WO2023085263A1 - 積層セラミックコンデンサ及びバンプ製造用ペースト - Google Patents
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Abstract
鳴きの防止効果を向上可能な積層セラミックコンデンサ及びバンプ製造用ペーストを提供する。本発明の積層セラミックコンデンサ１は、誘電体層１４と内部電極層１５とが交互に積層された積層体２と、積層体２の長さ方向の両端に設けられた２つの端面のそれぞれに配置され、積層体２の積層方向の両端に設けられた２つの主面の端面側、及び、幅方向の両端に設けられた２つの側面の端面側を覆い、且つ内部電極層１５と接続する下地電極層３０を含む外部電極層３と、積層体２の２つの主面のうちの一方における、２つの端面側のそれぞれに、主面側を覆う下地電極層３０を間に挟んで配置された樹脂および金属を含むバンプ４と、を備え、バンプ４は、それぞれ、長さ方向における、該バンプ４が配置されている側の端面に近い端面側部分４１が、該バンプ４の中央部分４２よりも、積層方向の外側に突出している。
Description
本発明は、積層セラミックコンデンサ及びバンプ製造用ペーストに関する。
積層セラミックコンデンサは、誘電体層と内部電極とが交互に積み重ねられた内層部を有する。そして、その内層部の上部と下部とに外層部としての誘電体層が配置されて直方体状の積層体が形成され、積層体の長手方向の両端面に外部電極が設けられてコンデンサ本体が形成される。
さらに、いわゆる「鳴き」の発生を抑制するために、コンデンサ本体における基板に実装される側に外部電極の一部を覆うように形成されたバンプを備える積層セラミックコンデンサが知られている（特許文献１参照）。
さらに、いわゆる「鳴き」の発生を抑制するために、コンデンサ本体における基板に実装される側に外部電極の一部を覆うように形成されたバンプを備える積層セラミックコンデンサが知られている（特許文献１参照）。
バンプを備える積層セラミックコンデンサを基板に取り付ける際、はんだが用いられる。ここで、はんだがバンプ側面に沿ってフィレットを形成してコンデンサ本体まで到達すると、鳴きが基板に伝わりやすくなり、鳴きの防止効果が低減する。
本発明は、鳴きの防止効果を向上可能な積層セラミックコンデンサ及びバンプ製造用ペーストを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、誘電体層と内部電極層とが交互に積層された積層体と、前記積層体における、積層方向と交差する長さ方向の両端に設けられた２つの端面のそれぞれに配置され、前記積層体の前記積層方向の両端に設けられた２つの主面の前記端面側、及び、前記積層方向および前記長さ方向と交差する幅方向の両端に設けられた２つの側面の前記端面側を覆い、且つ前記内部電極層と接続する下地電極層を含む外部電極層と、前記積層体の２つの前記主面のうちの一方における、２つの前記端面側のそれぞれに、前記主面側を覆う前記下地電極層を間に挟んで配置された樹脂および金属を含むバンプと、を備え、前記バンプは、それぞれ、前記長さ方向における、該バンプが配置されている側の前記端面に近い端面側部分が、該バンプの中央部分よりも、前記積層方向の外側に突出している、積層セラミックコンデンサを提供する。
また、上記課題を解決するために本発明は、銀、銅又はニッケルのいずれかを含み、メジアン径Ｄ５０が２μｍ以上１０μｍである金属粉を８６．５重量％以上９４．１重量％以下と、エポキシ樹脂を１．１３重量％以上６．３８重量以下と、フェノール樹脂を０．９０重量％以上５．０６重量％以下と、イミダゾールを０．０１１３重量％以上０．０６３８重量％以下と、溶剤を１．４８重量％以上３．８５重量％以下と、を合計１００％となるように含む、上記積層セラミックコンデンサの、バンプ製造用ペーストを提供する。
本発明によれば、鳴きの防止効果を向上可能な積層セラミックコンデンサ及びバンプ製造用ペーストを提供することができる。
本発明の実施形態にかかる積層セラミックコンデンサ１について説明する。図１は、実施形態の積層セラミックコンデンサ１の概略斜視図である。図２は、実施形態の積層セラミックコンデンサ１の図１におけるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、実施形態の積層セラミックコンデンサ１の図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。
積層セラミックコンデンサ１は、略直方体形状で、積層体２及び積層体２の両端に設けられた一対の外部電極層３とを備えるコンデンサ本体１Ａと、コンデンサ本体１Ａに取り付けられたバンプ４と、を備える。また、積層体２は、誘電体層１４と内部電極層１５とを複数組含む内層部１１を含む。
以下の説明において、積層セラミックコンデンサ１の向きを表わす用語として、積層セラミックコンデンサ１において、一対の外部電極層３が設けられている方向を長さ方向Ｌとする。誘電体層１４と内部電極層１５とが積層されている方向を積層方向Ｔとする。長さ方向Ｌ及び積層方向Ｔのいずれにも交差する方向を幅方向Ｗとする。なお、実施形態においては、幅方向Ｗは長さ方向Ｌ及び積層方向Ｔのいずれにも直交している。
図２は、積層セラミックコンデンサ１の幅方向Ｗの中央を通り、且つ長さ方向Ｌと積層方向Ｔに延びる断面である。
図２は、積層セラミックコンデンサ１の幅方向Ｗの中央を通り、且つ長さ方向Ｌと積層方向Ｔに延びる断面である。
（積層体２の外表面）
また、積層体２の６つの外表面のうち、積層方向Ｔに相対する一対の外表面を第１主面Ａ１と第２主面Ａ２とし、幅方向Ｗに相対する一対の外表面を第１側面Ｂ１と第２側面Ｂ２とし、長さ方向Ｌに相対する一対の外表面を第１端面Ｃ１と第２端面Ｃ２とする。なお、第１主面Ａ１と第２主面Ａ２とを特に区別して説明する必要のない場合、まとめて主面Ａとし、第１側面Ｂ１と第２側面Ｂ２とを特に区別して説明する必要のない場合、まとめて側面Ｂとし、第１端面Ｃ１と第２端面Ｃ２とを特に区別して説明する必要のない場合、まとめて端面Ｃとして説明する。
また、積層体２の６つの外表面のうち、積層方向Ｔに相対する一対の外表面を第１主面Ａ１と第２主面Ａ２とし、幅方向Ｗに相対する一対の外表面を第１側面Ｂ１と第２側面Ｂ２とし、長さ方向Ｌに相対する一対の外表面を第１端面Ｃ１と第２端面Ｃ２とする。なお、第１主面Ａ１と第２主面Ａ２とを特に区別して説明する必要のない場合、まとめて主面Ａとし、第１側面Ｂ１と第２側面Ｂ２とを特に区別して説明する必要のない場合、まとめて側面Ｂとし、第１端面Ｃ１と第２端面Ｃ２とを特に区別して説明する必要のない場合、まとめて端面Ｃとして説明する。
積層体２は、角部を含む稜線部Ｒ１に丸みがつけられていることが好ましい。稜線部Ｒ１は、積層体２の２面、すなわち主面Ａと側面Ｂ、主面Ａと端面Ｃ、又は、側面Ｂと端面Ｃが交わる部分である。
（積層体２）
積層体２は、内層部１１と、内層部１１の積層方向Ｔ両側にそれぞれ配置される外層部１２とを備える積層体本体１０と、積層体本体１０の幅方向Ｗの両側に設けられたサイドギャップ部１６とを備える。
積層体２は、内層部１１と、内層部１１の積層方向Ｔ両側にそれぞれ配置される外層部１２とを備える積層体本体１０と、積層体本体１０の幅方向Ｗの両側に設けられたサイドギャップ部１６とを備える。
（内層部１１）
内層部１１は、積層方向Ｔに沿って交互に積層された誘電体層１４と内部電極層１５とを複数組含む。
内層部１１は、積層方向Ｔに沿って交互に積層された誘電体層１４と内部電極層１５とを複数組含む。
誘電体層１４は、セラミック材料で製造されている。セラミック材料としては、例えば、ＢａＴｉＯ３を主成分とする誘電体セラミックが用いられる。
内部電極層１５は、複数の第１内部電極層１５ａと、複数の第２内部電極層１５ｂとを備える。第１内部電極層１５ａと第２内部電極層１５ｂとは、交互に配置されている。第１内部電極層１５ａは、第２内部電極層１５ｂと対向する第１対向部１５２ａと、第１対向部１５２ａから第１端面Ｃ１側に引き出された第１引き出し部１５１ａとを備える。第１引き出し部１５１ａの端部は、第１端面Ｃ１に露出し、後述の第１外部電極層３ａに電気的に接続されている。第２内部電極層１５ｂは、第１内部電極層１５ａと対向する第２対向部１５２ｂと、第２対向部１５２ｂから第２端面Ｃ２に引き出された第２引き出し部１５１ｂとを備える。第２引き出し部１５１ｂの端部は、後述の第２外部電極層３ｂに電気的に接続されている。第１内部電極層１５ａの第１対向部１５２ａと、第２内部電極層１５ｂの第２対向部１５２ｂとに電荷が蓄積される。
内部電極層１５は、例えばニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀－パラジウム（Ａｇ－Ｐｄ）合金、金（Ａｕ）等に代表される金属材料により形成されていることが好ましい。
（外層部１２）
外層部１２は、内層部１１の誘電体層１４と同じ材料で製造されている。
外層部１２は、内層部１１の誘電体層１４と同じ材料で製造されている。
（サイドギャップ部１６）
サイドギャップ部１６は、積層体本体１０の側面Ｂ側に設けられた第１サイドギャップ部１６ａと、積層体本体１０の第２側面Ｂ２側に設けられた第２サイドギャップ部１６ｂと、を備える。サイドギャップ部１６は、誘電体層１４と同様の材料で製造されている。
サイドギャップ部１６は、積層体本体１０の側面Ｂ側に設けられた第１サイドギャップ部１６ａと、積層体本体１０の第２側面Ｂ２側に設けられた第２サイドギャップ部１６ｂと、を備える。サイドギャップ部１６は、誘電体層１４と同様の材料で製造されている。
（外部電極層３）
外部電極層３は、第１端面Ｃ１に設けられた第１外部電極層３ａと、第２端面Ｃ２に設けられた第２外部電極層３ｂとを備える。外部電極層３は、端面Ｃだけでなく、主面Ａ及び側面Ｂの端面Ｃ側の一部も覆っている。
外部電極層３は、第１端面Ｃ１に設けられた第１外部電極層３ａと、第２端面Ｃ２に設けられた第２外部電極層３ｂとを備える。外部電極層３は、端面Ｃだけでなく、主面Ａ及び側面Ｂの端面Ｃ側の一部も覆っている。
上述のように、第１内部電極層１５ａの第１引き出し部１５１ａの端部は第１端面Ｃ１に露出し、第１外部電極層３ａに電気的に接続されている。また、第２内部電極層１５ｂの第２引き出し部１５１ｂの端部は第２端面Ｃ２に露出し、第２外部電極層３ｂに電気的に接続されている。これにより、第１外部電極層３ａと第２外部電極層３ｂとの間は、複数のコンデンサ要素が電気的に並列に接続された構造となっている。
また、外部電極層３は、例えば下地電極層３０と第１めっき層３１と第２めっき層３２とを含む。
下地電極層３０は、例えば、銅、ニッケル、銀、パラジウム、銀－パラジウム合金、金等の導電性金属を用いることができる。また、実施形態の下地電極層３０はガラスを含んでいる。
第１めっき層３１は、下地電極層３０の外周に配置された第１ニッケルめっき層３１ａと、第１ニッケルめっき層３１ａの外周に配置された第１錫めっき層３１ｂとを含む。第２めっき層３２は、第１錫めっき層３１ｂの外周に配置された第２ニッケルめっき層３２ａ、及び第２ニッケルめっき層３２ａの外周に配置された第２錫めっき層３２ｂを含む。ただし、第２めっき層３２は、次に延びるバンプ４が配置されている部分においては、バンプ４の外周に配置されている。
（バンプ４）
バンプ４は、一対の第１バンプ４ａと第２バンプ４ｂとを備える。第１バンプ４ａは、コンデンサ本体１Ａの基板実装面である第２主面Ａ２側における、長さ方向Ｌの一方の端面Ｃ１側に配置され、第２バンプ４ｂは、他方の端面Ｃ２側に配置されている。第１バンプ４ａと第２バンプ４ｂとは、図２に示すように長さ方向Ｌの中心を通り幅方向Ｗに延びる中央線を挟んで略線対称の位置に、長さ方向Ｌに一定の距離、離間して配置されている。
バンプ４は、一対の第１バンプ４ａと第２バンプ４ｂとを備える。第１バンプ４ａは、コンデンサ本体１Ａの基板実装面である第２主面Ａ２側における、長さ方向Ｌの一方の端面Ｃ１側に配置され、第２バンプ４ｂは、他方の端面Ｃ２側に配置されている。第１バンプ４ａと第２バンプ４ｂとは、図２に示すように長さ方向Ｌの中心を通り幅方向Ｗに延びる中央線を挟んで略線対称の位置に、長さ方向Ｌに一定の距離、離間して配置されている。
バンプ４は、第２主面Ａ２側まで回り込んだ外部電極層３を挟んで、コンデンサ本体１Ａの第２主面Ａ２側に配置されている。
また、バンプ４は、第２主面Ａ２における、下地電極層３０と、第１ニッケルめっき層３１ａと、第１錫めっき層３１ｂが延びる部分だけでなく、積層体２の外層部１２の部分と直接接触している部分も有する。
また、バンプ４は、第２主面Ａ２における、下地電極層３０と、第１ニッケルめっき層３１ａと、第１錫めっき層３１ｂが延びる部分だけでなく、積層体２の外層部１２の部分と直接接触している部分も有する。
第２ニッケルめっき層３２ａと、第２錫めっき層３２ｂとは、コンデンサ本体１Ａにおけるバンプ４が配置されていない部分では第１錫めっき層３１ｂの外周に配置されているが、バンプ４が配置されている部分ではバンプ４の外周に配置されている。
それぞれのバンプ４は、長さ方向Ｌの中央部分４２が窪んでいる。すなわち、バンプ４は、長さ方向Ｌにおいて、そのバンプ４が配置されている側の端面Ｃに近い端面側部分４１が、バンプ４の中央部分４２より、図中下方となる積層方向Ｔの外側に突出している。また、バンプ４は、長さ方向Ｌにおいて、そのバンプ４が配置されている側の端面Ｃと反対側の端部４５も、中央部分４２より、図中下方となる積層方向Ｔの外側に突出している。
バンプ４ａについて説明すると、バンプ４ａは、長さ方向Ｌの中央部分４２ａが窪んでいる。バンプ４ａは、長さ方向Ｌにおいて、バンプ４ａが配置されている側の端面Ｃ１に近い端面側部分４１ａが、バンプ４ａの中央部分４２ａより、図中下方となる積層方向Ｔの外側に突出している。バンプ４ａは、長さ方向Ｌにおいて、そのバンプ４ａが配置されている側の端面Ｃと反対側の端部４５ａも、中央部分４２より、図中下方となる積層方向Ｔの外側に突出している。
バンプ４ｂについて説明すると、バンプ４ｂは、長さ方向Ｌの中央部分４２ｂが窪んでいる。バンプ４ｂは、長さ方向Ｌにおいて、バンプ４ｂが配置されている側の端面Ｃ２に近い端面側部分４１ｂが、バンプ４ｂの中央部分４２ｂより、図中下方となる積層方向Ｔの外側に突出している。バンプ４ｂは、長さ方向Ｌにおいて、そのバンプ４ｂが配置されている側の端面Ｃと反対側の端部４５ｂも、中央部分４２より、図中下方となる積層方向Ｔの外側に突出している。
また、端面側部分４１と中央部分４２との積層方向Ｔの厚みの差Ｔ１（積層方向Ｔの距離）は、端面側部分４１におけるバンプ４の積層方向Ｔの厚みＴ２の５％以上３０％以内である。
バンプ４は、例えば図２に示すように複数の金属粉Ｍを含み、図２の断面において、全面積の４３％以上９１％以下が金属粉Ｍであり、全面積の６０％以上８０％以下が金属粉Ｍであることが好ましい。
金属粉Ｍは、銀、銅、ニッケルのいずれかを含む。銅は銀で被覆されているものを含み、また、銅及びニッケルの合金は銀で被覆されたものをも含む。また、金属粉Ｍは、錫の金属粉も含む。金属粉Ｍは、メジアン径Ｄ５０が２μｍ以上１０μｍ以下である。メジアン径Ｄ５０とは、金属粉Ｍを径の大小によって２つに分けたとき、大きい側と小さい側が等量となる径である。なお、金属粉Ｍは、錫の金属粉も含まなくてもよい。なお、金属の種別については、ＷＤＸまたはＥＤＸなどを用いて検出される。
バンプ４は、重量％で表すと、銀、銅、ニッケルのいずれかを含むメジアン径Ｄ５０が２以上１０μｍである金属粉Ｍを８６．５重量％以上９４．１重量％以下と、エポキシ樹脂を１．１３重量％以上６．３８重量以下、フェノール樹脂を０．９０重量％以上５．０６重量％以下と、イミダゾールを０．０１１３重量％以上０．０６３８重量％以下と、溶剤を１．４８重量％以上３．８５重量％以下と、を合計が１００％となるように含むペーストより製造されたものである。
また、バンプ４は、体積％で表すと、銀、銅、ニッケルのいずれかを含むメジアン径Ｄ５０が２以上１０μｍである金属粉を４５．３体積％以上６４．９体積％以下と、エポキシ樹脂を５．９４体積％以上２５．５体積％以下と、フェノール樹脂を４．５６体積％以上１９．５体積％以下と、イミダゾールを０．０６２１体積％以上０．２６６体積％以下と、溶剤を８．３１体積％以上２４．５体積％以下とを、合計が１００％となるように含むペーストより製造されたものである。
（積層セラミックコンデンサ１の製造方法）
図４は、積層セラミックコンデンサ１の製造方法を説明するフローチャートである。積層セラミックコンデンサ１の製造方法は、積層体製造工程Ｓ１と、下地電極層形成工程Ｓ２と、第１めっき層形成工程Ｓ３と、バンプ配置工程Ｓ４と、第２めっき層形成工程Ｓ５とを含む。図５は、積層体製造工程Ｓ１と、下地電極層形成工程Ｓ２と、第１めっき層形成工程Ｓ３とを説明する図である。図６はバンプ配置工程Ｓ４と、第２めっき層形成工程Ｓ５とを説明する図である。
図４は、積層セラミックコンデンサ１の製造方法を説明するフローチャートである。積層セラミックコンデンサ１の製造方法は、積層体製造工程Ｓ１と、下地電極層形成工程Ｓ２と、第１めっき層形成工程Ｓ３と、バンプ配置工程Ｓ４と、第２めっき層形成工程Ｓ５とを含む。図５は、積層体製造工程Ｓ１と、下地電極層形成工程Ｓ２と、第１めっき層形成工程Ｓ３とを説明する図である。図６はバンプ配置工程Ｓ４と、第２めっき層形成工程Ｓ５とを説明する図である。
（積層体製造工程Ｓ１）
セラミックス粉末、バインダ及び溶剤を含むセラミックスラリーをキャリアフィルムの外周においてダイコータ、グラビアコータ、マイクログラビアコータ等を用いてシート状に成形して誘電体層１４となる積層用セラミックグリーンシート１０１を製作する。次いで、積層用セラミックグリーンシート１０１に導電体ペーストをスクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷等によって帯状に印刷し、積層用セラミックグリーンシート１０１の表面に内部電極層１５となる導電パターン１０２を印刷するが印刷された素材シート１０３を製作する。
セラミックス粉末、バインダ及び溶剤を含むセラミックスラリーをキャリアフィルムの外周においてダイコータ、グラビアコータ、マイクログラビアコータ等を用いてシート状に成形して誘電体層１４となる積層用セラミックグリーンシート１０１を製作する。次いで、積層用セラミックグリーンシート１０１に導電体ペーストをスクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷等によって帯状に印刷し、積層用セラミックグリーンシート１０１の表面に内部電極層１５となる導電パターン１０２を印刷するが印刷された素材シート１０３を製作する。
続いて、図５（ａ）に示すように、導電パターン１０２が同一の方向を向き且つ導電パターン１０２が隣り合う素材シート１０３間において幅方向において半ピッチずつずれた状態になるように、複数の素材シート１０３を積み重ねる。さらに、複数枚積層された素材シート１０３の両側にそれぞれ、外層部１２となる外層部用セラミックグリーンシート１１２を積み重ねる。
積み重ねた複数の素材シート１０３と外層部用セラミックグリーンシート１１２とを熱圧着し、図５（ｂ）に示すマザーブロック１１０を作成する。
次いで、マザーブロック１１０を、図５（ｂ）に示す切断線Ｘ及び切断線Ｘと交差する切断線Ｙに沿って切断し、図５（ｃ）に示す積層体２を複数製造する。
（下地電極層形成工程Ｓ２）
続いて、積層体２の端面Ｃに、導電性金属を含む導電性ペーストを塗布、焼き付けることにより下地電極層３０を形成する。下地電極層３０は、積層体２両側の端面Ｃのみならず、積層体２の主面Ａ及び側面Ｂ側まで延びて、主面Ａの端面Ｃ側の一部も覆うように形成する。
続いて、積層体２の端面Ｃに、導電性金属を含む導電性ペーストを塗布、焼き付けることにより下地電極層３０を形成する。下地電極層３０は、積層体２両側の端面Ｃのみならず、積層体２の主面Ａ及び側面Ｂ側まで延びて、主面Ａの端面Ｃ側の一部も覆うように形成する。
（第１めっき層形成工程Ｓ３）
次いで、下地電極層３０の外周に第１ニッケルめっき層３１ａと、第１ニッケルめっき層３１ａの外周に配置された第１錫めっき層３１ｂとを形成し、図５（ｄ）に示す積層体本体１０を製造する。
次いで、下地電極層３０の外周に第１ニッケルめっき層３１ａと、第１ニッケルめっき層３１ａの外周に配置された第１錫めっき層３１ｂとを形成し、図５（ｄ）に示す積層体本体１０を製造する。
（バンプ配置工程Ｓ４）
バンプの材料となるバンプ製造用ペースト４４を用意する。バンプ製造用ペースト４４は、重量％で表すと、銀、銅、ニッケルのいずれかを含むメジアン径Ｄ５０が２以上１０μｍである金属粉Ｍを８６．５重量％以上９４．１重量％以下と、エポキシ樹脂を１．１３重量％以上６．３８重量以下、フェノール樹脂を０．９０重量％以上５．０６重量％以下と、イミダゾールを０．０１１３重量％以上０．０６３８重量％以下と、溶剤を１．４８重量％以上３．８５重量％以下と、を合計が１００％となるように含む。
バンプの材料となるバンプ製造用ペースト４４を用意する。バンプ製造用ペースト４４は、重量％で表すと、銀、銅、ニッケルのいずれかを含むメジアン径Ｄ５０が２以上１０μｍである金属粉Ｍを８６．５重量％以上９４．１重量％以下と、エポキシ樹脂を１．１３重量％以上６．３８重量以下、フェノール樹脂を０．９０重量％以上５．０６重量％以下と、イミダゾールを０．０１１３重量％以上０．０６３８重量％以下と、溶剤を１．４８重量％以上３．８５重量％以下と、を合計が１００％となるように含む。
また、バンプ製造用ペースト４４は、体積％で表すと、銀、銅、ニッケルのいずれかを含むメジアン径Ｄ５０が２以上１０μｍである金属粉を４５．３体積％以上６４．９体積％以下と、エポキシ樹脂を５．９４体積％以上２５．５体積％以下と、フェノール樹脂を４．５６体積％以上１９．５体積％以下と、イミダゾールを０．０６２１体積％以上０．２６６体積％以下と、溶剤を８．３１体積％以上２４．５体積％以下とを、合計が１００％となるように含む。なお、溶剤は、例えば、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルまたはジエチレングリコールモノメチルエーテルである。
金属粉Ｍは、銀、銅、ニッケルのいずれかを含み、銅の金属粉、または銅とニッケルとの合金粉が、銀で被覆されたものである。また、金属粉Ｍは、錫の金属粉も含む。金属粉Ｍは、メジアン径Ｄ５０が２以上１０μｍである。
バンプ４の形成には、例えば図６に示すような保持基板４０を用いる。図６（ａ）に示すように実施形態で保持基板４０には、バンプ製造用ペースト４４を配置する位置における、中央部分４２となる位置に、凸部４３が形成されている。
保持基板４０の上に、バンプ製造用ペースト４４をスクリーン印刷法またはディスペンス法等により配置する。
そうすると、図６（ａ）に示すように凸部４３が形成されているため、バンプ製造用ペースト４４は、長さ方向Ｌの中央部分４２が端面Ｃ側の端面側部分４１よりも凹んだ形状となる。すなわち、バンプ製造用ペースト４４は、長さ方向Ｌの端面Ｃ側の端面側部分４１が、端面側部分４１よりも長さ方向Ｌの中央側に位置する中央部分４２より、図中下方となる積層方向Ｔの外側に突出した形状となる。
保持基板４０の上に、バンプ製造用ペースト４４をスクリーン印刷法またはディスペンス法等により配置する。
そうすると、図６（ａ）に示すように凸部４３が形成されているため、バンプ製造用ペースト４４は、長さ方向Ｌの中央部分４２が端面Ｃ側の端面側部分４１よりも凹んだ形状となる。すなわち、バンプ製造用ペースト４４は、長さ方向Ｌの端面Ｃ側の端面側部分４１が、端面側部分４１よりも長さ方向Ｌの中央側に位置する中央部分４２より、図中下方となる積層方向Ｔの外側に突出した形状となる。
次に、コンデンサ本体１Ａを図６（ｂ）に示すように、第２主面Ａ２側が保持基板４０に対向する姿勢で保持基板４０の外周に搭載する。このとき、コンデンサ本体１Ａの外部電極層３とバンプ製造用ペースト４４とが位置合わせされ、バンプ製造用ペースト４４がコンデンサ本体１Ａに付着する。
この状態で、加熱工程を実施する。これにより、ペースト中の少なくとも一部の金属が金属間化合物を生成するとともに、硬化し、コンデンサ本体１Ａならびに外部電極層３に接合した状態のバンプ４が形成される。
その後、コンデンサ本体１Ａがバンプ４とともに、保持基板４０から分離され、図６（ｃ）の状態となる。
（第２めっき層形成工程Ｓ）
次いで、コンデンサ本体１Ａにおける第１錫めっき層３１ｂが露出している部分及びバンプ４の外周に、第２ニッケルめっき層３２ａを形成し、さらに第２ニッケルめっき層３２ａの外周に第２錫めっき層３２ｂとを形成する。以上の工程により積層セラミックコンデンサ１が製造される。
次いで、コンデンサ本体１Ａにおける第１錫めっき層３１ｂが露出している部分及びバンプ４の外周に、第２ニッケルめっき層３２ａを形成し、さらに第２ニッケルめっき層３２ａの外周に第２錫めっき層３２ｂとを形成する。以上の工程により積層セラミックコンデンサ１が製造される。
（実施形態の効果）
以上、本実施形態の積層セラミックコンデンサ１によると、積層セラミックコンデンサを基板に実装する際、はんだを用いる。はんだは基板端子とバンプ４との間に配置される。その後、積層セラミックコンデンサ１を基板に固着させるために、はんだは加熱されて溶融する。溶融したはんだの一部は、端面Ｃに回り込む。端面Ｃに回り込んだはんだが、内層部１１が存在するまで濡れ上がる場合がある。
そうすると、積層セラミックコンデンサ１の内層部１１の部分で発生する振動が、はんだから基板へ伝達されるので、バンプ４による鳴きの防止効果が低減する可能性がある。
以上、本実施形態の積層セラミックコンデンサ１によると、積層セラミックコンデンサを基板に実装する際、はんだを用いる。はんだは基板端子とバンプ４との間に配置される。その後、積層セラミックコンデンサ１を基板に固着させるために、はんだは加熱されて溶融する。溶融したはんだの一部は、端面Ｃに回り込む。端面Ｃに回り込んだはんだが、内層部１１が存在するまで濡れ上がる場合がある。
そうすると、積層セラミックコンデンサ１の内層部１１の部分で発生する振動が、はんだから基板へ伝達されるので、バンプ４による鳴きの防止効果が低減する可能性がある。
しかし、実施形態では、バンプ４はそれぞれ、長さ方向Ｌにおける、バンプ４が配置されている側の端面Ｃに近い端面側部分４１が、バンプ４の中央部分４２よりも、積層方向Ｔの外側に突出している。
このようにバンプ４の端面側部分４１が積層方向Ｔの外側に突出しているので、はんだが端面Ｃにおける内層部１１が存在する領域まで濡れ上がることを抑制することができる。これにより、積層セラミックコンデンサ１の内層部１１の部分で発生する振動の、はんだから基板への伝達が低減されるので、バンプ４による鳴きの防止効果の低減を防止可能、すなわち、鳴きの発生を低減することができる。
また、実施形態では、第１めっき層３１の外側にバンプ４が形成されている。したがって、例えば、バンプ４が形成されておらず、且つ第１めっき層３１を有する既存の積層セラミックコンデンサを用いて、この積層セラミックコンデンサに対してバンプ４を形成して本願の積層セラミックコンデンサ１とすることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、発明の範囲内において種々の変形が可能である。
例えば、バンプ４の端面側部分４１が中央部分４２より、突出した形状とする方法は、上述の方法に限定されない。例えば、バンプ４の製造は、積層セラミックコンデンサ１の上側を向いた主面にバンプ製造用ペースト４４を塗布するように形成することもできる。その場合、端面側部分４１に中央部分４２よりも多くのバンプ製造用ペースト４４を塗布するようにすることで、実施形態のように、バンプ４の端面側部分４１が積層方向Ｔの外側に突出させることができる。
また、バンプ４は、下地電極層３０に直接形成してもよい。そして下地電極層３０及び下地電極層３０に直接形成されたバンプ４を、第２めっき層３２で覆ってもよい。すなわち、積層セラミックコンデンサ１は、第１めっき層３１を含まず、第２めっき層３２を備えている構成でもよい。
この場合、下地電極層３０に直接バンプ４が形成されるので、バンプ４と下地電極層３０との接着性が向上する。
なお、実施形態の積層セラミックコンデンサ１は第１めっき層３１が形成された下地電極層３０及びバンプ４の外周を覆う第２めっき層３２を備えていたがこれに限定されず、第２めっき層３２は含まなくてもよい。
この場合、下地電極層３０に直接バンプ４が形成されるので、バンプ４と下地電極層３０との接着性が向上する。
なお、実施形態の積層セラミックコンデンサ１は第１めっき層３１が形成された下地電極層３０及びバンプ４の外周を覆う第２めっき層３２を備えていたがこれに限定されず、第２めっき層３２は含まなくてもよい。
１ 積層セラミックコンデンサ
１Ａ コンデンサ本体
２ 積層体
３ 外部電極層
４ バンプ
４ａ 第１バンプ
４ｂ 第２バンプ
１０ 積層体本体
１１ 内層部
１２ 外層部
１４ 誘電体層
１５ 内部電極層
３０ 下地電極層
３１ 第１めっき層
３１ａ 第１ニッケルめっき層
３１ｂ 第１錫めっき層
３２ 第２めっき層
３２ａ 第２ニッケルめっき層
３２ｂ 第２錫めっき層
４１ 端面側部分
４１ａ 第１側面側部分
４１ｂ 第２側面側部分
４２ 中央部分
４２ａ 第１中央部分
４２ｂ 第２中央部分
４４ バンプ製造用ペースト
１Ａ コンデンサ本体
２ 積層体
３ 外部電極層
４ バンプ
４ａ 第１バンプ
４ｂ 第２バンプ
１０ 積層体本体
１１ 内層部
１２ 外層部
１４ 誘電体層
１５ 内部電極層
３０ 下地電極層
３１ 第１めっき層
３１ａ 第１ニッケルめっき層
３１ｂ 第１錫めっき層
３２ 第２めっき層
３２ａ 第２ニッケルめっき層
３２ｂ 第２錫めっき層
４１ 端面側部分
４１ａ 第１側面側部分
４１ｂ 第２側面側部分
４２ 中央部分
４２ａ 第１中央部分
４２ｂ 第２中央部分
４４ バンプ製造用ペースト
Claims (10)
- 誘電体層と内部電極層とが交互に積層された積層体と、
前記積層体における、積層方向と交差する長さ方向の両端に設けられた２つの端面のそれぞれに配置され、前記積層体の前記積層方向の両端に設けられた２つの主面の前記端面側、及び、前記積層方向および前記長さ方向と交差する幅方向の両端に設けられた２つの側面の前記端面側を覆い、且つ前記内部電極層と接続する下地電極層を含む外部電極層と、
前記積層体の２つの前記主面のうちの一方における、２つの前記端面側のそれぞれに、前記主面側を覆う前記下地電極層を間に挟んで配置された樹脂および金属を含むバンプと、を備え、
前記バンプは、それぞれ、前記長さ方向における、該バンプが配置されている側の前記端面に近い端面側部分が、該バンプの中央部分よりも、前記積層方向の外側に突出している、
積層セラミックコンデンサ。 - 前記端面側部分と前記中央部分との前記積層方向の厚みの差は、
前記端面側部分における前記バンプの前記積層方向の厚みの５％以上３０％以内である、
請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 前記バンプは、一断面において、全面積の４３以上９１％が金属である、
請求項１または請求項２に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 前記バンプは、一断面において、全面積の６０％以上８０％が金属である、
請求項１または請求項２に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 前記外部電極層は、前記端面側において、ニッケルめっき層、及び、前記ニッケルめっき層の外周に配置された錫めっき層を含み、
前記ニッケルめっき層及び前記錫めっき層は、前記主面側においては前記バンプの外周を覆う、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 前記外部電極層は、
前記下地電極層側から、
前記下地電極層の外周に配置された第１ニッケルめっき層と、
前記第１ニッケルめっき層の外周に配置された第１錫めっき層と、
前記第１錫めっき層の外周に配置された第２ニッケルめっき層、及び
前記第２ニッケルめっき層の外周に配置された第２錫めっき層を含み、
前記第２ニッケルめっき層及び前記第２錫めっき層は、前記主面側においては前記バンプの外周を覆う、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の積層セラミックコンデンサ。 - 銀、銅又はニッケルのいずれかを含み、メジアン径Ｄ５０が２μｍ以上１０μｍである金属粉を８６．５重量％以上９４．１重量％以下と、
エポキシ樹脂を１．１３重量％以上６．３８重量以下と、
フェノール樹脂を０．９０重量％以上５．０６重量％以下と、
イミダゾールを０．０１１３重量％以上０．０６３８重量％以下と、
溶剤を１．４８重量％以上３．８５重量％以下と、を合計１００％となるように含む、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の積層セラミックコンデンサの、バンプ製造用ペースト。 - 銀、銅、ニッケルのいずれかを含むメジアン径Ｄ５０が２μｍ以上１０μｍである金属粉を４５．３体積％以上６４．９体積％以下と、
エポキシ樹脂を５．９４体積％以上２５．５体積％以下と、
フェノール樹脂を４．５６体積％以上１９．５体積％以下と、
イミダゾールを０．０６２１体積％以上０．２６６体積％以下と、
溶剤を８．３１体積％以上２４．５体積％以下と、を合計が１００％となるように含む、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の積層セラミックコンデンサの、バンプ製造用ペースト。 - 前記銅は前記銀で被覆されているものを含み、また、前記銅と前記ニッケルとの合金粉は前記銀で被覆されたものを含む、
請求項７または請求項８に記載のバンプ製造用ペースト。 - 前記金属粉は、さらに錫を含む、
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のバンプ製造用ペースト。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021-183732 | 2021-11-10 | ||
| JP2021183732 | 2021-11-10 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023085263A1 true WO2023085263A1 (ja) | 2023-05-19 |
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ID=86335732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/041547 WO2023085263A1 (ja) | 2021-11-10 | 2022-11-08 | 積層セラミックコンデンサ及びバンプ製造用ペースト |
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|---|---|
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2022
- 2022-11-08 WO PCT/JP2022/041547 patent/WO2023085263A1/ja unknown
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