JP3344402B2 - チップ型電子部品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ型電子部品
に関し、特に、基板上に実装した状態における熱的及び
機械的強度を高め得る構造を備えたチップ型電子部品に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図９に、従来のチップ型電子部品を基板
上に実装した状態を断面図で示す。回路基板１上にチッ
プ型電子部品２を実装するための電極ランド１ａ，１ｂ
が形成されている。チップ型電子部品２は、セラミック
焼結体よりなる素子本体２ａと、素子本体２ａの両端面
に形成された外部電極２ｂ，２ｃとを有する。外部電極
２ｂ，２ｃは、はんだ３ａ，３ｂにより電極ランド１
ａ，１ｂに接合されている。

【０００３】チップ型電子部品２は、基板１上に上記の
ように面実装することができるが、チップ型電子部品２
が直接基板１上に実装されているため、以下のような問
題があった。

【０００４】すなわち、周囲温度が急激に変化したりし
て熱衝撃が加えられた場合、該熱衝撃に起因する基板１
の矢印Ａ方向の伸縮応力により、チップ型電子部品２が
破壊することがあった。特に、基板１として、熱伝導性
に優れたアルミニウム基板などを用いている場合には、
上記伸縮応力が大きいため、より問題となっていた。

【０００５】さらに、チップ型電子部品２が基板１上に
直接実装されているため、基板１に実装する際、あるい
は基板１に加えられる外力などによって発生する基板１
のたわみに起因する応力がチップ型電子部品２に加わり
易く、該応力によってもチップ型電子部品２を破壊する
ことがあった。

【０００６】そこで、上記のような問題を解決するもの
として、チップ型電子部品素子に円筒状の金属キャップ
を取り付けた構造のものが提案されている。例えば、図
１０に示すように、外部電極４ａ，４ｂを両端面に有す
るチップ型電子部品素子４の両端に円筒型の金属キャッ
プ５ａ，５ｂを取り付けた構造のものが提案されてい
る。この場合、金属キャップ５ａ，５ｂ内にチップ型電
子部品素子４が挿入され、はんだによりあるいは導電性
接着剤により金属キャップ５ａ，５ｂが外部電極４ａ，
４ｂに接合されている。

【０００７】上記金属キャップ５ａ，５ｂを用いたチッ
プ型電子部品では、図１１に示すように、金属キャップ
５ａ，５ｂを電極ランド１ａ，１ｂにはんだ３ａ，３ｂ
により接合することにより、基板１上への実装が行われ
ていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属キ
ャップ５ａ，５ｂを用いた構造では、予めチップ型電子
部品素子４を金属キャップ５ａ，５ｂ内に挿入して固定
しなければならなかった。従って、金属キャップ５ａ，
５ｂの内径は、チップ型電子部品素子４が挿入され得る
ような大きさに保たれねばならなかった。他方、チップ
型電子部品素子４は、セラミックスからなるものである
ため、焼成により収縮するが、この収縮度が一定ではな
い。従って、金属キャップ５ａ，５ｂの精度を高めたと
しても、挿入すべきチップ型電子部品素子４の外形寸法
が一定でないため、金属キャップ５ａ，５ｂに挿入され
なかったり、あるいは挿入することが可能であってもチ
ップ型電子部品素子４と金属キャップ５ａ，５ｂとの間
のクリアランスが大きくなり過ぎ、強固に両者を接合す
ることができなかったりすることがあった。

【０００９】また、図９に示したチップ型電子部品２や
図１０のチップ型電子部品素子４は、単一のチップ型電
子部品素子を用いるものであるため、単一の部品で得ら
れる特性しか得ることができず、例えばより大きな静電
容量（例えば積層コンデンサの場合）を得ることができ
ないという問題もあった。

【００１０】本発明の目的は、実装後に加えられる熱衝
撃に起因する基板の伸縮応力や基板実装時もしくは基板
に加えられる外力により発生する基板のたわみによる応
力に耐え得ることができ、かつ部品の寸法精度の高度の
管理を必要とすることがない、チップ型電子部品を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の広い局面によれ
ば、セラミック焼結体と、該セラミック焼結体の両端面
に形成された外部電極とを有する少なくとも１個のチッ
プ型セラミック電子部品素子と、前記外部電極に接合さ
れた金属端子と、前記金属端子を外部電極に接合してお
り、樹脂及び導電性粉末からなる導電性接合材とを備
え、前記金属端子が、外部電極に対向するように配置さ
れた平板状の接合された外部電極接合部と、外部電極接
合部と離れた位置に配置されており、かつ外部と電気的
に接続するための端子先端部と、前記外部電極接合部と
端子先端部とを連結しており、かつ基板に実装された状
態で基板とは反対側に設けられる屈曲部とを有し、平板
状の前記外部電極接合部が前記導電性接合材により前記
外部電極に面状に接合材されていることを特徴とする、
チップ型電子部品である。

【００１２】

【作用】本発明では、チップ型電子部品素子の外部電極
に上記金属端子が接合されており、上記金属端子は、外
部電極に接合される外部電極接合部と、外部と電気的に
接続するための端子先端部との間に屈曲部を有する。従
って、上記金属端子の屈曲部がばね性を有するため、端
子先端部が外力により移動しようとした場合、端子先端
部の移動による応力が屈曲部で吸収され、外部電極接合
部への該応力の伝達を軽減することができる。

【００１３】基板に実装するに際しては、上記端子先端
部が基板上の電極ランド等にはんだ等により電気的及び
機械的に接合されることになる。この場合、熱衝撃を受
けたり、基板実装時や基板に加えられる外力により基板
がたわんだとしても、基板からの応力が上記金属端子の
屈曲部により受け止められる。従って、チップ型電子部
品素子がセラミックスからなる場合であっても、チップ
型電子部品素子自体の破壊が生じ難い。

【００１４】すなわち、本発明は、基板からの応力に耐
え得るように、上記屈曲部を有する金属端子を用いてチ
ップ型電子部品素子を保護したことに特徴を有する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ実施例を
説明することにより、本発明を明らかにする。

【００１６】図１は、本発明の前提となる第１の例のチ
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。チップ型電子部品１１は、積層コンデンサを構成
するためのチップ型電子部品素子１２を有する。チップ
型電子部品素子１２は、誘電体セラミックスよりなるセ
ラミック焼結体内に複数の内部電極（図示せず）をセラ
ミック層を介して重なり合うように配置した構造を有す
る。また、セラミック焼結体の両端面を覆うように、外
部電極１３ａ，１３ｂが形成されている。

【００１７】上記チップ型電子部品１１では、外部電極
１３ａ，１３ｂに、それぞれ、金属端子１４，１５が接
合されている。金属端子１４，１５の構造の詳細につい
て、金属端子１４を代表して、図２を参照して説明す
る。

【００１８】金属端子１４は、金属板を折り曲げ加工す
ることにより構成されており、外部電極接合部１４ａ、
端子先端部１４ｂ、屈曲部１４ｃ及び一対の把持部１４
ｄ，１４ｅを有する。

【００１９】外部電極接合部１４ａは、外部電極１３ａ
に電気的にかつ機械的に接続される部分に相当し、図示
のようにある程度の面積を有する平板状部分として構成
されている。また、端子先端部１４ｂは、後述するよう
に基板上の電極ランドに電気的にかつ機械的に接続され
る部分を構成するため、同じくある程度の面積を有する
ように構成されている。他方、端子先端部１４ｂと、外
部電極接合部１４ａとの間に設けられた屈曲部１４ｃ
は、金属端子１４の一部にばね性を与えるために設けら
れており、外部電極接合部１４ａの下端から外側に延ば
されており、かつ先端側において再度上方を向くように
曲げられて構成されている。

【００２０】また、端子把持部１４ｄ，１４ｅは、外部
電極接合部１４ａの側縁から端子先端部１４ｂと反対
側、すなわちチップ型電子部品素子側に延ばされてい
る。端子把持部１４ｄ，１４ｅは、図示のように外側に
湾曲した形状とされており、それによってチップ型電子
部品素子１２をばね性をもって保持し得るように構成さ
れている。

【００２１】図１に戻り、金属端子１５についても、金
属端子１４と同様に構成されている。従って、相当の部
分については、相当の参照番号を付することによりその
説明を省略する。

【００２２】チップ型電子部品素子１２の外部電極１３
ａ，１３ｂに、上記金属端子１４，１５の外部電極接合
部１４ａ，１５ａが接合材１６ａ，１６ｂにより接合さ
れている。接合材１６ａ，１６ｂとしては、導電性接着
剤等の公知の導電性接合材を用いることができる。

【００２３】チップ型電子部品１１は、上記金属端子１
４，１５を利用して、基板１上に実装され、固定され
る。すなわち、基板１上に形成された電極ランド１ａ，
１ｂに対し、金属端子１４，１５の端子先端部１４ｂ，
１５ｂがはんだ３ａ，３ｂにより接合され、チップ型電
子部品１１が基板１上に実装されている。 実装後の状
態において、例えば熱衝撃が加えられ、基板１に矢印Ａ
方向に伸縮応力が発生したとする。この場合、上記応力
によって金属端子１４，１５の端子先端部１４ｂ，１５
ｂが矢印Ａ方向に移動される。しかしながら、金属端子
１４，１５に上記屈曲部１４ｃ，１５ｃが設けられてい
るため、該屈曲部１４ｃ，１５ｃにより該応力が吸収さ
れ、上記応力の外部電極接合部１４ａ，１５ａ側への伝
達を効果的に軽減することができる。

【００２４】従って、チップ型電子部品素子１１におけ
るセラミック焼結体の割れ等を効果的に防止することが
でき、かつ金属端子１４，１５と、チップ型電子部品１
１との間の接合部分及び金属端子１４，１５と電極ラン
ド１ａ，１ｂとの間の接合部分の破壊も効果的に防止す
ることができる。

【００２５】また、金属端子１４，１５に、把持部１４
ｄ，１４ｅ，１５ｄ，１５ｅ（図示せず）が構成されて
いるため、図１に紙面−紙背方向に外力が加わった場合
においても、このような外力が把持部１４ｄ，１４ｅ，
１５ｄ，１５ｅで受け止められる。従って、紙面−紙背
方向に発生した外力に対しても、チップ型セラミック電
子部品１１を効果的に保護することができる。

【００２６】また、上記接合材１６ａ，１６ｂとして、
ある程度の弾性を有する導電性接着剤、例えばシリコン
樹脂にカーボン粉末や金属粉末等の導電性粉末を配合し
たものが用いられる。このような弾性を有する導電性接
着剤を接合材１６ａ，１６ｂとして用いることにより、
屈曲部１４ｃ，１５ｃで吸収し得なかった応力を、接合
材１６ａ，１６ｂの弾性によりさらに減衰させることが
できる。

【００２７】図３は、本発明の前提としての第２の例の
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。チップ型電子部品２１では、３個のチップ型電
子部品素子（内部構造は省略）２２，２３，２４が用い
られている。チップ型電子部品素子２２〜２４は、それ
ぞれ、セラミック焼結体２２ａ，２３ａ、２４ａの両端
面を覆うように外部電極２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６
ｂを形成した構造を有する（電子部品素子２３について
は外部電極は図示されず）。

【００２８】上記チップ型電子部品素子２２〜２４は、
金属端子２７，２８により接合されて一体化されてい
る。金属端子２７の構造を、図４を参照して説明する。
図４（ａ），（ｂ）に示すように、金属端子２７は、外
部電極接合部２７ａ、端子先端部２７ｂ，屈曲部２７ｃ
及び一対の把持部２７ｄ，２７ｅを有する。これらの各
部分の詳細は、図２に示した金属端子１４と同様である
ため、詳細な説明は省略する。もっとも、金属端子２７
では、前述した３個のチップ型電子部品素子２２〜２４
を一体化するため、金属端子１４に比べて、基板上に実
装した状態における上下方向の寸法が長くされている。

【００２９】なお、他方の金属端子２８についても、金
属端子２７と同様に構成されているため、相当の部分に
ついては、相当の参照番号を付する。図３に戻り、第２
の例では、金属端子２７が、接合材２９ａにより、チッ
プ型電子部品素子２２〜２４の外部電極２５ａ，２６ａ
に電気的にかつ機械的に接合されている。同様に、金属
端子２８についても、接合材２９ｂにより、外部電極２
５ｂ，２６ｂに機械的にかつ電気的に接合されている。
上記接合材２９ａ，２９ｂとしては、第１の実施例の場
合と同様に、樹脂及び金属粉末からなる、導電性接合材
を用いることができる。

【００３０】基板１の電極ランド１ａ，１ｂに対し、は
んだ３ａ，３ｂにより端子先端部２７ｂ，２８ｂを接合
することにより、チップ型電子部品２１を基板１上に実
装することができる。この場合、屈曲部２７ｃ，２８ｃ
のばね性により、基板の変形に起因する応力を効果的に
吸収することができるため、第１の例の場合と同様にチ
ップ型電子部品素子の破壊や接合部分の破壊を防止する
ことができる。

【００３１】また、金属端子２７，２８の把持部２７
ｄ，２７ｅ，２８ｄ，２８ｅ（図示せず）により、側方
に加えられた応力に対して、チップ型電子部品素子２２
〜２４を保護することができる。

【００３２】しかも、３個のチップ型電子部品素子２２
〜２４を積層しているため、チップ型電子部品素子２２
〜２４間の位置ずれも、上記把持部２７ｄ，２７ｅ，２
８ｄ，２８ｅにより防止することができる。

【００３３】３個のチップ型電子部品素子２２〜２４を
積層しているため、単一のチップ型電子部品素子では得
られない特性、例えば高静電容量（積層コンデンサの場
合）を実現することができる。さらに、３個の電子部品
素子としては、機能が異なるものを用いてもよく、例え
ば何れか１個の素子をを積層コンデンサ、他の素子をイ
ンダクタ等の他の電子部品素子としてもよい。

【００３４】さらに、４個以上のチップ型電子部品素子
を積層し、金属端子により一体化してもよい。図５は、
本発明の実施例のチップ型電子部品素子を基板上に実装
した状態を示す断面図である。本実施例のチップ型電子
部品素子３１は、第１の例のチップ型電子部品素子１１
の変形例に相当するため、相当の部分については相当の
参照番号を付し、説明を省略する。本実施例が、第１の
例と異なるところは、金属端子３４，３５の構造にあ
る。

【００３５】図６（ａ），（ｂ）に示されているよう
に、金属端子３５では、外部電極接合部３５ａと、端子
先端部３５ｂとの間の屈曲部３５ｃが基板上に実装され
た状態で上方、すなわち基板とは反対側の方向に設けら
れている。その他の点については、第１の例で用いた金
属端子１４，１５と同様であり、外部電極接合部３５ａ
の側方からセラミック電子部品素子側に設けられた把持
部３５ｄ，３５ｅを有する。他方の金属端子３４につい
ても、金属端子３５と同様に構成されているため、相当
の部分については相当の参照番号を付することにより、
説明は省略する。

【００３６】図５から明らかなように、屈曲部３４ｃ，
３５ｃが上方、すなわち基板１と離れた部分に位置され
ているため、はんだ３ａ，３ｂの屈曲部３４ｃ，３５ｃ
への付着を確実に防止することができる。従って、屈曲
部３４ｃ，３５ｃのばね性による外力の吸収を、第１の
例に比べてより確実に行うことができる。

【００３７】図７は、本発明の他の実施例のチップ型電
子部品素子４１を基板１上に実装した状態を示す断面図
である。本実施例は、第２の例のチップ型電子部品の変
形例に相当し、異なるところは、金属端子４６，４７の
構造にある。

【００３８】金属端子４７は、図８（ａ），（ｂ）に示
すように、外部電極接合部４７ａと端子先端部４７ｂと
の間に屈曲部４７ｃを有するが、この屈曲部４７ｃが上
方、すなわち基板１上に実装された状態において基板１
とは反対側に位置されている。また、外部電極接合部４
７ａの側方からは把持部４７ｄ，４７ｅが延ばされてい
る。他方の金属端子４６についても金属端子４７と同様
に構成されている。従って、相当の部分については、相
当の参照番号を付することにする。

【００３９】本実施例においても、金属端子４６，４７
により、第２の例と同様の作用効果が発揮されるが、図
５に示した実施例の場合と同様に、屈曲部４６ｃ，４７
ｃが上方に位置されているため、電極ランド１ａ，１ｂ
との接合に用いられるはんだ３ａ，３ｂの屈曲部４６
ｃ，４７ｃへの付着を確実に防止することができる。従
って、屈曲部４６ｃ，４７ｃの弾性による外力の軽減作
用をより確実に発揮させることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、少なくとも１個のチッ
プ型電子部品素子の外部電極が形成されている部分に上
記屈曲部を有する金属端子が接合されている。従って、
金属端子の端子先端部を基板上の電極ランド等とはんだ
により接合して実装した場合、基板の変形等に起因する
応力が加えられたとしても、上記屈曲部により該応力を
効果的に軽減することができる。

【００４１】従って、周囲温度の急激な変化による基板
の伸縮に起因する応力や、基板実装時あるいは基板に加
えられた外力により偶発的に発生する基板のたわみに起
因する応力が、上記屈曲部で吸収されるため、チップ型
電子部品素子の破壊やチップ型電子部品素子と金属端子
との接合部もしくは金属端子と基板との接合部の破壊を
効果的に防止することができる。

【００４２】しかも、上記金属端子は、チップ型電子部
品素子を挿入するような形状とされているものではない
ため、チップ型電子部品素子に寸法ばらつきがある場合
であっても、確実に上記金属端子を接合することができ
る。従って、従来の円筒型の金属キャップを用いた場合
には厳格な寸法精度の管理が必要であったのに対し、本
発明ではこのような寸法精度の厳格な管理を必要としな
い。

【００４３】また、基板上にリフローはんだ付け法によ
り実装する場合には、上記金属端子がはんだと接合され
る部分となるため、外部電極をＡｇ等により構成した場
合であっても、金属端子をはんだ喰われし難い金属材料
で構成することにより、はんだ喰われを確実に防止する
ことができる。

【００４４】さらに、はんだごてにより、はんだ付けす
る場合には、チップ型電子部品素子とこて先とが直接接
触しないため、はんだ付けに際しての急激な温度上昇に
よるチップ型セラミック電子部品素子の破壊を防止する
こともできる。

【００４５】さらに、２個以上のチップ型電子部品素子
を積層して上記金属端子を用いて一体化することができ
るため、この場合には、実装面積を拡大することなく、
単一のチップ型電子部品素子では得ることができない特
性、例えば大きな静電容量を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の例の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。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、第１の例で用
いられた金属端子を示す斜視図及び平面図。

【図３】第２の例の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。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、第２の例で用
いられた金属端子を示す斜視図及び平面図。

【図５】実施例の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。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、実施例で用い
られた金属端子を示す斜視図及び平面図。

【図７】他の実施例の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。

【図８】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、他の実施例で
用いられた金属端子を示す斜視図及び平面図。

【図９】従来の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。

【図１０】従来のチップ型電子部品素子に円筒型金属キ
ャップを接合する工程を示す斜視図。

【図１１】円筒型金属キャップが接合された従来のチッ
プ型電子部品を基板上に実装した状態を示す断面図。

【符号の説明】

１１…チップ型電子部品 １２…チップ型電子部品素子 １３ａ，１３ｂ…外部電極 １４，１５…金属端子 １４ａ，１５ａ…外部電極接合部 １４ｂ，１４ｂ…端子先端部 １４ｃ，１５ｃ…屈曲部 １４ｄ，１４ｅ，１５ｄ，１５ｅ…把持部 ２１…チップ型電子部品 ２２〜２４…チップ型電子部品素子 ２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ…外部電極 ２７，２８…金属端子 ２７ａ，２８ａ…外部電極接合部 ２７ｂ，２８ｂ…端子先端部 ２７ｃ，２８ｃ…屈曲部 ２７ｄ，２７ｅ，２８ｄ，２８ｅ…把持部 ３１…チップ型電子部品 ３２…チップ型電子部品素子 ３３ａ，３３ｂ…外部電極 ３４，３５…金属端子 ３４ａ，３５ａ…外部電極接合部 ３４ｄ，３４ｅ，３５ｄ，３５ｅ…把持部 ３４ｂ，３５ｂ…端子先端部 ３４ｃ，３５ｃ…屈曲部 ４１…チップ型電子部品 ４２，４３…チップ型電子部品素子 ４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂ…外部電極 ４６，４７…金属端子 ４６ａ，４７ａ…外部電極接合部 ４６ｂ，４７ｂ…端子先端部 ４６ｃ，４７ｃ…屈曲部 ４６ｄ，４６ｅ，４７ｄ，４７ｅ…把持部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック焼結体と、該セラミック焼結
   体の両端面に形成された外部電極とを有する少なくとも
   １個のチップ型セラミック電子部品素子と、前記外部電
   極に接合された金属端子と、 前記金属端子を外部電極に接合しており、樹脂及び導電
   性粉末からなる導電性接合材とを備え、 前記金属端子が、外部電極に対向するように配置された
   平板状の外部電極接合部と、外部電極接合部と離れた位
   置に配置されており、かつ外部と電気的に接続するため
   の端子先端部と、前記外部電極接合部と端子先端部とを
   連結しており、かつ基板に実装された状態で基板とは反
   対側に設けられる屈曲部とを有し、平板状の前記外部電
   極接合部が前記導電性接合材により前記外部電極に面状
   に接合材されていることを特徴とする、チップ型電子部
   品。