JP7095230B2

JP7095230B2 - 電子部品

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Publication number: JP7095230B2
Application number: JP2017091897A
Authority: JP
Inventors: 健一吉田; 満広冨川; 英子若田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2022-07-05
Anticipated expiration: 2037-05-02
Also published as: JP2018006736A

Description

本発明は、電子部品に関する。

電子部品内蔵基板に用いられる受動部品については、信号品質の向上に係る要求がある。この点について、例えば、特許文献１，２では、金属膜、誘電体層及び金属箔により構成された所謂薄膜コンデンサの製造方法が示されている。特許文献１，２に記載のような薄型のコンデンサは、高周波領域における信号品質に影響する等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）を従来のコンデンサと比較して低くすることにおいて有利であることが知られている。

特開２００８－３４４１７号公報特開２００８－３４４１８号公報

しかしながら、電子機器の高機能化に伴って、電子機器に用いられる電子部品においても、高容量化と高周波領域における信号品質の向上との両立という点において、更なる改良が望まれている。また、電子機器の高機能化に伴って、複数のコンデンサ等の電子部品が組み合わせて用いられる場合が増加している。したがって、これらの電子部品の効率的な配置及び接続することが求められている。

本発明は上記を鑑みてなされたものであり、複数の電子部品を効率よく配置し接続することが可能な電子部品の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電子部品は、第１機能層と、当該第１機能層を挟んで設けられた第１電極層及び第２電極層と、を有する第１電子部品と、前記第１電子部品に対して積層され、第２機能部と、当該第２機能部を挟んで設けられた少なくとも一対の電極と、を有する第２電子部品と、を有し、前記第１電子部品の前記第２電極層は、分割された複数の電極層から構成され、前記第２電子部品の一対の電極は、前記第２電極層の前記複数の電極層に含まれる互いに異なる電極層に対してそれぞれ電気的に接続する。

上記の電子部品によれば、第１電子部品の第２電極層に含まれる互いに異なる電極層に対して、第２電子部品の一対の電極のそれぞれが接続されることで、２つの電子部品が組み合わせられた電子部品が形成される。したがって、上記の電子部品によれば、複数の電子部品を効率よく配置し接続することが可能となる。

また、本発明の一形態に係る電子部品は、誘電体層と、当該誘電体層を挟んで設けられた第１電極層及び第２電極層と、を有する第１電子部品と、前記第１電子部品に対して積層され、誘電体と、当該誘電体を挟んで設けられた一対の電極と、を有する第２電子部品と、を有し、前記第１電子部品の前記第２電極層は、分割された複数の電極層から構成され、前記第２電子部品の一対の電極は、前記第２電極層の前記複数の電極層に含まれる互いに異なる電極層に対してそれぞれ電気的に接続し、前記第１電子部品の前記第１電極層は、前記第２電極層に含まれ前記第２電子部品の一対の電極が電気的に接続する電極層に対応して、複数に分割され、前記第１電子部品の静電容量よりも前記第２電子部品の静電容量が大きく、前記第１電子部品の等価直列インダクタンスよりも前記第２電子部品の等価直列インダクタンスが大きい。

上記の電子部品では、第１電子部品に対して、第１電子部品よりも静電容量が大きい第２電子部品を積層して接続することにより、電子部品としての静電容量を第２電子部品の容量で賄うことが可能となることから、高容量化を容易に実現することができる。また、第２電子部品の一対の電極に対して、第２電子部品よりも等価直列インダクタンスの低い第１電子部品の第２電極層を構成する電極層が電気的に接続すると共に、これらの電極層に対応して配置され複数に分割された第１金属層を介して外部の電子部品等と接続可能とされる。第１電子部品は、第２電子部品よりも等価直列インダクタンスが低い。また、第１電子部品及び第２電子部品内を電流が流れた場合の磁界は電流の流れる方向により相殺されるため、等価直列インダクタンスを低減することができる。したがって、上記の電子部品によれば、高容量化と高周波領域における信号品質の向上とを両立することを可能とする。

ここで、前記第１電極層のうち、前記第２電極層に含まれ前記第２電子部品の一対の電極が電気的に接続する電極層に対応する領域の一部が、複数に分割されている態様とすることができる。

上記のように、第２電極層に含まれ、第２電子部品の一対の電極が電気的に接続する電極層に対応する領域の一部が、複数に分割されている構成を有することで、電子部品の等価直列インダクタンスをさらに低くすることができることから、電子部品の高周波領域における信号品質がさらに向上する。

また、前記第１電子部品と前記第２電子部品との間であって電気的に接続されている領域とは異なる領域に、前記第１電子部品及び前記第２電子部品に対して当接する絶縁性材料が設けられる態様とすることができる。

上記のように、第１電子部品と第２電子部品との間に絶縁性材料が設けられる構成とすることで、絶縁性材料が第１電子部品と第２電子部品とを物理的に接続する構成となることから、電子部品の耐久性が向上する。また、絶縁性材料が設けられることで、電子部品における絶縁信頼性も高められる。

また、前記第２電子部品の一対の電極と、前記第２電極層に含まれ前記第２電子部品の一対の電極が電気的に接続する電極層との間に、導電性材料が設けられる態様とすることができる。

上記のように、導電性材料を介して第１電子部品と第２電子部品とが電気的に接続されている構成の場合、導電性材料が第１電子部品と第２電子部品とを物理的に接続する構成となることから、電子部品の耐久性が向上する。

本発明によれば、複数の電子部品を効率よく配置し接続することが可能な電子部品が提供される。

本発明の一形態に係る電子部品を説明する概略断面図である。電子部品の製造方法を説明する図である。電子部品の製造方法を説明する図である。電子部品の製造方法の変形例を説明する図である。変形例に係る電子部品を説明する概略断面図である。変形例に係る電子部品を説明する概略断面図である。変形例に係る電子部品を説明する概略断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品を説明する概略断面図である。図１に示す電子部品１は、通信端末を始めとする電子機器等に用いることができる受動部品の一種であるコンデンサとして機能する。

図１に示すように、電子部品１は、第１電子部品１０と第２電子部品２０とを含む。また、第１電子部品１０及び第２電子部品２０は、図示上下方向に積層されていて、導電性を有する導電性材料３１，３２によりそれぞれ接続されている。

第１電子部品１０は、第１電極層１１及び第２電極層１２より構成される一対の電極層と、一対の電極層間に設けられた第１機能層としての誘電体層１３とを有している薄型のコンデンサである。本実施形態では、第１電子部品１０が、第１電極層１１が金属膜で構成され、誘電体層１３が誘電体膜により構成された所謂ＴＦＣ（Thin Film Capacitor：薄膜コンデンサ）である場合について説明する。第１電子部品１０は、３層の厚みの合計が５μｍ～６５０μｍ程度であり、第１電極層１１の厚みを０．１μｍ～５０μｍ程度とし、誘電体層１３の厚みを０．０５μｍ～１００μｍ程度とし、第２電極層１２の厚みを０．１μｍ～５００μｍ程度とすることができる。

第１電極層１１及び第２電極層１２は、それぞれ複数に分割されている。図１に示す例では、第１電極層１１は、４つの電極層１１１～１１４に分割されている。また、第２電極層１２は、２つの電極層１２１，１２２に分割されている。また、第１電極層１１を構成する電極層１１１，１１１と、第２電極層１２を構成する電極層１２１と、が誘電体層１３を挟んで対向配置されていて、電極層１１１，１１２、電極層１２１及びこれらの電極層の間の誘電体層１３が１つのコンデンサ１０Ａとして機能する。同様に、第１電極層１１を構成する電極層１１３，１１４と、第２電極層１２を構成する電極層１２２と、が誘電体層１３を挟んで対向配置されていて、電極層１１３，１１４、電極層１２２及びこれらの電極層の間の誘電体層１３が１つのコンデンサ１０Ｂとして機能する。このように、２つに分割された電極層１２１，１２２に対応して、第１電極層１１も複数に分割されている。これにより、第１電子部品１０は、一つの誘電体層１３を用いたコンデンサ１０Ａ，１０Ｂが一体的に形成されているともいえる。

第２電極層１２は、第２電子部品２０との電気的接続に用いられる層である。したがって、第２電極層１２をどのように分割するかは、後述の第２電子部品２０の電極の形状等によって適宜変更することができる。

第１電子部品１０における第１電極層１１及び第２電極層１２の材料としては、主成分がニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、これらの金属を含有する合金、又は金属間化合物である材料が好適に用いられる。ただし、第１電極層１１及び第２電極層１２の材料は、導電性材料であれば特に限定されない。本実施形態では、第１電極層１１（電極層１１１～１１４）が銅を主成分とすると共に、第２電極層１２（電極層１２１，１２２）がニッケルを主成分とする場合について説明する。なお、「主成分」であるとは、当該成分の占める割合が５０質量％以上であることをいう。また、第１電極層１１及び第２電極層１２の態様としては、合金や金属間化合物を形成する場合のほか、二種以上からなる積層構造体である場合も含む。例えば、Ｎｉ薄膜上にＣｕ薄膜を設けた二層構造として電極層を形成してもよい。また、第１電極層１１及び／又は第２電極層１２として純Ｎｉを使用する場合、そのＮｉの純度は９９．９９％以上が好ましい。さらに、Ｎｉを含有する合金の場合、Ｎｉ以外の金属として含まれる金属は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）からなる群より選ばれる少なくとも一種とすれば好適である。

また、誘電体層１３は、ペロブスカイト系の誘電体材料から構成される。ここで、本実施形態におけるペロブスカイト系の誘電体材料としては、ＢａＴｉＯ_３（チタン酸バリウム）、（Ｂａ_１－ＸＳｒ_Ｘ）ＴｉＯ_３（チタン酸バリウムストロンチウム）、（Ｂａ_１－ＸＣａ_Ｘ）ＴｉＯ_３、ＰｂＴｉＯ_３、Ｐｂ（Ｚｒ_ＸＴｉ_１－Ｘ）Ｏ_３等のペロブスカイト構造を持った（強）誘電体材料や、Ｐｂ（Ｍｇ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３等に代表される複合ペロブスカイトリラクサー型強誘電体材料等が含まれる。ここで、上記のペロブスカイト構造、ペロブスカイトリラクサー型強誘電体材料において、ＡサイトとＢサイト比は、通常整数比であるが、特性向上のために意図的に整数比からずらしても良い。なお、誘電体層１３の特性制御のため、誘電体層１３に適宜、副成分として添加物質が含有されていてもよい。

上記の第１電子部品１０は３層の厚みの合計が５μｍ～２００μｍ程度であり、第１電極層１１、第２電極層１２の厚みをそれぞれ２μｍ～５０μｍ程度とし、誘電体層１３の厚みを１μｍ～１００μｍ程度とすることができる。

第２電子部品２０は、少なくとも一対の電極と少なくとも一対の電極間に設けられた第２機能部としての誘電体層とを含むコンデンサであり、第１電子部品１０に対して積層するように配置される。第１電子部品１０と第２電子部品２０との積層方向は、第１電子部品１０を構成する第１電極層１１、誘電体層１３、及び第２電極層１２の積層方向と同じとされる。本実施形態では、第２電子部品２０が一対の電極を有する場合について説明するが、電極の数は多くてもよい。

本実施形態では、第２電子部品２０がＭＬＣＣ（Multi-Layer Ceramic Capacitor：積層セラミックコンデンサ）である場合について説明する。第２電子部品２０は、一対の接続電極２１Ａ，２１Ｂと、一対の接続電極２１Ａ，２１Ｂの間に設けられ、複数の板状のセラミックグリーンシートを積層して一体化することによって略直方体形状に構成された素体２５と、を有している。素体２５は、素体２５の長手方向に向かい合って互いに平行をなす一対の端面２５ａ，２５ｂと、一対の端面２５ａ，２５ｂ間を連結するように伸び且つ互いに対向する一対の主面２５ｃ，２５ｄと、一対の主面２５ｃ，２５ｄを連結するように伸び且つ互いに対向する一対の側面（図示せず）と、を有する。一対の主面２５ｃ，２５ｄの延在方向は、第１電子部品１０の第１電極層１１、第２電極層１２、及び誘電体層１３の延在方向と同様である。また、端面２５ａ，２５ｂの延在方向は第１電子部品１０の第１電極層１１、第２電極層１２、及び誘電体層１３の積層方向と同様である。

接続電極２１Ａは、一方の端面２５ａ及び端面２５ａと直交する二つの主面２５ｃ，２５ｄの各縁部の一部を覆うように形成されている。また、接続電極２１Ｂは、他方の端面２５ｂ及び端面２５ｂと直交する二つの主面２５ｃ，２５ｄの各縁部の一部を覆うように形成されている。第２電子部品２０は、例えば、縦が０．２ｍｍ～２．２ｍｍ程度に設定され、横が０．１ｍｍ～１．３ｍｍ程度に設定され、厚みが０．１ｍｍ～１．３ｍｍ程度に設定されている。

素体２５は、複数の長方形板状の誘電体層２２（誘電体：第２機能部）と、複数の内部電極２３Ａ及び内部電極２３Ｂとが積層された積層体として構成されている。内部電極２３Ａと内部電極２３Ｂとは、素体２５内において誘電体層２２の積層方向に沿ってそれぞれ一層ずつ配置されている。内部電極２３Ａと内部電極２３Ｂとは、少なくとも一層の誘電体層２２を挟むように対向配置されている。複数の誘電体層２２は、その境界が視認できない程度に一体化されている。また、内部電極２３Ａ，２３Ｂと誘電体層２２とが交互に複数積層された領域の外側には、当該領域を積層方向に挟み込むように誘電体層２２が設けられる。

内部電極２３Ａ，２３Ｂは、第１電子部品１０における第１電極層１１及び第２電極層１２と同様の導電性の材料から構成される。内部電極２３Ａ，２３Ｂの厚みは、例えば１μｍ～５μｍ程度である。内部電極２３Ａ，２３Ｂは、積層方向から見て互いに重なりあう領域を有するような形状であれば、特に形状は限定されず、例えば矩形状等の形状とすることができる。内部電極２３Ａは接続電極２１Ａと電気的に接続されており、内部電極２３Ｂは接続電極２１Ｂと電気的に接続されている。

誘電体層２２は、第１電子部品１０の誘電体層１３と同様に、ペロブスカイト系の誘電体材料から構成される。誘電体層２２の厚みは、例えば１μｍ～５μｍ程度である。

接続電極２１Ａ，２１Ｂは、断面がコの字状を呈している。接続電極２１Ａ，２１Ｂは、素体２５の外面に銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、又はパラジウム（Ｐｄ）等を主成分とする導電性ペーストを付着させた後に、所定温度（例えば、７００℃程度）にて焼き付け、更に電気メッキを施すことにより形成される。電気メッキには、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）等を用いることができる。

上記の第１電子部品１０と第２電子部品２０とは、導電性材料３１，３２を介して電気的に接続されている。第１電子部品１０と第２電子部品２０とは、第２電子部品２０の素体２５の一方の主面２５ｃと、第１電子部品１０の第２電極層１２とが対向するように積層される。そして、第１電子部品１０の第２電極層１２のうち一方側の電極層１２Ａと、第２電子部品２０の一方側の接続電極２１Ａとが、導電性材料３１を介して接続される。これにより、第２電子部品２０を構成する一対の電極（内部電極２３Ａ及び接続電極２１Ａ、内部電極２３Ｂ及び接続電極２１Ｂ）は、第１電子部品１０における第２電極層１２の互いに異なる電極層１２１，１２２に対してそれぞれ電気的に接続する構成となる。

導電性材料３１は、第１電子部品１０の第２電極層１２を構成する電極層１２Ａの下面（誘電体層１３側とは逆側の面）と、接続電極２１Ａの主面２５ｃ側の外面と、の間を接続するように設けられる。また、第１電子部品１０の第２電極層１２のうち一方側の電極層１２Ｂと、第２電子部品２０の一方側の接続電極２１Ｂとが、導電性材料３２を介して接続される。導電性材料３２は、第１電子部品１０の第２電極層１２を構成する電極層１２Ｂの下面（誘電体層１３側とは逆側の面）と、接続電極２１Ｂの主面２５ｃ側の外面と、の間を接続するように設けられる。

導電性材料３１，３２の材料は、導電性を有している材料であれば特に限定されないが、例えば、主成分がニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、これらの金属を含有する合金、又は金属間化合物である材料が好適に用いられる。また、はんだ合金等を用いることもできる。なお、本実施形態の電子部品１においては、導電性材料３１，３２は、第１電子部品１０と第２電子部品２０とを物理的に接続する機能を併せ持つ。したがって、導電性材料３１，３２は硬度が変化する材料であることが好ましい。はんだ合金は、上記の観点からも導電性材料３１，３２として好適に用いられる。また、硬化後の導電性材料３１，３２が、第２電極層１２及び接続電極２１Ａ，２１Ｂよりも硬度が小さい場合、外部から受ける力等による第２電極層１２及び接続電極２１Ａ，２１Ｂの変形又は破損等を防ぐことができる。

電子部品１において、導電性材料３１，３２の間であって、第１電子部品１０及び第２電子部品２０の間には絶縁性材料４０が設けられる。絶縁性材料４０は、第１電子部品１０の誘電体層１３、第２電極層１２の電極層１２１，１２２、第２電子部品２０の素体２５の主面２５ｃ、接続電極２１Ａ，２１Ｂ、及び導電性材料３１，３２と接するように設けられる。絶縁性材料４０の材料は、絶縁性の材料であれば特に限定されないが、例えば、非導電性樹脂（Non Conductive Paste：ＮＣＰ）等、封止樹脂として用いられる樹脂材料が好適に用いられる。絶縁性材料４０は、第１電子部品１０、第２電子部品２０、及び、導電性材料３１，３２に対して当接した状態で設けられることが好ましい。このような構成とすることで、これらの各部材と絶縁性材料４０とが物理的に接続し一体化した状態となることができる。特に、第１電子部品１０、第２電子部品２０、及び、導電性材料３１，３２により囲われて形成される空間を満たすように絶縁性材料４０が配置されること好ましい。この場合、絶縁性材料４０により各部材を一体化した状態を好適に維持することができる。

上記のように、絶縁性材料４０は、電極層１２１、導電性材料３１及び接続電極２１Ａ側の導電性の領域と、電極層１２２、導電性材料３２及び接続電極２１Ｂ側の導電性の領域と、の絶縁を確保する機能を有するだけではなく、第１電子部品１０と第２電子部品２０とを物理的に接続する機能を併せ持つ。したがって、絶縁性材料４０は、硬度が変化することで、上記の各部品と一体化することが可能な材料であることが好ましく、例えば、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等が好適に用いられる。

上記の電子部品１では、第１電子部品１０の第１電極層１１を構成する電極層１１１～１１４が、外部の電子部品等と接続される端子電極として機能する。また、第１電子部品１０の第２電極層１２を構成する電極層１２１，１２２は、第２電子部品２０の接続電極２１Ａ，２１Ｂと電気的に接続される。

電子部品１の第１電子部品１０と第２電子部品２０とは、静電容量について、第１電子部品１０よりも第２電子部品２０が大きいという関係を満たす。また、ＥＳＬ（Equivalent Series Inductance：等価直列インダクタンス）についても、第１電子部品１０よりも第２電子部品２０が大きいという関係を満たす。この結果、電子部品１全体として、高容量且つ低ＥＳＬを実現することができる。この点については後述する。

次に、電子部品１の製造方法について、図２及び図３を参照しながら説明する。本実施形態では、第１電子部品１０に対応する層を積層した後に第２電子部品２０を取り付ける手順について説明するが、この手順に限定されるものではない。

まず、図２（Ａ）に示すように、第１電子部品１０に対応する層を積層するための基材５０を準備する。基材５０は、第１電子部品１０に対応する層を積層するための支持部材として用いられるものであり、その材料は特に限定されない。次に、図２（Ｂ）に示すように、基材５０上に、第１電極層１１となる金属層、誘電体層１３、第２電極層１２となる金属層をこの順に積層する。その後、図２（Ｃ）に示すように、パターニングにより、第１電子部品１０の第２電極層１２の形状に応じた加工を行う。この結果、図１に示す第１電子部品１０と同様に電極層１２１，１２２が形成される。なお、第１電極層１１を複数の電極層に分割する加工は、誘電体層１３及び第２電極層１２の積層前に行ってもよいし、第２電子部品２０を取り付けた後に行ってもよい。

次に、図３（Ａ）に示すように、第２電極層１２の電極層１２１上に導電性材料３１を設けると共に、電極層１２２上に導電性材料３２を設ける。図３（Ａ）では、導電性材料３１，３２がはんだ合金であり、流動性を有した状態を示している。次に、導電性材料３１，３２が流動性を有している状態で、図３（Ｂ）に示すように、導電性材料３１，３２の上方に第２電子部品２０を積層する。より具体的には、第２電子部品２０の素体２５の一方側の主面２５ｃが第２電極層１２と対向した状態で、接続電極２１Ａが導電性材料３１と当接し、接続電極２１Ｂが導電性材料３２と当接するように、第２電子部品２０を第１電子部品１０となる各層側へ近付ける。この状態で、導電性材料３１，３２が硬化すると、導電性材料３１，３２により第１電子部品１０となる層が積層されている積層体に対して第２電子部品２０を一体化することができる。

なお、第２電子部品２０は公知の方法で製造することができる。第２電子部品２０は、例えば、誘電体層２２と内部電極２３Ａ，２３Ｂとが交互に積層された素体２５を形成した後、接続電極２１，２２Ｂを取り付けることにより形成されるが、その具体的な手順は、特に限定されない。

図３（Ｃ）に示すように、第１電子部品１０に対応する第１電極層１１、誘電体層１３、第２電極層１２に対して、導電性材料３１，３２を介して第２電子部品２０を取り付けた後、主面２５ｃと第２電極層１２及び誘電体層１３との間に絶縁性材料４０を設ける。具体的には、液状の絶縁性材料を主面２５ｃと第２電極層１２及び誘電体層１３との間に含侵させ、これを硬化させる。その後、基材５０を除去すると共に、必要に応じて第１電極層１１のパターニング等を行うことで、図１に示す電子部品１が得られる。

なお、上記では、第２電子部品２０を第１電子部品１０に取り付けた後に絶縁性材料４０を設ける方法について説明したが、絶縁性材料４０は、第１電子部品１０となる層が積層されている積層体と第２電子部品２０とを一体化する前に形成する構成としてもよい。具体的には、図４（Ａ）に示すように、導電性材料３１，３２の間に絶縁性材料４０を設ける。図４（Ａ）では、絶縁性材料４０は流動性を有した状態を示している。なお、図４（Ａ）で示す例では、電極層１２１，１２２とは異なる電極層（金属層）が絶縁性材料４０に覆われているが、第２電極層１２の形状によっては、図１に示すように絶縁性材料４０に覆われる領域には金属層が存在しない状態となる。絶縁性材料に覆われる金属層は、電極として機能しない層であるため、除去されていてもよい。このように、導電性材料３１，３２及び絶縁性材料４０が流動性を有している状態で、図４（Ｂ）に示すように、導電性材料３１，３２及び絶縁性材料４０の上方に第２電子部品２０を積層する。その後、導電性材料３１，３２及び絶縁性材料４０を硬化させることで、第１電子部品１０となる層が積層されている積層体と第２電子部品２０とを一体化する。このようにして、図３（Ｃ）に示す状態と同じ状態を得ることができる。

電子部品１は、上記で説明したような構成を有することで、従来の薄型のコンデンサと比較して、高容量化と高周波領域における信号品質の向上とを両立することを可能としている。

従来の薄型のコンデンサとは、第１電子部品１０のように、誘電体層１３の厚さを小さくした構造を有するものである。この場合、伝送路を短くすることができるため、低ＥＳＬ化を実現することができる。ＥＳＬは、コンデンサの内部電極等に由来するインダクタンス成分である。コンデンサは、高周波領域においてＥＳＬに依存してインピーダンスが増加する。したがって、高周波領域における信号品質の向上には、コンデンサの低ＥＳＬ化が重要である。薄型のコンデンサは、その構造から低ＥＳＬ化に有利であることが知られている。

しかしながら、上記の薄型のコンデンサは、静電容量を大きくすることは困難である。従来の薄型コンデンサを高容量化しようとすると、誘電体層の誘電率の向上、電極の広面積化、又は、誘電体の薄型化が必要であったが、いずれも改良が容易なものではない。

これに対して、電子部品１では、第１電子部品１０に対して、第１電子部品１０よりも静電容量が大きい第２電子部品２０を積層して接続することで、高容量化及び低ＥＳＬ化を両立することを可能としている。具体的には、第２電子部品２０として高容量の電子部品を採用することで、電子部品１としての静電容量を第２電子部品２０の容量で賄うことが可能となることから、高容量化を容易に実現することができる。

なお、第１電子部品１０の静電容量に対して第２電子部品２０の静電容量は数倍程度であることが好ましい。第２電子部品２０の静電容量が第１電子部品１０と比べて大きくなりすぎると、反共振が発生することが考えられる。

また、第２電子部品２０の接続電極２１Ａ，２１Ｂに対して、それぞれ、第１電子部品１０の第２電極層１２を構成する電極層１２１，１２２が導電性材料３１，３２を介して接続し、第２電子部品２０を挟むように、第１電子部品１０により形成されたコンデンサ１０Ａ，１０Ｂが配置され、第１電子部品１０の第１電極層１１の電極層１１１～１１４を介して外部の電子部品等と接続される。第１電子部品１０は、第２電子部品２０と比較してＥＳＬが低い。従来から高容量のコンデンサとして第２電子部品２０のようなＭＬＣＣが知られていたが、上記の構成を有する電子部品１によれば、従来のＭＬＣＣよりも低いＥＳＬを実現可能とする。

なお、第１電子部品１０のＥＳＬに対する第２電子部品２０のＥＳＬは１０倍以上であることが好ましい。このような関係とすると、電子部品１の構成による低ＥＳＬ化の効果が大きく向上する。

また、電子部品１では、第１電子部品１０と第２電子部品２０とが積層された構成であることで、第１電子部品１０と第２電子部品２０との間の電流経路をより短くすることができる。複数のコンデンサを連結する場合、平面上に配置されたコンデンサ同士を導体等で接続する構成が一般的である。しかしながら、この場合は電流経路が長くなり、接続したコンデンサ全体で見た場合、ＥＳＬが高くなる。これに対して、電子部品１では、第１電子部品１０と第２電子部品２０との間の電流経路をより短くする構成とすることで、電子部品１全体としての低ＥＳＬ化がさらに促進される。

このように、本実施形態に係る電子部品１は、従来の薄型コンデンサと比較して、高容量化を実現することができると共に、低ＥＳＬ化が可能となることから高周波領域における信号品質の向上を実現することができる。

また、本実施形態の電子部品１では、外部の電子部品等と接続される端子電極として機能する第１電子部品１０の第１電極層１１を構成する電極層１１１～１１４は、４つに分割されている。第１電子部品１０が２つのコンデンサ１０Ａ，１０Ｂとして機能するためには、第２電極層の電極層１２１，１２２に対向して２つの電極層が設けられていればよい。これに対して、電子部品１では、電極層１１１，１１２が第２電極層の電極層１２１に対向し、電極層１１３，１１４が第２電極層の電極層１２２に対向する構成となっている。このような構成を有することで、電子部品１のさらなる低ＥＳＬ化が可能となり、電子部品１の高周波領域における信号品質がさらに向上する。なお、本実施形態では、電極層が４つ（２×２）に分割されている場合について説明したが、分割数は、適宜変更することができる。

また、本実施形態の電子部品１では、第１電子部品１０と第２電子部品２０との間（及び導電性材料３１，３２の間）に絶縁性材料４０が設けられている。このような構成とすることで、絶縁性材料４０が第１電子部品１０と第２電子部品２０とを物理的に接続する構成となることから、電子部品１の耐久性が向上する。さらに、絶縁性材料４０は、電極層１２１、導電性材料３１及び接続電極２１Ａ側の導電性の領域と、電極層１２２、導電性材料３２及び接続電極２１Ｂ側の導電性の領域と、の絶縁を確保することができるため、絶縁信頼性が向上する。

また、本実施形態の電子部品１では、導電性材料３１，３２により、第１電子部品１０と第２電子部品２０とが接続されている。この場合、導電性材料３１，３２が第１電子部品１０と第２電子部品２０とを物理的に接続する構成となることから、電子部品１としての耐久性が向上する。また、導電性材料３１，３２が、第２電極層１２及び接続電極２１Ａ，２１Ｂよりも硬度が小さい場合、外部から受ける力等による第２電極層１２及び接続電極２１Ａ，２１Ｂの変形又は破損等を防ぐことができる。また、熱等により硬化する導電性材料３１，３２を介して第１電子部品１０と第２電子部品２０とを接続する構成とすると、導電性材料３１，３２の硬化により第１電子部品１０及び第２電子部品２０を好適に支持することができるため、電子部品１の耐久性及び接続信頼性が向上する。

図５及び図６では、本実施形態に係る電子部品１の変形例に係る電子部品を示している。図５に示す電子部品２は、図１に示す電子部品１と比較して、絶縁性材料４０が設けられていない。このように、絶縁性材料４０を備えていない場合であっても、第１電子部品１０の第２電極層１２を構成する電極層１２１，１２２と第２電子部品２０の接続電極２１Ａ，２１Ｂとが導電性材料３１，３２を介して接続されているので、電子部品として一体化される。したがって、電子部品２についても、高容量化を実現することができると共に、低ＥＳＬ化が可能となることから高周波領域における信号品質の向上を実現することができる。

図６に示す電子部品３は、図１に示す電子部品１と比較して、導電性材料３１，３２が設けられていない。すなわち、第１電子部品１０と第２電子部品２０とが直接接続されている。このように、第１電子部品１０の電極層１２１，１２２と第２電子部品２０の接続電極２１Ａ，２１Ｂとを直接接続する方法としては、例えば、溶着等が挙げられるが、接続の方法については特に限定されない。電子部品３のように、第１電子部品１０と第２電子部品２０とが直接接続されている構成の場合、図１に示す電子部品１よりも第１電子部品１０と第２電子部品２０との間の距離が短くなる。すなわち、電子部品１内での電流経路をより短くすることができる。したがって、低ＥＳＬ化の観点で、電子部品１よりも高い効果が得られる。なお、電子部品３についても、電子部品２と同様に、絶縁性材料４０が設けられていない構成とすることもできる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、１つの第１電子部品１０に対して、１つの第２電子部品２０が接続されている例について説明したが、１つの第１電子部品１０に対して複数の第２電子部品２０が接続されている構成であってもよい。この場合、第１電子部品１０の第２電極層１２は、上記実施形態と同様に少なくとも２つに分割されていてもよいし、複数の第２電子部品２０それぞれの電極に対応させて分割されていてもよい。第２電極層１２の分割の形状に対応させて、第１電極層１１も同一の数又はそれ以上に分割する点は、電子部品１と同様である。複数の第２電子部品２０を第１電子部品１０に対して組み合わせる構成とした場合、電子部品としての静電容量をさらに向上させることが可能となり、電子部品としての高性能化を実現することができる。

また、上記実施形態では、第１電子部品１０がＴＦＣＰであり、第２電子部品２０がＭＬＣＣである場合について説明したが、第１電子部品１０及び第２電子部品２０は、上記の特定種類のコンデンサに限定されず、適宜変更することができる。また、第２電子部品２０の電極の形状や配置等に応じて、第１電子部品１０の第２電極層１２に含まれる複数の電極層の形状及び配置等を変更することができる。また、複数の電極層の形状及び配置等に応じて、第１電極層１１に含まれる複数の電極層の形状及び配置を変更することができる。

（他の電子部品の組み合わせ）
上記の電子部品１～３は、第１電子部品１０がＴＦＣＰであり、第２電子部品２０がＭＬＣＣである。しかしながら、本発明の一形態に係る電子部品を構成する２つの電子部品の組み合わせは上記に限定されない。以下では、２つの電子部品の組み合わせの変更例について説明する。

本発明の一形態に係る電子部品に含まれる所謂薄膜状の第１電子部品としては、上記実施形態で説明したコンデンサのほか、インダクタ、抵抗、ヒューズ、及び、コンデンサ＋抵抗の構成が挙げられる。第１電子部品をインダクタとして構成する場合には、第１電極層１１及び第２電極層１２により挟まれる第１機能層として、誘電体層ではなく、例えば、ＦｅＮｉ（パーマロイ）又はＣｏＴａＺｒ軟磁性層を用いることができる。また、第１電子部品を抵抗として構成する場合には、第１電極層１１及び第２電極層１２により挟まれる第１機能層として、例えば、Ｎｉ－Ｃｒ系抵抗材料のＮｉＣｒＴａ、ＴａＮ、Ｔａ－ＳｉＯ_２等を用いることができる。また、第１電子部品をサーミスタとして構成する場合には、第１電極層１１及び第２電極層１２により挟まれる第１機能層として、例えば、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、及び、Ｆｅ等から構成される複合化合物等を用いることができる。また、第１電子部品をヒューズとして構成する場合には、第１電極層１１及び第２電極層１２により挟まれる第１機能層として、例えば、ＢａＴｉＯ_３等を用いることができる。

一方、本発明の一形態に係る電子部品に含まれる所謂チップ状の第２電子部品としては、上記実施形態で説明したコンデンサのほか、インダクタ、抵抗、及び、ヒューズの構成が挙げられる。第２電子部品をインダクタ、抵抗、又は、ヒューズとして構成する場合に、少なくとも一対の金属に挟まれる第２機能部の材料は、第１電子部品をインダクタ、抵抗、又は、ヒューズとして構成する場合に第１機能層として用いられる材料と同じである。

なお、本発明の一形態に係る電子部品における第１電子部品及び第２電子部品の種類（構成）の組み合わせは特に限定されないが、電子部品が所望の機能を発揮するためには、第１電子部品と第２電子部品との組み合わせは特定のものに限定される。例えば、第１電子部品がコンデンサである場合、第２電子部品として、コンデンサ（上記実施形態で説明した電子部品１～３）、インダクタ、又は、ヒューズを組み合わせることができる。上記実施形態で説明したように、第１部品がコンデンサであり、第２部品がコンデンサである場合には、この電子部品はＥＳＬを低減させる機能を有する。また、第１部品がコンデンサであり、第２部品がインダクタである場合には、この電子部品は回路における抵抗を低下させる機能を有する。また、第１部品がコンデンサであり、第２部品がヒューズである場合には、この電子部品はフィルターとして機能する。

第１電子部品がインダクタである場合、第２電子部品としてコンデンサを組み合わせることができる。第１電子部品がインダクタであり、第２電子部品がコンデンサである場合には、この電子部品は、フィルターとして機能する。

第１電子部品が抵抗である場合、第２電子部品としてコンデンサ又はサーミスタを組み合わせることができる。第１電子部品が抵抗であり、第２電子部品がコンデンサである場合には、この電子部品は、回路における抵抗を低下させる機能を有する。また、第１電子部品が抵抗であり、第２電子部品がサーミスタである場合には、この電子部品は、温度による抵抗値の調整を行う機能を有する。

第１電子部品がサーミスタである場合、第２電子部品として抵抗を組み合わせることができる。第１電子部品が抵抗であり、第２電子部品がサーミスタである場合には、この電子部品は、回路における抵抗を低下させる機能を有する。

第１電子部品がヒューズである場合、第２電子部品としてコンデンサを組み合わせることができる。第１電子部品がヒューズであり、第２電子部品がコンデンサである場合には、大電流によりコンデンサがショートしてもヒューズによりコンデンサは遮断され、安全性が担保される。

さらに、第１電子部品がコンデンサ＋抵抗である場合、第２電子部品としてコンデンサを組み合わせることができる。第１電子部品がコンデンサ＋抵抗であり、第２電子部品がコンデンサである場合には、この電子部品は、インピーダンスの反共振を調整しながら、ＥＳＬの低減を実現することができる。

また、第１電子部品がコンデンサ＋抵抗である場合、第２電子部品としてインダクタを組み合わせることもできる。第１電子部品がコンデンサ＋抵抗であり、第２電子部品がインダクタである場合には、抵抗はダンピング抵抗として機能する。

上記のように、電子部品の第１電子部品及び第２電子部品の組み合わせに関係なく、第１電子部品の第２電極層に含まれる互いに異なる電極層に対して、第２電子部品の少なくとも一対の電極のそれぞれが接続されることで、２つの電子部品が組み合わせられた電子部品を得ることができる。この結果、複数の電子部品を組み合わせて使用することが求められた場合に、複数の電子部品を効率よく配置し接続することが可能となる。近年、電子機器等の高機能化や用途に応じて、複数の電子部品を基板上等に配置することが求められる場合があるが、基板上に電子部品を多数配置すると基板上において電子部品が占める面積の割合が増大することが考えられる。一方、チップ状の電子部品を基板上で上下方向に積むと、電子部品を配置するための高さを十分に確保することが求められると共に、電子部品に対する配線が複雑になる可能性があった。これに対して、本実施形態の電子部品のように、第１電子部品を、第１電極層、第２電極層及び第１機能層からなる薄膜部品として、第２電子部品と組み合わせることで、従来の電子部品の配置及び接続と比較して、２つの電子部品を効率よく配置し接続することができる。

なお、上記実施形態では第２電子部品がチップ状である場合について説明したが、第２電子部品も第１電子部品と同様に薄膜状であってもよい。図７は、第２電子部品が薄膜状である場合の電子部品４を説明する図である。図７に示す電子部品４では、第２電子部品６０が一対の電極層６１Ａ，６１Ｂと、第２機能部としての誘電体層６２とにより構成されている。また、電極層６１Ａは、導電性材料３１を介して第１電子部品１０の第２電極層１２のうちの電極層１２１と電気的に接続されている。同様に、電極層６１Ｂは、導電性材料３２を介して第１電子部品１０の第２電極層１２のうちの電極層１２２と電気的に接続されている。このように、第２電子部品６０も薄膜部品として構成されると、電子部品としてのさらなる低背化を達成することができる。また、電子部品４のように、第１電子部品１０及び第２電子部品６０の両方が薄膜部品として構成されている場合でも、絶縁性材料４０を両者の間に設けることで、これらが一体化された状態を好適に維持することができる。

１，２，３，４…電子部品、１０…第１電子部品、１１…第１電極層、１２…第２電極層、１３…誘電体層、２０，６０…第２電子部品、２１Ａ，２１Ｂ…接続電極、２２…誘電体層、２３Ａ，２３Ｂ…内部電極、１１１～１１４，１２１，１２２…電極層。

Claims

第１機能層と、当該第１機能層を挟んで設けられた第１電極層及び第２電極層と、を有し、前記第１電極層、前記第１機能層、及び前記第２電極層がこの順に積層された第１電子部品と、
前記第１電子部品に対して積層され、第２機能部と、当該第２機能部を挟んで設けられた少なくとも一対の電極と、を有する第２電子部品と、
を有し、
前記第１電子部品の前記第２電極層は、分割された複数の電極層から構成され、
前記第２電子部品における前記第２機能部の一対の主面の延在方向は、前記第１電子部品における前記第１機能層、前記第１電極層及び前記第２電極層の延在方向と一致し、
前記第２機能部の両端に前記一対の電極が設けられ、且つ、前記第２機能部の一方の主面と前記第２電極層を構成する複数の電極層とが対向した状態で、前記第２電子部品の一対の電極は、前記第２電極層の前記複数の電極層に含まれる互いに異なる電極層に対してそれぞれ電気的に接続し、
前記第１電子部品及び前記第２電子部品の両方がコンデンサであるか、
前記第１電子部品がインダクタまたはヒューズであって前記第２電子部品がコンデンサである、電子部品。
誘電体層と、当該誘電体層を挟んで設けられた第１電極層及び第２電極層と、を有し、前記第１電極層、前記誘電体層、及び前記第２電極層がこの順に積層された第１電子部品と、
前記第１電子部品に対して積層され、誘電体と、当該誘電体を挟んで設けられた一対の電極と、を有する第２電子部品と、
を有し、
前記第１電子部品の前記第２電極層は、分割された複数の電極層から構成され、
前記第２電子部品における前記誘電体の一対の主面の延在方向は、前記第１電子部品における前記誘電体層、前記第１電極層及び前記第２電極層の延在方向と一致し、
前記誘電体の両端に前記一対の電極が設けられ、且つ、前記誘電体の一方の主面と前記第２電極層を構成する複数の電極層とが対向した状態で、前記第２電子部品の一対の電極は、前記第２電極層の前記複数の電極層に含まれる互いに異なる電極層に対してそれぞれ電気的に接続し、
前記第１電子部品の前記第１電極層は、前記第２電極層に含まれ前記第２電子部品の一対の電極が電気的に接続する電極層に対応して、複数に分割され、
前記第１電子部品の静電容量よりも前記第２電子部品の静電容量が大きく、
前記第１電子部品の等価直列インダクタンスよりも前記第２電子部品の等価直列インダクタンスが大きく、
前記第１電子部品及び前記第２電子部品の両方がコンデンサである、電子部品。
前記第１電極層のうち、前記第２電極層に含まれ前記第２電子部品の一対の電極が電気的に接続する電極層に対応する領域の一部が、複数に分割されている請求項２に記載の電子部品。
前記第１電子部品と前記第２電子部品との間であって電気的に接続されている領域とは異なる領域に、前記第１電子部品及び前記第２電子部品に対して当接する絶縁性材料が設けられる請求項１～３のいずれか一項に記載の電子部品。
前記第２電子部品の一対の電極と、前記第２電極層に含まれ前記第２電子部品の一対の電極が電気的に接続する電極層との間に、導電性材料が設けられる請求項１～４のいずれか一項に記載の電子部品。