JP3206735B2 - セラミックコンデンサ - Google Patents

セラミックコンデンサ

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JP3206735B2
JP3206735B2 JP01756598A JP1756598A JP3206735B2 JP 3206735 B2 JP3206735 B2 JP 3206735B2 JP 01756598 A JP01756598 A JP 01756598A JP 1756598 A JP1756598 A JP 1756598A JP 3206735 B2 JP3206735 B2 JP 3206735B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックコンデ
ンサに関する。本発明は、主に、スイッチング電源用の
平滑用コンデンサとして用いるのに適した積層チップ型
のセラミックコンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】これまで、スイッチング電源用の平滑用
コンデンサとしては、アルミ電解コンデンサが主流であ
った。しかしながら、小型化、信頼性向上等の市場要求
が強まり、これに対応すべく、小型で高信頼性のセラミ
ックコンデンサの要求が高まっている。
【0003】一般に、電源周辺は高熱を発するため、基
板は放熱性の良いアルミニウム基板が用いられる。しか
しながら、電源周辺では、電源のオン/オフによる温度
変化が大きく、熱膨張率の大きなアルミニウム基板上に
実装したセラミックコンデンサには大きな熱応力が発生
する。この熱応力は、セラミックコンデンサにクラック
を発生させ、ショート不良や、発火等のトラブルを発生
させる原因となる。
【0004】発火等のトラブルを無くするためには、セ
ラミックコンデンサに発生する熱応力を緩和することが
重要である。熱応力を緩和する手段として、実公平5-46
258号公報、特開平4-171911号公報および特開平4-25920
5号公報等は、セラミックコンデンサの端子電極に金属
板をはんだ付けし、金属板をアルミニウム基板上に実装
することにより、セラミックコンデンサがアルミニウム
基板に直接はんだ付されるのを防ぐ構造を開示してい
る。
【0005】通常、アルミニウム基板の膨張、収縮によ
る熱応力を充分に吸収するためには、アルミニウム基板
にはんだ付される端子部から、セラミックコンデンサと
の接続部分に至る金属板の脚部分を、できるだけ長くす
る必要がある。しかしながら、従来品では、金属板の脚
を長くすると、必然的にセラミックコンデンサの高さが
高くなる構造であるため、金属板の脚の長さを、基板に
おいて許容される許容高さ内の寸法となるように制限す
る必要がある。
【0006】このため、従来品では、金属板の脚の長さ
を大きくすることができず、電源周辺のような温度変化
の激しい環境下(−55〜125℃)で長期間使用し続
けると、セラミックコンデンサの端部付近にクラックが
発生し、発火する危険性が高く、信頼性に関する重大な
問題があるため十分普及するに至っていない。
【0007】特に前記金属板の使用温度範囲における新
規な提案と良好な物性が特定されるか、あるいは、好ま
しい材料が待たれているものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、セラ
ミックコンデンサ素子にクラック、破損等が発生するの
を確実に阻止できるセラミックコンデンサを提供するこ
とである。
【0009】本発明のもう一つの課題は、セラミックコ
ンデンサ素子における熱応力および機械的応力を低減で
きるセラミックコンデンサを提供することである。
【0010】本発明の更にもう一つの課題は、金属端子
について、高さを増大させずに、基板側端子部からセラ
ミックコンデンサ素子取り付け部までの長さを増大させ
たセラミックコンデンサを提供することである。
【0011】本発明の更にもう一つの課題は、−55〜
125℃の範囲における温度変化の激しい環境下で長期
間使用し続けても、クラックを発生せず、発火する危険
性のないセラミックコンデンサを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係るセラミックコンデンサは、少なくと
も1つのセラミックコンデンサ素子と、少なくとも一対
の金属端子とを含む。前記セラミックコンデンサ素子
は、相対する両側端面に端子電極を有する。
【0013】前記金属端子のそれぞれは、一端が前記端
子電極の一つに接続され、中間部に折り返し部を有し、
折り返し部の先に外部と接続される端子部を有する。前
記金属端子のそれぞれは、−55℃から125℃迄の平
均線膨張率αが13×10-6以下の金属材料でなる。
【0014】本発明に係るセラミックコンデンサにおい
て、少なくとも一対備えられる金属端子のそれぞれは、
一端が、コンデンサ素子の端子電極の一つに接続され、
中間部に折り返し部を有し、折り返し部の先に外部と接
続される端子部を有する。かかる構造の金属端子は、中
間部に設けられた折り返し部により、基板等の外部導体
と接続される端子部からセラミックコンデンサ素子の端
子電極に接続された一端までの長さが、中間部に設けら
れた折り返し部により拡大される。しかも、折り返し部
が一種のスプリング作用を奏する。このため、基板の撓
みおよび熱膨張を、確実に吸収し、セラミックコンデン
サ素子に生じる機械的応力および熱応力を低減し、セラ
ミックコンデンサ素子にクラックが発生するのを阻止す
ることができる。従って、アルミニウム基板に実装され
ることの多いスイッチング電源用平滑コンデンサとして
用いた場合でも、クラックの発生、それに起因する発火
の危険を回避することができる。端子について、高さを
増大させずに、基板側端子部からセラミックコンデンサ
素子取り付け部までの長さを増大させ、基板の撓みおよ
び熱膨張に対する吸収作用を改善し、セラミックコンデ
ンサ素子に発生する機械的応力、及び、熱応力を低減す
ることができる。
【0015】更に、金属端子のそれぞれは、−55℃か
ら125℃迄の平均線膨張率αが13×10-6以下の金
属材料でなる。このような平均線膨張係数αを有する金
属材料を用いて、金属端子を構成すると、−55〜12
5℃の範囲における温度変化の激しい環境下で長期間使
用し続けても、クラックを発生せず、発火の危険性もな
くなることが解った。従って、頻繁にON/OFFさ
れ、−55〜125℃の範囲で温度変動を生じることの
あるスイッチング電源において、平滑用コンデンサとし
て使用された場合にも、充分な信頼性を確保することが
できる。本発明において、平均線膨張係数αとは、複数
の異なる温度で測定された線膨張係数の平均値をいう。
【0016】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、添付図面を参照し、更に具体的に説明する。添付図
面は単に例を示すに過ぎない。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るセラミックコ
ンデンサの正面図、図2は図1に示したセラミックコン
デンサの正面断面図である。図示されたセラミックコン
デンサは、1つのセラミックコンデンサ素子1と、一対
の金属端子2、3とを含む。セラミックコンデンサ素子
1は、長さLの方向において相対する両側端面に端子電
極11、12を有する。
【0018】図2を参照すると、セラミックコンデンサ
素子1は、セラミック誘電体基体100の内部に多数
(例えば100層)の内部電極101、102を有す
る。内部電極101は一端が端子電極11に接続され、
他端が開放端になっており、内部電極102は一端が端
子電極12に接続され、他端が開放端になっている。端
子電極11、12、内部電極101、102およびセラ
ミック誘電体基体100の構成材料およびその製造方法
等は周知である。例えば、セラミック誘電体基体100
を構成する誘電体材料としては、チタン酸バリウム系磁
器誘電体の他、リラクサ系磁器誘電体材料等を用いるこ
とができる。本発明において用い得るリラクサ系磁器誘
電体材料の具体例としては組成式Pb(Mg1/3Nb2/3)O3−Pb
(Mg1/2W1/2)O3−PbTiO3で表されるものがある。この組
成式は、一般に、PMN−PMW−PTと表現される。
この他、PMN−PNN−PT、PMN−PZT−P
T、PMN−PNN−PMW−PT等の一般式によって
表現されるものも使用可能である。
【0019】金属端子2、3のそれぞれは、−55℃か
ら125℃迄の平均線膨張率αが13×10-6以下の金
属材料でなる。このような金属材料の具体例としては、
Feが55〜70wt%で、Niが35〜45wt%の
合金を挙げることができる。更に、次に述べる金属材料
も、本発明に係るセラミックコンデンサの金属端子2、
3の構成材料として使用できる。
【0020】アンバー(Fe−Ni合金) 線膨張係数α=1〜2×10-6 42アロイ(登録商標)(Fe58wt%、Ni42wt%) 線膨張係数α=4〜5×10-6 Ru 線膨張係数α=6.8×10-6 ニモニック80(登録商標) 線膨張係数α=11.7×10-6 Pt 線膨張係数α=9×10-6 Pd 線膨張係数α=10.6×10-6 チタン 線膨張係数α=9×10-6 炭素銅:線膨張係数α=10〜13×10-6 次に、内部電極101は、好ましくは、その開放端と端
子電極12との間に、間隔△L1が生じるように形成す
る。内部電極102は、その開放端と端子電極11との
間に、間隔△L2が生じるように形成する。間隔△L1
および△L2は、開放端と端子電極11、12との間の
最短距離で与えられる。具体的には、間隔△L1は、端
子電極12の内、セラミック誘電体基体100の表面お
よび裏面に付着されている垂れ部分121の先端からセ
ラミック誘電体基体100の厚み方向に引かれた線分S
11と、開放端の先端からセラミック誘電体基体100
の厚み方向に引かれた線分S12との間の間隔として与
えられる。間隔△L2は、端子電極11の内、セラミッ
ク誘電体基体100の表面および裏面に付着されている
垂れ部分111の先端からセラミック誘電体基体100
の厚み方向に引かれた線分S21と、開放端の先端から
セラミック誘電体基体100の厚み方向に引かれた線分
S22との間の間隔として与えられる。
【0021】図2において、セラミックコンデンサ素子
1は、内部電極101、102の電極面が水平面と平行
となる横配置となっているが、図2の位置からセラミッ
クコンデンサ素子1を約90度回転させて、内部電極1
01、102の電極面が水平面に対して垂直となる縦配
置としてもよい。
【0022】金属端子2は、一端21が端子電極11に
接続され、中間部に折り返し部22を有し、折り返し部
22の先に、外部と接続される端子部23を有する。金
属端子3も、一端31が端子電極12に接続され、中間
部に折り返し部32を有し、折り返し部32の先に外部
と接続される端子部33を有する。金属端子2、3は電
気抵抗が低く、しかもバネ性に優れた材料によって構成
する。代表例としては燐青銅の板材がある。板厚は、限
定するものではないが、代表的には0.1mm程度であ
る。
【0023】金属端子2、3の一端21、31は、接合
材4、5によって端子電極11、12に接続されてい
る。
【0024】図3は図1及び図2に示したセラミックコ
ンデンサを回路基板上に実装した時の状態を示す部分断
面図である。セラミックコンデンサは、回路基板70の
上に搭載されている。回路基板70の表面にには導体パ
ターン71、72が設けられている。セラミックコンデ
ンサに備えられた金属端子2の端子部23がはんだ81
によって導体パターン71にはんだ付けされ、金属端子
3の端子部33がはんだ82によって導体パターン72
にはんだ付けされされている。
【0025】ここで、本発明に係るセラミックコンデン
サにおいて、少なくとも一対備えられる金属端子2、3
のそれぞれは、一端21、31が、セラミックコンデン
サ素子1の端子電極11、12に接続され、中間部に折
り返し部22、32を有し、折り返し部22、32の先
に外部と接続される端子部23、33を有する。かかる
構造の金属端子2、3は、中間部に設けられた折り返し
部22、32により、基板等の外部導体と接続される端
子部からセラミックコンデンサ素子1の端子電極11、
12に接続された一端までの長さ(高さ)が、中間部に
設けられた折り返し部22、32により拡大される。
【0026】例えば、端子部23、33を基準として、
接合材4、5による金属端子2、3の接続位置までの高
さは、折り返し部22、32を持たない従来の場合、部
品高さHとなるが、本発明においては、折り返し部2
2、32の頂部までの経路長hとなり、高さ寸法が大幅
に大きくなる。経路長hは、折り返し部22、32の頂
部の位置を調整することにより、全長Lのセラミックコ
ンデンサに許容される部品高さHよりも、低く抑えるこ
とができる。
【0027】しかも、折り返し部22、32が一種のス
プリング作用を奏する。このため、回路基板70の撓み
および熱膨張を、折り返し部22、32のスプリング作
用によって吸収し、セラミックコンデンサ素子1に発生
する機械的応力、及び、熱応力を低減することができ
る。折り返し部22、32の構造、形状の選択により、
回路基板70に取り付けられる端子部23、33からセ
ラミックコンデンサ素子1の端子電極11、12との取
り付け部までの距離を、従来の2〜5倍も長くして、セ
ラミックコンデンサ素子1にクラックが発生するのを阻
止することができる。このため、アルミニウム回路基板
70に実装されることの多いスイッチング電源用平滑コ
ンデンサとして用いた場合でも、クラックの発生、それ
に起因する発火の危険を回避することができる。
【0028】また、回路基板70の撓みおよび熱膨張
を、金属端子2、3に設けた折り返し部22、32によ
って吸収するものであり、折り返し部22、32によっ
て、高さ増大を回避することができる。実施例の場合、
スプリング作用を奏する経路長hは、折り返し部22、
32の頂部の位置を調整することにより、全長Lの当該
セラミックコンデンサの部品高さHよりも、低く抑える
ことができる。このため、金属端子2、3について、部
品高さHを増大させずに、回路基板70側端子部23、
33からセラミックコンデンサ素子取り付け部までの経
路長hを増大させ、金属端子2、3による回路基板70
の撓みおよび熱膨張の吸収作用を改善し、セラミックコ
ンデンサ素子1に発生する機械的応力、及び、熱応力を
低減することができる。
【0029】更に、金属端子2、3のそれぞれは、−5
5℃から125℃迄の平均線膨張率αが13×10-6
下の金属材料でなる。このような平均線膨張係数αを有
する金属材料を用いて、金属端子を構成すると、−55
〜125℃の範囲における温度変化の激しい環境下で長
期間使用し続けても、クラックを発生せず、発火の危険
性もなくなることが解った。従って、頻繁にON/OF
Fされ、−55〜125℃の範囲で温度変動を生じるこ
とのあるスイッチング電源において、平滑用コンデンサ
として使用された場合にも、充分な信頼性を確保するこ
とができる。
【0030】折り返し部22、33は、頂部がセラミッ
クコンデンサ素子1の頂部よりも低い位置にある。即
ち、h<Hである。このような構造であると、部品高さ
Hを低く抑えることができる。
【0031】金属端子2、3および端子電極11、12
を接合する接合材4、5としては、樹脂含有する導電性
接着剤またははんだを用いることができる。金属端子
2、3および端子電極11、12を、樹脂を含有する導
電性接着剤でなる接合材4、5によって接続する接続構
造によれば、熱衝撃をほとんど与えないため、使用前に
セラミックコンデンサ素子1に、クラックが入っている
危険が無い。このため、信頼性が高くなる。
【0032】導電性接着剤は、導電成分として、銀粒子
を含むことが望ましい。銀粒子であると、導電性を向上
させることができる。特に、粒径3μm以上の扁平状の
銀粒子が好ましい。かかる粒径及び形状の銀粒子である
と、樹脂に対する銀粒子の充填量を高め、良好な導電性
を確保することができる。但し、銀粒子の粒径が大きく
なり過ぎると樹脂に対する分散性が悪くなり、接着強度
が低下するので、接着強度を考慮して、用いるべき銀粒
子の最大粒径を定める必要がある。
【0033】本発明に係るセラミックコンデンサは、−
55〜125℃の広範囲の温度領域で使用されるもので
あるため、導電性接着剤を構成する樹脂としては、この
ような温度範囲に対して安定な耐温度特性を有する熱硬
化性樹脂が適している。具体的には、エポキシ樹脂系、
ウレタン樹脂系、ポリイミド樹脂系またはアクリル樹脂
系熱硬化性樹脂をあげることができる。
【0034】金属端子2、3および端子電極11、12
を接続する接合材4、5としては、上述した導電性接着
材の他、はんだを用いることもできる。融点200℃以
上400℃以下のはんだが特に適している。
【0035】図3に示したように、当該セラミックコン
デンサを回路基板70にはんだ付けする際、200℃前
後の温度ではんだ付け処理が行なわれる。このはんだ付
処理において、金属端子2、3及び端子電極11、12
を接続している接合材4、5が溶融してはならない。従
って、接合材4、5として、250℃以上の融点を有す
るはんだを用いることが必要である。
【0036】但し、接合材4、5として、400℃以上
の融点を有するはんだを用いた場合、金属端子2、3を
端子電極11、12にはんだ付けする際、セラミックコ
ンデンサ素子1に400℃以上の熱が加わり、セラミッ
クコンデンサ素子1にサーマルクラックが入る。従っ
て、400℃以下の融点を有するはんだを用いる。
【0037】接合材4、5として、はんだを用いた場
合、金属端子2、3は、少なくとも端子部23、33の
外部接続面とは反対側の面に、はんだに対して非付着性
を示す被覆膜を有することが好ましい。この点につい
て、図4を参照して説明する。
【0038】図4に示された実施例では、基体200を
燐青銅または鉄ーニッケル合金等でなる板材で構成する
と共に、外部に対してはんだ接続される外部接続面側
(外側とする)は、はんだ付性の良好な金属膜201を
し、反対側の内側ははんだが付着しないか、または、付
着しにくい被覆膜202を付着させてある。このような
金属端子2、3を用いると、図3にも図示されているよ
うに、端子部23、33の表面にはんだが付着しないの
で、端子部23、33と端子部23、33との間が、は
んだによって満たされることがない。このため、金属端
子2、3のスプリング性が損なわれることがない。
【0039】はんだが付着しないか、または、付着しに
くい被覆膜202は、金属端子2、3の全長にわたって
付着させてもよいし、端子部23、33を含んで部分的
に付着させてもよい。被覆膜202は金属酸化膜または
ワックス、樹脂もしくはシリコンオイルから選択された
一種で構成され得る。金属酸化膜を形成する手段として
は、基体200の表面に酸化し易い金属膜、例えばNi
またはCu等をメッキによって付着させ、自然放置等に
よって酸化させる手法を採用できる。金属膜201は、
SnまたはPb−Snのメッキ膜として構成することが
できる。
【0040】再び、図1及び図2を参照して説明する。
端子部23、33はセラミックコンデンサ素子1の下側
に間隔をおいて配置されている。このような構造である
と、端子部23、33による基板占有面積の増大を抑
え、実装面積を最小にしたコンデンサを得ることができ
る。
【0041】図1および図2に示したセラミックコンデ
ンサにおいて、金属端子2の折り返し部22は、第1の
曲げ部221と、第2の曲げ部222とを含んでいる。
第1の曲げ部221では、端子電極11から遠ざかる方
向に折り曲げられ、第2の曲げ部222では、第1の曲
げ部221から間隔を隔て、端面と平行する方向に折り
曲げられている。金属端子2は、先端部から第1の曲げ
部221に至る部分が、端子電極11に接続されてい
る。
【0042】同様に、金属端子3の折り返し部32は、
第1の曲げ部321と、第2の曲げ部322とを含んで
いる。第1の曲げ部321では、端子電極12から遠ざ
かる方向に折り曲げられ、第2の曲げ部322では、第
1の曲げ部321から間隔を隔て、端面と平行する方向
に折り曲げられている。金属端子3は、先端部から第1
の曲げ部321に至る部分が、端子電極12に接続され
ている。
【0043】上記構造によれば、第1の曲げ部221、
321、第2の曲げ部222、322から端子部23、
33に至る部分が、スプリング作用を持つようになり、
そのスプリング作用によって、基板の撓みおよび熱膨張
を吸収することができる。
【0044】金属端子2は、第3の曲げ部223を有す
る。第3の曲げ部223は折り返し部22と端子部23
とを区画する。また、金属端子3は、第3の曲げ部32
3を有する。第3の曲げ部323は折り返し部32と端
子部33とを区画する。従って、第1の曲げ部221、
321から第3の曲げ部223、323に至る部分が、
スプリング作用を持つようになり、そのスプリング作用
によって、基板の撓みおよび熱膨張を吸収することがで
きる。
【0045】金属端子2、3のそれぞれは、第3の曲げ
部223、323において、端子部23、33がセラミ
ックコンデンサ素子1に近付づく方向に折り曲げられて
いる。金属端子2、3の端子部23、33は、セラミッ
クコンデンサ素子1の下側に間隔G01、G02をおい
て配置されており、これにより、端子部23、33によ
る基板占有面積の増大を抑え、実装面積を最小にしてあ
る。
【0046】更に、内部電極101の開放端と端子電極
12との間に、間隔△L1が生じさせ、内部電極102
の開放端と端子電極11との間に、間隔△L2が生じさ
せている構造の場合、クラックや、破壊等を生じ易い金
属端子と導電性接着剤との界面、および、導電性接着剤
の塗布領域付近に、内部電極101と内部電極102の
重なりが存在しない。このため、クラックによるショー
ト、および、それに起因する発火等を生じる危険性が激
減する。
【0047】図1および図2において、第1の曲げ部2
21、321および第2の曲げ部222、322は、ほ
ぼ90度の角度で曲げられているが、90度以外の角度
であってもよい。更に、第1の曲げ部221、321お
よび第2の曲げ部222、322において、明確な角度
を持たない形状、例えば、円弧状に曲げてもよい。
【0048】図5は本発明に係るセラミックコンデンサ
の別の実施例を示す正面図である。図において、図1お
よび図2と同一の構成部分には、同一の参照符号を付
し、説明は省略する。この実施例では、樹脂を含有する
接合材4、5は、端子電極11、12に部分的に付着さ
れている。このような構造であると、スプリング作用を
生じる経路長hは、端子部23、33から第2の曲げ部
222、322までの経路長h1と、第1の曲げ部22
1、321から取り付け部までの経路長h2を加算した
値(h=h1+h2)となる。この経路長hは、部品高
さHの寸法よりも大きくなる。従って、金属端子2、3
について、部品高さHを増大させずに、基板側端子部2
3、33からセラミックコンデンサ素子取り付け部まで
の経路長hを増大させ、基板の撓みおよび熱膨張に対す
る吸収作用を改善できる。
【0049】図6は本発明に係るセラミックコンデンサ
の別の実施例を示す正面図である。図において、図1お
よび図2と同一の構成部分には、同一の参照符号を付
し、説明は省略する。
【0050】金属端子2は、先端部から第1の曲げ部2
21に至る部分に、別の曲げ部224を有し、別の曲げ
部224から第1の曲げ部221に至る部分が、セラミ
ックコンデンサ素子1の側端面と間隔G1を隔てて対向
し、先端部と別の曲げ部224との間が端子電極11に
接続されている。金属端子3は、先端部から第1の曲げ
部321に至る部分に、別の曲げ部324を有し、別の
曲げ部324から第1の曲げ部221に至る部分が側端
面と間隔G2を隔てて対向し、先端部と別の曲げ部32
4との間が端子電極12に接続されている。
【0051】この構造によれば、別の曲げ部224、3
24から第3の曲げ部223、323に至る部分が、ス
プリング作用を持つようになり、そのスプリング作用を
生じる長さが拡大されるので、基板の撓みおよび熱膨張
を吸収する作用が更に増す。実施例の場合、スプリング
作用を生じる経路長hは、端子部23、33から第2の
曲げ部222、322までの経路長h1≦Hと、第1の
曲げ部221、321から取り付け部までの経路長h2
を加算した値(h=h1+h2)となる。この経路長h
は、部品高さHの寸法よりも大きくなる。従って、金属
端子2、3について、部品高さHを増大させずに、基板
側端子部23、33からセラミックコンデンサ素子取り
付け部までの経路長hを増大させ、基板の撓みおよび熱
膨張の吸収作用を改善できる。
【0052】図7は本発明に係るセラミックコンデンサ
の更に別の実施例を示す斜視図、図8は図7に示したセ
ラミックコンデンサの正面図である。この実施例に示さ
れたセラミックコンデンサでは、2個のセラミックコン
デンサ素子110、120を備える。セラミックコンデ
ンサ素子110、120は順次に積層され、端子電極1
1、12が、接合材4、5によって、並列に接続されて
いる。金属端子2、3の端子部23、33は、セラミッ
クコンデンサ素子110、120の内、最下層に位置す
るセラミックコンデンサ素子120の下側に間隔G0
1、G02をおいて配置されており、これにより、端子
部23、33による基板占有面積の増大を抑え、実装面
積を最小にしてある。
【0053】金属端子2、3の折り返し部22、32
は、第1の曲げ部221、321と、第2の曲げ部22
2、322とを含む。第1の曲げ部221、321で
は、端子電極11、12から遠ざかる方向に折り曲げら
れ、第2の曲げ部222、322では、第1の曲げ部2
21、321から間隔を隔て、セラミックコンデンサ素
子110、120の側端面と平行する方向に折り曲げら
れている。
【0054】金属端子2、3のそれぞれは、先端部から
第1の曲げ部221、321に至る部分が、セラミック
コンデンサ素子110、120の側端面に形成された端
子電極11、12に接続されている。金属端子2、3と
端子電極11、12との接続、および、セラミックコン
デンサ素子110、120の相互接続には、はんだまた
は樹脂を含有する導電性接着剤でなる接合材4、5を用
いる。
【0055】図7および図8に示した実施例によれば、
図1および図2を参照して説明した作用効果のほか、2
つのセラミックコンデンサ素子110、120のそれぞ
れの静電容量値を加算した大きな静電容量が取得でき
る。
【0056】図9は本発明に係るセラミックコンデンサ
の更に別の実施例を示す斜視図、図10は図9に示した
セラミックコンデンサの正面図である。図において、図
7および図8と同一の構成部分には、同一の参照符号を
付してある。この実施例では、金属端子2、3のそれぞ
れは、先端部から第1の曲げ部221、321に至る部
分が、セラミックコンデンサ素子110の側端面に形成
された端子電極11、12にのみ接続されている。この
実施例によれば、図7および図8に示した実施例と同様
の作用効果が得られる。
【0057】図11は本発明に係るセラミックコンデン
サの更に別の実施例を示す正面図である。図において、
図7〜図10と同一の構成部分には、同一の参照符号を
付してある。この実施例では、金属端子2、3のそれぞ
れは、先端部から第1の曲げ部221、321に至る部
分が、セラミックコンデンサ素子120の側端面に形成
された端子電極11、12にのみ接続されている。
【0058】この実施例において、スプリング作用を生
じる経路長hは、端子部23、33から第2の曲げ部2
22、322までの経路長h1と、第1の曲げ部22
1、321から取り付け部までの経路長h2を加算した
値(h=h1+h2)となる。従って、金属端子2、3
について、基板側端子部23、33からセラミックコン
デンサ素子取り付け部までの経路長hを増大させ、基板
の撓みおよび熱膨張の吸収作用を改善し、セラミックコ
ンデンサ素子110、120に発生する機械的応力、及
び、熱応力を低減することができる。
【0059】図12は本発明に係るセラミックコンデン
サの更に別の実施例を示す斜視図である。図において、
図8〜図11と同一の構成部分には、同一の参照符号を
付してある。この実施例では、金属端子2、3は、折り
返し部22、32の幅方向の中間部に、切り抜き部22
5、325を有する。このような切り抜き部225、3
25があると、金属端子2、3からセラミックコンデン
サ素子110、120への熱伝導が低下するので、セラ
ミックコンデンサ素子110、120における熱応力を
緩和できる。また、金属端子2、3の剛性が低下するの
で、基板の撓みおよび熱膨張を吸収するのに適したスプ
リング作用を得ることができる。
【0060】図13は本発明に係るセラミックコンデン
サの更に別の実施例を示す正面図である。図において、
図8〜図12と同一の構成部分には、同一の参照符号を
付してある。この実施例では、金属端子2、3のそれぞ
れは、先端部から第1の曲げ部221、321に至る部
分が、セラミックコンデンサ素子110の側端面に形成
された端子電極11、12にのみ接続されている。スプ
リング作用を生じる経路長hは、端子部23、33から
第2の曲げ部222、322までの長さとなる。従っ
て、端子部23、33を基準としたとき、接合材4、5
による金属端子2、3の接続位置までの長さは、折り返
し部22、32を持たない従来の高さh0(図1等参
照)よりも大きな経路長hとなる。このため、基板の撓
みおよび熱膨張の吸収作用を改善し、セラミックコンデ
ンサ素子110〜140に発生する機械的応力、及び、
熱応力を低減することができる。
【0061】図14は本発明に係るセラミックコンデン
サの別の実施例を示す正面図である。金属端子2、3の
それぞれは、先端部から第1の曲げ部221に至る部分
に、別の曲げ部224、324を有し、別の曲げ部22
4、324から第1の曲げ部221に至る部分が、セラ
ミックコンデンサ素子110、120の側端面と間隔G
1、G2を隔てて対向し、先端部と別の曲げ部224、
324との間が端子電極11、12に接続されている。
更に詳しくは、金属端子2において、先端部と別の曲げ
部224との間が、セラミックコンデンサ素子110の
端子電極11と、セラミックコンデンサ素子120の端
子電極11との間に配置され、はんだまたは樹脂を含有
する導電性接着剤でなる接合材4によって、端子電極1
1、11に接続固定されている。金属端子3において、
先端部と別の曲げ部324との間が、セラミックコンデ
ンサ素子110の端子電極12と、セラミックコンデン
サ素子120の端子電極12との間に配置され、はんだ
または樹脂を含有する導電性接着剤でなる接合材5によ
って、端子電極12、12に接続固定されている。
【0062】スプリング作用を生じる経路長hは、端子
部23、33から第2の曲げ部222、322までの経
路長h1と、第1の曲げ部221、321から別の曲げ
部224、324までの経路長h2を加算した値(h=
h1+h2)となる。従って、金属端子2、3につい
て、基板側端子部23、33からセラミックコンデンサ
素子取り付け部までの経路長hを増大させ、基板の撓み
および熱膨張の吸収作用を改善し、セラミックコンデン
サ素子110、120に発生する機械的応力、及び、熱
応力を低減することができる。
【0063】図15は本発明に係るセラミックコンデン
サの別の実施例を示す正面図である。この実施例では、
金属端子2において、先端部と別の曲げ部224との間
が、最下層のセラミックコンデンサ素子110の端子電
極11を受けるように配置され、はんだまたは樹脂を含
有する導電性接着剤でなる接合材4によって、端子電極
11に接続固定されている。金属端子3において、先端
部と別の曲げ部324との間が、セラミックコンデンサ
素子110の端子電極12を受けるようにに配置され、
んだまたは樹脂を含有する導電性接着剤でなる接合材5
によって、端子電極12に接続固定されている。
【0064】スプリング作用を生じる経路長hは、端子
部23、33から第2の曲げ部222、322までの経
路長h1と、第1の曲げ部221、321から別の曲げ
部224、324までの経路長h2を加算した値(h=
h1+h2)となる。従って、金属端子2、3につい
て、基板側端子部23、33からセラミックコンデンサ
素子取り付け部までの経路長hを増大させ、基板の撓み
および熱膨張の吸収作用を改善し、セラミックコンデン
サ素子110、120に発生する機械的応力、及び、熱
応力を低減することができる。
【0065】図16は本発明に係るセラミックコンデン
サの別の実施例を示す正面図である。この実施例では、
4個のセラミックコンデンサ素子110〜140を順次
に積層し、端子電極11ー11、12ー12間を、はん
だまたは樹脂を含有する導電性接着剤でなる接合材4、
5によって接着する。また、金属端子2において、先端
部と第1の曲げ部221との間を、はんだまたは樹脂を
含有する導電性接着剤でなる接合材4によって、端子電
極11に接続固定する。金属端子3において、先端部と
第1の曲げ部321との間を、はんだまたは樹脂を含有
する導電性接着剤でなる接合材5によって、端子電極1
2に接続固定する。
【0066】図16に示された実施例によれば、図1〜
図15に示した実施例よりも、更に大きな静電容量を取
得できる。セラミックコンデンサ素子110〜140の
個数は、要求される静電容量に応じて更に増加できる。
【0067】スプリング作用を生じる経路長hは、端子
部23、33から第2の曲げ部222、322までの経
路長h1と、第1の曲げ部221、321から別の曲げ
部224、324までの経路長h2を加算した値(h=
h1+h2)となる。従って、金属端子2、3につい
て、基板側端子部23、33からセラミックコンデンサ
素子取り付け部までの経路長hを増大させ、基板の撓み
および熱膨張の吸収作用を改善し、セラミックコンデン
サ素子110〜140に発生する機械的応力、及び、熱
応力を低減することができる。
【0068】図17は本発明に係るセラミックコンデン
サの別の実施例を示す正面断面図である。図において、
図1および図2と同一の構成部分には、同一の参照符号
を付し、説明は省略する。この実施例では、端子電極1
1、12は、側端面のみに形成されている。このような
構造であると、内部電極101と端子電極12との間隔
△L1及び内部電極102と端子電極11との間の間隔
△L2を、セラミック誘電体基体100の側端面を基準
にして設定すればよいので、内部電極101と内部電極
102との重なり面積を増大させ、より大きな取得容量
を確保できる。
【0069】図18は本発明に係るセラミックコンデン
サの別の実施例を示す正面断面図である。図において、
図17と同一の構成部分には、同一の参照符号を付し、
説明は省略する。図18に示す実施例では、2個のセラ
ミックコンデンサ素子110、120を備える。セラミ
ックコンデンサ素子110、120は順次に積層され、
端子電極11、12が、接合材4、5によって、並列に
接続されている。端子電極11、12は、セラミック誘
電体基体100の側端面のみに形成されている。この実
施例よれば、図17との比較において、より大きな静電
容量を取得できる。
【0070】図19は本発明に係るセラミックコンデン
サの別の実施例を示す斜視図である。図において、図1
および図2と同一の構成部分には、同一の参照符号を付
し、説明は省略する。この実施例では、金属端子2は、
抜き部24を有する。抜き部は、端子電極11を取り付
けた取り付け部に向き合う。図示されていないが、金属
端子3も、同様に、抜き部34を有する。抜き部34
は、端子電極12を取り付けた取り付け部に向き合う。
【0071】上記構造であると、金属端子2、3を端子
電極11、12に接続する作業において、金属端子2、
3の抜き部24、34を通して、金属端子2、3の取り
付け部を押さえ、端子電極11、12に接触させ、接続
作業を容易に行なうことができる。また、抜き部24、
34を通して、均一な力で取り付け部を端子電極11、
12に接着することができる。
【0072】図20は本発明に係るセラミックコンデン
サの別の実施例を示す底面図である。図において、図1
および図2と同一の構成部分には、同一の参照符号を付
し、説明は省略する。この実施例では、金属端子2の端
子部23は、2つの穴231、232を有する。同様
に、金属端子3の端子部33は、2つの穴331、33
2を有する。穴数は任意である。
【0073】図21は図20に示したセラミックコンデ
ンサを回路基板70に実装した状態を示す部分断面図で
ある。図21に示すように、図20に図示されたセラミ
ックコンデンサを、回路基板70に設けられた導体パタ
ーン71、72にはんだ付けする際、端子部23、33
の穴231、232、331、332に、はんだ82
1、811を充填し、セラミックコンデンサを回路基板
70に確実にはんだ付けすることができる。
【0074】図22は、本発明に係るセラミックコンデ
ンサの別の実施例を示す正面図である。図において、図
1及び図2と同一の構成部分には、同一の参照符号を付
し、説明は省略する。この実施例では、金属端子2の折
り返し部22は、鋭角曲げ部221を含み、鋭角曲げ部
221では、セラミックコンデンサ素子1の端面とほぼ
対向する方向に鋭角に折り曲げられている。同様に、金
属端子3の折り返し部32も、鋭角曲げ部321を含
み、鋭角曲げ部321では、セラミックコンデンサ素子
1の端面とほぼ対向する方向に鋭角に折り曲げられてい
る。
【0075】上記構造によれば、図1及び図2に示した
セラミックコンデンサと同様に、曲げ位置221、32
1から端子部23、33に至る部分が、スプリング作用
を持つようになり、そのスプリング作用によって、基板
の撓みおよび熱膨張を吸収することができる。
【0076】金属端子2、3は、折り曲げにより生じる
2つの対向部分間の最大の隙間dが300μm以下とす
ることが好ましい。隙間dが小さいほど、金属端子2、
3の共振点が高周波数側に移動する。通常の電源では、
20〜200Hzの振動が発生する可能性があるため、
共振点が200Hz以上になるように、隙間dを小さく
することが望ましい。隙間dが300μm以下であれ
ば、このような条件を満たすことができる。表1は図2
2に図示された構造のセラミックコンデンサにおいて、
間隔dを変え、10〜500Hzの周波数で2時間加振
したときのクラック発生率(%)を示す試験データであ
る。試験に供されたセラミックコンデンサは、各間隔d
毎に100個である。 表1に示されるように、間隔dが300μmを越える3
70μmにおいて、クラック発生率は85〜100%に
達する。これに対して、間隔d(μm)が300μm以
下である70μm、90μmの場合は、クラックを発生
しない。
【0077】図23は、本発明に係るセラミックコンデ
ンサの別の実施例を示す正面図である。図において、図
1及び図2と同一の構成部分には、同一の参照符号を付
し、説明は省略する。金属端子2、3の折り返し部2
2、32は、弧状に折り曲げられている。この実施例に
おいても、図1及び図2の実施例と同様の作用効果を奏
する。
【0078】重複説明を回避するため、図示は省略する
けれども、図22及び図23に示した金属端子2、3を
用いた場合にも、図3〜図21に図示された使用態様及
び実施例を採用し得ることは自明である。また、図示は
されていないが、実施例の組み合わせが多数存在するこ
とはいうまでもない。
【0079】次に具体的な実施例および比較例のクラッ
ク発生率試験データを示す。
【0080】実施例1 定格電圧25Vで静電容量22μF、温度特性Eを有す
る5.6×5.0×2.3mmのセラミックコンデンサ素
子を2個用意した。
【0081】上記セラミックコンデンサ素子は、鉛系複
合ペロブスカイトのセラミック誘電体の内部にAgーP
dよりなる内部電極を有し、セラミック誘電体の相対す
る両側端部にガラスブリットを含んだAgペーストの焼
き付け電極でなる端子電極を有する。
【0082】上記セラミックコンデンサ素子の2個を、
端子電極を揃えて重ね合わせ、かつ、端子電極に銀粉を
分散させた導電性接着剤を塗布して固定した。次に、銀
めっき処理(中間層はニッケル、NiーAg)した厚さ
0.1mmの金属板(リン青銅製)の内側に折り曲げられ
た部分のみを二段積みされたセラミックコンデンサの下
方部の端部電極側面に、所定の圧力で押し付けた。この
状態で、150℃で1時間加熱して導電性接着剤を熱硬
化させて、2個のセラミックコンデンサ素子と金属端子
が端部で固着した複合セラミックコンデンサを作製し
た。金属端子の形状、および、セラミックコンデンサ素
子に対する金属端子の取り付け構造を、図15に図示し
た態様とした。
【0083】実施例2 金属端子の形状、および、セラミックコンデンサ素子に
対する金属端子の取り付け構造を、図7および図8に図
示した態様とした。他は実施例1と同様にして、セラミ
ックコンデンサを作成した。
【0084】実施例3 金属端子の形状、および、セラミックコンデンサ素子に
対する金属端子の取り付け構造を、図11に図示した態
様とした。他は実施例1と同様にして、セラミックコン
デンサを作成した。
【0085】実施例4 金属端子の形状、および、セラミックコンデンサ素子に
対する金属端子の取り付け構造を、図12および図13
に図示した態様とした。他は実施例1と同様にして、セ
ラミックコンデンサを作成した。
【0086】比較例1 金属端子の形状、および、セラミックコンデンサ素子に
対する金属端子の取り付け構造は、図24に図示した従
来技術の態様とした。他は実施例1と同様にして、セラ
ミックコンデンサを作成した。図24において、図1と
同一の構成部分には、同一の参照符号を付してある。
【0087】比較例2 金属端子を用いずに、実施例1〜4に述べた手段に従っ
て、セラミックコンデンサを作成した。
【0088】実施例1〜4および比較例1、2につい
て、ヒートサイクル試験後のクラック発生状況を表2に
示す。 表2に示すように、本発明に係る実施例1〜4では、ク
ラックの発生は認められなかった。比較例1では、40
サイクル後に30%、100サイクル後に100%のク
ラック発生率であった。金属端子を持たない比較例2で
は、40サイクル後および100サイクル後の何れにお
いても、100%のクラック発生率であった。
【0089】実施例5〜7 定格電圧16Vで静電容量6.8μF、温度特性Eを有
する3.2×2.5×1.0mmのセラミックコンデンサ
4個を用意した。
【0090】セラミックコンデンサ素子は、鉛系複合ペ
ロブスカイトのセラミック誘電体にAgーPd内部電極
を埋設し、相対する両側端面にガラスブリットを含んだ
Agペーストの焼き付け電極でなる端子電極を有する。
【0091】上述した4個のセラミックコンデンサ素子
を、端子電極を揃えて積層し、かつ、端子電極に、銀粉
を分散させた導電性接着剤を塗布し、セラミックコンデ
ンサ素子を固定した。次に、図16に図示された構造お
よび配置で、金属端子を取り付けた。金属端子は、銀め
っき処理(中間層はニッケル、NiーAg)した厚さ
0.1mmの金属板(リン青銅製)を用いた。金属端子の
先端部に位置する端子部を、四段積みされたセラミック
コンデンサ素子の内、最下層に位置するセラミックコン
デンサ素子の端子電極の側面に、所定の圧力で押し付け
た。この状態で、150℃で1時間加熱して導電性接着
剤を熱硬化させて、4個のセラミックコンデンサ素子と
金属端子とを、端子電極の部分で固着した複合セラミッ
クコンデンサを作製した。
【0092】上述のようにして得られた試料について、
スプリング作用を生じる経路長hを変えた。こうして得
られた試料を、実施例5〜7とする。
【0093】比較例3 金属端子の形状、および、セラミックコンデンサ素子に
対する金属端子の取り付け構造は、図24に図示した従
来技術の態様とした。他は、実施例5〜7と同様とし
た。
【0094】比較例4 金属端子を用いずに、実施例5〜7に述べた手段に従っ
てセラミックコンデンサを作成した。実施例5〜7およ
び比較例3、4について、ヒートサイクル試験後のクラ
ック発生状況を表3に示す。
【0095】表3に示すように、本発明に係る実施例5
〜7では、クラックの発生は認められなかった。比較例
3では、40サイクル後に15%、100サイクル後に
100%のクラック発生率であった。金属端子を持たな
い比較例2では、40サイクル後および100サイクル
後の何れにおいても、100%のクラック発生率であっ
た。
【0096】実施例8 定格電圧25Vで静電容量22μF、温度特性Eを有す
る5.6×5.0×2.3mmのセラミックコンデンサ素子を4個
用意した。セラミックコンデンサ素子を4個用意した。
セラミックコンデンサ素子は、鉛系複合ペロブスカイト
のセラミック誘電体にAgーPd内部電極を埋設し、相
対する両側端面にガラスブリットを含んだAgペースト
の焼き付け電極でなる端子電極を有する。
【0097】上述した4個のセラミックコンデンサ素子
を、端子電極を揃えて積層し、かつ、端子電極に、銀粉
を分散させた導電性接着剤を塗布し、セラミックコンデ
ンサ素子を固定した。次に、図16に図示された構造お
よび配置で、金属端子を取り付けた。金属端子は、銀め
っき処理(中間層はニッケル、NiーAg)した厚さ
0.1mmの金属板(リン青銅製)を用いた。金属端子の
先端部に位置する端子部を、四段積みされたセラミック
コンデンサ素子の内、最下層に位置するセラミックコン
デンサ素子の端子電極の側面に、所定の圧力で押し付け
た。この状態で、150℃で1時間加熱して導電性接着
剤を熱硬化させて、4個のセラミックコンデンサ素子と
金属端子とを、端子電極の部分で固着した複合セラミッ
クコンデンサを作製した。
【0098】比較例5 定格電圧25Vで静電容量22μF、温度特性Eを有す
る5.6×5.0×2.3mmの2個のセラミックコンデンサ素子
を用意した。セラミックコンデンサ素子は、鉛系複合ペ
ロブスカイトのセラミック誘電体に、AgーPdでなる
内部電極を有し、セラミック誘電体の相対する両側端面
にガラスブリットを含んだAgペーストの焼き付け電極
でなる端子電極を有する。
【0099】上記した2個のセラミックコンデンサ素子
を、端子電極を揃えて重ね合わせ、かつ、端子電極に、
銀粉を分散させた導電性接着剤を塗布し、めっき処理し
た厚さ0.1mmの金属板(リン青銅製)を、図24に図
示する従来構造において、所定の圧力で押し付けた。こ
の状態で、150℃で1時間加熱して、導電性接着剤を
熱硬化させて、2個のセラミックコンデンサ素子と、金
属端子とを、端子電極で固着した複合セラミックコンデ
ンサを作製した。
【0100】比較例6 定格電圧16Vで静電容量6.8μF、温度特性Eを有
する3.2×2.5×1.0mmの4個のセラミックコン
デンサ素子を用意した。セラミックコンデンサ素子は、
鉛系複合ペロブスカイトのセラミック誘電体の内部にA
gーPdでなる内部電極を有し、ガラスフリットを含ん
だAgペーストの焼き付け電極でなる端子電極を有す
る。
【0101】上述した4個のセラミックコンデンサ素子
を、端子電極を揃えて重ね合わせ、かつ、銀粉を分散さ
せた導電性接着剤を端子電極に塗布し、その上に、金属
端子を、図24の従来例に示す態様で配置し、所定の圧
力で押し付けた。金属端子は、めっき処理した厚さ0.
1mmの金属板(リン青銅製)である。
【0102】この状態で、150℃で1時間加熱して導
電性接着剤を熱硬化させて、4個のセラミックコンデン
サ素子と、金属端子とを、端子電極の部分で固着した複
合セラミックコンデンサを作製した。
【0103】実施例8および比較例5、6に従って得ら
れた試料を用いて、その金属端子の端子部を、アルミニ
ウム基板にはんだ付けし、冷熱衝撃試験槽に投入し、冷
熱衝撃試験を行なった。冷熱衝撃試験は、125℃〜
(−55℃)〜125℃を一サイクルとして、40サイ
クルおよび100サイクルの各サイクルで行なった。そ
して、試験前および試験後において、セラミックコンデ
ンサ素子の内部に存在するクラックの有無を調べた。
【0104】本発明に係る実施例8では、クラックの発
生は認められなかったが、比較例5、6ではクラックに
よる破壊が認められた。破壊位置は、全て、金属端子と
導電性接着剤との界面、および、導電性接着剤の塗布領
域付近であった。
【0105】既に述べたように、本発明において、金属
端子2、3のそれぞれは、−55℃から125℃迄の平
均線膨張率αが13×10-6以下であり、それによっ
て、−55〜125℃の範囲における温度変化の激しい
環境下で長期間使用し続けても、クラックを発生せず、
発火の危険性のないセラミックコンデンサが得られる。
次に、この点について、具体的な実施例および比較例の
クラック発生率試験データを挙げて説明する。
【0106】実施例11〜21 定格電圧25Vで静電容量22μF、温度特性Eを有す
る5.6×5.0×2.3mmのセラミックコンデンサ素
子を2個用意した。上記セラミックコンデンサ素子は、
鉛系複合ペロブスカイトのセラミック誘電体の内部にA
gーPdよりなる内部電極を有し、セラミック誘電体の
相対する両側端部にガラスブリットを含んだAgペース
トの焼き付け電極でなる端子電極を有する。
【0107】上記セラミックコンデンサ素子の2個を、
端子電極を揃えて重ね合わせ、かつ、端子電極に銀粉を
分散させた導電性接着剤を塗布して固定した。次に、銀
めっき処理(中間層はニッケル、NiーAg)した厚さ
0.1mmの金属端子を、二段積みされた2つのセラミッ
クコンデンサ素子の端部電極側面に、所定の圧力で押し
付けた。この状態で、150℃で1時間加熱して導電性
接着剤を熱硬化させ、2個のセラミックコンデンサ素子
と金属端子が端部で固着したセラミックコンデンサを作
製した。図24は上述のようにして得られたセラミック
コンデンサの斜視図、図25は図24に図示したセラミ
ックコンデンサの正面図である。
【0108】実施例11〜21において、金属端子2、
3(図24、25参照)としては、平均線膨張係数が1
3×10-6以下の異なる金属材料を用いた。金属端子
2、3は、実施例11ではインコネルX−750(実施
例11)、実施例12ではニモニック90、実施例13
では炭素光、実施例14ではステンレス430、実施例
15ではハステロイB、実施例16ではステンレス40
3、実施例17では純チタン、実施例18では工業用チ
タン、実施例19ではクロム、実施例20では42アロ
イ、実施例21ではアンバーを用いて構成した。
【0109】実施例11〜21のセラミックコンデンサ
のそれぞれを、アルミニュウム基板にはんだ付けして固
定し、熱衝撃を与えクラックの発生状況を評価した。熱
衝撃条件は次の通りである。
【0110】熱衝撃条件 (1)実施例11〜21のそれぞれについて、100個
のセラミックコンデンサを用意し、これをアルミニュウ
ム基板にはんだ付けし、温度試験槽にて熱衝撃を与え
た。 (2)ヒートサイクルは、室温(25℃)から−55℃
まで急冷し、次に125℃まで急上昇させ、その後に室
温(25℃)に戻る温度サイクルを1サイクルとした。 (3)温度サイクルは、実施例11〜21のそれぞれに
つき400回づつ行った。 (4)アルミニューム基板から製品を外し、外観試験を
し、電気特性を調べた後、さらに製品を研磨して内部の
クラックを検査する方法で評価した。
【0111】比較例11〜19 次に、比較のため、金属端子2、3として、平均線膨張
係数が13×10-6を越える金属材料を用いて、図24
及び図25に図したセラミックコンデンサを製造した。
金属端子2、3は、比較例11ではアルミニュウム、比
較例12では鉄、比較例13では銀、比較例14では燐
青銅、比較例15ではステンレス304、比較例16で
は銅、比較例17では洋白、比較例18ではステンレス
317、比較例19ではニッケルを用いで構成した。
【0112】比較例11〜19のセラミックコンデンサ
を、アルミニュウム基板にはんだ付けして固定し、熱衝
撃を与えクラックの発生状況を評価した。熱衝撃条件は
実施例11〜21と同じである。実施例11〜21およ
び比較例11〜19についてヒートサイクル後のクラッ
ク発生状況を表4に示す。 表4に示すように、本発明に係る実施例11〜21で
は、クラックの発生は認められなかった。比較例11〜
19の全てで不良品となっている。特に、アルミニュー
ムおよび鉄の金属端子を使ったものでは100%の不良
品となった。
【0113】実施例22〜25 定格電圧25Vで静電容量22μF、温度特性Eを有す
る5.6×5.0×2.3mmのセラミックコンデンサ素子を2個
用意した。
【0114】上記セラミックコンデンサ素子は、鉛系複
合ペロブスカイトのセラミック誘電体の内部にAgーP
dよりなる内部電極を有し、セラミック誘電体の相対す
る両側端部にガラスブリットを含んだAgペーストの焼
き付け電極でなる端子電極を有する。
【0115】上記セラミックコンデンサ素子の2個を、
端子電極を揃えて重ね合わせ、かつ、端子電極に銀粉を
分散させた導電性接着剤を塗布して固定した。次に、図
24、25に図示するように、金属端子2、3を固定し
た。
【0116】金属端子2、3は、実施例22〜25のそ
れぞれにおいて、Fe−Ni合金の材料組成を変えたも
のを用意した。金属端子2、3の組成は、実施例22で
はFe55%−Ni45%、実施例23ではFe60%
−Ni40%、実施例24ではFe65%−Ni35
%、実施例25ではFe70%−Ni30%とした。
【0117】実施例22〜25のセラミックコンデンサ
のそれぞれを、アルミニュウム基板にはんだ付けして固
定し、熱衝撃を与えクラックの発生状況を評価した。熱
衝撃条件は、実施例11〜21において既に説明した通
りである。
【0118】比較例20、21 比較のため、金属端子2、3において、Fe−Ni合金
の材料組成を異ならせた比較例20、21のセラミック
を用意した。金属端子2、3は比較例20ではFe50
%−Ni50%、比較例21ではFe75%−Ni25
%の組成とした。他は実施例22〜25と同様にして、
セラミックコンデンサを作成した。
【0119】比較例20、21のセラミックコンデンサ
のそれぞれを、アルミニュウム基板にはんだ付けして固
定し、熱衝撃を与えクラックの発生状況を評価した。熱
衝撃条件は実施例11〜21において既に説明した通り
である。
【0120】実施例22〜25および比較例20、21
についてヒートサイクル後のクラック発生状況を表5に
示す。 表5に示すように、本発明に係る実施例22〜25で
は、クラックの発生は認められなかった。比較例20及
び21は、双方とも不良品となっている。
【0121】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。 (a)セラミックコンデンサ素子にクラック、破損等が
発生するのを確実に阻止できるセラミックコンデンサを
提供することができる。 (b)セラミックコンデンサ素子における熱応力および
機械的応力を低減できるセラミックコンデンサを提供す
ることができる。 (c)−55〜125℃の範囲における温度変化の激し
い環境下で長期間使用し続けても、クラックを発生せ
ず、発火する危険性のないセラミックコンデンサを提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るセラミックコンデンサの正面図で
ある。
【図2】図1に示したセラミックコンデンサの正面断面
図である。
【図3】図1及び図2に示したセラミックコンデンサを
回路基板上に実装した時の状態を示す部分断面図であ
る。
【図4】本発明に係るセラミックコンデンサに用いられ
る金属端子の一例を示す拡大断面図である。
【図5】本発明に係るセラミックコンデンサの別の実施
例を示す正面図である。
【図6】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別の
実施例を示す正面図である。
【図7】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別の
実施例を示す斜視図である。
【図8】図7に示したセラミックコンデンサの更に別の
実施例を示す正面図である。
【図9】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別の
実施例を示す斜視図である。
【図10】図9に示したセラミックコンデンサの正面図
である。
【図11】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す正面図である。
【図12】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す斜視図である。
【図13】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す正面図である。
【図14】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す正面図である。
【図15】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す正面図である。
【図16】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す正面図である。
【図17】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す正面断面図である。
【図18】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す正面断面図である。
【図19】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す斜視図である。
【図20】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す底面図である。
【図21】図20に示したセラミックコンデンサの実装
例を示す部分断面図である。
【図22】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す正面図である。
【図23】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す正面図である。
【図24】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す斜視図である。
【図25】図7に示したセラミックコンデンサの更に別
の実施例を示す正面図である。
【図26】従来のセラミックコンデンサを示す正面図で
ある。
【符号の説明】
1、110〜140 セラミックコンデンサ素
子 2、3 金属端子 21、31 一端 22、32 折り返し部 23、33 端子部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 2/00 - 4/40

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つのセラミックコンデンサ
    素子と、少なくとも一対の金属端子とを含むセラミック
    コンデンサであって、 前記セラミックコンデンサ素子は、相対する両側端面に
    端子電極を有しており、 前記金属端子のそれぞれは、中間部に折り返し部を有
    し、前記折り返し部より先の部分が前記端子電極に接続
    され、前記折り返し部の後方部分に外部と接続される端
    子部を有しており、前記金属端子の前記折り返し部は、一つの曲げ部で構成
    され、鋭角に折り曲げられており、 前記金属端子のそれぞれは、−55℃から125℃迄の
    平均線膨張率αが13×10-6以下であるセラミックコ
    ンデンサ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載されたセラミックコンデ
    ンサであって、 前記金属端子のそれぞれは、更に、前記折り返し部と前
    記端子部とを区画するもう一つの曲げ部を有するセラミ
    ックコンデンサ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2の何れかに記載された
    セラミックコンデンサであって、 前記金属端子は、Feが55〜70wt%で、Niが3
    0〜45wt%の合金からなるセラミックコンデンサ。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3の何れかに記載されたセ
    ラミックコンデンサであって、 前記金属端子および前記端子電極は、はんだによって接
    続されており、 前記はんだは、融点が200℃以上400℃以下の範囲
    にあるセラミックコンデンサ。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載されたセラミックコンデ
    ンサであって、 前記金属端子は、少なくとも前記端子部の外部接続面
    は、はんだ濡れ性を良好にする処理を施し、反対側の面
    に、はんだに対して非付着性を示す被覆膜を有するセラ
    ミックコンデンサ。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載されたセラミックコンデ
    ンサであって、 前記被覆膜は、金属酸化膜で構成されているセラミック
    コンデンサ。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載されたセラミックコンデ
    ンサであって、 前記被覆膜は、ワックス、樹脂またはシリコンオイルか
    ら選択された一種でなるセラミックコンデンサ。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至7の何れかに記載されたセ
    ラミックコンデンサであって、 前記金属端子は、前記折り返しにより生じる2つの対向
    部分間の最大隙間が300μm以下であるセラミックコ
    ンデンサ。
  9. 【請求項9】 請求項1乃至8の何れかに記載されたセ
    ラミックコンデンサであって、 前記端子部は、前記セラミックコンデンサ素子の内、最
    下層に位置するセラミックコンデンサ素子の下側に間隔
    をおいて配置されているセラミックコンデンサ。
  10. 【請求項10】 請求項1乃至9の何れかに記載された
    セラミックコンデンサであって、 前記金属端子は、前記端子部から、前記端子電極を取り
    付けた取り付け部までの経路長が、前記端子部を基準に
    した部品高さ寸法よりも大きいセラミックコンデンサ。
  11. 【請求項11】 請求項1乃至10の何れかに記載され
    たセラミックコンデンサであって、 前記折り返し部は、頂部が前記セラミックコンデンサ素
    子の頂部よりも低い位置にあるセラミックコンデンサ。
  12. 【請求項12】 請求項1乃至11の何れかに記載され
    たセラミックコンデンサであって、 前記金属端子のそれぞれは、前記折り返し部と前記端子
    部との間の前記曲げ部において、前記端子部が前記セラ
    ミックコンデンサ素子に近付づく方向に折り曲げられて
    いるセラミックコンデンサ。
  13. 【請求項13】 請求項1乃至12の何れかに記載され
    たセラミックコンデンサであって、 前記金属端子のそれぞれは、先端部から前記折り返し部
    の最初の曲げ部に至る部分に、別の曲げ部を有し、前記
    別の曲げ部から前記最初の曲げ部に至る部分が前記側端
    面と間隔を隔てて対向し、前記先端部と前記別の曲げ部
    との間が前記端子電極に接続されているセラミックコン
    デンサ。
  14. 【請求項14】 請求項1乃至13の何れかに記載され
    たセラミックコンデンサであって、 前記セラミックコンデンサ素子は、複数個であり、順次
    に積層され、前記端子電極が並列に接続されているセラ
    ミックコンデンサ。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載されたセラミックコ
    ンデンサであって、 前記金属端子のそれぞれは、前記複数のセラミックコン
    デンサ素子の少なくとも1つの前記端子電極に接続され
    ているセラミックコンデンサ。
  16. 【請求項16】 請求項14に記載されたセラミックコ
    ンデンサであって、 前記先端部と前記別の曲げ部との間が、2つのセラミッ
    クコンデンサ素子の端子電極間に配置され、かつ、両端
    子電極に接続されているセラミックコンデンサ。
  17. 【請求項17】 請求項14に記載されたセラミックコ
    ンデンサであって、 前記先端部と前記別の曲げ部との間が、前記複数のセラ
    ミックコンデンサ素子の内の最下層のセラミックコンデ
    ンサ素子の端子電極を支えるように配置され、かつ、そ
    の端子電極に接続されているセラミックコンデンサ。
  18. 【請求項18】 請求項1乃至17の何れかに記載され
    たセラミックコンデンサであって、 前記セラミックコンデンサは、セラミック誘電体基体の
    内部に複数の内部電極を有しており、前記内部電極は、
    一端が前記端子電極の一方に接続され、他端が前記端子
    電極の他方との間に間隔を有し、前記間隔は前記他端か
    ら前記セラミック誘電体基体の厚み方向に引かれた垂線
    が前記端子電極に交わらない寸法に設定されているセラ
    ミックコンデンサ。
  19. 【請求項19】 請求項1乃至18の何れかに記載され
    たセラミックコンデンサであって、前記端子電極は、前
    記側端面のみに形成されるセラミックコンデンサ。
  20. 【請求項20】 請求項1乃至19の何れかに記載され
    たセラミックコンデンサであって、 前記金属端子は、少なくとも1つの抜き部を有し、前記
    抜き部は、前記端子電極を取り付けた取り付け部に向き
    合うセラミックコンデンサ。
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