WO2012132684A1 - 電子部品 - Google Patents
電子部品 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2012132684A1 WO2012132684A1 PCT/JP2012/054546 JP2012054546W WO2012132684A1 WO 2012132684 A1 WO2012132684 A1 WO 2012132684A1 JP 2012054546 W JP2012054546 W JP 2012054546W WO 2012132684 A1 WO2012132684 A1 WO 2012132684A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- electronic component
- capacitor
- axis direction
- conductor
- conductors
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 149
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 127
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 87
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims 3
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 4
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/30—Stacked capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/012—Form of non-self-supporting electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/015—Special provisions for self-healing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
Definitions
- the present invention relates to an electronic component, and more specifically to an electronic component having a built-in capacitor.
- a multilayer ceramic capacitor described in Patent Document 1 is known as a conventional electronic component.
- external electrodes are provided on a multilayer ceramic body formed by stacking a dielectric ceramic layer and an internal electrode layer made of a low resistance conductor a plurality of times.
- the internal electrode layer is provided with an element portion having a fuse function.
- the multilayer ceramic capacitor described in Patent Document 1 has a problem that the function as a capacitor cannot be sufficiently prevented when a short circuit occurs between the internal electrode layers as described below. Yes.
- the internal electrode layer is made of a metal material such as Ni, Cu, Ag, Ag-coated Cu, or Ag—Pd. These metal materials have a relatively high melting point. For this reason, even if an overcurrent flows through the element portion, the element portion is not easily melted and thus is not easily disconnected. Furthermore, these metal materials have a property that is not easily oxidized. For this reason, even if the element portion is disconnected, the disconnected portion of the element portion is not easily oxidized, so that a discharge may occur in the disconnected portion of the element portion and a short circuit may occur.
- an object of the present invention is to provide an electronic component that can more reliably prevent the function of the capacitor from being impaired when a short circuit occurs between the capacitor conductors.
- An electronic component includes a multilayer body in which a plurality of ceramic layers are stacked, and a capacitor that is built in the multilayer body and faces each other with the ceramic layer interposed therebetween.
- a first capacitor conductor and a second capacitor conductor wherein the first capacitor conductor is made of a material mainly composed of Al and has a first fuse function. It has a narrowed portion, and the average width of the first narrowed portion is smaller than the average width of portions of the first capacitor conductor other than the first narrowed portion.
- 1 is an external perspective view of an electronic component according to a first embodiment. It is a disassembled perspective view of the laminated body of the electronic component of FIG. It is an internal top view of the electronic component of FIG. It is an internal top view of the electronic component which concerns on a 1st modification. It is an internal top view of the electronic component which concerns on a 2nd modification. It is a disassembled perspective view of the laminated body of the electronic component which concerns on 2nd Embodiment. It is an internal top view of the electronic component of FIG. It is an internal top view of the electronic component of FIG. It is sectional structure drawing of the electronic component which concerns on 2nd Embodiment. 1 is a cross-sectional structure diagram of an electronic component according to a first embodiment. It is the graph which showed the experimental result of the 4th sample. It is the graph which showed the experimental result peculiar to the 4th sample. It is the graph which showed the experimental result peculiar to the 3rd sample.
- FIG. 1 is an external perspective view of an electronic component 10 according to the first embodiment.
- FIG. 2 is an exploded perspective view of the multilayer body 11 of the electronic component 10 of FIG.
- FIG. 3 is an internal plan view of the electronic component of FIG.
- the stacking direction of the stacked body 11 is defined as the z-axis direction.
- the direction in which the long side of the stacked body 11 extends is defined as the x-axis direction.
- the direction in which the short side of the multilayer body 11 extends when the multilayer body 11 is viewed in plan from the z-axis direction is defined as the y-axis direction.
- the electronic component 10 is a chip capacitor. As shown in FIGS. 1 to 3, the multilayer body 11, the external electrodes 12 (12a and 12b), and the capacitor conductors 30 (30a to 30c) and 31 (31a to 31c) (FIG. 1 is not shown).
- the laminate 11 has a rectangular parallelepiped shape. However, the laminated body 11 has a rounded shape at the corners and ridge lines by chamfering.
- the surface on the positive direction side in the z-axis direction is referred to as an upper surface S1
- the surface on the negative direction side in the z-axis direction is referred to as a lower surface S2.
- the surface on the negative direction side in the x-axis direction is defined as an end surface S3
- the surface on the positive direction side in the x-axis direction is defined as an end surface S4.
- a surface on the positive direction side in the y-axis direction is a side surface S5
- a surface on the negative direction side in the y-axis direction is a side surface S6.
- the lower surface S2 is a mounting surface that faces the main surface of the circuit board when the electronic component 10 is mounted on the circuit board.
- the multilayer body 11 is configured by laminating a plurality of ceramic layers 17 (17a to 17h) so that they are arranged in this order from the positive direction side to the negative direction side in the z-axis direction.
- the ceramic layer 17 has a rectangular shape and is a dielectric ceramic mainly composed of a perovskite compound containing Ba and Ti, and is made of a dielectric ceramic containing a Bi component.
- the ceramic layer 17 is a material in which 2 mol parts or more and 20 mol parts or less of Bi are added to 100 mol parts of Ti in the perovskite type compound containing Ba and Ti as main components.
- the main surface on the positive direction side in the z-axis direction of the ceramic layer 17 is referred to as a front surface
- the main surface on the negative direction side in the z-axis direction of the ceramic layer 17 is referred to as a back surface.
- the upper surface S1 of the laminate 11 is constituted by the surface of the ceramic layer 17a provided on the most positive side in the z-axis direction.
- the lower surface S2 of the multilayer body 11 is constituted by the back surface of the ceramic layer 17h provided on the most negative direction side in the z-axis direction.
- the end surface S3 is formed by connecting the short sides of the ceramic layers 17a to 17h on the negative side in the x-axis direction.
- the end surface S4 is formed by connecting the short sides of the ceramic layers 17a to 17h on the positive side in the x-axis direction.
- the side surface S5 is configured by connecting the long sides on the positive side in the y-axis direction of the ceramic layers 17a to 17h.
- the side surface S6 is configured by connecting long sides on the negative direction side in the y-axis direction of the ceramic layers 17a to 17h.
- the capacitor conductors 30a to 30c and 31a to 31c are conductor layers made of a material mainly composed of Al, and constitute capacitors by facing each other with the ceramic layer 17 interposed therebetween. As shown in FIGS. 2 and 3, the capacitor conductors 30a to 30c are provided on the surfaces of the ceramic layers 17b, 17d, and 17f, respectively, and are built in the multilayer body 11. The capacitor conductors 31a to 31c are provided on the surfaces of the ceramic layers 17c, 17e, and 17g, respectively, and are built in the multilayer body 11.
- the capacitor conductor 30 (30a to 30c) has a capacitive conductor 18 (18a to 18c) and a lead conductor 20 (20a to 20c).
- the capacitive conductor 18 has a rectangular shape and is provided on the surface of the ceramic layer 17.
- the lead conductor 20 is connected to the capacitor conductor 18 and is exposed from the end face S3 by being drawn out to the end face S3 of the multilayer body 11. More specifically, the lead conductor 20 is drawn from the short side on the negative direction side in the x-axis direction of the capacitive conductor 18 toward the negative direction side in the x-axis direction, whereby the negative conductor in the x-axis direction of the ceramic layer 17 is drawn. It is drawn to the short side on the direction side.
- the capacitor conductor 31 (31a to 31c) has a capacitive conductor 19 (19a to 19c) and a lead conductor 21 (21a to 21c).
- the capacitive conductor 19 has a rectangular shape and is provided on the surface of the ceramic layer 17.
- the capacitive conductor 19 overlaps the capacitive conductor 18 via the ceramic layer 17 when viewed in plan from the z-axis direction. Thereby, an electrostatic capacity (that is, a capacitor) is formed between the capacitive conductors 18 and 19.
- the lead conductor 21 is connected to the capacitive conductor 19 and is exposed from the end face S4 by being drawn out to the end face S4 of the multilayer body 11. More specifically, the lead conductor 21 is drawn from the short side on the positive direction side in the x-axis direction of the capacitive conductor 19 toward the positive direction side in the x-axis direction, whereby the positive conductor in the x-axis direction of the ceramic layer 17 is drawn. It is drawn to the short side on the direction side.
- External electrodes 12a and 12b are electrodes formed by applying Ag paste.
- the external electrodes 12a and 12b are respectively provided across the end surfaces S3 and S4 and the upper surface S1, the lower surface S2 and the side surfaces S5 and S6 of the multilayer body 11, and are provided on the lead conductors 20a to 20c and 21a to 21c, respectively. It is connected. More specifically, the external electrode 12a covers the entire end surface S3 of the multilayer body 11 so as to cover the portion where the lead conductors 20a to 20c are exposed from the end surface S3. Furthermore, the external electrode 12a is folded back from the end surface S3 to the upper surface S1, the lower surface S2, and the side surfaces S5 and S6.
- the external electrode 12b covers the entire end surface S4 of the multilayer body 11 so as to cover the portion where the lead conductors 21a to 21c are exposed from the end surface S4. Further, the external electrode 12b is folded back from the end surface S4 to the upper surface S1, the lower surface S2, and the side surfaces S5 and S6.
- the electronic component 10 has a configuration described below in order to prevent the function of the capacitor from being impaired when a short circuit occurs between the capacitor conductors 30 and 31.
- the capacitor conductors 30 and 31 have narrow portions 50 and 51, respectively.
- the width W1 of the narrowed portions 50 and 51 is smaller than the width W2 of the portion other than the narrowed portions 50 and 51 of the capacitor conductors 30 and 31.
- the width direction of the narrowed portions 50 and 51 and the width direction of the portions other than the narrowed portions 50 and 51 of the capacitor conductors 30 and 31 are directions perpendicular to the normal direction (that is, the x-axis direction) of the end surface S3 (that is, the y-axis). Direction).
- the narrowed portions 50 and 51 when a short circuit occurs between the capacitor conductors 30 and 31, an overcurrent flows between the narrowed portions 50 and 51, and the narrowed portions 50 and 51 generate heat and melt. To do. As a result, the narrowed portions 50 and 51 are disconnected. That is, the narrowed portions 50 and 51 have a fuse function.
- the narrow portions 50 and 51 coincide with the lead conductors 20 and 21, respectively. Therefore, the narrowed portions 50 and 51 are provided in portions other than the capacitive conductors 18 and 19 in the capacitor electrodes 30 and 31, respectively.
- the raw material powder of BaTiO 3, Bi 2 O 3, BaCO 3, by adding an organic solvent such as polyvinyl butyral binder and ethanol were charged into a ball mill, carried out wet blended to obtain a ceramic slurry.
- the raw material powder is constituted by mixing BaTiO 3 at a ratio of 100 mol parts, Bi 2 O 3 at 3 mol parts, and BaCO 3 at 2 mol parts.
- the obtained ceramic slurry is formed into a sheet shape on a carrier sheet by a doctor blade method and dried to produce a ceramic green sheet to be the ceramic layer 17.
- the thickness of the ceramic green sheet to be the ceramic layer 17 is, for example, 6 ⁇ m.
- capacitor conductors 30 and 31 are formed by applying a paste made of a conductive material on the ceramic green sheet to be the ceramic layer 17 by a screen printing method.
- the paste made of a conductive material is obtained by adding an organic binder and an organic solvent to metal powder.
- the metal powder is Al.
- the thickness of the capacitor conductors 30 and 31 after firing is 0.4 ⁇ m.
- ceramic green sheets to be the ceramic layer 17 are laminated to obtain an unfired mother laminate. Thereafter, the unfired mother laminate is subjected to pressure bonding with an isostatic press.
- the unfired mother laminate is cut into a predetermined size to obtain a plurality of unfired laminates 11. Thereafter, the surface of the laminate 11 is subjected to polishing such as barrel polishing.
- the unfired laminate 11 is heated to 270 ° C. in the air, and the binder in the unfired laminate 11 is burned. Further, the unfired laminate 11 is fired at 650 ° C. for 1 hour. When the fired laminate 11 was dissolved and ICP emission spectroscopic analysis was performed, it was confirmed that the composition ratio of Ti and Bi was almost the same as that at the time of preparation.
- the external electrode 12 is formed on the multilayer body 11. Specifically, an Ag paste containing Bi 2 O 3 —SiO 2 —BaO glass frit is applied to the surface of the laminate 11 by a known dipping method, slitting method, or the like. Then, the external electrode 12 is formed by baking the Ag paste at 600 ° C. in the atmosphere. Through the above steps, the electronic component 10 is completed.
- the internal electrode layer is made of a metal material such as Ni, Cu, Ag, Ag-coated Cu, or Ag—Pd. These metal materials have a relatively high melting point. For this reason, even if an overcurrent flows through the element portion, the element portion is not easily melted and disconnected.
- the capacitor conductors 30 and 31 are made of a material mainly composed of Al.
- Al has a lower melting point than metal materials such as Ni, Cu, Ag, Ag-coated Cu, or Ag—Pd. Therefore, when a short circuit occurs between the capacitor conductors 30 and 31 and an overcurrent flows through the constricted portions 50 and 51, the constricted portions 50 and 51 are relatively easily melted and disconnected. As a result, in the electronic component 10, when a short circuit occurs between the capacitor conductors 30 and 31, it is more reliably suppressed that the function of the capacitor is impaired.
- Al is more easily oxidized than metal materials such as Ni, Cu, Ag, Ag-coated Cu, or Ag—Pd. Therefore, when the narrowed portions 50 and 51 are disconnected, the disconnected portions of the narrowed portions 50 and 51 are quickly oxidized to form an insulating film. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a short circuit in the disconnected portions of the narrowed portions 50 and 51. Therefore, in the electronic component 10, when a short circuit occurs between the capacitor conductors 30 and 31, it is more reliably suppressed that the function of the capacitor is impaired.
- the ceramic layer 17 is made of a material containing a Bi component.
- the Bi component particularly Bi 2 O 3 has a property of promoting the oxidation of Al. Therefore, in the electronic component 10, the disconnected portions of the constricted portions 50 and 51 are oxidized more quickly, so that when the short-circuit occurs between the capacitor conductors 30 and 31, the function of the capacitor is more reliably impaired. It is suppressed.
- the capacitor electrodes 30 and 31 are made of Al which is relatively easily oxidized, the surfaces of the capacitor electrodes 30 and 31 are covered with an oxide film. Therefore, when an overcurrent flows through the constricted portions 50 and 51 and disconnects, the molten Al is suppressed from diffusing around. As a result, the occurrence of breakage of the electronic component 10 due to Al diffusion is suppressed.
- the narrowed portions 50 and 51 are provided in portions other than the capacitive conductors 18 and 19 in the capacitor electrodes 30 and 31, respectively. Therefore, in the electronic component 10, by providing the narrowed portions 50 and 51, it is possible to prevent the area of the capacitive conductors 18 and 19 from being reduced. As a result, in the electronic component 10, a decrease in the capacitance value of the capacitor is suppressed.
- the ceramic layer 17 is made of a material containing a perovskite type compound containing Ba and Ti, and thus has a large dielectric constant. Therefore, the electronic component 10 can obtain a large capacitance value.
- the inventor of the present application produced 30 first samples and 30 second samples.
- the capacitor conductors 30 and 31 are made of a material mainly composed of Al
- the capacitor conductors 30 and 31 are made of Ag.
- the common conditions for the first sample and the second sample are as follows. Further, the manufacturing method of the first sample and the second sample is the same as the manufacturing method of the electronic component 10.
- Electronic component size 1.0 mm x 2.0 mm x 1.0 mm Ceramic layer thickness: 5 ⁇ m Number of ceramic layers sandwiched between capacitor conductors: 10 layers
- the inventor of the present application performed a BDV test on the first sample and the second sample.
- the applied voltage was boosted from 0 V to 1000 V at a boosting rate of 100 V / s in the first sample and the second sample.
- this inventor investigated the dielectric breakdown voltage (namely, voltage which a short circuit generate
- Table 1 is a table showing experimental results.
- the part where the short circuit occurred and the part where the fusing occurred were specified by the method described below. More specifically, the inventor of the present application prepared 30 samples each of the first sample and the second sample. The applied voltage was boosted from 0 V to 450 V for the first sample and the second sample. Then, when the applied voltage reached 450 V, the portion where the first sample and the second sample were short-circuited and the portion where fusing occurred were examined. As a result, a short circuit occurred between the capacitive conductors 18 and 19, and fusing occurred in the narrowed portions 50 and 51.
- FIG. 4 is an internal plan view of the electronic component 10a according to the first modification.
- the narrowed portions 50 and 51 may be provided in the capacitive conductors 18 and 19. In this case, it is preferable that the narrowed portions 50 and 51 overlap when viewed in plan from the z-axis direction. Thereby, in the electronic component 10a, by providing the narrowed portions 50 and 51, it is possible to prevent the area of the portion where the capacitive conductors 18 and 19 are opposed from becoming small. As a result, in the electronic component 10a, a decrease in the capacitance value of the capacitor is suppressed.
- FIG. 5 is an internal plan view of the electronic component 10b according to the second modification.
- the narrowed portions 50 and 51 do not have to have a uniform width.
- the narrowed portions 50 and 51 may be provided by providing triangular cutouts in the rectangular capacitive conductors 18 and 19.
- the average width W1 of the narrowed portions 50 and 51 is smaller than the width W2 of portions other than the narrowed portions 50 and 51 of the capacitor conductors 30 and 31.
- the reason why the average is used in this way is that the widths of the narrowed portions 50 and 51 are not uniform in the electronic component 10b.
- the average width W1 of the narrowed portions 50 and 51 in the electronic components 10 and 10b is What is necessary is just to be smaller than the average width W2 of parts other than the constriction parts 50 and 51.
- FIG. 6 is an exploded perspective view of the multilayer body 11 of the electronic component 10c according to the second embodiment.
- 7 and 8 are internal plan views of the electronic component 10c shown in FIG.
- the stacking direction of the stacked body 11 is defined as the z-axis direction.
- the direction in which the long side of the stacked body 11 extends is defined as the x-axis direction.
- FIG. 1 is used as an external perspective view of the electronic component 10c.
- the electronic component 10c is a chip capacitor, and as shown in FIGS. 1 and 6 to 8, the multilayer body 11, external electrodes 12 (12a, 12b), and capacitor conductors 30 (30a, 30b), 31 (31a, 31b). (Not shown in FIG. 1).
- the laminate 11 has a rectangular parallelepiped shape. However, the laminated body 11 has a rounded shape at the corners and ridge lines by chamfering.
- the surface on the positive direction side in the z-axis direction is referred to as an upper surface S1
- the surface on the negative direction side in the z-axis direction is referred to as a lower surface S2.
- the surface on the negative direction side in the x-axis direction is defined as an end surface S3
- the surface on the positive direction side in the x-axis direction is defined as an end surface S4.
- a surface on the positive direction side in the y-axis direction is a side surface S5
- a surface on the negative direction side in the y-axis direction is a side surface S6.
- the lower surface S2 is a mounting surface that faces the main surface of the circuit board when the electronic component 10c is mounted on the circuit board.
- the multilayer body 11 is configured by laminating a plurality of ceramic layers 17 (17a to 17f) so that they are arranged in this order from the positive side in the z-axis direction to the negative direction.
- the ceramic layers 17b and 17c are provided one by one in FIG. 6, a plurality of layers are alternately arranged in the z-axis direction.
- the ceramic layers 17d and 17e are provided one by one in FIG. 6, but a plurality of layers are alternately arranged in the z-axis direction.
- the ceramic layer 17 has a rectangular shape, is a dielectric ceramic mainly composed of a perovskite compound containing Ba and Ti, and is made of a dielectric ceramic containing a Bi component. Specifically, the ceramic layer 17 is a material in which 2 mol parts or more and 20 mol parts or less of Bi are added to 100 mol parts of Ti in the perovskite type compound containing Ba and Ti as main components.
- the main surface on the positive direction side in the z-axis direction of the ceramic layer 17 is referred to as a front surface
- the main surface on the negative direction side in the z-axis direction of the ceramic layer 17 is referred to as a back surface.
- the upper surface S1 of the laminate 11 is constituted by the surface of the ceramic layer 17a provided on the most positive side in the z-axis direction.
- the lower surface S2 of the multilayer body 11 is configured by the back surface of the ceramic layer 17f provided on the most negative direction side in the z-axis direction.
- the end face S3 is formed by connecting the short sides of the ceramic layers 17a to 17f on the negative side in the x-axis direction.
- the end surface S4 is formed by connecting the short sides of the ceramic layers 17a to 17f on the positive side in the x-axis direction.
- the side surface S5 is formed by connecting the long sides of the ceramic layers 17a to 17f on the positive side in the y-axis direction.
- the side surface S6 is configured by connecting long sides on the negative direction side in the y-axis direction of the ceramic layers 17a to 17f.
- the capacitor conductors 30a, 30b, 31a, 31b are conductor layers made of a material mainly composed of Al, and constitute a capacitor by facing each other through the ceramic layer 17.
- Capacitor conductors 30a and 30b are provided on the surfaces of ceramic layers 17b and 17d, respectively, as shown in FIGS.
- the capacitor conductors 31a and 31b are provided on the surfaces of the ceramic layers 17c and 17e, respectively, and are built in the multilayer body 11.
- the plurality of ceramic layers 17b and 17c are alternately arranged in the z-axis direction. Therefore, the capacitor conductors 30a and 31a provided on the surfaces of the ceramic layers 17b and 17c are alternately arranged in a plurality of layers in the z-axis direction. Similarly, the plurality of ceramic layers 17d and 17e are alternately arranged in the z-axis direction. Therefore, the capacitor conductors 30b and 31b provided on the surfaces of the ceramic layers 17d and 17e are alternately arranged in a plurality of layers in the z-axis direction.
- the capacitor conductor 30 (30a, 30b) has a capacitive conductor 18 (18a, 18b) and a lead conductor 20 (20a, 20b).
- the capacitive conductor 18 has a rectangular shape and is provided on the surface of the ceramic layer 17.
- the lead conductors 20a and 20b are connected to the capacitor conductor 18 and are exposed from the end face S3 by being drawn out to the end face S3 of the multilayer body 11. Furthermore, the lead conductors 20a and 20b are arranged in two locations when viewed in plan from the z-axis direction. More specifically, as shown in FIG. 6 and FIG. 7A, the lead conductor 20a is closer to the negative side in the y-axis direction than the center of the short side of the negative side in the x-axis direction of the capacitive conductor 18a. By being drawn toward the negative direction side in the x-axis direction, the ceramic layer 17 is drawn to the short side on the negative direction side in the x-axis direction. As shown in FIGS.
- the lead conductor 20b is negative in the x-axis direction from the positive side in the y-axis direction from the center of the short side of the negative side in the x-axis direction of the capacitive conductor 18b.
- the ceramic layer 17 is drawn out to the short side on the negative direction side in the x-axis direction.
- the lead conductors 20a and 20b do not overlap when viewed in plan from the z-axis direction.
- the capacitor conductor 31 (31a, 31b) has a capacitive conductor 19 (19a, 19b) and a lead conductor 21 (21a, 21b).
- the capacitive conductor 19 has a rectangular shape and is provided on the surface of the ceramic layer 17.
- the capacitive conductor 19 overlaps the capacitive conductor 18 via the ceramic layer 17 when viewed in plan from the z-axis direction. Thereby, an electrostatic capacity (that is, a capacitor) is formed between the capacitive conductors 18 and 19.
- the lead conductors 21 a and 21 b are connected to the capacitive conductor 19 and are exposed from the end face S 4 by being drawn out to the end face S 4 of the multilayer body 11. Further, the lead conductors 21a and 21b are arranged in two locations when viewed in plan from the z-axis direction. More specifically, as shown in FIG. 6 and FIG. 7B, the lead conductor 21a is closer to the positive side in the y-axis direction than the center of the short side on the positive side in the x-axis direction of the capacitive conductor 19a. By being pulled out toward the positive direction side in the x-axis direction, the ceramic layer 17 is pulled out to the short side on the positive direction side in the x-axis direction. As shown in FIGS.
- the lead conductor 21b is connected to the positive side in the x-axis direction from the negative side in the y-axis direction from the center of the short side on the positive side in the x-axis direction of the capacitive conductor 19b.
- the ceramic layer 17 is drawn out to the short side on the positive direction side in the x-axis direction.
- the lead conductors 21a and 21b do not overlap when viewed in plan from the z-axis direction.
- External electrodes 12a and 12b are electrodes formed by applying Ag paste.
- the external electrodes 12a and 12b are respectively provided across the end surfaces S3 and S4 and the upper surface S1, the lower surface S2 and the side surfaces S5 and S6 of the multilayer body 11, and are provided on the lead conductors 20a, 20b, 21a, and 21b, respectively. It is connected. More specifically, the external electrode 12a covers the entire end surface S3 of the multilayer body 11 so as to cover the portion where the lead conductors 20a, 20b are exposed from the end surface S3. Furthermore, the external electrode 12a is folded back from the end surface S3 to the upper surface S1, the lower surface S2, and the side surfaces S5 and S6.
- the external electrode 12b covers the entire end surface S4 of the multilayer body 11 so as to cover the portion where the lead conductors 21a, 21b are exposed from the end surface S4. Further, the external electrode 12b is folded back from the end surface S4 to the upper surface S1, the lower surface S2, and the side surfaces S5 and S6.
- the electronic component 10c has a configuration described below in order to prevent the function of the capacitor from being impaired when a short circuit occurs between the capacitor conductors 30 and 31.
- the capacitor conductors 30 and 31 have constricted portions 50 and 51, respectively.
- the width W1 of the narrowed portions 50 and 51 is smaller than the width W2 of the portion other than the narrowed portions 50 and 51 of the capacitor conductors 30 and 31.
- the width direction of the narrowed portions 50 and 51 and the width direction of the portions other than the narrowed portions 50 and 51 of the capacitor conductors 30 and 31 are directions perpendicular to the normal direction (that is, the x-axis direction) of the end surface S3 (that is, the y-axis). Direction).
- the narrowed portions 50 and 51 when a short circuit occurs between the capacitor conductors 30 and 31, an overcurrent flows between the narrowed portions 50 and 51, and the narrowed portions 50 and 51 generate heat and melt. To do. As a result, the narrowed portions 50 and 51 are disconnected. That is, the narrowed portions 50 and 51 have a fuse function.
- the narrow portions 50 and 51 coincide with the lead conductors 20 and 21, respectively. Therefore, the narrowed portions 50a and 50b are arranged in two locations when viewed in plan from the z-axis direction. The narrowed portions 50a and 50b do not overlap when viewed in plan from the z-axis direction. Similarly, the narrowed portions 51a and 51b are arranged in two locations when viewed in plan from the z-axis direction. The narrowed portions 51a and 51b do not overlap when viewed in plan from the z-axis direction.
- the raw material powder of BaTiO 3, Bi 2 O 3, BaCO 3, by adding an organic solvent such as polyvinyl butyral binder and ethanol were charged into a ball mill, carried out wet blended to obtain a ceramic slurry.
- the raw material powder is composed of 100 parts by mole of BaTiO 3 , 3 parts by mole of Bi 2 O 3 and 2 parts by mole of BaCO 3 .
- the obtained ceramic slurry is formed into a sheet shape on a carrier sheet by a doctor blade method and dried to produce a ceramic green sheet to be the ceramic layer 17.
- the thickness of the ceramic green sheet to be the ceramic layer 17 is, for example, 6 ⁇ m.
- Al is vapor-deposited on the ceramic green sheet to be the ceramic layer 17 to form capacitor conductors 30 and 31.
- the thickness of the capacitor conductors 30 and 31 after firing is 0.4 ⁇ m.
- ceramic green sheets to be the ceramic layer 17 are laminated to obtain an unfired mother laminate. Thereafter, the unfired mother laminate is subjected to pressure bonding with an isostatic press.
- the unfired mother laminate is cut into a predetermined size to obtain a plurality of unfired laminates 11. Thereafter, the surface of the laminate 11 is subjected to polishing such as barrel polishing.
- the unfired laminate 11 is heated to 270 ° C. in the air, and the binder in the unfired laminate 11 is burned. Further, the unfired laminate 11 is fired at 650 ° C. for 1 hour. When the fired laminate 11 was dissolved and ICP emission spectroscopic analysis was performed, it was confirmed that the composition ratio of Ti and Bi was almost the same as that at the time of preparation.
- the external electrode 12 is formed on the multilayer body 11. Specifically, an Ag paste containing Bi 2 O 3 —SiO 2 —BaO glass frit is applied to the surface of the laminate 11 by a known dipping method, slitting method, or the like. Then, the external electrode 12 is formed by baking the Ag paste at 600 ° C. in the atmosphere. Through the above steps, the electronic component 10c is completed.
- the electronic component 10 c similarly to the electronic component 10, occurrence of damage to the electronic component 10 due to Al diffusion is suppressed. According to the electronic component 10c, similarly to the electronic component 10, a decrease in the capacitance value of the capacitor is suppressed. According to the electronic component 10c, a large capacitance value can be obtained as with the electronic component 10.
- the narrowed portion 50 overlap each other when viewed in plan from the z-axis direction. For this reason, if fusing occurs in any of the plurality of constricted portions 50, cracks may occur in the laminated body 12 in the z-axis direction, and the constricted portions 50 other than the constricted portion 50 in which fusing has occurred may be damaged. is there. As a result, all the constricted portions 50 may be damaged, and the capacitance value of the capacitor may be rapidly reduced to zero.
- the narrowed portions 50a and 50b are arranged in two locations when viewed in plan from the z-axis direction. Therefore, the distance between the narrowed portions 50 a and 50 b in the electronic component 10 c is larger than the distance between the narrowed portions 50 in the electronic component 10. Thereby, even if fusing occurs in the narrowed portion 50a, cracks are not easily transmitted to the narrowed portion 50b. Therefore, damage to the narrowed portion 50b is suppressed. As described above, in the electronic component 10c, it is suppressed that all the constricted portions 50a and 50b are damaged and the capacitance value of the capacitor is rapidly reduced to zero.
- FIG. 9 is a cross-sectional structure diagram of an electronic component 10c according to the second embodiment.
- FIG. 10 is a cross-sectional structure diagram of the electronic component 10 according to the first embodiment.
- the inventor of the present application produced 30 samples each of the third sample and the fourth sample.
- the third sample is the electronic component 10c shown in FIG.
- the fourth sample is the electronic component 10 shown in FIG.
- the common conditions for the third sample and the fourth sample are as follows. Moreover, the manufacturing method of the third sample and the fourth sample is the same as the manufacturing method of the electronic component 10c.
- Electronic component size 1.0 mm x 2.0 mm x 1.0 mm Ceramic layer thickness: 5 ⁇ m Number of ceramic layers sandwiched between capacitor conductors: 10 layers
- the total of the capacitor conductors 30 and 31 is 11 layers. More specifically, in the third sample, as shown in FIG. 9A, a three-layer capacitor conductor 30a and a three-layer capacitor conductor 30b are provided. In the third sample, as shown in FIG. 9B, a three-layer capacitor conductor 31a and a two-layer capacitor conductor 31b are provided. On the other hand, in the fourth sample, as shown in FIG. 10, six layers of capacitor conductors 30a to 30f are provided. In the fourth sample, as shown in FIG. 10B, five layers of capacitor conductors 31a to 31e are provided.
- the inventor of the present application performed a BDV test on the third sample and the fourth sample.
- the applied voltage was boosted from 0 V to 1000 V at a boosting rate of 100 V / s in the third sample and the fourth sample.
- this inventor investigated the relationship between an applied voltage and the capacitance value of a capacitor
- FIG. 11 is a graph showing the experimental results of the fourth sample.
- FIG. 12 is a graph showing experimental results specific to the fourth sample.
- FIG. 13 is a graph showing experimental results specific to the third sample. The vertical axis indicates the applied voltage and the capacitance value, and the horizontal axis indicates time.
- the constrictions 50 and 51 were melted one by one as the applied voltage increased.
- the capacitance value of the capacitor decreases in a stepwise manner.
- the capacitance value of the capacitor does not rapidly decrease to 0, but gradually decreases. Such a gradual decrease in the capacitance value was similarly observed in the third sample.
- the capacitance value of the capacitor decreases stepwise as the applied voltage increases. More specifically, the capacitance value of the capacitor decreases when the applied voltage is between 375 V and 400 V, and the capacitor capacitance value decreases when the applied voltage is between 425 V and 450 V. This is considered to be because, for example, even when the stenosis part 50a is all damaged, the stenosis part 50b remains without being disconnected, and then the stenosis part 50b is damaged.
- the constricted portions 50a and 50b are dispersedly arranged, and the constricted portions 51a and 51b are dispersedly arranged, so that the capacitance value of the capacitor is rapidly reduced to 0. It can be seen that the decrease is suppressed.
- the electronic component according to the present invention is not limited to the electronic components 10 and 10a to 10c according to the above-described embodiment, and can be changed within the scope of the gist thereof.
- the narrowed portions 50 and 51 overlap when viewed in plan from the z-axis direction. However, the narrowed portions 50 and 51 do not have to overlap when viewed in plan from the z-axis direction.
- capacitor conductors 30, 31 are stacked, but three or more types of capacitor conductors may be stacked.
- the present invention is useful for electronic parts, and is particularly excellent in that the function of the capacitor can be more reliably suppressed when a short circuit occurs between the capacitor conductors.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Abstract
コンデンサ導体間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることをより確実に抑制できる。 積層体(11)は、複数のセラミック層(17)が積層されて構成されている。コンデンサ導体(30,31)は、積層体(11)に内蔵され、かつ、セラミック層(17)を介して互いに対向することによってコンデンサを構成している。コンデンサ導体(30,31)はそれぞれ、Alを主成分とする材料によって作製されていると共に、ヒューズ機能を有する狭窄部(50,51)を有している。狭窄部(50,51)の幅W1の平均は、コンデンサ導体(30,31)の狭窄部(50,51)以外の部分の幅W2の平均よりも小さい。
Description
本発明は、電子部品に関し、より特定的には、コンデンサを内蔵している電子部品に関する。
従来の電子部品としては、例えば、特許文献1に記載の積層セラミックコンデンサが知られている。特許文献1に記載の積層セラミックコンデンサでは、誘電体セラミック層と低抵抗導体からなる内部電極層とが複数回数積み重ねられて形成された積層セラミック体に外部電極が設けられている。内部電極層には、ヒューズ機能を持つ素子部が付与されている。これにより、内部電極層間で短絡が発生したとしても、素子部に過電流が流れて、素子部が断線する。その結果、積層セラミックコンデンサのコンデンサとしての機能が損なわれることが防止される。
しかしながら、特許文献1に記載の積層セラミックコンデンサは、以下に説明するように、内部電極層間で短絡が発生した場合に、コンデンサとしての機能が損なわれることを十分に防止できないという問題を有している。より詳細には、内部電極層は、Ni、Cu、Ag、AgコートCuあるいはAg-Pd系等の金属材料により作製されている。これらの金属材料は、比較的に高い融点を有している。そのため、素子部に過電流が流れたとしても、素子部が容易に溶融しないために断線しにくい。更に、これらの金属材料は、酸化されにくい性質を有している。そのため、素子部が断線したとしても、素子部の断線した部分が酸化されにくいために、素子部の断線した部分において放電が起こりショートが発生するおそれがある。
そこで、本発明の目的は、コンデンサ導体間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることをより確実に抑制できる電子部品を提供することである。
本発明の一形態に係る電子部品は、複数のセラミック層が積層されて構成されている積層体と、前記積層体に内蔵され、かつ、前記セラミック層を介して互いに対向することによってコンデンサを構成している第1のコンデンサ導体及び第2のコンデンサ導体と、を備えており、前記第1のコンデンサ導体は、Alを主成分とする材料によって作製されていると共に、ヒューズ機能を有する第1の狭窄部を有しており、前記第1の狭窄部の幅の平均は、前記第1のコンデンサ導体の該第1の狭窄部以外の部分の幅の平均よりも小さいこと、を特徴とする。
本発明によれば、コンデンサ導体間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることをより確実に抑制できる。
以下に、本発明の実施形態に係る電子部品について図面を参照しながら説明する。
(第1の実施形態)
(電子部品の構成)
まず、第1の実施形態に係る電子部品の構成について図面を参照しながら説明する。図1は、第1の実施形態に係る電子部品10の外観斜視図である。図2は、図1の電子部品10の積層体11の分解斜視図である。図3は、図1の電子部品の内部平面図である。以下では、積層体11の積層方向をz軸方向と定義する。積層体11をz軸方向から平面視したときに、積層体11の長辺が延在している方向をx軸方向と定義する。積層体11をz軸方向から平面視したときに、積層体11の短辺が延在している方向をy軸方向と定義する。
(電子部品の構成)
まず、第1の実施形態に係る電子部品の構成について図面を参照しながら説明する。図1は、第1の実施形態に係る電子部品10の外観斜視図である。図2は、図1の電子部品10の積層体11の分解斜視図である。図3は、図1の電子部品の内部平面図である。以下では、積層体11の積層方向をz軸方向と定義する。積層体11をz軸方向から平面視したときに、積層体11の長辺が延在している方向をx軸方向と定義する。積層体11をz軸方向から平面視したときに、積層体11の短辺が延在している方向をy軸方向と定義する。
電子部品10は、チップコンデンサであり、図1ないし図3に示すように、積層体11、外部電極12(12a,12b)及びコンデンサ導体30(30a~30c),31(31a~31c)(図1には図示せず)を備えている。
積層体11は、直方体状をなしている。ただし、積層体11は、面取りが施されることにより角及び稜線において丸みを帯びた形状をなしている。以下では、積層体11において、z軸方向の正方向側の面を上面S1とし、z軸方向の負方向側の面を下面S2とする。また、x軸方向の負方向側の面を端面S3とし、x軸方向の正方向側の面を端面S4とする。また、y軸方向の正方向側の面を側面S5とし、y軸方向の負方向側の面を側面S6とする。下面S2は、電子部品10が回路基板に実装される際に、該回路基板の主面と対向する実装面である。
積層体11は、図2に示すように、複数のセラミック層17(17a~17h)がz軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に並ぶように積層されることにより構成されている。セラミック層17は、長方形状をなしており、BaおよびTiを含むペロブスカイト型化合物を主成分とする誘電体セラミックであって、Bi成分を含む誘電体セラミックにより作製されている。具体的には、セラミック層17は、主成分であるBaおよびTiを含むペロブスカイト型化合物中の100モル部のTiに対して2モル部以上20モル部以下のBiが添加された材料である。以下では、セラミック層17のz軸方向の正方向側の主面を表面と称し、セラミック層17のz軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。
積層体11の上面S1は、z軸方向の最も正方向側に設けられているセラミック層17aの表面により構成されている。積層体11の下面S2は、z軸方向の最も負方向側に設けられているセラミック層17hの裏面により構成されている。また、端面S3は、セラミック層17a~17hのx軸方向の負方向側の短辺が連なることによって構成されている。端面S4は、セラミック層17a~17hのx軸方向の正方向側の短辺が連なることによって構成されている。側面S5は、セラミック層17a~17hのy軸方向の正方向側の長辺が連なることによって構成されている。側面S6は、セラミック層17a~17hのy軸方向の負方向側の長辺が連なることによって構成されている。
コンデンサ導体30a~30c,31a~31cは、Alを主成分とする材料により作製されている導体層であり、セラミック層17を介して互いに対向することによってコンデンサを構成している。コンデンサ導体30a~30cはそれぞれ、図2及び図3に示すように、セラミック層17b,17d,17fの表面上に設けられており、積層体11に内蔵されている。コンデンサ導体31a~31cはそれぞれ、セラミック層17c,17e,17gの表面上に設けられており、積層体11に内蔵されている。
コンデンサ導体30(30a~30c)は、容量導体18(18a~18c)及び引き出し導体20(20a~20c)を有している。容量導体18は、長方形状をなしており、セラミック層17の表面上に設けられている。
引き出し導体20は、容量導体18に接続され、かつ、積層体11の端面S3に引き出されることにより端面S3から露出している。より詳細には、引き出し導体20は、容量導体18のx軸方向の負方向側の短辺から、x軸方向の負方向側に向かって引き出されることにより、セラミック層17のx軸方向の負方向側の短辺に引き出されている。
コンデンサ導体31(31a~31c)は、容量導体19(19a~19c)及び引き出し導体21(21a~21c)を有している。容量導体19は、長方形状をなしており、セラミック層17の表面上に設けられている。容量導体19は、z軸方向から平面視したときに、セラミック層17を介して容量導体18と重なっている。これにより、容量導体18,19間には静電容量(すなわち、コンデンサ)が形成されている。
引き出し導体21は、容量導体19に接続され、かつ、積層体11の端面S4に引き出されることにより端面S4から露出している。より詳細には、引き出し導体21は、容量導体19のx軸方向の正方向側の短辺から、x軸方向の正方向側に向かって引き出されることにより、セラミック層17のx軸方向の正方向側の短辺に引き出されている。
外部電極12a,12bは、Agペーストが塗布されて形成される電極である。外部電極12a,12bはそれぞれ、端面S3,S4のそれぞれと積層体11の上面S1、下面S2及び側面S5,S6とに跨って設けられ、かつ、引き出し導体20a~20c,21a~21cのそれぞれに接続されている。より詳細には、外部電極12aは、引き出し導体20a~20cが端面S3から露出している部分を覆うように、積層体11の端面S3の全面を覆っている。更に、外部電極12aは、端面S3から上面S1、下面S2及び側面S5,S6に折り返されている。外部電極12bは、引き出し導体21a~21cが端面S4から露出している部分を覆うように、積層体11の端面S4の全面を覆っている。更に、外部電極12bは、端面S4から上面S1、下面S2及び側面S5,S6に折り返されている。
ところで、電子部品10は、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることを防止するために、以下に説明する構成を有している。
図2及び図3に示すように、コンデンサ導体30,31はそれぞれ、狭窄部50,51を有している。狭窄部50,51の幅W1は、コンデンサ導体30,31の狭窄部50,51以外の部分の幅W2よりも小さい。狭窄部50,51の幅方向及びコンデンサ導体30,31の狭窄部50,51以外の部分の幅方向は、端面S3の法線方向(すなわち、x軸方向)に直交する方向(すなわち、y軸方向)である。
以上のような狭窄部50,51を有する電子部品では、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、狭窄部50,51間に過電流が流れ、狭窄部50,51が発熱し溶融する。その結果、狭窄部50,51が断線する。すなわち、狭窄部50,51は、ヒューズ機能を有している。
なお、電子部品10では、狭窄部50,51はそれぞれ、引き出し導体20,21と一致している。よって、狭窄部50,51はそれぞれ、コンデンサ電極30,31において、容量導体18,19以外の部分に設けられている。
(電子部品の製造方法)
次に、電子部品10の製造方法について説明する。なお、図面は、図1ないし図3を援用する。
次に、電子部品10の製造方法について説明する。なお、図面は、図1ないし図3を援用する。
まず、BaTiO3、Bi2O3、BaCO3の原料粉末に対して、ポリビニルブチラール系バインダ及びエタノール等の有機溶剤を加えてボールミルに投入し、湿式調合を行って、セラミックスラリーを得る。原料粉末は、BaTiO3が100モル部、Bi2O3が3モル部、BaCO3が2モル部の割合で混合されて構成されている。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、キャリアシート上にシート状に形成して乾燥させ、セラミック層17となるべきセラミックグリーンシートを作製する。セラミック層17となるべきセラミックグリーンシートの厚さは、例えば、6μmである。
次に、セラミック層17となるべきセラミックグリーンシート上に、導電性材料からなるペーストをスクリーン印刷法で塗布することにより、コンデンサ導体30,31を形成する。導電性材料からなるペーストは、金属粉末に、有機バインダ及び有機溶剤が加えられたものである。金属粉末は、Alである。コンデンサ導体30,31の焼成後の厚さは、0.4μmである。
次に、セラミック層17となるべきセラミックグリーンシートを積層して未焼成のマザー積層体を得る。この後、未焼成のマザー積層体に対して、静水圧プレスにて圧着を施す。
次に、未焼成のマザー積層体を所定寸法にカットして、複数の未焼成の積層体11を得る。この後、積層体11の表面に、バレル研磨加工等の研磨加工を施す。
次に、未焼成の積層体11を大気中で270℃に加熱して、未焼成の積層体11中のバインダを燃焼させる。更に、未焼成の積層体11を650℃で1時間焼成する。この焼成後の積層体11を溶解し、ICP発光分光分析をしたところ、TiとBiの組成比が調合時と殆ど同一組成比であることが確認された。
次に、積層体11に外部電極12を形成する。具体的には、公知のディップ法やスリット工法等により、積層体11の表面にBi2O3-SiO2-BaO系ガラスフリットを含有するAgペーストを塗布する。そして、大気中でAgペーストを600℃で焼付けを行うことにより、外部電極12を形成する。以上の工程により、電子部品10が完成する。
(効果)
以上の電子部品10によれば、以下に説明するように、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることをより確実に抑制できる。より詳細には、特許文献1に記載の積層セラミックコンデンサでは、内部電極層は、Ni、Cu、Ag、AgコートCuあるいはAg-Pd系等の金属材料により作製されている。これらの金属材料は、比較的に高い融点を有している。そのため、素子部に過電流が流れたとしても、素子部が溶融して断線しにくい。
以上の電子部品10によれば、以下に説明するように、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることをより確実に抑制できる。より詳細には、特許文献1に記載の積層セラミックコンデンサでは、内部電極層は、Ni、Cu、Ag、AgコートCuあるいはAg-Pd系等の金属材料により作製されている。これらの金属材料は、比較的に高い融点を有している。そのため、素子部に過電流が流れたとしても、素子部が溶融して断線しにくい。
一方、電子部品10では、コンデンサ導体30,31は、Alを主成分とする材料により作製されている。Alは、Ni、Cu、Ag、AgコートCuあるいはAg-Pd系等の金属材料に比べて、低い融点を有している。そのため、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生して、狭窄部50,51に過電流が流れると、狭窄部50,51は比較的に容易に溶融して断線する。その結果、電子部品10では、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。
更に、Alは、Ni、Cu、Ag、AgコートCuあるいはAg-Pd系等の金属材料に比べて、酸化されやすい。そのため、狭窄部50,51が断線した際に、狭窄部50,51の断線した部分が速やかに酸化されて絶縁膜が形成される。そのため、狭窄部50,51の断線した部分においてショートが発生することが抑制される。よって、電子部品10では、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。
また、電子部品10では、セラミック層17は、Bi成分を含有する材料により作製されている。Bi成分、特にBi2O3は、Alの酸化を促進する性質を有している。よって、電子部品10では、狭窄部50,51の断線した部分がより速やかに酸化されるので、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。
また、電子部品10では、コンデンサ電極30,31が比較的に酸化しやすいAlにより作製されているので、コンデンサ電極30,31の表面は酸化膜により覆われている。そのため、狭窄部50,51に過電流が流れて断線する際に、溶融したAlが周囲に拡散することが抑制される。その結果、Alの拡散による電子部品10の破損の発生が抑制される。
また、電子部品10では、狭窄部50,51はそれぞれ、コンデンサ電極30,31において、容量導体18,19以外の部分に設けられている。よって、電子部品10において、狭窄部50,51が設けられることによって、容量導体18,19の面積が小さくなることが防止される。その結果、電子部品10では、コンデンサの容量値の低下が抑制される。
また、電子部品10では、セラミック層17は、BaおよびTiを含むペロブスカイト型化合物を含有する材料により作製されているので、大きな誘電率を有している。よって、電子部品10では、大きな容量値を得ることができる。
(実験)
以上のように構成された電子部品10が奏する効果をより明確にするために、本願発明者は以下に説明する実験を行った。
以上のように構成された電子部品10が奏する効果をより明確にするために、本願発明者は以下に説明する実験を行った。
まず、本願発明者は、第1のサンプル及び第2のサンプルを30個ずつ作製した。第1のサンプルでは、コンデンサ導体30,31がAlを主成分とする材料により作製されており、第2のサンプルでは、コンデンサ導体30,31がAgにより作製されている。
なお、第1のサンプル及び第2のサンプルにおける共通の条件は以下の通りである。また、第1のサンプル及び第2のサンプルの製造方法は、前記電子部品10の製造方法と同じである。
電子部品のサイズ:1.0mm×2.0mm×1.0mm
セラミック層の厚み:5μm
コンデンサ導体により挟まれているセラミック層の数:10層
コンデンサ導体のサイズ:W1=0.1mm W2=0.9mm L=1.8mm
コンデンサ導体の容量導体の面積:1.62×10-6m2
電子部品のサイズ:1.0mm×2.0mm×1.0mm
セラミック層の厚み:5μm
コンデンサ導体により挟まれているセラミック層の数:10層
コンデンサ導体のサイズ:W1=0.1mm W2=0.9mm L=1.8mm
コンデンサ導体の容量導体の面積:1.62×10-6m2
本願発明者は、第1のサンプル及び第2のサンプルに対して、BDV試験を行った。BDV(Break Down Voltage)試験では、第1のサンプル及び第2のサンプルに0Vから1000Vまで100V/sの昇圧速度で印加電圧を昇圧させた。そして、本願発明者は、BDV試験において、絶縁破壊電圧(すなわち、ショートが発生した電圧)及び破損の発生率を調べた。表1は、実験結果を示した表である。
実験では、全てのサンプルにおいて、400V~450Vにおいて、容量導体18,19間(すなわち、容量形成部)でショートが発生し、狭窄部50,51が溶断した。その後、更に、印加電圧を昇圧させると、30個中10個の第2のサンプルでは、600Vにおいて狭窄部50,51においてショートが発生し、チップ破壊が発生した。一方、第1のサンプルでは、1000Vまで印加電圧を昇圧させても、ショート及びチップ破壊が発生しなかった。よって、本実験によれば、コンデンサ導体30,31をAlとすることによって、狭窄部50,51の断線した部分においてショートが発生することを抑制できると共に、電子部品10の破損を抑制できることが分かる。
なお、本実験において、ショートが発生した部分及び溶断が発生した部分は以下に説明する方法によって特定した。より詳細には、本願発明者は、第1のサンプル及び第2のサンプルを各30個準備した。第1のサンプル及び第2のサンプルに0Vから450Vまで印加電圧を昇圧させた。そして、印加電圧が450Vとなった時点で、第1のサンプル及び第2のサンプルのショートが発生した部分及び溶断が発生した部分を調べた。その結果、容量導体18,19間においてショートが発生し、狭窄部50,51において溶断が発生した。
(第1の変形例)
以下に第1の変形例に係る電子部品10aについて説明する。図4は、第1の変形例に係る電子部品10aの内部平面図である。
以下に第1の変形例に係る電子部品10aについて説明する。図4は、第1の変形例に係る電子部品10aの内部平面図である。
図4に示すように、狭窄部50,51は、容量導体18,19に設けられていてもよい。この場合、狭窄部50,51は、z軸方向から平面視したときに、重なっていることが好ましい。これにより、電子部品10aにおいて、狭窄部50,51が設けられることによって、容量導体18,19が対向している部分の面積が小さくなることが防止される。その結果、電子部品10aでは、コンデンサの容量値の低下が抑制される。
(第2の変形例)
以下に第2の変形例に係る電子部品10bについて説明する。図5は、第2の変形例に係る電子部品10bの内部平面図である。
以下に第2の変形例に係る電子部品10bについて説明する。図5は、第2の変形例に係る電子部品10bの内部平面図である。
図5に示すように、狭窄部50,51は、均一な幅を有していなくてもよい。具体的には、長方形状の容量導体18,19に三角形状の切り欠きが設けられることによって、狭窄部50,51が設けられていてもよい。
なお、電子部品10bでは、狭窄部50,51の幅の平均W1は、コンデンサ導体30,31の狭窄部50,51以外の部分の幅W2よりも小さい。このように平均を用いる理由は、電子部品10bでは狭窄部50,51の幅が均一でないからである。また、コンデンサ導体30,31の狭窄部50,51以外の部分の幅も均一でない場合には、電子部品10,10bでは、狭窄部50,51の幅の平均W1は、コンデンサ導体30,31の狭窄部50,51以外の部分の幅の平均W2よりも小さければよい。
(第2の実施形態)
(電子部品の構成)
次に、第2の実施形態に係る電子部品の構成について図面を参照しながら説明する。図6は、第2の実施形態に係る電子部品10cの積層体11の分解斜視図である。図7及び図8は、図6の電子部品10cの内部平面図である。以下では、積層体11の積層方向をz軸方向と定義する。積層体11をz軸方向から平面視したときに、積層体11の長辺が延在している方向をx軸方向と定義する。積層体11をz軸方向から平面視したときに、積層体11の短辺が延在している方向をy軸方向と定義する。なお、電子部品10cの外観斜視図については、図1を援用する。
(電子部品の構成)
次に、第2の実施形態に係る電子部品の構成について図面を参照しながら説明する。図6は、第2の実施形態に係る電子部品10cの積層体11の分解斜視図である。図7及び図8は、図6の電子部品10cの内部平面図である。以下では、積層体11の積層方向をz軸方向と定義する。積層体11をz軸方向から平面視したときに、積層体11の長辺が延在している方向をx軸方向と定義する。積層体11をz軸方向から平面視したときに、積層体11の短辺が延在している方向をy軸方向と定義する。なお、電子部品10cの外観斜視図については、図1を援用する。
電子部品10cは、チップコンデンサであり、図1、図6ないし図8に示すように、積層体11、外部電極12(12a,12b)及びコンデンサ導体30(30a,30b),31(31a,31b)(図1には図示せず)を備えている。
積層体11は、直方体状をなしている。ただし、積層体11は、面取りが施されることにより角及び稜線において丸みを帯びた形状をなしている。以下では、積層体11において、z軸方向の正方向側の面を上面S1とし、z軸方向の負方向側の面を下面S2とする。また、x軸方向の負方向側の面を端面S3とし、x軸方向の正方向側の面を端面S4とする。また、y軸方向の正方向側の面を側面S5とし、y軸方向の負方向側の面を側面S6とする。下面S2は、電子部品10cが回路基板に実装される際に、該回路基板の主面と対向する実装面である。
積層体11は、図6に示すように、複数のセラミック層17(17a~17f)がz軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に並ぶように積層されることにより構成されている。ただし、セラミック層17b,17cは、図6ではそれぞれ1層ずつ設けられているが、交互にz軸方向に複数層ずつ並んでいる。同様に、セラミック層17d,17eは、図6ではそれぞれ1層ずつ設けられているが、交互にz軸方向に複数層ずつ並んでいる。
セラミック層17は、長方形状をなしており、BaおよびTiを含むペロブスカイト型化合物を主成分とする誘電体セラミックであって、Bi成分を含む誘電体セラミックにより作製されている。具体的には、セラミック層17は、主成分であるBaおよびTiを含むペロブスカイト型化合物中の100モル部のTiに対して2モル部以上20モル部以下のBiが添加された材料である。以下では、セラミック層17のz軸方向の正方向側の主面を表面と称し、セラミック層17のz軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。
積層体11の上面S1は、z軸方向の最も正方向側に設けられているセラミック層17aの表面により構成されている。積層体11の下面S2は、z軸方向の最も負方向側に設けられているセラミック層17fの裏面により構成されている。また、端面S3は、セラミック層17a~17fのx軸方向の負方向側の短辺が連なることによって構成されている。端面S4は、セラミック層17a~17fのx軸方向の正方向側の短辺が連なることによって構成されている。側面S5は、セラミック層17a~17fのy軸方向の正方向側の長辺が連なることによって構成されている。側面S6は、セラミック層17a~17fのy軸方向の負方向側の長辺が連なることによって構成されている。
コンデンサ導体30a,30b,31a,31bは、Alを主成分とする材料により作製されている導体層であり、セラミック層17を介して互いに対向することによってコンデンサを構成している。コンデンサ導体30a,30bはそれぞれ、図6ないし図8に示すように、セラミック層17b,17dの表面上に設けられており、積層体11に内蔵されている。コンデンサ導体31a,31bはそれぞれ、セラミック層17c,17eの表面上に設けられており、積層体11に内蔵されている。
前記の通り、複数のセラミック層17b,17cが交互にz軸方向に並んでいる。よって、セラミック層17b,17cの表面上に設けられているコンデンサ導体30a,31aも交互にz軸方向に複数層ずつ並んでいる。同様に、複数のセラミック層17d,17eが交互にz軸方向に並んでいる。よって、セラミック層17d,17eの表面上に設けられているコンデンサ導体30b,31bも交互にz軸方向に複数層ずつ並んでいる。
コンデンサ導体30(30a,30b)は、容量導体18(18a,18b)及び引き出し導体20(20a,20b)を有している。容量導体18は、長方形状をなしており、セラミック層17の表面上に設けられている。
引き出し導体20a,20bは、容量導体18に接続され、かつ、積層体11の端面S3に引き出されることにより端面S3から露出している。更に、引き出し導体20a,20bは、z軸方向から平面視したときに、2箇所に分散して配置されている。より詳細には、引き出し導体20aは、図6及び図7(a)に示すように、容量導体18aのx軸方向の負方向側の短辺の中央よりもy軸方向の負方向側から、x軸方向の負方向側に向かって引き出されることにより、セラミック層17のx軸方向の負方向側の短辺に引き出されている。引き出し導体20bは、図6及び図8(a)に示すように、容量導体18bのx軸方向の負方向側の短辺の中央よりもy軸方向の正方向側から、x軸方向の負方向側に向かって引き出されることにより、セラミック層17のx軸方向の負方向側の短辺に引き出されている。そして、引き出し導体20a,20bは、z軸方向から平面視したときに、重なり合っていない。
コンデンサ導体31(31a,31b)は、容量導体19(19a,19b)及び引き出し導体21(21a,21b)を有している。容量導体19は、長方形状をなしており、セラミック層17の表面上に設けられている。容量導体19は、z軸方向から平面視したときに、セラミック層17を介して容量導体18と重なっている。これにより、容量導体18,19間には静電容量(すなわち、コンデンサ)が形成されている。
引き出し導体21a,21bは、容量導体19に接続され、かつ、積層体11の端面S4に引き出されることにより端面S4から露出している。更に、引き出し導体21a,21bは、z軸方向から平面視したときに、2箇所に分散して配置されている。より詳細には、引き出し導体21aは、図6及び図7(b)に示すように、容量導体19aのx軸方向の正方向側の短辺の中央よりもy軸方向の正方向側から、x軸方向の正方向側に向かって引き出されることにより、セラミック層17のx軸方向の正方向側の短辺に引き出されている。引き出し導体21bは、図6及び図8(b)に示すように、容量導体19bのx軸方向の正方向側の短辺の中央よりもy軸方向の負方向側から、x軸方向の正方向側に向かって引き出されることにより、セラミック層17のx軸方向の正方向側の短辺に引き出されている。そして、引き出し導体21a,21bは、z軸方向から平面視したときに、重なり合っていない。
外部電極12a,12bは、Agペーストが塗布されて形成される電極である。外部電極12a,12bはそれぞれ、端面S3,S4のそれぞれと積層体11の上面S1、下面S2及び側面S5,S6とに跨って設けられ、かつ、引き出し導体20a,20b,21a,21bのそれぞれに接続されている。より詳細には、外部電極12aは、引き出し導体20a,20bが端面S3から露出している部分を覆うように、積層体11の端面S3の全面を覆っている。更に、外部電極12aは、端面S3から上面S1、下面S2及び側面S5,S6に折り返されている。外部電極12bは、引き出し導体21a,21bが端面S4から露出している部分を覆うように、積層体11の端面S4の全面を覆っている。更に、外部電極12bは、端面S4から上面S1、下面S2及び側面S5,S6に折り返されている。
ところで、電子部品10cは、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることを防止するために、以下に説明する構成を有している。
図6ないし図8に示すように、コンデンサ導体30,31はそれぞれ、狭窄部50,51を有している。狭窄部50,51の幅W1は、コンデンサ導体30,31の狭窄部50,51以外の部分の幅W2よりも小さい。狭窄部50,51の幅方向及びコンデンサ導体30,31の狭窄部50,51以外の部分の幅方向は、端面S3の法線方向(すなわち、x軸方向)に直交する方向(すなわち、y軸方向)である。
以上のような狭窄部50,51を有する電子部品では、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、狭窄部50,51間に過電流が流れ、狭窄部50,51が発熱し溶融する。その結果、狭窄部50,51が断線する。すなわち、狭窄部50,51は、ヒューズ機能を有している。
なお、電子部品10cでは、狭窄部50,51はそれぞれ、引き出し導体20,21と一致している。よって、狭窄部50a,50bは、z軸方向から平面視したときに、2箇所に分散して配置されている。そして、狭窄部50a,50bは、z軸方向から平面視したときに、重なり合っていない。同様に、狭窄部51a,51bは、z軸方向から平面視したときに、2箇所に分散して配置されている。そして、狭窄部51a,51bは、z軸方向から平面視したときに、重なり合っていない。
(電子部品の製造方法)
次に、電子部品10cの製造方法について説明する。なお、図面は、図1、図6ないし図8を援用する。
次に、電子部品10cの製造方法について説明する。なお、図面は、図1、図6ないし図8を援用する。
まず、BaTiO3、Bi2O3、BaCO3の原料粉末に対して、ポリビニルブチラール系バインダ及びエタノール等の有機溶剤を加えてボールミルに投入し、湿式調合を行って、セラミックスラリーを得る。原料粉末は、BaTiO3が100モル部、Bi2O3が3モル部、BaCO3が2モル部の割合で混合されて構成されている。得られたセラミックスラリーをドクターブレード法により、キャリアシート上にシート状に形成して乾燥させ、セラミック層17となるべきセラミックグリーンシートを作製する。セラミック層17となるべきセラミックグリーンシートの厚さは、例えば、6μmである。
次に、セラミック層17となるべきセラミックグリーンシート上に、Alを蒸着してコンデンサ導体30,31を形成する。コンデンサ導体30,31の焼成後の厚さは、0.4μmである。
次に、セラミック層17となるべきセラミックグリーンシートを積層して未焼成のマザー積層体を得る。この後、未焼成のマザー積層体に対して、静水圧プレスにて圧着を施す。
次に、未焼成のマザー積層体を所定寸法にカットして、複数の未焼成の積層体11を得る。この後、積層体11の表面に、バレル研磨加工等の研磨加工を施す。
次に、未焼成の積層体11を大気中で270℃に加熱して、未焼成の積層体11中のバインダを燃焼させる。更に、未焼成の積層体11を650℃で1時間焼成する。この焼成後の積層体11を溶解し、ICP発光分光分析をしたところ、TiとBiの組成比が調合時と殆ど同一組成比であることが確認された。
次に、積層体11に外部電極12を形成する。具体的には、公知のディップ法やスリット工法等により、積層体11の表面にBi2O3-SiO2-BaO系ガラスフリットを含有するAgペーストを塗布する。そして、大気中でAgペーストを600℃で焼付けを行うことにより、外部電極12を形成する。以上の工程により、電子部品10cが完成する。
(効果)
以上のように構成された電子部品10cによれば、電子部品10と同様に、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。また、電子部品10cによれば、電子部品10と同様に、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。電子部品10cでは、電子部品10と同様に、狭窄部50,51の断線した部分がより速やかに酸化されるので、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。電子部品10cでは、電子部品10と同様に、Alの拡散による電子部品10の破損の発生が抑制される。電子部品10cによれば、電子部品10と同様に、コンデンサの容量値の低下が抑制される。電子部品10cによれば、電子部品10と同様に、大きな容量値を得ることができる。
以上のように構成された電子部品10cによれば、電子部品10と同様に、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。また、電子部品10cによれば、電子部品10と同様に、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。電子部品10cでは、電子部品10と同様に、狭窄部50,51の断線した部分がより速やかに酸化されるので、コンデンサ導体30,31間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることがより確実に抑制される。電子部品10cでは、電子部品10と同様に、Alの拡散による電子部品10の破損の発生が抑制される。電子部品10cによれば、電子部品10と同様に、コンデンサの容量値の低下が抑制される。電子部品10cによれば、電子部品10と同様に、大きな容量値を得ることができる。
また、電子部品10cによれば、狭窄部50,51に溶断が発生した際に、コンデンサの容量値が急激に0まで減少することが抑制される。以下では、狭窄部50を例に挙げて説明する。電子部品10では、狭窄部50はそれぞれ、z軸方向から平面視したときに、重なっている。そのため、複数の狭窄部50のいずれかの狭窄部50において溶断が発生すると、積層体12にz軸方向にクラックが発生し、溶断が発生した狭窄部50以外の狭窄部50が破損するおそれがある。その結果、全ての狭窄部50が破損して、コンデンサの容量値が急激に0まで減少するおそれがある。
一方、電子部品10cでは、狭窄部50a,50bは、z軸方向から平面視したときに、2箇所に分散して配置されている。そのため、電子部品10cにおける狭窄部50a,50b間の距離が、電子部品10における狭窄部50間の距離よりも大きくなっている。これにより、狭窄部50aに溶断が発生しても、クラックが狭窄部50bに伝わりにくい。よって、狭窄部50bが破損することが抑制される。以上より、電子部品10cでは、全ての狭窄部50a,50bが破損して、コンデンサの容量値が急激に0まで減少することが抑制される。
(実験)
以上のように構成された電子部品10cが奏する効果をより明確にするために、本願発明者は以下に説明する実験を行った。図9は、第2の実施形態に係る電子部品10cの断面構造図である。図10は、第1の実施形態に係る電子部品10の断面構造図である。
以上のように構成された電子部品10cが奏する効果をより明確にするために、本願発明者は以下に説明する実験を行った。図9は、第2の実施形態に係る電子部品10cの断面構造図である。図10は、第1の実施形態に係る電子部品10の断面構造図である。
まず、本願発明者は、第3のサンプル及び第4のサンプルを30個ずつ作製した。第3のサンプルは、図9に示す電子部品10cである。第4のサンプルは、図10に示す電子部品10である。
なお、第3のサンプル及び第4のサンプルにおける共通の条件は以下の通りである。また、第3のサンプル及び第4のサンプルの製造方法は、前記電子部品10cの製造方法と同じである。
電子部品のサイズ:1.0mm×2.0mm×1.0mm
セラミック層の厚み:5μm
コンデンサ導体により挟まれているセラミック層の数:10層
コンデンサ導体のサイズ:W1=0.1mm W2=0.9mm L=1.8mm
コンデンサ導体の容量導体の面積:1.62×10-6m2
電子部品のサイズ:1.0mm×2.0mm×1.0mm
セラミック層の厚み:5μm
コンデンサ導体により挟まれているセラミック層の数:10層
コンデンサ導体のサイズ:W1=0.1mm W2=0.9mm L=1.8mm
コンデンサ導体の容量導体の面積:1.62×10-6m2
コンデンサ導体により挟まれているセラミック層の数が10層であるので、コンデンサ導体30,31の合計は、11層である。より詳細には、第3のサンプルでは、図9(a)に示すように、3層のコンデンサ導体30a及び3層のコンデンサ導体30bが設けられている。また、第3のサンプルでは、図9(b)に示すように、3層のコンデンサ導体31a及び2層のコンデンサ導体31bが設けられている。一方、第4のサンプルでは、図10に示すように、6層のコンデンサ導体30a~30fが設けられている。また、第4のサンプルでは、図10(b)に示すように、5層のコンデンサ導体31a~31eが設けられている。
本願発明者は、第3のサンプル及び第4のサンプルに対して、BDV試験を行った。BDV(Break Down Voltage)試験では、第3のサンプル及び第4のサンプルに0Vから1000Vまで100V/sの昇圧速度で印加電圧を昇圧させた。そして、本願発明者は、印加電圧とコンデンサの容量値との関係を調べた。図11は、第4のサンプルの実験結果を示したグラフである。図12は、第4のサンプルに固有の実験結果を示したグラフである。図13は、第3のサンプルに固有の実験結果を示したグラフである。縦軸は印加電圧及び容量値を示し、横軸は時間を示す。
30個中5個の第4のサンプルでは、印加電圧の上昇に伴って、狭窄部50,51が1つずつ溶断した。この場合には、図11に示すように、コンデンサの容量値は、段階的に減少していることが分かる。このように、コンデンサの容量値は、急激に0に減少するのではなく、段階的に減少することが好ましい。このような容量値の段階的な減少は、第3のサンプルにも同様に見られた。
しかしながら、30個中25個の第4のサンプルでは、図12に示すように、印加電圧の上昇に伴って、全ての狭窄部50又は全ての狭窄部51が突然に断線して、コンデンサの容量値が急激に0に低下した。これは、前記の通り、狭窄部50,51がそれぞれ、z軸方向から平面視したときに、一致して重なっているため、クラックにより連鎖的に破損したためと考えられる。
一方、第3のサンプルでは、図13に示すように、印加電圧の上昇に伴って、コンデンサの容量値が段階的に減少していることが分かる。より詳細には、印加電圧が375Vと400Vとの間であるときに、コンデンサの容量値が減少し、印加電圧が425Vと450Vとの間であるときに、コンデンサ容量値が減少している。これは、例えば、狭窄部50aが全て破損した場合でも狭窄部50bは断線せずに残り、その後に、狭窄部50bが破損したためであると考えられる。
以上のように、第3のサンプルのように、狭窄部50a,50bが分散して配置され、かつ、狭窄部51a,51bが分散して配置されることにより、コンデンサの容量値が急激に0に低下することが抑制されることが分かる。
(その他の実施形態)
本発明に係る電子部品は、前記実施形態に係る電子部品10,10a~10cに限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
本発明に係る電子部品は、前記実施形態に係る電子部品10,10a~10cに限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。
電子部品10a,10bでは、狭窄部50,51は、z軸方向から平面視したときに重なっている。しかしながら、狭窄部50,51は、z軸方向から平面視したときに重なっていなくてもよい。
なお、電子部品10,10a~10cでは、2種類のコンデンサ導体30,31が積層されているが、3種類以上のコンデンサ導体が積層されていてもよい。
以上のように、本発明は、電子部品に有用であり、特に、コンデンサ導体間に短絡が発生した場合に、コンデンサの機能が損なわれることをより確実に抑制できる点において優れている。
10,10a,10b,10c 電子部品
11 積層体
12a,12b 外部電極
17a~17h セラミック層
18a~18c,19a~19c 容量導体
20a~20c,21a~21c 引き出し導体
30a~30c,31a~31c コンデンサ導体
50a~50c,51a~51c 狭窄部
11 積層体
12a,12b 外部電極
17a~17h セラミック層
18a~18c,19a~19c 容量導体
20a~20c,21a~21c 引き出し導体
30a~30c,31a~31c コンデンサ導体
50a~50c,51a~51c 狭窄部
Claims (9)
- 複数のセラミック層が積層されて構成されている積層体と、
前記積層体に内蔵され、かつ、前記セラミック層を介して互いに対向することによってコンデンサを構成している第1のコンデンサ導体及び第2のコンデンサ導体と、
を備えており、
前記第1のコンデンサ導体は、Alを主成分とする材料によって作製されていると共に、ヒューズ機能を有する第1の狭窄部を有しており、
前記第1の狭窄部の幅の平均は、前記第1のコンデンサ導体の該第1の狭窄部以外の部分の幅の平均よりも小さいこと、
を特徴とする電子部品。 - 複数の前記第1のコンデンサ導体が設けられており、
前記複数の第1の狭窄部は、積層方向から平面視したときに、複数個所に分散して配置されていること、
を特徴とする請求項1に記載の電子部品。 - 複数個所に分散して配置されている前記第1の狭窄部のうちの少なくとも2つは、積層方向から平面視したときに、互いに重なっていないこと、
を特徴とする請求項2に記載の電子部品。 - 前記セラミック層は、BaおよびTiを含むペロブスカイト型化合物を主成分とする誘電体材料であって、Bi成分を含む誘電体材料により作製されていること、
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電子部品。 - 前記誘電体材料は、100モル部のTiに対して2モル部以上20モル部以下のBiを含有する組成を有していること、
を特徴とする請求項4に記載の電子部品。 - 前記積層体は、直方体状をなしており、
前記電子部品は、
前記第1のコンデンサ導体に接続され、かつ、前記積層体の第1の端面を覆っている第1の外部電極と、
前記第2のコンデンサ導体に接続され、かつ、前記積層体の第2の端面を覆っている第2の外部電極と、
を更に備えており、
前記第1の狭窄部の幅方向及び前記第1のコンデンサ導体の該第1の狭窄部以外の部分の幅方向は、前記第1の端面の法線方向に対して直交していること、
を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の電子部品。 - 前記第1の狭窄部は、積層方向から平面視したときに、前記第1のコンデンサ導体と前記第2のコンデンサ導体とが重なっている部分以外の部分に設けられていること、
を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電子部品。 - 前記第2のコンデンサ導体は、Alによって作製されていると共に、ヒューズ機能を有する第2の狭窄部を有しており、
前記第2の狭窄部の幅の平均は、前記第2のコンデンサ導体の該第2の狭窄部以外の部分の幅の平均よりも小さいこと、
を特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の電子部品。 - 前記第1の狭窄部は、積層方向から平面視したときに、前記第2の狭窄部と重なっていること、
を特徴とする請求項8に記載の電子部品。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201280016083.2A CN103460315B (zh) | 2011-03-28 | 2012-02-24 | 电子部件 |
JP2013507283A JP5811174B2 (ja) | 2011-03-28 | 2012-02-24 | 電子部品及びその製造方法 |
US14/033,958 US9558886B2 (en) | 2011-03-28 | 2013-09-23 | Electronic component |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011-069772 | 2011-03-28 | ||
JP2011069772 | 2011-03-28 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US14/033,958 Continuation US9558886B2 (en) | 2011-03-28 | 2013-09-23 | Electronic component |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2012132684A1 true WO2012132684A1 (ja) | 2012-10-04 |
Family
ID=46930444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2012/054546 WO2012132684A1 (ja) | 2011-03-28 | 2012-02-24 | 電子部品 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9558886B2 (ja) |
JP (1) | JP5811174B2 (ja) |
CN (1) | CN103460315B (ja) |
WO (1) | WO2012132684A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104021934A (zh) * | 2013-02-28 | 2014-09-03 | 株式会社电装 | 电子部件和电子控制单元 |
CN104021932A (zh) * | 2013-02-28 | 2014-09-03 | 株式会社电装 | 电子部件和电子控制单元 |
WO2014139696A1 (de) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Epcos Ag | Elektronisches bauelement |
US10937593B2 (en) | 2018-10-30 | 2021-03-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic electronic component and method of manufacturing ceramic electronic component |
US11742142B2 (en) | 2021-02-09 | 2023-08-29 | Tdk Corporation | Capacitor component |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016009852A1 (ja) * | 2014-07-14 | 2016-01-21 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
KR102016485B1 (ko) * | 2014-07-28 | 2019-09-02 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 커패시터 및 그 실장 기판 |
US20200066457A1 (en) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | Apple Inc. | Self-fused capacitor |
KR102694712B1 (ko) * | 2019-12-20 | 2024-08-13 | 삼성전기주식회사 | 적층형 전자 부품 |
KR20220048221A (ko) * | 2020-10-12 | 2022-04-19 | 삼성전기주식회사 | 적층형 커패시터 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002531939A (ja) * | 1998-12-03 | 2002-09-24 | エヌイーシートーキン株式会社 | 過電流を遮断するためのフィルム電極を有する積層型電子装置 |
JP2009206430A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Tdk Corp | 積層電子部品およびその製造方法 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58204519A (ja) * | 1982-05-24 | 1983-11-29 | 日本電気株式会社 | 積層磁器コンデンサ |
US4894746A (en) * | 1987-06-06 | 1990-01-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminated capacitor with fuse function |
JPS6469008A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-15 | Murata Manufacturing Co | Layer-built capacitor |
JPH02152212A (ja) * | 1988-12-02 | 1990-06-12 | Murata Mfg Co Ltd | ヒューズ機能付積層型コンデンサ |
US5600533A (en) * | 1994-06-23 | 1997-02-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic capacitor having an anti-reducing agent |
JPH11354368A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-24 | Tokin Corp | 積層セラミックコンデンサ |
JP2000049037A (ja) * | 1998-07-31 | 2000-02-18 | Kyocera Corp | 積層セラミックコンデンサ |
JP2000049038A (ja) * | 1998-07-31 | 2000-02-18 | Kyocera Corp | 積層セラミックコンデンサ |
JP2000100654A (ja) * | 1998-09-22 | 2000-04-07 | Tokin Corp | 積層セラミックコンデンサ |
JP2000223352A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Kyocera Corp | 積層セラミックコンデンサ |
JP2001307942A (ja) * | 2000-04-24 | 2001-11-02 | Murata Mfg Co Ltd | 導電性ペーストおよび積層セラミック電子部品 |
JP2003146746A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体磁器およびその製造方法 |
JP2005072294A (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Shizuki Electric Co Inc | 金属化フィルムコンデンサ |
JP2006190774A (ja) * | 2005-01-05 | 2006-07-20 | Murata Mfg Co Ltd | 積層セラミック電子部品 |
US7786036B2 (en) * | 2005-03-28 | 2010-08-31 | Panasonic Corporation | Dielectric porcelain composition, and method for manufacturing capacitor using the same |
JP2007317786A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Tdk Corp | 積層コンデンサ |
CA2560027A1 (en) * | 2006-09-13 | 2008-03-13 | David A. Kelly | Ceramic polymer capacitor |
KR100925628B1 (ko) * | 2008-03-07 | 2009-11-06 | 삼성전기주식회사 | 적층형 칩 커패시터 |
CN101465251A (zh) * | 2008-12-31 | 2009-06-24 | 上海长园维安电子线路保护股份有限公司 | 小型贴片保险丝及其制造方法 |
JP5142090B2 (ja) * | 2009-04-01 | 2013-02-13 | Tdk株式会社 | セラミック積層電子部品およびその製造方法 |
-
2012
- 2012-02-24 CN CN201280016083.2A patent/CN103460315B/zh active Active
- 2012-02-24 JP JP2013507283A patent/JP5811174B2/ja active Active
- 2012-02-24 WO PCT/JP2012/054546 patent/WO2012132684A1/ja active Application Filing
-
2013
- 2013-09-23 US US14/033,958 patent/US9558886B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002531939A (ja) * | 1998-12-03 | 2002-09-24 | エヌイーシートーキン株式会社 | 過電流を遮断するためのフィルム電極を有する積層型電子装置 |
JP2009206430A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Tdk Corp | 積層電子部品およびその製造方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104021934A (zh) * | 2013-02-28 | 2014-09-03 | 株式会社电装 | 电子部件和电子控制单元 |
CN104021932A (zh) * | 2013-02-28 | 2014-09-03 | 株式会社电装 | 电子部件和电子控制单元 |
WO2014139696A1 (de) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Epcos Ag | Elektronisches bauelement |
US10937593B2 (en) | 2018-10-30 | 2021-03-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic electronic component and method of manufacturing ceramic electronic component |
US11742142B2 (en) | 2021-02-09 | 2023-08-29 | Tdk Corporation | Capacitor component |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103460315B (zh) | 2016-12-14 |
JP5811174B2 (ja) | 2015-11-11 |
US9558886B2 (en) | 2017-01-31 |
CN103460315A (zh) | 2013-12-18 |
US20140022696A1 (en) | 2014-01-23 |
JPWO2012132684A1 (ja) | 2014-07-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5811174B2 (ja) | 電子部品及びその製造方法 | |
KR101983129B1 (ko) | 적층 세라믹 전자부품 및 이의 제조방법 | |
KR101474138B1 (ko) | 적층 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법 | |
KR101397835B1 (ko) | 적층 세라믹 전자부품 및 이의 제조방법 | |
JP5777179B2 (ja) | 基板内蔵用積層セラミック電子部品及び積層セラミック電子部品内蔵型印刷回路基板 | |
KR101079478B1 (ko) | 적층 세라믹 커패시터 및 그 제조방법 | |
US8593785B2 (en) | Electronic component | |
KR101422946B1 (ko) | 적층 세라믹 커패시터 및 그 제조 방법 | |
US10510488B2 (en) | Multilayer ceramic capacitor | |
KR20200078083A (ko) | 커패시터 부품 | |
KR20190011219A (ko) | 적층 세라믹 콘덴서 | |
JP2011238724A (ja) | 電子部品 | |
JP4983873B2 (ja) | 積層電子部品 | |
KR20230040972A (ko) | 적층 세라믹 커패시터 및 그 제조 방법 | |
KR20170112381A (ko) | 세라믹 조성물 및 이를 포함하는 적층형 커패시터 | |
US20140285946A1 (en) | Multilayer ceramic electronic component and manufacturing method thereof | |
KR20180016269A (ko) | 전자부품 | |
KR20140139832A (ko) | 적층 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법 | |
JP2023098566A (ja) | 積層セラミックキャパシタ | |
JP2013058722A (ja) | 外部電極用導電性ペースト、これを用いた積層セラミック電子部品及びその製造方法 | |
KR20220096546A (ko) | 적층형 전자 부품 | |
KR101462785B1 (ko) | 적층 세라믹 전자 부품 및 그 제조 방법 | |
KR20140148157A (ko) | 적층 세라믹 전자 부품의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 적층 세라믹 전자 부품 | |
KR20230138670A (ko) | 적층형 전자 부품 | |
KR20240091624A (ko) | 적층형 전자 부품 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12764078 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2013507283 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12764078 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |