JP7451103B2 - チップ型電子部品、電子部品の実装構造体および電子部品連 - Google Patents
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Description
この発明は、チップ型電子部品、電子部品の実装構造体および電子部品連に関する。
チップ型電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサにおいて、外部電極間に電圧を印加したとき、内部電極の隣り合うものが互いに対向している部分に誘電分極が発生する。この誘電分極によってもたらされた静電容量は、外部電極を通して取り出すことができる。
上述のような内部電極の対向による静電容量の形成に寄与する誘電体は、印加される電圧に応じて、電界誘起歪みを起す。積層セラミックコンデンサが基板上に表面実装されている場合、この電界誘起歪みにより、積層セラミックコンデンサが基板を変形させ、この変形の周波数によって「鳴き」と呼ばれる音を生じさせる。そして、この「鳴き」が大きくなると、騒音の問題を引き起こす。
上記課題に対して、たとえば、鳴き抑制のために、図１０に示すような、はんだの濡れ上がりを抑えるためにコンデンサ１の実装面に、球形の導電性構造物２を形成して、基板３から部品の高さをオフセットさせた電子部品の構成が提案されている（特許文献１を参照）。
この導電性構造物２は、コンデンサの両端に配置された電極に機械的および電気的に結合される。導電性構造物２は、圧電力によって生じる振動の振幅が比較的小さい隅に配置することができる。そして、導電性の特徴をＰＣＢ上のランドパターンにはんだ付けして、コンデンサ１から基板３に伝達される振動エネルギーの量を減らしながら、機械的および電気的接続を形成することができる。
しかしながら、特許文献１に記載されたような、導電性構造物２により基板からオフセットされた構成では、コンデンサ１が小型の場合、所定の位置に導電性構造物２を精度よく配置させることが困難である。また、導電性構造物２だけで、コンデンサ１および基板上の導体ランドを接合することになるため、接着強度が弱いという課題があった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、電子部品本体に対して複数の球状コアを含む接合部材が配置されることで、鳴きの発生が抑制され、かつ、実装安定性が向上しうるチップ型電子部品、電子部品の実装構造体および電子部品連を提供することである。
この発明にかかるチップ型電子部品は、積層された複数のセラミック層と、セラミック層上に積層された複数の内部電極とを含み、高さ方向に相対する第１の主面および第２の主面と、高さ方向に直交する幅方向に相対する第１の側面および第２の側面と、高さ方向および幅方向に直交する長さ方向に相対する第１の端面および第２の端面と、を含む積層体と、積層体の少なくとも第１の端面および第１の主面上に配置される第１の外部電極と、積層体の少なくとも第２の端面および第１の主面上に配置される第２の外部電極と、第１の外部電極と電気的に接続される第１の接合部材と、第２の外部電極と電気的に接続される第２の接合部材と、を備え、第１の接合部材は、少なくとも第１の外部電極における、第１の主面上に配置される部分の上に配置され、第２の接合部材は、少なくとも第２の外部電極における、第１の主面上に配置される部分の上に配置され、第１の接合部材および第２の接合部材のそれぞれは、複数の球状コアを含有する、チップ型電子部品である。
この発明にかかるチップ型電子部品では、第１の接合部材は、第１の外部電極と電気的に接続され、第２の接合部材は、第２の外部電極と電気的に接続されており、そして、第１の接合部材および第２の接合部材のそれぞれの内部には、球状コアが含有されているので、このチップ型電子部品を実装基板にはんだを用いて実装した際に電子部品本体を実装基板に対して水平に実装させることができ、さらに、高さ方向にオフセットさせて実装させることができるので、鳴き抑制効果を得ることができるとともに、複数の球状コアで電子部品本体を支えることから、実装安定性を向上させることができる。
この発明によれば、電子部品本体に対して複数の球状コアを含む接合部材が配置されることで、鳴きの発生が抑制され、かつ、実装安定性が向上しうるチップ型電子部品、電子部品の実装構造体および電子部品連が得られる。
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
１．チップ型電子部品
図１ないし図４を参照して、この発明の実施の形態に係るチップ型電子部品１０について説明する。この実施の形態では、チップ型電子部品１０は、電子部品本体１０Ａとして積層セラミックコンデンサを備える。
図１ないし図４を参照して、この発明の実施の形態に係るチップ型電子部品１０について説明する。この実施の形態では、チップ型電子部品１０は、電子部品本体１０Ａとして積層セラミックコンデンサを備える。
チップ型電子部品１０は、電子部品本体１０Ａを備える。電子部品本体１０Ａは、チップ型の積層体１２を備える。積層体１２は、直方体状であり、互いに対向する第１および第２の主面１２ａおよび１２ｂと、第１および第２の主面１２ａおよび１２ｂ間を連結しながら、それぞれ互いに対向する第１および第２の側面１２ｃおよび１２ｄならびに第１および第２の端面１２ｅおよび１２ｆと、を有している。直方体形状の積層体１２は、通常、稜線部や角部において丸みを帯びている。
ここで、積層体１２の第１の主面１２ａと第２の主面１２ｂとを結ぶ方向を高さ方向ｘとして定義し、高さ方向ｘと直交する方向のうち第１の側面１２ｃと第２の側面１２ｄとを結ぶ方向を幅方向ｙと定義し、高さ方向ｘおよび幅方向ｙと直交する第１の端面１２ｅと第２の端面１２ｆとを結ぶ方向を長さ方向ｚと定義し、以下の説明においては、これら用語を使用する。
また、積層体１２の高さ方向ｘの寸法をＴ寸法とし、積層体１２の幅方向ｙの寸法をＷ寸法とし、積層体１２の長さ方向ｚの寸法をＬ寸法とする。
積層体１２は、図４に示すように、複数の積層されたセラミック層１４と、複数のセラミック層１４間の界面に沿って形成された複数の第１の内部電極１６ａおよび第２の内部電極１６ｂとを備えている。セラミック層１４は、誘電体セラミックからなる。第１の内部電極１６ａおよび第２の内部電極１６ｂは、たとえば、Ｎｉを導電成分として含む。第１の内部電極１６ａおよび第２の内部電極１６ｂは、さらに、セラミック層１４に含まれるセラミックスと同一組成系の誘電体粒子を含んでいてもよい。
内部電極１６ａおよび１６ｂは、その端縁が積層体１２の端面１２ｅおよび１２ｆのいずれかに露出するように形成されるが、積層体１２の第１の端面１２ｅに露出する第１の内部電極１６ａと第２の端面１２ｆに露出する第２の内部電極１６ｂとは、積層体１２の内部において、セラミック層１４を介して静電容量を取得できるように交互に配置されている。また、内部電極１６ａおよび１６ｂは、第１の主面１２ａと略平行に配置されることが好ましい。
上述した静電容量を取り出すため、積層体１２の相対向する第１および第２の端面１２ｅおよび１２ｆ上には、それぞれ、第１の内部電極１６ａに電気的に接続される第１の外部電極１８ａ、および第２の内部電極１６ｂに電気的に接続される第２の外部電極１８ｂが形成されている。外部電極１８ａおよび１８ｂは、たとえば、金属を導電成分とする導電性ペーストの焼付けによって焼付け層が形成され、必要に応じて、その上に、ＮｉめっきおよびＳｎめっきなどが施される。なお、焼付け層の金属としては、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ－Ｐｄ合金、Ａｕ等から選ばれる少なくとも１つを含む。焼付け層には、ガラスを含んでいてもよい。焼付け層のガラスとしては、Ｂ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｌｉ等から選ばれる少なくとも１つを含む。
第１の外部電極１８ａは、積層体１２の第１の端面１２ｅ上だけでなく、第１の端面１２ｅの各々に隣接する第１および第２の主面１２ａおよび１２ｂの各一部と第１および第２の側面１２ｃおよび１２ｄの各一部とにまで延びるように形成されている。
第２の外部電極１８ｂは、積層体１２の第２の端面１２ｆ上だけでなく、第２の端面１２ｆの各々に隣接する第１および第２の主面１２ａおよび１２ｂの各一部と第１および第２の側面１２ｃおよび１２ｄの各一部とにまで延びるように形成されている。
第２の外部電極１８ｂは、積層体１２の第２の端面１２ｆ上だけでなく、第２の端面１２ｆの各々に隣接する第１および第２の主面１２ａおよび１２ｂの各一部と第１および第２の側面１２ｃおよび１２ｄの各一部とにまで延びるように形成されている。
このチップ型電子部品１０は、図５に示すように、第１の主面１２ａが実装基板３２側に向けられる実装面となる。したがって、以下の説明において、参照符号「１２ａ」は、「第１の主面」および「実装面」の双方について用いることにする。
この発明の特徴となる第１の接合部材２０ａは、少なくとも第１の外部電極１８ａにおける、第１の主面（実装面）１２ａ上に配置される部分の上に配置される。また、第２の接合部材２０ｂは、少なくとも第２の外部電極１８ｂにおける、第１の主面（実装面）１２ａ上に配置される部分の上に配置される。
第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂは、はんだ材により構成される。はんだ材は、たとえば、Ｓｎ－Ｓｂ系、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系、Ｓｎ－Ｃｕ系あるいはＳｎ－Ｂｉ系のＬＦはんだが使用される。はんだ材の融点は、３００℃より低いことが好ましい。これにより、チップ型電子部品１０を実装基板３２にリフロー実装した後、再度、実装位置を修正することができる。また、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂを構成するはんだ材のＳｎと外部電極１８ａ、１８ｂの構成するＳｎめっきのＳｎとは結合している。
図４に示すように、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂのそれぞれの内部には、複数の球状コア２４が含有されている。球状コア２４は、ＣｕやＮｉ等の金属、あるいは、樹脂などで構成される。球状コア２４の平均粒径は、２５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。これにより、電子部品本体１０Ａを実装基板３２に実装した際の鳴き効果をより効果的に抑制させることができる。
なお、球状コア２４が樹脂により構成される場合は、その表面に金属めっきを施してもよい。これにより、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂを構成するはんだ材と金属めっきを施された樹脂による球状コア２４との濡れ性（親和性）が向上することで接合強度が向上することから、チップ型電子部品１０を基板に実装した場合における実装安定性を向上させることができる。
また、球状コア２４は、電子部品本体１０Ａよりも高い位置には存在しないことが好ましい。
さらに、複数の球状コア２４の直径のばらつきは、５０％以下にすることが好ましい。たとえば、球状コア２４の平均粒径が１００μｍの場合、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂの内部に含有される球状コア２４の粒径は、５０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲である。このように、所定の範囲内の平均粒径の球状コア２４が含有されることで、球状コア２４の粒径のばらつきが抑制されることから、チップ型電子部品１０を基板に実装した場合における実装安定性を向上させることができる。しかしながら、球状コア２４には、楕円体のように完全な球形から少し歪んだ形状が含まれていてもよい。
なお、球状コア２４は、たとえば、ＷＤＸ（波長分散型Ｘ線分析）により検出することができる。
なお、球状コア２４は、たとえば、ＷＤＸ（波長分散型Ｘ線分析）により検出することができる。
図４に示すように、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂは、実装面１２ａ上において、当該実装面１２ａに対して垂直な方向に測定した所定の厚み方向寸法（接合厚み）ｔを有している。後述する実装安定性の効果をより確実に発揮させるためには、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂの各々の厚み方向寸法ｔは、球状コア２４の平均粒径の大きさに応じて決定される。第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂの各々の厚み方向寸法ｔは、球状コア２４の平均粒径の２倍よりも小さいことが好ましい。
第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂの厚み方向寸法ｔは、３５μｍ以上１１０μｍ以下であることが好ましい。すなわち、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂに内部に含有される球状コア２４は、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂの厚み方向に重なるように配置されることなく、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂの内部において一段であり、かつ一様に配置される。これにより、チップ型電子部品１０を基板に実装した場合における実装安定性をより向上させることができる。
また、第１の接合部材２０ａは、第１の外部電極１８ａと電気的に接続され、第２の接合部材２０ｂは、第２の外部電極１８ｂと電気的に接続される。より具体的には、図１ないし図４に示されているように、第１の接合部材２０ａは、実装面側に配置される第１の外部電極１８ａに接する部分を有し、その部分を覆うように配置される。また、第２の接合部材２０ｂは、第２の外部電極１８ｂに接する部分を有し、その部分を覆うように配置される。
図１に示すチップ型電子部品１０では、第１の接合部材２０ａは、第１の外部電極１８ａと電気的に接続され、第２の接合部材２０ｂは、第２の外部電極１８ｂと電気的に接続されており、そして、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂのそれぞれの内部には、球状コア２４が含有されているので、このチップ型電子部品１０を実装基板３２にはんだを用いて実装した際に電子部品本体１０Ａを実装基板３２に対して水平に実装させることができ、さらに、高さ方向にオフセットさせて実装させることができるので、鳴き抑制効果を得ることができるとともに、複数の球状コア２４で電子部品本体１０Ａを支えることから、実装安定性を向上させることができる。
２．電子部品の実装構造体
次に、上記したチップ型電子部品１０を実装基板３２に実装した電子部品の実装構造体２０について、図５を用いて説明する。
電子部品の実装構造体３０は、たとえば、図５に示すように、チップ型電子部品１０と実装基板３２とを含む。実装基板３２は、基板本体３４を含む。基板本体３４は、たとえば、ガラスエポキシなどの樹脂、あるいはガラスセラミックなどのセラミックで形成されている。基板本体３４は、たとえば、積層された複数の絶縁体層で形成されうる。基板本体３４の一方主面には、基板側実装面３４ａを有する。基板側実装面３４ａには、第１の外部電極１８ａおよび第２の外部電極１８ｂのそれぞれに対応して、第１の導体ランド３６ａおよび第２の導体ランド３６ｂが配設されている。チップ型電子部品１０が実装基板３２上に実装されるとき、第１の接合部材２０ａがはんだ３８を介して第１の導体ランド３６ａに電気的に接続されかつ機械的に接合され、第２の接合部材２０ｂがはんだ３８を介して導体ランド３６ｂに電気的に接続されかつ機械的に接合される。はんだ３８は、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂの側面に沿ってフィレットを形成する。
次に、上記したチップ型電子部品１０を実装基板３２に実装した電子部品の実装構造体２０について、図５を用いて説明する。
電子部品の実装構造体３０は、たとえば、図５に示すように、チップ型電子部品１０と実装基板３２とを含む。実装基板３２は、基板本体３４を含む。基板本体３４は、たとえば、ガラスエポキシなどの樹脂、あるいはガラスセラミックなどのセラミックで形成されている。基板本体３４は、たとえば、積層された複数の絶縁体層で形成されうる。基板本体３４の一方主面には、基板側実装面３４ａを有する。基板側実装面３４ａには、第１の外部電極１８ａおよび第２の外部電極１８ｂのそれぞれに対応して、第１の導体ランド３６ａおよび第２の導体ランド３６ｂが配設されている。チップ型電子部品１０が実装基板３２上に実装されるとき、第１の接合部材２０ａがはんだ３８を介して第１の導体ランド３６ａに電気的に接続されかつ機械的に接合され、第２の接合部材２０ｂがはんだ３８を介して導体ランド３６ｂに電気的に接続されかつ機械的に接合される。はんだ３８は、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂの側面に沿ってフィレットを形成する。
なお、チップ型電子部品１０が実装基板３２にはんだ３８を介して実装される場合、フィレット部分には、球状コア２４は配置されない。すなわち、球状コア２４は、高さ方向ｘにおいて、積層体１２の第１の主面１２ａおよび第２の主面１２ｂの間には存在しない。
また、積層体１２の第１の主面１２ａを拡張した平面から、積層体１２の両端面１２ｅ、１２ｆおよび両側面１２ｃ、１２ｄに配置される第１の外部電極１８ａあるいは第２の外部電極１８ｂに配置されるはんだの端縁３８ａまでの高さ方向ｘの距離（フィレット濡れ上がり高さ）Ｐは、３２０μｍ以下であることが好ましい。
さらに、導体ランド３６ａの表面に位置するはんだ３８であって、電子部品本体１０Ａの第１の端面１２ｅに位置する第１の外部電極１８ａの表面から導体ランド３６ａの表面に位置するはんだ３８の端縁３８ｂまでの長さ方向ｚの距離（導体ランドの表面に位置するフィレットの長さ）Ｑ、あるいは導体ランド３６ｂの表面に位置するはんだ３８であって、電子部品本体１０Ａの第２の端面１２ｆに位置する第２の外部電極１８ｂの表面から導体ランド３６ｂの表面に位置するはんだ３８の端縁３８ｂまでの長さ方向ｚの距離（導体ランドの表面に位置するフィレットの長さ）Ｑは、１４０μｍ以下であることが好ましい。
図５に示す電子部品の実装構造体３０によれば、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂのそれぞれの内部には、球状コア２４が含有されているチップ型電子部品１０により実装基板３２に実装されているので、このチップ型電子部品１０を、はんだ３８を用いて実装基板３２に実装する場合、このチップ型電子部品１０を実装基板３２にはんだを用いて実装した際に電子部品本体１０Ａを実装基板３２に対して水平に実装させることができ、さらに、高さ方向にオフセットさせて実装させることができるので、鳴き抑制効果を得ることができるとともに、複数の球状コア２４で電子部品本体１０Ａを支えることから、実装安定性を向上させることができる。
３．チップ型電子部品の製造方法
次に、このチップ型電子部品１０の電子部品本体（積層セラミックコンデンサ）の製造工程の一例について、説明する。
（１）先ず、誘電体シートおよび内部電極用の導電性ペーストが準備される。誘電体シートや内部電極用の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）次に、誘電体シート上に、たとえば、スクリーン印刷やグラビア印刷などにより、所定のパターンで内部電極用の導電性ペーストが印刷され、それにより内部電極パターンが形成される。
（３）さらに、内部電極パターンが形成されていない外層用の誘電体シートが所定枚数積層され、その上に内部電極が形成された誘電体シートが順次積層され、その上に外層用の誘電体シートが所定枚数積層されて、積層シートが作製される。
次に、このチップ型電子部品１０の電子部品本体（積層セラミックコンデンサ）の製造工程の一例について、説明する。
（１）先ず、誘電体シートおよび内部電極用の導電性ペーストが準備される。誘電体シートや内部電極用の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）次に、誘電体シート上に、たとえば、スクリーン印刷やグラビア印刷などにより、所定のパターンで内部電極用の導電性ペーストが印刷され、それにより内部電極パターンが形成される。
（３）さらに、内部電極パターンが形成されていない外層用の誘電体シートが所定枚数積層され、その上に内部電極が形成された誘電体シートが順次積層され、その上に外層用の誘電体シートが所定枚数積層されて、積層シートが作製される。
（４）得られた積層シートを静水圧プレスなどの手段により積層方向にプレスすることによって、積層ブロックが作製される。
（５）次に、積層ブロックが所定のサイズにカットされ、積層チップが切り出される。このとき、バレル研磨などにより、積層チップの角部および稜線部に丸みがつけられてもよい。
（６）さらに、積層チップを焼成することにより、積層体１２が作製される。このときの焼成温度は、誘電体や内部電極の材料にもよるが、９００℃以上１３００℃以下であることが好ましい。
（５）次に、積層ブロックが所定のサイズにカットされ、積層チップが切り出される。このとき、バレル研磨などにより、積層チップの角部および稜線部に丸みがつけられてもよい。
（６）さらに、積層チップを焼成することにより、積層体１２が作製される。このときの焼成温度は、誘電体や内部電極の材料にもよるが、９００℃以上１３００℃以下であることが好ましい。
（７）得られた積層体１２の両端面に外部電極用の導電性ペーストが塗布され、焼き付けられることによって、外部電極の焼付け層が形成される。このときの焼付け温度は、７００℃以上９００℃以下であることが好ましい。
（８）さらに、必要に応じて、外部電極用の導電性ペーストの焼付け層の表面に、めっきが施される。
（８）さらに、必要に応じて、外部電極用の導電性ペーストの焼付け層の表面に、めっきが施される。
以上のようにして、電子部品本体１０Ａである積層セラミックコンデンサが製造される。
次に、上記した工程により得られた電子部品本体（積層セラミックコンデンサ）１０Ａに、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂを形成する接合部材形成工程の例について、図６を参照しながら、以下、説明する。
［ステップ１］：電子部品本体の整列
まず、図６（ａ）に示すように、保持基板４０に電子部品本体１０Ａが吸着ノズル４２を用いて所定の位置に整列するように並べられる。
保持基板４０は、電子部品本体１０Ａを保持でき、かつ耐熱性を有する。保持基板４０は、たとえば、金属材料ペーストがリフロー条件下で接合しないようなアルミナ板の上にポリイミド製の両面テープを貼り付けたものである。
まず、図６（ａ）に示すように、保持基板４０に電子部品本体１０Ａが吸着ノズル４２を用いて所定の位置に整列するように並べられる。
保持基板４０は、電子部品本体１０Ａを保持でき、かつ耐熱性を有する。保持基板４０は、たとえば、金属材料ペーストがリフロー条件下で接合しないようなアルミナ板の上にポリイミド製の両面テープを貼り付けたものである。
［ステップ２］：接合部材形成工程
次に、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂの材料となる金属材料ペースト４４が準備される。この金属材料ペーストは、はんだ材に球状コアが含有されたものである。はんだ材は、たとえば、Ｓｎ－Ｓｂ系、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系、Ｓｎ－Ｃｕ系あるいはＳｎ－Ｂｉ系のＬＦはんだが使用される。はんだ材の融点は、３００℃より低いことが好ましい。球状コアは、Ｎｉ、Ｃｕなどの金属、あるいは樹脂が好ましい。球状コアが樹脂で構成されている場合は、あらかじめ樹脂の表面にめっきを施していることが好ましい。
そして、図６（ｂ）に示すように、保持基板４０の上に整列された電子部品本体１０Ａに対して、スクリーン印刷によりスキージ４８を用いて金属材料ペースト４４が所望のパターンに形成される。
このため、たとえば、マスキング治具４６が準備され、保持基板４０の上に整列された電子部品本体１０Ａに対してマスキング治具４６が配置される。マスキング治具４６は、図６（ｂ）に示すように、たとえば、平面視矩形形状のマスクプレート４６ａを含む。マスクプレート４６ａは、その一方主面から他方主面に貫通する複数の貫通孔４６ｂを有する。貫通孔４６ｂは、それぞれ、平面視矩形形状の態様を有する。この平面視矩形形状の大きさにより、各接合部材の大きさが決定される。
そして、図６（ｃ）に示すように、電子部品本体１０Ａの外部電極１８ａおよび１８ｂの一部が覆われるように金属材料ペースト４４が形成される。
なお、金属材料ペースト４４により所望のパターンの接合部材を形成する方法としては、ディスペンス法などにより、所定のパターンにディスペンサーを用いて塗布することで形成することもできる。
次に、第１の接合部材２０ａおよび第２の接合部材２０ｂの材料となる金属材料ペースト４４が準備される。この金属材料ペーストは、はんだ材に球状コアが含有されたものである。はんだ材は、たとえば、Ｓｎ－Ｓｂ系、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系、Ｓｎ－Ｃｕ系あるいはＳｎ－Ｂｉ系のＬＦはんだが使用される。はんだ材の融点は、３００℃より低いことが好ましい。球状コアは、Ｎｉ、Ｃｕなどの金属、あるいは樹脂が好ましい。球状コアが樹脂で構成されている場合は、あらかじめ樹脂の表面にめっきを施していることが好ましい。
そして、図６（ｂ）に示すように、保持基板４０の上に整列された電子部品本体１０Ａに対して、スクリーン印刷によりスキージ４８を用いて金属材料ペースト４４が所望のパターンに形成される。
このため、たとえば、マスキング治具４６が準備され、保持基板４０の上に整列された電子部品本体１０Ａに対してマスキング治具４６が配置される。マスキング治具４６は、図６（ｂ）に示すように、たとえば、平面視矩形形状のマスクプレート４６ａを含む。マスクプレート４６ａは、その一方主面から他方主面に貫通する複数の貫通孔４６ｂを有する。貫通孔４６ｂは、それぞれ、平面視矩形形状の態様を有する。この平面視矩形形状の大きさにより、各接合部材の大きさが決定される。
そして、図６（ｃ）に示すように、電子部品本体１０Ａの外部電極１８ａおよび１８ｂの一部が覆われるように金属材料ペースト４４が形成される。
なお、金属材料ペースト４４により所望のパターンの接合部材を形成する方法としては、ディスペンス法などにより、所定のパターンにディスペンサーを用いて塗布することで形成することもできる。
［ステップ３］：リフロー工程
続いて、図６（ｄ）に示すように、電子部品本体１０Ａに金属材料ペースト４４が形成された状態でリフロー工程を実施するこれにより、金属材料ペースト４４中の金属が、外部電極と接合される。
続いて、図６（ｄ）に示すように、電子部品本体１０Ａに金属材料ペースト４４が形成された状態でリフロー工程を実施するこれにより、金属材料ペースト４４中の金属が、外部電極と接合される。
［ステップ４］：熱硬化後の分離工程
熱硬化後、図６（ｅ）に示すように、積層体１２ならびに外部電極１８ａおよび１８ｂに接合した状態の接合部材２０ａおよび２０ｂが形成され、チップ型電子部品１０が製造される。そして、チップ型電子部品１０は、保持基板４０から分離される。
熱硬化後、図６（ｅ）に示すように、積層体１２ならびに外部電極１８ａおよび１８ｂに接合した状態の接合部材２０ａおよび２０ｂが形成され、チップ型電子部品１０が製造される。そして、チップ型電子部品１０は、保持基板４０から分離される。
以上の方法により、接合部材２０ａおよび２０ｂを備えるチップ型電子部品１０が製造される。
なお、上述した方法により電子部品本体１０Ａに対して接合部材を形成しているが、導体ランドに接合部材を形成し、その上に電子部品本体１０Ａが実装されるように電子部品の実装構造体が製造されてもよい。
４．電子部品連
図７および図８に示す電子部品連５０は、複数のチップ型電子部品１０がテーピングされたものである。電子部品連５０は、長尺状のテープ５２を有する。図８に示すように、テープ５２は、長尺状のキャリアテープ５２ａと、長尺状のカバーテープ５２ｂとを有する。キャリアテープ５２ａは、長手方向に沿って相互に間隔をおいて設けられた複数のキャビティ５４を有する。カバーテープ５２ｂは、キャリアテープ５２ａの上に、複数のキャビティ５４を覆うように設けられている。複数のキャビティ５４のそれぞれにチップ型電子部品１０が収納されている。
このような電子部品連５０は、たとえば、チップ型電子部品１０の搬送装置（図示せず）を用いて、複数のチップ型電子部品１０が整列され、続いて、その複数のチップ型電子部品１０は、キャリアテープ５２ａの複数のキャビティ５４にそれぞれ収納される。そして、チップ型電子部品１０が収納された各キャビティ５４をカバーテープ５２ｂで蓋をする。
これにより、電子部品連５０が製造される。
このような電子部品連５０は、たとえば、チップ型電子部品１０の搬送装置（図示せず）を用いて、複数のチップ型電子部品１０が整列され、続いて、その複数のチップ型電子部品１０は、キャリアテープ５２ａの複数のキャビティ５４にそれぞれ収納される。そして、チップ型電子部品１０が収納された各キャビティ５４をカバーテープ５２ｂで蓋をする。
これにより、電子部品連５０が製造される。
５．実験例
次に、本実施の形態による積層セラミックコンデンサを構成するチップ型電子部品１０が奏する「鳴き」の低減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。
次に、本実施の形態による積層セラミックコンデンサを構成するチップ型電子部品１０が奏する「鳴き」の低減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。
（１）音圧測定装置
図９には、積層セラミックコンデンサを構成するチップ型電子部品１の「鳴き」のために発生する騒音の音圧レベルを測定する音圧測定装置６０が示されている。
図９には、積層セラミックコンデンサを構成するチップ型電子部品１の「鳴き」のために発生する騒音の音圧レベルを測定する音圧測定装置６０が示されている。
図９を参照して、チップ型電子部品１０を実装した実装基板３２が無響箱６２内に設置される。他方、集音マイク６４が実装基板３２に対向するように配置される。そして、積層セラミックコンデンサを構成するチップ型電子部品１０に、たとえば、３ｋＨｚの周波数および１Ｖｐｐの電圧を有する交流電圧が印加される。これによって、チップ型電子部品１は、実装基板３２を上記周波数の下で変形させ、「鳴き」という騒音を生じさせる。この騒音は、集音マイク６４によって集音され、集音マイク６４の出力が、集音計６６を介して、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）アナライザ６８に入力され、そこで、音圧レベルが解析された。実装基板３２は、ガラスエポキシ基板とした。また、実装基板３２の厚みは、１．６ｍｍとした。
（２）実験例における試料の仕様
まず、上述した積層セラミックコンデンサの製造方法にしたがって、以下のような仕様の電子部品本体（積層セラミックコンデンサ）を作製した。
積層体のサイズＬ×Ｗ×Ｔは、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ×０．５ｍｍ（設計値）とした。内部電極の厚さは、０．６μｍであり、セラミック層の厚さは、０．７μｍとした。積層枚数は３００枚とした。誘電率は、２５００であり、静電容量は、２．２μＦとした。外部電極は、下地電極層とめっき層とを含み、下地電極層の材料はＣｕとし、めっき層は、Ｎｉめっき層とＳｎめっき層の２層構造とした。また、外部電極の厚みは、１０μｍ以上５０μｍ以下とした。
まず、上述した積層セラミックコンデンサの製造方法にしたがって、以下のような仕様の電子部品本体（積層セラミックコンデンサ）を作製した。
積層体のサイズＬ×Ｗ×Ｔは、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ×０．５ｍｍ（設計値）とした。内部電極の厚さは、０．６μｍであり、セラミック層の厚さは、０．７μｍとした。積層枚数は３００枚とした。誘電率は、２５００であり、静電容量は、２．２μＦとした。外部電極は、下地電極層とめっき層とを含み、下地電極層の材料はＣｕとし、めっき層は、Ｎｉめっき層とＳｎめっき層の２層構造とした。また、外部電極の厚みは、１０μｍ以上５０μｍ以下とした。
表１に示すように、実験例に用いた積層セラミックコンデンサの試料は、球状コアの直径を変化させた試料を準備した。なお、試料番号１は、接合部材に球状コアを含有しない試料とした。各試料に対する球状コアの直径について、試料番号２は２５μｍとし、試料番号３は４０μｍとし、試料番号４は５０μｍとし、試料番号５は６０μｍとし、試料番号６は７５μｍとし、試料番号７は１００μｍとし、試料番号８は１２５μｍとし、試料番号９は１５０μｍとし、試料番号１０は２００μｍとした。
また、それぞれの球状コアの大きさに対する試料数は、４個とした。
なお、表１中に記載される球状コアの個数は、一方の接合部材に含まれる個数を示す。
また、それぞれの球状コアの大きさに対する試料数は、４個とした。
なお、表１中に記載される球状コアの個数は、一方の接合部材に含まれる個数を示す。
接合部材に含有される球状コアの直径を変化させた試料に対する音圧レベルの測定結果を表１に示す。なお、表中の＊印を付した試料番号の試料は、本発明の範囲外である。
音圧測定装置による実験を行った結果、表２に示すように、接合部材に含有される球状コアの直径が、２５μｍ以上１００μｍ以下である試料の場合、５５ｄＢ以下の良好な音圧レベルが得られた。
一方、接合部材に球状コアが含有されない場合は、６０．８ｄＢの音圧レベルが得られた。また、接合部材に含有される球状コアの直径が１００μｍを超える１２５μｍでは、５７．６ｄＢであり、１５０μｍでは５９．３ｄＢであり、２００μｍでは６０．４ｄＢの音圧レベルであり、球状コアが含有されない場合の試料と比較して、いずれも低い音圧レベルが得られた。
なお、以上のように、本発明の実施の形態は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施の形態に対し、機序、形状、材質、数量、位置又は配置等に関して、様々の変更を加えることができるものであり、それらは、本発明に含まれるものである。
すなわち、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施の形態に対し、機序、形状、材質、数量、位置又は配置等に関して、様々の変更を加えることができるものであり、それらは、本発明に含まれるものである。
１０ チップ型電子部品
１０Ａ 電子部品本体
１２ 積層体
１２ａ 第１の主面（実装面）
１２ｂ 第２の主面
１２ｃ 第１の側面
１２ｄ 第２の側面
１２ｅ 第１の端面
１２ｆ 第２の端面
１４ セラミック層
１６ａ 第１の内部電極
１６ｂ 第２の内部電極
１８ａ 第１の外部電極
１８ｂ 第２の外部電極
２０ａ 第１の接合部材
２０ｂ 第２の接合部材
２４ 球状コア
３０ 電子部品の実装構造体
３２ 実装基板
３４ 基板本体
３４ａ 基板側実装面
３６ａ 第１の導体ランド
３６ｂ 第２の導体ランド
３８ はんだ
４０ 保持基板
４２ 吸着ノズル
４４ 金属材料ペースト
４６ マスキング治具
４６ａ マスクプレート
４６ｂ 貫通孔
４８ スキージ
５０ 電子部品連
５２ テープ
５２ａ キャリアテープ
５２ｂ カバーテープ
５４ キャビティ
６０ 音圧測定装置
６２ 無響箱
６４ 集音マイク
６６ 集音計
６８ ＦＦＴアナライザ
ｘ 高さ方向
ｙ 幅方向
ｚ 長さ方向
ｔ 接合部材の厚み方向寸法
Ｐ 基板本体の基板側実装面とチップ型電子部品の積層体の第１の主面との高さ方向の距離
Ｑ 導体ランドの表面に位置するはんだであって、電子部品本体の端面に位置する外部電極の表面から導体ランドの表面に位置するはんだの端縁までの長さ方向の距離
１０Ａ 電子部品本体
１２ 積層体
１２ａ 第１の主面（実装面）
１２ｂ 第２の主面
１２ｃ 第１の側面
１２ｄ 第２の側面
１２ｅ 第１の端面
１２ｆ 第２の端面
１４ セラミック層
１６ａ 第１の内部電極
１６ｂ 第２の内部電極
１８ａ 第１の外部電極
１８ｂ 第２の外部電極
２０ａ 第１の接合部材
２０ｂ 第２の接合部材
２４ 球状コア
３０ 電子部品の実装構造体
３２ 実装基板
３４ 基板本体
３４ａ 基板側実装面
３６ａ 第１の導体ランド
３６ｂ 第２の導体ランド
３８ はんだ
４０ 保持基板
４２ 吸着ノズル
４４ 金属材料ペースト
４６ マスキング治具
４６ａ マスクプレート
４６ｂ 貫通孔
４８ スキージ
５０ 電子部品連
５２ テープ
５２ａ キャリアテープ
５２ｂ カバーテープ
５４ キャビティ
６０ 音圧測定装置
６２ 無響箱
６４ 集音マイク
６６ 集音計
６８ ＦＦＴアナライザ
ｘ 高さ方向
ｙ 幅方向
ｚ 長さ方向
ｔ 接合部材の厚み方向寸法
Ｐ 基板本体の基板側実装面とチップ型電子部品の積層体の第１の主面との高さ方向の距離
Ｑ 導体ランドの表面に位置するはんだであって、電子部品本体の端面に位置する外部電極の表面から導体ランドの表面に位置するはんだの端縁までの長さ方向の距離
Claims (7)
- 積層された複数のセラミック層と、前記セラミック層上に積層された複数の内部電極とを含み、高さ方向に相対する第１の主面および第２の主面と、高さ方向に直交する幅方向に相対する第１の側面および第２の側面と、高さ方向および幅方向に直交する長さ方向に相対する第１の端面および第２の端面と、を含む積層体と、
前記積層体の少なくとも前記第１の端面および前記第１の主面上に配置される第１の外部電極と、
前記積層体の少なくとも前記第２の端面および前記第１の主面上に配置される第２の外部電極と、
前記第１の外部電極の前記第１の主面側の露出面上の領域に配置され、前記第１の外部電極と電気的に接続される第１の接合部材と、
前記第２の外部電極の前記第１の主面側の露出面上の領域に配置され、前記第２の外部電極と電気的に接続される第２の接合部材と、を備え、
前記第１の接合部材および前記第２の接合部材は、それぞれその内部に一様に配置された複数の球状コアを含有し、
前記球状コアは、Ｃｕ又はＮｉにより構成され、
前記球状コアの平均粒径は、２５μｍ以上１００μｍ以下である、チップ型電子部品。 - 前記第１の接合部材および前記第２の接合部材の前記高さ方向の寸法は、前記球状コアの平均粒径の２倍以下である、請求項１に記載のチップ型電子部品。
- 前記第１の接合部材および前記第２の接合部材について、前記球状コアを除いた部分の融点が３００℃よりも小さい、請求項１又は請求項２に記載のチップ型電子部品。
- 前記主面は、前記内部電極と略平行である、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のチップ型電子部品。
- 前記球状コアは、前記高さ方向において前記積層体の前記第１の主面および前記第２の主面の間には存在しないことを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のチップ型電子部品。
- 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のチップ型電子部品と、
実装面を有する基板本体と前記実装面上に形成された導体ランドとを有する実装基板と、を備え、
前記実装基板の前記実装面と前記チップ型電子部品の前記第１の主面とが対向する状態で、前記チップ型電子部品の第１の接合部材および第２の接合部材がはんだを介して前記導体ランドに実装される、電子部品の実装構造体。 - 請求項１ないし請求項６のいずれかのチップ型電子部品と、
前記チップ型電子部品を収容する複数のキャビティを有するキャリアテープと、を備え、
前記チップ型電子部品の前記第１の接合部材および前記第２の接合部材が位置している前記主面が前記複数のキャビティの底面側に向くように配される、電子部品連。
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