JP2022137967A - Chip-type electronic component and manufacturing method thereof - Google Patents

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岳洋 米澤
Takehiro Yonezawa
和崇 藤原
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Abstract

To provide a chip-type electronic component and a manufacturing method thereof capable of achieving the same operating temperature and external shape as conventional ones, and miniaturization without increasing the number of members.SOLUTION: A chip-type electronic component includes a plate-like or block-like ceramic element body 2, a pair of stress relaxation electrodes 3 joined to opposite surfaces of the ceramic element body, and a pair of terminal electrodes 4 formed on the end surface side of the pair of stress relaxation electrodes, the stress relaxation electrode is made of a conductive material softer than the ceramic element body, and at least a portion of the outer edge portion 4a of the terminal electrode 4 is arranged on the outer peripheral surface of the stress relaxation electrode.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、小型化が可能で高い信頼性を有したサーミスタ等のチップ型電子部品及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a chip-type electronic component such as a thermistor that can be miniaturized and has high reliability, and a manufacturing method thereof.

チップ型のサーミスタ素体の両端部に一対の電極部を形成したチップサーミスタが知られている。このサーミスタは、温度によって抵抗値が変化し、その変化が温度に対して非常に敏感なことから、温度センサや電子機器の保護回路など、幅広く使用されている。
近年、携帯機器を中心として電子機器の小型化、基板の高密度実装化に伴って、チップサーミスタのようなチップ型電子部品にはより一層の小型化が求められている。しかしながら、チップ型電子部品には小型化によって強度が低下するにもかかわらず、従来以上の高い信頼性が要求されており、実装した基板の変形や熱膨張によってチップ型電子部品に生じる応力の緩和が必要になる。 A chip thermistor is known in which a pair of electrode portions are formed at both ends of a chip-type thermistor element. This thermistor changes its resistance value according to temperature, and since this change is very sensitive to temperature, it is widely used in temperature sensors, protection circuits of electronic devices, and so on.
2. Description of the Related Art In recent years, along with the miniaturization of electronic devices, especially portable devices, and the high-density mounting of substrates, there is a demand for further miniaturization of chip-type electronic components such as chip thermistors. However, even though the strength of chip-type electronic components decreases due to miniaturization, they are required to have higher reliability than ever before. is required.

従来、実装による応力の緩和を行うため、例えば特許文献１では、金属又は合金粉末を熱硬化性樹脂に分散させた電極層を用いたサーミスタ等のチップ型電子部品が記載されている。また、特許文献２では、外部電極に導電性樹脂層を用いた積層コンデンサ等のセラミックス電子部品が記載されている。
また、特許文献３では、メタルフレームである導電脚体を備えた積層コンデンサが記載されている。さらに、特許文献４では、メタルフレームである端子電極接続部と実装接続部と連結部とが端子電極に接続されたセラミックスコンデンサ等の電子部品が記載されている。 Conventionally, in order to relax the stress caused by mounting, for example, Patent Document 1 describes a chip-type electronic component such as a thermistor that uses an electrode layer in which metal or alloy powder is dispersed in a thermosetting resin. Further, Patent Document 2 describes a ceramic electronic component such as a multilayer capacitor using a conductive resin layer for external electrodes.
Further, Patent Document 3 describes a multilayer capacitor provided with conductive legs that are metal frames. Furthermore, Patent Document 4 describes an electronic component such as a ceramic capacitor in which a terminal electrode connection portion, a mounting connection portion, and a coupling portion, which are metal frames, are connected to the terminal electrodes.

特開平１０－２８４３４３号公報JP-A-10-284343 特開２００６－２２９０７７号公報JP 2006-229077 A 特開２００８－１３０９５４号公報JP 2008-130954 A 特開２０１５－１２８０８４号公報JP 2015-128084 A

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
図３に示すように、チップサーミスタ等のチップ型電子部品１０１を基板１０２上にはんだ付けにより実装した際、はんだＨによる応力や基板１０２の撓みによって端子電極１０３の接合部分に応力が集中し、セラミックス素体１０４内にクラックＣが発生して素子破壊が生じるおそれがあった。このため、上記従来技術のように、導電性樹脂の樹脂電極を端子電極に用いることも考えられるが、この場合、樹脂の耐熱性が低く、使用温度に制限があるという不都合がある。また、メタルフレームを端子電極に接着する場合、通常のチップ型電子部品と構造や外形が異なることで、実装の難易度が上がると共に部材点数の増加によってコストが増大し、また小型化が困難であるという問題があった。 The following problems remain in the above conventional technique.
As shown in FIG. 3, when a chip-type electronic component 101 such as a chip thermistor is mounted on a substrate 102 by soldering, the stress due to the solder H and the bending of the substrate 102 concentrates the stress on the joint portion of the terminal electrode 103. There is a risk that cracks C will occur in the ceramic body 104 and cause element breakdown. For this reason, it is conceivable to use a resin electrode made of a conductive resin as the terminal electrode, as in the above-described prior art. In addition, when a metal frame is attached to a terminal electrode, the structure and external shape are different from those of a normal chip-type electronic component. There was a problem.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、従来と同様の使用温度及び外形にできると共に、部材点数を増やさず、小型化も可能なチップ型電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a chip-type electronic component and a method of manufacturing the same, which can be used at the same operating temperature and have the same external shape as conventional ones, and which can be made smaller without increasing the number of parts. With the goal.

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係るチップ型電子部品は、板状又はブロック状のセラミックス素体と、前記セラミックス素体の対向する両面に接合された一対の応力緩和電極と、前記一対の応力緩和電極の端面側に形成された一対の端子電極とを備え、前記応力緩和電極が、前記セラミックス素体よりも柔らかい導電材料で形成され、前記端子電極の外縁部の少なくとも一部が、前記応力緩和電極の外周面上に配されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following configurations. That is, a chip-type electronic component according to a first aspect of the invention includes a plate-like or block-like ceramic body, a pair of stress relaxation electrodes joined to opposite surfaces of the ceramic body, and the pair of stress relaxation electrodes. and a pair of terminal electrodes formed on the end face side of the stress relaxation electrode, wherein the stress relaxation electrode is formed of a conductive material softer than the ceramic body, and at least a part of the outer edge of the terminal electrode is the stress relaxation electrode characterized by being arranged on the outer peripheral surface of the

すなわち、このチップ型電子部品では、応力緩和電極が、セラミックス素体よりも柔らかい導電材料で形成され、端子電極の外縁部の少なくとも一部が、応力緩和電極の外周面上に配されているので、実装時の応力が集中し易い端子電極の外縁部が、柔らかな応力緩和電極の外周面に密着していることで、応力を緩和してクラックによるセラミックス素体等の破壊を抑制することができる。
なお、端子電極の外縁部の少なくとも一部が応力緩和電極の外周面上に配されている状態は、セラミックス素体から応力緩和電極の端面までの距離が、端子電極の外縁部から応力緩和電極の端面までの距離以上の状態を示している。また、本発明では、セラミックス素体から応力緩和電極の端面までの距離が、端子電極の外縁部から応力緩和電極の端面までの距離と同じ場合も、端子電極の外縁部の少なくとも一部が、応力緩和電極の外周面上に配されている状態に含むものとする。 That is, in this chip-type electronic component, the stress relaxation electrodes are made of a conductive material softer than the ceramic body, and at least a part of the outer edge of the terminal electrode is arranged on the outer peripheral surface of the stress relaxation electrode. Since the outer edge of the terminal electrode, where stress is likely to concentrate during mounting, is in close contact with the outer peripheral surface of the soft stress relaxation electrode, the stress is relieved and the destruction of the ceramic element or the like due to cracks can be suppressed. can.
When at least part of the outer edge of the terminal electrode is disposed on the outer peripheral surface of the stress relaxation electrode, the distance from the ceramic element to the end surface of the stress relaxation electrode is equal to the distance from the outer edge of the terminal electrode to the stress relaxation electrode. It shows the state of more than the distance to the end face of the . Further, in the present invention, even when the distance from the ceramic body to the end face of the stress relaxation electrode is the same as the distance from the outer edge of the terminal electrode to the end face of the stress relaxation electrode, at least a part of the outer edge of the terminal electrode is It shall be included in the state of being arranged on the outer peripheral surface of the stress relaxation electrode.

第２の発明に係るチップ型電子部品は、第１の発明において、前記セラミックス素体及び前記応力緩和電極の外周面に形成された絶縁性の保護膜を備えていることを特徴とする。
すなわち、このチップ型電子部品では、セラミックス素体及び応力緩和電極の外周面に形成された絶縁性の保護膜を備えているので、端子電極の外縁部と応力緩和電極との間に介在する保護膜によって、よりクラックの発生を抑制することができる。また、端子電極にメッキを施す際や端子電極を実装時にはんだ付けする際に、保護膜で応力緩和電極及びセラミックス素体を保護することができる。 A chip-type electronic component according to a second aspect of the invention is characterized in that in the first aspect of the invention, an insulating protective film is formed on the outer peripheral surfaces of the ceramic body and the stress relaxation electrode.
That is, since this chip-type electronic component is provided with an insulating protective film formed on the outer peripheral surfaces of the ceramic body and the stress relaxation electrodes, the protective film intervening between the outer edges of the terminal electrodes and the stress relaxation electrodes is provided. The film can further suppress the occurrence of cracks. In addition, when the terminal electrodes are plated or when the terminal electrodes are soldered for mounting, the protective film can protect the stress relaxation electrodes and the ceramic body.

第３の発明に係るチップ型電子部品は、第１又は第２の発明において、前記応力緩和電極が、発泡金属で形成されていることを特徴とする。
すなわち、このチップ型電子部品では、応力緩和電極が、発泡金属で形成されているので、ポーラスな構造で柔らかな発泡金属によって応力をより効果的に緩和させることができる。また、端子電極が発泡金属中に一部入り込むことで、強固な接合強度を得ることができる。 A chip-type electronic component according to a third invention is characterized in that, in the first or second invention, the stress relaxation electrodes are made of foam metal.
That is, in this chip-type electronic component, since the stress relaxation electrode is made of the foam metal, the stress can be more effectively relaxed by the soft foam metal having a porous structure. In addition, since the terminal electrode partially enters the foam metal, strong bonding strength can be obtained.

第４の発明に係るチップ型電子部品は、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記セラミックス素体が、サーミスタ材料で形成されていることを特徴とする。
すなわち、このチップ型電子部品では、セラミックス素体が、サーミスタ材料で形成されているので、小型化しても実装状態で高い信頼性を有するチップサーミスタを得ることができる。
なお、従来の単板構造のサーミスタでは、低抵抗化のためにＣｕの添加を行う場合がある。しかし、Ｃｕはサーミスタの高温安定性を損なう問題がある。これによって特性、用途に制限が生じていたが、本発明では、チップ型ではあるが、応力緩和電極で挟まれたセラミックス素体のサーミスタ材料を薄層化できるため、これまでと同組成であっても抵抗値を下げることができる。 A chip-type electronic component according to a fourth invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, the ceramic body is made of a thermistor material.
That is, in this chip-type electronic component, since the ceramic element body is made of the thermistor material, it is possible to obtain a chip thermistor that is highly reliable in the mounted state even if it is miniaturized.
In addition, Cu is sometimes added to the thermistor of the conventional single-plate structure in order to reduce the resistance. However, Cu has a problem of impairing the high temperature stability of the thermistor. As a result, the characteristics and applications were limited. In the present invention, although it is a chip type, it is possible to reduce the thickness of the thermistor material sandwiched between the stress relaxation electrodes. resistance can be lowered.

第５の発明に係るチップ型電子部品の製造方法は、第１から第４の発明のいずれかのチップ型電子部品の製造方法であって、板状又はブロック状のセラミックス素体の対向する両面に一対の応力緩和電極を接合する応力緩和電極接合工程と、前記一対の応力緩和電極の端面側に一対の端子電極を形成する端子電極形成工程とを有し、前記応力緩和電極接合工程で、前記応力緩和電極を前記セラミックス素体よりも柔らかい導電材料で形成し、前記端子電極形成工程で、前記端子電極の外縁部の少なくとも一部を前記応力緩和電極の外周面上に配することを特徴とする。
すなわち、このチップ型電子部品の製造方法では、応力緩和電極接合工程で、応力緩和電極をセラミックス素体よりも柔らかい導電材料で形成し、端子電極形成工程で、端子電極の外縁部の少なくとも一部を応力緩和電極の外周面上に配するので、基板に一対の端子電極をはんだ付け等で実装した場合でも、接合部分からのクラック発生を防止し、高い信頼性を有するチップ型電子部品を得ることができる。 A method for manufacturing a chip-type electronic component according to a fifth aspect of the invention is the method for manufacturing a chip-type electronic component according to any one of the first to fourth aspects of the invention, comprising: and a terminal electrode forming step of forming a pair of terminal electrodes on the end face side of the pair of stress relaxation electrodes, and in the stress relaxation electrode joining step, The stress relaxation electrode is formed of a conductive material softer than the ceramic body, and at least a part of the outer edge of the terminal electrode is arranged on the outer peripheral surface of the stress relaxation electrode in the terminal electrode forming step. and
That is, in this method of manufacturing a chip-type electronic component, in the stress relaxation electrode bonding step, the stress relaxation electrodes are formed of a conductive material softer than the ceramic body, and in the terminal electrode formation step, at least a portion of the outer edge of the terminal electrode is is arranged on the outer peripheral surface of the stress relaxation electrode, even when the pair of terminal electrodes are mounted on the substrate by soldering or the like, cracks are prevented from occurring from the joint portion, and a highly reliable chip-type electronic component is obtained. be able to.

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るチップ型電子部品及びその製造方法によれば、応力緩和電極が、セラミックス素体よりも柔らかい導電材料で形成され、端子電極の外縁部の少なくとも一部が、応力緩和電極の外周面上に配されるので、応力を緩和してクラックによるセラミックス素体等の破壊を抑制することができる。
したがって、本発明のチップ型電子部品及びその製造方法によれば、従来と同様の使用温度及び外形にできると共に、部材点数を増やさず、小型化も可能であり、小型化を図っても実装時の安定した信頼性を得ることができ、セラミックス素体のクラック発生を抑制して抵抗値等の変化を低減することができる。特に、本発明のチップ型電子部品は、安定した抵抗値特性が要求されるチップサーミスタとして好適である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, there exist the following effects.
That is, according to the chip-type electronic component and the method for manufacturing the same according to the present invention, the stress relaxation electrodes are made of a conductive material softer than the ceramic body, and at least a part of the outer edge of the terminal electrode is the stress relaxation electrode. Since it is arranged on the outer peripheral surface, it is possible to relax the stress and suppress the breakage of the ceramic element or the like due to cracks.
Therefore, according to the chip-type electronic component and the method for manufacturing the same of the present invention, it is possible to use the same operating temperature and external shape as conventional ones, and it is also possible to reduce the size without increasing the number of parts. can obtain stable reliability, suppress the occurrence of cracks in the ceramic body, and reduce changes in the resistance value and the like. In particular, the chip-type electronic component of the present invention is suitable as a chip thermistor that requires stable resistance value characteristics.

本発明に係るチップ型電子部品及びその製造方法の第１実施形態において、チップ型電子部品を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a chip-type electronic component in a first embodiment of a chip-type electronic component and a method of manufacturing the same according to the present invention; FIG. 本発明に係るチップ型電子部品及びその製造方法の第２実施形態において、チップ型電子部品を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a chip-type electronic component in a second embodiment of the chip-type electronic component and method of manufacturing the same according to the present invention; 本発明に係るチップ型電子部品及びその製造方法の従来例において、チップ型電子部品を基板上に実装した状態を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a state in which a chip-type electronic component is mounted on a substrate in a conventional example of a chip-type electronic component and a manufacturing method thereof according to the present invention; FIG.

以下、本発明に係るチップ型電子部品及びその製造方法の第１実施形態を、図１を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能又は認識容易な大きさとするために縮尺を適宜変更している。 A first embodiment of a chip-type electronic component and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, in each drawing used for the following description, the reduced scale is appropriately changed in order to make each member recognizable or easily recognizable.

本実施形態のチップ型電子部品１は、図１に示すように、板状又はブロック状のセラミックス素体２と、セラミックス素体２の対向する両面に接合された一対の応力緩和電極３と、一対の応力緩和電極３の端面側に形成された一対の端子電極４とを備えている。
上記応力緩和電極３は、セラミックス素体２よりも柔らかい導電材料で形成されている。 As shown in FIG. 1, the chip-type electronic component 1 of the present embodiment includes a plate-like or block-like ceramic body 2, a pair of stress relaxation electrodes 3 bonded to opposite surfaces of the ceramic body 2, A pair of terminal electrodes 4 formed on the end surface side of the pair of stress relaxation electrodes 3 are provided.
The stress relieving electrode 3 is made of a conductive material that is softer than the ceramic body 2 .

上記端子電極４の外縁部４ａの少なくとも一部は、応力緩和電極３の外周面上に配されている。
なお、端子電極４の外縁部４ａの少なくとも一部が応力緩和電極３の外周面上に配されている状態は、セラミックス素体２から応力緩和電極３の端面までの距離ａ（応力緩和電極３の厚み）が、端子電極４の外縁部４ａから応力緩和電極３の端面までの距離ｂ（端子電極４が応力緩和電極３の外周面を覆っている幅）以上の状態を示している。すなわち、「距離ａ≧距離ｂ」となるように設定されている。
また、本実施形態のチップ型電子部品１は、上記セラミックス素体２及び応力緩和電極３の外周面に形成された絶縁性の保護膜５を備えている。 At least part of the outer edge portion 4 a of the terminal electrode 4 is arranged on the outer peripheral surface of the stress relaxation electrode 3 .
In addition, when at least a part of the outer edge portion 4a of the terminal electrode 4 is arranged on the outer peripheral surface of the stress relaxation electrode 3, the distance a from the ceramic body 2 to the end surface of the stress relaxation electrode 3 (stress relaxation electrode 3 ) is equal to or greater than the distance b from the outer edge 4a of the terminal electrode 4 to the end surface of the stress relaxation electrode 3 (the width of the terminal electrode 4 covering the outer peripheral surface of the stress relaxation electrode 3). That is, it is set so that "distance a≧distance b".
The chip-type electronic component 1 of this embodiment also includes an insulating protective film 5 formed on the outer peripheral surfaces of the ceramic element 2 and the stress relaxation electrodes 3 .

上記セラミックス素体２は、サーミスタ材料で形成されている。
なお、サーミスタ材料のセラミックス素体２は、一般的にビッカース硬度がおおよそ５ＧＰａ以上（ＨＶ換算で５００以上）であることから、応力緩和電極３は、例えばＡｇ（２５～３０Ｈｖ），Ａｌ：１９～４４Ｈｖ，アルミ合金：４５～１００Ｈｖ，Ａｕ：３３～３５Ｈｖ，真鍮：８０～１５０Ｈｖ，Ｃｕ：５１～５９Ｈｖ，Ｎｉ：８０～１２０Ｈｖなど１５０以下の金属が好ましい。 The ceramic body 2 is made of a thermistor material.
In addition, since the ceramic body 2 of thermistor material generally has a Vickers hardness of about 5 GPa or more (500 or more in HV conversion), the stress relaxation electrode 3 is made of Ag (25 to 30 Hv), Al: 19 to 44 Hv, aluminum alloy: 45 to 100 Hv, Au: 33 to 35 Hv, brass: 80 to 150 Hv, Cu: 51 to 59 Hv, Ni: 80 to 120 Hv, and other metals of 150 or less are preferred.

上記サーミスタ材料のセラミックス素体２としては、ＮＴＣ型、ＰＴＣ型、ＣＴＲ型等のサーミスタ材料があるが、本実施形態では、例えばＮＴＣ型サーミスタ材料を採用している。このサーミスタ材料は、Ｍｎ－Ｃｏ－Ｃｕ系材料、Ｍｎ－Ｃｏ－Ｆｅ系材料等で形成されている。 As the ceramic body 2 of the thermistor material, there are thermistor materials such as NTC type, PTC type, CTR type, etc. In this embodiment, for example, the NTC type thermistor material is adopted. This thermistor material is made of Mn--Co--Cu based material, Mn--Co--Fe based material, or the like.

上記端子電極４は、金属ペーストとして、例えばガラスフリット等のガラス成分を含んだＡｇペーストを塗布して形成されている。
また、端子電極４には、さらにＮｉめっき及びはんだめっき等によってめっき層（図示略）が形成される。このように端子電極４は、はんだぬれ性の高い材料で少なくとも表面が形成されている。
一対の端子電極４は、図１に示すように、少なくとも上下面（応力緩和電極３及び保護膜５の外周面上）の一部まで回り込んで形成されており、回路基板等への実装状態で、応力緩和電極３，保護膜５及びセラミックス素体２が回路基板等から浮いて離間するように段差を形成している。したがって、実装状態では、一対の端子電極４だけがはんだ等によって回路基板等に接合され、応力緩和電極３，保護膜５及びセラミックス素体２は回路基板等には接触しない。
上記保護膜５は、例えばＳｉＯ２膜である。 The terminal electrodes 4 are formed by applying Ag paste containing a glass component such as glass frit as a metal paste.
A plated layer (not shown) is further formed on the terminal electrode 4 by Ni plating, solder plating, or the like. In this manner, at least the surface of the terminal electrode 4 is made of a material with high solder wettability.
As shown in FIG. 1, the pair of terminal electrodes 4 are formed around at least part of the upper and lower surfaces (on the outer peripheral surface of the stress relaxation electrode 3 and the protective film 5), and are mounted on a circuit board or the like. A step is formed so that the stress relaxation electrode 3, the protective film 5 and the ceramic body 2 are separated from the circuit board or the like. Therefore, in the mounted state, only the pair of terminal electrodes 4 are joined to the circuit board or the like by soldering or the like, and the stress relaxation electrodes 3, the protective film 5 and the ceramic body 2 do not come into contact with the circuit board or the like.
The protective film 5 is, for example, a SiO2 film.

本実施形態のチップ型電子部品１の製造方法について以下に説明する。
本実施形態のチップ型電子部品１の製造方法は、板状又はブロック状のセラミックス素体２の対向する両面に一対の応力緩和電極３を接合する応力緩和電極接合工程と、一対の応力緩和電極３の端面側に一対の端子電極４を形成する端子電極形成工程とを有している。
応力緩和電極接合工程で、上記応力緩和電極３をセラミックス素体２よりも柔らかい導電材料で形成し、端子電極形成工程では、端子電極４の外縁部４ａの少なくとも一部を応力緩和電極３の外周面上に配する。 A method for manufacturing the chip-type electronic component 1 of this embodiment will be described below.
The manufacturing method of the chip-type electronic component 1 of the present embodiment includes a stress relaxation electrode bonding step of bonding a pair of stress relaxation electrodes 3 to both opposing surfaces of a plate-like or block-shaped ceramic body 2, and a pair of stress relaxation electrodes. and a terminal electrode forming step of forming a pair of terminal electrodes 4 on the end face side of 3 .
In the stress relaxation electrode bonding process, the stress relaxation electrodes 3 are formed of a conductive material softer than the ceramic body 2, and in the terminal electrode forming process, at least a part of the outer edge portion 4a of the terminal electrode 4 is formed on the outer periphery of the stress relaxation electrode 3. Arrange on the surface.

上記製造方法について、サーミスタ材料で形成されたセラミックス素体２で作製する場合について、具体的に説明する。
例えば、厚さ０．２２ｍｍのサーミスタウェハ両面にＡｇペーストを印刷焼き付け後、両面に０．１６ｍｍのＡｌ箔をロウ付け接合することで、厚さ０．５６ｍｍのセラミックス素体２をＡｌ箔の応力緩和電極３で挟んだ構造とする。 Regarding the above-described manufacturing method, a case of manufacturing the ceramic body 2 made of a thermistor material will be specifically described.
For example, after printing and baking Ag paste on both sides of a thermistor wafer with a thickness of 0.22 mm, Al foil with a thickness of 0.16 mm is brazed on both sides, so that the ceramic body 2 with a thickness of 0.56 mm is stressed by the Al foil. The structure is sandwiched between relaxation electrodes 3 .

この構造としたウェハをダイシングによって０．２８ｍｍ角に切断したものを、エタノール中で超音波処理することでバリ取り後、バレルスパッタによって１００ｎｍのＳｉＯ２保護膜５を形成した後、両端にＡｇペーストを塗布、乾燥、焼き付けによって幅０．１５ｍｍの端子電極４を形成する。その後、バレルめっきによってＮｉ、Ｓｎを形成することで、０６０３サイズ（０．６×０．３×０．３ｍｍ）のチップ型電子部品１（サーミスタ）とする。 A wafer having this structure was cut into 0.28 mm squares by dicing, and after deburring by ultrasonic treatment in ethanol, a 100 nm SiO 2 protective film 5 was formed by barrel sputtering, and then Ag paste was applied to both ends. is applied, dried and baked to form a terminal electrode 4 with a width of 0.15 mm. After that, Ni and Sn are formed by barrel plating to form a chip-type electronic component 1 (thermistor) of 0603 size (0.6×0.3×0.3 mm).

このように本実施形態のチップ型電子部品１では、応力緩和電極３が、セラミックス素体２よりも柔らかい導電材料で形成され、端子電極４の外縁部４ａの少なくとも一部が、応力緩和電極３の外周面上に配されているので、実装時の応力が集中し易い端子電極４の外縁部４ａが、柔らかな応力緩和電極３の外周面に密着していることで、応力を緩和してクラックによるセラミックス素体２等の破壊を抑制することができる。 As described above, in the chip-type electronic component 1 of the present embodiment, the stress relaxation electrodes 3 are made of a conductive material softer than the ceramic body 2, and at least a portion of the outer edge 4a of the terminal electrode 4 is formed by the stress relaxation electrodes 3. Since the terminal electrode 4 is arranged on the outer peripheral surface of the terminal electrode 4, stress is likely to be concentrated during mounting. Breakage of the ceramic body 2 and the like due to cracks can be suppressed.

また、セラミックス素体２及び応力緩和電極３の外周面に形成された絶縁性の保護膜５を備えているので、端子電極４の外縁部４ａと応力緩和電極３との間に介在する保護膜５によって、よりクラックの発生を抑制することができる。また、端子電極４にメッキを施す際や端子電極４を実装時にはんだ付けする際に、保護膜５で応力緩和電極３及びセラミックス素体２を保護することができる。 In addition, since the insulating protective film 5 is formed on the outer peripheral surfaces of the ceramic element 2 and the stress relaxation electrode 3, the protective film intervening between the outer edge portion 4a of the terminal electrode 4 and the stress relaxation electrode 3 is provided. 5 can further suppress the occurrence of cracks. In addition, the protective film 5 can protect the stress relaxation electrodes 3 and the ceramic body 2 when the terminal electrodes 4 are plated or when the terminal electrodes 4 are soldered for mounting.

さらに、セラミックス素体２が、サーミスタ材料で形成されているので、小型化しても実装状態で高い信頼性を有するチップサーミスタを得ることができる。
なお、従来の単板構造のサーミスタでは、低抵抗化のためにＣｕの添加を行う場合がある。しかし、Ｃｕはサーミスタの高温安定性を損なう問題がある。これによって特性、用途に制限が生じていたが、本実施形態では、チップ型ではあるが、応力緩和電極３で挟まれたセラミックス素体２のサーミスタ材料を薄層化できるため、これまでと同組成であっても抵抗値を下げることができる。 Furthermore, since the ceramic body 2 is made of a thermistor material, it is possible to obtain a chip thermistor that is highly reliable in the mounted state even if it is miniaturized.
In addition, Cu is sometimes added to the thermistor of the conventional single-plate structure in order to reduce the resistance. However, Cu has a problem of impairing the high temperature stability of the thermistor. As a result, the characteristics and applications are limited, but in this embodiment, although it is a chip type, the thermistor material of the ceramic body 2 sandwiched between the stress relaxation electrodes 3 can be thinned, so the same as before can be achieved. The resistance value can be lowered even by the composition.

本実施形態のチップ型電子部品１の製造方法では、応力緩和電極３を、セラミックス素体２よりも柔らかい導電材料で形成し、端子電極形成工程で、端子電極４の外縁部４ａの少なくとも一部を応力緩和電極３の外周面上に配するので、基板に一対の端子電極４をはんだ付け等で実装した場合でも、接合部分からのクラック発生を防止し、高い信頼性を有するチップ型電子部品を得ることができる。 In the method of manufacturing the chip-type electronic component 1 of the present embodiment, the stress relaxation electrodes 3 are made of a conductive material softer than the ceramic body 2, and at least a portion of the outer edge 4a of the terminal electrode 4 is formed in the terminal electrode forming step. is arranged on the outer peripheral surface of the stress relaxation electrode 3, so even when the pair of terminal electrodes 4 are mounted on the substrate by soldering or the like, cracks are prevented from occurring at the joint portion, and the chip-type electronic component having high reliability. can be obtained.

次に、本発明に係るチップ型電子部品及びその製造方法の第２実施形態について、図２を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。 Next, a second embodiment of a chip-type electronic component and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, in the following description of the embodiments, the same reference numerals are assigned to the same constituent elements as described in the above embodiments, and the description thereof will be omitted.

第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、応力緩和電極３が、例えばＡｇ，Ａｌ，アルミ合金，Ａｕ，真鍮，Ｃｕ，Ｎｉなどの内部が密の金属塊であるのに対し、第２実施形態のチップ型電子部品２１では、図２に示すように、応力緩和電極２３が発泡金属で形成されている点である。
すなわち、第２実施形態の応力緩和電極２３は、例えばＴｉの発泡金属で形成されている。
また、第２実施形態では、第１実施形態の保護膜５を形成していない。なお、第２実施形態では保護膜５を形成していないが、一対の端子電極４が上下面で段差を形成していることで、回路基板等への実装状態で、応力緩和電極２３及びセラミックス素体２が回路基板等から浮いて離れることで回路基板等と接触しないようになっている。 The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the stress relaxation electrode 3 is made of a densely packed metal mass such as Ag, Al, aluminum alloy, Au, brass, Cu, or Ni. On the other hand, in the chip-type electronic component 21 of the second embodiment, as shown in FIG. 2, the stress relaxation electrodes 23 are made of foam metal.
That is, the stress relaxation electrode 23 of the second embodiment is made of, for example, Ti foam metal.
Moreover, in the second embodiment, the protective film 5 of the first embodiment is not formed. Although the protective film 5 is not formed in the second embodiment, the pair of terminal electrodes 4 are formed with steps on the upper and lower surfaces, so that the stress relaxation electrodes 23 and the ceramics can be removed when mounted on a circuit board or the like. The element body 2 floats away from the circuit board or the like so that it does not come into contact with the circuit board or the like.

このように第２実施形態のチップ型電子部品２１では、応力緩和電極２３が、発泡金属で形成されているので、ポーラスな構造で柔らかな発泡金属によって応力をより効果的に緩和させることができる。また、端子電極４が応力緩和電極２３の発泡金属中に一部入り込むことで、強固な接合強度を得ることができる。 As described above, in the chip-type electronic component 21 of the second embodiment, the stress relieving electrodes 23 are made of foam metal, so stress can be more effectively relieved by soft foam metal with a porous structure. . In addition, since the terminal electrode 4 partially enters the foam metal of the stress relaxation electrode 23, strong bonding strength can be obtained.

第１実施形態のチップ型電子部品１の製造方法に基づいて、応力緩和電極の金属を変えて作製した実施例１～５を、試験用プリント基板にクリームはんだを使用したリフロー実装し、下記の条件でたわみ量を通常の２倍の４ｍｍとした耐基板曲げ試験を実施した。
これら実施例の試料を、試験基板に図３と同様にはんだ付けし、基板裏から下記条件の力（図３に示す矢印方向からの力）を加えた。 Based on the manufacturing method of the chip-type electronic component 1 of the first embodiment, Examples 1 to 5, which were produced by changing the metal of the stress relaxation electrode, were reflow-mounted on a test printed circuit board using cream solder. A substrate bending resistance test was carried out under the conditions in which the amount of deflection was set to 4 mm, which is twice the normal amount.
The samples of these examples were soldered to a test board in the same manner as in FIG. 3, and a force under the following conditions (a force in the direction of the arrow shown in FIG. 3) was applied from the back side of the board.

なお、試験の評価として、ｎ＝１０で耐基板曲げ試験を実施し、２５℃で測定した際に、抵抗値に±２％以上変化した試料が１つでもあった場合、抵抗値変化あり（不可）とし、無かった場合を抵抗値変化なし（良）とした。
また、実施例５は、第１実施形態と同様の構造で、応力緩和電極をＴｉの発泡金属で形成した。
これらの試験の結果を、表１に示す。 As a test evaluation, a substrate bending resistance test was performed with n = 10, and when measuring at 25 ° C., if even one sample had a resistance value that changed by ± 2% or more, there was a change in the resistance value ( Impossible), and no change in resistance value (good) when there was no change.
In Example 5, the structure was the same as that of the first embodiment, and the stress relaxation electrode was made of Ti foam metal.
The results of these tests are shown in Table 1.

なお、比較例として、応力緩和電極の無い比較例１と、Ａｇの応力緩和電極を備えているものの応力緩和電極の厚み（距離ａ）が端子電極の幅（距離ｂ）よりも小さい比較例２と、セラミックス素体よりも硬い金属のＳＵＳ４４０Ｃをセラミックス素体の両面に接合した比較例３とを、他の条件を本発明の実施例と同じにして作製し、同様に試験を行った結果も表１に示す。
なお、比較例２は、端子電極がセラミックス素体の外周面上にまで延びて、端子電極の外縁部が、セラミックス素体の外周面上に位置しているものである。 As comparative examples, Comparative Example 1 having no stress relaxation electrode and Comparative Example 2 having a stress relaxation electrode of Ag but having a thickness (distance a) of the stress relaxation electrode smaller than the width (distance b) of the terminal electrode. and Comparative Example 3 in which SUS440C, which is a metal harder than the ceramic body, is bonded to both sides of the ceramic body under the same conditions as in the example of the present invention, and the results of the same test are also shown. Table 1 shows.
In Comparative Example 2, the terminal electrodes extend to the outer peripheral surface of the ceramic body, and the outer edge portions of the terminal electrodes are positioned on the outer peripheral surface of the ceramic body.

＜試験条件＞
加圧スピード：１．０ｍｍ／秒
たわみ量：４．０ｍｍ，保持時間：５±１秒
基板寸法：１００×４０×１．６ｔｍｍ
基板材質：ガラスエポキシ基板 <Test conditions>
Pressing speed: 1.0 mm/sec Deflection amount: 4.0 mm, holding time: 5±1 sec Substrate size: 100 × 40 × 1.6 tmm
Substrate material: glass epoxy substrate

Figure 2022137967000002
Figure 2022137967000002

これらの結果、応力緩和電極の無い比較例１と、Ａｇの応力緩和電極を備えているものの応力緩和電極の厚み（距離ａ）が端子電極の幅（距離ｂ）よりも小さい比較例２と、セラミックス素体よりも硬い金属のＳＵＳ４４０Ｃをセラミックス素体の両面に接合した比較例３とは、いずれも、素体クラックによる抵抗値の増加変化があった。
これらに対して、本発明の各実施例（いずれもセラミックス素体よりも柔らかな材料で形成された応力緩和電極を備えると共に、応力緩和電極の厚み（距離ａ）が、端子電極の幅（距離ｂ）以上）では、いずれも抵抗値の変化がなかった。 As a result, Comparative Example 1 having no stress relaxation electrode, Comparative Example 2 having a stress relaxation electrode of Ag but having a thickness (distance a) of the stress relaxation electrode smaller than the width (distance b) of the terminal electrode, In Comparative Example 3, in which SUS440C, which is a metal harder than the ceramic body, was bonded to both surfaces of the ceramic body, there was an increase in the resistance value due to cracks in the body.
On the other hand, each embodiment of the present invention (each of which has a stress relaxation electrode made of a material softer than the ceramic body, and the thickness (distance a) of the stress relaxation electrode is equal to the width (distance a) of the terminal electrode) In b) and above, there was no change in the resistance value.

なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態では、本発明のチップ型電子部品をサーミスタに適用しているが、コンデンサ等の他の電子部品に適用しても構わない。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, in each of the above embodiments, the chip-type electronic component of the present invention is applied to a thermistor, but it may be applied to other electronic components such as a capacitor.

１，２１…チップ型電子部品、２…セラミックス素体、３，２３…応力緩和電極、４…端子電極、４ａ…端子電極の外縁部、５…保護膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21... Chip-type electronic component 2... Ceramic element body 3, 23... Stress relaxation electrode 4... Terminal electrode 4a... Outer edge of terminal electrode 5... Protective film

Claims (5)

板状又はブロック状のセラミックス素体と、
前記セラミックス素体の対向する両面に接合された一対の応力緩和電極と、
前記一対の応力緩和電極の端面側に形成された一対の端子電極とを備え、
前記応力緩和電極が、前記セラミックス素体よりも柔らかい導電材料で形成され、
前記端子電極の外縁部の少なくとも一部が、前記応力緩和電極の外周面上に配されていることを特徴とするチップ型電子部品。 a plate-like or block-like ceramic body;
a pair of stress relaxation electrodes joined to opposite surfaces of the ceramic body;
A pair of terminal electrodes formed on the end surface side of the pair of stress relaxation electrodes,
The stress relaxation electrode is formed of a conductive material softer than the ceramic body,
A chip-type electronic component, wherein at least part of the outer edge of the terminal electrode is arranged on the outer peripheral surface of the stress relaxation electrode. 請求項１に記載のチップ型電子部品において、
前記セラミックス素体及び前記応力緩和電極の外周面に形成された絶縁性の保護膜を備えていることを特徴とするチップ型電子部品。 The chip-type electronic component according to claim 1,
A chip-type electronic component comprising an insulating protective film formed on outer peripheral surfaces of the ceramic body and the stress relaxation electrode. 請求項１又は２に記載のチップ型電子部品において、
前記応力緩和電極が、発泡金属で形成されていることを特徴とするチップ型電子部品。 The chip-type electronic component according to claim 1 or 2,
A chip-type electronic component, wherein the stress relaxation electrode is made of foam metal. 請求項１から３のいずれか一項に記載のチップ型電子部品において、
前記セラミックス素体が、サーミスタ材料で形成されていることを特徴とするチップ型電子部品。 In the chip-type electronic component according to any one of claims 1 to 3,
A chip-type electronic component, wherein the ceramic body is made of a thermistor material. 請求項１から４のいずれか一項に記載のチップ型電子部品の製造方法であって、
板状又はブロック状のセラミックス素体の対向する両面に一対の応力緩和電極を接合する応力緩和電極接合工程と、
前記一対の応力緩和電極の端面側に一対の端子電極を形成する端子電極形成工程とを有し、
前記応力緩和電極接合工程で、前記応力緩和電極を前記セラミックス素体よりも柔らかい導電材料で形成し、
前記端子電極形成工程で、前記端子電極の外縁部の少なくとも一部を前記応力緩和電極の外周面上に配することを特徴とするチップ型電子部品の製造方法。 A method for manufacturing a chip-type electronic component according to any one of claims 1 to 4,
a stress relaxation electrode joining step of joining a pair of stress relaxation electrodes to opposite surfaces of a plate-shaped or block-shaped ceramic body;
a terminal electrode forming step of forming a pair of terminal electrodes on the end surface side of the pair of stress relaxation electrodes;
forming the stress relaxation electrode with a conductive material softer than the ceramic body in the stress relaxation electrode bonding step;
A method of manufacturing a chip-type electronic component, wherein in the terminal electrode forming step, at least a part of an outer edge portion of the terminal electrode is arranged on an outer peripheral surface of the stress relaxation electrode.
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