JP2017199797A - 電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】めっき液の素体への浸入を抑制しつつ、外部電極の熱衝撃に対する耐性の向上を図れる電子部品を提供する。【解決手段】電子部品１は、複数の絶縁体層６が積層されてなる素体２と、素体２の内部に併置された内部導体２１ａ〜２１ｆと、素体２の外表面に配置され、内部導体２１ａ〜２１ｆと電気的に接続された外部電極４，５と、を備え、外部電極４，５は、素体２の外表面上に配置された第１電極層７，１１と、第１電極層７，１１上に配置された第２電極層８，１２と、を有し、第１電極層７，１１と第２電極層８，１２との間には、第１電極層７，１１と第２電極層８，１２とを電気的に接続する複数の接続部１５，１７と、第１電極層７，１１と第２電極層８，１２とを電気的に絶縁する複数の絶縁部１６，１８とが設けられており、絶縁部１８にはガラスが充填されている。【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品に関する。

素体と、素体内に配置された内部導体と、素体の外表面に配置され、内部導体と電気的に接続された外部電極と、を備えた電子部品が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−０４０８６０号公報

電子部品では、外部電極は、通常、焼付電極層と、めっき層と、を有している。上記電子部品では、めっき層を形成するときに、めっき液が素体内に浸入するおそれがある。また、従来の電子部品では、はんだ実装される際等に、熱衝撃による焼付電極層の膨張（引張応力）及び収縮（圧縮応力）により、素体と外部電極との間にクラックが生じるおそれがある。

本発明の一態様は、めっき液の素体への浸入を抑制しつつ、外部電極の熱衝撃に対する耐性の向上を図れる電子部品を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る電子部品は、複数の絶縁体層が積層されてなる素体と、素体の内部に併置された内部導体と、素体の外表面に配置され、内部導体と電気的に接続された外部電極と、を備え、外部電極は、素体の外表面上に配置された第１電極層と、第１電極層よりも素体の外側に配置された第２電極層と、を有し、第１電極層と第２電極層との間には、第１電極層と第２電極層とを電気的に接続する複数の接続部と、第１電極層と第２電極層とを電気的に絶縁する複数の絶縁部とが設けられており、絶縁部にはガラスが充填されている。

本発明の一態様に係る電子部品では、第１電極層と第２電極層との間には、複数の接続部が設けられている。これにより、一態様に係る電子部品では、第１電極層と第２電極層との電気的な接続が確保されるため、内部導体と外部電極との電気的な接続を十分確保できる。第１電極層と第２電極層との間には、複数の絶縁部が設けられている。絶縁部は、ガラスが充填されている。これにより、一態様に係る電子部品では、例えば、外部電極のめっき層を形成するときに、めっき液が素体内に侵入することを抑制できる。また、ガラスの絶縁部が第１電極層の外側に配置されているため、第１電極層に対する熱衝撃をガラスの絶縁部により緩和できる。そのため、第１電極層の膨張及び収縮を抑制できる。その結果、一態様に係る電子部品では、外部電極の熱衝撃に対する耐性の向上を図れる。

一実施形態においては、素体の外表面において外部電極から露出する部分には、ガラス層が配置されていてもよい。この構成では、例えば、外部電極のめっき層を形成するときに、めっき液が素体内に侵入することをより一層抑制できると共に、素体の外表面にめっき金属が析出することを抑制できる。

一実施形態においては、第１電極層の厚さは、第２電極層の厚さより小さくてもよい。第１電極層は、素体と第２電極層との間に配置されるため、膨張及び収縮による応力を解放し難い。そのため、第１電極層の厚さを第２電極層よりも小さくすることにより、第１電極層における応力を第２電極層よりも低下させることができる。したがって、外部電極の熱衝撃に対する耐性の向上をより一層図れる。

本発明の一態様によれば、めっき液の素体への浸入を抑制しつつ、外部電極の熱衝撃に対する耐性の向上を図れる。

一実施形態に係る電子部品を示す斜視図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成を説明するための図である。 コイル導体を示す斜視図である。 積層コイル部品の製造方法を説明するための図である。 積層コイル部品の製造方法を説明するための図である。 積層コイル部品の製造方法を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１に示されるように、積層コイル部品（電子部品）１は、素体２と、素体２の両端部にそれぞれ配置された一対の外部電極４，５と、を備えている。

素体２は、直方体形状を呈している。素体２は、その外表面として、互いに対向する一対の端面２ａ，２ｂと、一対の端面２ａ，２ｂの間を連結するように延びており且つ互いに対向している一対の主面２ｃ，２ｄと、一対の主面２ｃ，２ｄの間を連結するように延びており且つ互いに対向している一対の側面２ｅ，２ｆと、を有している。主面２ｃ又主面２ｄは、例えば積層コイル部品１を図示しない他の電子機器（例えば、回路基板、又は、電子部品等）に実装する際、他の電子機器と対向する面として規定される。

各端面２ａ，２ｂの対向方向と、各主面２ｃ，２ｄの対向方向と、各側面２ｅ，２ｆの対向方向とは、互いに略直交している。なお、直方体形状には、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、及び、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状が含まれる。

素体２は、複数の絶縁体層６（図３参照）が積層されることによって構成されている。各絶縁体層は６、素体２の各主面２ｃ，２ｄの対向方向に積層されている。すなわち、各絶縁体層６の積層方向は、素体２の各主面２ｃ，２ｄの対向方向と一致している。以下、各主面２ｃ，２ｄの対向方向を「積層方向」ともいう。各絶縁体層６は、略矩形形状を呈している。実際の素体２では、各絶縁体層６は、その層間の境界が視認できない程度に一体化されている。

各絶縁体層６は、例えば、ストロンチウム、カルシウム、アルミナ及び酸化珪素からなるガラスと、アルミナとからなるガラス系セラミックから構成されている。各絶縁体層６は、フェライト（Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、又はＮｉ−Ｃｕ系フェライトなど）から構成されていてもよく、一部の絶縁体層６は、非磁性フェライトから構成されていてもよい。

図２に示されるように、素体２の各主面２ｃ，２ｄ及び各側面２ｅ，２ｆには、ガラス層３が配置されている。ガラス層３は、少なくとも、素体２の外表面において外部電極４，５から露出する部分に配置されている。ガラス層３の厚さは、例えば、０．５μｍ〜１０μｍである。ガラス層３は、軟化点が高いことが好ましく、例えば、軟化点が６００°以上である。

外部電極４は、素体２の端面２ａ側に配置されている。外部電極５は、素体２の端面２ｂ側に配置されている。すなわち、各外部電極４，５は、一対の端面２ａ，２ｂの対向方向に互いに離間して位置している。各外部電極４，５は、平面視で略矩形形状を呈しており、その角が丸められている。

外部電極４は、第１焼付電極層（第１電極層）７と、第２焼付電極層（第２電極層）８と、第１めっき層９と、第２めっき層１０と、を有している。第１焼付電極層７及び第２焼付電極層８は、導電材を含んでいる。第１焼付電極層７及び第２焼付電極層８は、導電性金属粉末（Ａｇ及び／又はＰｄ粉末）及びガラスフリットを含む導電ペーストの焼結体として構成される。第１めっき層９は、Ｎｉめっき層である。第２めっき層１０は、Ｓｎめっき層である。

外部電極４は、端面２ａ上に位置する電極部分４ａと、主面２ｄ上に位置する電極部分４ｂと、主面２ｃ上に位置する電極部分４ｃと、側面２ｅ上に位置する電極部分４ｄと、側面２ｆ上に位置する電極部分４ｅと、の５つの電極部分を含んでいる。電極部分４ａは、端面２ａの全面を覆っている。電極部分４ｂは、主面２ｄの一部を覆っている。電極部分４ｃは、主面２ｃの一部を覆っている。電極部分４ｄは、側面２ｅの一部を覆っている。電極部分４ｅは、側面２ｆの一部を覆っている。５つの電極部分４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅは、一体的に形成されている。

外部電極５は、第１焼付電極層（第１電極層）１１と、第２焼付電極層（第２電極層）１２と、第１めっき層１３と、第２めっき層１４と、を有している。第１焼付電極層１１及び第２焼付電極層１２は、導電材を含んでいる。第１焼付電極層１１及び第２焼付電極層１２、導電性金属粉末（Ａｇ及び／又はＰｄ粉末）及びガラスフリットを含む導電ペーストの焼結体として構成される。第１めっき層１３は、Ｎｉめっき層である。第２めっき層１４は、Ｓｎめっき層である。

外部電極５は、端面２ｂ上に位置する電極部分５ａと、主面２ｄ上に位置する電極部分５ｂと、主面２ｃ上に位置する電極部分５ｃと、側面２ｅ上に位置する電極部分５ｄと、側面２ｆ上に位置する電極部分５ｅと、の５つの電極部分を含んでいる。電極部分５ａは、端面２ｂの全面を覆っている。電極部分５ｂは、主面２ｄの一部を覆っている。電極部分５ｃは、主面２ｃの一部を覆っている。電極部分５ｄは、側面２ｅの一部を覆っている。電極部分５ｅは、側面２ｆの一部を覆っている。５つの電極部分５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅは、一体的に形成されている。

続いて、外部電極４，５の構成について、詳細に説明する。図２に示されるように、外部電極４において、第１焼付電極層７と第２焼付電極層８との間には、接続部１５と、絶縁部１６と、が設けられている。接続部１５は、第１焼付電極層７と第２焼付電極層８とを電気的に接続する。絶縁部１６は、ガラスである。絶縁部１６は、第１焼付電極層７と第２焼付電極層８とを電気的に絶縁する。第１焼付電極層７と第２焼付電極層８の間には、複数の接続部１５及び複数の絶縁部１６が混在している。これにより、第１焼付電極層７と第２焼付電極層８とは、部分的に電気的に接続されている。第１焼付電極層７と第２焼付電極層８とは、接続部１５により一体に形成されている。

第１焼付電極層７の厚みＴ１は、第２焼付電極層８の厚みＴ２より小さい（Ｔ１＜Ｔ２）。言い換えれば、第２焼付電極層８の厚みＴ２は、第１焼付電極層７の厚みＴ１よりも大きい。

外部電極５において、第１焼付電極層１１と第２焼付電極層１２との間には、接続部１７と、絶縁部１８と、が設けられている。接続部１７は、第１焼付電極層１１と第２焼付電極層１２とを電気的に接続する。絶縁部１８は、ガラスである。絶縁部１８は、第１焼付電極層１１と第２焼付電極層１２とを電気的に絶縁する。第１焼付電極層１１と第２焼付電極層１２の間には、複数の接続部１７及び複数の絶縁部１８が混在している。これにより、第１焼付電極層１１と第２焼付電極層１２とは、部分的に電気的に接続されている。第１焼付電極層１１と第２焼付電極層１２とは、接続部１７により一体に形成されている。

第１焼付電極層１１の厚みＴ３は、第２焼付電極層１２の厚みＴ４より小さい（Ｔ３＜Ｔ４）。言い換えれば、第２焼付電極層１２の厚みＴ４は、第１焼付電極層１１の厚みＴ３よりも大きい。

積層コイル部品１は、素体２内に配置されたコイル２０を備えている。図３に示されるように、コイル２０は、複数のコイル導体（内部導体）２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆを含んでいる。

複数のコイル導体２１ａ〜２１ｆは、例えば、Ａｇ及び／又はＰｄを導電性材料として含んで形成される。複数のコイル導体２１ａ〜２１ｆは、導電性材料としてＡｇ及び／又はＰｄを含む導電ペーストの焼結体として構成される。コイル導体２１ａは、接続導体２２を有している。接続導体２２は、コイル導体２１ａと外部電極５とを電気的に接続する。コイル導体２１ｆは、接続導体２３を有している。接続導体２３は、コイル導体２１ｆと外部電極４とを電気的に接続する。接続導体２２及び接続導体２３は、Ａｇ及び／又はＰｄを導電性材料として形成される。本実施形態においては、コイル導体２１ａの導体パターンと接続導体２２の導体パターンとは一体に連続して形成され、コイル導体２１ｆの導体パターンと接続導体２３の導体パターンとは一体に連続して形成される。

コイル導体２１ａ〜２１ｆは、素体２内において絶縁体層６の積層方向に併置されている。コイル導体２１ａ〜２１ｆは、最外層に近い側からコイル導体２１ａ、コイル導体２１ｂ、コイル導体２１ｃ、コイル導体２１ｄ、コイル導体２１ｅ及びコイル導体２１ｆの順に並んでいる。

コイル導体２１ａ〜２１ｆの端部同士は、スルーホール導体２４ａ〜２４ｅにより接続されている。これにより、コイル導体２１ａ〜２１ｆは、相互に電気的に接続され、素体２内にコイル２０が形成される。スルーホール導体２４ａ〜２４ｅは、例えば、Ａｇ及び／又はＰｄを導電性材料として含んでおり、導電性材料を含む導電ペーストの焼結体として構成される。

続いて、積層コイル部品１の製造方法ついて、図４及び図５を参照して説明する。

図４（ａ）に示されるように、最初に、素体２とコイル２０とを含む積層体３０を形成する。具体的には、セラミック粉末、有機溶剤、有機バインダ及び可塑剤等を混合して、セラミックスラリーとした後、ドクターブレード法により成形して、セラミックグリーンシートを得る。続いて、セラミックグリーンシート上に、Ａｇ及び／又はＰｄを金属成分として含有する導電ペーストをスクリーン印刷することにより、コイル導体２１ａ〜２１ｆの導体パターンを形成する。

コイル導体２１ａの接続導体２２は、Ａｇ及び／又はＰｄを金属成分として含有する導電ペーストにより形成する。接続導体２２の導体パターンは、コイル導体２１ａの導体パターンと同時に形成されてもよい。コイル導体２１ｆの接続導体２３ｂは、Ａｇ及び／又はＰｄを金属成分として含有する導電ペーストにより形成する。接続導体２３の導体パターンは、コイル導体２１ｆの導体パターンと同時に形成されてもよい。そして、導体パターンが形成されたセラミックグリーンシートを積層し、大気中で脱バインダ処理を行った後、焼成を行う。これにより、積層体３０が得られる。

続いて、図４（ｂ）に示されるように、第１焼付電極層７，１１を形成する。具体的には、第１焼付電極層７，１１は、導電性金属粉末としてＡｇ及び／又はＰｄ粉末、及び、ガラスフリットを含む導電ペーストを塗布して焼成する。これにより、厚みＴ１，Ｔ３の第１焼付電極層７，１１が形成される。

続いて、図５（ａ）に示されるように、ガラス層３を形成する。具体的には、ガラス層３は、ガラス粉末、バインダ樹脂及び溶剤等を含むガラススラリーを、素体２の主面２ｃ，２ｄ及び側面２ｅ，２ｆ、及び、第１焼付電極層７，１１上に塗布して形成する。ガラススラリーの塗布は、例えば、バレルスプレー法により行う。ガラス層３は、ガラススラリーと、第２焼付電極層８，１２を形成する導電ペーストとの同時焼成により形成される。したがって、図５（ａ）においては、第１焼付電極層７，１１上にガラス層３が形成されている状態を示しているが、実際には、ガラス層３は、第２焼付電極層８，１２が焼成されたときに形成される。

続いて、図５（ｂ）に示されるように、第２焼付電極層８，１２を形成する。具体的には、第２焼付電極層８，１２は、導電性金属粉末としてＡｇ及び／又はＰｄ粉末、及び、ガラスフリットを含む導電ペーストを塗布して焼成する。導電ペーストは、ガラスするラリー上に塗布する。ガラスフリットの軟化点は、ガラス層３を形成するガラス粉末の軟化点よりも低いことが好ましい。導電ペーストは、第１焼付電極層７，１１を形成する導電ペーストよりも厚く塗布する。これにより、厚みＴ１，Ｔ３の第１焼付電極層７，１１よりも厚みの大きい厚みＴ２，Ｔ４の第２焼付電極層８，１２が形成される。導電ペースト及びガラススラリーを焼成することにより、第２焼付電極層８，１２及びガラス層３が形成される。

ガラススラリー及び導電ペーストを焼成すると、第１焼付電極層７，１１と第２焼付電極層８，１２とが電気的に接続される。具体的には、導電ペーストを焼成すると、ガラス層３を形成するガラススラリーに含まれるガラス粒子が溶解して流動する。これにより、第１焼付電極層７，１１と第２焼付電極層８，１２とが接触する。

図６に示されるように、第１焼付電極層１１（７）と第２焼付電極層１２（８）との間には、第１焼付電極層１１（７）と第２焼付電極層１２（８）とを電気的に接続する接続部１７（１５）と、第１焼付電極層１１（７）と第２焼付電極層１２（８）とが電気的に接続されていない絶縁部１８（１６）と、が設けられる。接続部１７（１５）及び絶縁部１８（１６）は、第１焼付電極層１１（７）と第２焼付電極層１２（８）との間に複数設けられ、不規則に混在している。絶縁部１８（１６）は、ガラススラリーの焼結により形成されるため、絶縁部１８（１６）には、ガラスが充填される。

続いて、図２に示されるように、第１めっき層９，１３及び第２めっき層１０，１４を形成する。第１めっき層９，１３は、Ｎｉめっき層である。第１めっき層９，１３は、例えば、バレルめっき方式により、ワット系浴を用いてＮｉを析出させて形成する。第２めっき層１０，１４は、Ｓｎめっき層である。第２めっき層１０，１４は、バレルめっき方式により、中性錫めっき浴を用いてＳｎを析出させて形成する。以上により、積層コイル部品１が製造される。

以上説明したように、本実施形態に係る積層コイル部品１では、第１焼付電極層７，１１と第２焼付電極層８，１２との間には、複数の絶縁部１６，１８が設けられている。絶縁部１６，１８は、ガラスが充填されている。これにより、積層コイル部品１では、外部電極４，５の第１めっき層９，１３及び第２めっき層１０，１４を形成するときに、めっき液が素体２内に侵入することを抑制できる。また、ガラスの絶縁部１６，１８が第１焼付電極層７，１１の外側に配置されているため、第１焼付電極層７，１１に対する熱衝撃をガラスの絶縁部１６，１８により緩和できる。そのため、第１焼付電極層７，１１の膨張及び収縮を抑制できる。その結果、積層コイル部品１では、外部電極４，５の熱衝撃に対する耐性の向上を図れる。

積層コイル部品では、めっき層の形成工程におけるめっき液の浸入を抑制するために、第１焼付電極層と第２焼付電極層との間にガラス層を配置する構成を採用し得る。しかしながら、第１焼付電極層と第２焼付電極層との間にガラス層を配置し、コイル導体（内部導体）が第１焼付電極層及びガラス層を貫通して第２焼付電極層に電気的に接続する構成では、以下のような問題が生じ得る。すなわち、積層コイル部品では、内部導体と第２焼付電極層との電気的な接続が各外部電極において一箇所のみとなるため、その一箇所の接続が何らかの不具合によって切断された場合、積層コイル部品に不良が生じる。このように、第１焼付電極層と第２焼付電極層との間にガラス層を配置する構成では、内部導体と外部電極との接続性が十分ではない。なお、積層コンデンサである場合では、複数の内部電極（内部導体）が外部電極と接続されているものの、一の内部電極と外部電極との電気的な接続が切断された場合、積層コンデンサの特性が劣化する。

これに対して、本実施形態に係る積層コイル部品１では、複数の接続部１５，１７により第１焼付電極層７，１１と第２焼付電極層８，１２が電気的に接続されているため、一の接続部１５，１７において接続不要が発生した場合であっても、他の接続部１５，１７によってコイル２０と外部電極４，５との接続性を十分に確保できる。したがって、積層コイル部品１では、信頼性の向上を図れる。

本実施形態に係る積層コイル部品１では、素体２の外表面において外部電極４，５から露出する部分には、ガラス層３が配置されている。この構成では、外部電極４，５の第１めっき層９，１３及び第２めっき層１０，１４を形成するときに、めっき液が素体２内に侵入することをより一層抑制できると共に、素体２の外表面にめっき金属が析出することを抑制できる。

本実施形態に係る積層コイル部品１では、第１焼付電極層７，１１の厚さは、第２焼付電極層８，１２の厚さより小さい。第１焼付電極層７，１１は、素体２と第２焼付電極層８，１２との間に配置されるため、膨張及び収縮による応力を解放し難い。そのため、第１焼付電極層７，１１の厚さを第２焼付電極層８，１２よりも小さくすることにより、第１焼付電極層７，１１における応力を第２焼付電極層８，１２よりも低下させることができる。したがって、積層コイル部品１では、外部電極４，５の熱衝撃に対する耐性の向上をより一層図れる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

上記実施形態では、内部導体がコイル導体２１ａ〜２１ｆであり、電子部品が積層コイル部品１である形態を一例に説明した。しかし、電子部品は、コンデンサであってもよい。

上記実施形態では、外部電極４，５が電極部分４ａ，４ｂ、電極部分４ｃ，５ｃ，４ｄ，５ｄ、及び、電極部分４ｄ，５ｄ，４ｅ，５ｅを有する形態を一例に説明した。しかし、外部電極の形状はこれに限定されない。例えば、外部電極は、端面のみに形成されていてもよいし、端面と主面及び側面のうちの少なくとも一面とに形成されていてもよい（Ｌ字状を呈していてもよい）。

１…積層コイル部品（電子部品）、２…素体、３…ガラス層、４，５…外部電極、７，１１…第１焼付電極層（第１電極層）、８，１２…第２焼付電極層（第２電極層）、１５，１７…接続部、１６，１８…絶縁部、２１ａ〜２１ｆ…コイル導体（内部導体）。

Claims (3)

1. 複数の絶縁体層が積層されてなる素体と、
   前記素体の内部に併置された内部導体と、
   前記素体の外表面に配置され、前記内部導体と電気的に接続された外部電極と、を備え、
   前記外部電極は、前記素体の前記外表面上に配置された第１電極層と、前記第１電極層よりも前記素体の外側に配置された第２電極層と、を有し、
   前記第１電極層と前記第２電極層との間には、前記第１電極層と前記第２電極層とを電気的に接続する複数の接続部と、前記第１電極層と前記第２電極層とを電気的に絶縁する複数の絶縁部とが設けられており、
   前記絶縁部にはガラスが充填されている、電子部品。
2. 前記素体の前記外表面において前記外部電極から露出する部分には、ガラス層が配置されている、請求項１に記載の電子部品。
3. 前記第１電極層の厚さは、前記第２電極層の厚さより小さい、請求項１又は２に記載の電子部品。

Images