KR20120106598A - 전자부품 - Google Patents
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Abstract
기판에 장착해도 충분한 진동음(울림) 억제 효과를 얻을 수 있는 전자부품을 제공한다.
전자부품(10)은 전자부품 본체(12)를 포함한다. 전자부품 본체(12)는 서로 대향하는 2개의 단면(22a, 22b)을 가지는 기체(14)와, 기체(14)의 2개의 단면(22a, 22b)에 형성되는 2개의 외부전극(30a, 30b)을 가진다. 2개의 외부전극(30a, 30b)에는 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 접속부(40a, 40b)가 각각 접속된다. 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b) 각각의 길이를 h로 하고, 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b) 각각의 두께를 t로 했을 때에, h/t≤10의 관계를 만족시킨다.
전자부품(10)은 전자부품 본체(12)를 포함한다. 전자부품 본체(12)는 서로 대향하는 2개의 단면(22a, 22b)을 가지는 기체(14)와, 기체(14)의 2개의 단면(22a, 22b)에 형성되는 2개의 외부전극(30a, 30b)을 가진다. 2개의 외부전극(30a, 30b)에는 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 접속부(40a, 40b)가 각각 접속된다. 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b) 각각의 길이를 h로 하고, 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b) 각각의 두께를 t로 했을 때에, h/t≤10의 관계를 만족시킨다.
Description
본 발명은 전자부품에 관한 것으로, 특히 예를 들면 적층 세라믹 콘덴서 등과 같은 전자부품에 관한 것이다.
최근 전자기기의 소형화?고기능화가 급속히 진행되고 있어, 전자기기에 탑재되는 전자부품에 대해서도 소형화가 요구되고 있다. 예를 들어 적층 세라믹 콘덴서의 경우, 박층화 기술 및 다층화 기술의 진전에 따라, 알루미늄 전해 콘덴서를 대체할 수 있는 고(高)정전용량을 가지는 것이 상품화되게 되었다.
적층 세라믹 콘덴서(1)는 도 10에 나타내는 바와 같이, 복수의 세라믹층(2)과 내부전극(3)이 교대로 적층된 기체(基體;base member)(4)를 포함한다. 복수의 내부전극(3) 중 인접하는 것이, 기체(4)의 대향하는 단면에 교대로 인출된다. 내부전극(3)이 인출된 기체(4)의 단면에는 내부전극(3)에 전기적으로 접속되는 외부전극(5)이 형성된다. 이러한 구성에 의해, 기체(4)의 대향하는 단부에 마련된 외부전극(5) 사이에 정전용량이 형성된다. 적층 세라믹 콘덴서(1)는 솔더(6)에 의해 기판(7)상에 장착된다. 이 때, 적층 세라믹 콘덴서(1)의 외부전극(5)이, 솔더(6)에 의해 기판(7)상에 장착된다.
이러한 적층 세라믹 콘덴서(1)에서는 세라믹층(2)의 재료로서 유전율이 비교적 높은 티탄산 바륨 등의 강유전체 재료가 일반적으로 사용되고 있는데, 이러한 강유전체 재료는 압전성 및 전기 일그러짐성(electrostriction)을 가진다. 적층 세라믹 콘덴서(1)에 교류 전압이 가해지면, 세라믹층(2)에 기계적 일그러짐이 생긴다. 그 진동이 외부전극(5)을 통해 기판(7)에 전달되면, 기판(7) 전체가 음향 방사면이 되어, 잡음이 되는 진동음(울림)을 발생시킬 우려가 있다.
이에 대한 대책으로서 도 11에 나타내는 바와 같이, 적층 세라믹 콘덴서(1)의 외부전극(5)에 1쌍의 금속단자(8)를 솔더로 접속하고, 기판(7)과 적층 세라믹 콘덴서(1)가 간격을 띄우도록 해서, 금속단자(8)를 기판(7)에 솔더링하는 구성이 고려되고 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 금속단자(8)의 탄성 변형에 의해 교류 전압이 가해짐으로써 세라믹층에 생기는 기계적 일그러짐을 흡수할 수 있고, 그 진동이 외부전극을 통해 기판에 전달되는 것을 억제하여 잡음의 발생을 감소시킬 수 있다(특허문헌 1 참조 도 21).
그러나 금속단자를 이용해서 적층 세라믹 콘덴서를 기판에 장착하는 구성을 채용하더라도, 충분히 기판의 진동음(울림)을 억제하는 효과를 얻을 수 없다.
그러므로 본 발명의 주된 목적은 기판에 장착해도 충분한 진동음(울림)의 억제 효과를 얻을 수 있는 전자부품을 제공하는 것이다.
본 발명은 서로 대향하는 2개의 단면(端面)을 가지는 기체 및 기체의 적어도 2개의 단면에 각각 형성되는 2개의 외부전극을 가지는 전자부품 본체와, 전자부품 본체의 2개의 외부전극에 각각 접속되는 2개의 접속부 및 2개의 접속부에서 각각 연장되어 형성되는 2개의 다리부를 가지는 2개의 금속단자를 포함하는 전자부품에 있어서, 2개의 금속단자의 2개의 다리부 각각의 길이로서 전자부품 본체의 기체 단면에 평행한 방향에서의 길이를 h로 하고, 2개의 금속단자의 2개의 다리부 각각의 두께로서 전자부품 본체의 기체 단면에 직교하는 방향에서의 두께를 t로 했을 때에, 6.4≤h/t의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 전자부품이다.
이러한 전자부품에 있어서, 2개의 금속단자의 2개의 다리부 각각의 길이(h)는 2개의 금속단자의 2개의 다리부 길이의 평균값으로 정의된다. 또한 이러한 전자부품에 있어서, 2개의 금속단자의 2개의 다리부 각각의 두께(t)는 2개의 금속단자의 2개의 다리부 두께의 평균값으로 정의된다.
전자부품의 금속단자의 다리부의 길이(h)가 짧아지면, 금속단자의 다리부의 강성이 커진다. 금속단자의 다리부의 강성이 커지면 전자부품 본체에 발생한 변형이 금속단자로 흡수되기 어려워지고, 전자부품 본체의 변형이 기판에 전해져 기판의 진동음(울림)이 커진다. 반대로, 전자부품의 금속단자의 다리부의 길이(h)가 길어지면, 금속단자의 다리부의 강성이 작아진다. 금속단자의 다리부의 강성이 작아지면 전자부품 본체에 발생한 변형이 금속단자로 흡수되기 쉬워지고, 전자부품 본체의 변형이 기판에 전해지기 어려워져 기판의 진동음(울림)이 작아진다.
또한 전자부품의 금속단자의 다리부의 두께(t)가 두꺼워지면, 금속단자의 다리부의 강성이 커지고, 전자부품 본체에 발생한 변형이 금속단자로 흡수되기 어려워져, 전자부품 본체의 변형이 기판에 전해지고 기판의 진동음(울림)이 커진다. 반대로, 전자부품의 금속단자의 다리부의 두께(t)가 얇아지면, 금속단자의 다리부의 강성이 작아지고, 전자부품 본체에 발생한 변형이 금속단자로 흡수되기 쉬워져 전자부품 본체의 변형이 기판에 전해지기 어려워지고, 기판의 진동음(울림)이 작아진다.
여기서, 전자부품에서의 금속단자의 다리부의 길이(h) 및 금속단자의 다리부의 두께(t)와 기판의 진동음과의 관계를 조사한 결과, 이들의 비(h/t)가 6.4 이상일 때 기판의 진동음을 양호하게 억제할 수 있음을 알 수 있었다.
한편 전자부품에 있어서, 금속단자의 다리부의 길이(h)가 길어질수록 또는 금속단자의 다리부의 두께(t)가 얇아질수록, 즉 h/t가 커질수록 기판의 진동음을 억제하는 효과는 높아지지만, 금속단자 및 외부전극간의 고착 강도, 금속단자의 다리부의 강도, 금속단자 및 기판간의 고착 강도 등의 금속단자에 관련된 강도가 작아진다. 금속단자에 관련된 강도로서 충분한 강도를 얻기 위해, h/t가 10 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 전자부품 본체에 발생하는 변형이 기판에 전해지기 어려워, 기판의 진동음(울림)을 억제할 수 있는 전자부품을 얻을 수 있다.
본 발명의 상술한 목적, 그 밖의 목적, 특징 및 이점은 도면을 참조하여 행하는 이하의 발명을 실시하기 위한 형태에 관한 설명을 통해 한층 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전자부품의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 전자부품의 정면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 전자부품의 상면도이다.
도 4는 도 3의 선 IV-IV를 따라 자른 단면도이다.
도 5는 도 2의 선 V-V를 따라 자른 단면도이다.
도 6은 전자부품의 금속단자의 다리부의 길이(h) 및 두께(t)를 나타내는 도해도이다.
도 7은 전자부품의 금속단자의 다리부의 길이(h) 및 두께(t)를 정의하기 위한 각 치수를 나타내는 도해도이다.
도 8은 전자부품을 실장한 기판의 진동음을 측정하기 위한 장치의 일례를 나타내는 도해도이다.
도 9는 전자부품의 금속단자에 관련된 강도의 측정방법을 나타내는 도해도이다.
도 10은 종래의 전자부품을 기판에 실장한 상태를 나타내는 도해도이다.
도 11은 도 10에 나타내는 전자부품의 문제점을 해결하기 위해 제안된 종래의 전자부품을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 전자부품의 정면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 전자부품의 상면도이다.
도 4는 도 3의 선 IV-IV를 따라 자른 단면도이다.
도 5는 도 2의 선 V-V를 따라 자른 단면도이다.
도 6은 전자부품의 금속단자의 다리부의 길이(h) 및 두께(t)를 나타내는 도해도이다.
도 7은 전자부품의 금속단자의 다리부의 길이(h) 및 두께(t)를 정의하기 위한 각 치수를 나타내는 도해도이다.
도 8은 전자부품을 실장한 기판의 진동음을 측정하기 위한 장치의 일례를 나타내는 도해도이다.
도 9는 전자부품의 금속단자에 관련된 강도의 측정방법을 나타내는 도해도이다.
도 10은 종래의 전자부품을 기판에 실장한 상태를 나타내는 도해도이다.
도 11은 도 10에 나타내는 전자부품의 문제점을 해결하기 위해 제안된 종래의 전자부품을 나타내는 사시도이다.
도 1은 본 발명에 따른 전자부품의 일례를 나타내는 사시도이고, 도 2는 그 전자부품의 정면도이며, 도 3은 그 전자부품의 상면도이다. 또한 도 4는 도 3의 선 IV-IV를 따라 자른 단면도이고, 도 5는 도 2의 선 V-V를 따라 자른 단면도이다.
도 1에 나타내는 전자부품(10)은 예를 들면 적층 세라믹 콘덴서이며, 전자부품 본체(12)를 포함한다. 전자부품 본체(12)는 예를 들면 직육면체형상의 기체(14)를 포함한다.
기체(14)는 적층된 복수의 세라믹층(16)으로 이루어지고, 서로 대향하는 제1 주면(18a) 및 제2 주면(18b)과, 서로 대향하는 제1 측면(20a) 및 제2 측면(20b)과, 서로 대향하는 제1 단면(22a) 및 제2 단면(22b)을 가진다. 기체(14)는 모서리부(corner portion)(24) 및 능선부(ridge portion)(26)가 각각 둥그스름하게 되어 있는 것이 바람직하다.
기체(14)를 형성하기 위한 세라믹층(16)의 세라믹 재료로는 예를 들면 BaTiO3, CaTiO3, SrTiO3, CaZrO3 등의 주성분으로 이루어지는 유전체 세라믹을 사용할 수 있다. 또한 세라믹층(16)의 세라믹 재료로는 그 주성분들에 Mn 화합물, Mg 화합물, Si 화합물, Co 화합물, Ni 화합물, 희토류 화합물 등의 부성분을 첨가한 것이 사용되어도 된다. 기체(14)의 각 세라믹층(16)의 두께는 0.5㎛?10㎛인 것이 바람직하다.
기체(14)의 내부에는 세라믹층(16) 사이에 복수의 제1 내부전극(28a) 및 복수의 제2 내부전극(28b)이 교대로 배치된다. 제1 내부전극(28a) 및 제2 내부전극(28b)의 재료로는 각각 예를 들면 Cu, Ni, Ag, Pd, Ag-Pd 합금, Au 등을 사용할 수 있다. 각 제1 내부전극(28a)의 두께 또는 각 제2 내부전극(28b)의 두께는 각각 0.3㎛?2.0㎛인 것이 바람직하다.
제1 내부전극(28a)은 제1 대향부(30a), 제1 인출부(32a), 제1 노출부(34a)를 가진다. 제1 대향부(30a)는 제2 내부전극(28b)과 대향한다. 제1 인출부(32a)는 제1 대향부(30a)에서 기체(14)의 제1 단면(22a)으로 인출된다. 제1 노출부(34a)는 기체(14)의 제1 단면(22a)에 노출된다.
제2 내부전극(28b)은 제1 내부전극(28a)과 마찬가지로, 제1 내부전극(28a)과 대향하는 제2 대향부(30b)와, 제2 대향부(30b)에서 기체(14)의 제2 단면(22b)으로 인출된 제2 인출부(32b)와, 기체(14)의 제2 단면(22b)에 노출되는 제2 노출부(34b)를 가진다.
기체(14)의 외표면에는 제1 외부전극(36a) 및 제2 외부전극(36b)이 배치된다. 제1 외부전극(36a)은 기체(14)의 제1 단면(22a)을 덮고, 제1 및 제2 주면(18a, 18b)과 제1 및 제2 측면(20a, 20b)에 돌아들어가도록 형성된다. 이 제1 외부전극(36a)은 기체(14)의 제1 단면(22a)에 있어서, 제1 내부전극(28a)의 제1 노출부(34a)에 접속된다. 마찬가지로, 제2 외부전극(36b)은 기체(14)의 제2 단면(22b)을 덮고, 제1 및 제2 주면(18a, 18b)과 제1 및 제2 측면(20a, 20b)에 돌아들어가도록 형성된다. 이 제2 외부전극(36b)은 기체(14)의 제2 단면(22b)에 있어서, 제2 내부전극(28b)의 제2 노출부(34b)에 접속된다.
제1 외부전극(36a) 및 제2 외부전극(36b)의 재료로는 예를 들면 Cu, Ni, Ag, Pd, Ag-Pd 합금, Au 등을 사용할 수 있는데, 그 중에서도 Cu를 사용하는 것이 바람직하다. 제1 외부전극(36a) 및 제2 외부전극(36b)의 두께는 10㎛?80㎛인 것이 바람직하다.
전자부품 본체(12)의 제1 외부전극(36a)에는 솔더 접합에 의해 제1 금속단자(38a)가 장착된다. 마찬가지로, 전자부품 본체(12)의 제2 외부전극(36b)에는 솔더 접합에 의해 제2 금속단자(38b)가 장착된다.
제1 금속단자(38a)는 예를 들면 구형(矩形;quadrangular) 판형상의 제1 접속부(40a)와, 제1 접속부(40a)로부터 연장되어 형성되는 예컨대 단면이 L자 형상인 제1 다리부(42a)를 가진다. 제1 금속단자(38a)의 제1 접속부(40a)는 예를 들면 기체(14)의 제1 단면(22a)상의 제1 외부전극(36a)과 같은 크기의 구형 판형상으로 형성되며, 한 면이 제1 외부전극(36a)에 솔더(44)로 접속된다. 제1 금속단자(38a)의 제1 다리부(42a)는 전자부품(10)의 전자부품 본체(12)를 예를 들면 후술하는 기판(50)으로부터 들뜨게 하기 위한 것으로, 예를 들면 장방형(rectangular) 판형상의 제1 다리부분(42a1)과, 제1 다리부분(42a1)으로부터 연장되어 형성되는 예컨대 구형 판형상의 제1 절곡부분(42a2)을 가진다. 제1 다리부(42a)의 제1 다리부분(42a1)은 제1 접속부(40a)의 하단부에서 즉 제1 접속부(40a)에 있어서 기체(14)의 제1 단면(22a) 및 제2 주면(18b)간의 능선부(26)측의 단부에서, 아래쪽으로 연장되어 즉 기체(14)의 단면(22a, 22b)에 평행하면서 기체(14)의 주면(18a, 18b)에 직교하는 방향으로 연장되어, 제1 접속부(40a)와 한 평면상에 형성된다. 또한 제1 다리부(42a)의 제1 절곡부분(42a2)은 제1 다리부분(42a1)의 하단부에서 즉 제1 다리부분(42a1)에 있어서 제1 접속부(40a)와는 반대측의 단부에서, 수평방향으로 연장되어 즉 기체(14)의 주면(18a, 18b)에 평행한 방향으로 연장되어, 제1 다리부분(42a1)과 직각으로 형성된다. 이 경우, 제1 다리부(42a)의 제1 절곡부분(42a2)은 기체(14)의 제1 단면(22a)측에서 제2 단면(22b)측을 향해 연장되어 형성된다.
제2 금속단자(38b)는 제1 금속단자(38a)와 대칭으로 형성된다. 그 때문에, 제2 금속단자(38b)는 구형 판형상의 제2 접속부(40b)와, 단면 L자 형상의 제2 다리부(42b)를 가지며, 제2 접속부(40b)가 제2 외부전극(36b)에 솔더(44)로 접속된다. 또한 제2 금속단자(38b)의 제2 다리부(42b)도, 제1 금속단자(38a)의 제1 다리부(42a)와 마찬가지로, 장방형 판형상의 제2 다리부분(42b1)과, 제2 다리부분(42b1)에서 연장되어 제2 다리부분(42b1)과 직각으로 형성되는 구형 판형상의 제2 절곡부분(42b2)을 가진다. 단, 제2 다리부(42b)의 제2 절곡부분(42b2)은 기체(14)의 제2 단면(22b)측에서 제1 단면(22a)측을 향해 연장되어 형성된다. 또한 제2 금속단자(38b)의 제2 다리부(42b)의 제2 다리부분(42b1)은 전자부품 본체(12)의 아래쪽 즉 기체(14)의 제2 주면(18b)측에 있어서, 제1 금속단자(38a)의 제1 다리부(42a)의 제1 다리부분(42a1)과 평행하게 배치된다. 즉, 제1 금속단자(38a) 및 제2 금속단자(38b)는 각각 전자부품 본체(12)의 하면보다도 아래쪽으로 돌출한 다리부(42a, 42b)를 가진다.
금속단자(38a, 38b)는 바람직하게는, 금속 본체의 표면에 형성된 도금막을 포함한다. 단자 본체는 예를 들면 Ni, Fe, Cu, Ag, Cr 또는 이 금속들 중 1종 이상의 금속을 주성분으로 포함하는 합금으로 형성된다. 특히 단자 본체는 Ni, Fe, Cr 또는 이 금속들 중 1종 이상의 금속을 주성분으로 포함하는 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 단자 본체의 모재(母材)로서, Fe-42Ni 합금이나 Fe-18Cr 합금 등이 사용된다. 단자 본체의 두께는 0.05mm?0.5mm 정도인 것이 바람직하다.
도금막은 예를 들면 단자 본체를 덮는 하층 도금막과, 하층 도금막을 덮는 상층 도금막으로 구성된다. 하층 도금막 및 상층 도금막 각각은 복수의 도금막으로 구성되어 있어도 된다.
하층 도금막은 예를 들면 Ni, Fe, Cu, Ag, Cr 또는 이 금속들 중 1종 이상의 금속을 주성분으로 포함하는 합금으로 형성된다. 특히 하층 도금막은 Ni, Fe, Cr 또는 이 금속들 중 1종 이상의 금속을 주성분으로 포함하는 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 하층의 도금막의 두께는 1.0㎛?5.0㎛ 정도인 것이 바람직하다.단자 본체 및 하층 도금막 각각을 고융점의 Ni, Fe, Cr 또는 이 금속들 중 1종 이상의 금속을 주성분으로 포함하는 합금으로 형성함으로써, 외부전극(36a, 36b)의 내열성을 향상시킬 수 있다.
상층 도금막은 예를 들면 Sn, Ag, Au 또는 이 금속들 중 1종 이상의 금속을 주성분으로 포함하는 합금으로 형성된다. 특히 상층 도금막은 Sn 또는 Sn을 주성분으로 포함하는 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상층 도금막의 두께는 1.0㎛?5.0㎛ 정도인 것이 바람직하다. 상층 도금막을 Sn 또는 Sn을 주성분으로 포함하는 합금으로 형성함으로써, 금속단자(38a, 38b)와 외부전극(36a, 36b)의 솔더링성을 향상시킬 수 있다.
솔더(44)로서는 예를 들면 Sn-Sb계, Sn-Ag-Cu계, Sn-Cu계, Sn-Bi계 등의 LF 솔더를 사용할 수 있다. 그 중에서도 Sn-Sb계 솔더의 경우에는 Sb의 함유율이 5?15% 정도인 것이 바람직하다.
이러한 전자부품(10)에 있어서, 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b) 각각의 길이로서 전자부품 본체(12)의 기체(14)의 단면(22a, 22b)에 평행한 방향에서의 길이를 h(도 6 참조)로 하고, 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b) 각각의 두께로서 전자부품 본체(12)의 기체(14)의 단면(22a, 22b)에 직교하는 방향에서의 두께를 t(도 6 참조)로 했을 때에, 6.4≤h/t의 관계를 만족하도록 각 길이(h) 및 각 두께(t)가 설정된다. 여기서, 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b) 각각의 길이(h)는 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b)의 하면에서 접속부(40a, 40b)의 솔더(44)까지의 높이(h1, h2)(도 7 참조)의 평균값으로 나타나는 값이다. 또한 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b) 각각의 두께(t)는 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b)의 두께(t1, t2)(도 7 참조)의 평균값으로 나타나는 값이다. 한편 전자부품(10)은 6.4≤h/t≤10을 만족하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한 h/t≤10의 관계를 만족하도록 하면, 전자부품 본체에 발생하는 변형이 기판에 전해지기 어려워, 기판의 진동음(울림)을 억제할 수 있는 동시에, 전자부품 본체의 외부전극과 금속단자 사이에 충분한 고착 강도를 가지는 전자부품을 얻을 수 있다.
다음으로 상술한 전자부품(10)의 제조방법의 일례에 대하여 설명한다.
먼저 세라믹 그린시트, 내부전극용 도전성 페이스트 및 외부전극용 도전성 페이스트를 준비한다. 세라믹 그린시트나 각종 도전성 페이스트에는 바인더 및 용제가 포함되는데, 공지의 유기 바인더나 유기 용제를 사용할 수 있다.
다음으로 세라믹 그린시트 위에, 예를 들어 스크린 인쇄 등에 의해 소정 패턴으로 내부전극용 도전성 페이스트를 인쇄하여 내부전극 패턴을 형성한다.
그리고 내부전극 패턴이 인쇄되어 있지 않은 외층용 세라믹 그린시트를 소정 매수 적층하고, 그 위에 내부전극 패턴이 인쇄된 세라믹 그린시트를 순차 적층하고, 그 위에 외층용 세라믹 그린시트를 소정 매수 적층함으로써 마더 적층체를 제작한다.
그리고 마더 적층체를 정수압 프레스 등의 수단에 의해 적층방향으로 프레스한다.
그리고 나서 프레스한 마더 적층체를 소정 사이즈로 잘라, 소성 전의 세라믹 적층체를 잘라낸다. 이 때, 배럴 연마 등으로 소성 전의 세라믹 적층체의 모서리부나 능선부를 둥그스름하게 해도 된다.
그리고 나서 소성 전의 세라믹 적층체를 소성한다. 이 경우, 소성 온도는 기체나 내부전극의 재료에 따라서도 다른데, 900℃?1300℃인 것이 바람직하다. 소성 후의 세라믹 적층체는 적층 세라믹 콘덴서의 기체(14), 제1 내부전극(28a) 및 제2 내부전극(28b)이 된다.
소성 후의 세라믹 적층체의 제1 및 제2 단면상에 외부전극용 도전성 페이스트를 부여하고 베이킹함으로써 외부전극(36a, 36b)을 형성한다. 여기서 베이킹 온도는 700℃?900℃인 것이 바람직하다. 한편 외부전극용 도전성 페이스트의 베이킹 및 상술한 소성 전의 세라믹 적층체의 소성은 예를 들면 대기 중, N2 분위기 중, 수증기+N2 분위기 중 등에서 이루어진다.
이렇게 해서 얻어진 전자부품 본체(12)의 외부전극(36a, 36b)에, 솔더(44)를 이용해서 제1 및 제2 금속단자(38a, 38b)가 접속된다. 이 때, 예를 들면 리플로우 솔더링에 의해 금속단자(38a, 38b)가 전자부품 본체(12)의 외부전극(36a, 36b)에 접속되는데, 그 솔더링 온도로서 270℃?290℃의 열이 30초 이상 부여된다.
이렇게 해서 얻어진 전자부품(10)은 기판(50)상에 탑재된다. 이 때, 제1 금속단자(38a)의 제1 다리부(42a)의 제1 절곡부분(42a2) 및 제2 금속단자(38b)의 제2 다리부(42b)의 제2 절곡부분(42b2)이 기판(50)상에 솔더링된다. 여기서, 금속단자(38a, 38b)는 다리부(42a, 42b)를 가지므로, 전자부품 본체(12)가 기판(50)의 표면에서 들뜬 상태로 기판(50)상에 장착된다.
이 전자부품(10)에 교류 전압을 인가함으로써, 세라믹층(16)에 기계적 일그러짐이 발생한다. 그러나 전자부품 본체(12)가 기판(50)의 표면으로부터 들뜬 상태로, 금속단자(38a, 38b)에 의해 지지되고 있기 때문에, 금속단자(38a, 38b)의 탄성 변형에 의해 전자부품 본체(12)에 발생하는 변형이 흡수된다.
그러나 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 길이(h)가 짧아지거나, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 두께(t)가 두꺼워지거나 하면, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 강성이 올라간다. 그 때문에, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)가 구부러지기 어려워져, 전자부품 본체(12)에서 발생하는 변형이 흡수되기 어려워진다. 그로 인해, 전자부품 본체(12)에서 발생하는 변형이 기판(50)에 전해지기 쉬워져, 기판(50)의 진동음(울림)이 커진다.
반대로, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 길이(h)가 길어지거나, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 두께(t)가 얇아지거나 하면, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 강성이 내려간다. 그 때문에, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)가 구부러지기 쉬워져, 전자부품 본체(12)에서 발생하는 변형이 흡수되기 쉬워진다. 그로 인해, 전자부품 본체(12)에서 발생하는 변형이 기판(50)에 전해지기 어려워져, 기판(50)의 진동음(울림)이 작아진다. 단, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 길이(h)가 너무 길어지거나, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 두께(t)가 너무 얇아지거나 하면, 금속단자(38a, 38b) 및 외부전극(36a, 36b)간의 고착 강도, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 강도, 금속단자(38a, 38b) 및 기판(50)간의 고착 강도 등의 금속단자(38a, 38b)에 관련된 강도가 작아진다.
이 전자부품(10)에서는 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b) 각각의 길이로서 전자부품 본체(12)의 기체(14)의 단면(22a, 22b)에 평행한 방향에서의 길이를 h로 하고, 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b) 각각의 두께로서 전자부품 본체(12)의 기체(14)의 단면(22a, 22b)에 직교하는 방향에서의 두께를 t로 했을 때에, 6.4≤h/t≤10의 관계를 만족시키도록 설정되어 있다. 여기서, 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b) 각각의 길이(h)는 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b)의 하면에서 접속부(40a, 40b)의 솔더(44)까지의 높이(h1, h2)의 평균값으로 나타나는 값이다. 또한 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b) 각각의 두께(t)는 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b)의 두께(t1, t2)의 평균값으로 나타나는 값이다. 이와 같이 h/t의 값이 6.4 이상이면, 전자부품 본체(12)에서 발생하는 변형을 양호하게 흡수할 수 있다. 또한 h/t가 10 이하이면, 금속단자(38a, 38b) 및 외부전극(36a, 36b)간의 고착 강도, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 강도, 금속단자(38a, 38b) 및 기판(50)간의 고착 강도 등의 금속단자(38a, 38b)에 관련된 강도를 충분히 크게 할 수 있다.
<실시예 1>
상기의 제조방법에 따라, 칩 사이즈 3.2(±0.2)mm×1.6(±0.2)mm×1.6(±0.2)mm(±0.2mm는 제조 공차이다), 용량 10㎌의 전자부품 본체(12)(적층 세라믹 콘덴서의 전자부품 본체)를 준비하고, 표 1에 나타내는 바와 같이 시료 1?9의 전자부품(10)을 제작하였다. 이 때, h가 0.8mm가 되는 샘플만 선택하였다. 한편 전자부품 본체(12)와 금속단자(38a, 38b)의 장착은 Sb가 10% 함유된 Sn-Sb 솔더에 의해 장착하였다. 또한 전자부품 본체(12)에 금속단자(38a, 38b)를 장착하기 전에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b)의 두께(t1, t2)를 마이크로미터로 측정하고, 그 두께(t1, t2)들의 평균값을 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 두께(t)로 정의하였다. 다음으로 이 전자부품(10)들에 대하여, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 길이(h) 및 두께(t)의 비(h/t)와, 기판(50)의 진동음(울림)과의 관계에 대하여 조사하였다. 또한 비교예로서, 시료 1?9에서 사용한 것과 동일한 전자부품 본체(12)(적층 세라믹 콘덴서의 전자부품 본체)를 준비하였다. 단, 비교예에는 금속단자를 장착하지 않았다. 한편 그 밖의 칩 사이즈로서는 1.0(±0.05)mm×0.5(±0.05)mm×0.5(±0.05)mm, 1.6(±0.1)mm×0.8(±0.1)mm×0.8(±0.1)mm, 2.0(±0.1)mm×1.25(±0.1)mm×1.25(±0.1)mm, 3.2(±0.3)mm×2.5(±0.2)mm×2.5(±0.2)mm 등을 이용할 수 있다.
먼저, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 길이(h)를 구하기 위해, 도 7에 나타내는 바와 같이, 2개의 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b)의 하면에서 접속부(40a, 40b)의 솔더(44)까지의 높이(h1, h2)를 측정하였다. 구체적으로는, 화상 치수 측정기(키엔스사 제품, IM-6140)를 이용해서 적층 세라믹 콘덴서의 측면에서 화상 처리를 하고, 다리부(42a, 42b)측의 접속부(40a, 40b)의 솔더(44)의 최하점을 구한다. 그 후, 그 최하점에서 금속단자(38a, 38b)의 2개의 다리부(42a, 42b)의 하면까지 수선을 내리고, 그 수선의 길이를 도 7에 나타내는 바와 같이 금속단자(38a, 38b)의 외측을 따라 측정하였다. 그리고 그 높이(h1, h2)들의 평균값을 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 길이(h)로 정의하였다.
그리고 전자부품(10)을 기판(50)에 장착하고, 도 8에 나타내는 것과 같은 장치(60)로 기판(50)의 진동음(울림)을 측정하였다. 즉, 전자부품(10)을 실장한 기판(50)을 무향 상자(62) 안에 설치하고, 전자부품(10)에 대하여 주파수:3kHz, 전압:1Vpp의 교류 전압을 인가하였다. 그리고 그 때에 발생하는 진동음(울림)을 집음(集音) 마이크(64)로 집음하고, 소음계(66) 및 FFT 애널라이저(가부시키가이샤 오노소키 제품 CF-5220)(68)로 집음된 소리의 음압 레벨을 측정하였다. 한편 집음 마이크(64)는 기판(50)으로부터 3mm만큼 거리를 두고 설치하였다.
얻어진 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에는 h/t와 기판의 진동음(울림)과의 관계를 나타내는 동시에, 금속단자를 마련하지 않고 전자부품 본체(12)의 외부전극(36a, 36b)을 직접 기판(50)에 솔더링했을 경우의 진동 음압 레벨에 대한 음압 레벨비를 나타냈다.
표 1로부터 알 수 있듯이, h/t가 6.4 이상이 되면, 금속단자가 없는 전자부품에 비해 기판 진동 음압 레벨을 40% 이상 끌어내릴 수 있다.
또한 도 9에 나타내는 바와 같이, 전자부품 본체(12)의 측면(20a)에 힘을 가해, 금속단자(38a, 38b) 및 외부전극(36a, 36b)간의 고착 강도, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 강도, 금속단자(38a, 38b) 및 기판(50)간의 고착 강도 등의 금속단자(38a, 38b)에 관련된 강도를 조사하였다. 그 결과, h/t가 10 이하에 있어서 30N 이상의 강도를 얻을 수 있었다.
상술한 전자부품(10)에서는 금속단자(38a, 38b)의 접속부(40a, 40b)에서의 각각 두께와 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)에서의 각각 두께가 각각 같지만, 금속단자의 접속부에서의 두께와 금속단자의 다리부에서의 두께가 달라도 된다. 단, 상술한 전자부품(10)과 같이, 금속단자(38a, 38b)의 접속부(40a, 40b)에서의 각각 두께와 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)에서의 각각 두께가 각각 같으면, 예를 들어 프레스 성형 등에 의해 금속단자(38a, 38b)를 제조하기 쉽다.
또한 상술한 전자부품(10)에서는 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 절곡부(42a2, 42b2)가 서로 안쪽으로 구부러져 있지만, 이 절곡부(42a2, 42b2)들은 서로 바깥쪽으로 구부러져도 된다. 단, 상술한 전자부품(10)과 같이, 금속단자(38a, 38b)의 다리부(42a, 42b)의 절곡부(42a2, 42b2)가 서로 안쪽으로 구부러져 있으면, 절곡부(42a2, 42b2)가 서로 바깥쪽으로 구부러진 전자부품에 비해, 전자부품의 실장 면적을 작게 할 수 있다.
본 발명에 따른 전자부품은 특히 예를 들면 노트북 등의 PC나 휴대전화기 등의 이동체 단말에 바람직하게 이용된다.
10 전자부품 12 전자부품 본체
14 기체 16 세라믹층
22a 제1 단면 22b 제2 단면
28a 제1 내부전극 28b 제2 내부전극
36a 제1 외부전극 36b 제2 외부전극
38a 제1 금속단자 38b 제2 금속단자
40a 제1 접속부 40b 제2 접속부
42a 제1 다리부 42b 제2 다리부
42a1 제1 다리부분 42b1 제2 다리부분
42a2 제1 절곡부분 42b2 제2 절곡부분
44 솔더 50 기판
14 기체 16 세라믹층
22a 제1 단면 22b 제2 단면
28a 제1 내부전극 28b 제2 내부전극
36a 제1 외부전극 36b 제2 외부전극
38a 제1 금속단자 38b 제2 금속단자
40a 제1 접속부 40b 제2 접속부
42a 제1 다리부 42b 제2 다리부
42a1 제1 다리부분 42b1 제2 다리부분
42a2 제1 절곡부분 42b2 제2 절곡부분
44 솔더 50 기판
Claims (1)
- 서로 대향하는 2개의 단면을 가지는 기체 및 상기 기체의 적어도 2개의 단면에 각각 형성되는 2개의 외부전극을 가지는 전자부품 본체와,
상기 전자부품 본체의 상기 2개의 외부전극에 각각 접속되는 2개의 접속부 및 상기 2개의 접속부에서 각각 연장되어 형성되는 2개의 다리부를 가지는 2개의 금속단자를 포함하는 전자부품에 있어서,
상기 2개의 금속단자의 상기 2개의 다리부 각각의 길이로서 상기 전자부품 본체의 상기 기체의 상기 단면에 평행한 방향에서의 길이를 h로 하고, 상기 2개의 금속단자의 상기 2개의 다리부 각각의 두께로서 상기 전자부품 본체의 상기 기체의 상기 단면에 직교하는 방향에서의 두께를 t로 했을 때에, 6.4≤h/t의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 콘덴서
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