端子を作成した以外は、実施例1と同様にして、10個の電子部品のサンプルを製作した。実施例1と同様にして、この実施例2の電子部品について、熱衝撃試験を行ったところ、10サンプルのうち、不良と判断されたサンプルは、0であった。
2… 誘電体層
4… 内部電極層
10,10α,10β…電子部品
20,20α,20β…チップコンデンサ
22…端子電極
22a…端面電極部
22b…側面電極部
26…素体
30,30α,30β…金属端子
30a…第1金属
30b…第2金属
30c…第3金属
32…端子電極接続部
34…実装接続部
36…連結部
38…凸部
50…ハンダ

Claims (4)

  1. セラミック素体の端面に端子電極が形成された複数のチップ部品と、
    複数の前記チップ部品を第1方向に隣接して支持するように、前記端子電極に電気的に接続される外部端子とを有する電子部品であって、
    前記外部端子が、
    前記端子電極に向き合うように配置される端子電極接続部と、
    実装面に接続可能な実装接続部と、を有し、
    前記端子電極接続部には、前記端子電極に向けて突出する複数の凸部が形成してあり、複数のチップ部品のそれぞれの端子電極に対して、それぞれ、複数の凸部のうちの少なくとも1つの凸部が接続してあることを特徴とする電子部品。
  2. 前記外部端子の端子電極接続部は、少なくとも2つの金属の積層構造を有する請求項1に記載の電子部品。
  3. 前記凸部の配置ピッチ間隔は、2mm以下である請求項1または2に記載の電子部品。
  4. 前記端子電極は、錫を含む被膜を有し、前記第1方向に隣接して接触する前記端子電極の側面相互は、錫と錫とで接合してある請求項1〜3のいずれかに記載の電子部品。
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