JPWO2015108151A1 - 積層型電子部品およびその実装構造体 - Google Patents

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Abstract

【課題】 基板上に実装した際に音鳴りを低減できる積層型電子部品およびその実装構造体を提供する。【解決手段】誘電体層3と内部電極層4とが交互に積層された有効層5、および有効層5における積層方向の両側に設けられた一対のカバー層である第1のカバー層6および第2のカバー層7を有する本体1と、本体1の外表面に設けられた複数の外部電極2と、を備え、内部電極層4は、1層毎に異なる外部電極2に接続されており、第1のカバー層6が、誘電体層4よりも高いヤング率を有する高ヤング率層10を有する。このような積層型電子部品を、第1のカバー層6と基板21の実装面とが対向するように基板21に実装することにより、音鳴りを低減できる。【選択図】 図1

Description

本発明は、積層型電子部品およびその実装構造体に関する。
誘電体層と内部電極層とが積層されてなる積層型の電子部品では、電子部品に直流電圧と交流電圧が同時に印加されると、誘電体が有する電歪効果から誘電体層に歪みが発生し、電子部品自体が振動する。この電子部品の振動により、電子部品が半田等により実装されている基板が振動し、基板が可聴域の共振周波数で共振した際に「音鳴り」と呼ばれる振動音が発生する。
このような「音鳴り」を低減するため、電子部品自体の歪みを抑制し振動を低減する方法(たとえば電歪効果の小さい低誘電率材料を用いる、内部電極パターンにより電歪効果を抑えるなど)や、電子部品の振動を吸収し基板への伝達を抑制する方法(たとえば金属端子、リードにより振動を吸収する、半田フィレットの高さを規定するなど)が提案されている。たとえば、特許文献1では、コンデンサの振動の伝搬媒体である導電性材料が、コンデンサの最も振動する部分から離れた実装構造とすることにより、振動が回路基板に伝搬されにくくなることが開示されている。
特開2013−065820号公報
しかしながら、金属端子やリードにより振動を吸収する場合や、特許文献1に記載されたような実装構造でも、製造工程や実装工程が複雑化する割に充分な振動の減衰効果が得られないという課題があった。
本発明は上記の課題に鑑みなされたもので、基板上に実装した際に音鳴りを低減できる積層型電子部品およびその実装構造を提供することを目的とする。
本発明の積層型電子部品は、誘電体層と内部電極層とが交互に積層された有効層、および該有効層における積層方向の両側に設けられた一対のカバー層である第1のカバー層および第2のカバー層を有する本体と、該本体の外表面に設けられた複数の外部電極と、を備え、前記内部電極層は、1層毎に異なる前記外部電極に接続されており、前記第1のカバー層が、前記誘電体層よりも高いヤング率を有する高ヤング率層を有する。
本発明の積層型電子部品の実装構造体は、基板の実装面に上述の積層型電子部品を接合してなり、該積層型電子部品の前記第1のカバー層が、前記実装面に対向している。
本発明によれば、基板上に実装した際に音鳴りを低減できる積層型電子部品およびその実装構造体を提供することができる。
第1の実施形態における積層型電子部品を示すもので、(a)は斜視図、(b)は第1の面側からみた平面図、(c)は(a)のA1−A1線断面図である。 第1の実施形態における積層型電子部品を基板実装した実装構造体を示すもので、図1(b)の積層型電子部品におけるA1−A1線での断面図である。 第2の実施形態における積層型電子部品を示すもので、(a)は分解斜視図、(b)は斜視図、(c)は第1の面側からみた平面図である。 第2の実施形態における積層型電子部品を第1の面側からみた、各部の寸法を示す平面図である。 第2の実施形態における積層型電子部品を基板実装した実装構造体を示すもので、図3(c)の積層型電子部品におけるA2−A2線での断面図である。 第3の実施形態における積層型電子部品を示すもので、(a)は分解斜視図、(b)は斜視図、(c)は第1の面側からみた平面図である。 第3の実施形態における積層型電子部品を基板実装した実装構造体を示すもので、(a)は図6(c)の積層型電子部品におけるA3−A3線での断面図、(b)は図6(c)の積層型電子部品におけるB3−B3線での断面図である。 第3の実施形態における積層型電子部品を第1の面側からみた、各部の寸法を示す平面図である。 従来の積層型電子部品を示すもので、(a)は斜視図、(b)は座標軸のz軸方向からみた平面図、(c)は積層型電子部品を基板に実装した従来の実装構造体を示す、(b)の積層型電子部品におけるA4−A4線での断面図である。 音圧レベルの測定装置の概略図である。 従来の積層セラミックコンデンサの音鳴りの音圧レベルを示すグラフであって、(a)は実測した音圧レベルを示すグラフ、(b)はシミュレーションにより得られた音圧レベル示すグラフである。 従来の積層セラミックコンデンサ単体に4VのDCバイアスを印加した場合のインピーダンス測定結果を示すグラフである。 従来の積層セラミックコンデンサのインピーダンスのシミュレーションに使用した有限要素法のモデルの模式図である。 従来の積層セラミックコンデンサ単体の、10kHzにおける振動モードの計算結果を示す斜視図であって、(a)は対称面側からみた図、(b)は表面側からみた図である。 従来の積層セラミックコンデンサ単体における振動モードの節状部を模式的に示す斜視図である。
積層型電子部品およびその実装構造体について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図面においては、同じ部材、部分に関しては共通の符号を用い、重複する説明は省略する。図面によっては、一部の符号を省略したものもある。また、各図面には、説明を容易にするためにxyzの座標軸を付した。
(第1の実施形態)
第1の実施形態である積層型電子部品は、図1(a)〜(c)に示すように本体1と、その両端部の外表面に設けられた外部電極2とを備えた積層コンデンサである。なお、本体1の積層方向は座標軸のz軸方向と一致するものとする。
本体1は、図1(c)に示すように、誘電体層3と内部電極層4とが交互に積層された有効層5、および有効層5における積層方向の両側に設けられた一対のカバー層である第1のカバー層6および第2のカバー層7を有する。有効層5は、誘電体層3と内部電極層3とが交互に積層されたもので、その最外層に内部電極層4が存在するものである。内部電極層4は、本体1の両端部のいずれか一方において外部電極2と電気的に接続している。内部電極層4は、1層毎に異なる外部電極2に電気的に接続しており、外部電極2に電圧が印加されることにより、異なる外部電極2に接続した一対の内部電極層4に挟まれた誘電体層3において静電容量が発生する。換言すれば、有効層5は静電容量発生に寄与する内部電極層4および当該内部電極4に挟まれた誘電体層3により構成されている。
なお、図1(c)に示した誘電体層3および内部電極層4の構造は模式的なものであり、実際には数層〜数百層の誘電体層3と内部電極層4とが積層されたものが多く用いられる。これは、後述する他の形態についても同様である。
積層型電子部品は直方体状をなし、積層方向に対向して位置する一対の面であり、第1のカバー層6側に位置する第1の面8および第2のカバー層7側に位置する第2の面9と、4つの側面とを有している。なお、積層型電子部品を第1の面8側からみたとき、矩形状の本体1の面とその両端部に設けられた外部電極2の面とがあり、外部電極2はy軸方向において本体1より外側に突出しているが、その突出量は本体1のy軸方向の幅に対して充分に小さい。また、z軸方向についても同様である。そのため、このような形状を有する積層型電子部品は直方体状をしたものとみなすものとする。
本実施形態の積層型電子部品においては、第1のカバー層6が、誘電体層3よりも高いヤング率を有する高ヤング率層10である。高ヤング率層10は、誘電体層3を構成する材料の組成よりも、ヤング率の高い組成の材料を用いることで得られる。また誘電体層3と同じ組成の材料であっても、密度を誘電体層3よりも高くすることによって、誘電体層3よりもヤング率を高めることができる。
なお、ヤング率は材料毎に固有の値を有していると考えてよく、誘電体層3および高ヤング率層10のヤング率の大小関係はそれぞれ誘電体層3および高ヤング率層10を構成する材料の組成や結晶構造、密度(気孔率)を確認することで判断できる。また、誘電体層3および高ヤング率層10のヤング率を、ナノインデンテーション法などにより直接測定してもよい。
さらに、必要に応じ、誘電体層3を構成する材料を用いて作製したバルク体、および高ヤング率層10を構成する材料を用いて作製したバルク体のヤング率を、引張り試験による応力−歪み測定等によりそれぞれ計測してもよい。
また、積層型電子部品のインピーダンスを測定するととともに、積層型電子部品の各構成要素(誘電体層3、カバー層、内部電極層4、外部電極2など)の材料組成や結晶構造、密度(気孔率)を分析し、得られた材料情報を基にシミュレーションを行ってもよい。各材料のバルク体における材料パラメータを用いて、後述するような方法でシミュレーションを行い、インピーダンスの共振周波数、帯域をフィッティングすることで、各構成要素のヤング率をさらに精度よく評価することができる。
このような積層型電子部品は、例えば以下のような方法で作製することができる。まず、チタン酸バリウム等の強誘電体材料の原料粉末に、バインダおよび有機溶剤を加えて混合し、得られたスラリーを周知のシート成形法などにより誘電体層3となるグリーンシートを作製する。一方で、ジルコン酸バリウム等の常誘電体材料の原料粉末を用いて、高ヤング率層10となるグリーンシートを同様に作製する。なお、原料粉末には所望により焼結助剤や、電気的特性・機械的特性の調整、または焼結時における誘電体材料と内部電極(導電性)材料との反応制御を目的とした無機化合物が添加されていてもよい。
作製した誘電体層3となるグリーンシート上に、内部電極層4となる導電性材料からなるペーストをスクリーン印刷などにより塗布し、内部電極パターンを形成する。内部電極パターンを形成したグリーンシートを積層することにより、有効層5となる焼成前の本体が得られる。この有効層5となる焼成前の本体の積層方向の両面(内部電極パターン上)に、さらにカバーシートを積層する。このとき、一方のカバーシートを、高ヤング率層10となるグリーンシートとし、プレスにより一体化する。プレスにより一体化した焼成前の本体を、所定寸法に切断し、焼成することにより、積層型電子部品の本体1が得られる。なお、所望により焼成前または焼成後にバレル研磨加工等を行ってもよい。焼成温度は、特に限定するものではないが、例えば1000〜1300℃とすればよい。このようにして作製された本体1は、誘電体層3がセラミックからなり、誘電体層3、内部電極層4および一対のカバー層が焼成により一体化されたものである。本体1を構成する一対のカバー層の一方は、高ヤング率層10でもある第1のカバー層6であり、他方は誘電体層3と同様なヤング率を有する材料からなる第2のカバー層7である。
次に、本体1に後述のような外部電極2を形成することにより、本実施形態の積層型電子部品が得られる。
本実施形態の積層型電子部品の実装構造体について説明する。図2は、本実施形態の実装構造体を、図1(b)の積層型電子部品におけるA1−A1線で切断した状態の断面図である。本実施形態の積層型電子部品の実装構造体においては、図2に示すように、積層型電子部品と、基板21上のランドパターン22とが、半田等の導電体23を介して電気的に接続された状態で固定される。導電体23は、外部電極2とランドパターン22の間の隙間を埋めるとともに、外部電極2をさらに被覆している。外部電極2は、本体1の内部電極が露出した端部と、当該端部に隣接する側面および上下面の一部を被覆している。本実施形態では、積層型電子部品の第1のカバー層6が基板21の実装面と対向するように、すなわち、高ヤング率層10が位置する側である第1の面8と基板21の実装面とが対向するように、積層型電子部品と基板21とが接合されていることが重要である。
一方、従来の積層型電子部品は、図9(a)に示すように直方体状の本体101と、その両端部の外表面に設けられた外部電極102と、を備えている。図9(b)は、図9(a)のz軸方向から見た平面図である。図9(c)は、基板21に実装した従来の積層型電子部品を示すもので、図9(b)の積層型電子部品におけるA4−A4線で切断した状態の断面図である。
本体101は、図9(c)に示すように誘電体層103と内部電極層104とが交互に積層された有効層105、および有効層105における積層方向の両側に設けられた一対のカバー層107を有する。しかし本実施形態とは異なり、高ヤング率層10を有していない。内部電極層104は、本体101の両端部のいずれか一方において外部電極102と電気的に接続している。
例えば積層型電子部品の一つである積層セラミックコンデンサは、誘電体層103としてチタン酸バリウムなどの強誘電性を有する材料を用い、内部電極層104としてNiなどの金属材料を用いている。また、外部電極102は、通常、下地電極としてCuペーストを焼き付け、その表面にNiおよびSnめっきを施したものを用いている。
従来の積層型電子部品においては、図9(c)に示すように外部電極102と、基板21上のランドパターン22とが、半田等の導電体123(以下、半田123という)を介して電気的に接続された状態で固定される。半田123は、外部電極102とランドパターン22の間の隙間を埋めるとともに、外部電極102をさらに被覆している。外部電極102は、本体101の内部電極層104が露出した端部と、当該端部に隣接する側面および上下面の一部とを被覆している。
このような状態で実装された積層セラミックコンデンサに、直流電圧(DCバイアス)とともに交流電圧が印加されると、電歪効果を有する誘電体層103に直流電圧が印加されることにより誘電体層103に圧電的な性質が生じ、交流電圧により圧電振動が発生する。さらに、積層セラミックコンデンサの圧電振動が半田123を介して基板21に伝わって基板21が振動し、基板21が可聴域の共振周波数で共振した際に「音鳴り」と呼ばれる振動音が発生する。
一例として、従来の積層型電子部品である積層セラミックコンデンサを基板21に実装した、従来の実装構造体の場合の音鳴りを測定した。測定には、積層セラミックコンデンサとして1005型の積層セラミックコンデンサ(容量10μF、定格電圧4V、以下、評価部品ともいう)、基板21としては100×40mm、厚さ0.8mmのFR4(Flame Retardant Type 4)材からなるガラスエポキシ基板を用いた。積層セラミックコンデンサは、Sn−Ag−Cu(SAC)系の半田を用いて基板21の中央に実装した。評価部品を基板21に実装した後、実装状態をマイクロスコープにて観察し、半田123のフィレット高さが460μm、基板21と評価部品との間隔Cが45μmであることを確認した。
音鳴りの測定は、図10に示すような音圧レベルの測定装置を用いて行った。評価部品を基板21に実装した実装基板31(以下、単に実装基板ともいう)を、無響箱32(内寸600×700mm、高さ600mm)内に設置し、基板21の中央から基板21に垂直な方向に3mm離間した位置に集音マイク33を設置した、集音マイク33により音鳴りを集音し、アンプ34およびFETアナライザ35(小野測器製 DS2100)で、集音された音の音圧レベルを測定した。積層セラミックコンデンサに対して4Vの直流電圧(DCバイアス)および20Hz〜20kHz、1Vp−pの交流電圧を印加した際の音鳴り測定結果を図11(a)に示す。
なお、図11(a)においては、音圧レベルをA特性音圧レベル(dBA)で示している。A特性音圧レベルの0dBAは、人間が音として聞こえる最低の音圧レベルに相当する。A特性音圧レベルは人間の聴覚に近くなるように周波数毎に重み付けされた音圧レベルであり、サウンドレベルメータ(騒音計)の規格(JISC1509−1:2005)に記載されている。
次に、従来の積層セラミックコンデンサの圧電振動についてシミュレーションを行った。まず、評価部品に、4Vの直流電圧(DCバイアス)を印加した状態でインピーダンスを測定した。測定結果を図12に示す。
また、評価部品に基くモデル(誘電体材料:チタン酸バリウム系材料、内部電極:Ni、外部電極:Cu、本体寸法:1100×620×620μm、外部電極厚み20μm)を用いてインピーダンスのシミュレーションを行った。2GHz以上の周波数領域に存在する圧電共振ピークについて、測定した実測値に合致するように、評価部品の材料パラメータのフィッティングを行った。図13はインピーダンスのシミュレーションに使用した有限要素法のモデルを模式的に示したものである。これは、対称性を考慮した1/8モデルであり、図13の前面に現れている2つの断面、および下側の断面は対称面である。
フィッティングにより得られた誘電体層103のパラメータ(弾性スティフネスcijおよび圧電定数eij)を表1に示す。表1より、評価部品の誘電体層103の材料特性には異方性(c11>c33、c22>c33)があることがわかる。これは、内部電極層104による圧縮応力に起因するものと考えられる。
Figure 2015108151
得られた誘電体層103のパラメータと、測定に用いた実装基板31(フィレット高さ:460μm、基板と評価部品との間隔:45μm)に基いて、実装構造体のモデルを作成し、シミュレーションを行った。図11(b)は、シミュレーションによって得られた実装基板31の振動振幅を、A特性音圧レベルに換算した結果を示すグラフである。音鳴りの周波数特性は、評価部品の振動特性と実装基板31の共振モードに依存することから、図11(b)に示すシミュレーションの結果は、特に音圧の高い10kHz以下の低周波数領域において、音圧レベル、周波数特性のいずれも図11(a)に示す実測値とよく一致していた。したがって、このパラメータを用いてシミュレーションを行うことで、実装構造体や評価部品自体の構造を変化させたときの音鳴りに対する影響が確認できる。
また、得られたパラメータを用いて、評価部品の可聴周波数領域(20Hz〜20kHz)における振動モードを、上述の1/8モデルを用いて計算した。10kHzにおける計算結果を図14に示す。なお、図14(a)は、1/8モデルの内部側(対称面側)からみたものであり、図14(b)は、図14(a)の反対側、すなわち1/8モデルの外部側(表面側)からみたものである。ここで、破線は交流電圧を印加していない状態の評価部品の形状を示し、実線は交流電圧により最大に変位した状態の評価部品の形状を示している。この結果から、可聴周波数領域において評価部品は、積層面方向には拡がり振動を、厚み方向(積層方向)には伸縮振動をしていることがわかる。
したがって、積層型電子部品において、積層面方向における拡がり振動を抑制できる構造とすることで、積層型電子部品を基板21に実装した際、基板21への積層型電子部品の圧電振動の伝播が抑制され、音鳴りを低減できると考えられる。
積層面方向における拡がり振動を抑制するには、図1、2に示した本実施形態のように、本体1の第1のカバー層6に、誘電体層3よりも高いヤング率を有する高ヤング率層10を設け、積層型電子部品を第1のカバー層6と基板21の実装面とが対向するように基板21に実装すればよい。高ヤング率層10により、基板21に固定される第1の面8側における積層型電子部品の拡がり振動が抑制され、音鳴りが低減できる。
本実施形態の以下のようなモデルを用いて、音鳴りのシミュレーションを行った。本体1および外部電極2に関わる条件は、前述の評価部品の音鳴りのシミュレーションと同様(誘電体材料:チタン酸バリウム系材料、内部電極:Ni、外部電極:Cu、本体寸法:1100×620×620μm、外部電極厚み20μm)とした。ただし、高ヤング率層10の材料はBaZrO(ヤング率220GPa)とし、高ヤング率層10の厚さT1を155μmとした。得られた結果を5Hz〜20kHzの周波数領域にわたって平均すると、本実施形態における音圧レベルの平均値は、前述の評価部品の場合に対して5dBA低減された結果となった。
第2のカバー層7は、誘電体層3のヤング率以下のヤング率を有することが好ましい。基板21に固定されない側である第2の面9側において、積層型電子部品の拡がり振動の自由度を残すことにより、積層型電子部品の第2の面9側に振動エネルギーが集中しやすくなり、第1の面8側における積層型電子部品の拡がり振動をより一層抑制することができる。ヤング率が誘電体層3以下の材料としては、誘電体層3を構成する材料よりヤング率の低い材料、例えば種々の絶縁性樹脂などを用いればよい。第2のカバー層7を有効層5および第1カバー層6とともに焼成により一体化する場合には、例えば、誘電体層3と同じ組成で誘電体層3よりも密度が低い(気孔率が高い)材料を用いればよい。
第1のカバー層6および第2のカバー層7は、有効層5に接着剤等を介して接着することもできるが、耐湿性や信頼性の面から、焼成により有効層5と直接接合され、一体化した本体1をなしていることが好ましい。なお、ここで第1のカバー層6および第2のカバー層(単にカバー層という場合もある)と有効層5が直接接合されるとは、有効層5とカバー層との界面に積極的に接着剤等の介材層を導入しないことを意味する。カバー層を有効層5とは異なる材料により構成した場合、有効層5とカバー層との界面に、反応層や拡散層が形成される場合があるが、このような反応層や拡散層を有する場合も直接接合されているものとみなす。
また、評価部品全体を模式的に表した図15に示すように、評価部品の積層方向に位置する一対の面において、各辺の中央近傍に振動振幅が小さい、すなわち振動の節ともいえる領域(以下、節状部という)24が存在することがわかる。
図1(c)に示すように、本体1の積層方向において、本体1の厚さをT0、高ヤング率層10の厚さをT1としたとき、T1のT0に対する比率(T1/T0)は0.1以上とすることが好ましい。T1/T0を0.1以上とすることで、高ヤング率層10の剛性を効果的に高くすることができ第1の面8側の振動を抑制することができる。なお、T1/T0は1/3以下とすることが、高ヤング率層10を含む本体1全体を同時焼成により製造する上で、焼成収縮や熱膨張係数の差異によるクラック発生等の不具合を低減できるとともに、第2の面9側に振動エネルギーを集中させるという点から好ましい。
本実施形態では、第1のカバー層6全体が高ヤング率層10である場合を例に挙げて説明したが、高ヤング率層10は第1のカバー層6の一部であっても構わない。例えば、高ヤング率層10は、本体1の第1の面8側の最外層であってもよいが、高ヤング率層10のさらに外側に他の層が存在しても構わない。
また、有効層5において、異なる外部電極2に接続する内部電極3が積層方向に重なり合う領域(例えばコンデンサの場合であれば、容量が発生する領域)を有効部5’(図1(c)破線部)としたとき、積層方向に垂直な投影面において、有効部5’は高ヤング率層10の輪郭の内部にあればよい。換言すれば、高ヤング率層の輪郭は、本体1の輪郭と有効部5’の輪郭との間に環状に存在すればよい。積層型電子部品の振動は、電歪効果を有する誘電体層3に直流電圧が印加されることにより誘電体層3に圧電的な性質が生じ、交流電圧により圧電振動が発生することに起因している。すなわち、圧電効果による拡がり方向の応力は、有効層5のうち電圧が印加される有効部5’において発生している。したがって、圧電振動の発生源である有効部5’を高ヤング率層10により拘束する、換言すれば、第1のカバー層8において、少なくとも有効部5’に対向する領域を高ヤング率層10とすることでも、音鳴り抑制効果が得られる。
誘電体層3のヤング率をE0、高ヤング率層10のヤング率をE1としたとき、E1のE0に対する比率(E1/E0)は1.4以上とすることが好ましい。E1/E0を1.4以上とすることで、誘電体層3と比較的ヤング率の高い内部電極層4とが複合化した有効層5よりも、高ヤング率層10のヤング率を高めることができ、積層型電子部品の第1の面8側における振動を抑制することができる。なお、E1/E0は3.0以下とすることが、高ヤング率層10を含む本体1全体を同時焼成により作製する上で、クラック等の不具合の発生を抑制するという点から好ましい。
本実施形態では、たとえばチタン酸バリウム系などの強誘電体材料を誘電体層3に用い、Ni、Cu、Ag、Ag−Pdなどの金属材料を内部電極層4に用いた積層セラミックコンデンサに特に好適に用いられるが、他の積層型電子部品においても積層型電子部品自体の圧電振動による、積層型電子部品が実装されている基板21等の励振を抑制する必要がある場合などに適用できる。本実施形態は、特に、1005型以上の型式の積層型電子部品において顕著な効果を発揮できる。
高ヤング率層10は、誘電体層3に用いる材料と同程度の焼結性および熱膨張係数を有する常誘電体材料を用いればよい。常誘電体材料のヤング率は、強誘電体材料のヤング率よりも高いことから、例えば、チタン酸バリウム系の強誘電体材料を誘電体層3として用いる場合であれば、チタン酸バリウムと同様にペロブスカイト型の結晶構造を有するジルコン酸バリウム系やジルコン酸カルシウム系等の常誘電体材料を高ヤング率層10として用いればよい。また、誘電体層3と同じ、または同等な強誘電体材料と、内部電極層4を構成する導電性材料であるNiなどの金属材料とを混合した混合材料を用いてもよい。Niなどの金属材料は、強誘電体材料より相対的に高いヤング率を有しており、混合材料における金属材料の比率が有効層5よりも高くなるように混合することで高ヤング率層10の材料として用いることができる。このように、高ヤング率層10は、単一の材料であってもよいし、その構成材料が複数の材料の混合物であってもよい。また、高ヤング率層10は、単一層であってもよいし、材料が同じまたは異なる複数の層により構成されるものであってもよい。いずれの場合であっても、本体1において有効層5よりも第1の面8側に位置する第1のカバー層6が、有効層5全体の平均的なヤング率よりも高いヤング率を有する部位である高ヤング率層10を有していればよい。
本実施形態の積層型電子部品は、その外形において従来の積層型電子部品と同等であり、大きく設計を変える必要がないため、既存の種々の積層型電子部品に本実施形態を適用可能である。また、基板に実装する際に特別なジグを必要としないという利点もある。
なお、本実施形態では積層型電子部品の一例として、長手方向の両端に外部電極2を有する一般的な構造の積層セラミックコンデンサを用いて説明したが、それ以外に薄型のものや、いわゆるLW逆転型、多端子型等、種々の構造を有する積層型電子部品に適用可能である。
さらに、例えば、多くの積層セラミックコンデンサには外部電極2として、Cuからなる下地電極にNiおよびSnめっきを施したものが用いられているが、下地電極を用いずめっき電極のみで構成された外部電極2を有するものにも好適に適用できる。Cuからなる下地電極は比較的柔らかいため、下地電極が本体1の圧電振動をある程度吸収して減衰させ、音鳴りが抑制される。一方、外部電極2がめっき電極のみで構成される場合、本体1の圧電振動が外部電極2で減衰されず、音鳴りが顕著になる。したがって、めっき電極のみで構成された外部電極2を有するものに本実施形態を適用すると、より大きな音鳴り抑制効果が得られる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態においては、図3(a)〜(c)に示すように、上述した第1の実施形態における外部電極2の第1の面8側に、さらに接合部材11を備えている。なお、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、第1のカバー層6が、誘電体層3よりも高いヤング率を有する高ヤング率層10を備えている。
本実施形態においては、第1の面8は矩形状であり、本体1および外部電極2により構成されるとともに互いに対向する二対の辺および頂点Vを備えている。換言すれば、互いに対向する二対の辺および頂点Vは、積層型電子部品を第1の面8側からみた平面図において、積層型電子部品の本体1および外部電極2により形成される輪郭を構成している。この輪郭において、外部電極2の辺は本体1の辺より外側に突出しているが、その突出量は各辺の長さに対して充分に小さい。そのため、このような面は矩形状をしたものとみなす。ここで、二対の辺のうち、いずれか一対の辺を第1の辺12とし、他方の一対の辺を第2の辺13とし、さらに、第1の面8と第1の辺12を介して隣接する一対の側面を第1の側面14、第1の面8と第2の辺13を介して隣接する一対の側面を第2の側面15とする。
本実施形態の積層型電子部品では、一対の第1の辺12と、第1の面8および第1の側面14の、それぞれの第1の辺12に隣接する領域にかけて、一対の接合部材11がそれぞれ設けられている。また、第2の辺13および第2の側面15には、接合部材11を備えていない。
また、接合部材11は、第1の辺12の中央12cを含み、頂点Vを含まない部位に位置していることが好ましい。なお、第1の辺12の中央12cとは、第1の辺12の長さを2等分する2等分点である。
本実施形態においては、図4に示すように、第1の辺12の長さをL1、第2の辺13の長さをL2としたとき、L1<L2であることが好ましい。なお、L1およびL2はいずれも、第1の面8側からみた平面図において、本体1と外部電極2とを含み接合部材11を含まない積層型電子部品の長さであり、換言すれば接合部材11を除いた積層型電子部品の長さである。本体1および外部電極2が一般的な形状を有する積層型電子部品においては、L1およびL2を本体1および外部電極2の外形寸法とみなしてよい。
なお、図3、4には、第1の辺12と、第1の面8および第1の側面14の、それぞれの第1の辺12に隣接する領域にかけて接合部材11が設けられている例を示したが、第1の面8や第1の側面14の第1の辺12に隣接する領域に設けられていれば、第1の辺12から離間していてもよい。
このように、第1の面8の対向する2辺(第1の辺12)と当該2辺に隣接する領域、および第1の側面14の当該2辺に隣接する領域のうち少なくともいずれかにおいて、接合部材11を介して積層型電子部品を基板21に実装することにより、音鳴り低減効果が得られる。すなわち、接合部材11を介して、図15に示すような積層型電子部品の節状部24において、積層型電子部品を基板21に固定することにより、基板21への積層型電子部品自体の圧電振動の伝播が抑制され、音鳴りを低減できる。
なお、図4に示すように、M1は、第1の辺12の長さ方向における接合部材11の長さであり、P1は、積層型電子部品の第1の面8における、第1の辺12から第1の面8の中央側に延設された接合部材11の、第1の辺12に垂直な方向の長さである。
また、図5に示すように、H0は本体1の積層方向における本体1と外部電極2とを含む積層型電子部品の高さ、H1は、第1の側面14上において第1の辺12から第1の側面14の中央側に延設された接合部材11の積層方向の長さ、Cは、基板21の実装面と、外部電極2との間隔である。
このように、本実施形態における一対の接合部材11は、それぞれ異なる外部電極2の表面に形成されており、電気伝導性を有する。接合部材11の材料としては、たとえば共晶半田、鉛フリー半田(Sn−Ag−Cu)などのろう材、導電性接着剤などを用いることができる。
接合部材11を形成するには、たとえば半田ペーストを外部電極2の第1の面8側の所定の部分に印刷し、半田の溶融温度で熱処理した後冷却すればよい。また、半田ボールを外部電極2の第1の面8側の所定の部分にフラックスや低融点半田などを用いて接着してもよい。なお、接合部材11として用いる固形の半田は、必ずしも球状の半田ボールである必要はなく、板状、棒状および線状など他の形状であってもよい。また、球状等の半田ボールを複数配列したものを接合部材11としてもよい。また、接合部材11の形成に導電性ペーストを用いる場合は、スクリーン印刷などにより外部電極2の第1の面8側の所定の部分に印刷し、乾燥することで、接合部材11を形成することができる。なお、接合部材11は、第1の面8側の外部電極2上だけでなく、本体1上に設けられていてもよく、外部電極2および本体1の両方にまたがって設けられていてもよい。
本実施形態の積層型電子部品の実装構造体について説明する。本実施形態の積層型電子部品の実装構造体においては、図5に示すように、積層型電子部品の外部電極2と基板21上のランドパターン22とが接合部材11を介して、第1の面8と基板21の実装面とが対向するように接合されている。なお、本実施形態における接合部材11は、積層型電子部品を基板21に接合する役割とともに、積層型電子部品の外部電極2と基板21の回路(図示せず)とを電気的に接続する役割も担っている。
積層型電子部品を基板21に実装する際には、接合部材11により基板21のランドパターン22に直接接合してもよいが、基板21のランドパターン22上に半田等の導電性材料を塗布し、それを介して積層型電子部品を基板21に実装してもよい。この場合、接合部材11と、ランドパターン22との間には、ランドパターン22上に塗布した半田等の導電体23が形成される。導電体23は、接合部材11に接する、または接合部材11を覆うように形成されている。導電体23と外部電極2とは、接合部材11を介して接合し、導電体23と外部電極2とが直接接していないことが好ましい。導電体23と外部電極2とが、接合部材11を介して接合することで、積層型電子部品を、基板21のランドパターン22に、接合部材11が配置された部位において接合することができる。このように基板21に導電性材料を塗布して積層型電子部品を実装する場合、使用する導電性材料は、接合部材11と同種の材料であることが好ましいが、接合部材11との濡れ性のよいものであれば特に制限はない。
本実施形態の以下のようなモデルを用いて、音鳴りのシミュレーションを行った。本体1および外部電極2に関わる条件は、前述の評価部品の音鳴りのシミュレーションと同様(誘電体材料:チタン酸バリウム系材料、内部電極:Ni、外部電極:Cu、本体寸法:1100×620×620μm、外部電極厚み20μm)とした。ただし、高ヤング率層10の材料はBaZrO(ヤング率220GPa)とし、高ヤング率層10の厚さT1を155μmとした。また、第1の面8の長さ660μmの一対の辺を第1の辺12、長さ1140μmの一対の辺を第2の辺13とした。
接合部材11は、M1を620μm、P1を160μm、H1を78μmとした。また、本実施形態の実装構造体におけるCは140μmとした。得られた結果を5Hz〜20kHzの周波数領域にわたって平均すると、本実施形態における音圧レベルの平均値は、前述の評価部品の場合、すなわち従来の実装構造体に対して19dBA低減された結果となった。
なお、このシミュレーションではM1(620μm)をL1(660μm)に対する比(M1/L1)にして0.94としたが、これを0.5とし、第1の辺12の節状部24を含む領域に接合部材11を設けると、音圧レベルは従来よりも22dBA低減することができる。実装性の点から、M1/L1は0.4以上とすることが好ましい。
また、このシミュレーションではH1(78μm)をH0(660μm)に対する比(H1/H0)にして0.12としたが、これを0.5としても音圧レベルは従来よりも10dBA低減することができる。
さらに、前述の評価部品の振動モード解析の結果によれば、評価部品を構成する各表面の中央近傍では振動振幅が大きいことから、H0に対するH1の比(H1/H0)は、0.4以下、第1の面8における、第1の辺12に垂直な方向の接合部材11の長さP1は、L2に対する比率(P1/L2)にして0.25以下であることが好ましい。
なお、接合部材11が第1の辺12から離間している場合も、第1の辺12から上述のP1、H1の範囲内の領域内に接合部材11が存在することが好ましい。ただし、第1の面8上に接合部材11が存在しない場合のP1、第1の側面14上に接合部材11が存在しない場合のH1については、考慮の必要がないことは言うまでもない。
なお、本実施形態の実装構造体においては、積層型電子部品の本体1および外部電極2は基板21の実装面に直接接触していない。特に、外部電極2と基板21の実装面との間隔であるCのH0に対する比(C/H0)は、0.1以上であることが好ましい。
また、本実施形態の実装構造体として、接合部材11を備えた積層型電子部品を基板21に実装したものとして説明したが、接合部材11や他の接合部材を備えていない場合であっても、基板21に実装された積層型電子部品が、上述の接合部材11が設けられるべき部位において基板21に接合されているものであれば、本実施形態の実装構造体に含まれる。この場合、積層型電子部品を基板21に接合する半田等の導電体23が接合部材11に相当する。
本実施形態を適用可能な本体1および外部電極2の形状、材料については、第1の実施形態と同様であることから、さらなる説明は省略する。ただし、LW逆転型、多端子型等の形態を有する積層型電子部品においては、絶縁性を有する接合部材11を用いることが好ましい。また、接合部材11の形成部位も外部電極2上だけでなく、本体1上や、外部電極2および本体1の両方にまたがっていてもよい。絶縁性を有する接合部材11を用いる場合、外部電極2はワイヤーボンディング等により基板21の電気回路に電気的に接続すればよい。絶縁性の材料としては、たとえばエチレン酢酸ビニル(EVA)やポリプロピレン(PP)などの熱可塑性樹脂が好適である。
また、外部電極2のSnめっきは、積層型電子部品を基板21に実装する時に、外部電極2と半田との濡れ性を向上させる役割を持つが、本実施形態においては積層型電子部品が一対の接合部材11を介して基板21のランドパターン22と接合されるため、外部電極2としてSnめっきのないものを用いることもできる。また、接合部材11を形成した後、外部電極2の露出部にたとえば酸化膜を形成するなどして、外部電極2の露出部を半田に濡れにくくする処理を行ってもよい。
(第3の実施形態)
第3の実施形態も、第2の実施形態と同様、上述した第1の実施形態における外部電極2の第1の面8側に、さらに接合部材11を備えている。また、第1の面8および第2の面9は矩形状であり、本体1および外部電極2により構成されるとともに互いに対向する二対の辺および頂点Vを備えている。換言すれば、互いに対向する二対の辺および頂点Vは、積層型電子部品を第1の面8側または第2の面9側からみた平面図において、積層型電子部品の本体1および外部電極2により形成される輪郭を構成している。ここで、第1の面8を構成する二対の辺のうち、いずれか一対の辺を第1の辺12とし、他方の一対の辺を第2の辺13とし、さらに、第1の面8と第1の辺12を介して隣接する一対の側面を第1の側面14、第1の面8と第2の辺13を介して隣接する一対の側面を第2の側面15とする。また、第1の辺12の中央を12c、第2の辺13の中央を13cとする。辺の中央とは、辺の長さを2等分する2等分点である。
本実施形態では、図6(a)〜(c)に示すように、接合部材11が、本体1および外部電極2の第1の面8側において、その頂点Vを含み、第1の面8、第1の側面14および第2の側面15にかけて設けられており、第1の面8、第1の側面14および第2の側面15の互いに対向する各辺の中央を結ぶ線を含まない領域に設けられている。対向する各辺の中央を結ぶ線とは、第1の面8の場合は12c同士、13c同士を結ぶ線(図6(c)に示す中点を結ぶ破線)であり、第1の側面14の場合は12cと第1の辺12に対向する辺の中点(図示せず)とを結ぶ線であり、第2の側面15の場合は13cと第2の辺13に対向する辺の中点(図示せず)とを結ぶ線である。換言すれば、本実施形態においては、本体1および外部電極2の第1の面8の四隅にそれぞれ独立した接合部材11が設けられている。また、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、第1のカバー層6が、誘電体層3よりも高いヤング率を有する高ヤング率層10を備えている。
このように、本実施形態においては、本体1および外部電極2の第1の面8側、すなわち高ヤング率層10を有する側の四隅であり、一対の外部電極2の両端である部位に接合部材11が設けられている。また、外部電極2の両端に設けられた接合部材11のうち少なくともいずれか一方が、電気伝導性を有している。
接合部材11の材料としては、第2の実施形態と同様、たとえば共晶半田、鉛フリー半田(Sn−Ag−Cu)などのろう材、導電性接着剤などを用いることができる。
本実施形態の積層型電子部品の実装構造体について説明する。図7(a)は、基板に実装した本実施形態の積層型電子部品の、図6(c)の積層型電子部品におけるA3−A3線で切断した状態の断面図、図7(b)は図6(c)の積層型電子部品におけるB3−B3線で切断した状態の断面図である。
本実施形態の積層型電子部品の実装構造体においては、第2の実施形態と同様、図7(a)、(b)に示すように、積層型電子部品の外部電極2と基板21上のランドパターン22とが接合部材11を介して、第1の面8と基板21の実装面とが対向するように接合されている。なお、本実施形態における接合部材11は、外部電極2の両端に設けられた接合部材11のうち少なくともいずれか一方が、積層型電子部品を基板21に接合する役割とともに、積層型電子部品の外部電極2と基板21の回路(図示せず)とを電気的に接続する役割も担っている。なお、図7(b)では、外部電極2の両端に設けられた接合部材11の両方が、積層型電子部品の外部電極2と基板21の回路(図示せず)とを電気的に接続している。
ここで、図6(c)に示すように、本体1および外部電極2により構成される第1の面8において互いに対向する二対の辺のうち、長さが短い方の一対の辺を第1の辺12、長さが長い方の一対の辺を第2の辺13とする。したがって、図8において、L1は第1の辺12の長さであり、L2は第2の辺13の長さである。なお、L1およびL2はいずれも本体1と外部電極2とを含み、接合部材11を含まない積層型電子部品の長さ、換言すれば接合部材11を除いた積層型電子部品の長さである。本体1および外部電極2が一般的な形状を有する積層型電子部品においては、L1およびL2を本体1および外部電極2の外形寸法とみなしてよい。
また、P1は、第1の辺12から第1の面8の中央側に延設された接合部材11の第1の辺12に垂直な方向の長さ、P2は、第2の辺13から第1の面8の中央側に延設された接合部材11の第2の辺13に垂直な方向の長さである。また、図7(a)、(b)に示すように、H1は第1の側面14上において第1の辺12から第1の側面14の中央側に延設された接合部材11の積層方向の長さまたは第2の側面15上において第2の辺13から第2の側面15の中央側に延設された接合部材11の積層方向の長さ、Cは、基板12の実装面と、外部電極2との間隔である。
本実施形態の以下のようなモデルを用いて、音鳴りのシミュレーションを行った。接合部材11は、P1を160μm、P2を155μm、H1を78μmとした。また、本実施形態の実装構造体におけるCは140μmとした。本体1および外部電極2に関わる他の条件は、第2の実施形態における音鳴りのシミュレーションと同様とした。
得られた結果を5Hz〜20kHzの周波数領域にわたって平均すると、本実施形態における音圧レベルの平均値は、従来の実装構造体に対して23dBA低減された結果となった。
なお、このシミュレーションではP2(155μm)をL1(660μm)に対する比(P2/L1)にして0.235としたが、0.2〜0.4とすることが、実装性という点からも好ましい。P1、H1およびCについては、第2の実施形態と同様な範囲とすることが好ましい。
本実施形態を適用可能な本体1および外部電極2の形状、材料については、第1および第2の実施形態と同様であることから、さらなる説明は省略する。また、本実施形態においても、接合部材11として、前述のような絶縁性を有する材料を用いてもよい。その場合、外部電極2はワイヤーボンディング等により基板21の電気回路に電気的に接続すればよい。
また、外部電極2の両端に設けられた接合部材11のうちいずれか一方のみを導電性を有するものとし、他方は絶縁性を有するものとすることもできる。
なお、第2の実施形態および第3の実施形態では、接合部材11の形状を主として矩形状のものとし、その形状に基いて寸法や比率の好ましい範囲について述べてきたが、これは、接合部材11の形状を矩形状に限定するものではなく、他の様々な形状や不定形であっても構わない。また、上述のシミュレーションにより確認された、積層型電子部品の振動モードや節状部24に関する説明に基き、特許請求の範囲に記載された本発明の主旨から逸脱しない範囲において、種々の変更、変形が可能である。
1、101 本体
2、102 外部電極
3、103 誘電体層
4、104 内部電極層
5 有効層
6 第1カバー層
7 第2カバー層
107 カバー層
8 第1の面
9 第2の面
10 高ヤング率層
11 接合部材
12 第1の辺
12c 第1の辺の中央
13 第2の辺
13c 第2の辺の中央
14 第1の側面
15 第2の側面
21 基板
22 ランドパターン
23、123 導電体
24 節状部
31 実装基板
32 無響箱
33 集音マイク
34 アンプ
35 FETアナライザ
V 頂点

Claims (12)

  1. 誘電体層と内部電極層とが交互に積層された有効層、および該有効層における積層方向の両側に設けられた一対のカバー層である第1のカバー層および第2のカバー層を有する本体と、
    該本体の外表面に設けられた複数の外部電極と、を備え、
    前記内部電極層は、1層毎に異なる前記外部電極に接続されており、
    前記第1のカバー層が、前記誘電体層よりも高いヤング率を有する高ヤング率層を有することを特徴とする積層型電子部品。
  2. 前記誘電体層および前記カバー層がセラミックスからなり、前記本体は、前記誘電体層、前記内部電極層、および前記一対のカバー層が一体化されていることを特徴とする請求項1に記載の積層型電子部品。
  3. 積層セラミックコンデンサであることを特徴とする請求項2に記載の積層型電子部品。
  4. 前記第2のカバー層のヤング率が、前記誘電体層のヤング率以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の積層型電子部品。
  5. 前記本体の前記積層方向における厚さをT0とし、前記高ヤング率層の前記積層方向における厚さをT1としたとき、T1のT0に対する比率T1/T0が0.1以上であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の積層型電子部品。
  6. 前記誘電体層のヤング率をE0とし、前記高ヤング率層のヤング率をE1としたとき、E1のE0に対する比率E1/E0が1.4以上であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の積層型電子部品。
  7. 前記積層型電子部品は、前記積層方向に対向して位置する一対の面であり、前記第1のカバー層側に位置する第1の面および前記第2のカバー層側に位置する第2の面を有し、前記第1の面と前記第2の面との間にある4つの側面を有する直方体形状をなしており、
    前記第1の面側において、前記本体および前記外部電極のうち少なくともいずれか一方に、さらに接合部材を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の積層型電子部品。
  8. 前記第1の面が矩形状であり、該第1の面の互いに対向する二対の辺のうち、いずれか一対の辺を第1の辺とし、他方の一対の辺を第2の辺とし、
    前記第1の面と前記第1の辺を介して隣接する一対の前記側面を第1の側面としたとき、
    前記第1の辺、前記第1の面の前記第1の辺に隣接する領域、および前記第1の側面の前記第1の辺に隣接する領域のうち少なくともいずれかに、接合部材をそれぞれ備えることを特徴とする請求項7に記載の積層型電子部品。
  9. 前記第1の辺の長さをL1とし、前記第2の辺の長さをL2としたとき、L1<L2であることを特徴とする請求項8に記載の積層型電子部品。
  10. 前記第1の面および前記第2の面が、それぞれ4つの頂点および二対の辺を備える矩形状であり、
    前記第1の面の前記4つの頂点、前記第1の面の前記4つの頂点に隣接する領域、および4つの前記側面の前記4つの頂点に隣接する領域のうち少なくともいずれかに、接合部材をそれぞれ備え、
    該接合部材は、前記第1の面および前記側面の、互いに対向する前記辺の中央を結ぶ線上には設けられていないことを特徴とする請求項7に記載の積層型電子部品。
  11. 基板の実装面に請求項1乃至10のいずれかに記載の積層型電子部品を接合してなり、該積層型電子部品の前記第1のカバー層が、前記実装面に対向していることを特徴とする積層型電子部品の実装構造体。
  12. 基板の実装面に請求項7乃至10のいずれかに記載の積層型電子部品を、前記接合部材により接合してなり、該積層型電子部品の前記第1の面が、前記実装面に対向していることを特徴とする積層型電子部品の実装構造体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11081283B2 (en) 2019-06-03 2021-08-03 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multi-layered ceramic electronic component and mounting board thereof

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10204737B2 (en) * 2014-06-11 2019-02-12 Avx Corporation Low noise capacitors
JP6517619B2 (ja) * 2015-07-28 2019-05-22 京セラ株式会社 積層型コンデンサおよびその実装構造体
JP6946876B2 (ja) * 2017-09-08 2021-10-13 Tdk株式会社 電子部品及び電子部品装置
JP6806035B2 (ja) * 2017-10-31 2021-01-06 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
KR102500116B1 (ko) * 2018-04-19 2023-02-15 삼성전기주식회사 복합 전자부품
US10957488B2 (en) * 2018-04-20 2021-03-23 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic electronic component
JP7089426B2 (ja) * 2018-07-23 2022-06-22 太陽誘電株式会社 積層セラミック電子部品、積層セラミック電子部品の製造方法及び電子部品内蔵基板
KR102041725B1 (ko) * 2018-09-06 2019-11-06 삼성전기주식회사 전자 부품
JP7166464B2 (ja) * 2019-07-30 2022-11-07 三菱電機株式会社 チップ部品、チップ部品の製造方法、および電子機器の製造方法
JP2022177518A (ja) * 2021-05-18 2022-12-01 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
JP2023048283A (ja) * 2021-09-28 2023-04-07 Tdk株式会社 金属端子付き電子部品
JP2023051426A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 Tdk株式会社 薄膜キャパシタ、電源モジュールおよび電子機器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6371524U (ja) * 1986-10-28 1988-05-13
JPH05299286A (ja) * 1992-04-17 1993-11-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 積層型セラミック素子およびその製造方法
JP2001326445A (ja) * 2000-05-17 2001-11-22 Toyo Commun Equip Co Ltd 表面実装電子部品
WO2006104032A1 (ja) * 2005-03-29 2006-10-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. 電子部品の実装構造
JP2013065820A (ja) * 2011-09-01 2013-04-11 Murata Mfg Co Ltd 実装構造
JP2014203994A (ja) * 2013-04-05 2014-10-27 株式会社村田製作所 積層コンデンサ、テーピング積層コンデンサ連及び積層コンデンサの実装構造体

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62135426U (ja) * 1986-02-21 1987-08-26
US6449140B1 (en) * 2000-07-07 2002-09-10 Showa Denko K.K. Solid electrolytic capacitor element and method for producing the same
US7016175B2 (en) * 2002-10-03 2006-03-21 Avx Corporation Window via capacitor
JP2007103496A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Tdk Corp コンデンサおよび基板アセンブリ
JP4936306B2 (ja) * 2006-01-13 2012-05-23 日本碍子株式会社 積層型圧電素子およびその製造方法
JP4475294B2 (ja) * 2007-05-30 2010-06-09 Tdk株式会社 積層コンデンサ
JP2012094785A (ja) * 2010-10-28 2012-05-17 Tdk Corp 電子部品
JP2013102232A (ja) * 2011-09-01 2013-05-23 Murata Mfg Co Ltd 電子部品
KR101309479B1 (ko) * 2012-05-30 2013-09-23 삼성전기주식회사 적층 칩 전자부품, 그 실장 기판 및 포장체
KR101565645B1 (ko) * 2013-07-11 2015-11-03 삼성전기주식회사 적층 커패시터 소자
KR102122932B1 (ko) * 2013-08-08 2020-06-15 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터 및 적층 세라믹 커패시터 실장 기판

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6371524U (ja) * 1986-10-28 1988-05-13
JPH05299286A (ja) * 1992-04-17 1993-11-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 積層型セラミック素子およびその製造方法
JP2001326445A (ja) * 2000-05-17 2001-11-22 Toyo Commun Equip Co Ltd 表面実装電子部品
WO2006104032A1 (ja) * 2005-03-29 2006-10-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. 電子部品の実装構造
JP2013065820A (ja) * 2011-09-01 2013-04-11 Murata Mfg Co Ltd 実装構造
JP2014203994A (ja) * 2013-04-05 2014-10-27 株式会社村田製作所 積層コンデンサ、テーピング積層コンデンサ連及び積層コンデンサの実装構造体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11081283B2 (en) 2019-06-03 2021-08-03 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multi-layered ceramic electronic component and mounting board thereof

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