JP6780394B2 - 電子部品 - Google Patents

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Description

本発明は、たとえば金属端子からなる外部端子が接続してある電子部品に関する。
セラミックコンデンサ等の電子部品としては、単体で直接に基板等に面実装する通常のチップ部品の他に、チップ部品に金属端子などの外部端子が取り付けられたものが提案されている。外部端子が取り付けられている電子部品は、実装後において、チップ部品が基板から受ける変形応力を緩和したり、チップ部品を衝撃等から保護する効果を有することが報告されており、耐久性および信頼性等が要求される分野において使用されている。
また、外部端子を用いて、複数のチップ部品をまとめて基板に実装することを可能とする技術も提案されている。複数のチップ部品を外部端子に取り付けて1つの電子部品とすることにより、効率的な実装工程を実現する。
特開平11−251176号公報
しかしながら、従来の外部端子を用いた電子部品では、外部端子とチップ部品の接合状態にばらつきが生じる問題があり、製造工程の歩留まりを悪化させる場合があった。特に、複数のチップ部品を外部端子に取り付けた電子部品では、外部端子とチップ部品との接続箇所が多くなるため、各チップ部品と外部端子との接合状態によって、機械的強度や電気的特性のばらつきが大きくなる傾向がある。
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、複数のチップ部品を外部端子に取り付ける電子部品でありながら、複数のチップ部品と外部端子とが精度良く接合された電子部品を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係る電子部品は、
端面に第1端子電極が形成されており略直方体の第1チップ部品と、
端面に第2端子電極が形成されており前記第1チップ部品の上に重ねて配置される略直方体の第2チップ部品と、
前記第1端子電極および前記第2端子電極に電気的に接続される外部端子と、を有する電子部品であって、
前記外部端子が、
前記第1端子電極及び前記第2端子電極に接続される電極接続部と、
前記電極接続部から下方に突出する連結部と、
前記連結部の下端に接続しており、前記連結部とは略垂直な方向に延びる実装接続部と、を有しており、
前記電極接続部は、前記連結部に接続しており前記第1端子電極に対向する第1部分と、前記第1部分から上方に延びており前記第1端子電極及び前記第2端子電極に対向する第2部分とを有しており、
前記第2部分は、前記第1チップ部品及び前記第1チップ部品の端面及び下側面に対して平行な方向である幅方向の長さが、前記第1部分より短く、
前記第2部分の幅方向の長さ(W2)は、前記第1チップ部品及び前記第2チップ部品の前記幅方向の長さより短いことを特徴とする。
本発明に係る電子部品では、電極接続部の第2部分が、第1端子電極と第2端子電極との間に跨って配置されており、第2部分の幅方向の長さは、第1チップ部品及び第2チップ部品の幅方向の長さより短い。したがって、本発明に係る電子部品では、第1端子電極と第2端子電極との境界位置付近で、第2部分とこれらの第1端子電極及び第2端子電極とを接続することにより、外部端子と、複数のチップ部品とを確実かつ精度よく接続することが可能である。
また、第2部分と第1及び第2端子電極との間で、ハンダ等の接合部材のブリッジが形成されやすく、接合部分が良好な機械的強度を奏することができる。さらに、このような電子部品は、チップ部品と外部端子電極とを組み立てた後に接合部材を塗布することが可能であるため、製造が容易であり、また、接合部分の状態を、外部から容易に視認することが可能であるため、接合状態に起因する不良品の検出等も容易である。また、第2部分の幅方向の長さは、第1部分の幅方向の長さより短いため、ハンダ等の接合部材が、溶融時等において下方に流動して過度に広がる問題を、幅の広い第1部分が受け止めることにより、適切に防止できる。したがって、このような電子部品は、接合部分の機械的強度を適切に確保することができる。
また、たとえば、前記第1部分の幅方向の長さ(W1)は、前記第1チップ部品の前記幅方向の長さより長くてもよい。
第1部分の幅方向の長さが、第1チップ部品の幅方向の長さより長いことにより、電子部品の搬送時等において、第1チップ部品に直接外部からの衝撃が加えられる問題を防止できる。
また、たとえば、前記第2部分の上端部は、前記第2端子電極の上端部より低い位置にあってもよい。
このような構成により、第2部分および外部端子全体の大きさを小さくすることができるため、電子部品のコストを抑制できる。また、第2部分と第2端子電極との接触面積を抑制することにより、第2チップ部品から外部端子への振動の伝達を防止し、いわゆる音鳴きを防止することができる。
また、たとえば、前記第1部分の幅方向の長さ(W1)と前記第1チップ部品の幅方向の長さ(W3)との比であるW1/W3は、0.85〜1.15であってもよい。
W1/W3の値を所定値以上とすることにより、電極接続部と第1端子電極および第2端子電極との接合強度を確保することができ、また、W1/W3の値を所定値以下とすることにより、音鳴きの防止を図ることができる。
また、例えば、前記第1部分の上端部から前記第1端子電極の上端部までの上下方向の長さ(T5)と、前記第1チップ部品の上下方向の長さ(T3)との比であるT5/T3は、0.10〜0.60であってもよい。
T5/T3を所定値以上とすることにより、第1端子電極が電極接続部から露出している面積を確保し、第1端子電極と電極接続部との接合強度を高めることができる。また、T5/T3を所定値以下とすることにより、第1端子電極及び第2端子電極と電極接続部とを接合する接合部材が、溶融時等において過度に広がることを防止することにより、接合部材による接合強度のバラツキを抑制することができる。
また、例えば、前記連結部において前記第1チップ部品側を向く連結部内側面には、前記連結部における前記連結部内側面とは反対側を向く連結部外側面よりハンダの濡れ性が悪いハンダ付着防止領域が形成されていてもよい。
連結部内側面にハンダ付着防止領域を形成することにより、電子部品を基板等に実装した際において、実装に使用したハンダが連結部に沿って這い上がり、第1チップ部品と実装面とを繋いでしまう問題を防止し、音鳴きを抑制することができる。
また、例えば、前記電極接続部の下端に接続しており、前記電極接続部とは略垂直かつ前記第1チップ部品側へ延びており、前記第1チップ部品を下方から支持する支持部を有してもよい。
支持部が、第1チップ部品を支えることにより、製造時等において、第1チップ部品と外部端子との位置決めが容易となり、また、接合工程等において、第1チップ部品が連結部に対向する位置またはさらに下方までずれ落ちる問題を防止できる。また、第1チップ部品の下方の隙間を、確実に確保することができる。
また、例えば、前記支持部の先端から前記電極接続部までの長さは、前記第1チップ部品の角部に形成されたR形状の曲率半径の長さより長くてもよい。
第1チップ部品のR形状は、製造によってばらつきが生じやすく、また、R形状の部分に支持部が接触した場合は、第1チップ部品と外部端子との位置関係がずれやすい問題が生じるが、支持部を長くすることにより、支持部が第1チップ部品における下側面の平面部分を安定して支持することができる。
また、例えば、前記第2部分の前記幅方向の長さは、前記第2部分の高さ方向の位置によって変化し、前記第2部分の上端部及び下端部より、高さ方向の中央部で短くなっていてもよい。
第2部分の形状をこのような形状とすることにより、第2部分の側方の辺の長さが長くなるため、電極接続部と第1及び第2チップ部品との接合強度が向上する。また、ハンダ等の接合材料が、第2部分の高さ方向の中央部付近に留まりやすくなるため、接合材料の広がり方のばらつきを防止し、接合部材による接合強度のばらつきを抑制することができる。
図1は本発明の一形態に係る電子部品の斜視図である。 図2は図1に示す電子部品の正面図である。 図3は図1に示す電子部品の平面図である。 図4は図1に示す電子部品の側面図である。 図5は図1に示す外部端子の斜視図である。 図6は本発明の第2実施形態に係る電子部品の側面図である。 図7は本発明の第3実施形態に係る電子部品の側面図である。 図8は本発明の第4実施形態に係る電子部品の側面図である。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る電子部品としてのセラミックコンデンサ10を示す概略斜視図である。セラミックコンデンサ10は、第1チップ部品としての第1チップコンデンサ20と、第2チップ部品としての第2チップコンデンサ80と、第1及び第2チップコンデンサ20、80の両端面にそれぞれ取り付けられた一対の外部端子としての金属端子30と、を有する。
なお、各実施形態の説明では、第1及び第2チップコンデンサ20、80に一対の金属端子30が取り付けられたセラミックコンデンサ10を例に説明を行うが、本発明の電子部品としてはこれに限られず、コンデンサ以外のチップ部品に金属端子30が取り付けられたものであっても良い。
第1チップコンデンサ20と第2チップコンデンサ80とは、略同じ寸法を有しており、いずれも略直方体の外形状を有する。第1チップコンデンサ20と第2チップコンデンサ80とは並列に配置されており、第2チップコンデンサ80は、第1チップコンデンサ20の上に重ねて配置されている。
本実施形態では、略直方体である第1及び第2チップコンデンサ20、80の面のうち、直方体において最も長い辺を含まない2つの対向面を端面24、84とし、2つの端面24、84を接続する4つの面を側面26、86として説明を行う。ただし、他の第1および第2チップコンデンサでは、最も短い辺と最も長い辺を含む2つの対向面が、端面となる場合もある。
第1チップコンデンサ20の両方の端面24には第1端子電極22が形成してあり、第1チップコンデンサ20は、一対の第1端子電極22を有する。第1端子電極22は、第1チップコンデンサ20の端面24全体に形成されている他、端面24を接続する側面26の一部にも広がっている。ただし、2つの第1端子電極22は繋がっておらず、互いに電気的に絶縁されている。
第1チップコンデンサ20の2つの端面24は、ZX平面に平行に配置されており、第1チップコンデンサ20の4つの側面26のうち下方(Z軸負方向)を向く下側面26dと上方(Z軸負方向)を向く上側面26bとはXY平面に平行に配置されている。また、第1チップコンデンサ20の4つの側面26のうち前方(X軸正方向)を向く前側面26aと後方(X軸負方向)を向く後側面とはYZ平面に平行に配置されている。
第2チップコンデンサ80についても、第1チップコンデンサ20と同様に、その両方の端面84には第2端子電極82が形成してあり、第2チップコンデンサ80は一対の第2端子電極82を有する。第2チップコンデンサ80における第2端子電極82の形状及び配置は、第1チップコンデンサ20における第1端子電極22と同様である。また、第2チップコンデンサ80における端面84及び側面86の配置についても、第1チップコンデンサ20と同様である。
第2チップコンデンサ80の一方の端面84は、第1チップコンデンサ20の一方の端面24と略同一の平面に配置されており、第2チップコンデンサ80の他方の端面84は、第1チップコンデンサ20の他方の端面24と略同一の平面に配置されている。第1チップコンデンサ20の上側面26b(図2参照)は、第2チップコンデンサ80の下側面と向き合っており、本実施形態では、第1チップコンデンサの上側面26bと、第2チップコンデンサ80の下側面とは接触している。ただし、第1チップコンデンサ20と第2チップコンデンサ80の配置はこれに限定されず、第1チップコンデンサ20と第2チップコンデンサ80との間には、所定の間隔が形成されていてもよい。
なお、各図面において、X軸、Y軸およびZ軸は、相互に垂直であり、セラミックコンデンサ10を実装する実装面に対して垂直方向をZ軸とし、Y軸は、第1及び第2セラミックコンデンサ20、80の端面24、84に垂直な方向であり、X軸は、前側面26aおよび後側面に垂直な方向である。
第1及び第2チップコンデンサ20、80はコンデンサ素体を有し、コンデンサ素体は、セラミック層としての誘電体層と内部電極層とを有する。コンデンサ素体の内部では、誘電体層と内部電極層とが交互に積層してある。誘電体層の材質は、特に限定されず、たとえばチタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムまたはこれらの混合物などの誘電体材料で構成される。各誘電体層の厚みは、特に限定されないが、数μm〜数百μmのものが一般的である。
内部電極層に含有される導電体材料は特に限定されないが、誘電体層の構成材料が耐還元性を有する場合には、比較的安価な卑金属を用いることができる。卑金属としては、NiまたはNi合金が好ましい。Ni合金としては、Mn、Cr、CoおよびAlから選択される1種以上の元素とNiとの合金が好ましく、合金中のNi含有量は95重量%以上であることが好ましい。なお、NiまたはNi合金中には、P等の各種微量成分が0.1重量%程度以下含まれていてもよい。また、内部電極層は、市販の電極用ペーストを使用して形成してもよい。内部電極層の厚みは用途等に応じて適宜決定すればよい。
第1チップコンデンサ20の両端面24に形成される第1端子電極22、及び第2チップコンデンサ80の両端面84に形成される第2端子電極82の材質も特に限定されず、通常、銅や銅合金、ニッケルやニッケル合金などが用いられるが、銀や銀とパラジウムの合金なども使用することができる。第1及び第2端子電極22、82の厚みも特に限定されないが、通常10〜50μm程度である。なお、第1及び第2端子電極22、82の表面には、Ni、Cu、Sn等から選ばれる少なくとも1種の金属被膜が形成されていても良い。特に、Cu焼付層/Niめっき層/Snめっき層とするのが好ましい。
また、本実施形態では、好ましくは、第1及び第2端子電極22、82は、少なくとも樹脂電極層を有する多層電極膜で構成してある。樹脂電極層が振動を吸収することで、チップコンデンサの音鳴きを有効に抑制することができる。第1及び第2端子電極22、82が樹脂電極層を有する場合、第1及び第2端子電極22、82は、たとえばコンデンサ素体に接触する側から焼付層/樹脂電極層/Niめっき層/Snめっき層からなる複数の層で構成されることが好ましい。
また、第1及び第2端子電極22、82は、図2に示すように、第1及び第2チップコンデンサ20、80の両端面24、84と、端面近くの側面26、86の一部とに形成されている。ただし、第1及び第2端子電極22、82が、第1及び第2チップコンデンサ20、80の側面26、86にどの程度形成されているかは特に限定されず、側面26、86には、第1及び第2端子電極22、82が実質的に形成されていなくてもよい。
仮に第1チップコンデンサ20の側面26に第1端子電極22が形成されている場合であっても、図2に示す金属端子30における支持部38の先端である支持部先端部38aは、第1端子電極22に接触していないことが好ましい。特に、第1チップコンデンサ20の下側面26dに形成される第1端子電極22の面積を小さくすることにより、第1端子電極22と実装接続部34との間でのハンダブリッジが形成される問題を、効果的に抑制することができる。
図1及び図2に示すように、セラミックコンデンサ10が有する2つの金属端子30は、第1及び第2チップコンデンサ20、80のY軸方向の両端面24、84に、1つずつ取り付けられている。一方(Y軸正方向)の金属端子30は、第1チップコンデンサ20の一方の第1端子電極22と、第2チップコンデンサ80の一方の第2端子電極82に電気的に接続されており、他方(Y軸負方向)の金属端子30は、第1チップコンデンサ20の他方の第1端子電極22と、第2チップコンデンサ80の他方の第2端子電極82に電気的に接続されている。
本実施形態に係るセラミックコンデンサ10が有する2つの金属端子30は、第1及び第2チップコンデンサ20、80に対して略対称に取り付けられており、同一の形状を有している。また、第1及び第2チップコンデンサ20、80の外形状も略対称である。ただし、2つの金属端子30は、互いに形状が異なっていても構わない。
金属端子30は、第1端子電極22及び第2端子電極82に接続される電極接続部32と、電極接続部32から下方に突出する連結部36と、連結部36の下端に接続しており、連結部36と略垂直な方向に延びる実装接続部34とを有する。また、金属端子30は、電極接続部32の下端に接続しており、電極接続部とは略垂直かつ第1チップ部品側へ延びており、第1チップコンデンサ20を下方から支持する支持部38を有している。
図5に示すように、金属端子30の電極接続部32及び連結部36とは、第1及び第2チップコンデンサ20、80の端面24、84に平行であるXZ平面に平行な平板状の部分である。ただし、電極接続部32及び連結部36には、貫通孔や凹凸が形成されていてもよい。
図1及び図2に示すように、電極接続部32は、第1及び第2チップコンデンサ20、80の端面24、84に対向している。先述したように、第1及び第2チップコンデンサ20、80の端面24、84には、第1及び第2端子電極22、82が形成されているため、電極接続部32は、第1及び第2端子電極22、82に対向している。
図1及び図4に示すように、電極接続部32は、下方で連結部36に接続しており第1端子電極22に対向する第1部分32aと、第1部分32aから上方に延びており第1端子電極22及び第2端子電極82の両方に対向する第2部分32bとを有している。第1チップコンデンサ20の端面24及び下側面26dに対して平行な方向(図1〜図5におけるX軸方向)を幅方向とした場合、図4に示すように、第2部分32bの幅方向の長さW2は、第1部分32aの幅方向の長さW1より短い。また、図4に示すように、第2部分32bは、第1部分32aの中央部分から上方に突出しているため、電極接続部32は、Y軸方向から見た場合、上下逆向きのT字形状を有している。
なお、第1チップコンデンサ20の端面24はXZ平面に平行であり、下側面26dはXY平面に平行であるため、端面24及び下側面26dに平行な「幅方向」は、X軸方向である。また、図2に示すように、セラミックコンデンサ10を平坦な実装面62に実装した場合、第1部分32a及び第2部分32bにおける「幅方向」は、実装面62(XY平面)に平行であって、電極接続部32の厚み方向(Y軸方向)に垂直な方向(X軸方向)に一致する。
なお、セラミックコンデンサ10の長さ(寸法)の説明では、第1チップコンデンサ20の端面24及び下側面26dに対して平行な方向(X軸方向)を幅方向とし、第1チップコンデンサ20の下側面26dに対して垂直な方向を(Z軸方向)を上下方向とし、第1チップコンデンサ20の端面24に垂直な方向を対向方向(Y軸方向)とする。また、セラミックコンデンサ10における高さとは、実装接続部34の下面(図2に示す実装面62と等しい位置)からの距離を意味し、金属端子30における実装接続部34の下端から所定部分までの上下方向長さに等しい。また、セラミックコンデンサ10の説明では、実装面62へ向かう方向(Z軸負方向)を下方向、実装面62とは反対側へ向かう方向(Z軸正方向)を上方向とする。
図4に示すように、第2部分32bの幅方向の長さW2は、第1チップコンデンサ20の幅方向の長さW3及び第2チップ部品の幅方向の長さW4より短い。そのため、Y軸方向から見た場合、第1チップコンデンサ20の端面24と、第2チップコンデンサ80の端面84が、第2部分32bの両サイドから露出している。なお、本実施形態では、第1チップコンデンサ20の幅方向の長さW3と第2チップ部品の幅方向の長さW4とは同じである。
図1及び図4に示すように、金属端子30の電極接続部32は、第1及び第2チップコンデンサ20、80の第1及び第2端子電極22、82に対して、導電性の接合部材50によって接合されている。電極接続部32と第1及び第2端子電極22、82とを接合する接合部材50としては特に限定されないが、たとえばハンダや導電性接着剤等が挙げられる。
接合部材50は、特に第2部分32bにおける幅方向の端部に相当する側辺32bcに沿って、側辺32bcの周辺に設けられている。図4に示すように、第2部分32bの側辺32bcは、第1端子電極22と第2端子電極82とに跨って配置されているため、側辺32bcに沿って接合部材50を設けることにより、第1チップコンデンサ20と第2チップコンデンサ80の双方に対して、電極接続部32を確実に接合することができる。また、側辺32bcと第1端子電極22と第2端子電極82との間に、接合部材50がブリッジを形成することにより、電極接続部32と第1及び第2チップコンデンサ20、80との接合信頼性を高めることができる。
また、図2及び図4に示すように、第1及び第2チップコンデンサ20、80は、2つの隣接する端面24、84及び側面26が繋がる辺部(稜線部分)にR形状21、81が形成されている。したがって、第1及び第2チップコンデンサ20、80と金属端子30とを配置(位置決め)した後に接合部材50を塗布する製造工程を採用した場合にも、接合部材50は、側辺32bcが横切るR形状21、81に沿って、第1及び第2端子電極22、82と第2部分32bとの隙間に流入し、電極接続部32と第1及び第2チップコンデンサ20、80とを確実に接合することができる。
また、図4に示すように、第1部分32aの幅方向の長さW1は、第2部分32bの幅方向の長さW2より長いため、第1部分32aの上端部である第1部分上端部32aaは、接合部材50が、重力によって過度に下方に広がりすぎる問題を防止できる。すなわち、第1部分上端部32aaは、製造時における加熱工程等において流動性が増した接合部材50が、重量によって下方に流動しようとした場合、これをせき止めることができる。したがって、セラミックコンデンサ10は、接合部材50が設けられる位置及び範囲のばらつきを抑制し、接合状態のばらつきに起因する機械的強度や電気的特性のばらつきを少なくすることができる。
第1部分32aの幅方向の長さW1は、第2部分32bの幅方向の長さW2より長ければ特に限定されないが、たとえば、W2/W1は、0.50〜0.85とすることが好ましい。また、第1部分32aの幅方向の長さW1は、第1及び第2チップコンデンサ20の幅方向の長さW3、W4より長くてもよく、短くてもよい。第1部分32aの幅方向の長さW1を第1及び第2チップコンデンサ20、80の幅方向の長さW3、W4より長くすることにより、第1チップコンデンサ20を外部からの衝撃等から好適に保護できる。また、第1部分32aの幅方向の長さW1を第1及び第2チップコンデンサ20、80の幅方向の長さW3、W4より短くすることにより、セラミックコンデンサ10の小型化に資する。W1/W3は、例えば0.85〜1.15とすることができる。
図4に示すように、第2部分32bの幅方向(X軸方向)の一方側(X軸負方向側)に形成される第1部分上端部32aaの幅方向の長さW5aは、第2部分32bの幅方向(X軸方向)の他方側(X軸正方向側)に形成される第1部分上端部32aaの幅方向の長さW5bと等しいことが好ましい。また、W5a/W1、W5b/W1は、好ましくは0.07〜0.30である。
さらに、第1部分32aの上下方向の長さT1は、特に限定されないが、第1チップコンデンサ20の上下方向の長さT3より短いことが好ましい。また、第2部分32bの上下方向の長さT2は、特に限定されないが、第1チップコンデンサ20の上下方向の長さT3と第2チップコンデンサ80の上下方向の長さT4との和であるT3+T4より短いことが好ましい。また、第2チップ部品と電極接合部との対向面積を確保する観点から、T2/T4は、0.5〜2.4とすることができる。また、T2/T1は、たとえば1.0〜5.0とすることができる。
また、図4に示すように、第1部分32aの上端部である第1部分上端部32aaから、第1端子電極22の上端部である第1端子電極上端部22aまでの上下方向の長さ(T5)と、第1チップコンデンサ20の上下方向の長さ(T3)との比であるT5/T3は、好ましくは0.10〜0.60である。T5/T3を所定の値以上とすることにより、第1端子電極22が電極接続部32から露出している面積を確保し、第1端子電極33と電極接続部43との接合強度を高めることができる。また、T5/T3を所定値以下とすることにより、第1端子電極22及び第2端子電極82と電極接続部32とを接合する接合部材50が、溶融時等において過度に広がることを防止することにより、接合部材50による接合強度のバラツキを抑制することができる。
連結部36は、電極接続部32の下方に接続する部分であり、電極接続部32と同一平面状に位置する。図2に示すように、連結部36は、電極接続部32とは異なり、第1及び第2チップコンデンサ20、80の端面24、84に対向していない。したがって、第1チップコンデンサ20の下側面26dは、連結部36の上下方向の長さの分だけ、実装接続部34に対して上方に離間している。
連結部36において第1チップコンデンサ20側を向く連結部内側面36a(図5参照)には、連結部36における連結部内側面36aとは反対側を向く連結部外側面36b(図4参照)よりハンダの濡れ性が悪いハンダ付着防止領域が形成されている。連結部内側面36aにハンダ付着防止領域を形成することにより、セラミックコンデンサ10を実装する際に使用するハンダが、第1チップコンデンサ20まで達する問題を防止し、音鳴きの発生を防止できる。
図4に示すように、連結部36の幅方向の長さW6は、第1部分32aの幅方向の長さW1より小さいことが好ましく、また、連結部36の幅方向の長さW6は、第2部分32bの幅方向の長さW2より大きいことが好ましい。W2<W6<W1とすることにより、連結部36が振動を伝えることを抑制して音鳴きを防止しつつ、連結部36に第1及び第2チップコンデンサ20、80を支える適切な強度を持たせることができる。音鳴きは、第1及び第2チップ部品の大部分を構成するセラミック層に高周波電圧が印加されて電歪効果により振動し、その振動が金属端子30および/または実装基板に伝わることにより発生すると考えられるからである。
図2に示すように、実装接続部34は、連結部36の下端に接続しており、連結部36の下端から、連結部36とは略垂直な方向に屈曲して、第1チップコンデンサ20の下方に延びている。ただし、実装接続部は、連結部36から、第1チップコンデンサ20とは反対側に屈曲していてもよい。このような変形例に係る実装接続部も、連結部36とは略垂直な方向(XY平面方向)に延びている。実装接続部34は、セラミックコンデンサ10を基板等に実装する際、基板のランドに対向し、ハンダ等の接合部材により基板のランドに接合される。
図2に示すように、支持部38は、電極接続部32の下端に接続しており、電極接続部32の下端から、電極接続部32とは略垂直な方向に屈曲して、第1チップコンデンサ20の下方に延びている。図3及び図4に示すように、1つの金属端子30は、2つの支持部38を有しており、支持部38は、連結部36の幅方向(X軸方向)の両側に配置されている。本実施形態では、図5及び図3に示すように、実装面と垂直方向(Z軸方向)から見て、実装接続部34と支持部38とは重なる部分を有さない。このように、実装接続部34と支持部38とがZ軸方向から見て重ならない構成とすることで、図2に示す実装接続部34と実装基板とを接続するハンダが、支持部38にまで延びることを有効に防止でき、いわゆるハンダブリッジ現象を抑制することができる。
支持部38は、第1チップコンデンサ20を下方から支持できる大きさであれば特に限定されないが、図2に示すように、支持部38の先端である支持部先端部38aから電極接続部32の内側面までの対向方向(Y軸方向)の長さL5は、第1チップコンデンサ20の辺部(特に端面24と下側面26dとを繋ぐ辺部)に形成されるR形状21の曲率半径Rより長い。支持部38をこのような長さとすることにより、支持部38が第1チップコンデンサ20における下側面26dの平面部分を安定して支持することができる。
図2に示すように、第2部分32bにおける上端部である第2部分上端部32baは、第2端子電極82の上端部である第2端子電極上端部82aより低い位置にあってもよい。すなわち、第2部分上端部32baの高さH2は、第2端子電極上端部82aの高さH4より低い。これにより、セラミックコンデンサ10の高さを抑制してセラミックコンデンサ10を小型化するとともに、コストを抑制できる。H2/H4は、たとえば0.54〜0.97とすることができる。
また、第1部分32aにおける上端部である第1部分上端部32aaは、第1端子電極22の上端部である第1端子電極上端部22aより低い位置にある。言い換えると、第1部分上端部32aaの高さH1は、第1端子電極上端部22aの高さH3より低い。H1<H3<H2の関係を満たすことにより、接合部材50による接合強度のバラツキを抑制することができる。
第1及び第2チップコンデンサ20、80のサイズは、目的や用途に応じて適宜決定すればよい。第1及び第2チップコンデンサ20、80は、たとえば、縦(0.6〜5.6mm)×横(0.3〜5.0mm)×厚み(0.1〜5.6mm)程度である。第1チップコンデンサ20と第2チップコンデンサ80とは、同じサイズであってもよく、異なるサイズであってもよい。
セラミックコンデンサ10の製造方法
以下に、セラミックコンデンサ10の製造方法について説明する。セラミックコンデンサ10の製造では、まず、第1及び第2チップコンデンサ20、80を準備する。第1及び第2チップコンデンサ20、80の製造では、まず、焼成後に誘電体層となるグリーンシートをキャリアシート上に形成した後、グリーンシートの一方の表面に、焼成後に内部電極層となる電極パターンを形成する。グリーンシートの上に電極パターンを形成した後、乾燥することにより、電極パターンが形成されたグリーンシートを得る。
グリーンシートの原料となるグリーンシート用塗料は、本実施形態では、誘電体材料の原料と有機ビヒクルとを混練して得られた有機溶剤系ペースト、または水系ペーストで構成される。誘電体材料の原料としては、焼成後にチタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウムとなる各種化合物、たとえば炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、有機金属化合物などから適宜選択される。電極パターンの原料となる内部電極層用塗料を製造する際に用いる導電体材料としては、NiやNi合金、さらにはこれらの混合物を用いることが好ましい。
次に、内部電極パターンが形成されたグリーンシートを、キャリアシートから剥離しつつ所望の積層数まで積層し、また、積層の最初と最後に内部電極パターンが形成されていない外層用グリーンシートを積層することにより、グリーン積層体を得る。さらに、このグリーン積層体を最終加圧し、必要に応じて研磨処理を行い、脱バインダ処理とグリーンチップの焼成とを実施する。脱バインダ処理や焼成の温度条件は特に限定されない。焼成後に、必要に応じてアニール処理、研磨等を施すことによりコンデンサ素体を得る。
その後、コンデンサ素体に第1及び第2端子電極22、82を形成することにより、第1及び第2チップコンデンサ20、80を得る。第1及び第2端子電極22、82は、たとえば端子電極用塗料を焼きつけて下地電極を形成した後、下地電極の表面にめっきによる金属被膜を形成することにより、作製する。なお、端子電極用塗料は、上記した内部電極層用塗料と同様にして調製することができる。
また、樹脂電極層を有する第1及び第2端子電極22、82を形成する場合には、たとえば素体の端面に焼付層から成る下地電極を形成した後、樹脂電極ペースト膜を塗布して樹脂電極層を形成する。その後に、Niめっき層およびSnめっき層を形成すれば良い。
セラミックコンデンサ10の製造では、次に、金属端子30を準備する。金属端子30の製造では、まず、平板状の金属板材を準備する。金属板材の材質は、導電性を有する金属材料であれば特に限定されず、例えば鉄、ニッケル、銅、銀等若しくはこれらを含む合金を用いることができる。金属端子30の厚みは、特に限定されないが、好ましくは0.05〜0.10mmである。
次に、金属板材を機械加工することにより、図5に示す金属端子30を得る。具体的な加工方法は特に限定されないが、たとえばプレス加工が好ましく用いられる。金属端子30の表面には、めっきによる金属被膜を形成してもよい。めっきに用いる材料としては、特に限定されないが、例えばNi、Sn、Cu等が挙げられる。
さらに、2つの金属端子30を互いに対向するように配置し、2つの金属端子30の間に第1及び第2チップコンデンサ20、80をセットした後、金属端子30の電極接続部32に、第1及び第2チップコンデンサ20、80の第1及び第2端子電極22、82を接続する。本実施形態では、金属端子30に対して第1及び第2チップコンデンサ20、80をセットした後、図2に示す金属端子30における第2部分32bの側辺32bcに沿って接合部材50としてのハンダを塗布する(ハンダペーストを用いる場合は、さらにハンダペーストを溶融・固化させる)ことにより、電極接続部32と第1及び第2端子電極22、82とを接続する。
なお、金属端子30は、製造後に他のセラミックコンデンサ10を構成する複数の金属端子30が繋がった状態で、第1及び第2チップコンデンサ20、80に接続されてもよい。この場合、繋がった状態の金属端子30は、第1及び第2チップコンデンサ20、80に接続された後に、個片に切断される。また、第1及び第2チップコンデンサ20、80を金属端子30にセットする前に、第1及び第2チップコンデンサ20、80と金属端子30とを接続する接合部材50が、電極接続部32に塗布されてもよい。
図4に示すように、セラミックコンデンサ10では、電極接続部32の第2部分32bが、第1端子電極22と第2端子電極82との間に跨って配置されており、第2部分32bの幅方向の長さW2は、第1チップコンデンサ20及び第2チップコンデンサ80の幅方向の長さ(W3、W4)より短い。したがって、セラミックコンデンサ10では、第1端子電極22と第2端子電極82との境界位置付近で、第2部分32bとこれらの第1端子電極22及び第2端子電極82とを接続することにより、外部端子である金属端子30と、複数のチップコンデンサ20、80とを確実かつ精度よく接続することが可能である。
また、セラミックコンデンサ10では、金属端子30に対して第1及び第2チップコンデンサ20、80をセットした後に接合部材50を塗布したとしても、接合部材50が第2部分32bと第1及び第2端子電極82との隙間に容易に入りこむことが可能である。したがって、接合部材50により金属端子30と第1及び第2チップコンデンサ20、80とを確実に接続することが可能であり、接合部分が良好な機械的強度を奏することができる。さらに、金属端子30と第1及び第2端子電極22、82との接合部分の状態を、外部から容易に視認することが可能であるため、接合状態の確認や、接合状態に起因する不良品の検出等も容易である。
また、セラミックコンデンサ10では、第2部分32bの幅方向の長さW2は、第1部分32aの幅方向の長さW1より短いため、ハンダ等の接合部材50が、溶融時等において過度に下方に流動する問題を適切に防止できる。これにより、セラミックコンデンサ10は、接合部材50が連結部36や実装接続部34にまで広がる問題を防止し、接合部分の機械的強度を適切に確保するとともに、連結部36等の柔軟性が損なわれることに伴う音鳴きの悪化を防止できる。
(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態に係る電子部品としてのセラミックコンデンサ110の側面図である。セラミックコンデンサ110は、第1及び第2チップコンデンサ20、80に加えて第3チップコンデンサ120を有する点と、金属端子130の第2部分132bの形状が異なる点等を除き、第1実施形態に係るセラミックコンデンサ10と同様である。したがって、セラミックコンデンサ110の説明では、セラミックコンデンサ10との相違点についてのみ説明を行い、共通点については同様の符号を付して説明を省略する。
第3チップコンデンサ120は、第1及び第2チップコンデンサ20、80と同様の形状を有しており、第2チップコンデンサ80の上に重ねて配置されている。第3チップコンデンサ120の両方の端面124には、第3端子電極122が形成されている。図6に示すように、第3チップコンデンサ120の第3端子電極122は、第1及び第2チップコンデンサ20、80の第1及び第2端子電極22、82と同一の平面に配置されている。
セラミックコンデンサ110は、第1〜第3チップコンデンサ20、80、120の両端面にそれぞれ取り付けられた一対の金属端子130を有する。一方の金属端子130は、第1チップコンデンサ20の一方の第1端子電極22、第2チップコンデンサ80の一方の第2端子電極82、及び第3チップコンデンサ120の一方の第3端子電極122に電気的に接続されており、他方(Y軸負方向)の金属端子130は、第1〜第3チップコンデンサ20、80、120の他方の第1〜第3端子電極22、82、122に電気的に接続されている。
金属端子130は、電極接続部132と、連結部36と、実装接続部34と、支持部38とを有しており、連結部36、実装接続部34及び支持部38については、第1実施形態に係る金属端子30と同様である。電極接続部132は、第1部分132aと第2部分132bとを有しており、第1部分132aについては、第1実施形態に係る電極接続部32の第1部分32aと同様である。
図6に示す電極接続部132の第2部分132bは、第1部分132aから上方に延びており第1端子電極22、第2端子電極82及び第3端子電極122の3つの端子電極に対向している。電極接続部132は、図4に示す電極接続部32と同様に、上下逆向きのT字形状を有している。
金属端子130の電極接続部132は、第1〜第3チップコンデンサ20、80、120の第1〜第3端子電極22、82、122に対して、導電性の接合部材150によって接合されている。接合部材150としては、たとえばハンダや導電性接着剤等が挙げられるが、特に限定されない。
接合部材150は、特に第2部分132bにおける幅方向の端部に相当する側辺132bcに沿って、側辺132bcの周辺に設けられている。図6に示すように、第2部分132bの側辺132bcは、第1〜第3端子電極22、82、122に跨って配置されているため、側辺132bcに沿って接合部材150を設けることにより、第1〜第3チップコンデンサ20、80、120からなる全てのチップ部品に対して、電極接続部132を確実に接合することができる。また、側辺132bcと第1端子電極22、第2端子電極82及び第3端子電極122との間に、接合部材150がブリッジを形成することにより、電極接続部132と第1〜第3チップコンデンサ20、80、120との接合信頼性を高めることができる。
また、図6に示すように、接合部材150は、第1及び第2端子電極22、82と第2部分132bとの隙間や、第2及び第3端子電極82、122と第2部分132bとの隙間に流入し、電極接続部132と第1〜第3チップコンデンサ20、80、120とを確実に接合することができる。したがって、セラミックコンデンサ110は、接合部材150が設けられる位置及び範囲のばらつきを抑制し、接合状態のばらつきに起因する機械的強度や電気的特性のばらつきを少なくすることができる。その他、セラミックコンデンサ110は、第1実施形態に係るセラミックコンデンサ10と同様の効果を奏する。
(第3実施形態)
図7は、本発明の第3実施形態に係る電子部品としてのセラミックコンデンサ210の側面図である。セラミックコンデンサ210は、金属端子230の第2部分232bの形状が異なる点等を除き、第2実施形態に係るセラミックコンデンサ110と同様である。したがって、セラミックコンデンサ210の説明では、セラミックコンデンサ110との相違点についてのみ説明を行い、共通点については同様の符号を付して説明を省略する。
セラミックコンデンサ210は、第1〜第3チップコンデンサ20、80、120の両端面にそれぞれ取り付けられた一対の金属端子230を有する。一方の金属端子230は、第1チップコンデンサ20の一方の第1端子電極22、第2チップコンデンサ80の一方の第2端子電極82と、第3チップコンデンサ120の一方の第3端子電極122に電気的に接続されており、他方(Y軸負方向)の金属端子230は、第1〜第3チップコンデンサ20、80、120の他方の第1〜第3端子電極22、82、122に電気的に接続されている。
金属端子230は、電極接続部232と、連結部36と、実装接続部34と、支持部38とを有しており、連結部36、実装接続部34及び支持部38については、第2実施形態に係る金属端子130と同様である。電極接続部232は、第1部分232aと第2部分232bとを有しており、第1部分232aについては、第2実施形態に係る第1部分132aと同様である。
図7に示す電極接続部232は、第1部分232aから上方に延びる2つの第2部分232bを有している。第2部分232bは、第1端子電極22、第2端子電極82及び第3端子電極122の3つの端子電極に対向している。2つの第2部分232bは、第1部分232aの幅方向の両端部にそれぞれ接続している。2つの第2部分232bの間には溝232dが形成されており、第1端子電極22、第2端子電極82及び第3端子電極122の一部が、溝232dから露出している。電極接続部232は、U字形状を有している。
金属端子230の電極接続部232は、第1〜第3チップコンデンサ20、80、120の第1〜第3端子電極22、82、122に対して、導電性の接合部材250によって接合されている。接合部材250としては、たとえばハンダや導電性接着剤等が挙げられるが、特に限定されない。
接合部材250は、特に第2部分232bにおける幅方向の端部のうち中央側の中央側辺232bcに沿って、中央側辺232bcの周辺に設けられている。図7に示すように、第2部分232bの中央側辺232bcは、第1〜第3端子電極22、82、122に跨って配置されているため、中央側辺232bcに沿って接合部材250を設けることにより、第1〜第3チップコンデンサ20、120、132からなる全てのチップ部品に対して、電極接続部232を確実に接合することができる。また、中央側辺232bcと第1端子電極22、第2端子電極82及び第3端子電極122との間に、接合部材250がブリッジを形成することにより、電極接続部232と第1〜第3チップコンデンサ20、80、120との接合信頼性を高めることができる。
また、図7に示すように、接合部材250は、第1及び第2端子電極22、82と第2部分232bとの隙間や、第2及び第3端子電極82、122と第2部分232bとの隙間に流入し、電極接続部232と第1〜第3チップコンデンサ20、80、120とを確実に接合することができる。したがって、セラミックコンデンサ210は、接合部材250が設けられる位置及び範囲のばらつきを抑制し、接合状態のばらつきに起因する機械的強度や電気的特性のばらつきを少なくすることができる。その他、セラミックコンデンサ210は、第2実施形態に係るセラミックコンデンサ110と同様の効果を奏する。
(第4実施形態)
図8は、本発明の第4実施形態に係る電子部品としてのセラミックコンデンサ310の側面図である。セラミックコンデンサ310は、金属端子330の第2部分332bの形状が異なる点等を除き、第1実施形態に係るセラミックコンデンサ10と同様である。したがって、セラミックコンデンサ310の説明では、セラミックコンデンサ10との相違点についてのみ説明を行い、共通点については同様の符号を付して説明を省略する。
セラミックコンデンサ310は、第1及び第2チップコンデンサ20、80の両端面に、それぞれ取り付けられた一対の金属端子330を有する。一方の金属端子330は、第1チップコンデンサ20の一方の第1端子電極22及び第2チップコンデンサ80の一方の第2端子電極82に電気的に接続されており、他方(Y軸負方向)の金属端子330は、第1及び第2チップコンデンサ20、80の他方の第1及び第2端子電極22、82に電気的に接続されている。
金属端子330は、電極接続部332と、連結部36と、実装接続部34と、支持部38とを有しており、連結部36、実装接続部34及び支持部38については、第1実施形態に係る金属端子30と同様である。電極接続部332は、第1部分332aと第2部分332bとを有しており、第1部分332aについては、第1実施形態に係る電極接続部32の第1部分32aと同様である。
図8に示す電極接続部332の第2部分332bは、第1部分332aから上方に延びており第1端子電極22及び第2端子電極82の双方に対向している。第2部分332bにおける幅方向の両端部に相当する側辺332bcは、第1実施形態に係る第2部分32bの側辺32bc(図4参照)とは異なり、高さ方向の中央部が、幅方向の中央部側に凹んだ湾曲形状を有している。
したがって、第2部分332bの幅方向の長さは、第2部分の高さ方向の位置によって変化し、第2部分332bの上端部及び下端部より、高さ方向の中央部で短くなっている。すなわち、第2部分332bの中央部(第1端子電極22の上端部である第1端子電極上端部22aと同じ高さ)における幅方向の長さW22は、第2部分332bの上端部である第2部分上端部332baにおける幅方向の長さW21より長く、また、第2部分332bの下端部における幅方向の長さW23より長い。
金属端子330の電極接続部332は、第1及び第2チップコンデンサ20、80の第1及び第2端子電極22、82に対して、導電性の接合部材350によって接合されている。接合部材350としては、たとえばハンダや導電性接着剤等が挙げられるが、特に限定されない。接合部材350は、第2部分332bにおける側辺332bcに設けられている。図8に示すように、第2部分332bの側辺332bcは、第1及び第2端子電極22、82に跨って配置されているため、側辺332bcに沿って接合部材350を設けることにより、第1及び第2チップコンデンサ20、120の双方に対して、電極接続部332を確実に接合することができる。また、側辺332bcと第1端子電極22及び第2端子電極82との間に、接合部材350がブリッジを形成することにより、電極接続部332と第1及び第2チップコンデンサ20、80との接合信頼性を高めることができる。
さらに、第2部分332bの側辺332bcを湾曲形状とすることにより、第2部分332bの側辺332bcの長さが長くなるため、電極接続部332と第1及び第2端子電極22、82との接合強度が向上する。また、ハンダ等の接合部材350が、第2部分332bの高さ方向の中央部付近に留まりやすくなるため、接合部材250の広がり方のばらつきを防止し、接合部材350による接合強度のばらつきを抑制することができる。その他、セラミックコンデンサ310は、第1実施形態に係るセラミックコンデンサ10と同様の効果を奏する。
(その他の実施形態)
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。たとえば本発明では、金属端子30、130、330の支持部38は、必ずしも形成しなくてもよい。ただし、支持部38を形成することで、金属端子30によるチップコンデンサ20、30、120の保持が確実なものとなり、しかもハンダブリッジが生じ難くなっている。
また、金属端子30、130、330の電極接続部32、132、332が有する第2部分32b、132b、332bの形状は、図示する実施形態に示すように角部が丸みを帯びた四角形状に限定されず、たとえば半円状、U字形状、半楕円状、三角形状、その他の多角形状などであっても良い。
10、110、210…セラミックコンデンサ
20、80、120…チップコンデンサ
21…R形状
22、82、122…端子電極
22a…第1端子電極上端部
24、84、124…端面
26…側面
26a…前側面
26b…上側面
26d…下側面
30、130、230…金属端子
32、132、232…電極接続部
32a…第1部分
32aa…第1部分上端部
32b、132b、232b…第2部分
32ba…第2部分上端部
32bc、132bc…側辺
34…実装接続部
36…連結部
38…支持部
50、150、250…接合部材

Claims (8)

  1. 端面に第1端子電極が形成されており略直方体の第1チップ部品と、
    端面に第2端子電極が形成されており前記第1チップ部品の上に重ねて配置される略直方体の第2チップ部品と、
    前記第1端子電極および前記第2端子電極に電気的に接続される外部端子と、を有する電子部品であって、
    前記外部端子が、
    前記第1端子電極及び前記第2端子電極に接続される電極接続部と、
    前記電極接続部から下方に突出する連結部と、
    前記連結部の下端に接続しており、前記連結部とは略垂直な方向に延びる実装接続部と、を有しており、
    前記電極接続部は、前記連結部に接続しており前記第1端子電極に対向する第1部分と、前記第1部分から上方に延びており前記第1端子電極及び前記第2端子電極に対向する第2部分とを有しており、
    前記第2部分は、前記第1チップ部品及び前記第1チップ部品の端面及び下側面に対して平行な方向である幅方向の長さが、前記第1部分より短く、
    前記第2部分の前記幅方向の長さ(W2)は、前記第1チップ部品及び前記第2チップ部品の前記幅方向の長さ(W3、W4)より短いことを特徴とする電子部品。
  2. 前記第1部分の前記幅方向の長さ(W1)は、前記第1チップ部品及び前記第2チップ部品の前記幅方向の長さ(W3、W4)より長いことを特徴とする請求項1に記載の電子部品。
  3. 前記第2部分の上端部は、前記第2端子電極の上端部より低い位置にあることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子部品。
  4. 前記第1部分の上端部から前記第1端子電極の上端部までの上下方向の長さ(T5)と、前記第1チップ部品の上下方向の長さ(T3)との比であるT5/T3は、0.10〜0.60であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の電子部品。
  5. 前記連結部において前記第1チップ部品側を向く連結部内側面には、前記連結部における前記連結部内側面とは反対側を向く連結部外側面よりハンダの濡れ性が悪いハンダ付着防止領域が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の電子部品。
  6. 前記電極接続部の下端に接続しており、前記電極接続部とは略垂直かつ前記第1チップ部品側へ延びており、前記第1チップ部品を下方から支持する支持部を有することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれかに記載の電子部品。
  7. 前記支持部の先端から前記電極接続部までの長さは、前記第1チップ部品の辺部に形成されたR形状の曲率半径の長さより長いことを特徴とする請求項6に記載の電子部品。
  8. 前記第2部分の前記幅方向の長さ(W2)は、前記第2部分の高さ方向の位置によって変化し、前記第2部分の上端部及び下端部より、高さ方向の中央部で短くなっていることを特徴とする請求項1から請求項7までに記載の電子部品。
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