JP4957737B2 - セラミック電子部品およびその製造方法ならびに集合部品 - Google Patents

セラミック電子部品およびその製造方法ならびに集合部品 Download PDF

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Description

この発明は、セラミック電子部品およびその製造方法ならびに集合部品に関するもので、特に、主面上に外部端子電極のような外部導体が形成されたもので、集合部品を所定のブレイクラインに沿ってブレイクすることによって得られる、セラミック電子部品およびその製造方法、ならびに、分割することにより複数のセラミック電子部品を取り出すことができる集合部品に関するものである。
近年、携帯電話やパーソナルコンピュータなどの電子機器には、積層セラミックコンデンサに代表される積層セラミック電子部品が多数使用されている。一般的に、積層セラミック電子部品は、直方体形状のセラミック素体と、セラミック素体の外表面に形成された1対の外部端子電極とを有する。外部端子電極は、浸漬法によりセラミック素体端部に導電性ペーストを塗布して焼き付けることにより形成されることが多く、この場合、各外部端子電極はセラミック素体の1つの端面を中心に計5面にまたがって形成される。
ところで、近年、電子部品の実装形態の多様化や、用途特化型電子部品の需要増大などの背景から、セラミック電子部品の外部端子電極の形状や配置についても多様化が進んでおり、たとえば、セラミック素体の1面上あるいは対向する2面上に外部端子電極が形成されるタイプのものも提案されている(たとえば、特許文献1および2参照)。
このように、セラミック素体の1面上または対向する2面上に外部端子電極が形成される場合、外部端子電極を浸漬法以外の方法により形成することが可能となる。たとえば、複数のセラミック電子部品のための複数のセラミック素体を構成する集合部品の主面上に外部端子電極用導電性ペースト膜を印刷し、焼き付けた後、集合部品を分割して個々のセラミック電子部品のためのセラミック素体を取り出す、といった方法を採用することができる(たとえば、特許文献3、特に段落[0003]参照)。
ここで、分割される集合部品は、焼結した硬いセラミックをもって構成されるため、ダイサーのような切断手段で分割すると、各セラミック電子部品のセラミック素体に割れや欠けが発生するおそれがある。この問題を解決するため、上記特許文献3では、未焼成の集合部品を板状の切断刃によって押し切ることが提案されているが、この方法では、切断後の生チップ同士がくっつきやすいという問題がある。
そこで考えられる方法として、セラミック多層基板などの製造にあたってよく用いられているブレイク法が挙げられる。ブレイク法では、未焼成の集合部品にブレイク溝を形成し、焼成後に、ブレイク溝に沿って集合部品を分割するため、上記のようなダイサーや板状切断刃を使用する際の問題は生じない。また、めっき工程や測定工程を集合部品の状態で行なえるため、生産効率にも優れている。
ブレイク法としては様々なものが提案されているが、中でも、特許文献4に開示されたブレイク法は興味深い。特許文献4に記載の技術によれば、不連続な直線状のブレイク溝を形成することにより、作業工程を進めるにあたっての取り扱いに際して、集合部品が不所望にも割れてしまうことを防止することができる。
一方、近年、多層配線基板の小型化を図るために、セラミック電子部品を多層配線基板内部に埋め込むことが提案されている。たとえば特許文献5には、基板内部にセラミック電子部品を埋め込む際に、たとえば、セラミック電子部品の主面に形成された外部端子電極が上になるようにして、セラミック電子部品をコア基板内部に収納し、コア基板とセラミック電子部品とを被覆するように絶縁層を形成し、レーザー光により絶縁層を貫通して外部端子電極表面に到達するビアホールを形成し、ビアホールに導電体を充填して配線回路と外部端子電極とを電気的に接続する、といった工程を備える、積層用モジュールの製造方法が記載されている。
上記埋め込みにおいては、レーザー光照射について高い精度が求められる。誤ってレーザー光がセラミック素体に当たってしまうと、セラミック電子部品の特性が損なわれるおそれがあるためである。
このため、埋め込まれるセラミック電子部品の外部端子電極はなるべく面積が広いことが好ましく、たとえば、特許文献1および2に示されたタイプの積層セラミック電子部品については、図17に示すように、必要なギャップ1だけを残して、外部端子電極2および3の各面積をなるべく広く取るように設計する必要がある。
ところが、上記のようにギャップ寸法が狭い複数の外部端子電極が形成されたセラミック電子部品を、不連続なミシン目のようなブレイク溝が形成された所定のブレイクラインに沿ってブレイクする、ブレイク法を用いて作製しようとする場合、「ブレイク不良」が起こりやすいことがわかった。この「ブレイク不良」とは、ブレイクされることによって現れたセラミック素体の側面における、ギャップ部分に沿う部分が、きれいにブレイクされず、側面に突起(ブレイクされた相手側には窪み)が発生したり、ギャップ部分を起点としてセラミック素体に割れや欠けが発生したりするというものである。
特許文献4に記載されたように、ブレイクを誘導するための不連続な同サイズの凹部を等ピッチで形成すると、狭いギャップ部分にブレイク誘導用の凹部が形成されず、ギャップ部分を挟んで2つのブレイク誘導用凹部が配置されやすい。この場合、主面の大半を占める外部端子電極形成部においては、ブレイク誘導用凹部間に引っ張り応力を集中させやすいが、他方、面積が狭く、かつ外部端子電極形成部より少し低い位置にあるギャップ部分においては、引っ張り応力を集中させにくい。このため、ギャップ部分を起点として、「ブレイク不良」が発生しやすくなるものと推測される。
特開2006-216622号公報 特開2006-339337号公報 特開平9-260187号公報 特開2003-273272号公報 特開2005-064446号公報
そこで、この発明の目的は、上述した問題を解決し得る、セラミック電子部品およびその製造方法、ならびに、分割することにより複数のセラミック電子部品を取り出すことができる集合部品を提供しようとすることである。
この発明は、互いに対向する第1および第2の主面ならびに第1および第2の主面間を結ぶ第1ないし第4の側面を有する、セラミック素体と、セラミック素体の少なくとも第1の主面上に形成された外部導体とを有する、セラミック電子部品にまず向けられる。
このようなセラミック電子部品において、少なくとも第1の側面には、第1および第2の主面間を結ぶ方向に延び、かつ少なくとも第1の主面にまで達するように形成された複数の凹溝が形成される。なお、これら凹溝は、集合部品においてブレイクを誘導するために所定のブレイクラインに沿って設けられたブレイク誘導穴の半分に相当するものである。
第1の主面における第1の側面に接する第1の稜部には、外部導体の端縁が位置している少なくとも2つの第1の領域と、隣り合う2つの第1の領域間に位置し、かつ外部導体の端縁が位置していない少なくとも1つの第2の領域とが形成される。
この発明の第1の局面では、上記複数の凹溝は、第2の領域には至らないようにして、第1の領域において所定のピッチで形成された複数の第1の凹溝と、第2の領域のみに、あるいは、第2の領域から第1の領域に部分的に至るようにして、所定のピッチで形成された複数の第2の凹溝とを含み、第1の凹溝同士のピッチをP、第2の凹溝同士のピッチをPとしたとき、
>P
を満足することを特徴としている。
この第1の局面において、隣り合う第2の凹溝は、互いに重なり合っていても、互いに独立していてもよい。
この発明の第2の局面では、上記複数の凹溝は、第2の領域には至らないようにして、第1の領域に形成された複数の第1の凹溝と、第2の領域に形成された少なくとも1つの第2の凹溝とを含み、第1の凹溝の第1の稜部に沿った長さをD、第2の凹溝の第1の稜部に沿った長さをDとしたとき、
<D
を満足することを特徴としている。
この発明の好ましい実施態様では、外部導体は、第1の領域に端縁を位置させている第1の外部導体と、第2の領域に端縁を位置させている第2の外部導体とを含み、第1の外部導体と第2の外部導体とは、第1の主面上において互いに独立して形成されている。
上記の実施態様において、この発明に係るセラミック電子部品が、積層された複数の誘電体層と、誘電体層を介して互いに対向するように設けられた第1および第2の内部電極とを備える、積層セラミックコンデンサを構成するものであるとき、第1の外部導体は第1の内部電極と電気的に接続され、第2の外部導体は第2の内部電極と電気的に接続される。
上記のように、セラミック電子部品が積層セラミックコンデンサを構成するとき、誘電体層ならびに第1および第2の内部電極は、第1の主面に対して垂直方向に延びていても、第1の主面に対して平行方向に延びていてもよい。後者の場合、第1の外部導体は第1のビア導体を介して第1の内部電極と電気的に接続され、第2の外部導体は第2のビア導体を介して第2の内部電極と電気的に接続される。
この発明に係るセラミック電子部品において、凹溝は、第1および第2の主面の双方にまで達するように形成されていても、第1の主面にまでのみ達するように形成されていてもよい。
また、隣り合う第1の凹溝と第2の凹溝との間のピッチは、第1の凹溝同士のピッチ以下であることが好ましい。
この発明は、外部導体が第2の主面上にも形成されているセラミック電子部品にも適用される。
この発明に係るセラミック電子部品において、第1の主面における第1の側面に対向する第2の側面に接する第2の稜部についても、第1の稜部と同様の構成を有することが好ましい。
この発明に係るセラミック電子部品が配線基板に埋め込まれて使用され、レーザー光を用いて外部導体に到達するビアホール導体が配線基板に形成される場合には、外部導体は、その少なくとも表面がCuから構成されることが好ましい。
この発明は、また、上述のようなセラミック電子部品を製造する方法にも向けられる。
この発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、互いに対向する第1および第2の主面を有し、外部導体が少なくとも第1の主面上に形成されるとともに、複数のブレイク誘導穴が第1および第2の主面間を結ぶ方向に延びるように形成され、各ブレイク誘導穴は、少なくとも第1の主面上にその開口端を位置させており、複数のブレイク誘導穴は、所定のブレイクラインに沿って分布するように配列されている、集合部品を準備する工程と、ブレイクラインに沿って、集合部品を分割することにより、複数のセラミック電子部品を取り出す工程とを備えている。
なお、上述のブレイク誘導穴は、少なくとも第1の主面上にその開口端を位置させていればよく、したがって、第1および第2の主面の双方上に開口端を位置させながら集合部品を厚み方向に貫通する貫通部をもって形成されても、第1の主面上にのみ開口端を位置させながら集合部品を厚み方向に貫通しない凹部をもって形成されてもよい。
上記集合部品は、これを第1の主面側から見たとき、ブレイクライン上において、外部導体と交差する第1の領域と、外部導体と交差しない第2の領域とを有している。
前述した第1の局面に係るセラミック電子部品を製造しようとする場合には、上述の複数のブレイク誘導穴は、第2の領域に至らないようにして、第1の領域に形成される複数の第1のブレイク誘導穴と、第2の領域のみに、あるいは、第2の領域から第1の領域に部分的に至るようにして、所定のピッチで形成された複数の第2のブレイク誘導穴とを含み、第1のブレイク誘導穴同士のピッチは、第2のブレイク誘導穴同士のピッチよりも広くされることを特徴としている。
他方、前述した第2の局面に係るセラミック電子部品を製造しようとする場合には、上述の複数のブレイク誘導穴は、第2の領域には至らないようにして、第1の領域に形成された複数の第1のブレイク誘導穴と、第2の領域に形成された少なくとも1つの第2のブレイク誘導穴とを含み、第2のブレイク誘導穴のブレイクラインに沿った長さは、第1のブレイク誘導穴のブレイクラインに沿った長さよりも長くされることを特徴としている。
この発明は、さらに、上述したセラミック電子部品の製造方法において有利に用いられる集合部品、より具体的には、所定のブレイクラインに沿って分割することにより、複数のセラミック電子部品を取り出すことができる集合部品にも向けられる。
この発明に係る集合部品は、互いに対向する第1および第2の主面を有する。外部導体が少なくとも第1の主面上に形成されるとともに、複数のブレイク誘導穴が第1および第2の主面間を結ぶ方向に延びるように形成される。各ブレイク誘導穴は、少なくとも第1の主面上にその開口端を位置させている。また、複数のブレイク誘導穴は、ブレイクラインに沿って分布するように配列されている。
上記集合部品は、これを第1の主面側から見たとき、ブレイクライン上において、外部導体と交差する第1の領域と、外部導体と交差しない第2の領域とを有している。
前述した第1の局面に係るセラミック電子部品を取り出すための集合部品にあっては、複数のブレイク誘導穴は、第2の領域に至らないようにして、第1の領域に形成される複数の第1のブレイク誘導穴と、第2の領域のみに、あるいは、第2の領域から第1の領域に部分的に至るようにして、所定のピッチで形成された複数の第2のブレイク誘導穴とを含み、第1のブレイク誘導穴同士のピッチは、第2のブレイク誘導穴同士のピッチよりも広くされていることを特徴としている。
他方、前述した第2の局面に係るセラミック電子部品を取り出すための集合部品にあっては、複数のブレイク誘導穴は、第2の領域には至らないようにして、第1の領域に形成された複数の第1のブレイク誘導穴と、第2の領域に形成された少なくとも1つの第2のブレイク誘導穴とを含み、第2のブレイク誘導穴のブレイクラインに沿った長さは、第1のブレイク誘導穴のブレイクラインに沿った長さよりも長くされていることを特徴としている。
この発明によれば、たとえばギャップ寸法が狭い複数の外部端子電極が主面上に形成されたセラミック電子部品のように、セラミック素体の主面における一方の側面に接する稜部に、外部導体の端縁が位置している少なくとも2つの第1の領域と、隣り合う2つの第1の領域間に位置し、かつ外部導体の端縁が位置していない少なくとも1つの第2の領域とが形成されたセラミック電子部品を得るため、集合部品を複数のブレイク誘導穴が配列された所定のブレイクラインに沿ってブレイクするとき、円滑なブレイクが可能となり、セラミック素体の側面に突起や窪みが生じたり、セラミック素体に割れや欠けが生じたりするといった「ブレイク不良」が起こりにくくなる。
したがって、セラミック電子部品の主面に形成された外部導体がたとえば上になるようにして、セラミック電子部品を配線基板内部に収納した状態で、レーザー光により配線基板の一部を貫通して外部導体表面に到達するビアホールを形成し、ビアホールに導電体を充填することによって配線回路と外部導体とを電気的に接続する、といった工程を実施するにあたり、レーザー光照射について高い精度が要求されないようにするため、埋め込まれるセラミック電子部品の外部導体の面積を広くしても、このような電子部品を得るための集合部品のブレイクを円滑にかつ良好に行なうことができるようになる。
この発明の第1の実施形態によるセラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサ11を示す平面図である。 図1に示した積層セラミックコンデンサ11の正面図である。 図1に示した積層セラミックコンデンサ11のLT断面図であり、(a)は第1の内部電極31が通る断面を示し、(b)は第2の内部電極32が通る断面を示している。 図1に示した積層セラミックコンデンサ11のWT断面図である。 図1の一部を拡大して示す図である。 図1に示した積層セラミックコンデンサ11を製造するために作製される集合部品41の第1の主面42上に、外部端子電極用導電性ペースト膜43を形成した状態を示す平面図である。 図6に示した集合部品41に、複数のブレイク誘導穴48〜50を形成した状態を示す拡大平面図である。 この発明の第2の実施形態を説明するための図5に対応する図である。 この発明の第3の実施形態を説明するための図5に対応する図である。 この発明の第4の実施形態を説明するための図5に対応する図である。 この発明の第5の実施形態を説明するための図2に対応する図である。 この発明の第6の実施形態を説明するための図3に対応する図であり、(a)は第1の内部電極31が通る断面を示し、(b)は第2の内部電極32が通る断面を示している。 この発明の第7の実施形態を説明するためのもので、積層セラミックコンデンサ11fのLT断面図である。 図13に示した積層セラミックコンデンサ11fのLW断面図であり、(a)は第1の内部電極31が通る断面を示し、(b)は第2の内部電極32が通る断面を示している。 この発明の第8の実施形態を説明するための図1に対応する図である。 実験例において作製した比較例に係る積層セラミックコンデンサを示す図5に対応する図である。 外部端子電極2および3の面積をなるべく広くする設計を施した従来のセラミック電子部品を示す平面図である。
図1ないし図4は、この発明の第1の実施形態によるセラミック電子部品としての積層セラミックコンデンサ11を示すものである。ここで、図1は平面図、図2は正面図、図3および図4は断面図である。なお、図1および図2において、L、WおよびTは、それぞれ、長さ方向、幅方向および厚み方向を表し、図3はLT断面図であり、図4はWT断面図である。また、図3において、(a)と(b)とは互いに異なる断面を示している。
図1および図2に示すように、積層セラミックコンデンサ11は、互いに対向する第1および第2の主面12および13と、第1および第2の主面12および13間を結ぶ第1ないし第4の側面14ないし17を有する、セラミック素体としてのコンデンサ本体18を有する。
また、コンデンサ本体18の第1の主面12上には、外部導体としての第1および第2の外部端子電極19および20がギャップ21を介して互いに独立して形成され、第2の主面13上にも、同様にして、第1および第2の外部端子電極19および20が形成されている。第1および第2の外部端子電極19および20は、ともに、下地層22と、下地層22の上に形成されためっき膜23とを含む。
また、コンデンサ本体18の第1および第2の側面14および15には、複数の凹溝24および25が形成されている。凹溝24および25は、第1および第2の主面12および13間を結ぶ方向に延び、かつ第1および第2の主面12および13の双方にまで達するように形成されている。コンデンサ本体18の第3および第4の側面16および17にも、凹溝26が形成されている。
また、第1の主面12における第1の側面14に接する第1の稜部27には、第1または第2の外部端子電極19または20の端縁が位置している2つの第1の領域28と、隣り合う2つの第1の領域28間に位置し、かつ第1および第2の外部端子電極19および20のいずれの端縁もが位置していない1つの第2の領域29とが形成される。
図3および図4に示すように、積層セラミックコンデンサ11は、積層された複数の誘電体層30と、誘電体層30を介して互いに対向するように設けられた複数組の第1および第2の内部電極31および32とを備えている。この実施形態では、誘電体層30ならびに第1および第2の内部電極31および32は、第1の主面12に対して、すなわち実装面に対して、垂直方向に延びている。第1および第2の内部電極31および32は、それぞれ、容量部33および34と引出し部35および36とを有し、それぞれ、第1および第2の外部端子電極19および20と電気的に接続されている。
図5は、図1の一部を拡大して示す図である。図5によく示されているように、前述の複数の凹溝24および25は、複数の第1の凹溝24と複数の第2の凹溝25とに分類される。
第1の凹溝24は、第2の領域29には至らないようにして、第1の領域28に形成されている。第1の凹溝24は、第1の稜部27に沿った長さがDである半円形状を有し、複数の第1の凹溝24が、ピッチPをもって互いに等ピッチに配置されている。ここで言うピッチとは、隣り合う凹溝24の各々の、第1の稜部27に沿った中点を結んだ距離を意味する。なお、第1の凹溝24の形状は、図示したような半円形状に限らず、三角形、四角形、長円等の形状であってもよい。
第2の凹溝25は、第2の領域29に形成されている。特に、この実施形態では、第2の凹溝25は、第2の領域29からこれに隣接する第1の領域28に部分的に至るようにして、第2の領域29の全域にわたって形成されている。第2の凹溝25は、第1の稜部27に沿った長さがDであり、3つの半円状のかつ同面積の凹溝25がピッチPをもって互いに重なり合いながら連なって配置されている。なお、このように複数の凹溝が互いに重なり合いながら連なって1つの凹溝になっているものも、便宜上、複数の凹溝とみなす。第2の凹溝25の形状は、図示したような半円形状に限らず、三角形、四角形、長円等の形状であってもよい。
第1の凹溝24同士のピッチをP、第2の凹溝25同士のピッチをPとしたとき、P>Pという関係を満足する。第1および第2の凹溝24および25は、後述する製造プロセスにおけるブレイク工程が終わった後のブレイク誘導穴48および49(図7参照)の半分に相当するが、このように第1および第2の外部端子電極19および20間のギャップ21部分に相当する第2の領域29において、ブレイク誘導穴のピッチを短くすることにより、円滑なブレイクが可能となり、確実に構造欠陥を抑えることができる。
なお、隣り合う第1の凹溝24と第2の凹溝25との間のピッチPについては、P≧Pの関係にあることが好ましい。このようにすることにより、第2の凹溝25付近にブレイク誘導穴が集中することになるため、より円滑なブレイクが可能となる。
その他、寸法に関する好ましい条件は以下のとおりである。
第1の凹溝24の長さDは、80〜120μmであることが好ましい。
複数の互いに重なり合いながら連なった第2の凹溝25の長さDは、160〜240μmであることが好ましい。
第1の凹溝24のピッチPは、150〜250μmであることが好ましい。
複数の互いに重なり合いながら連なった第2の凹溝25のピッチPは、40〜60μmであることが好ましい。
隣り合う第1の凹溝24と第2の凹溝25との間のピッチPは、150〜250μmであることが好ましい。
コンデンサ本体18の第3の側面16に形成された凹溝26および第4の側面17に形成された凹溝26は、それぞれ、等ピッチで配置されていることが好ましい。
第2の領域29の長さに相当するギャップ21の寸法Gは、140〜160μmであることが好ましい。
<Gであることが好ましい。
≧Gであることが好ましい。
この実施形態においては、第1の主面12における第1の側面14に対向する第2の側面15に接する第2の稜部37についても、第1の稜部27と同様に、第1および第2の領域28および29が存在し、第1および第2の凹溝24および25が、第1の稜部27の場合と同様の関係を満足している。ただし、この発明は、第2の領域が存在する各稜部について適用され得るものであり、少なくとも1つの稜部において上記のような関係を満足すればよい。
また、第1および第2の外部端子電極19および20、第1の凹溝24、第2の凹溝25、および凹溝26の配置に関しては、第1の主面12と第2の主面13とで同様の配置となっている。
コンデンサ本体18の厚みは、0.3〜1.5mmであることが好ましい。
コンデンサ本体18に備える誘電体層30を構成する誘電体セラミックとしては、BaTiO、CaTiO、SrTiO、CaZrOなどを主成分とするものを用いることができる。また、これらの主成分にMn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物、Ni化合物などの副成分を添加したものを用いてもよい。誘電体層30の各厚みは1〜10μmであることが好ましい。
内部電極31および32を構成する導電成分としては、たとえば、Ni、Cu、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Auなどの金属を用いることができる。内部電極31および32の各厚みは1〜10μmであることが好ましい。
外部端子電極19および20の下地層22を構成する導電成分としては、たとえば、Ni、Cu、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Auなどの金属を用いることができる。下地層22は、焼結金属からなる厚膜導体を用いて形成されたり、直接めっきを施すことにより形成されたりする。下地層22には、ガラスが含まれていても、誘電体層30を構成するセラミックと同種のセラミックが含まれていてもよい。下地層22の厚みは5〜40μmであることが好ましい。
外部端子電極19および20のめっき膜23を構成する金属としては、たとえば、Ni、Cu、Sn、Sn−Pb合金、Auなどを用いることができる。めっき膜23は複数層形成されていてもよい。めっき膜23の1層あたりの厚みは、1〜10μmであることが好ましい。また、下地層22とめっき膜23との間に、図示しないが、応力緩和用の樹脂層が形成されていてもよい。
この発明に係るセラミック電子部品を配線基板に埋め込んで使用する場合、外部導体の少なくとも表面は、Cuから構成されることが好ましい。たとえば、この実施形態に係る積層セラミックコンデンサ11を配線基板に埋め込んで使用する場合、外部端子電極19および20の最外層を構成するめっき膜23は、Cuめっきで形成されることが好ましい。前述した特許文献5に記載のとおり、埋め込み時には、レーザー光により配線基板の絶縁層を貫通して外部端子電極表面に到達するビアホールを形成するが、Cuめっきはレーザー(特にCOレーザー)光を反射しやすいため、レーザー光による部品へのダメージを抑制することができる。
次に、積層セラミックコンデンサ11の製造プロセスの一例について説明する。
(1)セラミックグリーンシート、内部電極用導電性ペースト、および外部端子電極用導電性ペーストを準備する。セラミックグリーンシートや各種導電性ペーストには、バインダおよび溶剤が含まれるが、公知の有機バインダや有機溶剤を用いることができる。
(2)セラミックグリーンシート上に、たとえば、スクリーン印刷などにより所定のパターンで内部電極用導電性ペーストを印刷し、内部電極用導電性ペースト膜を形成する。
(3)内部電極用導電性ペースト膜が印刷されたセラミックグリーンシートを所定枚数積層し、その上下に内部電極用導電性ペースト膜が印刷されていない外層用セラミックグリーンシートを所定枚数積層し、生の集合部品を作製する。生の集合部品は、必要に応じて、静水圧プレスなどの手段により積層方向に圧着される。
(4)図6に示すように、生の集合部品41の第1の主面42上に、スクリーン印刷などにより所定のパターンで外部端子電極用導電性ペーストを印刷し、外部端子電極用導電性ペースト膜43を形成する。集合部品41は、これを破線で示したブレイクライン44および45に沿ってブレイクすることにより、複数の積層セラミックコンデンサ11を取り出すことができるものである。集合部品41は、第1の主面42側から見たとき、ブレイクライン44上において、外部端子電極用導電性ペースト膜43と交差する第1の領域46と、外部端子電極用導電性ペースト膜43と交差しない第2の領域47とを有している。
生の集合部品41の第1の主面42とは逆の第2の主面上にも、同様にして、外部端子電極用導電性ペースト膜を形成する。
(5)図7に拡大図で示すように、集合部品41に、複数のブレイク誘導穴48〜50を形成する。ブレイク誘導穴48〜50は、第1の主面42と第2の主面との間を結ぶ方向に延びるように形成され、この実施形態では、第1の主面42と第2の主面との間で貫通していて、第1の主面42および第2の主面上にその開口端を位置させている。複数のブレイク誘導穴48〜50は、ブレイクライン44および55に沿って分布するように配列されている。複数のブレイク誘導穴48〜50は、いわゆるミシン目のような状態のものをも含む。
また、この実施形態においては、集合部品41全体で見たときに、取り出されるべき積層セラミックコンデンサ11のコンデンサ本体18の第1および第2の側面14および15と平行な方向に沿って、複数のブレイク誘導穴48および49は不等ピッチとなるように配置されている。すなわち、ブレイク誘導穴48同士は等ピッチであり、かつブレイク誘導穴49同士は等ピッチであるけれども、ブレイク誘導穴49同士のピッチがブレイク穴48同士のピッチに比べて狭くなっている。一方、コンデンサ本体18の第3および第4の側面16および17と平行な方向に沿って、複数のブレイク誘導穴50は等ピッチとなるように配置されている。
また、ブレイク誘導穴48〜50はいずれも同じ直径で構成されることが好ましい。
ブレイク誘導穴48〜50を形成する手段としては、レーザーやNCパンチなどを用いることができる。
図7において、複数のブレイク誘導穴48および49が分布する方向で見たとき、外部端子電極用導電性ペースト膜43が印刷されている部分は、図6に示した第1の領域46であり、これは、最終的に積層セラミックコンデンサ11における第1の領域28となる部分であり、この部分には複数の第1のブレイク誘導穴48が形成されている。
図7において、同じく複数のブレイク誘導穴48および49が分布する方向で見たとき、外部端子電極用導電性ペースト膜43が印刷されていない部分は、図6に示した第2の領域47であり、これは、最終的に積層セラミックコンデンサ11における第2の領域29となる部分であり、この部分には複数の第2のブレイク誘導穴49が形成されている。
たとえば、図5に示した第2の凹溝25を形成するためには、照射ピッチを狭めてレーザー照射を繰り返して第2のブレイク誘導穴49を形成すればよい。また、後述する図10に示すような第2の凹溝25を形成するためには、レーザー光を照射したまま所定距離レーザー光を移動させて第2のブレイク誘導穴49を形成すればよい。
ピンポイントにギャップ部分に1つのブレイク誘導穴を形成するためには、たとえば、都度、ギャップ部分をセンシングしてブレイク誘導穴を形成する必要があるなど、ブレイク誘導穴の形成のための工程時間が長くなってしまう。しかし、上記のように複数の狭ピッチのブレイク誘導穴や長いブレイク誘導穴を形成する場合、多少位置ずれを起こしても、ギャップ部分に確実にブレイク誘導穴を配置することが可能であり、ブレイク誘導穴形成のための工程時間を短縮することができる。
(6)生の集合部品41を焼成する。焼成温度は、セラミックグリーンシート、内部電極用導電性ペーストおよび外部端子電極用導電性ペーストの各材料にもよるが、たとえば900〜1300℃であることが好ましい。これにより、セラミックグリーンシートに含まれるセラミックおよび内部電極用導電性ペーストが焼結してコンデンサ本体18が得られると同時に、外部端子電極用導電性ペーストも焼結して、外部端子電極19および20の下地層22がコンデンサ本体18上に形成される。
(7)集合部品41の状態でめっきを施し、外部端子電極19および20の下地層22上にめっき膜23を形成する。
なお、この発明は電解めっきを用いる局面で特に意義を有する。なぜなら、集合部品41において、取り出されるべき各積層セラミックコンデンサ11の第1および第2の外部端子電極19および20は、ブレイク誘導穴48〜50を除いた部分においてそれぞれ連結されており、集合部品41の周縁部に配置される積層セラミックコンデンサ11の第1および第2の外部端子電極19および20に電解めっきの給電端子を接続するだけで、各外部端子電極に給電を行なうことができるためである。
(8)集合部品41の状態で、取り出されるべき複数の積層セラミックコンデンサ11の特性をそれぞれ測定する。
(9)集合部品41をブレイクライン44および45に沿って分割し、複数の積層セラミックコンデンサ11を取り出す。
なお、外部端子電極19および20の下地層22は、上記のように、コンデンサ本体18を得るための焼成と同時に焼成することにより形成されても、あるいは、コンデンサ本体18を得るための焼成の後、ブレイク前に、導電性ペーストを塗布して焼き付けることにより形成されてもよい。
図8は、この発明の第2の実施形態を説明するための図5に対応する図である。図8において、図5に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図8に示す積層セラミックコンデンサ11aでは、第2の凹溝25の形成態様が図5に示すものとは異なっている。すなわち、この積層セラミックコンデンサ11aでは、複数の第2の凹溝25は、第2の領域29のみに、互いに独立した状態で形成されている。
この実施形態の場合も、P>Pを満足することにより、円滑なブレイクが可能となり、構造欠陥を抑えることができる。
図9は、この発明の第3の実施形態を説明するための図5に対応する図である。図9において、図5に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図9に示す積層セラミックコンデンサ11bでも、第2の凹溝25の形成態様に特徴がある。すなわち、この積層セラミックコンデンサ11bでは、複数の第2の凹溝25は、図5に示したものと同様、第2の領域29から第1の領域28に部分的に至るようにして形成されているが、図5に示したものとは異なり、互いに独立した状態で形成されている。
この実施形態の場合も、P>Pを満足することにより、円滑なブレイクが可能となり、構造欠陥を抑えることができる。
図10は、この発明の第4の実施形態を説明するための図5に対応する図である。図10において、図5に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図10に示す積層セラミックコンデンサ11cでは、第2の凹溝25は、複数の凹溝が互いに重なり合って連なったものではなく、1つの独立した凹溝であり、第1の凹溝24の第1の稜部27に沿った長さをD、第2の凹溝25の第1の稜部27に沿った長さをD、としたとき、D<Dを満足する。
このような条件を満足する積層セラミックコンデンサ11cを得るための集合部品にあっては、ブレイク誘導穴として、外部端子電極19および20間のギャップ21部分に相当する第2の領域29に対応する領域には至らないようにして、第1の領域28に対応する領域に形成された複数の第1のブレイク誘導穴と、第2の領域29に対応する領域に形成された第2のブレイク誘導穴とが形成されるが、第2のブレイク誘導穴のブレイクラインに沿った長さ(Dに相当)を、第1のブレイク誘導穴のブレイクラインに沿った長さ(Dに相当)よりも長くすることが行なわれる。
したがって、この実施形態によっても、円滑なブレイクが可能となり、構造欠陥を抑えることができる。
なお、この実施形態においても、第1の実施形態の場合と同様、第1の凹溝24の長さDは、80〜120μmであること、第2の凹溝25の長さDは、160〜240μmであること、第1の凹溝24のピッチPは、150〜250μmであること、隣り合う第1の凹溝24と第2の凹溝25との間のピッチPは、150〜250μmであること、第2の領域29の長さに相当するギャップ21の寸法Gは、140〜160μmであること、D<Gであること、およびD≧Gであることが好ましい。
図11は、この発明の第5の実施形態を説明するための図2に対応する図である。図11において、図2に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図11に示した積層セラミックコンデンサ11dでは、第1および第2の凹溝24および25が、第1の主面12にまでのみ達するように形成され、第2の主面13にまで達しないように形成されていることを特徴としている。
このような構成を有する積層セラミックコンデンサ11dを得るための集合部品にあっては、第1および第2のブレイク誘導穴が第2の主面にまで達しないように形成される。たとえば、貫通したブレイク誘導穴を多数形成した場合、ブレイクは容易になる反面、製造過程のハンドリング時に、集合部品が意図せずに割れてしまうといった問題がある。これに対して、ブレイク誘導穴を半貫通状態で形成することにより、ハンドリング時において、集合部品が不所望に割れてしまうことを抑制することができる。
また、図11に示すように、第1および第2の凹溝24および25は、断面がテーパを有する形状であってもよい。たとえば、レーザー光により第1および第2の凹溝24および25となるべきブレイク誘導穴を形成した場合、レーザー光のエネルギーの減衰により、入射位置から遠ざかるに連れて、レーザー光の力が弱くなる。その結果、ブレイク誘導穴がテーパ形状を有するものとなる。なお、半貫通のブレイク誘導穴の場合に限らず、図2に示したような全貫通の凹溝24および25となるべきブレイク誘導穴の場合でも、テーパ形状にすることができる。
図12は、この発明の第6の実施形態を説明するための図3に対応する図である。図12において、図3に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図12に示した積層セラミックコンデンサ11eでは、第1および第2の外部端子電極19および20が第1の主面12上にのみ形成されている。このようなタイプの積層セラミックコンデンサ11eであっても、この発明は有効に機能し得る。
図13および図14は、この発明の第7の実施形態を説明するためのもので、図13は、図3と同様、LT断面図であり、図14は、LW断面図である。また、図14において、(a)と(b)とは互いに異なる断面を示している。図13および図14において、図3等に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図13および図14に示した積層セラミックコンデンサ11fでは、誘電体層30ならびに第1および第2の内部電極31および32が、第1の主面12に対して、すなわち実装面に対して、平行方向に延びていて、第1の外部端子電極19は第1のビア導体51を介して第1の内部電極31と電気的に接続され、第2の外部端子電極20は第2のビア導体52を介して第2の内部電極32と電気的に接続されている。
このようなタイプの積層セラミックコンデンサ11fであっても、この発明は有効に機能し得る。
以上、この発明を積層セラミックコンデンサに関連して説明したが、この発明は、積層セラミックコンデンサ以外のセラミック電子部品にも適用することができる。
図15は、この発明の第8の実施形態を説明するための図1に対応する図である。図15において、図1に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図15に示されるセラミック電子部品55は、積層セラミックコンデンサを構成するものとは限らない。このセラミック電子部品55は、前述のコンデンサ本体18に対応するセラミック素体56を備えるが、セラミック素体56の第1の主面57上に形成される外部導体58は、第1および第2の導体部59および60とこれら第1および第2の導体部59および60を互いに連結する連結部61とを有している。連結部61は比較的細幅とされ、その結果、第1の主面57における第1の側面62側および第1の側面62に対向する第2の側面63側に、それぞれ、第1および第2の切欠き64および65が形成される。
この実施形態においても、第1の主面57における第1の側面62に接する第1の稜部66には、外部導体58の端縁が位置している少なくとも2つの第1の領域28と、隣り合う2つの第1の領域28間に位置し、かつ外部導体58の端縁が位置していない少なくとも1つの第2の領域29とが形成される。そして、第1の領域28には、第1の凹溝24が形成され、第2の領域29には、第2の凹溝25が形成される。
以下に、この発明による効果を確認するために実施した実験例について説明する。
前述した製造プロセスに基づいて、実施例および比較例に係る試料としての積層セラミックコンデンサを作製した。試料となる積層セラミックコンデンサの設計は、実施例および比較例ともに、以下の表1のとおりである。
Figure 0004957737
上記のような積層セラミックコンデンサを得るため、実施例および比較例の各々に係る集合部品を作製した。これら集合部品を得るための焼成にあたっては、トップ温度を1200℃としながら、焼成炉において25時間維持し、焼成雰囲気を還元性雰囲気とする焼成条件を適用した。各集合部品は、36個の積層セラミックコンデンサを取り出すことができるものとした。
上記の集合部品をブレイクして取り出される積層セラミックコンデンサに形成される凹溝等の各部の寸法については、実施例では図5に図示した各部の寸法表示で表し、比較例では図16に図示した各部の寸法表示で表すと、以下の表2に示すとおりとなるようにした。
Figure 0004957737
得られた実施例および比較例の各々に係る積層セラミックコンデンサの外観を顕微鏡で検査した。その結果、実施例では、得られた積層セラミックコンデンサのうち、ブレイク不良が発生したものはなかった。一方、比較例では、得られた積層セラミックコンデンサ36個中、3個においてブレイク不良が確認された。
11,11a,11b,11c,11d,11e,11f 積層セラミックコンデンサ
12,42,57 第1の主面
13 第2の主面
14,62 第1の側面
15,63 第2の側面
18 コンデンサ本体
19,20 外部端子電極
21 ギャップ
24 第1の凹溝
25 第2の凹溝
27,66 第1の稜部
28,46 第1の領域
29,47 第2の領域
30 誘電体層
31 第1の内部電極
32 第2の内部電極
37 第2の稜部
41 集合部品
43 外部端子電極用導電性ペースト膜
48 第1のブレイク誘導穴
49 第2のブレイク誘導穴
51,52 ビア導体
55 セラミック電子部品
56 セラミック素体
58 外部導体

Claims (18)

  1. 互いに対向する第1および第2の主面ならびに前記第1および第2の主面間を結ぶ第1ないし第4の側面を有する、セラミック素体と、
    前記セラミック素体の少なくとも前記第1の主面上に形成された外部導体と
    を有し、
    少なくとも前記第1の側面には、前記第1および第2の主面間を結ぶ方向に延び、かつ少なくとも前記第1の主面にまで達するように形成された複数の凹溝が形成され、
    前記第1の主面における前記第1の側面に接する第1の稜部には、
    前記外部導体の端縁が位置している少なくとも2つの第1の領域と、
    隣り合う2つの前記第1の領域間に位置し、かつ前記外部導体の端縁が位置していない少なくとも1つの第2の領域と
    が形成され、
    前記複数の凹溝は、
    前記第2の領域には至らないようにして、前記第1の領域において所定のピッチで形成された複数の第1の凹溝と、
    前記第2の領域のみに、あるいは、前記第2の領域から前記第1の領域に部分的に至るようにして、所定のピッチで形成された複数の第2の凹溝と
    を含み、
    前記第1の凹溝同士のピッチをP、前記第2の凹溝同士のピッチをPとしたとき、
    >P
    を満足することを特徴とする、セラミック電子部品。
  2. 隣り合う前記第2の凹溝は互いに重なり合っている、請求項1に記載のセラミック電子部品。
  3. 隣り合う前記第2の凹溝は互いに独立している、請求項1に記載のセラミック電子部品。
  4. 互いに対向する第1および第2の主面ならびに前記第1および第2の主面間を結ぶ第1ないし第4の側面を有する、セラミック素体と、
    前記セラミック素体の少なくとも前記第1の主面上に形成された外部導体と
    を有し、
    少なくとも前記第1の側面には、前記第1および第2の主面間を結ぶ方向に延び、かつ少なくとも前記第1の主面にまで達するように形成された複数の凹溝が形成され、
    前記第1の主面における前記第1の側面に接する第1の稜部には、
    前記外部導体の端縁が位置している少なくとも2つの第1の領域と、
    隣り合う2つの前記第1の領域間に位置し、かつ前記外部導体の端縁が位置していない少なくとも1つの第2の領域と
    が形成され、
    前記複数の凹溝は、
    前記第2の領域には至らないようにして、前記第1の領域に形成された複数の第1の凹溝と、
    前記第2の領域に形成された少なくとも1つの第2の凹溝と
    を含み、
    前記第1の凹溝の前記第1の稜部に沿った長さをD、前記第2の凹溝の前記第1の稜部に沿った長さをDとしたとき、
    <D
    を満足することを特徴とする、セラミック電子部品。
  5. 前記外部導体は、前記第1の領域に前記端縁を位置させている第1の外部導体と、前記第2の領域に前記端縁を位置させている第2の外部導体とを含み、前記第1の外部導体と前記第2の外部導体とは、前記第1の主面上において互いに独立して形成されている、請求項1ないし4のいずれかに記載のセラミック電子部品。
  6. 当該セラミック電子部品は、積層された複数の誘電体層と、前記誘電体層を介して互いに対向するように設けられた第1および第2の内部電極とを備える、積層セラミックコンデンサを構成するものであり、前記第1の外部導体は前記第1の内部電極と電気的に接続され、前記第2の外部導体は前記第2の内部電極と電気的に接続されている、請求項5に記載のセラミック電子部品。
  7. 前記誘電体層ならびに前記第1および第2の内部電極は、前記第1の主面に対して垂直方向に延びている、請求項6に記載のセラミック電子部品。
  8. 前記誘電体層ならびに前記第1および第2の内部電極は、前記第1の主面に対して平行方向に延びていて、前記第1の外部導体は第1のビア導体を介して前記第1の内部電極と電気的に接続され、前記第2の外部導体は第2のビア導体を介して前記第2の内部電極と電気的に接続されている、請求項6に記載のセラミック電子部品。
  9. 前記凹溝は、前記第1および第2の主面の双方にまで達するように形成されている、請求項1ないし8のいずれかに記載のセラミック電子部品。
  10. 前記凹溝は、前記第1の主面にまでのみ達するように形成されている、請求項1ないし8のいずれかに記載のセラミック電子部品。
  11. 隣り合う前記第1の凹溝と前記第2の凹溝との間のピッチは、前記第1の凹溝同士のピッチ以下である、請求項1ないし10のいずれかに記載のセラミック電子部品。
  12. 前記外部導体は、前記第2の主面上にも形成されている、請求項1ないし11のいずれかに記載のセラミック電子部品。
  13. 前記第1の主面における前記第1の側面に対向する前記第2の側面に接する第2の稜部についても、前記第1の稜部と同様の構成を有する、請求項1ないし12のいずれかに記載のセラミック電子部品。
  14. 前記外部導体は、その少なくとも表面がCuから構成される、請求項1ないし13のいずれかに記載のセラミック電子部品。
  15. 互いに対向する第1および第2の主面を有し、外部導体が少なくとも前記第1の主面上に形成されるとともに、複数のブレイク誘導穴が前記第1および第2の主面間を結ぶ方向に延びるように形成され、各前記ブレイク誘導穴は、少なくとも前記第1の主面上にその開口端を位置させており、複数の前記ブレイク誘導穴は、所定のブレイクラインに沿って分布するように配列されている、集合部品を準備する工程と、
    前記ブレイクラインに沿って、前記集合部品を分割することにより、複数のセラミック電子部品を取り出す工程と
    を備える、セラミック電子部品の製造方法であって、
    前記集合部品は、これを前記第1の主面側から見たとき、前記ブレイクライン上において、前記外部導体と交差する第1の領域と、前記外部導体と交差しない第2の領域とを有し、
    前記複数のブレイク誘導穴は、
    前記第2の領域に至らないようにして、前記第1の領域に形成される複数の第1のブレイク誘導穴と、
    前記第2の領域のみに、あるいは、前記第2の領域から前記第1の領域に部分的に至るようにして、所定のピッチで形成された複数の第2のブレイク誘導穴と
    を含み、
    前記第1のブレイク誘導穴同士のピッチは、前記第2のブレイク誘導穴同士のピッチよりも広くされることを特徴とする、セラミック電子部品の製造方法。
  16. 互いに対向する第1および第2の主面を有し、外部導体が少なくとも前記第1の主面上に形成されるとともに、複数のブレイク誘導穴が前記第1および第2の主面間を結ぶ方向に延びるように形成され、各前記ブレイク誘導穴は、少なくとも前記第1の主面上にその開口端を位置させており、複数の前記ブレイク誘導穴は、所定のブレイクラインに沿って分布するように配列されている、集合部品を準備する工程と、
    前記ブレイクラインに沿って、前記集合部品を分割することにより、複数のセラミック電子部品を取り出す工程と
    を備える、セラミック電子部品の製造方法であって、
    前記集合部品は、これを前記第1の主面側から見たとき、前記ブレイクライン上において、前記外部導体と交差する第1の領域と、前記外部導体と交差しない第2の領域とを有し、
    前記複数のブレイク誘導穴は、
    前記第2の領域には至らないようにして、前記第1の領域に形成された複数の第1のブレイク誘導穴と、
    前記第2の領域に形成された少なくとも1つの第2のブレイク誘導穴と
    を含み、
    前記第2のブレイク誘導穴の前記ブレイクラインに沿った長さは、前記第1のブレイク誘導穴の前記ブレイクラインに沿った長さよりも長くされることを特徴とする、セラミック電子部品の製造方法。
  17. 所定のブレイクラインに沿って分割することにより、複数のセラミック電子部品を取り出すことができる集合部品であって、
    互いに対向する第1および第2の主面を有し、外部導体が少なくとも前記第1の主面上に形成されるとともに、複数のブレイク誘導穴が前記第1および第2の主面間を結ぶ方向に延びるように形成され、各前記ブレイク誘導穴は、少なくとも前記第1の主面上にその開口端を位置させており、複数の前記ブレイク誘導穴は、前記ブレイクラインに沿って分布するように配列されていて、
    当該集合部品は、これを前記第1の主面側から見たとき、前記ブレイクライン上において、前記外部導体と交差する第1の領域と、前記外部導体と交差しない第2の領域とを有し、
    前記複数のブレイク誘導穴は、
    前記第2の領域に至らないようにして、前記第1の領域に形成される複数の第1のブレイク誘導穴と、
    前記第2の領域のみに、あるいは、前記第2の領域から前記第1の領域に部分的に至るようにして、所定のピッチで形成された複数の第2のブレイク誘導穴と
    を含み、
    前記第1のブレイク誘導穴同士のピッチは、前記第2のブレイク誘導穴同士のピッチよりも広くされていることを特徴とする、集合部品。
  18. 所定のブレイクラインに沿って分割することにより、複数のセラミック電子部品を取り出すことができる集合部品であって、
    互いに対向する第1および第2の主面を有し、外部導体が少なくとも前記第1の主面上に形成されるとともに、複数のブレイク誘導穴が前記第1および第2の主面間を結ぶ方向に延びるように形成され、各前記ブレイク誘導穴は、少なくとも前記第1の主面上にその開口端を位置させており、複数の前記ブレイク誘導穴は、前記ブレイクラインに沿って分布するように配列されていて、
    当該集合部品は、これを前記第1の主面側から見たとき、前記ブレイクライン上において、前記外部導体と交差する第1の領域と、前記外部導体と交差しない第2の領域とを有し、
    前記複数のブレイク誘導穴は、
    前記第2の領域には至らないようにして、前記第1の領域に形成された複数の第1のブレイク誘導穴と、
    前記第2の領域に形成された少なくとも1つの第2のブレイク誘導穴と
    を含み、
    前記第2のブレイク誘導穴の前記ブレイクラインに沿った長さは、前記第1のブレイク誘導穴の前記ブレイクラインに沿った長さよりも長くされていることを特徴とする、集合部品。
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