JP2019176109A - 受動部品及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】実装時の位置ずれ不良を抑制すること。【解決手段】表面実装部品である受動部品であって、絶縁性を有する基体部10と、基体部10に内蔵された内部導体50と、基体部10の実装面である下面12に設けられ、内部導体50に電気的に接続された外部電極70と、を備え、外部電極70は、基体部10の下面12に対して略平行な面86と、略平行な面86を基準として基体部10の下面12に対して反対側に隆起したドーム状の突起80と、を有する、受動部品。【選択図】図2
Description
本発明は、受動部品及び電子機器に関する。
電子機器の小型化が進み、それに伴い、電子機器に備わる受動部品の小型化及び回路基板への受動部品の実装面積の削減が求められている。例えば、コイルの両端部を積層体の実装面に引き出し、この実装面に設けられた外部電極にコイルの両端部を接続させることで、半田フィレットが形成されず且つ電気特性に優れた積層型インダクタが提案されている(例えば、特許文献1)。
受動部品は、回路基板のランドパターン上に供給された半田によって回路基板に実装される。回路基板は、高密度実装化が進んでいる。このため、受動部品が小型で軽量になり、また受動部品が小型になると回路基板のランドパターンが小さくなってランドパターン上に供給される半田の量が少なくなるため、回路基板への受動部品の実装時に受動部品が所定の位置から動いて位置ずれ不良が生じ易くなる。例えば、回路基板への受動部品の実装面積の削減のため、基体部の実装面にのみ外部電極を形成した1面電極構造を用いることがある。この場合、更に回路基板のランドパターンが小さくなり、供給される半田の量が減少することから、受動部品が所定の位置から動き易くなる。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、実装時の位置ずれ不良を抑制することを目的とする。
本発明は、表面実装部品である受動部品であって、絶縁性を有する基体部と、前記基体部に内蔵された内部導体と、前記基体部の実装面に設けられ、前記内部導体に電気的に接続された外部電極と、を備え、前記外部電極は、前記基体部の前記実装面に対して略平行な面と、前記略平行な面を基準として前記基体部の前記実装面に対して反対側に隆起したドーム状の突起と、を有する、受動部品である。
上記構成において、前記突起は、球面状に隆起している構成とすることができる。
上記構成において、前記外部電極は、複数の前記突起を有する構成とすることができる。
上記構成において、前記基体部の前記実装面に、前記突起を有する複数の前記外部電極が設けられている構成とすることができる。
上記構成において、前記複数の外部電極のうちの第1外部電極の前記突起と第2外部電極の前記突起は、前記基体部の前記実装面の中心に対して対称な位置に設けられている構成とすることができる。
上記構成において、前記基体部の前記実装面は、1対の短辺と1対の長辺とを有し、前記複数の外部電極のうちの第1外部電極の前記突起と第2外部電極の前記突起は、前記基体部の実装面の前記1対の長辺それぞれの中心を通る中心線に対して対称な位置に設けられている構成とすることができる。
上記構成において、前記外部電極は、ニッケルを含んで形成されている構成とすることができる。
上記構成において、前記外部電極は、前記基体部の前記実装面を構成する辺から離れた位置に前記突起を有する構成とすることができる。
上記構成において、前記内部導体は、前記基体部の前記実装面に引き出されて前記外部電極に接続された引出導体を有し、前記引出導体の端部は、前記基体部の前記実装面から突出していて、前記突起は、前記外部電極が前記引出導体の前記端部を覆うことで形成されている構成とすることができる。
上記構成において、前記引出導体は複数の導体に分岐して前記基体部の実装面に引き出され、前記複数の導体それぞれの端部が前記基体部の実装面から突出していて、前記突起は、前記外部電極が前記複数の導体それぞれの前記端部を覆うことで形成されている構成とすることができる。
本発明は、上記記載の受動部品と、ランドパターンを有する回路基板と、を備え、前記受動部品の前記外部電極が前記回路基板の前記ランドパターンに半田で接合されている、電子機器である。
本発明によれば、実装時の位置ずれ不良を抑制することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
実施例1では、受動部品がコイル部品である場合を例に説明する。図1(a)は、実施例1に係るコイル部品の斜視図、図1(b)は、内部を透視した透視斜視図である。図1(a)及び図1(b)のように、実施例1のコイル部品100は、基体部10と、基体部10に内蔵された内部導体50と、基体部10の表面のうちの実装面に設けられた外部電極70及び72と、を備える。
図2(a)から図2(d)は、図1(b)のA−A間からD−D間の断面図である。図1(a)及び図1(b)並びに図2(a)から図2(d)のように、基体部10は、下面12と、上面14と、1対の端面16a及び16bと、1対の側面18a及び18bと、を有する直方体形状をしている。下面12は実装面であり、上面14は下面12に対して反対側の面である。1対の端面16a及び16bは下面12及び上面14の短辺に接続された面であり、1対の側面18a及び18bは下面12及び上面14の長辺に接続された面である。なお、基体部10は、完全な直方体形状をしている場合に限られず、例えば各頂点が丸みを帯びている場合、各稜(各面の境界部)が丸みを帯びている場合、又は各面が曲面を有している場合などでもよい。すなわち、直方体形状には、このような形状も含まれるものである。
基体部10は、絶縁性を有する。基体部10は、磁性材料で形成されていてもよいし、非磁性材料で形成されていてもよい。磁性材料として、例えばNi−Zn系又はMn−Zn系などのフェライト材料、Fe−Si−Cr系、Fe−Si−Al系、又はFe−Si−Cr−Al系などの軟磁性合金材料、Fe又はNiなどの磁性金属材料、アモルファス磁性金属材料、ナノ結晶磁性金属材料、或いは金属磁性粒子を含有する樹脂などが挙げられる。非磁性材料として、例えば酸化シリコン(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、又は酸化チタン(TiO2)などの無機材料、熱硬化性樹脂などの樹脂材料、ホウ珪酸ガラスなどのガラス系材料、或いは樹脂材料に無機材料などのフィラーを混合させた材料などが挙げられる。
内部導体50は、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、銀、白金、又はパラジウムなどの金属材料、或いはこれらを含む合金材料で形成されている。内部導体50は、コイルを形成するコイル導体52と、コイル導体52から引き出された引出導体54及び56と、を含む。コイル導体52は、螺旋状に延在している。コイル導体52は、所定の周回単位を有すると共に周回単位によって規定される面と略直交するコイル軸を有する。基体部10の下面12及び上面14は、コイル軸に略直交(交差)する面である。基体部10の端面16a及び16b並びに側面18a及び18bは、コイル軸に略平行となる面である。
引出導体54は、コイル導体52の1対の端部のうちの基体部10の上面14側に位置する端部から基体部10の下面12に向かって直線状に引き出されている。引出導体56は、コイル導体52の1対の端部のうちの基体部10の下面12側に位置する端部から基体部10の下面12に向かって直線状に引き出されている。すなわち、引出導体54及び56の一方の端部は、コイル導体52に接続されている。引出導体54及び56の他方の端部は、基体部10の下面12から突出している。引出導体54及び56の基体部10の下面12からの突出量は、例えば5μmから20μm程度である。また、引出導体54及び56の直径は、例えば50μmから300μm程度である。
図3は、実施例1に係るコイル部品を上面側から内部を透視して下面を見た平面図である。なお、図3では、図の明瞭化のために、基体部10内に設けられている内部導体の図示は省略している。図1(a)及び図1(b)、図2(a)から図2(d)、並びに図3のように、外部電極70及び72は、表面実装用の外部端子である。外部電極70は、基体部10の下面12に設けられ且つ下面12の辺20側に寄って設けられている。外部電極72は、基体部10の下面12に設けられ且つ下面12の辺22側に寄って設けられている。辺20と辺22は、対向する1対の短辺である。外部電極70及び72は、基体部10の表面のうちの下面12にのみ設けられ、上面14、端面16a及び16b、並びに側面18a及び18bには設けられていない、すなわち、外部電極70及び72は、基体部10の表面のうちの1面のみに設けられた1面電極である。
外部電極70は、基体部10の下面12に向かって引き出されて下面12から突出した引出導体54に接続されている。外部電極72は、基体部10の下面12に向かって引き出されて下面12から突出した引出導体56に接続されている。外部電極70及び72は、例えば複数の金属層から形成されている。外部電極70及び72は、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、銀、白金、又はパラジウムなどの金属材料、或いはこれらを含む合金材料で形成された下層、銀又は銀を含む導電性樹脂で形成された中層、並びにニッケル及び錫のめっき層である上層の複層構造をしている。なお、各層の間に中間層がある場合又は上層の上に最上層がある場合など、外部電極70及び72の層構成は例示された場合に限定されるものではない。
外部電極70は、基体部10の下面12に対して略平行な面86と、この略平行な面86を基準として基体部10の下面12に対して反対側に隆起したドーム状の突起80と、を有する。外部電極72は、基体部10の下面12に対して略平行な面88と、この略平行な面88を基準として基体部10の下面12に対して反対側に隆起したドーム状の突起82と、を有する。なお、ここで言う略平行な面とは、厳密な意味での平行ではなく、製造誤差程度の少しの傾きや誤差などが含まれていてもよい。また、ドーム状の突起とは、突起の外周側部分では突起の高さが低く、突起の中央部ほど突起の高さが高くなるような形状の突起である。外部電極70の突起80は、例えば引出導体54が基体部10の下面12から突出した位置に形成されている。例えば、突起80は、引出導体54が基体部10の下面12から突出することによって形成されている。同様に、外部電極72の突起82は、例えば引出導体56が基体部10の下面12から突出した位置に形成されている。例えば、突起82は、引出導体56が基体部10の下面12から突出することによって形成されている。
突起80と突起82は、例えば基体部10の下面12の1対の長辺である辺24及び26それぞれの中心を通る中心線28に対して対称な位置に設けられている。略平行な面86及び88からの突起80及び82の高さHは、例えば5μmから20μm程度であり、一例として10μmである。略平行な面86及び88での突起80及び82の直径Dは、例えば50μmから300μm程度であり、一例として150μmである。
ここで、実施例1のコイル部品100の製造方法について説明する。コイル部品100は、複数のグリーンシート(絶縁性シート)を積層する工程を含んで形成される。グリーンシートは、基体部10などを構成する絶縁性の前駆体であり、例えば絶縁性材料スラリーをドクターブレード法などによってフィルム状に塗布することで形成される。
まず、複数のグリーンシートを準備する。複数のグリーンシートのうちの一部のグリーンシートに対して所定の位置にレーザ加工によってスルーホールを形成する。次いで、スルーホールを形成したグリーンシートに、例えば印刷法を用いて導電性材料を塗布することで、コイル導体52と引出導体54及び56との前駆体を形成する。これらは焼成されることでコイル導体52と引出導体54及び56とになる。
次いで、複数のグリーンシートを所定の順序で積層し、積層方向に圧力を加えて複数のグリーンシートを圧着する。そして、圧着したグリーンシートをダイサー又は押し切りカットなどでチップ単位に切断した後、所定温度にて焼成を行う。このときに、コイル導体52と引出導体54及び56との形成に用いる導電性材料として、基体部10の形成に用いる絶縁性材料に比べて焼成での収縮量が小さい材料を用いることで、引出導体54及び56の端部が基体部10の下面12から突出した構造が得られる。この焼成によって、コイル導体52と引出導体54及び56とが内部に設けられた基体部10が形成される。
次いで、基体部10の下面12に外部電極70及び72を形成する。外部電極70及び72は、ペースト印刷、めっき、及びスパッタリングなどの薄膜プロセスで用いられる方法によって形成される。基体部10の下面12には引出導体54及び56の端部が突出していることから、外部電極70に突起80が形成され、外部電極72に突起82が形成される。
次に、比較例のコイル部品について説明する。比較例のコイル部品は、引出導体の端部が基体部の下面から突出してなく、外部電極に突起が形成されていない点で、実施例1のコイル部品100と異なる。比較例では、コイル部品の外部電極を回路基板のランドパターン上に設けられた半田に接合することでコイル部品を回路基板に実装する場合に、コイル部品が所定の位置からずれて実装されてしまうことがある。例えば、コイル部品の外部電極を回路基板に設けられた半田に押し付ける際に、押し付ける力が弱いと、外部電極の一部が半田に接触せずに浮いた状態になることがある。この場合、例えば、ピックアップ装置を用いてコイル部品を半田に押し付けた後に、ピックアップ装置を真空破壊して上昇させるときにコイル部品に加わる振動によって、コイル部品の位置が所定の位置からずれてしまうことがある。例えば、半田を溶融して硬化させる過程において、回路基板を溶融炉に搬送するときなどで生じる振動によって、コイル部品の位置が所定の位置からずれてしまうことがある。反対に、コイル部品の外部電極を回路基板に設けられた半田に押し付ける際に、押し付ける力が強いと、半田が回路基板の電極から偏りを持ってはみ出すことがある。この場合、半田リフローによって、コイル部品の位置が所定の位置からずれてしまうことがある。コイル部品の小型化に伴って、回路基板のランドパターンが小さくなりランドパターンに供給される半田の量が少なくなっていることから、コイル部品を半田に押し付ける力の調整が難しくなっている。
これに対し、実施例1によれば、図2(a)から図2(d)のように、外部電極70は、基体部10の下面12に対して略平行な面86と、この略平行な面86を基準として基体部10の下面12に対して反対側に隆起したドーム状の突起80と、を有する。外部電極72は、基体部10の下面12に対して略平行な面88と、この略平行な面88を基準として基体部10の下面12に対して反対側に隆起したドーム状の突起82と、を有する。これにより、外部電極70及び72を回路基板に設けられた半田に押し付けた場合に、突起80及び82が半田に食い込むようになる。これにより、例えば、ピックアップ装置を真空破壊して上昇させたときの振動及び回路基板を溶融炉に搬送したときの振動がコイル部品100に加わった場合でも、コイル部品100が所定の位置からずれることが抑制される。また、外部電極70の突起80以外の部分と半田との間隔が突起80によって確保され、外部電極72の突起82以外の部分と半田との間隔が突起82によって確保されるため、回路基板のランドパターンからはみ出す半田の量を低減することができる。これにより、半田リフローを行ってもコイル部品100の位置が所定の位置からずれることが抑制される。また、外部電極70及び72と半田との間に気泡が残留している場合、半田リフローなどでコイル部品100が高温になると気泡が弾けて、コイル部品100の位置が所定の位置からずれることがある。しかしながら、外部電極70に突起80が形成され、外部電極72に突起82が形成されていることで、外部電極70及び72を回路基板の半田に押し付けたときに外部電極70及び72と半田との間に気泡が残留することが抑制され、その結果、コイル部品100の位置が所定の位置からずれることが抑制される。このように、実施例1によれば、コイル部品100の実装時の位置ずれ不良を抑制することができる。
突起80及び82を半田に食い込ませて位置ずれ不良を抑制する点から、突起80及び82の略平行な面86及び88からの高さHは、5μm以上の場合が好ましく、8μm以上の場合がより好ましく、12μm以上の場合が更に好ましい。突起80及び82の略平行な面86及び88での直径Dは、50μm以上の場合が好ましく、120μm以上の場合がより好ましく、190μm以上の場合が更に好ましい。一方、突起80及び82の略平行な面86及び88からの高さH並びに略平行な面86及び88での直径Dが大きくなると、回路基板のランドパターンからの半田のはみ出し量が増えてしまう。したがって、突起80及び82の略平行な面86及び88からの高さHは、20μm以下の場合が好ましく、17μm以下の場合がより好ましく、14μm以下の場合が更に好ましい。突起80及び82の略平行な面86及び88での直径Dは、300μm以下の場合が好ましく、260μm以下の場合がより好ましく、220μm以下の場合が更に好ましい。この範囲とすることで、突起80及び82を、比較的に容易な方法で、安定的に形成することもできる。
図2(a)から図2(d)及び図3のように、突起80及び82は、好適には、球面状に隆起していて、頂点に平坦面を有さない。これにより、突起80及び82の頂点が平坦面になっている場合に比べて、外部電極70及び72を回路基板に設けられた半田に押し付けたときに、突起80及び82が半田に食い込み易くなる。なお、図3では、突起80及び82の略平行な面86及び88側の形状が円形状である場合を例に示しているが、楕円形状など、その他の形状をしている場合でもよい。突起80及び突起82の全体の形状としては、例えば外側に膨らみを持つ球面状、円錐又は円錐台、或いは三角錐又は四角錘などがある。これらの形状の特徴としては、頂点に平坦面がある場合はその平坦面は小さいこと、又は頂点に平坦面を持たないことであり、頂点を中心に対称性を持つことである。このことで、外部電極70及び72を回路基板の半田に押し付けたときに半田を均等に押し出しつつ突起80及び82を半田に食い込ませることができる。
図2(a)から図2(d)及び図3のように、好適には、略平行な面86に突起80を有し、略平行な面88に突起82を有する、複数の外部電極70及び72が設けられている。これにより、コイル部品100を回路基板に実装する際に、回路基板に設けられた半田に食い込む突起の数を多くすることができる。よって、コイル部品100の実装時の位置ずれ不良を効果的に抑制することができる。
図3のように、好適には、外部電極70の突起80と外部電極72の突起82とは、基体部10の下面12の1対の長辺である辺24及び26それぞれの中心を通る中心線28に対して対称な位置に設けられている。これにより、外部電極70及び72を回路基板に設けられた半田に押し付けたときに、コイル部品100が不規則に傾くことが抑制される。よって、例えば半田リフローのときにコイル部品100の位置が所定の位置からずれることが抑制される。
図3のように、好適には、外部電極70は基体部10の下面12を構成する辺20〜26から離れた位置に突起80を有し、外部電極72は辺20〜26から離れた位置に突起82を有する。これにより、外部電極70及び72を回路基板の半田に押し付けたときに、突起80及び82によって押し出される半田が回路基板のランドパターンからはみ出す量を低減することができる。よって、半田リフローのときにコイル部品100の位置が所定の位置からずれることが効果的に抑制される。また、回路基板のランドパターンからの半田のはみ出し量が低減されるため、コイル部品100の高密度実装が可能となる。回路基板のランドパターンからの半田のはみ出し量を低減する点から、突起80は外部電極70の中心を含む中央部分に設けられることが好ましく、突起82は外部電極72の中心を含む中央部分に設けられることが好ましい。
また、外部電極70及び72は、好適には、ニッケル(Ni)を含んで形成されている。Niは硬度が高いため、突起80及び82の強度を向上させることができ、突起80及び82の変形を防止することが可能となる。
図2(a)から図2(d)のように、好適には、内部導体50は、コイルを形成するコイル導体52と、コイル導体52から引き出され、端部が基体部10の下面12から突出した引出導体54及び56と、を有する。そして、好適には、突起80及び82は、外部電極70及び72が引出導体54及び56の端部を覆うことで形成されている。これにより、外部電極70と引出導体54の接触面積及び外部電極72と引出導体56の接触面積を大きくすることができる。よって、外部電極70と引出導体54の電気的な接続及び外部電極72と引出導体56の電気的な接続を良好にすることができる。また、外部電極70及び72を回路基板のランドパターンに設けられた半田に接合したときに、外部電極70及び72と回路基板のランドパターンとの間隔が突起80及び82の高さ分だけ短くなる。このため、引出導体54及び56と回路基板のランドパターンとの間の電気抵抗を低減することができる。電気抵抗が低減されるため、大電流を印加したときでの発熱量を低減することができる。
図3のように、突起80の略平行な面86側での面積S(S=π×(D/2)2)は、外部電極70の基体部10の下面12での面積の1/9以下である場合が好ましく、1/12以下である場合がより好ましく、1/15以下である場合が更に好ましい。同様に、突起82の略平行な面88側での面積S(S=π×(D/2)2)は、外部電極72の基体部10の下面12での面積の1/9以下である場合が好ましく、1/12以下である場合がより好ましく、1/15以下である場合が更に好ましい。これにより、外部電極70及び72を回路基板に設けられた半田に押し付けたときに、突起80及び82によって押し出される半田の量を低減でき、回路基板のランドパターンからの半田のはみ出し量を低減できる。よって、コイル部品100の高密度実装が可能となる。一方、突起80及び82を半田に食い込ませてコイル部品100の位置ずれを抑制する点から、突起80の略平行な面86側での面積Sは、外部電極70の基体部10の下面12での面積の1/25以上である場合が好ましく、1/20以上である場合がより好ましく、1/18以上である場合が更に好ましい。同様に、突起82の略平行な面88側での面積Sは、外部電極72の基体部10の下面12での面積の1/25以上である場合が好ましく、1/20以上である場合がより好ましく、1/18以上である場合が更に好ましい。
なお、コイル部品100が小型で軽量になるほど、コイル部品100を回路基板に実装するときに位置ずれが生じ易くなる。例えば、コイル部品100の大きさを長さ×幅×高さで表した場合に、幅に対する高さの比(高さ/幅)が0.5以下の場合に突起80及び82を設けることが好ましく、0.3以下の場合に突起80及び82を設けることがより好ましい。また、コイル部品100の高さが0.5mm以下の場合に突起80及び82を設けることが好ましく、0.3mm以下の場合に突起80及び82を設けることがより好ましい。なお、突起80及び82を設けることが好ましいコイル部品100の大きさ(長さ×幅×高さ)の例として、0.2mm×0.1mm×0.1mm、0.3mm×0.2mm×0.1mm、0.3mm×0.2mm×0.2mm、0.4mm×0.2mm×0.2mm、0.6mm×0.3mm×0.3mm、1.0mm×0.5mm×0.3mm、1.6mm×0.8mm×0.3mm、1.6mm×0.8mm×0.4mm、1.6mm×0.8mm×0.5mm、1.6mm×1.0mm×0.3mm、1.6mm×1.0mm×0.4mm、1.6mm×1.0mm×0.5mm、1.6mm×1.2mm×0.3mm、1.6mm×1.2mm×0.4mm、1.6mm×1.2mm×0.5mm、2.0mm×1.2mm×0.3mm、2.0mm×1.2mm×0.4mm、2.0mm×1.2mm×0.5mm、2.0mm×1.2mm×0.6mm、2.0mm×1.6mm×0.3mm、2.0mm×1.6mm×0.5mm、2.0mm×1.6mm×0.6mm、又は2.0mm×1.6mm×0.8mmなどが挙げられる。
なお、外部電極70及び72は、基体部10の下面12から端面16a及び16bの下面12側の一部に延在して形成されていてもよい。例えば、外部電極70及び72は、基体部10の下面12から回路基板のランドパターンに設けられる半田の厚さ程度だけ端面16a及び16bに延在して形成されていてもよい。例えば、外部電極70及び72は、基体部10の下面12から端面16a及び16bに延在して形成されていてもよく、その高さは下面12を基準として上面14側に50μm以下の高さであってもよい。回路基板のランドパターンは、端面側には形成されていないことから、回路基板への実装時にこの部分には半田フィレットは発生せず、半田は端面16a及び端面16bに濡れ上がって形成される。これにより、コイル部品100を回路基板に実装した後の接合強度を実装面積の増加によらず向上せることができる。基体部10の各面には、辺や角にテーパーや丸みなどが設けられることがあるが、下面12におけるこの辺や角部分から外部電極が延在して形成されていてもよい。
図4(a)及び図4(b)は、実施例1の変形例1に係るコイル部品の断面図、図4(c)は、上面側から内部を透視して下面を見た平面図である。なお、図4(c)では、図の明瞭化のために、基体部10内に設けられている内部導体の図示は省略している。図4(a)から図4(c)のように、実施例1の変形例1のコイル部品110では、引出導体54及び56は、基体部10の下面12から突出していない。外部電極70は、基体部10の下面12を構成する1対の短辺である辺20及び22それぞれの中心を通る中心線30に対して引出導体54が基体部10の下面12に引き出された部分と反対側の部分に突起80を有する。外部電極72は、引出導体56が基体部10の下面12に引き出された部分に突起82を有する。突起80及び82は、外部電極70及び72の一部が基体部10の下面12に対して略平行な面86及び88の厚み部分に比べてドーム状に更に厚くなることで形成されている。突起80及び82は、基体部10の下面12の中心32に対して対称な位置に設けられている。その他の構成は、実施例1と同じであるため説明を省略する。なお、外部電極70及び72の一部が基体部10の下面12に対して略平行な面86及び88の厚み部分に比べてドーム状に更に厚くなることで形成される突起80及び82は、例えば外部電極70及び72を形成する前に、外部電極70及び72と同材質のペーストを用いて突起の内部部分84を形成し、その後、突起の内部部分84を覆うようにして、外部電極70及び72を形成することにより、突起80及び82を形成することができる。突起の内部部分84は、単独で硬化させてもよいが、外部電極70及び72と同時に硬化させることで生産上の工程を削減できる。
実施例1では、基体部10の下面12から突出した引出導体54及び56の端部を外部電極70及び72が覆うことで突起80及び82が形成されている場合を例に示したが、この場合に限られる訳ではない。実施例1の変形例1のように、引出導体54及び56は基体部10の下面12から突出してなく、突起80及び82は、外部電極70及び72の一部が厚くなることでドーム状に隆起している場合でもよい。この場合でも、外部電極70及び72を回路基板の半田に押し付けたときに突起80及び82が半田に食い込むようになるため、コイル部品110の実装時の位置ずれ不良を抑制することができる。
図4(c)のように、好適には、外部電極70の突起80と外部電極72の突起82とは、基体部10の下面12の中心32に対して対称な位置に設けられている。これにより、外部電極70及び72を回路基板に設けられた半田に押し付けたときに、コイル部品110が不規則に傾くことが抑制される。よって、例えば半田リフローのときにコイル部品110の位置が所定の位置からずれることが抑制される。
図5(a)及び図5(b)は、実施例1の変形例2に係るコイル部品の断面図、図5(c)は、上面側から内部を透視して下面を見た平面図である。なお、図5(c)では、図の明瞭化のために、基体部10内に設けられている内部導体の図示は省略している。図5(a)から図5(c)のように、実施例1の変形例2のコイル部品120では、引出導体54及び56は、基体部10の下面12から突出していない。外部電極70及び72は、引出導体54及び56が基体部10に下面12に引き出された位置とは異なる位置であって、基体部10の下面12を構成する1対の短辺である辺20及び22それぞれの中心を通る中心線30上に突起80及び82を有する。突起80及び82は、基体部10の下面12に外部電極70及び72と異なる材質からなる部材85が設けられていることで形成されている。部材85は基体部10と同じ材質であっても別の材質であってもよい。その他の構成は、実施例1と同じであるため説明を省略する。なお、内部に外部電極70及び72と異なる材質からなる部材85を有する突起80及び82は、例えば外部電極70及び72を形成する前に、樹脂やガラスなどのペーストを用いて部材85を形成し、その後、部材85を覆うようにして、外部電極70及び72を形成することによって形成することができる。部材85は、樹脂やガラスなどのペーストの印刷や塗布などを行った後、それら材質にあった適切な温度で樹脂やガラス部分を硬化させることで得られる。この樹脂やガラス部分の硬化は、基体部10が焼成される場合はそれと同時に、基体部10が硬化などの熱処理をされる場合はそれと同時に、外部電極70及び72が焼き付けされる場合はそれと同時に、外部電極70及び72が硬化などの熱処理をされる場合はそれと同時に行なわれてもよいが、硬化を単独で行うこともできる。
実施例1の変形例2のように、引出導体54及び56は基体部10の下面12から突出してなく、突起80及び82は、内部が外部電極70及び72と異なる材質からなる部材85となっていてもよい。このような場合でも、外部電極70及び72を回路基板の半田に押し付けたときに突起80及び82が半田に食い込むようになるため、コイル部品120の実装時の位置ずれ不良を抑制することができる。
図6(a)から図6(c)は、実施例1の変形例3から変形例5に係るコイル部品を上面側から内部を透視して下面を見た平面図である。なお、図6(a)から図6(c)では、図の明瞭化のために、基体部10内に設けられている内部導体の図示は省略している。図6(a)の実施例1の変形例3に係るコイル部品130のように、外部電極70は、引出導体54が基体部10の下面12から突出した部分と、この部分に隣接した部分の2箇所に突起80を有していてもよい。外部電極72は、引出導体56が基体部10の下面12から突出した部分と、この部分に隣接した部分の2箇所に突起82を有していてもよい。図6(b)の実施例1の変形例4に係るコイル部品140のように、外部電極70は、引出導体54が基体部10の下面12から突出した部分と、この部分と基体部10の下面12を構成する1対の短辺である辺20及び22それぞれの中心を通る中心線30に対して反対側に位置する部分と、の2箇所に突起80を有していてもよい。外部電極72は、引出導体56が基体部10の下面12から突出した部分と、この部分と基体部10の下面12を構成する1対の短辺である辺20及び22それぞれの中心を通る中心線30に対して反対側に位置する部分と、の2箇所に突起82を有していてもよい。実施例1の変形例3及び実施例1の変形例4のように、外部電極70に複数の突起80が設けられ、外部電極72に複数の突起82が設けられている場合、コイル部品を回路基板に実装する際に、回路基板に設けられた半田に食い込む突起の数を多くすることができる。よって、コイル部品の実装時の位置ずれ不良を効果的に抑制することができる。また、半田に食い込む突起の数が増えることから、外部電極70及び72と半田との接触面積が大きくなり、外部電極70及び72と半田の接合強度を向上させることができる。
図6(c)の実施例1の変形例5に係るコイル部品150のように、外部電極70及び72は、引出導体54及び56が基体部10の下面12から突出する部分を含み且つこの部分よりも大きな底面積を有する突起80及び82を有する場合でもよい。この場合、コイル部品を回路基板に実装する際に、回路基板に設けられた半田に食い込む突起の体積を大きくすることができるため、コイル部品の実装時の位置ずれ不良を効果的に抑制することができる。
図7(a)は、実施例2に係るコイル部品の透視斜視図、図7(b)は、上面透視図、図7(c)は、上面側から内部を透視して下面を見た平面図である。なお、図7(c)では、図の明瞭化のために、基体部10内に設けられている内部導体の図示は省略している。図8(a)から図8(c)は、図7(a)のA−A間からC−C間の断面図である。図7(a)から図7(c)及び図8(a)から図8(c)のように、実施例2のコイル部品200では、電気的に分離した2つの内部導体50a及び50bが基体部10に内蔵されている。内部導体50aは、コイルを形成するコイル導体52aと、コイル導体52aの両端部から引き出された引出導体54a及び56aと、を含む。コイル導体52aは、螺旋状に延在している。引出導体54a及び56aは、コイル導体52aの両端部から基体部10の下面12に向かって直線状に引き出され、端部が基体部10の下面12から突出している。同様に、内部導体50bは、コイルを形成するコイル導体52bと、コイル導体52bの両端部から引き出された引出導体54b及び56bと、を含む。コイル導体52bは、螺旋状に延在している。引出導体54b及び56bは、コイル導体52bの両端部から基体部10の下面12に向かって直線状に引き出され、端部が基体部10の下面12から突出している。
基体部10の下面12に、表面実装用の外部端子である4つの外部電極70a、72a、70b、及び72bが設けられている。4つの外部電極70a、72a、70b、及び72bは、基体部10の下面12の4つの角部の近傍に設けられ、上面14、端面16a及び16b、並びに側面18a及び18bには設けられていない。外部電極70aは、基体部10の下面12に向かって引き出されて下面12から突出した引出導体54aに接続され、引出導体54aが基体部10の下面12から突出することで形成されたドーム状の突起80aを有する。外部電極72aは、基体部10の下面12に向かって引き出されて下面12から突出した引出導体56aに接続され、引出導体56aが基体部10の下面12から突出することで形成されたドーム状の突起82aを有する。同様に、外部電極70bは、基体部10の下面12に向かって引き出されて下面12から突出した引出導体54bに接続され、引出導体54bが基体部10の下面12から突出することで形成されたドーム状の突起80bを有する。外部電極72bは、基体部10の下面12に向かって引き出されて下面12から突出した引出導体56bに接続され、引出導体56bが基体部10の下面12から突出することで形成されたドーム状の突起82bを有する。その他の構成は、実施例1と同じであるため説明を省略する。
実施例2によれば、電気的に分離されたコイル導体52a及び52bを含む内部導体50a及び50bが、基体部10に内蔵されている。コイル導体52aの両端部から引き出された引出導体54a及び56aは、基体部10の下面12に設けられた外部電極70a及び72aに接続されている。コイル導体52bの両端部から引き出された引出導体54b及び56bは、基体部10の下面12に設けられた外部電極70b及び72bに接続されている。外部電極70a、72a、70b、及び72bは、基体部10の下面12に対して略平行な面86a、88a、86b、及び88bと、この略平行な面86a、88a、86b、及び88bより基体部10の下面12に対して反対側に隆起したドーム状の突起80a、82a、80b、及び82bと、を有する。これにより、コイル部品200を回路基板に実装する際に、外部電極70a、72a、70b、及び72bに設けられた突起80a、82a、80b、及び82bが半田に食い込むようになる。このため、実施例1に比べて、半田に食い込む突起の数が多くなるため、コイル部品200の実装時の位置ずれを効果的に抑制することができる。
図9は、実施例2の変形例1に係るコイル部品を上面側から内部を透視して下面を見た平面図である。なお、図9では、図の明瞭化のために、基体部10内に設けられている内部導体の図示は省略している。図9の実施例2の変形例1のコイル部品210のように、外部電極70aは、引出導体54aが基体部10の下面12から突出した部分と、この部分に隣接した部分の2箇所に突起80aを有していてもよい。同様に、外部電極72a、70b、及び72bは、引出導体56a、54b、及び56bが基体部10の下面12から突出した部分と、この部分に隣接した部分の2箇所に突起82a、80b、及び82bを有していてもよい。この場合、コイル部品210を回路基板に実装する際に、回路基板に設けられた半田に食い込む突起の数が多くなるため、コイル部品210の実装時の位置ずれ不良を効果的に抑制することができる。
図10(a)は、実施例3に係るコイル部品の斜視図、図10(b)から図10(d)は、図10(a)のA−A間からC−C間の断面図である。図10(a)から図10(d)のように、実施例3のコイル部品300では、コイルを形成する直線状のコイル導体52cと、コイル導体52cの両端部から引き出された引出導体54c及び56cと、を含む内部導体50cが基体部10に内蔵されている。引出導体54c及び56cは、基体部10の下面12に向かって直線状に引き出され、端部が基体部10の下面12から突出している。基体部10の下面12に設けられた外部電極70c及び72cは、引出導体54c及び56cが基体部10の下面12から突出することで形成されたドーム状の突起80c及び82cを有する。その他の構成は、実施例1と同じであるため説明を省略する。
実施例1及び実施例2では、コイルを形成するコイル導体52、52a、及び52bが螺旋状に延在している場合を例に示したが、実施例3のように、コイルを形成するコイル導体52cは直線状に延在していてもよい。
図11は、実施例3の変形例1に係るコイル部品の断面図である。図11は、図10(a)のB−B間の相当する箇所の断面図である。図11のように、実施例3の変形例1のコイル部品310では、引出導体54cが、3つの導体58aから58cに分岐し、導体58aから58cそれぞれの端部が基体部10の下面12から突出している。外部電極70cは、導体58aから58cが基体部10の下面12から突出することで形成された3つの突起80cを有する。その他の構成は、実施例3と同じであるため説明を省略する。
実施例3の変形例1のように、引出導体54cは、複数の導体58aから58cに分岐して基体部10の下面12に引き出され、複数の導体58aから58cそれぞれの端部が基体部10の下面12から突出していてもよい。そして、外部電極70cが基体部10から突出した複数の導体58aから58cの端部を覆うことで、外部電極70cに複数の突起80cが形成されていてもよい。これにより、コイル部品310を回路基板に実装する際に、回路基板に設けられた半田に食い込む突起の数を多くすることができるため、コイル部品310の実装時の位置ずれ不良を効果的に抑制することができる。また、外部電極70cは複数の導体58aから58cそれぞれに接触するようになるため、外部電極70cと引出導体54cの接触面積を大きくすることができる。よって、外部電極70cと引出導体54cの電気的な接続を良好にすることができる。
引出導体54cが3つの導体58aから58cに分岐して基体部10の下面12から突出している場合、引出導体56cも3つの導体に分岐して基体部10の下面12から突出していることが好ましい。これにより、外部電極70cに形成される3つの突起80cと外部電極72cに形成される3つの突起82cとを、基体部10の下面12の中心に対して対称な位置に設けることができる。よって、外部電極70c及び72cを回路基板に設けられた半田に押し付けたときに、コイル部品が不規則に傾くことが抑制される。
図12(a)は、実施例4に係るコイル部品の斜視図、図12(b)から図12(d)は、図12(a)のA−A間からC−C間の断面図である。実施例3のコイル部品300では、図10(a)から図10(d)のように、コイルを形成する1本の直線状のコイル導体52cが基体部10内に設けられている場合を例に示した。実施例4のコイル部品400では、図12(a)から図12(d)のように、3本の直線状のコイル導体52cが基体部10内に設けられている。その他の構成は、実施例3と同じであるため説明を省略する。
実施例4のように、基体部10内に設けられる直線状のコイル導体52cは、1本の場合に限られず、3本の場合など、複数本の場合でもよい。
実施例5は、受動部品がコンデンサ部品である場合の例である。図13(a)は、実施例5に係るコンデンサ部品の斜視図、図13(b)は、図13(a)のA−A間の断面図である。図13(a)及び図13(b)のように、実施例5のコンデンサ部品500は、基体部10内に、コンデンサを形成するコンデンサ導体60と、コンデンサ導体60から引き出された引出導体62a及び62bと、を含む内部導体50dが設けられている。引出導体62a及び62bは、基体部10の下面12に向かって直線状に引き出され、端部は基体部10の下面12から突出している。基体部10の下面12に設けられた外部電極70d及び72dは、引出導体62a及び62bが基体部10の下面12から突出することで形成されたドーム状の突起80d及び82dを有する。コンデンサ部品500では、基体部10は、例えばチタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸カルシウム(CaTiO3)、又はチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)などで形成されている。コンデンサ導体60は、例えば、ニッケル、パラジウム、又は銀パラジウムなどの金属材料で形成されている。引出導体62a及び62bには、コンデンサ導体60と同様に例えば、ニッケル、パラジウム、又は銀パラジウムなどの金属材料で形成されるが、導体間の電位差の発生しない部位には銅又は銀などの金属が用いられてもよい。その他の構成は、実施例1と同じであるため説明を省略する。
実施例1から実施例4では、基体部10に内蔵された内部導体は、コイルを形成するコイル導体を含む場合を例に示したが、実施例5のように、コンデンサを形成するコンデンサ導体60を含む場合でもよい。なお、基体部10に内蔵された内部導体は、例えばサーミスタ又はバリスタなどを形成する導体を含む場合でもよい。
実施例1から実施例5において、外部電極は、基体部10の実装面である下面12だけに設けられた1面電極の場合に限られない。例えば、外部電極は、基体部10の下面12と上面14とに設けられ、基体部10を貫通する貫通電極で電気的に接続された2面電極の場合でもよい。この場合、回路基板へ受動部品の実装時に上面と下面が逆転して実装されても、電気的な接続を得ることができる。例えば、外部電極は、基体部10の下面12から端面16a及び/又は16bに半田の濡れ上り部分として延在したL字電極の場合でもよい。この場合、回路基板へ受動部品の実装時に半田フィレットは発生せず、半田は端面16a及び端面16bに濡れ上がって形成されることにより、接合強度を実装面積の増加によらず向上させることができる。
図14は、実施例6に係る電子機器の断面図である。図14のように、実施例6の電子機器600は、回路基板90と、回路基板90に実装された実施例1のコイル部品100と、を備える。コイル部品100は、外部電極70及び72が半田94によって回路基板90に設けられたランドパターン92に接合することで、回路基板90に実装されている。
実施例6によれば、外部電極70及び72に突起80及び82が形成されているため、外部電極70及び72は、突起80及び82が半田94に食い込んで、半田94に接合される。これにより、コイル部品100を回路基板90に実装する際の位置ずれ不良が抑制される。なお、実施例6では、実施例1のコイル部品100が回路基板90に実装されている場合を例に示したが、実施例1の変形例1から実施例4のコイル部品又は実施例5のコンデンサ部品が回路基板90に実装されている場合でもよい。
なお、回路基板90のランドパターン92上に供給される半田94の厚さは、リフロー前の段階で、突起80及び82の高さの100%から200%である場合が好ましい。例えば、半田94の厚さは、リフロー前において、10μmから40μm程度であり、一例として15μmである。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
10 基体部
12 下面
14 上面
16a、16b 端面
18a、18b 側面
20〜26 辺
28、30 中心線
32 中心
50〜50d 内部導体
52〜52c コイル導体
54〜54c 引出導体
56〜56c 引出導体
58a〜58c 導体
60 コンデンサ導体
62a、62b 引出導体
70〜70d 外部電極
72〜72d 外部電極
80〜80d 突起
82〜82d 突起
84 突起の内部部分
85 部材
86〜86b 面
88〜88b 面
90 回路基板
92 ランドパターン
94 半田
100〜400 コイル部品
500 コンデンサ部品
600 電子機器
12 下面
14 上面
16a、16b 端面
18a、18b 側面
20〜26 辺
28、30 中心線
32 中心
50〜50d 内部導体
52〜52c コイル導体
54〜54c 引出導体
56〜56c 引出導体
58a〜58c 導体
60 コンデンサ導体
62a、62b 引出導体
70〜70d 外部電極
72〜72d 外部電極
80〜80d 突起
82〜82d 突起
84 突起の内部部分
85 部材
86〜86b 面
88〜88b 面
90 回路基板
92 ランドパターン
94 半田
100〜400 コイル部品
500 コンデンサ部品
600 電子機器
Claims (11)
- 表面実装部品である受動部品であって、
絶縁性を有する基体部と、
前記基体部に内蔵された内部導体と、
前記基体部の実装面に設けられ、前記内部導体に電気的に接続された外部電極と、を備え、
前記外部電極は、前記基体部の前記実装面に対して略平行な面と、前記略平行な面を基準として前記基体部の前記実装面に対して反対側に隆起したドーム状の突起と、を有する、受動部品。 - 前記突起は、球面状に隆起している、請求項1記載の受動部品。
- 前記外部電極は、複数の前記突起を有する、請求項1または2記載の受動部品。
- 前記基体部の前記実装面に、前記突起を有する複数の前記外部電極が設けられている、請求項1から3のいずれか一項記載の受動部品。
- 前記複数の外部電極のうちの第1外部電極の前記突起と第2外部電極の前記突起は、前記基体部の前記実装面の中心に対して対称な位置に設けられている、請求項4記載の受動部品。
- 前記基体部の前記実装面は、1対の短辺と1対の長辺とを有し、
前記複数の外部電極のうちの第1外部電極の前記突起と第2外部電極の前記突起は、前記基体部の実装面の前記1対の長辺それぞれの中心を通る中心線に対して対称な位置に設けられている、請求項4または5記載の受動部品。 - 前記外部電極は、ニッケルを含んで形成されている、請求項1から6のいずれか一項記載の受動部品。
- 前記外部電極は、前記基体部の前記実装面を構成する辺から離れた位置に前記突起を有する、請求項1から7のいずれか一項記載の受動部品。
- 前記内部導体は、前記基体部の前記実装面に引き出されて前記外部電極に接続された引出導体を有し、
前記引出導体の端部は、前記基体部の前記実装面から突出していて、
前記突起は、前記外部電極が前記引出導体の前記端部を覆うことで形成されている、請求項1から8のいずれか一項記載の受動部品。 - 前記引出導体は複数の導体に分岐して前記基体部の実装面に引き出され、前記複数の導体それぞれの端部が前記基体部の実装面から突出していて、
前記突起は、前記外部電極が前記複数の導体それぞれの前記端部を覆うことで形成されている、請求項9記載の受動部品。 - 請求項1から10のいずれか一項記載の受動部品と、
ランドパターンを有する回路基板と、を備え、
前記受動部品の前記外部電極が前記回路基板の前記ランドパターンに半田で接合されている、電子機器。
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