JP2023086125A - 電子部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】劣化、欠陥発生および信頼性の低下を抑制できる電子部品を提供する。【解決手段】一実施例による電子部品は、外部電極とフレーム端子との間に配置される導電性接着部と、外部電極のバンド部上に配置される非伝導性物質層とを含む。【選択図】図1
Description
本発明は、電子部品に関し、より詳しくは、積層型セラミックキャパシタに関する。
電子部品は、小型化および高容量の実現が可能で様々な電子機器に用いられる。特に、高周波特性と耐熱性が良いというメリットにより、最新IT機器に必須に用いられる。
最近は、環境にやさしい自動車および電気自動車の急激な浮上により、自動車内の電力駆動システムが増加しており、このため、自動車に必要な積層型キャパシタのような電子部品の需要が増加している。
自動車用部品への使用のためには、高い水準の熱に耐える特性や、または電気的信頼性が要求されるので、電子部品の要求される性能も次第に高度化されている。
このため、限られた空間で高容量を実現できるか、または振動および変形に対する耐久性に優れた電子部品に対する要求が増加している。
しかし、既存の電子部品は、基板に直接実装するようになっていて、基板から発生する熱や変形が電子部品本体に直接伝達され、信頼性の確保に困難がある。これによって、電子部品の側面に金属フレームを接合して電子部品と基板との間の間隔を確保することによって、熱や変形を金属が吸収して電子部品を保護する方法が提案されている。
しかし、金属フレームと電子部品との接合に用いられるソルダ(solder)に含まれているフラックス(flux)成分が電子部品のガラス(glass)成分を溶解させて水分浸透経路を作り、それによって、耐湿信頼性および絶縁抵抗が劣化したり、部品の寿命を短縮させる問題が発生しうる。
一実施例は、劣化、欠陥発生および信頼性の低下を抑制できる電子部品を提供することを目的とする。
一実施例による電子部品は、誘電体層と内部電極とを含むキャパシタボディ、およびキャパシタボディの一面を覆う接続部とキャパシタボディの角を覆うバンド部とを有する外部電極を含む積層型キャパシタと、接続部の外側に配置されるフレーム端子と、外部電極とフレーム端子との間に配置される導電性接着部と、バンド部上に配置される非伝導性物質層と、を含む。
キャパシタボディは、複数の誘電体層と、誘電体層を挟んで交互に配置される複数の第1内部電極および第2内部電極とを含むことができる。
キャパシタボディは、互いに対向する第1面および第2面と、第1面および第2面と連結され互いに対向する第3面および第4面とを含み、第1内部電極および第2内部電極の一端が第3面および第4面を介して露出できる。
接続部は、キャパシタボディの第3面および第4面にそれぞれ配置されて第1内部電極および第2内部電極と接続される。
バンド部は、キャパシタボディの第1面および第2面と第3面および第4面との出会う角に配置される。
バンド部は、接続部からキャパシタボディの第1面および第2面の一部まで延びることができる。
非伝導性物質層は、接続部とバンド部との間の角上まで延びることができる。
非伝導性物質層は、接続部上の一部まで延びることができる。
非伝導性物質層は、導電性接着部の上側、下側、左側、右側、またはこれらの組み合わせに配置される。
非伝導性物質層は、導電性接着部の外周を囲むことができる。
導電性接着部は、接続部の周縁を除いた中間領域に配置される。
非伝導性物質層は、キャパシタボディの第1面および第2面上の一部まで延びることができる。
バンド部上に位置する非伝導性物質層の平均厚さは、バンド部上に位置する導電性接着部の平均厚さより厚い。
導電性接着部は、ソルダ(solder)または導電性樹脂ペーストを含むことができる。
非伝導性物質層は、フォトソルダレジスト(photo solder resist、PSR)、フラックス拡散防止剤(anti-flux migration composition)、ポリテトラフルオロエチレン(polyterafluoroethylene)、ホウ砂(Na2[B4O5(OH)4]・8H2O)、またはこれらの組み合わせを含むことができる。
非伝導性物質層は、Cr、Ti、Ta、Mg、またはこれらの組み合わせを含む金属粉末をさらに含むことができる。
他の実施例による電子部品は、誘電体層と内部電極とを含むキャパシタボディ、およびキャパシタボディの一面を覆う接続部とキャパシタボディの角を覆うバンド部とを有する外部電極をそれぞれ含む第1積層型キャパシタおよび第2積層型キャパシタと、接続部の外側に配置されるフレーム端子と、外部電極とフレーム端子との間に配置される導電性接着部と、バンド部上に配置される第1非伝導性物質層と、を含む。
電子部品は、導電性接着部の間に配置される第2非伝導性物質層をさらに含むことができる。
第2非伝導性物質層は、第1積層型キャパシタおよび第2積層型キャパシタに対向するフレーム端子の表面上に配置される。
第2非伝導性物質層は、導電性接着部の間を横切るストライプ形状、複数のストライプ形状、中央部から両側端部へいくほど下へ傾く曲がったストライプ形状、または中央部は幅が狭く端部へいくほど幅が広くなる凹んだストライプ形状を有することができる。
第2非伝導性物質層は、複数の導電性接着部それぞれの外周部を囲むように延びることができる。
第2非伝導性物質層は、複数の導電性接着部を除いたフレーム端子の表面の全体面に延びることができる。
第2非伝導性物質層の平均幅は、キャパシタボディの平均厚さ対比2%~20%であってもよい。
実施例による電子部品によれば、積層型キャパシタを金属フレームに接合させて、曲げ強度、変形、および音響ノイズなどに対する耐性を向上させながらも、積層型キャパシタと金属フレームとがソルダ(solder)によって接合される時、フラックス(flux)成分が外部電極、セラミック境界およびキャパシタボディ側に侵入するのを防止することができ、これによって電子部品の劣化、欠陥発生および信頼性の低下を抑制することができる。また、金属フレームの損傷を防止することができ、ソルダの流れ落ちを防止して電子部品を安定的に金属フレームに接合させることができる。
以下、添付した図面を参照して、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施例を詳しく説明する。図面にて本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付した。また、添付した図面は本明細書に開示された実施例を容易に理解できるようにするためのものに過ぎず、添付した図面によって本明細書に開示された技術的な思想が制限されず、本発明の思想および技術範囲に含まれるあらゆる変更、均等物乃至代替物を含むことが理解されなければならない。
第1、第2などのように序数を含む用語は多様な構成要素を説明するのに使用できるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は、1つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。
ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いたり、「接続されて」いると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されていたり、または接続されていてもよいが、中間に他の構成要素が存在してもよいと理解されなければならない。これに対し、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いたり、「直接接続されて」いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないことが理解されなければならない。
明細書全体において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、1つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性を予め排除しないことが理解されなければならない。したがって、ある部分がある構成要素を「含む」とすると時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
図1は、一実施例による電子部品を示す部分分解斜視図であり、図2は、図1のI-I’線に沿った電子部品の断面図であり、図3は、図1の積層型キャパシタにおいて内部電極の積層構造を示す分離斜視図であり、図4は、図1の積層型キャパシタを示す斜視図である。
一実施例を明確に説明するために方向を定義すれば、図面に表示されたX、YおよびZはそれぞれ、キャパシタボディ110の長手方向、幅方向および厚さ方向を示す。ここで、厚さ方向であるZ方向は、誘電体層111が積層される積層方向と同じ概念で使用できる。X方向は、Z方向と略垂直な一方向を意味し、Y方向は、Z方向と略垂直な方向でかつ、X方向とも略垂直な方向と定義することができる。
図1~図4を参照すれば、一実施例による電子部品は、第1および第2フレーム端子310、320と、積層型キャパシタ100と、第1および第2導電性接着部510、520と、第1および第2非伝導性物質層410、420とを含む。
第1フレーム端子310は、Z方向に延びる第1マウンティング部311と、第1マウンティング部311の下端からX方向に延びる第1実装部312とを含む。
第2フレーム端子320は、第1マウンティング部311に対向しZ方向に延びる第2マウンティング部321と、第2マウンティング部321の下端からX方向に延びる第2実装部322とを含む。
このような構造により、第1および第2フレーム端子310、320は、概ね「L」字形状を有することができ、第1および第2フレーム端子310、320の各端部がX方向に互いに対向するように配置される。
第1および第2フレーム端子310、320の第1および第2マウンティング部311、321は、第1および第2外部電極131、132と接続され、第1および第2実装部312、322は、基板(図示せず)に固定される。
積層型キャパシタ100は、第1および第2マウンティング部311、321の間に配置される。
積層型キャパシタ100は、キャパシタボディ110と、キャパシタボディ110のX方向に対向する両端に配置される第1および第2外部電極131、132とを含む。
キャパシタボディ110は、複数の誘電体層111をZ方向に積層した後に焼成したものであって、複数の誘電体層111と、誘電体層111を挟んでZ方向に交互に配置される複数の第1および第2内部電極121、122とを含む。
そして、キャパシタボディ110のZ方向に両側には、必要な場合、所定厚さのカバー112、113が形成される。
この時、キャパシタボディ110の互いに隣接するそれぞれの誘電体層111は、互いに境界を確認できない程度に一体化される。
一例として、このようなキャパシタボディ110は、概ね六面体形状であってもよい。
説明の便宜のために、キャパシタボディ110においてZ方向に互いに対向する両面を第1および第2面、第1および第2面と連結され、X方向に互いに対向する両面を第3および第4面、第1および第2面と連結され第3および第4面と連結され、Y方向に互いに対向する両面を第5および第6面と定義することとする。一例として、下面である第1面が実装基板を向く面になってもよい。
一例として、誘電体層111は、高誘電率のセラミック材料を含むことができる。例えば、セラミック材料は、BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、またはCaZrO3などの成分を含む誘電体セラミックを含むことができる。また、これらの成分に、Mn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物、Ni化合物などの補助成分をさらに含むことができる。例えば、BaTiO3系誘電体セラミックに、Ca、Zrなどが一部固溶した(Ba1-xCax)TiO3、Ba(Ti1-yCay)O3、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3またはBa(Ti1-yZry)O3などを含むことができる。
また、誘電体層111には、セラミック粉末と共に、セラミック添加剤、有機溶剤、可塑剤、結合剤および分散剤などがさらに添加される。セラミック添加剤は、例えば、遷移金属酸化物または遷移金属炭化物、希土類元素、マグネシウム(Mg)またはアルミニウム(Al)などが使用できる。
一例として、誘電体層111の平均厚さは、0.5μm~10μmであってもよい。
第1および第2内部電極121、122は、互いに異なる極性を有する電極であって、誘電体層111を挟んでZ方向に沿って互いに対向して交互に配置され、一端がキャパシタボディ110の第3および第4面を介してそれぞれ露出できる。
第1および第2内部電極121、122は、中間に配置された誘電体層111によって互いに電気的に絶縁される。
キャパシタボディ110の第3および第4面を介して交互に露出する第1および第2内部電極121、122の端部は、第1および第2外部電極131、132とそれぞれ接続されて電気的に連結可能である。
第1および第2内部電極121、122は、導電性金属を含み、例えば、Ni、Cu、Ag、Pd、またはAuなどの金属やこれらの合金、例えば、Ag-Pd合金を含むことができる。
一例として、第1および第2内部電極121、122は、誘電体層111に含まれるセラミック材料と同一組成系の誘電体粒子を含んでもよい。
一例として、第1および第2内部電極121、122の平均厚さは、0.1μm~2μmであってもよい。
上記の構成により、第1および第2外部電極131、132に所定の電圧を印加すると、互いに対向する第1および第2内部電極121、122の間に電荷が蓄積される。この時、積層型キャパシタ100の静電容量は、Z方向に沿って互いにオーバーラップされる第1および第2内部電極121、122のオーバーラップされた面積に比例する。
第1および第2外部電極131、132は、互いに異なる極性の電圧が提供され、第1および第2内部電極121、122の露出する部分とそれぞれ接続されて電気的に連結可能である。
第1および第2外部電極131、132は、キャパシタボディ110の第3および第4面にそれぞれ配置されて第1および第2内部電極121、122とそれぞれ接続される第1および第2接続部1311、1321と、キャパシタボディ110の第1および第2面と第3面および第4面との出会う角に配置される第1および第2バンド部1312、1322とをそれぞれ含むことができる。
第1および第2バンド部1312、1322は、第1および第2接続部1311、1321からキャパシタボディ110の第1および第2面の一部までそれぞれ延びることができる。第1および第2バンド部1312、1322はそれぞれ、第1および第2接続部1311、1321からキャパシタボディ110の第5および第6面の一部にも延びることができる。
第1および第2外部電極131、132は、第1および第2ベース電極131a、132aと、第1および第2ベース電極131a、132aをそれぞれ覆うように配置される第1および第2端子電極131b、132bとをそれぞれ含むことができる。
第1および第2ベース電極131a、132aは、銅(Cu)を含むことができる。あるいは、第1および第2ベース電極131a、132aは、銅(Cu)を主成分として含有し、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、タングステン(W)、チタン(Ti)、鉛(Pb)、またはこれらの合金のうちの1つ以上の物質と、ガラスとを含む導電性ペーストを含むことができる。
一例として、第1および第2ベース電極131a、132aの形成方法は、導電性金属およびガラスを含む導電性ペーストにキャパシタボディ110をディッピングして形成するか、導電性ペーストをキャパシタボディ110の表面にスクリーン印刷法またはグラビア印刷法などで印刷するか、導電性ペーストをキャパシタボディ110の表面に塗布するかまたは導電性ペーストを乾燥させた乾燥膜をキャパシタボディ110上に転写して形成することができる。
第1ベース電極131aおよび第2ベース電極132aを前述した導電性ペーストで形成することによって、十分な伝導性を維持しながらも、添加したガラスによって第1および第2外部電極131、132の緻密度を高めることによって、メッキ液および/または外部水分の浸透を効果的に抑制することができる。
一例として、第1ベース電極131aおよび第2ベース電極132aに含まれるガラス成分は、酸化物が混合された組成であってもよいし、ケイ素酸化物、ホウ素酸化物、アルミニウム酸化物、遷移金属酸化物、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物からなる群より選択された1つ以上であってもよい。遷移金属は、亜鉛(Zn)、チタン(Ti)、銅(Cu)、バナジウム(V)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)およびニッケル(Ni)からなる群より選択され、アルカリ金属は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)およびカリウム(K)からなる群より選択され、アルカリ土類金属は、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)およびバリウム(Ba)からなる群より選択された1つ以上であってもよい。
一例として、第1および第2端子電極131b、132bは、メッキによって形成される。第1および第2端子電極131b、132bは、スパッタまたは電解メッキ(Electric Deposition)によって形成される。
一例として、第1および第2端子電極131b、132bは、ニッケル(Ni)を主成分として含有することができ、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、スズ(Sn)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、金(Au)、銀(Ag)、タングステン(W)、チタン(Ti)または鉛(Pb)などの単独またはこれらの合金をさらに含むことができる。第1および第2端子電極131b、132bは、積層型キャパシタ100の基板との実装性、構造的信頼性、外部に対する耐久度、耐熱性および等価直列抵抗値(Equivalent Series Resistance、ESR)を改善することができる。
第1および第2外部電極131、132は、第1および第2フレーム端子310、320とそれぞれ電気的に連結される。このために、電子部品は、第1および第2導電性接着部510、520を含む。
第1および第2導電性接着部510、520は、第1および第2外部電極131、132と第1および第2フレーム端子310、320との間にそれぞれ配置される。
一例として、第1および第2導電性接着部510、520は、ソルダ(solder)や導電性樹脂ペーストなどの導電性接着剤を含むことができる。
一例として、第1および第2導電性接着部510、520は、ソルダ(solder)や導電性樹脂ペーストなどの導電性接着剤を含むことができる。
一例として、ソルダは、Sn-Sb系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Cu系、またはSn-Bi系などのソルダを用いることができ、例えば、Sn-Sb系ソルダの場合、Sbの含有率が5%以上15%以下であってもよい。
この時、ソルダに含まれているフラックス(flux)成分が積層型キャパシタ100のガラス成分を溶解させて水分浸透経路を作り、それによって耐湿信頼性が劣化しうる。
このような問題を解決するために、第1非伝導性物質層410が第1バンド部1312上に配置され、第2非伝導性物質層420が第2バンド部1322上に配置される。
第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2バンド部1312、1322の一部の上に配置されるか、または第1および第2バンド部1312、1322の全体の上に配置される。例えば、図1では、第1および第2非伝導性物質層410、420が第1および第2バンド部1312、1322の4面上にすべて配置されると示されているが、第1および第2非伝導性物質層410、420は、4面のうちのいずれか1面、2面または3面上にのみ位置してもよい。例えば、第1および第2非伝導性物質層410、420は、キャパシタボディ110の第1、第2、第5、または第6面上に位置する第1および第2バンド部1312、1322上にそれぞれ配置されてもよく、またはキャパシタボディ110の第1、第2、第5、または第6面上に位置する第1および第2バンド部1312、1322上をY方向とZ方向に囲むことができる。
第1および第2非伝導性物質層410、420は、積層型キャパシタ100と第1および第2フレーム端子310、320とがソルダ(solder)によって接合される時、フラックス(flux)成分が第1および第2外部電極131、132およびキャパシタボディ110側に侵入するのを防止することができる。
一例として、第1および第2非伝導性物質層410、420は、フラックスの拡散を防止できる非伝導性物質であればいずれでも使用可能である。例えば、第1および第2非伝導性物質層410、420は、フォトソルダレジスト(photo solder resist、PSR)、フラックス拡散防止剤(anti-flux migration composition)、ポリテトラフルオロエチレン(polyterafluoroethylene)、ホウ砂(Na2[B4O5(OH)4]・8H2O)、またはこれらの組み合わせを含むことができる。
フォトソルダレジスト(photo solder resist、PSR)は、本発明の技術分野にて使用されるフォトソルダレジストであればいずれでも使用可能である。フォトソルダレジストは、露光工程によりコーティングが可能である。
フラックス拡散防止剤としては、例えば、少なくとも1つのポリフッ化アルキル基(polyfluorinated alkyl group)を有する不飽和エステル化合物、または少なくとも1つのシラン(silane)を有する(メタ)アクリレート((meta)acrylate))のような有機物コーティングによりソルダおよびフラックスの濡れを抑制することができる。
ポリテトラフルオロエチレン(polyterafluoroethylene、(C2F4)n)またはホウ砂(Na2[B4O5(OH)4]・8H2O)は、第1および第2非伝導性物質層410、420に優れた汚染およびフラックス滲み抑制効果を付与することができる。
一例として、第1および第2非伝導性物質層410、420は、Cr、Ti、Ta、Mg、またはこれらの組み合わせを含む金属コーティング層をさらに含むことができる。これらの金属は、ソルダとの濡れ性が低くてソルダおよびフラックスの濡れを抑制することができる。
第1および第2非伝導性物質層410、420は、ポリテトラフルオロエチレンまたはホウ砂と、Cr、Ti、Ta、Mg、またはこれらの組み合わせを含む金属粉末との混合物を含むことができる。この場合、第1および第2非伝導性物質層410、420の熱膨張係数をキャパシタボディ110および第1および第2外部電極131、132に近く調節可能で、熱応力による第1および第2非伝導性物質層410、420の劣化を抑制することができる。
図5は、他の実施例による電子部品を示す部分分解斜視図であり、図6は、図5のII-II’線に沿った電子部品の断面図である。
本実施例による電子部品は、上記の電子部品と類似しているので、重複する説明は省略し、差異点を中心に説明する。
図1および図2では、第1および第2非伝導性物質層410、420が第1および第2バンド部1312、1322上にそれぞれ配置されることを示す。これに対し、図5および図6では、第1および第2非伝導性物質層410、420が第1および第2バンド部1312、1322上にそれぞれ配置されるだけでなく、第1非伝導性物質層410が第1接続部1311と第1バンド部1312との間の角上まで延び、第2非伝導性物質層420が第2接続部1321と第2バンド部1322との間の角上まで延びる。
第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2接続部1311、1321と第1および第2バンド部1312、1322との間の角の一部の上に配置されるか、または第1および第2接続部1311、1321と第1および第2バンド部1312、1322との間の角の全体の上に配置される。例えば、図1では、第1および第2非伝導性物質層410、420が第1および第2接続部1311、1321と第1および第2バンド部1312、1322との間の4個の角上にすべて配置されることが示されているが、第1および第2非伝導性物質層410、420は、4個の角のうちのいずれか1個、2個または3個の上にのみ位置してもよい。例えば、第1および第2非伝導性物質層410、420は、キャパシタボディ110の第1、第2、第5、または第6面と第3面および第4面との出会う角部分にそれぞれ配置される。
第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2接続部1311、1321と第1および第2バンド部1312、1322との間の角上にそれぞれ配置されるだけでなく、第1および第2接続部1311、1321上の一部までそれぞれ延びることができる。
一例として、第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2バンド部1312、1322の上から第1および第2接続部1311、1321の一部の上まで延びることができる。これによって、第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2外部電極131、132と第1および第2フレーム端子310、320との間にも配置される。
第1および第2接続部1311、1321上の一部までそれぞれ延びた第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2導電性接着部510、520の上側、下側、左側、右側、またはこれらの組み合わせに配置される。ここで、第1および第2導電性接着部510、520の上側と下側は、Z方向において上方と下方と定義することができ、第1および第2導電性接着部510、520の左側と右側は、Y方向において両側方と定義することができる。
一例として、第1および第2非伝導性物質層410、420がキャパシタボディ110の第1および第2面から第3および第4面にそれぞれ延びて配置される場合、第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2導電性接着部510、520の上側と下側に配置され、第1および第2非伝導性物質層410、420がキャパシタボディ110の第5および第6面から第3および第4面にそれぞれ延びて配置される場合、第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2導電性接着部510、520の左側と右側に配置される。
この時、第1および第2導電性接着部510、520の広さは、第1および第2接続部1311、1321の広さより狭く、例えば、第1および第2接続部1311、1321の周縁を除いた中間領域にそれぞれ配置される。
これによって、第1および第2非伝導性物質層410、420がキャパシタボディ110の第1、第2、第5、および第6面と第3面および第4面との出会う角にすべて配置される場合、第1および第2接続部1311、1321の一部までそれぞれ延びた第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2導電性接着部510、520の外周部をそれぞれ囲むことができる。
この場合、第1および第2導電性接着部510、520は、第1および第2非伝導性物質層410、420によって囲まれて孤立するため、フラックス(flux)成分が第1および第2外部電極131、132、およびキャパシタボディ110側に侵入するのを防止することができ、これによって電子部品の劣化、欠陥発生および信頼性の低下を抑制することができる。
図7は、さらに他の実施例による電子部品を示す部分分解斜視図であり、図8は、図7のIII-III’線に沿った電子部品の断面図である。
本実施例による電子部品は、上記の電子部品と類似しているので、重複する説明は省略し、差異点を中心に説明する。
本実施例による電子部品は、上記の電子部品と類似しているので、重複する説明は省略し、差異点を中心に説明する。
図1および図2では、第1および第2非伝導性物質層410、420が第1および第2バンド部1312、1322上にそれぞれ配置されることを示す。これに対し、図7および図8では、第1および第2非伝導性物質層410、420が第1および第2バンド部1312、1322上にそれぞれ配置されるだけでなく、キャパシタボディ110の第1および第2面の一部までそれぞれ延びる。
一例として、第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2バンド部1312、1322の上からキャパシタボディ110の第1および第2面の一部の上までそれぞれ延びることができる。また、第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2バンド部1312、1322の上からキャパシタボディ110の第5および第6面の一部の上までそれぞれ延びて配置される。
この時、第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2バンド部1312、1322の表面の全体面積を覆わなくてもよく、第1および第2導電性接着部510、520は、第1および第2バンド部1312、1322の表面の一部の上まで延びることができる。
第1および第2バンド部1312、1322上に位置する第1および第2非伝導性物質層410、420の平均厚さは、第1および第2バンド部1312、1322上に位置する第1および第2導電性接着部510、520の平均厚さより厚い。これによって、導電性接着部510、520が第1および第2非伝導性物質層410、420を乗り越えてキャパシタボディ110側に侵入するのをさらに効果的に防止することができる。ここで、第1および第2バンド部1312、1322上に位置する第1および第2非伝導性物質層410、420の厚さは、Z方向の長さであり、第1および第2バンド部1312、1322上に位置する第1および第2導電性接着部510、520の厚さも、Z方向の長さと定義することができる。また、第1および第2非伝導性物質層410、420の平均厚さは、例えば、Y方向および/またはZ方向に沿って所定間隔で位置する任意の3個、5個、または10個の位置で測定された第1および第2非伝導性物質層410、420の厚さ値の算術平均値であってもよく、第1および第2導電性接着部510、520の平均厚さは、例えば、Y方向および/またはZ方向に沿って所定間隔で位置する任意の3個、5個、または10個の位置で測定された第1および第2導電性接着部510、520の厚さ値の算術平均値であってもよい。
図9は、さらに他の実施例による電子部品を示す部分分解斜視図であり、図10は、図9のI-I’線に沿った電子部品の断面図である。
本実施例による電子部品は、上記の電子部品と類似しているので、重複する説明は省略し、差異点を中心に説明する。
図1および図2では、1つの積層型キャパシタ100を含む場合を示すのに対し、図9および図10では、複数の積層型キャパシタ100、100’を含む場合を示す。
一例として、第1および第2積層型キャパシタ100、100’は、Z方向に配列される。この時、第1積層型キャパシタ100の第1面と第2積層型キャパシタ100’の第2面とが対向するように配置される。
あるいは、第1および第2積層型キャパシタ100、100’は、X方向に一列配置されてもよく、Y方向に平行に配置されてもよい。また、積層型キャパシタは、3つ以上がZ方向に積層されてもよい。
第1積層型キャパシタ100と第2積層型キャパシタ100’は、互いに一定の間隔をおいて配置される。例えば、第1積層型キャパシタ100と第2積層型キャパシタ100’との間の間隔は、Z方向に0.1mm~1.0mmであってもよい。
最下層に位置する積層型キャパシタ100’は、第1および第2フレーム端子310、320の第1および第2実装部312、322からZ方向に所定距離離れて配置される。
第1および第2積層型キャパシタ100、100’は、第1および第2フレーム端子310、320の間に配置される。
これによって、電子部品は、第1および第2積層型キャパシタ100、100’と第1および第2フレーム端子310、320との間にそれぞれ配置される複数の第1および第2導電性接着部510、510’、520、520’を含む。
複数の第1および第2導電性接着部510、510’、520、520’も、第1および第2積層型キャパシタ100、100’と対応する位置にZ方向に配列され、互いに一定の間隔をおいて配置される。
電子部品は、第1および第2バンド部1312、1322上にそれぞれ配置された第1および第2非伝導性物質層410、420を含むことができる。あるいは、電子部品は、第1および第2接続部1311、1321と第1および第2バンド部1312、1322との間の角上にそれぞれ配置される第1および第2非伝導性物質層410、420を含むことができる。また、第1および第2非伝導性物質層410、420は、第1および第2接続部1311、1321の一部までそれぞれ延びることができる。さらに、第1および第2非伝導性物質層410、420は、キャパシタボディ110の第1および第2面の一部までそれぞれ延びることができる。
電子部品は、複数の第1導電性接着部510、510’の間に配置される第3非伝導性物質層530を含むことができる。同様に、電子部品は、複数の第2導電性接着部520、520’の間に配置される第4非伝導性物質層540を含むことができる。
第3非伝導性物質層530は、第1フレーム端子310の表面上に配置される。この時、第3非伝導性物質層530が配置される第1フレーム端子310の表面は、第1および第2積層型キャパシタ100、100’に対向する表面であってもよい。同様に、第4非伝導性物質層540は、第2フレーム端子320の表面上に配置される。この時、第4非伝導性物質層540が配置される第2フレーム端子320の表面は、第1および第2積層型キャパシタ100、100’に対向する表面であってもよい。
第3および第4非伝導性物質層530、540は、第1および第2積層型キャパシタ100、100’を第1および第2マウンティング部311、321に接合する時、導電性接着剤で発生するフラックス成分が隣り合う積層型キャパシタ100、100’に浸透して劣化させるのを防止することができる。また、第1および第2マウンティング部311、321の損傷も防止可能であり、ソルダの流れ落ちを防止して積層型キャパシタ100、100’を安定的に第1および第2マウンティング部311、321に接合させることができる。
図11は、第4非伝導性物質層540の多様な形状を示す図である。図11は、図9における第2マウンティング部321をX方向から眺めた図である。第3非伝導性物質層530も、図11に示された第4非伝導性物質層540のような多様な形状を有することができる。
図11Aのように、第4非伝導性物質層540は、複数の第2導電性接着部520、520’の間をそれぞれ横切るストライプ形状を有することができる。
一例として、第4非伝導性物質層540の平均幅は、50μm~500μmであってもよく、例えば、50μm~250μm、または100μm~200μmであってもよい。第4非伝導性物質層540の平均幅は、キャパシタボディ110、110’の平均厚さ対比2%~20%であってもよく、例えば、2%~10%、または4%~8%であってもよい。第4非伝導性物質層540の幅の比率が2%未満の場合、ソルダの流れ落ちを効果的に防止できないことがあり、20%を超える場合、キャパシタボディ110と第2フレーム端子320との間の伝導度が低下することがある。
ここで、第4非伝導性物質層540の幅は、第4非伝導性物質層540のZ方向の長さを意味し、キャパシタボディ110、110’の厚さは、Z方向の長さを意味する。また、第4非伝導性物質層540の幅は、例えば、Y方向に沿って所定間隔で位置する任意の3個、5個、または10個の位置で測定された第4非伝導性物質層540の幅値の算術平均値であってもよく、キャパシタボディ110の平均厚さは、例えば、Y方向に沿って所定間隔で位置する任意の3個、5個、または10個の位置で測定されたキャパシタボディ110の厚さ値の算術平均値であってもよい。
図11Bのように、第4非伝導性物質層540のストライプ形状は、複数のストライプからなってもよい。
図11Cのように、第4非伝導性物質層540は、中央部から両側端部へいくほど下へ傾く曲がったストライプ形状を有することができる。
図11Dのように、第4非伝導性物質層540は、中央部の幅は狭く端部へいくほど幅が広くなる凹んだストライプ形状を有することができる。
図11Eのように、第4非伝導性物質層540は、複数の第2導電性接着部520、520’それぞれの外周部を囲むように延びることができる。
図11Fのように、第4非伝導性物質層540は、複数の第2導電性接着部520、520’を除いた第2フレーム端子320の第1および第2積層型キャパシタ100、100’に対向する表面の全体面に延びることができる。
以下、発明の具体的な実施例を提示する。ただし、下記記載の実施例は発明を具体的に例示または説明するためのものに過ぎず、これによって発明の範囲が制限されてはならない。
[実験例1:電子部品の性能試験1]
図1、図5および図7に示された電子部品をそれぞれ実施例1-1~実施例1-3の電子部品として製造し、図1にて第1および第2非伝導性物質層を設けない電子部品を比較例1-1の電子部品として製造する。
図1、図5および図7に示された電子部品をそれぞれ実施例1-1~実施例1-3の電子部品として製造し、図1にて第1および第2非伝導性物質層を設けない電子部品を比較例1-1の電子部品として製造する。
製造された実施例1-1~実施例1-3および比較例1-1による電子部品に対して耐湿負荷試験を進行させる。使用された積層型キャパシタの大きさはL*W*T=3.2*2.5*2.5であり、各数量は271個である。周囲温度85℃、湿度85%の環境下、電子部品本体に定格電圧120%DC電圧を印加する。試験前の初期絶縁抵抗(Insulation Resistance)を測定し、2000時間後の後期IR値がlog(初期IR/後期IR)>0.3であるサンプルをNGと判断し、その結果を表1に示す。
表1を参照すれば、比較例1-1で製造された電子部品は、フラックス滲みの影響でIRの低下が観察される。これに対し、実施例1-1~実施例1-3で製造された電子部品は、基準値の下でIRの低下は発生しない。
[実験例2:電子部品の性能試験2]
図9に示されているように、フレーム端子の表面に第3および第4非伝導性物質層をコーティングして電子部品を製造しかつ、下記表2に表示されたように、非伝導性物質層の幅(Z方向)を調節して実施例2-1~実施例2-4の電子部品を製造する。図9にてフレーム端子の表面に第3および第4非伝導性物質層を設けない電子部品を比較例2-1の電子部品として製造する。表2にて、平均幅比率(%)は、キャパシタボディの平均厚さ(Z方向)に対する第3および第4非伝導性物質層の平均幅(Z方向)の長さ比率を示す。
図9に示されているように、フレーム端子の表面に第3および第4非伝導性物質層をコーティングして電子部品を製造しかつ、下記表2に表示されたように、非伝導性物質層の幅(Z方向)を調節して実施例2-1~実施例2-4の電子部品を製造する。図9にてフレーム端子の表面に第3および第4非伝導性物質層を設けない電子部品を比較例2-1の電子部品として製造する。表2にて、平均幅比率(%)は、キャパシタボディの平均厚さ(Z方向)に対する第3および第4非伝導性物質層の平均幅(Z方向)の長さ比率を示す。
製造された実施例2-1~実施例2-4および比較例2-1による電子部品に対してフラックス残留物(flux residue)の有無の確認、耐湿負荷試験および固着力試験を進行させて、その結果も表2に示す。使用された積層型キャパシタの大きさはL*W*T=3.2*2.5*2.5であり、各数量は10個である。
フラックス残留物の有無の確認は、上下配置された積層型キャパシタの間に漏れ出たフラックス残留物を光学顕微鏡により確認し、積層型キャパシタ間の間隔の1/3よりも漏れ出たサンプルをNGと判断する。
耐湿負荷試験は、温度85℃、湿度85%の環境下、積層型キャパシタに定格電圧120%DC電圧を印加し、IRを測定して、初期値対比2000時間後のIR値が30%以下となったサンプルをNGと判断する。
固着力試験は、製造された電子部品をそれぞれアルミナ基板にSAC系ソルダにより接合し、部品測定Lサイズ1/2の位置を側面と直交する方向から荷重を加えた後、サンプルが脱落するまでの最大荷重を測定する。
表2を参照すれば、比較例2-1で製造された電子部品は、上下配置された積層型キャパシタの間に漏れ出たフラックス残留物が確認され、これによって、フラックス滲みの影響でIR低下および固着力の低下が観察される。これに対し、実施例2-1~実施例2-4で製造された電子部品は、上下配置された積層型キャパシタの間にフラックス残留物がほとんど漏れ出ておらず、これによって、基準値の下でIRの低下は発生せず、固着力の低下が観察されない。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。
100、100’:積層型キャパシタ
110、110’:キャパシタボディ
111:誘電体層
112、113:カバー
121、122:第1および第2内部電極
131、131’:第1外部電極
132、132’:第2外部電極
1311、1321:接続部
1312、1322:バンド部
131a、131a’:第1ベース電極
131b、131b’:第1端子電極
132a、132a’:第2ベース電極
132b、132b’:第2端子電極
310、320:第1および第2フレーム端子
311、321:第1および第2マウンティング部
312、322:第1および第2実装部
410、410’:第1非伝導性物質層
420、420’:第2非伝導性物質層
510、510’:第1導電性接着部
520、520’:第2導電性接着部
530:第3非伝導性物質層
540:第4非伝導性物質層
110、110’:キャパシタボディ
111:誘電体層
112、113:カバー
121、122:第1および第2内部電極
131、131’:第1外部電極
132、132’:第2外部電極
1311、1321:接続部
1312、1322:バンド部
131a、131a’:第1ベース電極
131b、131b’:第1端子電極
132a、132a’:第2ベース電極
132b、132b’:第2端子電極
310、320:第1および第2フレーム端子
311、321:第1および第2マウンティング部
312、322:第1および第2実装部
410、410’:第1非伝導性物質層
420、420’:第2非伝導性物質層
510、510’:第1導電性接着部
520、520’:第2導電性接着部
530:第3非伝導性物質層
540:第4非伝導性物質層
Claims (20)
- 誘電体層と内部電極とを含むキャパシタボディ、および前記キャパシタボディの一面を覆う接続部と前記キャパシタボディの角を覆うバンド部とを有する外部電極を含む積層型キャパシタと、
前記接続部の外側に配置されるフレーム端子と、
前記外部電極と前記フレーム端子との間に配置される導電性接着部と、
前記バンド部上に配置される非伝導性物質層と、
を含む、電子部品。 - 前記キャパシタボディは、複数の誘電体層と、前記誘電体層を挟んで交互に配置される複数の第1内部電極および第2内部電極とを含み、
前記キャパシタボディは、互いに対向する第1面および第2面と、前記第1面および前記第2面と連結され互いに対向する第3面および第4面とを含み、前記第1内部電極および前記第2内部電極の一端が前記第3面および前記第4面を介して露出し、
前記接続部は、前記キャパシタボディの前記第3面および前記第4面にそれぞれ配置されて前記第1内部電極および前記第2内部電極と接続され、
前記バンド部は、前記キャパシタボディの前記第1面および前記第2面と前記第3面および前記第4面との出会う角に配置される、請求項1に記載の電子部品。 - 前記バンド部は、前記接続部から前記キャパシタボディの前記第1面および前記第2面の一部まで延びる、請求項2に記載の電子部品。
- 前記非伝導性物質層は、前記接続部と前記バンド部との間の角上まで延びる、請求項1に記載の電子部品。
- 前記非伝導性物質層は、前記接続部上の一部まで延びる、請求項4に記載の電子部品。
- 前記非伝導性物質層は、前記導電性接着部の上側、下側、左側、右側、またはこれらの組み合わせに配置される、請求項5に記載の電子部品。
- 前記非伝導性物質層は、前記導電性接着部の外周を囲む、請求項5に記載の電子部品。
- 前記導電性接着部は、前記接続部の周縁を除いた中間領域に配置される、請求項5に記載の電子部品。
- 前記非伝導性物質層は、前記キャパシタボディの前記第1面および前記第2面上の一部まで延びる、請求項2に記載の電子部品。
- 前記バンド部上に位置する非伝導性物質層の平均厚さは、前記バンド部上に位置する導電性接着部の平均厚さより厚い、請求項1に記載の電子部品。
- 前記導電性接着部は、ソルダ(solder)または導電性樹脂ペーストを含む、請求項1に記載の電子部品。
- 前記非伝導性物質層は、フォトソルダレジスト(photo solder resist、PSR)、フラックス拡散防止剤(anti-flux migration composition)、ポリテトラフルオロエチレン(polyterafluoroethylene)、ホウ砂(Na2[B4O5(OH)4]・8H2O)、またはこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の電子部品。
- 前記非伝導性物質層は、Cr、Ti、Ta、Mg、またはこれらの組み合わせを含む金属粉末をさらに含む、請求項12に記載の電子部品。
- 誘電体層と内部電極とを含むキャパシタボディ、および前記キャパシタボディの一面を覆う接続部と前記キャパシタボディの角を覆うバンド部とを有する外部電極をそれぞれ含む第1積層型キャパシタおよび第2積層型キャパシタと、
前記接続部の外側に配置されるフレーム端子と、
前記外部電極と前記フレーム端子との間に配置される導電性接着部と、
前記バンド部上に配置される第1非伝導性物質層と、
を含む、電子部品。 - 前記電子部品は、前記導電性接着部の間に配置される第2非伝導性物質層をさらに含む、請求項14に記載の電子部品。
- 前記第2非伝導性物質層は、前記第1積層型キャパシタおよび前記第2積層型キャパシタに対向する前記フレーム端子の表面上に配置される、請求項15に記載の電子部品。
- 前記第2非伝導性物質層は、前記導電性接着部の間を横切るストライプ形状、複数のストライプ形状、中央部から両側端部へいくほど下へ傾く曲がったストライプ形状、または中央部は幅が狭く端部へいくほど幅が広くなる凹んだストライプ形状を有する、請求項15に記載の電子部品。
- 前記第2非伝導性物質層は、前記複数の導電性接着部それぞれの外周部を囲むように延びる、請求項15に記載の電子部品。
- 前記第2非伝導性物質層は、前記複数の導電性接着部を除いた前記フレーム端子の表面の全体面に延びる、請求項15に記載の電子部品。
- 前記第2非伝導性物質層の平均幅は、前記キャパシタボディの平均厚さ対比2%~20%である、請求項15に記載の電子部品。
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