JP3391286B2 - セラミック電子部品 - Google Patents
セラミック電子部品Info
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Description
部品に関するもので、特に、セラミックをもって構成さ
れる電子部品本体を備えるセラミック電子部品の端子電
極における改良に関するものである。
をもって構成される電子部品本体を備えるセラミック電
子部品としては、たとえば、コンデンサ、抵抗器、イン
ダクタ、フィルタ等があり、これらのセラミック電子部
品は、多くの場合、適宜の配線基板上に表面実装され
る。
ラミック電子部品としては、電子部品本体の内部に内部
導体が形成されていて、この内部導体に接続されるよう
に、電子部品本体の少なくとも各端面上にそれぞれ端子
電極が形成された構造を有するものが多い。
いて、内部導体としての内部電極が卑金属を含む場合、
端子電極が電子部品本体の外表面上に形成される第1層
とこの第1層の外側に形成される第2層とを少なくとも
備える構造とされながら、第1層が卑金属、第2層が銀
または銀−パラジウムをそれぞれ含むようにされたり、
第1層が卑金属、第2層が銅または銅合金を含むように
されたりすることが知られている。このような金属の組
合せを用いる複数層からなる端子電極によれば、内部導
体との間および第1層と第2層との間で高い電気的導通
状態を確保でき、静電容量やtanδ等の特性が劣化し
にくいという利点を期待することができる。
ク電子部品を表面実装するにあたっては、通常、端子電
極を配線基板上の所定の導電ランドに半田付けすること
が行なわれる。
おいて、溶融状態の半田からの熱によるストレスのた
め、たとえば電子部品本体にクラックが生じるなどの機
械的損傷がもたらされることがある。このクラックは、
電子部品本体における内部導体が形成される界面に沿っ
て生じることが多く、その原因として、金属を主成分と
する端子電極から同じく金属を主成分とする内部導体に
熱が迅速に伝達されることによって、内部導体において
比較的急激な温度上昇が生じるが、セラミックをもって
構成される電子部品本体の他の部分にあっては、そこで
の温度上昇がこれに追従し得ないためである、と考えら
れる。
な問題を解決し得る、セラミック電子部品を提供しよう
とすることである。
内部に形成されかつセラミックをもって構成される電子
部品本体と、内部導体に接続されるように電子部品本体
の外表面上に形成される端子電極とを備える、セラミッ
ク電子部品に向けられるものであって、上述した技術的
課題を解決するため、端子電極が、電子部品本体の外表
面上に形成される第1層と第1層の外側に形成される第
2層と第2層の外側に形成される第3層とを少なくとも
備え、第1層は金属を含み、第2層は金属の酸化物を含
み、第3層は金属を含むことを基本的特徴としている。
1.0μm以上かつ10μm以下となるように選ばれ
る。
が10〜70%となるように選ばれる。なお、この気孔
率は、第2層の金属の酸化物層についての不連続性を表
すもので、第3層に含まれる金属等が入り込んだ状態に
ある気孔をも含めての気孔率のことである。また、第2
層にある気孔内には、第3層に含まれる金属が入り込む
ことによって、第3層と第1層との間において電気的導
通が確保される。
に含まれる金属と合金化しやすい金属であり、かつ、第
3層に含まれる金属は、第1層に含まれる金属と合金化
しやすい金属である。
内部導体はニッケルを含み、端子電極において、第1層
はニッケルを含み、第2層は酸化ニッケルを含み、第3
層は銅を含むようにして実施される。
よるセラミック電子部品1を図解的に示す断面図であ
る。
は、積層セラミックコンデンサを構成している。セラミ
ック電子部品1は、複数の積層された誘電体セラミック
層2を有するチップ状の電子部品本体3を備え、電子部
品本体3の少なくとも各端面4上には、端子電極5がそ
れぞれ形成されている。端子電極5の詳細な構造につい
ては、後述する。
ての複数の内部電極6が積層状に形成されている。これ
ら内部電極6は、端子電極5の一方のものに接続される
ものと他方のものに接続されるものとが積層方向に関し
て交互に配置されている。
上に形成される第1層7とこの第1層7の外側に形成さ
れる第2層8とこの第2層8の外側に形成される第3層
9とを備えている。そして、これら第1ないし第3層7
ないし9をそれぞれ構成する材質について言えば、第1
層7は金属を含み、第2層8は金属の酸化物を含み、第
3層9は金属を含む構成とされる。
層8は、第1層7または第3層9に比べて、低い熱伝導
率を与えることになるので、端子電極5が加熱されたと
き、端子電極5から内部電極6への熱の伝達を低減し、
内部電極6での温度上昇を遅らせるように作用する。こ
の作用をより有効に発揮させるため、第2層8は、厚み
が1.0μm以上となるようにされる。
となるようにされ、また、第1層7に含まれる金属とし
ては、内部電極6に含まれる金属と合金化しやすい金属
が選ばれ、かつ、第3層9に含まれる金属としては、第
1層7に含まれる金属と合金化しやすい金属が選ばれ
る。
電極6と第1層7との間、および第1層7と第3層9と
の間で、それぞれ組み合わせることにより、互いの間で
の電気的導通を良好なものとすることができる。
常、第2層8に存在する気孔を通して電気的導通が図ら
れるが、前述のように気孔率が10〜70%とされたの
は、気孔率が10%未満では、第1層7と第3層9との
間での電気的導通が十分でなく、また、70%を超える
と、第2層8の気孔がたとえば第3層9の金属によって
充填されることによって、第2層8における金属の酸化
物による熱伝導の抑制効果が低減され、第2層8の存在
意義が減殺されるからである。
される。厚みが10μmを超えると、第2層8に存在す
る気孔を通して第1層7と第3層9との間での電気的導
通を図ることが困難になるからである。
実施例では、内部電極6はニッケルを含み、第1層7は
ニッケルを含み、第2層8は酸化ニッケルを含み、第3
層9は銅を含むようにされるとともに、第2層8は、厚
みが1.0〜10μmとなり、気孔率が10〜70%と
なるようにされる。
ないし第3層7ないし9は、たとえば、次のように形成
されることができる。
電子部品本体3を用意し、この電子部品本体3の各端面
4上に、焼成により第1層7となるニッケルを含む導電
性ペースト膜を形成し、次いで、これを焼成する。その
後、この焼成膜の表面部分を、酸化処理、より具体的に
は酸素含有雰囲気中で熱処理する。これによって、この
焼成膜の下地層がニッケルを含む第1層7となり、同じ
く焼成膜の表面層が酸化ニッケルを含む第2層8とな
る。このとき、熱処理における時間、温度、雰囲気中の
酸素分圧等を制御することによって、第2層8の厚みお
よび気孔率を変えることができる。
9となる銅を含む導電性ペースト膜を形成し、次いで、
これを焼成する。これによって、第3層9が形成され
る。このとき、第3層9に含まれる銅の一部は、多かれ
少なかれポーラス構造を有している第2層8の気孔内に
入り込み、第3層9と第1層7との間において必要な電
気的導通を確保する。
たとえばニッケルめっきにより第4層が形成され、さら
に、第4層の外側に、たとえば錫めっきにより第5層が
形成されてもよい。
0〜10μmとなり、気孔率が10〜70%となるよう
にされることが好ましい。このことを確認するため、以
下のような実験を実施した。
くニッケルを含み、第2層が酸化ニッケルを含み、第3
層が銅を含み、第4層がニッケルめっき膜からなり、第
5層が錫めっき膜からなる、積層セラミックコンデンサ
において、第2層の厚みおよび気孔率を以下の表1に示
すように種々に変えた試料を作製した。なお、第1ない
し第3層の形成方法については、前述した特定的な実施
例と同様の方法を採用した。
発生率」は、25℃の室温から325℃の溶融半田浴に
試料を浸漬することによってクラックの発生した試料数
の全試料数に対する比率を示している。
率」は、得られた試料の静電容量が設計した所定の静電
容量の90%未満となった試料数の全試料数に対する比
率を示している。
EDXによって酸化物であることを確認して、その厚み
を求めたものである。
0.8μmの場合には、これによる熱伝導を遅らせる効
果が十分でなく、15/50の試料においてクラックが
発生した。また、第2層の厚みが20.0μmの場合に
は、第2層に存在する気孔を通しても第1層と第3層と
の間での電気的導通を図ることが困難になり、5/10
0の試料において静電容量不良が発生した。
10μmであることが好ましいことがわかる。
0μmであって、第2層の気孔率が5%の場合には、第
2層に存在する気孔を通して第1層と第3層との間で良
好な電気的導通を図ることが困難になり、4/100の
試料において静電容量不良が発生した。また、第2層の
気孔率が80%の場合には、第2層の気孔が第3層の金
属によって充填されることによって、第2層における金
属の酸化物による熱伝導の抑制効果が低減され、20/
50の試料においてクラックが発生した。
70%であることが好ましいことがわかる。
サに関連して説明したが、この発明は、内部導体が形成
された電子部品本体と、内部導体に接続されるように電
子部品本体の外表面上に形成される端子電極とを備え
る、セラミック電子部品であれば、どのような構造また
は機能を有するセラミック電子部品に対しても適用する
ことができる。
第3層9上にめっき膜が形成されることもあり得ること
を示唆したが、このように、端子電極5は、第1層7、
第2層8および第3層9からなる3層構造であることに
限定されず、第3層9上にさらに少なくとも1つの他の
層が形成されても、あるいは、第1層7と第2層8との
間および/または第2層8と第3層9との間に他の層が
形成されてもよい。
ク電子部品によれば、端子電極の第2層が金属の酸化物
を含んでいるので、配線基板への半田付け時などの場合
において、端子電極から内部導体への熱の伝達を遅らせ
ることができる。そのため、この熱によるストレスが原
因となって電子部品本体にクラックなどの機械的損傷が
生じることを有利に防止することができる。
金属を含む構成とされるので、セラミック電子部品の特
性を実質的に損ねることはない。
層の厚みが1.0μm以上となるように選ばれるので、
上述のような端子電極から内部電極への熱の伝達を遅ら
せる効果をより確実に達成することができる。
層の気孔率が10〜70%となるように選ばれるので、
端子電極の第1層と第3層との間での電気的導通を十分
に図ることができるとともに、第2層の気孔がたとえば
第3層の金属によって充填されることによって、第2層
における金属の酸化物による熱伝導の抑制効果が低減さ
れ、第2層の存在意義が減殺されることを防止すること
ができる。
孔内には、第3層に含まれる金属が入り込むとともに、
端子電極の第1層に含まれる金属が、内部導体に含まれ
る金属と合金化しやすい金属であり、かつ、端子電極の
第3層に含まれる金属が、第1層に含まれる金属と合金
化しやすい金属であるので、内部電極と端子電極の第1
層との間および端子電極の第1層と第3層との間での電
気的導通をより良好なものとすることができる。
層の厚みが10μm以下となるように選ばれるので、第
1層と第3層との間での上述した電気的導通をより良好
なものとすることができる。
品1を示す断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 内部導体が内部に形成されかつセラミッ
クをもって構成される電子部品本体と、 前記内部導体に接続されるように前記電子部品本体の外
表面上に形成される端子電極とを備え、 前記端子電極は、前記電子部品本体の外表面上に形成さ
れる第1層と前記第1層の外側に形成される第2層と前
記第2層の外側に形成される第3層とを少なくとも備
え、 前記第1層は金属を含み、前記第2層は金属の酸化物を
含み、前記第3層は金属を含み、 前記第1層に含まれる前記金属は、前記内部導体に含ま
れる金属と合金化しやすい金属であり、かつ、前記第3
層に含まれる前記金属は、前記第1層に含まれる前記金
属と合金化しやすい金属であり、 前記第2層は、厚みが1.0μm以上かつ10μm以下
であり、気孔率が10〜70%であり、 前記第2層にある気孔内に、前記第3層に含まれる前記
金属が入り込み、前記第3層と前記第1層との間におい
て電気的導通が確保されている、 セラミック電子部品。 - 【請求項2】 前記内部導体はニッケルを含み、前記第
1層はニッケルを含み、前記第2層は酸化ニッケルを含
み、前記第3層は銅を含む、請求項1に記載のセラミッ
ク電子部品。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP03935499A JP3391286B2 (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | セラミック電子部品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03935499A JP3391286B2 (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | セラミック電子部品 |
Publications (2)
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JP2000243649A JP2000243649A (ja) | 2000-09-08 |
JP3391286B2 true JP3391286B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=12550749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03935499A Expired - Lifetime JP3391286B2 (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | セラミック電子部品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3391286B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11955289B2 (en) | 2021-12-08 | 2024-04-09 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multilayer capacitor |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2004101465A1 (ja) * | 2003-05-19 | 2006-07-13 | 松下電器産業株式会社 | セラミックグリーンシートと積層セラミック物品及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP03935499A patent/JP3391286B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11955289B2 (en) | 2021-12-08 | 2024-04-09 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multilayer capacitor |
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