JPH10199755A - 薄膜コンデンサ - Google Patents

薄膜コンデンサ

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JPH10199755A
JPH10199755A JP9017821A JP1782197A JPH10199755A JP H10199755 A JPH10199755 A JP H10199755A JP 9017821 A JP9017821 A JP 9017821A JP 1782197 A JP1782197 A JP 1782197A JP H10199755 A JPH10199755 A JP H10199755A
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JP
Japan
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conductive
film capacitor
circuit board
thin film
patterns
Prior art date
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Pending
Application number
JP9017821A
Other languages
English (en)
Inventor
Wakahiro Kawai
若浩 川井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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Publication of JPH10199755A publication Critical patent/JPH10199755A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives

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  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極間の電気的接続をとるために特別な加工
工程を必要とせず、また接続部としての余分なスペース
も不要であり、これにより低コスト化、小型化に対応し
得る薄膜コンデンサを提供する。 【解決手段】 対向電極の一方となる平坦な導電性薄板
と、前記導電性薄板の上に積層された強誘電体被膜と、
前記強誘電体被膜の上に並置されかつそれぞれ対向電極
の他方となる一対の導電性パターンとを具備し、前記強
誘電体被膜上に並置された一対の導電性パターンを外部
電極とすると共に、それらの外部電極間には2個のコン
デンサが直列に介在される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、プリント回路基
板への搭載に好適な薄膜コンデンサに係り、特に、プリ
ント回路基板への取付けに際して、スルーホール加工等
の煩雑な工程を不要とした取付容易性の高い薄膜コンデ
ンサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の薄膜コンデンサの構造
は、強誘電体層を挟んで2枚の電極板を対向させ、それ
らの電極板をそのまま外部電極として回路基板との接続
を行うようになっていた。即ち、このような薄膜コンデ
ンサにあっては、一対の外部電極の一方は表側に、他方
は裏側にといったように、両電極は同一面には存在し得
なかった。
【0003】その結果、このような薄膜コンデンサをプ
リント回路基板上に実装するに際しては、例えば特開平
03−54853号公報等に見られるように、薄膜コン
デンサをプリント回路基板上に積層した後、プリント回
路及び薄膜コンデンサの電極を同時に貫通するスルーホ
ールを形成し、このスルーホール内を金属鍍金して電気
的接続をとる方法等が挙げられている。
【0004】又、他の実装方法としては、例えば本出願
人により特願平07−84694号等で提案されたよう
に、プリント回路の表面に導電性の凸部を設け、薄膜コ
ンデンサの積層時に、この凸部が所定のコンデンサ電極
部と接触して電気的接続がとられるような方法が挙げら
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
実装方法にあっては、加工工程が多くそのため高コスト
化してしまうこと、電気的な接続を取るための余分なス
ペースを必要とすること、等の問題があり、他方後者の
方法にあっては、電気的接続が電極間の接触のみである
ため、接続の信頼性に欠ける等の問題点があった。
【0006】この発明は、このような従来の問題点を解
決するためになされたものであり、その目的とするとこ
ろは、電極間の電気的接続をとるために特別な加工工程
を必要とせず、また接続部としての余分なスペースも不
要であり、これにより低コスト化、小型化に対応し得る
薄膜コンデンサを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この出願の請求項1に記
載の発明は、対向電極の一方となる平坦な導電性薄板
と、前記導電性薄板の上に積層された強誘電体被膜と、
前記強誘電体被膜の上に並置されかつそれぞれ対向電極
の他方となる一対の導電性パターンとを具備し、前記強
誘電体被膜上に並置された一対の導電性パターンを外部
電極とすると共に、それらの外部電極間には2個のコン
デンサが直列に介在されることを特徴とする薄膜コンデ
ンサにある。
【0008】そして、この請求項1に記載の発明によれ
ば、一対の導電性パターンのそれぞれと導電性薄板との
間に2個のコンデンサが形成され、しかもそれらコンデ
ンサの一方の電極は導電性薄板として共通化されている
ため、強誘電体被膜上に並置された一対の導電性パター
ンのそれぞれを外部電極と見なすと、それらの外部電極
間には2個のコンデンサが直列に介在されることとな
る。その結果、一対の外部電極が同一面上に存在するこ
とから、それらの配置間隔をプリント回路基板上の配線
パターンと整合させておけば、単に両者を密着させて接
合するだけで、薄膜コンデンサをプリント回路基板上に
実装することができ、従来のようにスルーホール加工や
導電性凸部を加工する等の煩雑な加工工程が不要とな
り、これにより低コスト化並びに小型化への対応が可能
となるのである。
【0009】この出願の請求項2に記載の発明は、前記
一対の導電性パターンの材質は熱可塑性導電性接着剤で
あることを特徴とする請求項1に記載の薄膜コンデンサ
にある。
【0010】この請求項2に記載の発明によれば、一対
の導電性パターンの材質として熱可塑性導電性接着剤を
使用したため、薄膜コンデンサをプリント回路基板上に
実装するに際し、導電性パターンを適当な加熱押圧子を
用いて加熱再溶融させることにより、導電性パターンそ
れ自体を接着剤として、回路基板上に熱圧着させること
ができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0012】本発明に係る薄膜コンデンサの実施の一形
態が図1に示されている。尚、図1(a)は薄膜コンデ
ンサの断面図、図1(b)は同平面図、図1(c)は同
等価回路である。
【0013】図1(a)に示されるように、この薄膜コ
ンデンサ1は、対向電極の一方となる平坦な導電性薄板
2と、この導電性薄板2の上に積層された強誘電体被膜
3と、この強誘電体被膜3の上に並置され且つそれぞれ
対向電極の他方となる一対の導電性パターン4,5とを
備えている。
【0014】ここで、導電性薄板2としては、例えば5
0μm厚のアルミニウム箔が用いられている。又、強誘
電体被膜3としては、0.2μm厚のチタン酸ジルコン
酸鉛(PZT)の薄膜が使用されている。更に、導電性
パターン4,5の材質としては、熱可塑性導電性接着剤
である例えば熱可塑性フレキシブルPTF銀インク(日
本アジソン株式会社製)が使用されている。
【0015】図1(b)に示されるように、導体パター
ン4,5は、強誘電体被膜3の上にあって、互いに電気
的に絶縁されており、そのため導体パターン4と導電性
薄板2との間、並びに、導体パターン5と導電性薄板2
との間のそれぞれには、独立したコンデンサが形成され
ることとなる。
【0016】図1(c)に示されるように、等価回路と
して見た場合、この薄膜コンデンサ1は、導体パターン
4並びに5が一対の外部電極を構成しており、これら一
対の外部電極(4,4)の間には、2個のコンデンサが
直列に介在される結果となる。
【0017】次に、以上の構成よりなる薄膜コンデンサ
1の製造方法を図2のフローチャートを参照しながら説
明する。
【0018】まず、最初の工程としては、導電性薄板2
を構成する50μm厚のアルミニウム箔を用意し、その
表面をアルカリ系の洗浄液であるユークリーナ(UA−
68:上村工業製)50g/lを使用し、温度50℃、
時間5分の条件にて洗浄する(ステップ201)。
【0019】次の工程では、こうして洗浄されたアルミ
ニウム箔を、エッチング液(AZ−102:上村工業
製)50g/lを使用し、温度60℃、時間1分間の条
件にてエッチング処理を行い、その表面を適当に荒らす
(ステップ202)。
【0020】次の工程では、エッチング処理後のアルミ
ニウム箔を、例えば、Pb(CH2CO723H2O,Z
r(C37O)4及びTi{(CH32CHO}4からな
る有機金属化合物溶液中に浸漬させる(ステップ20
3)。
【0021】次の工程では、浸漬されていたアルミニウ
ム箔を引上げ、加水分解、温度550℃の熱処理による
焼成工程を経て、アルミ箔上に誘電体被膜を形成する。
この時、上記有機金属化合物溶液中への浸漬工程を複数
回繰り返すことによって、所定厚さ0.2μm厚に調整
された強誘電体であるPZTを得ることができる(ステ
ップ204)。
【0022】最後の工程では、上記誘電体被膜上に対向
電極の他方となるべき導電性パターンを、熱可塑性導電
性接着剤を200メッシュのスクリーンによって所定の
形状に印刷した後、空気中で120℃、時間10分の焼
成を経て、一対の導電性パターン4,5が完成する(ス
テップ205)。
【0023】こうして得られた薄膜コンデンサの等価回
路が先に説明したように図1(c)に示されている。こ
の薄膜コンデンサの静電容量は、次式(1)で表すこと
ができる。
【0024】 容量C(F)=εsεo(A1A2)/d(A2+A1) …(1)式 ここで、A1:導電性パターン4の面積 A2:導電性パターン5の面積 d:強誘電体被膜3の厚さ εo:真空の誘電率 εs:誘電体の非誘電率 次に、このようにして製作された薄膜コンデンサ1をプ
リント回路基板上へ実装する際の実装方法を図3を参照
して詳細に説明する。
【0025】薄膜コンデンサ1をプリント回路基板6に
実装する場合、図3(a)に示されるように、薄膜コン
デンサ1の導体パターン4,5を、回路基板6上の配線
パターン7,8と向かい合わせの状態とし、その後これ
を図3(b)に示されるように、プリント回路基板6上
に密着させる。
【0026】しかる後、適当な加熱押圧子を用意して、
適当な圧力(例えば1kg/cm2)を掛けながら接合
部に熱を与える。すると、導電性パターン4,5を構成
する熱可塑性接着剤は再度溶融して流動状態となり、プ
リント回路基板6上の配線パターン7,8と親和した状
態となる。しかる後、加熱押圧子を取り除いて、接合部
分を冷却させると、導電性パターン4,5を構成する熱
可塑性導電性接着剤は再度硬化し、これに伴ない薄膜コ
ンデンサ1とプリント回路基板6とは強固に接着され
る。
【0027】このように以上の実施の形態における薄膜
コンデンサにおいては、対向する電極層間に誘電体層を
形成してなるコンデンサの一方の電極を熱可塑性導電性
接着剤で形成し、更に該電極を少なくとも2つ以上並列
するようにして構成されているため、その実装に際して
は、前記導電性接着剤からなる電極とプリント回路パタ
ーンとが密着するように設置した後、該密着部を加熱し
て熱可塑性導電性接着剤を再溶融させることで、導電性
接着剤の接着力で基板上に固定すると同時に、プリント
回路との電気的接続をも行うことができるのである。
【0028】その結果、コンデンサの電極にプリント回
路との接続という機能も兼ね備えているため、(1)回
路接続部形成のための特別な工程を必要としない、
(2)回路接続部形成のための特別なスペースを必要と
しない、(3)熱可塑性接着剤はエポキシのような化学
反応による接着ではないので短い時間(数秒程度)で接
着プロセスを行うことができる、(4)接続部は接着剤
により接着しているので接続の信頼性が高いなどの特有
な効果が得られるのである。
【0029】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、電極間の電気的接続をとるために特別な加工工
程を必要とせず、また接続部としての余分なスペースも
不要であり、これにより低コスト化、小型化に対応し得
る薄膜コンデンサを提供することができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる薄膜コンデンサの実施の一形態
である断面図、平面図、並びに等価回路である。
【図2】薄膜コンデンサの製造方法を説明するためのフ
ローチャートである。
【図3】薄膜コンデンサをプリント回路基板上に実装す
る際の実装方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
1 薄膜コンデンサ 2 導電性薄板 3 強誘電体被膜 4,5 導電性パターン 6 プリント回路基板 7,8 配線パターン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対向電極の一方となる平坦な導電性薄板
    と、前記導電性薄板の上に積層された強誘電体被膜と、
    前記強誘電体被膜の上に並置されかつそれぞれ対向電極
    の他方となる一対の導電性パターンとを具備し、 前記強誘電体被膜上に並置された一対の導電性パターン
    を外部電極とすると共に、それらの外部電極間には2個
    のコンデンサが直列に介在されることを特徴とする薄膜
    コンデンサ。
  2. 【請求項2】 前記一対の導電性パターンの材質は熱可
    塑性導電性接着剤であることを特徴とする請求項1に記
    載の薄膜コンデンサ。
JP9017821A 1997-01-15 1997-01-15 薄膜コンデンサ Pending JPH10199755A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017026233A1 (ja) * 2015-08-10 2018-05-24 株式会社村田製作所 コンデンサ
CN111602473A (zh) * 2018-01-15 2020-08-28 Pi-克瑞斯托株式会社 柔性基板、电子器件、电子器件的制造方法
WO2022158340A1 (ja) * 2021-01-19 2022-07-28 Tdk株式会社 回路基板

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