JPH0722269A - チップ型電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱衝撃が加えられた際の基板の伸縮応力や基
板に加えられる外力によるたわみに起因する応力に耐え
得る機械的強度を備え、かつ部材の厳格な寸法管理を必
要としないチップ型電子部品を提供する。 【構成】 外部電極１４ａ，１４ｂが形成されたチップ
型電子部品素子１２の外部電極１４ａ，１４ｂが形成さ
れている部分に、チップ型電子部品素子１２の対向２面
を挟むように金属クリップ１５，１６を取り付けてな
り、金属クリップ１５，１６と外部電極１４ａ，１４ｂ
とを導電性接着剤１７ａ，１７ｂにより接合してなるチ
ップ型電子部品１１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チップ型電子部品に関
し、特に、基板上に実装した状態における熱的及び機械
的強度を高め得る構造を備えたチップ型電子部品に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１に、従来のチップ型電子部品を基板
上に実装した状態を断面図で示す。回路基板１上にチッ
プ型電子部品２を実装するための電極ランド１ａ，１ｂ
が形成されている。チップ型電子部品２は、セラミック
焼結体よりなる素子本体２ａと、素子本体２ａの両端面
に形成された外部電極２ｂ，２ｃとを有する。外部電極
２ｂ，２ｃは、はんだ３ａ，３ｂにより電極ランド１
ａ，１ｂに接合されている。

【０００３】チップ型電子部品２は、基板１上に上記の
ように面実装することができるが、チップ型電子部品２
が直接基板１上に実装されているため、以下のような問
題があった。

【０００４】すなわち、周囲温度が急激に変化したりし
て熱衝撃が加えられた場合、該熱衝撃に起因する基板１
の矢印Ａ方向の伸縮応力により、チップ型電子部品２が
破壊することがあった。特に、基板１として、熱伝導性
に優れたアルミニウム基板などを用いている場合には、
上記伸縮応力が大きいため、より問題となっていた。

【０００５】さらに、チップ型電子部品２が基板１上に
直接実装されているため、基板１に実装する際、あるい
は基板１に加えられる外力などによって発生する基板１
のたわみに起因する応力がチップ型電子部品２に加わり
易く、該応力によってもチップ型電子部品２を破壊する
ことがあった。

【０００６】そこで、上記のような問題を解決するもの
として、チップ型電子部品素子に円筒状の金属キャップ
を取り付けた構造のものが提案されている。例えば、図
２に示すように、外部電極４ａ，４ｂを両端面に有する
チップ型電子部品素子４の両端に円筒型の金属キャップ
５ａ，５ｂを取り付けた構造のものが提案されている。
この場合、金属キャップ５ａ，５ｂ内にチップ型電子部
品素子４が挿入され、はんだによりあるいは導電性接着
剤により金属キャップ５ａ，５ｂが外部電極４ａ，４ｂ
に接合されている。

【０００７】上記金属キャップ５ａ，５ｂを用いたチッ
プ型電子部品では、図３に示すように、金属キャップ５
ａ，５ｂを電極ランド１ａ，１ｂにはんだ３ａ，３ｂに
より接合することにより、基板１上への実装が行われて
いた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属キ
ャップ５ａ，５ｂを用いた構造では、予めチップ型電子
部品素子４を金属キャップ５ａ，５ｂ内に挿入して固定
しなければならなかった。従って、金属キャップ５ａ，
５ｂの内径は、チップ型電子部品素子４が挿入され得る
ような大きさに保たれねばならなかった。他方、チップ
型電子部品素子４は、セラミックスからなるものである
ため、焼成により収縮するが、この収縮度が一定ではな
い。従って、金属キャップ５ａ，５ｂの精度を高めたと
しても、挿入すべきチップ型電子部品素子４の外形寸法
が一定でないため、金属キャップ５ａ，５ｂに挿入され
なかったり、あるいは挿入することが可能であってもチ
ップ型電子部品素子４と金属キャップ５ａ，５ｂとの間
のクリアランスが大きくなり過ぎ、強固に両者を接合す
ることができなかったりすることがあった。

【０００９】また、図１に示したチップ型電子部品２や
図２のチップ型電子部品素子４は、単一のチップ型電子
部品素子を用いるものであるため、単一の部品で得られ
る特性しか得ることができず、例えばより大きな静電容
量（例えば積層コンデンサの場合）を得ることができな
いという問題もあった。

【００１０】本発明の目的は、実装後に加えられる熱衝
撃に起因する基板の伸縮応力や基板実装時もしくは基板
に加えられる外力により発生する基板のたわみによる応
力に耐え得ることができ、かつ部品の寸法精度の高度の
管理を必要とすることがない、チップ型電子部品を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、外部電極を有
する少なくとも１個のチップ型セラミック電子部品素子
と、前記外部電極が形成されている部分において、前記
少なくとも１個のチップ型電子部品素子の対向２面をば
ね性を持って挟むように、該少なくとも１個のチップ型
電子部品素子に取り付けられた金属クリップとを備え、
前記金属クリップと外部電極とが電気的に接続されてい
る、チップ型電子部品である。

【００１２】なお、上記少なくとも１個のチップ型電子
部品素子の対向２面とは、１個のチップ型電子部品素子
の場合は該チップ型電子部品素子の対向２面をいい、２
個以上のチップ型電子部品素子が金属クリップに挟持さ
れる場合には、２個以上のチップ型電子部品素子の最外
側の対向２面を有するものとする。

【００１３】

【作用】本発明では、金属クリップにより少なくとも１
個のチップ型電子部品素子の外部電極が設けられている
部分が挟持されている。従って、該金属クリップを基板
上の電極とはんだ等により電気的に接続することによ
り、基板上に実装することができる。この場合、熱衝撃
を受けたり、基板実装時や基板に加えられる外力により
基板がたわんだとしても、基板からの応力は上記金属ク
リップにより受け止められる。従って、チップ型電子部
品素子がセラミックスからなる場合であっても、チップ
型電子部品素子自体の破壊が生じ難い。

【００１４】すなわち、本発明は、基板からの応力に耐
え得るように、上記金属クリップによりチップ型電子部
品素子を保護したことに特徴を有する。また、従来の金
属キャップでは、筒状部分にチップ型電子部品素子を挿
入しなければならないため、金属キャップの寸法精度を
厳格にコントロールしなければならなかった。これに対
して、本発明のチップ型電子部品では、金属クリップは
チップ型電子部品素子の対向２面を挟持するように取り
付けられるものであるため、チップ型電子部品素子の寸
法が若干ばらついたとしても、確実に取り付けることが
できる。

【００１５】

【実施例の説明】以下、図面を参照しつつ実施例を説明
することにより、本発明を明らかにする。

【００１６】図４は、本発明の第１の実施例に係るチッ
プ型電子部品を基板上に実装した状態を示す断面図であ
る。本実施例のチップ型電子部品１１は、積層コンデン
サを構成するためのチップ型電子部品素子１２を有す
る。チップ型電子部品素子１２は、誘電体セラミックス
よりなるセラミック焼結体内に内部電極１３ａ〜１３ｄ
をセラミック層を介して重なり合うように配置した構造
を有する。セラミック焼結体の両端面には、外部電極１
４ａ，１４ｂが形成されている。

【００１７】本実施例の特徴は、上記チップ型電子部品
素子１２の外部電極１４ａ，１４ｂが形成されている部
分が、金属クリップ１５，１６により挟まれていること
にある。金属クリップ１５は、図５に斜視図で示すよう
に、金属板をその両端１５ａ，１５ｂが近づくように折
り曲げて構成されており、該両端１５ａ，１５ｂ間を金
属クリップ１５の持つばね性に逆らって拡げ、その間に
チップ型電子部品素子１２を挿入し、両端１５ａ，１５
ｂが上記ばね性によって復帰しようとする力によってチ
ップ型電子部品素子１２に取り付けられている。他方の
金属クリップ１６についても、同様にしてチップ型電子
部品素子１２に取り付けられている。また、上記金属ク
リップ１５，１６の内面と、外部電極１４ａ，１４ｂと
は、それぞれ、導電性接着剤１７ａ，１７ｂにより接合
されており、それによって外部電極１４ａ，１４ｂが、
金属クリップ１５，１６に電気的に接続されている。な
お、外部電極１４ａ，１４ｂと金属クリップ１５，１６
との間の電気的接続は、導電性接着剤１７ａ，１７ｂを
用いる方法の他、はんだあるいはロー付け等により行っ
てもよい。

【００１８】本実施例のチップ型電子部品１１では、上
記金属クリップ１５，１６を基板１上の電極ランド１
ａ，１ｂにはんだ３ａ，３ｂにより接合することにより
基板１上に実装される。

【００１９】実装後の状態において、熱衝撃が加えられ
基板１に矢印Ａ方向に伸縮応力が発生したとする。この
場合、上記応力は、金属クリップ１５，１６により受け
止められ、従って、チップ型電子部品素子１２に加わる
応力を低減することができるため、チップ型電子部品素
子１２の破壊を効果的に防止することができる。特に、
金属クリップ１５，１６と外部電極１４ａ，１４ｂとの
間の接合部分を、上記のように導電性接着剤１７ａ，１
７ｂで形成したり、本実施例のように一部においてのみ
金属クリップ１５，１６と外部電極１４ａ，１４ｂとを
接合している場合には、上記応力の影響をより効果的に
軽減することができる。

【００２０】図６は、本発明の第２の実施例に係るチッ
プ型電子部品を示す断面図である。本実施例のチップ型
電子部品２１では、３個のチップ型電子部品素子（内部
構造は省略）２２，２３，２４が用いられている。チッ
プ型電子部品素子２２〜２４は、それぞれ、セラミック
焼結体２２ａ〜２４ａの両端面に外部電極２５ａ，２５
ｂ〜２７ａ，２７ｂを形成した構造を有する。

【００２１】そして、上記のようにチップ型電子部品素
子２２〜２４は積層された状態において、外側から金属
クリップ２８，２９が取り付けられている。金属クリッ
プ２８は、図７に示すように、金属板を両端２８ａ，２
８ｂが近づくように折り曲げた形状を有する。従って、
第１の実施例の場合と同様に、両端２８ａ，２８ｂ間を
ばね性に逆らって拡げ、その状態でチップ型電子部品素
子２２〜２４を挿入し、両端２８ａ，２８ｂが元の形状
に復帰しようとする力により上記チップ型電子部品素子
２２〜２４に取り付けられる。この場合、クリップ２８
の一方端部２８ａがチップ型電子部品素子２２の上面
に、他端２８ｂがチップ型電子部品素子２４の下面に当
接される。従って、本実施例では、積層されているチッ
プ型電子部品素子２２の上面及びチップ型電子部品素子
２４の下面が、本発明による対向２面を構成している。

【００２２】他方側の金属クリップ２９についても、金
属クリップ２８と同様にして取り付けられている。本実
施例では、金属クリップ２８，２９は、導電性接着剤３
０，３１により外部電極２２ａ，２２ｂ〜２４ａ，２４
ｂに電気的に接続されている。なお、図６では、外部電
極２５ａ，２５ｂ〜２７ａ，２７ｂと金属クリップ２
８，２９との間の空間のすべてを埋めるように導電性接
着剤３０，３１が充填されているが、導電性接着剤３
０，３１は、外部電極２５ａ，２６ａ，２７ａと金属ク
リップ２８とを、あるいは外部電極２５ｂ，２６ｂ，２
７ｂと金属クリップ２９とを電気的に接続するように充
填されておればよく、上記空間を完全に埋めるように充
填される必要は必ずしもない。

【００２３】また、本実施例においても、導電性接着剤
３０，３１に代えて、はんだ付けやロー付け等により、
外部電極と金属クリップとを接合してもよい。第２の実
施例においても、金属クリップ２８，２９によりセラミ
ックスよりなる焼結体を用いたチップ型電子部品素子２
２〜２４が保護されているため、基板上に実装した場
合、基板の伸縮やたわみによる応力が、該金属クリップ
２８，２９より受け止められ、チップ型電子部品素子２
２〜２４の該応力による破壊が確実に防止される。

【００２４】また、本実施例では、複数のチップ型電子
部品素子２２〜２４が上記のようにして一体化されてい
るため、例えば積層コンデンサに用いた場合等において
は、従来の単一のチップ型積層コンデンサにおいては得
られなかった大きな静電容量を得ることができる。ま
た、各積層コンデンサに温度特性等の異なるものを用い
れば、それらの特性を複合化した特性のものを得ること
もできる。従って、実装面積を一定のままで、従来得る
ことができなかった電気的特性を実現することができ
る。

【００２５】なお、第２の実施例では、３個のチップ型
電子部品素子２２〜２４を積層したが、２個のチップ型
電子部品素子を積層してもよく、また、高さ方向のスペ
ースが許す限り、より多くのチップ型電子部品を積層し
てもよい。さらに上記実施例では、金属クリップの端部
がチップ型電子部品素子の表面上に当接されているが、
表面上の外部電極上に当接されていてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明では、少なくとも１個のチップ型
電子部品素子の外部電極が形成されている部分におい
て、少なくとも１個のチップ型電子部品素子の対向２面
を挟むように金属クリップが取り付けられており、該金
属クリップと外部電極とが電気的に接続されている。従
って、金属クリップを利用して基板上の電極等とはんだ
により結合して実装することにより、基板の変形等に起
因する応力を該金属クリップにより受け止めることがで
きる。

【００２７】従って、周囲温度の急激な変化による基板
の伸縮に起因する応力や、基板実装時あるいは基板に加
えられた外力により発生する基板のたわみに起因する応
力がチップ型電子部品に加えられたとしても、金属クリ
ップで該応力が受け止められるため、チップ型電子部品
素子の破壊を効果的に防止することができる。

【００２８】しかも、金属クリップは少なくとも１個の
チップ型電子部品素子を挟持するように取り付けられる
ものであるため、チップ型電子部品素子に寸法ばらつき
がある場合であっても、確実に上記金属クリップを取り
付けることができる。よって、従来の円筒型の金属キャ
ップを用いた場合には厳格な寸法精度の管理が必要であ
ったのに対し、本発明ではこのような寸法精度の厳格な
管理を必要としない。

【００２９】また、基板上にリフローはんだ付け法によ
り実装する場合には、上記金属キャップがはんだと結合
される部分となるため、外部電極をＡｇ等により構成し
た場合であっても、金属クリップをはんだ喰われし難い
金属材料で構成することにより、はんだ喰われを防止す
ることができる。

【００３０】さらに、はんだごてによりはんだ付けする
場合には、チップ型電子部品素子とこて先とが直接接触
しないため、急激な温度上昇によるチップ型セラミック
電子部品素子の破壊を防止することもできる。

【００３１】さらに、２個以上のチップ型電子部品素子
を積層して上記金属クリップで挟むことができるため、
この場合には、実装面積を拡大することなく、単一のチ
ップ型電子部品素子では得ることができない特性、例え
ば大きな静電容量を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のチップ型電子部品を基板上に実装した状
態を示す断面図。

【図２】従来のチップ型電子部品素子に円筒型金属キャ
ップを接合する工程を示す斜視図。

【図３】円筒型金属キャップが接合された従来のチップ
型電子部品を基板上に実装した状態を示す断面図。

【図４】実施例のチップ型電子部品を基板上に実装した
状態を示す断面図。

【図５】金属クリップを示す斜視図。

【図６】第２の実施例のチップ型電子部品を示す断面
図。

【図７】金属クリップの他の例を示す斜視図。

【符号の説明】

１１…チップ型電子部品 １２…チップ型電子部品素子 １４ａ，１４ｂ…外部電極 １５，１６…金属クリップ ２１…チップ型電子部品 ２２〜２４…チップ型電子部品素子 ２５ａ，２５ｂ〜２７ａ，２７ｂ…外部電極 ２８，２９…金属クリップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｇ 4/252 9174−5Ｅ Ｈ０１Ｇ 1/14 Ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部電極を有する少なくとも１個のチッ
   プ型セラミック電子部品素子と、 前記外部電極が形成されている部分において、前記少な
   くとも１個のチップ型電子部品素子の対向２面をばね性
   を持って挟むように、該少なくとも１個のチップ型電子
   部品素子に取り付けられた金属クリップとを備え、 前記金属クリップと外部電極とが電気的に接続されてい
   る、チップ型電子部品。