WO2012137569A1 - 電子部品 - Google Patents

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WO2012137569A1
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electronic component
mounting surface
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capacitor
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徳之 井上
麻友子 西原
牧人 中野
清水 正義
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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    • HELECTRICITY
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    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/02Mountings
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    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/228Terminals
    • H01G4/232Terminals electrically connecting two or more layers of a stacked or rolled capacitor

Definitions

  • the present invention relates to an electronic component, and more particularly to an electronic component in which a dielectric layer and a capacitor conductor are laminated.
  • FIG. 7 is a cross-sectional structure diagram of the multilayer ceramic capacitor 500a described in Patent Document 1.
  • FIG. 7 is a cross-sectional structure diagram of the multilayer ceramic capacitor 500a described in Patent Document 1.
  • the multilayer ceramic capacitor 500a includes a capacitor body 502, an internal electrode 504, and external electrodes 506 and 508.
  • the capacitor body 502 is configured by laminating a plurality of dielectric ceramic layers.
  • the internal electrode 504 forms a capacitor by being laminated together with a dielectric ceramic layer, and has a rectangular shape.
  • the external electrodes 506 and 508 are provided so as to cover end faces located at both ends in the longitudinal direction of the capacitor body 502. The external electrodes 506 and 508 are folded back with respect to the side surface adjacent to the end surface.
  • notches A1 to A4 are provided in the vicinity of the edges B1 to B4 of the external electrodes 506 and 508 in order to reduce “squeal”.
  • the internal electrodes 504 do not face each other at the notches A1 to A4. Therefore, in the notches A1 to A4, generation of electric field induced strain in the dielectric ceramic layer is suppressed, and generation of vibration in the external electrodes 506 and 508 is suppressed. As a result, the vibrations of the external electrodes 506 and 508 are suppressed from being transmitted to the substrate.
  • the internal electrode 504 is opposed not only at the edges B1 to B4 of the external electrodes 506 and 508 but also at the sides C1 to C4 outside the edges B1 to B4. Therefore, when electric field induced strain is generated in the ceramic dielectric layer in the vicinity of the sides C1 to C4, vibrations are generated in the external electrodes 506 and 508. As a result, “squeal” occurs.
  • Patent Document 1 describes a multilayer ceramic capacitor 500b shown in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional structure diagram of the multilayer ceramic capacitor 500b described in Patent Document 1.
  • the same reference numerals are assigned to the same components as those of the multilayer ceramic capacitor 500a.
  • the internal electrode 504 has a cross shape as shown in FIG. That is, the notches A 1 to A 4 reach both ends of the internal electrode 504 in the longitudinal direction. As a result, the distance between the internal electrode 504 and the external electrodes 506 and 508 is increased. As a result, even if an electric field distortion occurs in the dielectric ceramic layer sandwiched between the internal electrodes 504, the occurrence of vibrations in the external electrodes 506 and 508 is suppressed. That is, the occurrence of “squeal” is suppressed.
  • the cutouts A1 to A4 of the multilayer ceramic capacitor 500b shown in FIG. 8 are larger than the cutouts A1 to A4 of the multilayer ceramic capacitor 500a shown in FIG. For this reason, the capacitance value of the multilayer ceramic capacitor 500b is smaller than the capacitance value of the multilayer ceramic capacitor 500a.
  • an object of the present invention is to provide an electronic component that can reduce “squeal” while suppressing a reduction in the capacitance value of the capacitor.
  • An electronic component is a multilayer body formed by laminating a plurality of dielectric layers, and has a mounting surface formed by connecting outer edges of the plurality of dielectric layers. And a first capacitor conductor and a second capacitor conductor facing each other by being laminated together with the dielectric layer, wherein the first linear shape parallel to the mounting surface at the outer edge Each of the first linear portion and the second linear portion, and the first lead portion and the second linear portion that are led out from the first linear portion and the second linear portion to the mounting surface, respectively.
  • a first capacitor conductor and a second capacitor conductor each having two lead portions, and a surface provided on the mounting surface and adjacent to the mounting surface, the outer edges of the plurality of dielectric layers Is provided on the end face formed in a row
  • the second external electrode, and the first linear portion overlaps the second external electrode when viewed in plan from the normal direction of the mounting surface.
  • a first recess that is recessed in a direction away from the mounting surface is provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional structure diagram of a multilayer ceramic capacitor described in Patent Document 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional structure diagram of a multilayer ceramic capacitor described in Patent Document 1.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the electronic component 10.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the multilayer body 12 of the electronic component 10.
  • FIG. 3 is a cross-sectional structure diagram of the electronic component 10.
  • the stacking direction of the stacked body 12 is defined as the y-axis direction.
  • the long side direction of the laminate 12 when the laminate 12 is viewed in plan from the y-axis direction is defined as the x-axis direction.
  • the short side direction of the laminate 12 when the laminate 12 is viewed in plan from the y-axis direction is defined as the z-axis direction.
  • the electronic component 10 is a chip capacitor, and includes a laminated body 12, external electrodes 14 (14a, 14b), and a capacitor C (not shown in FIG. 1), as shown in FIGS.
  • the laminated body 12 has a rectangular parallelepiped shape. However, the laminated body 12 has a rounded shape at corners and ridgelines by chamfering. In FIG. 2, since the laminated body 12 in a state before chamfering is shown, the corners of the dielectric layer 16 are not rounded.
  • a surface on the positive direction side in the y-axis direction is referred to as a side surface S1
  • a surface on the negative direction side in the y-axis direction is referred to as a side 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.
  • the surface on the positive direction side in the z-axis direction is referred to as an upper surface S5
  • the surface on the negative direction side in the z-axis direction is referred to as a lower surface S6.
  • the stacked body 12 is configured by stacking a plurality of dielectric layers 16.
  • the dielectric layer 16 has a rectangular shape and is made of a dielectric ceramic.
  • dielectric ceramics include BaTiO 3 , CaTiO 3 , SrTiO 3 or CaZrO 3 . Further, these materials may be the main components, and Mn compounds, Fe compounds, Cr compounds, Co compounds, or Ni compounds may be subcomponents.
  • the thickness of the dielectric layer 16 is preferably 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the main surface on the positive side in the y-axis direction of the dielectric layer 16 is referred to as the front surface
  • the main surface on the negative direction side in the y-axis direction of the dielectric layer 16 is referred to as the back surface.
  • the side surface S1 of the laminate 12 is configured by the surface of the dielectric layer 16 provided on the most positive side in the y-axis direction.
  • the side surface S2 of the multilayer body 12 is configured by the back surface of the dielectric layer 16 provided on the most negative direction side in the y-axis direction.
  • the end surface S3 is configured by connecting the short sides of the plurality of dielectric layers 16 on the negative direction side in the x-axis direction.
  • the end surface S4 is configured by a series of short sides on the positive direction side in the x-axis direction of the plurality of dielectric layers 16.
  • the upper surface S5 is configured by the long sides on the positive direction side in the z-axis direction of the plurality of dielectric layers 16 being continuous.
  • the lower surface S6 is configured by the long sides on the negative direction side in the z-axis direction of the plurality of dielectric layers 16 being continuous.
  • the lower surface S6 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 capacitor C is composed of capacitor conductors 18 (18a, 18b) facing each other by being laminated together with the dielectric layer 16.
  • the capacitor conductor 18 is made of a conductive material such as Ni, Cu, Ag, Pd, an Ag—Pd alloy, or Au, and has a thickness of 0.3 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less. preferable.
  • the capacitor conductor 18a is provided on the surface of the dielectric layer 16, and has a capacitance forming portion 20a and a lead portion 22a.
  • the capacitance forming portion 20 a has a rectangular shape and does not contact the outer edge of the dielectric layer 16. Since the capacitance forming portion 20a has a rectangular shape, the capacitor conductor 18a has a linear portion L1 parallel to the lower surface S6 at the outer edge, as shown in FIG.
  • the linear portion L1 constitutes the long side on the negative direction side in the z-axis direction of the capacitance forming portion 20a, and extends in the x-axis direction.
  • the lead portion 22a protrudes from the vicinity of the end portion on the negative direction side in the x-axis direction of the linear portion L1 toward the negative direction side in the z-axis direction, so that the negative direction in the z-axis direction of the dielectric layer 16 It is pulled out to the long side. That is, the drawer portion 22a is pulled out to the lower surface S6.
  • a portion where the lead portion 22a is exposed between the two adjacent dielectric layers 16 is referred to as an exposed portion 26a.
  • the capacitor conductor 18b is provided on the surface of the dielectric layer 16, and has a capacitance forming portion 20b and a lead portion 22b.
  • the capacitance forming portion 20 b has a rectangular shape and does not contact the outer edge of the dielectric layer 16.
  • the capacity forming portion 20b overlaps with the capacity forming portion 20a in a state of being substantially coincident when viewed in plan from the y-axis direction. Since the capacitance forming portion 20b has a rectangular shape, the capacitor conductor 18b has a linear portion L2 parallel to the lower surface S6 at the outer edge, as shown in FIG.
  • the linear portion L2 constitutes the long side on the negative direction side in the z-axis direction of the capacitance forming portion 20b, and extends in the x-axis direction.
  • the lead portion 22b protrudes from the vicinity of the end portion on the positive direction side in the x-axis direction of the linear portion L2 toward the negative direction side in the z-axis direction, so that the negative direction in the z-axis direction of the dielectric layer 16 It is pulled out to the long side. That is, the drawer portion 22b is pulled out to the lower surface S6.
  • the lead portion 22b is located closer to the positive direction side in the x-axis direction than the lead portion 22a.
  • an exposed portion 26b is referred to as an exposed portion 26b.
  • the capacitor conductors 18a and 18b configured as described above are provided on the plurality of dielectric layers 16 so as to be alternately arranged in the y-axis direction.
  • the capacitor C is formed in a portion where the capacitor conductor 18a and the capacitor conductor 18b face each other with the dielectric layer 16 therebetween.
  • a region where the plurality of dielectric layers 16 provided with the capacitor conductor 18 are stacked is referred to as an inner layer region.
  • a plurality of dielectric layers 16 not provided with the capacitor conductor 18 are stacked on the positive side of the inner layer region in the y-axis direction.
  • a plurality of dielectric layers 16 not provided with the capacitor conductor 18 are stacked on the negative direction side in the y-axis direction of the inner layer region.
  • these two regions where the plurality of dielectric layers 16 where the capacitor conductors 18 are not provided are laminated are referred to as outer layer regions.
  • the external electrodes 14a and 14b are formed by direct plating on the lower surface S6 of the laminate 12 so as to cover the exposed portions 26a and 26b, respectively, as shown in FIGS. However, the external electrodes 14a and 14b are not provided on the end surfaces S3 and S4 adjacent to the lower surface S6, respectively.
  • the external electrode 14a is located on the negative side in the x-axis direction with respect to the external electrode 14b. Furthermore, as shown in FIG. 3A, the external electrode 14a is provided on the positive direction side in the x-axis direction with respect to the short side on the negative direction side in the x-axis direction of the capacitance forming portion 20a. As shown in FIG.
  • the external electrode 14b is provided on the negative direction side in the x-axis direction from the short side of the capacitance forming portion 20b on the positive direction side in the x-axis direction.
  • the capacitor C is formed between the external electrode 14a and the external electrode 14b.
  • the material of the external electrode 14 include Cu, Ni, and Sn.
  • the electronic component 10 has a configuration for reducing “squeal”.
  • this configuration will be described in detail.
  • the linear portion L1 has a portion overlapping the external electrode 14b when viewed in plan from the z-axis direction (that is, the normal direction of the lower surface S6).
  • a recess G1 that is recessed in a direction away from the lower surface S6 is provided.
  • the recess G1 has a width that is the same as the width of the lead portion 22b in the x-axis direction, and has a rectangular shape. Thereby, in the recessed part G1, the capacitor
  • the linear portion L2 has a portion overlapping the external electrode 14a when viewed in plan from the z-axis direction (that is, the normal direction of the lower surface S6).
  • a recess G2 that is recessed in a direction away from the lower surface S6 is provided.
  • the recess G2 has a width that is the same as the width of the lead portion 22a in the x-axis direction, and has a rectangular shape. Thereby, in the recessed part G2, the capacitor
  • the electronic component 10 as described above is mounted on a circuit board having lands on the main surface. Specifically, the electronic components 10 are mounted on the circuit board by fixing the external electrodes 14a and 14b to the lands with solder.
  • BaTiO 3 , CaTiO 3 , SrTiO 3 or CaZrO 3 as main components and Mn compound, Fe compound, Cr compound, Co compound or Ni compound as accessory components are weighed at a predetermined ratio and put into a ball mill.
  • Wet preparation The obtained mixture is dried and pulverized, and the obtained powder is calcined.
  • the obtained calcined powder is wet pulverized by a ball mill, dried and then crushed to obtain a dielectric ceramic powder.
  • 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 dielectric layer 16.
  • the thickness of the ceramic green sheet to be the dielectric layer 16 is preferably 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • capacitor conductors 18a and 18b are formed on the ceramic green sheet to be the dielectric layer 16 by applying a paste made of a conductive material 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 such as Ni, for example.
  • ceramic green sheets to be the dielectric layer 16 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 12. Then, the surface of the laminate 12 is subjected to barrel polishing to chamfer corners and ridge lines of the laminate 12.
  • the firing temperature is preferably 900 ° C. or higher and 1300 ° C. or lower, for example.
  • the external electrode 14 composed of three layers of Cu plating, Ni plating, and Sn plating is formed by a plating method.
  • the electronic component 10 is completed through the above steps.
  • the linear portions L1 and L2 are recessed portions that are recessed in portions overlapping the external electrodes 14b and 14a when viewed in plan from the z-axis direction, respectively.
  • G1 and G2 are provided. Accordingly, the capacitor conductor 18a and the capacitor conductor 18b are not opposed to each other in the recesses G1 and G2 adjacent to the external electrodes 14a and 14b. Therefore, even when an AC voltage is applied to the external electrodes 14a and 14b, the electric field-induced distortion is unlikely to occur in the dielectric layer 16 overlapping the recesses G1 and G2.
  • the electronic component 10 even when “squeal” is reduced, reduction in the capacitance value of the capacitor C can be suppressed.
  • the external electrodes 14a and 14b are provided on the lower surface S6, which is a mounting surface, and are not provided on the end surfaces S3 and S4. Therefore, in the electronic component 10, the width in the x-axis direction of the portion where the external electrodes 14a, 14b and the linear portions L1, L2 face each other is small. Therefore, in the electronic component 10, the width of the recesses G1 and G2 in the x-axis direction can be small. As a result, the reduction in the area of the capacitor conductor 18 due to the provision of the recesses G1 and G2 can be reduced. Therefore, in the electronic component 10, even when “squeal” is reduced, reduction in the capacitance value of the capacitor C can be suppressed.
  • the external electrodes 14a and 14b are provided only on the lower surface S6. Therefore, when the electronic component 10 is solder-mounted on the circuit board, fillets are not formed on the side surfaces S1, S2 and the end surfaces S3, S4 of the electronic component 10. Thereby, even if the electronic component 10 vibrates in the z-axis direction, vibration perpendicular to the z-axis direction is not easily transmitted to the circuit board. As a result, “squeal” is reduced in the electronic component 10.
  • FIG. 4 is a cross-sectional structure diagram of the electronic component 10a according to the first modification.
  • the recesses G1 and G2 were rectangular.
  • the recesses G1 and G2 have an arc shape.
  • the recesses G1 and G2 have a circular arc shape having a radius r centered on the midpoint of the exposed portion 26a in the x-axis direction.
  • "squeal" can be reduced while suppressing a reduction in the capacitance value of the capacitor.
  • FIG. 5 is an external perspective view of an electronic component 10b according to a second modification.
  • the external electrodes 14a and 14b are provided only on the lower surface S6, and are not provided on the side surfaces S1 and S2 and the end surfaces S3 and S4.
  • the external electrodes 14a and 14b are provided on the lower surface S6 and are folded back with respect to the side surfaces S1 and S2. Even when the external electrodes 14a and 14b are folded back to the side surfaces S1 and S2, the width in the x-axis direction of the portion where the external electrodes 14a and 14b and the linear portions L1 and L2 face each other does not change. Therefore, in the electronic component 10 b, as in the electronic component 10, “squeal” can be reduced while suppressing a reduction in the capacitance value of the capacitor C.
  • the external electrodes 14a and 14b are folded back to the side surfaces S1 and S2. Therefore, when the electronic component 10b is mounted on the circuit board by soldering, the external electrodes 14a and 14b are provided on the side surfaces S1 and S2. A fillet is formed at the formed portion. As a result, the electronic component 10b is firmly fixed to the circuit board.
  • FIG. 6 is a cross-sectional structure diagram of an electronic component 110 according to a comparative example.
  • the same components as those of the electronic component 10 are denoted by reference numerals obtained by adding 100 to the reference numerals of the electronic component 10.
  • the external electrodes 114a and 114b are provided on the end surfaces S3 and S4, respectively, and are folded back to the side surfaces S1 and S2, the upper surface S5, and the lower surface S6 adjacent to the end surfaces S3 and S4.
  • the lead portions 122a and 122b are drawn to the end surfaces S3 and S4, respectively.
  • the inventor of the present application has the first to eighteenth samples having the structure of FIG. 3, the nineteenth to twenty-second samples having the structure of FIG. 4, and the twenty-third sample having the structure of FIG. A twenty-fourth sample was produced. Note that the structure shown in FIG. 5 was applied to the external electrode 14 of the fourteenth sample. In the fourteenth sample, the external electrode 14 was folded back on the side surfaces S1, S2 by 100 ⁇ m. Table 1 is a table showing the dimensions of the respective parts of the first to 24th samples.
  • a Spacing between the external electrodes 14a, 114a and the external electrodes 14b, 114b b: Spacing between the portions other than the recesses G1, G2 of the sides L1, L2 and the lower surface S6 c: in the x-axis direction of the external electrodes 14, 114 Width d: Thickness e of external electrodes 14 and 114 e: Distance from bottom surface S6 to the bottom of recesses G1 and G2 L: Length of electronic components 10, 10a and 110 in the x-axis direction
  • the first sample, the 23rd sample, and the 24th sample whose eb is 0 means that the recesses G1 and G2 are not provided.
  • the second sample and the eighth sample in which eb is negative means that the portions where the recesses G1 and G2 are to be provided protrude in the negative direction side in the z-axis direction.
  • the number of dielectric layers 16 and 116 was set to 200 to 400.
  • the thicknesses of the dielectric layers 16 and 116 were 2 ⁇ m.
  • the thickness of the capacitor conductors 18 and 118 was 1 ⁇ m.
  • Ni was used as a material for the capacitor conductors 18 and 118.
  • Cu was used as the material of the external electrodes 14 and 114.
  • the inventor of the present application mounted a sample using Sn—Pd eutectic solder in the center of a circuit board made of glass epoxy resin.
  • the size of the circuit board is 100 mm ⁇ 40 mm ⁇ 0.8 mm.
  • the inventor applies a voltage obtained by superimposing an AC voltage having an amplitude of 1 V and a frequency of 5 kHz on a DC voltage of 5 V, and converts the sound pressure of the sound generated from the circuit board into a superdirective sound collecting microphone (ALC).
  • AAC superdirective sound collecting microphone
  • the inventor of the present application also measured the capacitance value of each sample.
  • Table 2 is a table showing experimental results.
  • the sound pressure is 40 dB or more in the first sample, the second sample, the eighth sample, the 23rd sample, and the 24th sample that are not provided with the recesses G1 and G2.
  • the sound pressure is 38 dB or less. Therefore, it can be seen that “squeal” is reduced by providing the recesses G1 and G2.
  • the inventor of the present application examined the relationship between e / a and sound pressure in a sample having a sound pressure of 38 dB or less.
  • the sound pressure is 38 dB
  • the sample where e / a is 0.10 or more The sound pressure is 36 dB or less. Therefore, it is understood that e / a is desirably 0.10 or less.
  • the sound pressure is 36 dB, and good results are obtained. Therefore, it can be seen that the external electrode 14 may be folded back to the side surfaces S1 and S2.
  • the inventor of the present application conducted a similar experiment by folding the external electrode 14 to the end faces S3 and S4 by 100 ⁇ m, and the sound pressure was 43 dB. Therefore, it is preferable that the external electrode 14 is not folded back at the end surfaces S3 and S4. The reason will be described below.
  • eb is preferably 20 ⁇ m or more.
  • the present invention is useful for electronic parts, and is particularly excellent in that “squeal” can be reduced while suppressing a reduction in the capacitance value of the capacitor.

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Abstract

 コンデンサの容量値の低減を抑制しつつ、「鳴き」を低減できる電子部品を提供することである。 コンデンサ導体(18a,18b)はそれぞれ、下面(S6)と平行な直線状部(L1,L2)をそれぞれ有していると共に、直線状部(L1,L2)のそれぞれから下面(S6)へと引き出されている引き出し部(22a,22b)をそれぞれ有している。外部電極(14a,14b)は、下面(S6)に設けられ、引き出し部(22a,22b)が下面(S6)に露出している露出部分(26a,26b)をそれぞれ覆っている。直線状部(L1)には、z軸方向から平面視したときに、外部電極(14b)と重なっている部分において、下面(S6)から遠ざかる方向に窪む凹部(G1)が設けられている。

Description

電子部品
 本発明は、電子部品に関し、より特定的には、誘電体層とコンデンサ導体とが積層されてなる電子部品に関する。
 誘電体層とコンデンサ導体とが積層されてなる電子部品では、電子部品に交流電圧が印加されると、電圧によって誘電体層に電界誘起歪みが発生する。このような電界誘起歪みは、電子部品が実装されている基板を振動させ、「鳴き」と呼ばれる音を発生させる。このような「鳴き」を低減するための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。図7は、特許文献1に記載の積層セラミックコンデンサ500aの断面構造図である。
 積層セラミックコンデンサ500aは、図7に示すように、コンデンサ本体502、内部電極504及び外部電極506,508を備えている。コンデンサ本体502は、複数の誘電体セラミック層が積層されることにより構成されている。内部電極504は、誘電体セラミック層と共に積層されることによりコンデンサを構成しており、長方形状をなしている。外部電極506,508は、コンデンサ本体502の長手方向の両端に位置する端面を覆うように設けられている。また、外部電極506,508は、端面に隣接する側面に対して折り返されている。
 積層セラミックコンデンサ500aでは、「鳴き」を低減するために、外部電極506,508の端縁B1~B4の近傍に切り欠きA1~A4が設けられている。これにより、切り欠きA1~A4では、内部電極504同士が対向しなくなる。よって、切り欠きA1~A4において、誘電体セラミック層に電界誘起歪みが発生することが抑制され、外部電極506,508に振動が発生することが抑制される。その結果、外部電極506,508の振動が基板に伝達されることが抑制される。
 しかしながら、図7に示す積層セラミックコンデンサ500aでは、「鳴き」を十分に抑制することは困難である。より詳細には、内部電極504は、外部電極506,508の端縁B1~B4だけではなく、端縁B1~B4の外側の辺C1~C4においても対向している。そのため、辺C1~C4近傍においてセラミック誘電体層に電界誘起歪みが発生すると、外部電極506,508に振動が発生する。その結果、「鳴き」が発生してしまう。
 ここで、特許文献1には、図8に示す積層セラミックコンデンサ500bが記載されている。図8は、特許文献1に記載の積層セラミックコンデンサ500bの断面構造図である。なお、積層セラミックコンデンサ500bにおいて積層セラミックコンデンサ500aと同じ構成については、同じ参照符号を付した。
 積層セラミックコンデンサ500bでは、図8に示すように、内部電極504が十字型をなしている。すなわち、切り欠きA1~A4は、内部電極504の長手方向の両端まで到達している。これにより、内部電極504と外部電極506,508との距離が大きくなる。その結果、内部電極504に挟まれた誘電体セラミック層において電界歪みが発生しても、外部電極506,508に振動が発生することが抑制される。すなわち、「鳴き」の発生が抑制される。
 しかしながら、図8に示す積層セラミックコンデンサ500bの切り欠きA1~A4は、図7に示す積層セラミックコンデンサ500aの切り欠きA1~A4に比べて大きい。そのため、積層セラミックコンデンサ500bの容量値は、積層セラミックコンデンサ500aの容量値よりも小さくなってしまう。
国際公開第2007/020757号
 そこで、本発明の目的は、コンデンサの容量値の低減を抑制しつつ、「鳴き」を低減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、複数の誘電体層が積層されて構成されてなる積層体であって、該複数の誘電体層の外縁が連なって形成されている実装面を有している積層体と、前記誘電体層と共に積層されていることにより互いに対向している第1のコンデンサ導体及び第2のコンデンサ導体であって、外縁において前記実装面と平行な第1の直線状部及び第2の直線状部をそれぞれ有していると共に、該第1の直線状部及び該第2の直線状部のそれぞれから該実装面へと引き出されている第1の引き出し部及び第2の引き出し部をそれぞれ有している第1のコンデンサ導体及び第2のコンデンサ導体と、前記実装面に設けられ、かつ、該実装面に隣接する面であって前記複数の誘電体層の外縁が連なって形成されている端面に設けられていない第1の外部電極及び第2の外部電極であって、前記第1の引き出し部及び前記第2の引き出し部が該実装面に露出している部分をそれぞれ覆っている第1の外部電極及び第2の外部電極と、を備えており、前記第1の直線状部には、前記実装面の法線方向から平面視したときに、前記第2の外部電極と重なっている部分において、該実装面から遠ざかる方向に窪む第1の凹部が設けられていること、を特徴とする。
 本発明によれば、コンデンサの容量値の低減を抑制しつつ、「鳴き」を低減できる。
電子部品の外観斜視図である。 電子部品の積層体の分解斜視図である。 電子部品の断面構造図である。 第1の変形例に係る電子部品の断面構造図である。 第2の変形例に係る電子部品の外観斜視図である。 比較例に係る電子部品110の断面構造図である。 特許文献1に記載の積層セラミックコンデンサの断面構造図である。 特許文献1に記載の積層セラミックコンデンサの断面構造図である。
 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。
(電子部品の構成)
 まず、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、電子部品10の外観斜視図である。図2は、電子部品10の積層体12の分解斜視図である。図3は、電子部品10の断面構造図である。以下では、積層体12の積層方向をy軸方向と定義する。積層体12をy軸方向から平面視したときの積層体12の長辺方向をx軸方向と定義する。積層体12をy軸方向から平面視したときの積層体12の短辺方向をz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及び図2に示すように、積層体12、外部電極14(14a,14b)及びコンデンサC(図1には図示せず)を備えている。積層体12は、直方体状をなしている。ただし、積層体12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。図2では、面取りが施される前の状態の積層体12が示されているので、誘電体層16の角は丸みを帯びていない。以下では、積層体12において、y軸方向の正方向側の面を側面S1とし、y軸方向の負方向側の面を側面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、z軸方向の正方向側の面を上面S5とし、z軸方向の負方向側の面を下面S6とする。
 積層体12は、図2に示すように、複数の誘電体層16が積層されることにより構成されている。誘電体層16は、長方形状をなしており、誘電体セラミックにより作製されている。誘電体セラミックの例としては、BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3又はCaZrO3が挙げられる。また、これらの材料が主成分とされ、Mn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物又はNi化合物が副成分とされていてもよい。誘電体層16の厚みは、0.5μm以上10μm以下であることが好ましい。以下では、誘電体層16のy軸方向の正方向側の主面を表面と称し、誘電体層16のy軸方向の負方向側の主面を裏面と称す。
 積層体12の側面S1は、y軸方向の最も正方向側に設けられている誘電体層16の表面により構成されている。積層体12の側面S2は、y軸方向の最も負方向側に設けられている誘電体層16の裏面により構成されている。また、端面S3は、複数の誘電体層16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、複数の誘電体層16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。上面S5は、複数の誘電体層16のz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。下面S6は、複数の誘電体層16のz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。下面S6は、電子部品10が回路基板に実装される際に、回路基板の主面と対向する実装面である。
 コンデンサCは、図2に示すように、誘電体層16と共に積層されていることにより互いに対向しているコンデンサ導体18(18a,18b)により構成されている。コンデンサ導体18は、例えば、Ni、Cu、Ag、Pd、Ag-Pd合金、Au等の導電性材料により作製されており、0.3μm以上2.0μm以下の厚さを有していることが好ましい。
 コンデンサ導体18aは、誘電体層16の表面上に設けられており、容量形成部20a及び引き出し部22aを有している。容量形成部20aは、長方形状をなしており、誘電体層16の外縁に接していない。容量形成部20aが長方形状をなしているので、コンデンサ導体18aは、図2に示すように、外縁において下面S6と平行な直線状部L1を有している。直線状部L1は、容量形成部20aのz軸方向の負方向側の長辺を構成しており、x軸方向に延在している。
 引き出し部22aは、直線状部L1のx軸方向の負方向側の端部近傍から、z軸方向の負方向側に向かって突出していることにより、誘電体層16のz軸方向の負方向側の長辺に引き出されている。すなわち、引き出し部22aは、下面S6に引き出されている。以下では、積層体12の下面S6において、隣り合う2層の誘電体層16間から引き出し部22aが露出している部分を露出部26aと称す。
 コンデンサ導体18bは、誘電体層16の表面上に設けられており、容量形成部20b及び引き出し部22bを有している。容量形成部20bは、長方形状をなしており、誘電体層16の外縁に接していない。容量形成部20bは、y軸方向から平面視したときに、容量形成部20aと略一致した状態で重なっている。容量形成部20bが長方形状をなしているので、コンデンサ導体18bは、図2に示すように、外縁において下面S6と平行な直線状部L2を有している。直線状部L2は、容量形成部20bのz軸方向の負方向側の長辺を構成しており、x軸方向に延在している。
 引き出し部22bは、直線状部L2のx軸方向の正方向側の端部近傍から、z軸方向の負方向側に向かって突出していることにより、誘電体層16のz軸方向の負方向側の長辺に引き出されている。すなわち、引き出し部22bは、下面S6に引き出されている。引き出し部22bは、引き出し部22aよりもx軸方向の正方向側に位置している。以下では、積層体12の下面S6において、隣り合う2層の誘電体層16間から引き出し部22bが露出している部分を露出部26bと称す。
 以上のように構成されたコンデンサ導体18a,18bは、y軸方向に交互に並ぶように複数層の誘電体層16上に設けられている。これにより、コンデンサCは、コンデンサ導体18aとコンデンサ導体18bとが誘電体層16を介して対向する部分において形成されている。そして、コンデンサ導体18が設けられている複数の誘電体層16が積層されている領域を、内層領域と称す。また、内層領域のy軸方向の正方向側には、コンデンサ導体18が設けられていない複数の誘電体層16が積層されている。同様に、内層領域のy軸方向の負方向側には、コンデンサ導体18が設けられていない複数の誘電体層16が積層されている。以下では、これらのコンデンサ導体18が設けられていない複数の誘電体層16が積層されている2つの領域を外層領域と称す。
 外部電極14a,14bはそれぞれ、図1及び図3に示すように、露出部26a,26bを覆うように、積層体12の下面S6上に直接めっきにより形成されている。ただし、外部電極14a,14bはそれぞれ、下面S6に隣接する端面S3,S4には設けられていない。外部電極14aは、外部電極14bよりもx軸方向の負方向側に位置している。更に、外部電極14aは、図3(a)に示すように、容量形成部20aのx軸方向の負方向側の短辺よりもx軸方向の正方向側に設けられている。外部電極14bは、図3(b)に示すように、容量形成部20bのx軸方向の正方向側の短辺よりもx軸方向の負方向側に設けられている。以上のように外部電極14が設けられることにより、外部電極14aと外部電極14bとの間にコンデンサCが形成されている。外部電極14の材料としては、例えば、Cu、Ni、Sn等が挙げられる。
 ところで、電子部品10は、「鳴き」を低減するための構成を有している。以下に、かかる構成について詳細に説明する。
 図2及び図3(a)に示すように、直線状部L1には、z軸方向(すなわち、下面S6の法線方向)から平面視したときに、外部電極14bと重なっている部分において、下面S6から遠ざかる方向に窪む凹部G1が設けられている。凹部G1は、図3(a)に示すように、引き出し部22bのx軸方向の幅と同じ大きさの幅を有しており、矩形状をなしている。これにより、凹部G1において、コンデンサ導体18aとコンデンサ導体18bとは対向していない。
 図2及び図3(b)に示すように、直線状部L2には、z軸方向(すなわち、下面S6の法線方向)から平面視したときに、外部電極14aと重なっている部分において、下面S6から遠ざかる方向に窪む凹部G2が設けられている。凹部G2は、図3(b)に示すように、引き出し部22aのx軸方向の幅と同じ大きさの幅を有しており、矩形状をなしている。これにより、凹部G2において、コンデンサ導体18aとコンデンサ導体18bとは対向していない。
 以上のような電子部品10は、主面上にランドを有する回路基板上に実装される。具体的には、外部電極14a,14bがそれぞれランドにはんだによって固定されることによって、電子部品10は回路基板に実装される。
(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。
 まず、主成分であるBaTiO3、CaTiO3、SrTiO3又はCaZrO3と、副成分であるMn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物又はNi化合物とを所定の比率で秤量してボールミルに投入し、湿式調合を行う。得られた混合物を乾燥してから粉砕し、得られた粉末を仮焼する。得られた仮焼粉末をボールミルにて湿式粉砕した後、乾燥してから解砕して、誘電体セラミック粉末を得る。
 この誘電体セラミック粉末に対して、有機バインダ及び有機溶剤を加えてボールミルで混合を行う。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、誘電体層16となるべきセラミックグリーンシートを作製する。誘電体層16となるべきセラミックグリーンシートの厚さは、0.5μm~10μmであることが好ましい。
 次に、誘電体層16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18a,18bを形成する。導電性材料からなるペーストは、例えば、Ni等の金属粉末に、有機バインダ及び有機溶剤が加えられたものである。
 次に、誘電体層16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12を得る。そして、積層体12の表面に、バレル研磨加工を施して、積層体12の角部及び稜線の面取りを行う。
 次に、未焼成の積層体12を焼成する。焼成温度は、例えば、900℃以上1300℃以下であることが好ましい。
 次に、めっき工法により、Cuめっき、Niめっき、Snめっきの3層からなる外部電極14を形成する。以上の工程を経て、電子部品10が完成する。
(効果)
 以上の電子部品10によれば、「鳴き」を低減できる。より詳細には、図2及び図3に示すように、直線状部L1,L2にはそれぞれ、z軸方向から平面視したときに、外部電極14b,14aと重なっている部分において、窪む凹部G1,G2が設けられている。これにより、外部電極14a,14bと近接する凹部G1,G2において、コンデンサ導体18aとコンデンサ導体18bとは対向していない。したがって、外部電極14a,14bに交流電圧が印加されても、凹部G1,G2と重なる誘電体層16において電界誘起歪みが発生しにくい。その結果、外部電極14a,14bに振動が発生することが抑制され、外部電極14a,14bの振動が回路基板に伝達されることが抑制される。よって、「鳴き」が発生することが抑制される。
 また、電子部品10によれば、「鳴き」を低減した場合であっても、コンデンサCの容量値の低減を抑制できる。より詳細には、電子部品10では、外部電極14a,14bは、実装面である下面S6に設けられており、端面S3,S4には設けられていない。そのため、電子部品10では、外部電極14a,14bと直線状部L1,L2とが対向している部分のx軸方向の幅が小さい。したがって、電子部品10では、凹部G1,G2のx軸方向の幅が小さくてすむ。その結果、凹部G1,G2が設けられることによるコンデンサ導体18の面積の減少量を少なくできる。よって、電子部品10では、「鳴き」を低減した場合であっても、コンデンサCの容量値の低減を抑制できる。
 また、電子部品10では、外部電極14a,14bは、下面S6にのみ設けられている。そのため、電子部品10が回路基板にはんだ実装される際に、電子部品10の側面S1,S2及び端面S3,S4にフィレットが形成されない。これにより、電子部品10がz軸方向に振動しても、z軸方向に垂直な振動が回路基板に伝わりにくい。その結果、電子部品10では、「鳴き」が低減される。
(第1の変形例)
 次に、第1の変形例に係る電子部品10aについて図面を参照しながら説明する。図4は、第1の変形例に係る電子部品10aの断面構造図である。
 電子部品10では、凹部G1,G2は、矩形状をなしていた。一方、電子部品10aでは、凹部G1,G2は、円弧状をなしている。具体的には、凹部G1,G2は、露出部26aのx軸方向の中点を中心とし、半径rを有する円弧状をなしている。このような凹部G1,G2が設けられた電子部品10aにおいても、電子部品10と同様に、コンデンサの容量値の低減を抑制しつつ、「鳴き」を低減できる。
(第2の変形例)
 次に、第2の変形例に係る電子部品10bについて図面を参照しながら説明する。図5は、第2の変形例に係る電子部品10bの外観斜視図である。
 電子部品10では、外部電極14a,14bは、下面S6にのみ設けられ、側面S1,S2及び端面S3,S4には設けられていない。一方、電子部品10bでは、外部電極14a,14bは、下面S6に設けられていると共に、側面S1,S2に対して折り返されている。外部電極14a,14bが側面S1,S2に折り返されていても、外部電極14a,14bと直線状部L1,L2とが対向している部分のx軸方向の幅は変化しない。よって、電子部品10bでは、電子部品10と同様に、コンデンサCの容量値の低減を抑制しつつ、「鳴き」を低減できる。
 また、電子部品10bでは、外部電極14a,14bが側面S1,S2に折り返されているので、電子部品10bの回路基板へのはんだ実装の際に、外部電極14a,14bの側面S1,S2に設けられた部分にフィレットが形成されるようになる。その結果、電子部品10bが回路基板に強固に固定されるようになる。
(実験)
 本願発明者は、以上のように構成された電子部品10,10a,10bが奏する効果をより明確にするために、以下に説明する実験を行った。図6は、比較例に係る電子部品110の断面構造図である。電子部品110において、電子部品10と同じ構成については、電子部品10の参照符号に100を足した参照符号を付した。
 電子部品110では、外部電極114a,114bはそれぞれ、端面S3,S4に設けられていると共に、端面S3,S4に隣接する側面S1,S2、上面S5及び下面S6に折り返されている。また、引き出し部122a,122bはそれぞれ、端面S3,S4に引き出されている。
 本願発明者は、図3の構造を有する第1のサンプルないし第18のサンプル、図4の構造を有する第19のサンプルないし第22のサンプル、及び、図6の構造を有する第23のサンプル及び第24のサンプルを作製した。なお、第14のサンプルの外部電極14は、図5に示す構造を適用した。第14のサンプルでは、100μmだけ側面S1,S2に外部電極14を折り返した。表1は、第1のサンプルないし第24のサンプルの各部の寸法を示した表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
a:外部電極14a,114aと外部電極14b,114bとの間の間隔
b:辺L1,L2の凹部G1,G2以外の部分と下面S6との間隔
c:外部電極14,114のx軸方向の幅
d:外部電極14,114の厚み
e:下面S6から凹部G1,G2の底部までの距離
L:電子部品10,10a,110のx軸方向の長さ
 なお、表1においてe-bが0である第1のサンプル、第23のサンプル及び第24のサンプルは、凹部G1,G2が設けられていないことを意味する。また、e-bが負である第2のサンプル及び第8のサンプルは、凹部G1,G2が設けられるべき部分がz軸方向の負方向側に突出していることを意味する。
 また、各サンプルでは、誘電体層16,116の数を200~400とした。誘電体層16,116の厚みを2μmとした。コンデンサ導体18,118の厚みを1μmとした。また、コンデンサ導体18,118の材料にはNiを用いた。外部電極14,114の材料にはCuを用いた。
 本願発明者は、ガラスエポキシ樹脂からなる回路基板の中央に、Sn-Pd共晶はんだを用いてサンプルを実装した。回路基板のサイズは、100mm×40mm×0.8mmである。そして、本願発明者は、5Vの直流電圧に1Vの振幅及び5kHzの周波数を有する交流電圧を重畳した電圧を印加し、回路基板から発生する音の音圧を、超指向性集音マイク(ALC社製 品番:KM-358マイク)を用いて評価した。また、本願発明者は、各サンプルの容量値も測定した。表2は、実験結果を示した表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2によれば、凹部G1,G2が設けられていない第1のサンプル、第2のサンプル、第8のサンプル、第23のサンプル及び第24のサンプルでは、音圧が40dB以上であるのに対して、凹部G1,G2が設けられているその他のサンプルでは、音圧が38dB以下である。故に、凹部G1,G2が設けられることによって、「鳴き」の低減が図られることが分かる。
 また、本願発明者は、音圧が38dB以下であるサンプルにおいて、e/aと音圧との関係を調べた。その結果、e/aが0.09及び0.08である第3のサンプル及び第13のサンプルでは、音圧が38dBであるのに対して、e/aが0.10以上であるサンプルでは、音圧が36dB以下となっている。よって、e/aは、0.10以下であることが望ましいことが分かる。
 また、第14のサンプルでは、図5に示す構造の外部電極14が用いられているが、音圧が36dBとなっており良好な結果が得られている。よって、外部電極14は、側面S1,S2に折り返されていてもよいことが分かる。なお、本願発明者は、外部電極14を端面S3,S4に100μmだけ折り返して同様の実験を行ったところ、音圧が43dBとなった。したがって、外部電極14は、端面S3,S4には折り返されていないことが好ましい。以下に理由を説明する。
 側面S1,S2に外部電極14が折り返されると、側面S1,S2にフィレットが形成され、側面S1,S2が回路基板に固定される。一方、端面S3,S4に外部電極14が折り返されると、端面S3,S4にフィレットが形成され、端面S3,S4が回路基板に固定される。ここで、側面S1,S2の間隔は、端面S3,S4の間隔よりも小さい。そのため、側面S1,S2が固定されている方が、端面S3,S4が固定されているよりも、サンプルが撓みにくい。その結果、側面S1,S2が固定されている方が、端面S3,S4が固定されているよりも、サンプルがz軸方向に振動することが抑制される。
 なお、e-bは、20μm以上であることが好ましい。
 以上のように、本発明は、電子部品に有用であり、特に、コンデンサの容量値の低減を抑制しつつ、「鳴き」を低減できる点において優れている。
L1,L2 直線状部
S1,S2 側面
S3,S4 端面
S5 上面
S6 下面
10,10a,10b 電子部品
12 積層体
14a,14b 外部電極
16 誘電体層
18a,18b コンデンサ導体
22a,22b 引き出し部
26a,26b 露出部

Claims (4)

  1.  複数の誘電体層が積層されて構成されてなる積層体であって、該複数の誘電体層の外縁が連なって形成されている実装面を有している積層体と、
     前記誘電体層と共に積層されていることにより互いに対向している第1のコンデンサ導体及び第2のコンデンサ導体であって、外縁において前記実装面と平行な第1の直線状部及び第2の直線状部をそれぞれ有していると共に、該第1の直線状部及び該第2の直線状部のそれぞれから該実装面へと引き出されている第1の引き出し部及び第2の引き出し部をそれぞれ有している第1のコンデンサ導体及び第2のコンデンサ導体と、
     前記実装面に設けられ、かつ、該実装面に隣接する面であって前記複数の誘電体層の外縁が連なって形成されている端面に設けられていない第1の外部電極及び第2の外部電極であって、前記第1の引き出し部及び前記第2の引き出し部が該実装面に露出している部分をそれぞれ覆っている第1の外部電極及び第2の外部電極と、
     を備えており、
     前記第1の直線状部には、前記実装面の法線方向から平面視したときに、前記第2の外部電極と重なっている部分において、該実装面から遠ざかる方向に窪む第1の凹部が設けられていること、
     を特徴とする電子部品。
  2.  前記第2の直線状部には、前記第1の引き出し部が引き出されている方向から平面視したときに、前記第1の外部電極と重なっている部分において、前記実装面から遠ざかる方向に窪む第2の凹部が設けられていること、
     を特徴とする請求項1に記載の電子部品。
  3.  前記実装面から前記第1の凹部の底部までの距離を前記第1の外部電極と前記第2の外部電極との間隔で割って得られる値は、0.10以上であること、
     を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の電子部品。
  4.  前記実装面から前記第1の凹部の底部までの距離は、該実装面から前記第1の直線状部の該第1の凹部以外の部分までの距離よりも20μm以上大きいこと、
     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。
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