JPH10284342A - 導電接続構造体 - Google Patents
導電接続構造体Info
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- JPH10284342A JPH10284342A JP9083622A JP8362297A JPH10284342A JP H10284342 A JPH10284342 A JP H10284342A JP 9083622 A JP9083622 A JP 9083622A JP 8362297 A JP8362297 A JP 8362297A JP H10284342 A JPH10284342 A JP H10284342A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 撓み密着強度が高い導電接続構造体を提供す
る。 【解決手段】 セラミック誘電体層１と内層電極層２と
が積層された積層構造になっており、各端面側に露出し
ている内層電極２をそれぞれ接続するため、端面電極層
３がコンデンサ端面に配置されている。また端面電極層
３は、ここでは、フレーク形状を有する導電粒子と塊状
形状を有する導電粒子と樹脂材料とを含む厚膜電極層３
ａ、Ｎｉ導電層３ｂ、ハンダ導電層３ｃが形成されてい
る。端面電極の樹脂材料に熱可塑性樹脂を用いることに
より、熱応力に対して安定な導電性をもつとともに、基
板の撓みに対して大きな強度を有している。
る。 【解決手段】 セラミック誘電体層１と内層電極層２と
が積層された積層構造になっており、各端面側に露出し
ている内層電極２をそれぞれ接続するため、端面電極層
３がコンデンサ端面に配置されている。また端面電極層
３は、ここでは、フレーク形状を有する導電粒子と塊状
形状を有する導電粒子と樹脂材料とを含む厚膜電極層３
ａ、Ｎｉ導電層３ｂ、ハンダ導電層３ｃが形成されてい
る。端面電極の樹脂材料に熱可塑性樹脂を用いることに
より、熱応力に対して安定な導電性をもつとともに、基
板の撓みに対して大きな強度を有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術用分野】本発明は、電子部品に電極
材料・導電接合材料として使用される導電接続構造体お
よびこれに用いる導電性組成物に関する。
材料・導電接合材料として使用される導電接続構造体お
よびこれに用いる導電性組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子部品や回路のダウンサイジン
グおよび高機能化に伴い、部品に使用される電極は、多
層化等、非常に高密度で複雑な構造をとるようになって
いる。多層化され、立体的に配置された電極を、相互に
接続する方法には種々あり、例えば、チップ型電子部品
では内層化された導電層が露出している端面に電極（端
面電極）を設けることなどが行われている。
グおよび高機能化に伴い、部品に使用される電極は、多
層化等、非常に高密度で複雑な構造をとるようになって
いる。多層化され、立体的に配置された電極を、相互に
接続する方法には種々あり、例えば、チップ型電子部品
では内層化された導電層が露出している端面に電極（端
面電極）を設けることなどが行われている。
【０００３】この端面電極の材料としては、導電粒子・
フリットガラス等を主成分とする焼成型厚膜材料が一般
に使用されている。この焼成型厚膜材料はビヒクルに分
散されたペースト状態で端面に塗布され、数百℃以上で
焼成されて電極となる。焼成型厚膜材料は、高温で焼成
されるため、焼成型厚膜材料中の導電粒子と端面に露出
している内層電極とが相互に固体拡散し、非常に安定な
導電接続が得れる。また、焼成型厚膜材料中のフリット
ガラスも端面基材に固体拡散するため、端面と非常に堅
固な密着が得られる。ここで基材とは、電子部品を構成
する材料のことであり、電子部品がチップコンデンサで
あれば、誘電体材料のことである。
フリットガラス等を主成分とする焼成型厚膜材料が一般
に使用されている。この焼成型厚膜材料はビヒクルに分
散されたペースト状態で端面に塗布され、数百℃以上で
焼成されて電極となる。焼成型厚膜材料は、高温で焼成
されるため、焼成型厚膜材料中の導電粒子と端面に露出
している内層電極とが相互に固体拡散し、非常に安定な
導電接続が得れる。また、焼成型厚膜材料中のフリット
ガラスも端面基材に固体拡散するため、端面と非常に堅
固な密着が得られる。ここで基材とは、電子部品を構成
する材料のことであり、電子部品がチップコンデンサで
あれば、誘電体材料のことである。
【０００４】しかし焼成型厚膜材料は、電極形成に高温
を要し、膜がガラス質であるため、端面基材としては、
端面電極焼成温度以上の耐熱性を有する材質に限定され
る。また、可撓性に乏しく、熱衝撃や撓み応力に対しク
ラック・剥離等の膜破壊が生じやすい。
を要し、膜がガラス質であるため、端面基材としては、
端面電極焼成温度以上の耐熱性を有する材質に限定され
る。また、可撓性に乏しく、熱衝撃や撓み応力に対しク
ラック・剥離等の膜破壊が生じやすい。
【０００５】上記焼成型厚膜端面電極に対し、最近、フ
リットガラスの代わりに樹脂材料、特に熱硬化性樹脂を
バインダーに用いた硬化型樹脂厚膜端面電極が提案され
ている（特開平３−２６６４０４号公報、特開平３−２
７０００３号公報）。
リットガラスの代わりに樹脂材料、特に熱硬化性樹脂を
バインダーに用いた硬化型樹脂厚膜端面電極が提案され
ている（特開平３−２６６４０４号公報、特開平３−２
７０００３号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この熱
硬化性樹脂をバインダに用いた厚膜端面電極では、撓み
強度が十分でない。最近、携帯機器などが多数出回り、
機器の小型化にともない基板（プリント基板）の厚みも
小さくなってきており、これにより基板が撓みやすくな
ってきた。熱硬化性樹脂は、変形率が小さい段階で、破
壊するため、基板の撓みに対して端面電極が追従でき
ず、電子部品が基板から剥離しやすい。つまり、基板の
撓みに対しての強度が小さいのである。
硬化性樹脂をバインダに用いた厚膜端面電極では、撓み
強度が十分でない。最近、携帯機器などが多数出回り、
機器の小型化にともない基板（プリント基板）の厚みも
小さくなってきており、これにより基板が撓みやすくな
ってきた。熱硬化性樹脂は、変形率が小さい段階で、破
壊するため、基板の撓みに対して端面電極が追従でき
ず、電子部品が基板から剥離しやすい。つまり、基板の
撓みに対しての強度が小さいのである。
【０００７】また、電子部品の耐環境信頼性試験に耐え
うるだけの十分な性能も得られていない。例えば、ヒ−
トサイクル試験により、電子部品に繰り返し熱履歴を加
えていくと、熱硬化性樹脂が膨張・収縮を繰り返すこと
になり、内層電極と端面電極間の導電接続部に亀裂が入
り、導電構造が断線、あるいは基材（ここで基材とは、
電子部品本体を構成する材料。チップコンデンサであれ
ば誘電体材料、チップインダクタであれば磁性体材料の
ことである。）にクラックを生じさせてしまう。これ
は、熱硬化性樹脂には硬化する際の収縮により大きな残
留応力が残っており、これに熱応力が付加されるからで
ある。
うるだけの十分な性能も得られていない。例えば、ヒ−
トサイクル試験により、電子部品に繰り返し熱履歴を加
えていくと、熱硬化性樹脂が膨張・収縮を繰り返すこと
になり、内層電極と端面電極間の導電接続部に亀裂が入
り、導電構造が断線、あるいは基材（ここで基材とは、
電子部品本体を構成する材料。チップコンデンサであれ
ば誘電体材料、チップインダクタであれば磁性体材料の
ことである。）にクラックを生じさせてしまう。これ
は、熱硬化性樹脂には硬化する際の収縮により大きな残
留応力が残っており、これに熱応力が付加されるからで
ある。
【０００８】そこで本発明は、基板が薄くなり、撓み量
が大きくなっても撓み密着強度が高く、端面電極と端面
に露出した内層電極間の高信頼性の接続ができる導電接
続構造体を提供することを目的とする。
が大きくなっても撓み密着強度が高く、端面電極と端面
に露出した内層電極間の高信頼性の接続ができる導電接
続構造体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の導電接続構造体は、誘電層と導電層とを積
層させた積層体と、前記積層体の両端部に設けられ、前
記導電層を相互に接続する端面電極と、を備えた積層構
造体であって、前記端面電極材料中の樹脂材料は、熱可
塑性樹脂を主成分としている。端面電極厚膜材料中の樹
脂材料に、主成分として熱可塑性樹脂を用いることによ
り、大きな基板撓み、および熱応力に対しても安定な接
続が実現できる。これは、熱可塑性樹脂を含ませること
で、破壊に至るまでの変形率が大きくなり、基板撓みに
追従できようになるためである。
め、本発明の導電接続構造体は、誘電層と導電層とを積
層させた積層体と、前記積層体の両端部に設けられ、前
記導電層を相互に接続する端面電極と、を備えた積層構
造体であって、前記端面電極材料中の樹脂材料は、熱可
塑性樹脂を主成分としている。端面電極厚膜材料中の樹
脂材料に、主成分として熱可塑性樹脂を用いることによ
り、大きな基板撓み、および熱応力に対しても安定な接
続が実現できる。これは、熱可塑性樹脂を含ませること
で、破壊に至るまでの変形率が大きくなり、基板撓みに
追従できようになるためである。
【００１０】さらに熱可塑性樹脂を含ませることによ
り、硬化収縮による残留応力が小さくなること、および
熱衝撃に対して熱可塑性樹脂が緩衝剤として働き、高信
頼性の導電接続および基材の端面のクラック発生を防止
できる。
り、硬化収縮による残留応力が小さくなること、および
熱衝撃に対して熱可塑性樹脂が緩衝剤として働き、高信
頼性の導電接続および基材の端面のクラック発生を防止
できる。
【００１１】ここで用いられる熱可塑性樹脂には、例え
ばポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリウレア、ポ
リアクリレート、ポリビニルエーテル、ポリビニルエス
テル、ポリビニルハライド、セルロース類等が使用で
き、これらの共重合体あるいは変性体でも構わない。こ
れらの熱可塑性樹脂は１種または２種以上の任意の組み
合わせで使用することも可能である。熱硬化性樹脂を含
んでいてもよいが、重量比で３０パーセント以下にし、
その他は熱可塑性樹脂でなければならない。
ばポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリウレア、ポ
リアクリレート、ポリビニルエーテル、ポリビニルエス
テル、ポリビニルハライド、セルロース類等が使用で
き、これらの共重合体あるいは変性体でも構わない。こ
れらの熱可塑性樹脂は１種または２種以上の任意の組み
合わせで使用することも可能である。熱硬化性樹脂を含
んでいてもよいが、重量比で３０パーセント以下にし、
その他は熱可塑性樹脂でなければならない。
【００１２】また、本発明の導電接続構造体の端面電極
厚膜材料中の熱可塑性樹脂材料は、分子量が１０００以
上の物が望ましい。これは樹脂材料の分子量が高いほど
少ない樹脂材料で多量の導電粒子を被覆できるためであ
る。端面電極はペースト状態の厚膜材料を基材端面に塗
布後、固化して形成される。適正な電極を形成させるに
は、ペーストのレオロジーを最適化する必要がある。最
適なレオロジーを得るためには、導電粒子表面を樹脂材
料で完全に被覆する必要があり、厚膜材料中の樹脂材料
の割合はある一定量以上必要である。高分子量の樹脂材
料は、少量でも多量の導電粒子を被覆できるため、最適
なレオロジーが得られやすい利点がある。また、高分子
量の樹脂材料は厚膜材料中の導電粒子の割合を増やすこ
と、および導電接触確率が高いが高比表面積で被覆しに
くいフレーク粉を多量に含ませることができるため、内
層電極との接続性が一層高めることができる。
厚膜材料中の熱可塑性樹脂材料は、分子量が１０００以
上の物が望ましい。これは樹脂材料の分子量が高いほど
少ない樹脂材料で多量の導電粒子を被覆できるためであ
る。端面電極はペースト状態の厚膜材料を基材端面に塗
布後、固化して形成される。適正な電極を形成させるに
は、ペーストのレオロジーを最適化する必要がある。最
適なレオロジーを得るためには、導電粒子表面を樹脂材
料で完全に被覆する必要があり、厚膜材料中の樹脂材料
の割合はある一定量以上必要である。高分子量の樹脂材
料は、少量でも多量の導電粒子を被覆できるため、最適
なレオロジーが得られやすい利点がある。また、高分子
量の樹脂材料は厚膜材料中の導電粒子の割合を増やすこ
と、および導電接触確率が高いが高比表面積で被覆しに
くいフレーク粉を多量に含ませることができるため、内
層電極との接続性が一層高めることができる。
【００１３】本発明導電接続構造体の端面電極厚膜材料
中は、フレーク形状を有する導電粒子と、塊状形状を有
する導電粒子と、樹脂材料とを含む場合は、導電粒子と
樹脂材料の比率としては体積比で35：65〜80：20が好ま
しい。またフレーク形状導電粒子と塊状形状導電粒子の
比率は体積比で10：90〜80：20が好ましい。
中は、フレーク形状を有する導電粒子と、塊状形状を有
する導電粒子と、樹脂材料とを含む場合は、導電粒子と
樹脂材料の比率としては体積比で35：65〜80：20が好ま
しい。またフレーク形状導電粒子と塊状形状導電粒子の
比率は体積比で10：90〜80：20が好ましい。
【００１４】本発明導電接続構造体の端面電極厚膜材料
には以上の成分の他に、必要に応じて溶剤、分散剤等の
レオロジー調節剤、充填剤等が加えられてペースト状態
にされる。
には以上の成分の他に、必要に応じて溶剤、分散剤等の
レオロジー調節剤、充填剤等が加えられてペースト状態
にされる。
【００１５】誘電層と導電層を積層し、内層導電層を露
出させた積層体の両端部に上記ペースト状の厚膜材料を
転写し300℃以下で固め端面電極を設け、露出した各層
の内層導電層と端面電極を相互に導電接続させた導電接
続構造体を得る。
出させた積層体の両端部に上記ペースト状の厚膜材料を
転写し300℃以下で固め端面電極を設け、露出した各層
の内層導電層と端面電極を相互に導電接続させた導電接
続構造体を得る。
【００１６】端面電極は、フレーク形状の導電性粒子と
熱可塑性樹脂とで構成されているが、さらに、端面電極
の上に単層あるいは複層の導電層を設けた構造にするこ
ともできる。この単層あるいは複層の導電層の材質は、
例えばNi,Cu,Cr,Pb,Sn,Zn,In,Bi,Au,Ag,Pd,Pt,から選ば
れる少なくとも一つの金属又はこれらの合金（半田な
ど）が使用できる。導電層の形成方法には特に制限はな
く、例えばメッキ・蒸着・スパッタリング・厚膜塗工な
どが使用できる。
熱可塑性樹脂とで構成されているが、さらに、端面電極
の上に単層あるいは複層の導電層を設けた構造にするこ
ともできる。この単層あるいは複層の導電層の材質は、
例えばNi,Cu,Cr,Pb,Sn,Zn,In,Bi,Au,Ag,Pd,Pt,から選ば
れる少なくとも一つの金属又はこれらの合金（半田な
ど）が使用できる。導電層の形成方法には特に制限はな
く、例えばメッキ・蒸着・スパッタリング・厚膜塗工な
どが使用できる。
【００１７】この端面電極厚膜に使用される導電性粒子
の材質としては、例えばNi,Cu,Al,Ti,Cr,Pb,Sn,Zn,In,B
i,Au,Ag,Pd,Pt,から選ばれる少なくとも一つの金属粒子
又はこれらの合金粒子、これらの金属を粒子表面に配し
た金属被覆粒子、さらにカーボン等の導電性を有する非
金属粒子が使用できる。
の材質としては、例えばNi,Cu,Al,Ti,Cr,Pb,Sn,Zn,In,B
i,Au,Ag,Pd,Pt,から選ばれる少なくとも一つの金属粒子
又はこれらの合金粒子、これらの金属を粒子表面に配し
た金属被覆粒子、さらにカーボン等の導電性を有する非
金属粒子が使用できる。
【００１８】本発明の導電接続構造体の端面電極厚膜に
使用する導電性粒子には、フレーク形状を有する導電粒
子と塊状形状を有する導電粒子が含まれてもよい。
使用する導電性粒子には、フレーク形状を有する導電粒
子と塊状形状を有する導電粒子が含まれてもよい。
【００１９】具体的な形状・大きさとしては以下のもの
が好ましい。フレーク形状導電粒子は、比表面積０.５
〜４ｍ2/g、タップ密度１〜１０g/cc、であり、塊状形
状導電粒子は、平均粒径0.1〜10μｍ、比表面積0.1〜５
ｍ2/g、タップ密度１〜20g/ccである。特に塊状形状導
電粒子としては、上記条件を満たした上で粒子表面に複
数個の突起を有するものが好ましい。
が好ましい。フレーク形状導電粒子は、比表面積０.５
〜４ｍ2/g、タップ密度１〜１０g/cc、であり、塊状形
状導電粒子は、平均粒径0.1〜10μｍ、比表面積0.1〜５
ｍ2/g、タップ密度１〜20g/ccである。特に塊状形状導
電粒子としては、上記条件を満たした上で粒子表面に複
数個の突起を有するものが好ましい。
【００２０】本発明導電接続構造体の端面電極厚膜に使
用する導電粒子としては、フレーク形状の粒子は必須で
ある。これは、図３に示すように、フレーク形状粒子を
端面に添って平行に配置することにより、各積層電極と
の接触を確実にすることができるからである。好ましく
は、導電粒子は、上記２種の形状を有しているものがよ
い。また、これら２種類の導電粒子のほかに必要に応じ
て別の粒子を添加することもできる。
用する導電粒子としては、フレーク形状の粒子は必須で
ある。これは、図３に示すように、フレーク形状粒子を
端面に添って平行に配置することにより、各積層電極と
の接触を確実にすることができるからである。好ましく
は、導電粒子は、上記２種の形状を有しているものがよ
い。また、これら２種類の導電粒子のほかに必要に応じ
て別の粒子を添加することもできる。
【００２１】本発明の導電接続構造体は、端面電極がフ
レーク形状を有する導電粒子と熱可塑性樹脂材料とを含
む厚膜材料で構成されているため、非常に信頼性の高い
導電接続が実現できる。積層体の両端部に露出した各層
の導電層と、その端面上に設けた端面電極厚膜材料中の
導電粒子とが接触することで導電接続する。この厚膜材
料中の導電粒子がフレーク形状をしており、フレーク形
状の長手方向が端面に露出した内層電極の長手方向とほ
ぼ垂直方向に配置されており、露出した内層電極との電
気的な接触を確実に行うことができる。よって、両端部
に露出した各層の導電層と端面電極厚膜材料中の導電粒
子の接触確率が格段に向上し、信頼性の高い導電接続が
実現できる。
レーク形状を有する導電粒子と熱可塑性樹脂材料とを含
む厚膜材料で構成されているため、非常に信頼性の高い
導電接続が実現できる。積層体の両端部に露出した各層
の導電層と、その端面上に設けた端面電極厚膜材料中の
導電粒子とが接触することで導電接続する。この厚膜材
料中の導電粒子がフレーク形状をしており、フレーク形
状の長手方向が端面に露出した内層電極の長手方向とほ
ぼ垂直方向に配置されており、露出した内層電極との電
気的な接触を確実に行うことができる。よって、両端部
に露出した各層の導電層と端面電極厚膜材料中の導電粒
子の接触確率が格段に向上し、信頼性の高い導電接続が
実現できる。
【００２２】フレーク形状を有する導電粒子と塊状形状
を有する導電粒子とを組み合わせることで、信頼性の高
い導電接続を確保しながら、さらに高い電極の撓み強度
を有する端面電極が実現できる。
を有する導電粒子とを組み合わせることで、信頼性の高
い導電接続を確保しながら、さらに高い電極の撓み強度
を有する端面電極が実現できる。
【００２３】より具体的なフレーク形状導電粒子の形状
・大きさとしては、比表面積０.５〜４ｍ2/g、タップ密
度１〜１０g/ccのものが好ましい。比表面積が４ｍ2/g
より高くタップ密度が１g/ccより低い場合、端面電極の
転写形成が不安定となると共に強度が低下する。一方比
表面積０.５ｍ2/gより低くタップ密度が１０g/ccより高
い場合、導電接触確率が低下し安定な導電接続信頼性が
実現できない。
・大きさとしては、比表面積０.５〜４ｍ2/g、タップ密
度１〜１０g/ccのものが好ましい。比表面積が４ｍ2/g
より高くタップ密度が１g/ccより低い場合、端面電極の
転写形成が不安定となると共に強度が低下する。一方比
表面積０.５ｍ2/gより低くタップ密度が１０g/ccより高
い場合、導電接触確率が低下し安定な導電接続信頼性が
実現できない。
【００２４】より具体的な塊状形状導電粒子の形状・大
きさとしては、平均粒径0.1〜10μｍ、比表面積0.1〜５
ｍ2/g、タップ密度１〜20g/ccのものが好ましい。この
範囲を越え平均粒径とタップ密度が高すぎ比表面積が低
すぎた場合、端面電極ペーストの相分離(導電粒子沈殿)
が生じる。
きさとしては、平均粒径0.1〜10μｍ、比表面積0.1〜５
ｍ2/g、タップ密度１〜20g/ccのものが好ましい。この
範囲を越え平均粒径とタップ密度が高すぎ比表面積が低
すぎた場合、端面電極ペーストの相分離(導電粒子沈殿)
が生じる。
【００２５】反対に、平均粒径とタップ密度が低すぎ比
表面積が高すぎた場合、電極の撓み強度が低下する。特
に塊状形状導電粒子としては、上記条件を満たした上で
粒子表面に複数個の突起を有するものが好ましいが、こ
れは突起が接触確率を高めるためと、突起凹凸に厚膜バ
インダーである樹脂材料が食い込みアンカー効果で電極
の撓み強度を著しく高められるためである。
表面積が高すぎた場合、電極の撓み強度が低下する。特
に塊状形状導電粒子としては、上記条件を満たした上で
粒子表面に複数個の突起を有するものが好ましいが、こ
れは突起が接触確率を高めるためと、突起凹凸に厚膜バ
インダーである樹脂材料が食い込みアンカー効果で電極
の撓み強度を著しく高められるためである。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下実施例を用いて本発明をさら
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
【００２７】（実施の形態１）図１は本発明の実施例の
一つであるチップ型セラミックコンデンサの断面図であ
る。基材は、セラミック誘電体材料であり、セラミック
誘電体層１と内層電極層２とが積層された積層構造にな
っており、各端面側に露出している内層電極２をそれぞ
れ接続するため、端面電極層３がコンデンサ端面に配置
されている。また端面電極層３は、ここでは、フレーク
形状を有する導電粒子と塊状形状を有する導電粒子と樹
脂材料とを含む厚膜電極層３ａ、その上に、Ｎｉ導電層
３ｂ、ハンダ導電層３ｃが形成されている。
一つであるチップ型セラミックコンデンサの断面図であ
る。基材は、セラミック誘電体材料であり、セラミック
誘電体層１と内層電極層２とが積層された積層構造にな
っており、各端面側に露出している内層電極２をそれぞ
れ接続するため、端面電極層３がコンデンサ端面に配置
されている。また端面電極層３は、ここでは、フレーク
形状を有する導電粒子と塊状形状を有する導電粒子と樹
脂材料とを含む厚膜電極層３ａ、その上に、Ｎｉ導電層
３ｂ、ハンダ導電層３ｃが形成されている。
【００２８】このコンデンサの製造方法を以下に説明す
る。チタン酸バリウムや酸化チタン等を主成分とした強
誘電体セラミックのグリーンシートの表面に、ＰｄやＮ
ｉ等の金属粒子とガラスフリットを主成分とする厚膜ペ
ーストを印刷などによって所定のパターンに塗布し乾燥
させる。この誘電体シートを複数枚積層後、所定の個片
状に切断加工し、相対する両端面に内層電極２が露出さ
れた状態とする。これを1000℃以上で焼成しチップ個片
状のコンデンサ素子を得る。
る。チタン酸バリウムや酸化チタン等を主成分とした強
誘電体セラミックのグリーンシートの表面に、ＰｄやＮ
ｉ等の金属粒子とガラスフリットを主成分とする厚膜ペ
ーストを印刷などによって所定のパターンに塗布し乾燥
させる。この誘電体シートを複数枚積層後、所定の個片
状に切断加工し、相対する両端面に内層電極２が露出さ
れた状態とする。これを1000℃以上で焼成しチップ個片
状のコンデンサ素子を得る。
【００２９】次にこの素子の両端部に露出している内層
電極２と接続する端面電極３を形成する。
電極２と接続する端面電極３を形成する。
【００３０】この端面電極３は、厚膜電極層３ａ、Ｎｉ
導電層３ｂ、ハンダ導電層３ｃからなる。但し、Ｎｉ導
電層３ｂ、ハンダ導電層３ｃはなくてもよい。なお厚膜
電極層３ａはペーストの状態で、素子端面に塗布され温
度をかけて固化される。
導電層３ｂ、ハンダ導電層３ｃからなる。但し、Ｎｉ導
電層３ｂ、ハンダ導電層３ｃはなくてもよい。なお厚膜
電極層３ａはペーストの状態で、素子端面に塗布され温
度をかけて固化される。
【００３１】厚膜電極層３ａの組成は、本実施例では図
４に示すような、フレーク形状を有する導電粒子と塊状
形状を有する導電粒子と樹脂材料とを含む厚膜材料であ
る。
４に示すような、フレーク形状を有する導電粒子と塊状
形状を有する導電粒子と樹脂材料とを含む厚膜材料であ
る。
【００３２】一方比較例１の厚膜電極層３ａでは、Ａｇ
等の金属粒子とガラスフリットを主成分とする厚膜材料
である。比較例２、３および４の厚膜電極層３ａでは図
４に示すような組成の厚膜材料である。
等の金属粒子とガラスフリットを主成分とする厚膜材料
である。比較例２、３および４の厚膜電極層３ａでは図
４に示すような組成の厚膜材料である。
【００３３】これら厚膜電極層３ａを形成した後、厚膜
電極層３ａ素子上にそれぞれＮｉ導電層３ｂ、ハンダ導
電層３ｃをメッキ等で設けガラスエポキシ基板に２３０
℃でハンダ付けし評価した。評価結果を図５に示す。
電極層３ａ素子上にそれぞれＮｉ導電層３ｂ、ハンダ導
電層３ｃをメッキ等で設けガラスエポキシ基板に２３０
℃でハンダ付けし評価した。評価結果を図５に示す。
【００３４】比較例１では、導電接続の信頼性は高いが
撓み強度が低い。これは比較例１での端面電極がガラス
をバインダーとする厚膜材料であり堅いため、基板の撓
みに対し追従できず導電接続が破壊したものと考えられ
る。
撓み強度が低い。これは比較例１での端面電極がガラス
をバインダーとする厚膜材料であり堅いため、基板の撓
みに対し追従できず導電接続が破壊したものと考えられ
る。
【００３５】比較例２は、接続抵抗が高くまたその接続
安定性も低い。これは比較例２に使われている端面電極
が図４にあるように導電粒子が塊状形状の物のみで構成
されているため内層電極との接触確率が非常に低く不安
定であるためである。また樹脂材料がフェノール樹脂で
あるため硬化収縮応力が大きく熱応力に対し接続が破壊
されてしまうものと考える。また比較例２の端面電極膜
はガラス膜よりは多少柔らかいものの未だ不十分で大き
な基板の撓みには耐えられない。
安定性も低い。これは比較例２に使われている端面電極
が図４にあるように導電粒子が塊状形状の物のみで構成
されているため内層電極との接触確率が非常に低く不安
定であるためである。また樹脂材料がフェノール樹脂で
あるため硬化収縮応力が大きく熱応力に対し接続が破壊
されてしまうものと考える。また比較例２の端面電極膜
はガラス膜よりは多少柔らかいものの未だ不十分で大き
な基板の撓みには耐えられない。
【００３６】比較例３では初期の接続抵抗は低く安定な
接続が得られているが熱応力が負荷されると接続が破壊
してしまう。この理由は初期こそ樹脂の大きな硬化収縮
応力によって導電粒子が内層電極に押しつけられ導電接
続が実現されているが、一旦熱応力が負荷されるとその
大きな収縮応力が災いして接続が破壊に至る。また膜も
未だ堅く大きな基板の撓みには耐えられない。
接続が得られているが熱応力が負荷されると接続が破壊
してしまう。この理由は初期こそ樹脂の大きな硬化収縮
応力によって導電粒子が内層電極に押しつけられ導電接
続が実現されているが、一旦熱応力が負荷されるとその
大きな収縮応力が災いして接続が破壊に至る。また膜も
未だ堅く大きな基板の撓みには耐えられない。
【００３７】比較例４では初期の接続抵抗とハンタ゛耐熱試
験に対しては接続を維持しているが、熱衝撃試験、高温
高湿負荷試験及び撓み強度については接続を維持できて
いない。比較例４では端面電極の導電粒子がフレーク形
状を有しているため接続信頼性は高くはんだ耐熱のよう
な瞬間的な熱応力に対しては対応できる導電接続が得ら
れる。
験に対しては接続を維持しているが、熱衝撃試験、高温
高湿負荷試験及び撓み強度については接続を維持できて
いない。比較例４では端面電極の導電粒子がフレーク形
状を有しているため接続信頼性は高くはんだ耐熱のよう
な瞬間的な熱応力に対しては対応できる導電接続が得ら
れる。
【００３８】しかしフレーク形状を有する導電粒子で構
成された厚膜電極は密着性が低い。このため高温高湿環
境下では膜が剥離しその結果両端面電極間の電位差でＡ
ｇマイグレーションが発生してしまう。また、樹脂材料
が熱硬化性であるため大きな硬化歪を残しているため、
繰り返し熱応力が負荷される熱サイクル試験に対しても
接続を維持できない。
成された厚膜電極は密着性が低い。このため高温高湿環
境下では膜が剥離しその結果両端面電極間の電位差でＡ
ｇマイグレーションが発生してしまう。また、樹脂材料
が熱硬化性であるため大きな硬化歪を残しているため、
繰り返し熱応力が負荷される熱サイクル試験に対しても
接続を維持できない。
【００３９】これに対し図５にあるように本発明による
導電接続構造体は様々な環境負荷に対しても信頼性の高
い接続を実現できる。また基板の撓みに対しても倍以上
の強度を有している。
導電接続構造体は様々な環境負荷に対しても信頼性の高
い接続を実現できる。また基板の撓みに対しても倍以上
の強度を有している。
【００４０】（実施の形態２）図２は本発明の実施例の
一つであるチップ型インダクタの断面図である。インダ
クタは、基材がセラミック磁性体であり、磁性体層４の
中に内層電極層５が形成されている。また、基材の端面
には、端面電極層３が形成されている。
一つであるチップ型インダクタの断面図である。インダ
クタは、基材がセラミック磁性体であり、磁性体層４の
中に内層電極層５が形成されている。また、基材の端面
には、端面電極層３が形成されている。
【００４１】端面電極層３は、フレーク形状を有する導
電粒子と塊状形状を有する導電粒子と樹脂材料とを含む
厚膜電極層３ａ、Ｎｉ導電層３ｂ、ハンダ導電層３ｃか
ら構成されている。
電粒子と塊状形状を有する導電粒子と樹脂材料とを含む
厚膜電極層３ａ、Ｎｉ導電層３ｂ、ハンダ導電層３ｃか
ら構成されている。
【００４２】この実施例においても従来の導電接続構造
に比べ信頼性の高い接続を実現でき、また基板の撓みに
対しても大きな強度を有していることが確認できてい
る。
に比べ信頼性の高い接続を実現でき、また基板の撓みに
対しても大きな強度を有していることが確認できてい
る。
【００４３】本発明は以上のチップ型セラミックコンデ
ンサやチップ型インダクタの例に限らず、端面に露出し
た内層電極を端面電極とを相互に接続する場合に広く適
用できる。
ンサやチップ型インダクタの例に限らず、端面に露出し
た内層電極を端面電極とを相互に接続する場合に広く適
用できる。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明では、端面電極の樹
脂材料に熱可塑性樹脂を用いることにより、昨今増加し
てきている基財の大きな撓みに対しても、従来の電極構
造に対して倍以上の強度を有している。
脂材料に熱可塑性樹脂を用いることにより、昨今増加し
てきている基財の大きな撓みに対しても、従来の電極構
造に対して倍以上の強度を有している。
【００４５】特に端面電極の膜中にフレーク形状を有す
る導電粒子と熱硬化性樹脂材料とを含み、フレーク状導
電粒子の長手方向が端面に対して平行に配置されている
ので、内層電極と端面電極に接続が確実になり、環境負
荷に対しても耐えられる信頼性の高い導電接続が実現で
きる。
る導電粒子と熱硬化性樹脂材料とを含み、フレーク状導
電粒子の長手方向が端面に対して平行に配置されている
ので、内層電極と端面電極に接続が確実になり、環境負
荷に対しても耐えられる信頼性の高い導電接続が実現で
きる。
【００４６】更に本発明は端面電極形成プロセスが高温
ではなく、２００度程度の比較的低温で行われるため、
低コスト化はもちろん、熱履歴に弱い素子・基材に対し
ても適用可能で、熱によって特性変化が出てしまう課題
に対しても大きな改善効果をもたらす。
ではなく、２００度程度の比較的低温で行われるため、
低コスト化はもちろん、熱履歴に弱い素子・基材に対し
ても適用可能で、熱によって特性変化が出てしまう課題
に対しても大きな改善効果をもたらす。
【図１】本発明の一実施例のチップコンデンサの構造断
面図
面図
【図２】本発明の一実施例のチップインダクタの構造断
面図
面図
【図３】本発明の一実施例のチップコンデンサの構造断
面図の拡大図
面図の拡大図
【図４】厚膜電極層の組成を示す図
【図５】評価結果を示す図
１ セラミック誘電体層 ２ 内層電極層 ３ 端面電極層 ３ａ フレーク形状を有する導電粒子と塊状形状を有す
る導電粒子と樹脂材料とを含む厚膜電極層 ３ｂ Ｎｉ導電層 ３ｃ ハンダ導電層 ４ セラミック磁性体層 ５ 内層電極層 ３０ａ フレーク形状を有する導電粒子 ３０ｂ 塊状形状を有する導電粒子
る導電粒子と樹脂材料とを含む厚膜電極層 ３ｂ Ｎｉ導電層 ３ｃ ハンダ導電層 ４ セラミック磁性体層 ５ 内層電極層 ３０ａ フレーク形状を有する導電粒子 ３０ｂ 塊状形状を有する導電粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 充 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 誘電層と導電層とを積層させた積層体
と、前記積層体の両端部に設けられ、前記導電層を相互
に接続する端面電極と、を備えた積層構造体であって、 前記端面電極材料中の樹脂材料が、熱可塑性樹脂を主成
分とする導電接続構造体。 - 【請求項２】 端面電極が、フレーク形状の導電粒子と
樹脂材料とを含む請求項１に記載の導電性接続構造体。 - 【請求項３】 端面電極が、さらに塊状形状を含む請求
項２に記載の導電接続構造体。 - 【請求項４】 端面電極の上に、単層あるいは複層の導
電層を設けた請求項１に記載の導電接続構造体。 - 【請求項５】 端面電極材料中のフレーク形状導電粒子
が、比表面積０.５〜４ｍ2/g、タップ密度１〜１０g/cc
である請求項２に記載の導電接続構造体。 - 【請求項６】 端面電極材料中の塊状形状導電粒子が、
平均粒径0.1〜10μｍ、比表面積0.1〜５ｍ2/g、タップ
密度１〜20g/ccである請求項３に記載の導電接続構造
体。 - 【請求項７】 塊状形状導電粒子が表面に複数個の突起
を有する請求項３に記載の導電接続構造体。 - 【請求項８】 端面電極材料中の熱可塑性樹脂の分子量
が1000以上である請求項１に記載の導電接続構造体。 - 【請求項９】 電子部品の端面電極を構成する組成物で
あって、 前記端面電極材料は樹脂と導電粒子を含み、 前記樹脂材料は、熱可塑性樹脂を主成分とし、前記導電
粒子は、フレーク形状の導電粒子である、導電性組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08362297A JP3887870B2 (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 導電接続構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08362297A JP3887870B2 (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 導電接続構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284342A true JPH10284342A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3887870B2 JP3887870B2 (ja) | 2007-02-28 |
Family
ID=13807591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08362297A Expired - Fee Related JP3887870B2 (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 導電接続構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3887870B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6609009B1 (en) | 1999-04-26 | 2003-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic component and radio terminal using the same |
| DE10044422B4 (de) * | 1999-09-09 | 2008-12-18 | Murata Mfg. Co., Ltd., Nagaokakyo-shi | Elektrisches Bauelement |
| JP2009170835A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Panasonic Corp | セラミック電子部品 |
| US8988855B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-03-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing ceramic electronic component including heating an electrode layer to form a conductive layer including an alloy particle |
| US9202640B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-12-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic electronic component and manufacturing method thereof |
| US9490055B2 (en) | 2011-10-31 | 2016-11-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic electronic component and manufacturing method thereof |
| JP2021145103A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 株式会社村田製作所 | インダクタ |
| JP2022155186A (ja) * | 2021-03-30 | 2022-10-13 | 株式会社村田製作所 | インダクタ |
-
1997
- 1997-04-02 JP JP08362297A patent/JP3887870B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6609009B1 (en) | 1999-04-26 | 2003-08-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electronic component and radio terminal using the same |
| DE10044422B4 (de) * | 1999-09-09 | 2008-12-18 | Murata Mfg. Co., Ltd., Nagaokakyo-shi | Elektrisches Bauelement |
| JP2009170835A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Panasonic Corp | セラミック電子部品 |
| US8988855B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-03-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing ceramic electronic component including heating an electrode layer to form a conductive layer including an alloy particle |
| US9202640B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-12-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic electronic component and manufacturing method thereof |
| US9490055B2 (en) | 2011-10-31 | 2016-11-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic electronic component and manufacturing method thereof |
| JP2021145103A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 株式会社村田製作所 | インダクタ |
| JP2022155186A (ja) * | 2021-03-30 | 2022-10-13 | 株式会社村田製作所 | インダクタ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3887870B2 (ja) | 2007-02-28 |
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