JP6838346B2 - 積層セラミック電子部品の製造方法およびそれに用いる組立て冶具 - Google Patents
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Description
以下、この発明の第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法により製造された積層セラミック電子部品について、図1および図2に基づいて説明する。図1は、この発明の第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法により製造された積層セラミック電子部品を示す外観斜視図である。図2は、この発明の第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法により製造された積層セラミック電子部品を示す長さ方向に沿った断面図(図1のII−II断面図)である。
図1および図2に示すように、一方の電子部品本体20Aの上側に他方の電子部品本体20Bが積み重ねられる。一方の電子部品本体20Aおよび他方の電子部品本体20Bそれぞれは、略直方体状に形成された積層体30と、積層体30の表面に形成された第1の外部電極60aおよび第2の外部電極60bとを備える。なお、一方の電子部品本体20Aおよび他方の電子部品本体20Bそれぞれは、互いに同じ構造を有する。したがって、同一部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
積層体30は、複数のセラミック層40と、複数の第1の内部電極層50aと、複数の第2の内部電極層50bとが交互に積層されることにより直方体状に形成される。すなわち、積層体30は、積層方向(図1および図2に示すT方向)において相対する第1の主面32aおよび第2の主面32bと、T方向に直交する幅方向(図1および図2に示すW方向)において相対する第1の側面34aおよび第2の側面34bと、T方向およびW方向に直交する長さ方向(図1および図2に示すL方向)において相対する第1の端面36aおよび第2の端面36bとを含む。以下の説明において、T方向に沿った寸法を「T寸法」といい、W方向に沿った寸法を「W寸法」といい、L方向に沿った寸法を「L寸法」という。
第1の外部電極60aは、積層体30の第1の端面36aに形成されることにより第1の内部電極層50aと電気的に接続され、そこから延長されて、第1の主面32a、第2の主面32b、第1の側面34aおよび第2の側面34bそれぞれの一部まで至るように形成される。なお、第1の外部電極60aは、積層体30の第1の端面36aにのみ形成されてもよい。一方、第2の外部電極60bは、積層体30の第2の端面36bに形成されることにより第2の内部電極層50bと電気的に接続され、そこから延長されて、第1の主面32a、第2の主面32b、第1の側面34aおよび第2の側面34bそれぞれの一部まで至るように形成される。なお、第2の外部電極60bは、積層体30の第2の端面36bにのみ形成されてもよい。
第1の下地電極層は、積層体30の第1の端面36aに形成され、そこから延長されて、第1の主面32a、第2の主面32b、第1の側面34aおよび第2の側面34bそれぞれの一部まで至るように形成される。なお、第1の下地電極層は、積層体30の第1の端面36aにのみ形成されてもよい。一方、第2の下地電極層は、積層体30の第2の端面36bに形成され、そこから延長されて、第1の主面32a、第2の主面32b、第1の側面34aおよび第2の側面34bそれぞれの一部まで至るように形成される。なお、第2の下地電極層は、積層体30の第2の端面36bにのみ形成されてもよい。
第1のめっき層は、積層体30の第1の端面36aに形成された第1の下地電極層の表面に形成され、そこから延長されて、第1の主面32a、第2の主面32b、第1の側面34aおよび第2の側面34bそれぞれに形成された第1の下地電極層の表面に形成される。なお、第1のめっき層は、積層体30の第1の端面36aにのみ形成された第1の下地電極層の表面に形成されてもよい。一方、第2のめっき層は、積層体30の第2の端面36bに形成された第2の下地電極層の表面に形成され、そこから延長されて、第1の主面32a、第2の主面32b、第1の側面34aおよび第2の側面34bそれぞれに形成された第2の下地電極層の表面に形成される。なお、第2のめっき層は、積層体30の第2の端面36bにのみ形成された第2の下地電極層の表面に形成されてもよい。
第1の金属端子70aおよび第2の金属端子70bは、一方の電子部品本体20Aおよび他方の電子部品本体20Bを実装基板に実装するために設けられる。第1の金属端子70aは、第1の端面36a側の図1および図2において下側の接合材78により一方の電子部品本体20Aに電気的に接続され、且つ第1の端面36a側の同図において上側の接合材78により他方の電子部品本体20Bに電気的に接続される。同様に、第2の金属端子70bは、第2の端面36b側の図1および図2において下側の接合材78により一方の電子部品本体20Aに電気的に接続され、且つ第2の端面36b側の同図において上側の接合材78により他方の電子部品本体20Bに電気的に接続される。
第1の金属端子70aの接合部72は、一方の電子部品本体20Aの第1の外部電極60aおよび他方の電子部品本体20Bの第1の外部電極60aそれぞれに接合材78を用いて取り付けられる。同様に、第2の金属端子70bの接合部72は、一方の電子部品本体20Aの第2の外部電極60bおよび他方の電子部品本体20Bの第2の外部電極60bそれぞれに接合材78を用いて取り付けられる。接合材78としては、例えば、半田や導電性接着剤などを用いることができる。接合材78として半田を用いる場合、例えば、Sn−Sb系、Sn−Ag−Cu系、Sn−Cu系、Sn−Bi系などのLF半田を用いることが好ましい。Sn−Sb系半田を用いる場合、Sb含有率が5%以上15%以下程度であることが好ましい。また、導電性接着剤を用いる場合、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂にAgなどからなる金属フィラーが添加された接合材を用いることが好ましい。
この発明の第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法の一例について、上記した積層セラミック電子部品10の製造方法を例にして説明する。はじめに、電子部品本体を複数個準備する工程について説明し、その後に電子部品本体に第1の金属端子および第2の金属端子を接合するための工程について説明する。
以降の工程において用いられる、この実施の形態に係る組立て冶具100の構造について、図4〜6に基づいて説明する。図4は、この発明の第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において用いられる組立て冶具を示す外観斜視図である。図5は、この発明の第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において用いられる組立て冶具の部分的な拡大図である。図6は、この発明の第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において、初期状態の組立て冶具を示す側面図である。
ベース板110は、ベース板本体112と、ベース板本体112に突設された複数の本体浮かせ部114とを含む。複数の本体浮かせ部114それぞれは、一方の電子部品本体20Aおよび他方の電子部品本体20Bを第1の端子部82aおよび第2の端子部82bそれぞれの実装部76となる部分から浮いた状態とするために配設される。複数の本体浮かせ部114それぞれは、W方向から見たとき略矩形状の板状の突部がW方向に沿って2つ配設された構造である。2つの突部の間隔は、一方の電子部品本体20Aおよび他方の電子部品本体20BのW寸法よりも小さい。
第1の保持板120は、第1の保持板本体122と、第1の保持板本体122のW方向の端縁に形成された複数の第1の端子ガイド部124と、複数の第1の端子ガイド部124それぞれの間に形成された第1の端子押さえ部126と、複数の第1の端子ガイド部124それぞれの先端部分からT方向に立ち上がるように形成された本体ガイド部130とを含む。
第2の保持板140は、第2の保持板本体142と、第2の保持板本体142のW方向の端縁に形成された複数の第2の端子ガイド部144と、複数の第2の端子ガイド部144それぞれの間に形成された第2の端子押さえ部146とを含む。
上記した組立て冶具100を用いて積層セラミック電子部品10を製造する工程の一例について、図7〜10に基づいて説明する。図7は、この発明の第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において、本体浮かせ部に電子部品本体を2つ重ねて載置した状態を示す側面図である。図8は、この発明の第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において、ベース板に第1の金属板と第2の金属板を載置した状態を示す側面図である。図9は、この発明の第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において、電子部品本体に対して第1の金属端子および第2の金属端子を押し付けた状態を示す側面図である。図10は、この発明の第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において、第1の端子連結部および第2の金属端子を切り離した状態を示す側面図である。
この発明の第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法は、複数の一方の電子部品本体20Aおよび複数の他方の電子部品本体20Bと、複数の第1の端子部82aが第1の端子連結部84aにより一体的に連結された第1の端子フレーム部80aと、複数の第2の端子部82bが第2の端子連結部84bより一体的に連結された第2の端子フレーム部80bとを準備したうえで、組立て冶具100を用いることにより、複数の一方の電子部品本体20Aおよび複数の他方の電子部品本体20Bそれぞれに第1の端子部82aおよび第2の端子部82bを接合する。これにより、複数の一方の電子部品本体20Aおよび複数の他方の電子部品本体20Bそれぞれが第1の端子部82aと第2の端子部82bとによりW方向において挟み込まれながら接合されるため、位置決めした状態を精度良く維持しながら接合を行うことが可能となる。それに伴い、一方の電子部品本体20Aおよび他方の電子部品本体20Bに微妙なサイズ変動があったとしても、高精度な接合を安定して行うことができる。さらに、第1の端子フレーム部80aにおいて複数の第1の端子部82aの上部にのみ第1の端子連結部84aを設け、且つ第2の端子フレーム部80bにおいて複数の第2の端子部82bの上部にのみ第2の端子連結部84bを設けることにより、最後に行われる切り離しの工程において取り除かれる部分を最小限に抑えることができる。これにより、材料にかかるコストを低減することもできる。また、第1の金属端子70aおよび第2の金属端子70bそれぞれの形状についての設計の自由度を向上させることができる。以上の通りであるため、この発明に係る積層セラミック電子部品の製造方法は、生産性を維持しつつ、複数の一方の電子部品本体20Aおよび複数の他方の電子部品本体20Bそれぞれに第1の金属端子70aおよび第2の金属端子70bを高い精度で接合することができるという効果を奏する。
この発明の第2の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法の一例について、上記した積層セラミック電子部品10の製造方法を例にして説明する。なお、この実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法は、組立て冶具の構造を除いて、上記した第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法と同様である。したがって、同一の部分には同じ参照番号を付し、同様となる説明は繰り返さない。
この実施の形態に係る組立て冶具200の構造について、図11および図12に基づいて説明する。図11は、この発明の第2の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において用いられる組立て冶具の部分的な拡大図である。図12は、この発明の第2の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において、初期状態の組立て冶具を示す側面図である。
ベース板210は、ベース板本体212と、ベース板本体212に突設された複数の本体浮かせ部214と、本体浮かせ部214と一体的に形成された複数の本体ガイド部216とを含む。
第1の保持板220は、第1の保持板本体222と、第1の保持板本体222のW方向の端縁に形成された複数の第1の端子ガイド部224と、複数の第1の端子ガイド部224それぞれの間に形成された第1の端子押さえ部226とを含む。すなわち、この実施の形態に係る第1の保持板220は、上記した第1の実施の形態に係る第1の保持板120の本体ガイド部216に相当する構成を有しない。なお、複数の第1の端子ガイド部224および複数の第1の端子押さえ部226の構造は、上記した第1の実施の形態に係る複数の第1の端子ガイド部124および複数の第1の端子押さえ部126の構造と同じであるため、ここでは同様となる説明を繰り返さない。
第2の保持板240は、第2の保持板本体242と、第2の保持板本体242のW方向の端縁に形成された複数の第2の端子ガイド部244と、複数の第2の端子ガイド部244それぞれの間に形成された第2の端子押さえ部246とを含む。複数の第2の端子ガイド部244および複数の第2の端子押さえ部246の構造は、上記した第1の実施の形態に係る複数の第2の端子ガイド部144および複数の第2の端子押さえ部146の構造と同じであるため、ここでは同様となる説明を繰り返さない。
上記した組立て冶具200を用いて積層セラミック電子部品を製造する工程の一例について、図13〜16に記載する。なお、これらの工程は、上記した第1の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法と同様であるため、その説明を繰り返さない。図13は、この発明の第2の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において、本体浮かせ部に電子部品本体を2つ重ねて載置した状態を示す側面図である。図14は、この発明の第2の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において、ベース板に第1の金属板と第2の金属板を載置した状態を示す側面図である。図15は、この発明の第2の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において、電子部品本体に対して第1の金属端子および第2の金属端子を押し付けた状態を示す側面図である。図16は、この発明の第2の実施の形態に係る積層セラミック電子部品の製造方法において、第1の端子連結部および第2の金属端子を切り離した状態を示す側面図である。
この発明の第2の実施の形態に係る本体ガイド部216は、ベース板210からT方向に沿って延びるように形成される。すなわち、この実施の形態では、上記した第1の実施の形態の場合と異なり、本体ガイド部216が第1の端子ガイド部224および第2の端子ガイド部244から独立して設けられる。これにより、一方の電子部品本体20Aおよび他方の電子部品本体20Bを基準としてW方向における第1の端子部82aおよび第2の端子部82bの位置決めを行うことができる。したがって、一方の電子部品本体20Aおよび他方の電子部品本体20Bに対して第1の端子部82aおよび第2の端子部82bの位置がずれてしまうことを低減することができる。その結果、この実施の形態に係る組立て冶具200は、一層高い精度で位置決めを行うことが可能となる。
上記では、第1の金属端子70aの実装部76は、延長部74の実装基板の側の端縁(図2において下側端縁)から第2の端面36b側(図2において左側)へと屈曲してL方向に沿って延在し、同様に、第2の金属端子70bの実装部76は、延長部74の実装基板の側の端縁(図2において下側端縁)から第1の端面36a側(図2において右側)へと屈曲してL方向に沿って延在する場合について説明した。しかしながら、この場合に限定されず、第1の金属端子70aの実装部76は、延長部74の実装基板の側の端縁から第2の端面36bとは反対の方向(図2において右側)へと屈曲するように形成されてもよいし、同様に、第2の金属端子70bの実装部76は、延長部74の実装基板の側の端縁から第1の端面36aとは反対の方向(図2において左側)へと屈曲するように形成されてもよい。
20A 一方の電子部品本体
20B 他方の電子部品本体
30 積層体
32a 第1の主面
32b 第2の主面
34a 第1の側面
34b 第2の側面
36a 第1の端面
36b 第2の端面
40 セラミック層
50a 第1の内部電極層
50b 第2の内部電極層
60a 第1の外部電極
60b 第2の外部電極
70a 第1の金属端子
70b 第2の金属端子
72 接合部
74 延長部
76 実装部
78 接合材
80a 第1の端子フレーム部
80b 第2の端子フレーム部
82a 第1の端子部
82b 第2の端子部
84a 第1の端子連結部
84b 第2の端子連結部
100 第1の実施の形態に係る組立て冶具
110 ベース板
112 ベース板本体
114 本体浮かせ部
120 第1の保持板
122 第1の保持板本体
124 第1の端子ガイド部
126 第1の端子押さえ部
130 本体ガイド部
140 第2の保持板
142 第2の保持板本体
144 第2の端子ガイド部
146 第2の端子押さえ部
200 第2の実施の形態に係る組立て冶具
210 ベース板
212 ベース板本体
214 本体浮かせ部
216 本体ガイド部
220 第1の保持板
222 第1の保持板本体
224 第1の端子ガイド部
226 第1の端子押さえ部
240 第2の保持板
242 第2の保持板本体
244 第2の端子ガイド部
246 第2の端子押さえ部
Claims (5)
- 複数のセラミック層と複数の第1の内部電極層と複数の第2の内部電極層とが交互に積層されることにより直方体状に形成され、積層方向において相対する第1の主面および第2の主面と、前記積層方向に直交する幅方向において相対する第1の側面および第2の側面と、前記積層方向および前記幅方向に直交する長さ方向において相対する第1の端面および第2の端面とを有する積層体と、前記積層体の第1の端面に形成されることにより、
前記第1の内部電極層に電気的に接続される第1の外部電極と、前記積層体の第2の端面に形成されることにより、前記第2の内部電極層に電気的に接続される第2の外部電極とを含む電子部品本体と、
前記第1の外部電極に電気的に接続される第1の金属端子、および前記第2の外部電極に電気的に接続される第2の金属端子とを備え、
前記第1の金属端子は、前記第1の外部電極に接合される接合部と、前記接合部から実装基板の側へと延在する延長部と、前記延長部の前記実装基板の側の端縁から屈曲して前記長さ方向に沿って延在し、前記実装基板に接合される実装部とを含み、前記第2の金属端子は、前記第2の外部電極に接合される接合部と、前記接合部から実装基板の側へと延在する延長部と、前記延長部の前記実装基板の側の端縁から屈曲して前記長さ方向に沿って延在し、前記実装基板に接合される実装部とを含む、積層セラミック電子部品の製造方法であって、
前記電子部品本体を複数個準備する工程と、
それぞれが前記第1の金属端子となる複数の第1の端子部と、前記複数の第1の端子部を前記接合部となる部分の上部において一体的に連結する第1の端子連結部とを含む第1の端子フレーム部、およびそれぞれが前記第2の金属端子となる複数の第2の端子部と、
前記複数の第2の端子部を前記接合部となる部分の上部において一体的に連結する第2の端子連結部とを含む第2の端子フレーム部を準備する工程と、
前記複数の第1の端子部それぞれの接合部となる部分の内面、および前記複数の第2の端子部それぞれの接合部となる部分の内面に接合材を塗布する工程と、
組立て冶具を用いて、前記接合材が塗布された前記複数の第1の端子部の接合部となる部分と、前記接合材が塗布された前記複数の第2の端子部の接合部となる部分との間に前記電子部品本体が位置するように、前記第1の端子フレーム部、前記第2の端子フレーム部および前記複数の電子部品本体を配置する工程と、
前記組立て冶具を用いて、前記複数の電子部品本体の前記第1の外部電極それぞれに、
前記接合材が塗布された前記第1の端子部の接合部となる部分を押さえ付け、且つ前記複数の電子部品本体の前記第2の外部電極それぞれに、前記接合材が塗布された前記第2の端子部の接合部となる部分を押さえ付けた状態で保持し、この状態を維持したままでリフローを行うことにより、前記複数の電子部品本体それぞれに前記第1の端子部および前記第2の端子部を接合する工程と、
前記複数の電子部品本体それぞれに接合された前記第1の端子部から前記第1の端子連結部を切り離し、且つ前記複数の電子部品本体それぞれに接合された前記第2の端子部から前記第2の端子連結部を切り離す工程とを備え、
前記組立て冶具は、
前記電子部品本体を載置することにより、前記第1の端子部の実装部となる部分および前記第2の端子部の実装部となる部分それぞれに、前記電子部品本体を浮いた状態とするための複数の本体浮かせ部を含むベース板と、
前記第1の端子部を前記電子部品本体の幅方向において挟み込むようにガイドするための複数の第1の端子ガイド部と、前記電子部品本体の第1の外部電極に対して前記接合材が塗布された前記第1の端子部の接合部となる部分を押さえ付けるための複数の第1の端子押さえ部とを含む第1の保持板と、
前記第2の端子部を前記電子部品本体の幅方向において挟み込むようにガイドするための複数の第2の端子ガイド部と、前記電子部品本体の第2の外部電極に対して前記接合材が塗布された前記第2の端子部の接合部となる部分を押さえ付けるための複数の第2の端子押さえ部とを含む第2の保持板と、
前記電子部品本体の幅方向において前記第1の端子押さえ部と前記第2の端子押さえ部との間に配設され、前記電子部品本体を幅方向において挟み込むようにガイドするための複数の本体ガイド部とを備える、積層セラミック電子部品の製造方法。 - 前記本体ガイド部は、前記第1の端子ガイド部および前記第2の端子ガイド部の少なくとも1つから前記電子部品本体の積層方向に沿って延びるように形成される、請求項1に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記本体ガイド部は、前記ベース板から前記電子部品本体の積層方向に沿って延びるように形成される、請求項1に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 前記複数の本体浮かせ部それぞれは、一体的に形成されることにより前記複数の電子部品本体の幅方向に沿って延在し、且つ前記複数の本体ガイド部それぞれが前記本体浮かせ部と一体的に形成される、請求項3に記載の積層セラミック電子部品の製造方法。
- 複数のセラミック層と複数の第1の内部電極層と複数の第2の内部電極層とが交互に積層されることにより直方体状に形成され、積層方向において相対する第1の主面および第2の主面と、前記積層方向に直交する幅方向において相対する第1の側面および第2の側面と、前記積層方向および前記幅方向に直交する長さ方向において相対する第1の端面および第2の端面とを有する積層体と、前記積層体の第1の端面に形成されることにより、
前記第1の内部電極層に電気的に接続される第1の外部電極と、前記積層体の第2の端面に形成されることにより、前記第2の内部電極層に電気的に接続される第2の外部電極とを含む電子部品本体と、
前記第1の外部電極に電気的に接続される第1の金属端子、および前記第2の外部電極に電気的に接続される第2の金属端子とを備え、
前記第1の金属端子は、前記第1の外部電極に接合される接合部と、前記接合部から実装基板の側へと延在する延長部と、前記延長部の前記実装基板の側の端縁から屈曲して前記長さ方向に沿って延在し、前記実装基板に接合される実装部とを含み、前記第2の金属端子は、前記第2の外部電極に接合される接合部と、前記接合部から実装基板の側へと延在する延長部と、前記延長部の前記実装基板の側の端縁から屈曲して前記長さ方向に沿って延在し、前記実装基板に接合される実装部とを含む、積層セラミック電子部品を製造するために用いる組立て冶具であって、
前記積層セラミック電子部品の製造方法により、予め準備した前記複数の電子部品本体と、予め準備した第1の端子フレーム部と、予め準備した第2の端子フレーム部とを用い、前記第1の端子フレーム部は、それぞれが前記第1の金属端子となる複数の第1の端子部と、前記複数の第1の端子部を前記接合部となる部分の上部において一体的に連結する第1の端子連結部とを含み、且つ第2の端子フレーム部は、それぞれが前記第2の金属端子となる複数の第2の端子部と、前記複数の第2の端子部を前記接合部となる部分の上部において一体的に連結する第2の端子連結部とを含み、
前記電子部品本体を載置することにより、前記第1の端子部の実装部となる部分および前記第2の端子部の実装部となる部分それぞれに、前記電子部品本体を浮いた状態とするための複数の本体浮かせ部を含むベース板と、
前記第1の端子部を前記電子部品本体の幅方向において挟み込むようにガイドするための複数の第1の端子ガイド部と、前記電子部品本体の第1の外部電極に対して前記第1の端子部の接合部となる部分を押さえ付けるための複数の第1の端子押さえ部とを含む第1の保持板と、
前記第2の端子部を前記電子部品本体の幅方向において挟み込むようにガイドするための複数の第2の端子ガイド部と、前記電子部品本体の第2の外部電極に対して前記第2の端子部の接合部となる部分を押さえ付けるための複数の第2の端子押さえ部とを含む第2の保持板と、
前記電子部品本体の幅方向において前記第1の端子押さえ部と前記第2の端子押さえ部との間に配設され、前記電子部品本体を幅方向において挟み込むようにガイドするための複数の本体ガイド部とを備える、積層セラミック電子部品の製造方法に用いる組立て冶具。
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