JP2000223355A

JP2000223355A - セラミック電子部品

Info

Publication number: JP2000223355A
Application number: JP11027143A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Okura; 猛大倉; Kenichi Watanabe; 健一渡辺; Yasuhiko Kubota; 康彦久保田; Makoto Murata; 誠村田; Takeshi Azumi; 健安積
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2000-08-11
Anticipated expiration: 2019-02-04
Also published as: JP3780399B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱衝撃により、セラミック電子部品素子にク
ラックが発生することを防止することが可能で、信頼性
の高い、外部端子付のセラミック電子部品を提供する。【解決手段】電子部品素子１４の端面に露出した内部
電極と導通するように、電子部品素子１４の端面に接合
される、金属板からなる外部端子５，５の、少なくとも
接合部（電子部品素子１４の端面への接合部）１０の厚
みＴ１を、他の部分の厚みＴ２よりも薄くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック電子部
品に関し、詳しくは、セラミック中に内部電極を配設し
てなる電子部品素子に、内部電極と導通するように外部
端子を取り付けた、外部端子付のセラミック電子部品に
関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミック電子部品の中には、基板取り
付け用の外部端子を備えたものがある。このような外部
端子付のセラミック電子部品としては、例えば、図１３
(ａ)，(ｂ)に示すように、セラミック５１（図１３
(ｂ)）中に配設された内部電極５２と導通するように外
部電極５３を形成したチップ型のセラミック電子部品素
子５４の両端面に、プリント基板（図示せず）などに接
合すべき部分（下端部）を直角に折り曲げて水平の接続
部７１を形成した金属製の外部端子５５を、はんだ、導
電性接着剤、導電ペーストなどの接合材５６を介して接
合したセラミック電子部品がある。

【０００３】また、図１４に示すように、セラミック５
１中に配設された内部電極５２と導通するように外部電
極５３を形成したチップ型のセラミック電子部品素子５
４を複数個スタックしてなるセラミック電子部品素子
（積み重ね素子）６４に、プリント基板（図示せず）な
どに接合すべき部分（下端部）を直角に折り曲げて水平
の接続部７１を形成した金属製の外部端子５５を、はん
だ、導電性接着剤、導電ペーストなどの接合材５６を介
して接合したセラミック電子部品がある。

【０００４】ところで、このようなセラミック電子部品
においては、通常、セラミック電子部品素子５４又はそ
れを複数個積み重ねたセラミック電子部品（積み重ね素
子）６４（電子部品素子）の両端面に取り付けられる外
部端子５５として、電子部品素子５４（６４）の両端面
に接合される接合部７０の厚みＴ１と、プリント基板な
どに接合される水平の接続部７１の厚みＴ２が同じであ
る外部端子５５が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のよう
に、電子部品素子５４（６４）に外部端子５５を接合し
てなるセラミック電子部品に、製品のヒートサイクル試
験などにおけるヒートショックが加わると、電子部品素
子５４（６４）を構成するセラミック５１と外部端子５
５の線膨張係数の差によって無視できない応力が発生
し、外部端子５５の両端部では、その応力が相当に大き
なものとなる。そのため、場合によっては、図１５に示
すように、電子部品素子５４（６４）の角部分にクラッ
クＣが発生するという問題点があり、必ずしも信頼性が
十分ではないという問題点がある。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、熱衝撃により、セラミック電子部品素子にクラック
が発生することを防止することが可能で、信頼性の高
い、外部端子付のセラミック電子部品を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明（請求項１）のセラミック電子部品は、一部
が端面に露出するような態様でセラミック中に内部電極
が配設された構造を有するセラミック電子部品素子又は
前記セラミック電子部品素子を複数個積み重ねてなる積
み重ね素子（電子部品素子）と、前記電子部品素子の端
面に露出した内部電極と導通するように、電子部品素子
の端面に接合された金属板からなる外部端子とを具備す
るセラミック電子部品であって、前記外部端子の、少な
くとも接合部（電子部品素子の端面への接合部）の厚み
を他の部分よりも薄くしたことを特徴としている。

【０００８】外部端子の、少なくとも接合部の厚みを、
他の部分よりも薄くすることにより、加熱冷却のヒート
サイクルにおける冷却時に、外部端子が収縮することか
ら生じる電子部品素子（セラミック電子部品素子あるい
はそれを積み重ねた積み重ね素子）への応力が小さくな
る。したがって、ヒートサイクルによる応力の発生を軽
減して、電子部品素子にクラックが発生することを防止
し、信頼性を向上させることが可能になる。

【０００９】なお、接合部の厚みを、他の部分よりも薄
くするにあたっては、例えば、接合部と他の部分との間
に段差を設けて、接合部を他の部分より厚みの小さい均
一な厚みを有する領域としたり、外部端子の接合部を含
む部分を、先端に行くほど厚みが薄くなるように形成し
て、他の部分より厚みを小さくしたりするなどの構成を
とることが可能である。

【００１０】また、本発明は、電子部品素子をケースに
収納したケース収納型のセラミック電子部品や、電子部
品素子をケースに収納し、さらに注入樹脂でポッティン
グする樹脂注入型のセラミック電子部品にも適用するこ
とが可能である。

【００１１】また、請求項２のセラミック電子部品は、
前記外部端子が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｇ及びこれらの
合金、さらには、これらを主成分とする合金からなる群
より選ばれる少なくとも１種からなるものであることを
特徴としている。

【００１２】外部端子として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｇ
及びこれらの合金、さらには、これらを主成分とする合
金からなる群より選ばれる少なくとも１種からなるもの
を用いることにより、必要な機械的強度を確保しつつ、
接合部の厚みを他の部分よりも小さくして、電子部品素
子にかかる応力を小さくすることが可能になるととも
に、電流容量を確保することが可能になる。

【００１３】また、請求項３のセラミック電子部品は、
前記外部端子が、前記内部電極と導通するように前記電
子部品素子の端面に形成された外部電極に、導電性の接
合材を介して接合されており、かつ、外部端子の接合部
が、前記外部電極及び接合材と合わせて、セラミック電
子部品に必要な電流容量を確保することが可能な厚みを
有していることを特徴としている。

【００１４】外部端子の接合部の厚みを、外部電極及び
接合材の厚みを考慮して、セラミック電子部品に必要な
電流容量を確保することができるだけの値に設定するこ
とにより、電流容量を確保することが可能な範囲で接合
部の厚みを小さくして電子部品素子にかかる応力を低減
することが可能になり、本発明をより実効あらしめるこ
とができる。

【００１５】なお、外部電極が厚膜電極からなるセラミ
ック電子部品の場合、外部電極により電流容量を確保す
ることができる場合も少なくないが、スパッタリング法
などにより形成された薄膜電極からなる外部電極を有す
るセラミック電子部品の場合、外部電極だけでは十分な
電流容量を確保することが困難になる場合がある。しか
し、請求項３ののように、外部端子の接合部の厚みを、
電流容量を考慮して設定することにより、確実に電流容
量を確保することが可能で、信頼性の高いセラミック電
子部品を得ることができる。

【００１６】また、請求項４のセラミック電子部品は、
前記外部端子が、前記接合部を補強するための補強構造
を備えていることを特徴としている。外部端子が接合部
を補強するための補強構造を備えた構成とすることによ
り、接合部の厚みを薄くすることにより低下した外部端
子の強度を補って、信頼性の高いセラミック電子部品を
提供することができるようになる。

【００１７】なお、補強構造としては、外部端子の一部
が折り曲げ加工された構造や、補強部材が取り付けられ
た構造など種々の構造を採用することが可能である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示し
てその特徴とするところをさらに詳しく説明する。

【００１９】［実施形態１］図１は、本発明の一実施形
態にかかるセラミック電子部品（この実施形態ではスタ
ックタイプの積層セラミックコンデンサ）を示す斜視図
であり、図２は図１のセラミック電子部品を構成するセ
ラミック電子部品素子を示す断面図である。

【００２０】このセラミック電子部品（積層セラミック
コンデンサ）は、両端面に一対の外部電極３，３が配設
されたセラミック電子部品素子４を複数個積み重ねた積
み重ね素子（電子部品素子）１４の両端面に、はんだ、
導電性接着剤、導電ペーストなどの接合材６を介して、
一対の外部端子５，５を接合することにより形成されて
いる。なお、セラミック電子部品素子４は、図２に示す
ように、複数の内部電極２がセラミック（セラミック
層）１を介して互いに対向するように配設され、かつ、
その一端側が交互に異なる側の端面に引き出されている
とともに、露出した内部電極２と導通するように両端面
に一対の外部電極３，３が配設された構造を有してい
る。

【００２１】また、外部端子５は、金属板（例えば、銀
板）をＬ字状に折り曲げ加工することにより形成されて
おり、垂直部５ａと、水平部５ｂを備えている。そし
て、垂直部５ａの一部が電子部品素子１４に接合される
接合部１０となり、水平部５ｂがプリント基板（図示せ
ず）などへの接続部１１となるように構成されている。

【００２２】そして、この実施形態においては、垂直部
５ａの電子部品素子１４との対向面に段差部７が形成さ
れており、接合部１０の厚みＴ１が水平部５ｂのプリン
ト基板などへの接続部１１などの他の部分の厚みＴ２よ
り薄く形成されている。

【００２３】また、この実施形態では、外部電極３がス
パッタリング法などの薄膜形成方法により形成された薄
膜電極であって、その厚みが薄いことから、外部電極
３，接合材６と合わせて、セラミック電子部品に必要な
電流容量を確保することができるように、接合部１０の
厚みＴ１が設定されている。なお、本発明においては、
外部電極３として、導電ペーストを塗布して、焼き付け
ることにより形成される厚膜電極を用いることも可能で
ある。

【００２４】この実施形態１のセラミック電子部品は、
外部端子５の、接合部１０の厚みＴ１を、他の部分の厚
みＴ２よりも薄くしているので、加熱冷却のヒートサイ
クルの冷却時に外部端子５が収縮することから生じる電
子部品素子１４への応力を小さくすることが可能にな
る。したがって、ヒートサイクルに起因する応力によ
り、電子部品素子１４にクラックが発生することを抑
制、防止して、信頼性を向上させることが可能になる。

【００２５】また、接合部１０の厚みＴ１が、必要な電
流容量を確保することができるように設定されているた
め、外部電極３が薄膜電極である場合にも、外部電極
３、接合材６及び外部端子５の接続部１０の全体によ
り、必要な電流容量を確保することが可能になり、信頼
性の高いセラミック電子部品を得ることができる。

【００２６】なお、上記実施形態では、外部端子５の水
平部５ｂが外側に折り曲げられている場合について説明
したが、図３示すように、水平部５ｂが内側に折り曲げ
られた構造とすることも可能であり、その場合、製品の
平面面積が小さくなり、実装の高密度化を図ることが可
能になる。

【００２７】また、上記実施形態では、外部端子５の段
差部７が電子部品素子１４との対向面に形成されている
場合について説明したが、図４に示すように、電子部品
素子１４との対向面とは逆側の面（外側の面）に段差部
７が形成された構造とすることも可能である。

【００２８】なお、段差部７を有する外部端子５を形成
するにあたっては、例えば、図５(ａ)に示すように、平
板状の金属板１７を折り曲げることにより、あるいは、
図５(ｂ)に示すように、２つの部材（金属板）１６ａ，
１６ｂを接合したりすることにより、図５(ｃ)に示すよ
うな、段差部７を有する外部端子５を容易に形成するこ
とができる。

【００２９】［実施形態２］図６は本発明の他の実施形
態にかかるセラミック電子部品の要部を示す斜視図であ
る。この実施形態のセラミック電子部品においては、外
部端子５の、垂直部５ａの全体の厚みＴ１が、プリント
基板などへの接続部１１となる水平部５ｂの厚みＴ２よ
り薄くなるように構成されている。なお、その他の構成
は上記実施形態１の場合と同様であることから、説明を
省略する。

【００３０】この実施形態のセラミック電子部品におい
ては、外部端子５の、垂直部５ａの全体の厚みＴ１が、
プリント基板などへの接続部１１となる水平部５ｂの厚
みＴ２より薄く、接合部１０も、水平部５ｂの厚みＴ２
より厚みＴ１の小さい垂直部５ａに含まれているため、
外部端子５から電子部品素子１４（セラミック電子部品
素子４）にかかる応力を低減することが可能になる。し
たがって、上記実施形態１の場合と同様に、ヒートサイ
クルによる応力の発生を軽減して、電子部品素子１４に
クラックが発生することを防止し、信頼性を向上させる
ことができる。

【００３１】なお、垂直部５ａの厚みＴ１が水平部５ｂ
の厚みＴ２より薄い外部端子５は、例えば、図７(ａ)に
示すように、厚みの薄い垂直部５ａとなるべき金属板１
６ａと、厚みの大きい水平部５ｂとなるべき金属板１６
ｂを別部材として用意し、これを一体に接合したり、図
７(ｂ)に示すように、直角に折り曲げ加工した金属板１
６ａの水平部５ｂとなるべき部分に別の金属板１６ｂを
接合したり、図７(ｃ)，(ｄ)に示すように、金属板１７
を、水平部５ｂのみが２重になるように折り曲げ加工し
たりすることにより、図７(ｅ)に示すような、垂直部５
ａの厚みＴ１が水平部５ｂの厚みＴ２よりも薄い外部端
子５を容易に形成することができる。

【００３２】［実施形態３］図８は本発明の他の実施形
態にかかるセラミック電子部品を示す斜視図である。こ
の実施形態のセラミック電子部品においては、外部端子
５として、垂直部５ａの厚みが先端側（上側）に行くほ
ど薄くなるように形成されており、電子部品素子１４へ
の接合部１０の厚みＴ１も、上側に行くほど薄くなり、
プリント基板などへの接続部１１となる水平部５ｂの厚
みＴ２より薄くなるように形成されている。なお、その
他の構成は上記実施形態１の場合と同様であることか
ら、説明を省略する。

【００３３】この実施形態のセラミック電子部品におい
ては、外部端子５の垂直部５ａの厚みＴ１が、先端側
（上側）に行くほど薄くなるように形成され、接続部１
０の厚みＴ１がプリント基板などへの接続部１１となる
水平部５ｂの厚みＴ２より薄くなるように形成されてい
るため、上記実施形態１及び２の場合と同様の効果を得
ることができるとともに、外部端子５の垂直部５ａの厚
みＴ１が、先端側（上側）に行くほど薄くなるように形
成されているため、周囲の温度変化の影響を受けやすい
上段のセラミック電子部品素子４に対して外部端子５か
ら加わる応力を低減することが可能になる。したがっ
て、ヒートサイクルによる応力の発生をさらに軽減し
て、電子部品素子１４（セラミック電子部品素子４）に
クラックが発生することをより確実に防止することが可
能になる。

【００３４】［実施形態４］図９，１０，１１，及び１
２は、いずれも本発明の他の実施形態にかかるセラミッ
ク電子部品を示す斜視図であり、これらのセラミック電
子部品は、外部端子５が、接合部１０の厚みＴ１を水平
部５ｂ（プリント基板などへの接続部１１）の厚みＴ２
より薄くしたことによる機械的強度の低下を補うための
補強構造を備えている。

【００３５】すなわち、図９のセラミック電子部品は、
外側に折り曲げ加工された外部端子５の垂直部５ａ及び
水平部５ｂに三角形状の補強部材２１を接合、固定した
補強構造を備えており、また、図１０のセラミック電子
部品は、外側に折り曲げ加工された外部端子５の垂直部
５ａ及び水平部５ｂに略Ｌ字状の補強部材２１を接合、
固定した補強構造を備えている。

【００３６】また、図１１のセラミック電子部品は、水
平部５ｂが内側に折り曲げ加工された外部端子５の垂直
部５ａに短冊状の補強部材２１を接合、固定した補強構
造を備えている。

【００３７】さらに、図１２のセラミック電子部品は、
外部端子５の垂直部５ａを折り曲げ加工することにより
形成された補強構造部２２を備えている。

【００３８】上述のように、図９〜１２のセラミック電
子部品は、外部端子が補強構造を備えているため、接合
部１０を薄くしているにもかかわらず、十分な機械的強
度を有しており、信頼性の高いセラミック電子部品を得
ることができる。

【００３９】なお、上記の各実施形態では、複数のセラ
ミック電子部品素子を積み重ねたスタックタイプのセラ
ミック電子部品を例にとって説明したが、本発明は、単
一のセラミック電子部品素子の両端面に外部端子を接合
固定したセラミック電子部品にも適用することが可能で
あることはいうまでもない。

【００４０】また、上記実施形態では、特に電子部品素
子をケースに収納するようにした例を示していないが、
本発明は、電子部品素子をケースに収納したケース収納
型のセラミック電子部品や、電子部品素子をケースに収
納し、さらに注入樹脂でポッティングする樹脂注入型の
セラミック電子部品にも適用することが可能である。

【００４１】また、上記実施形態では、積層セラミック
コンデンサを例にとって説明したが、本発明は、積層セ
ラミックコンデンサに限らず、内部電極を備えたセラミ
ック電子部品素子の表面に、内部電極と導通するように
外部端子を配設してなる種々のセラミック電子部品に適
用することが可能である。

【００４２】なお、本発明は、さらにその他の点におい
ても上記実施形態に限定されるものではなく、セラミッ
ク電子部品素子を構成するセラミックの種類、内部電極
のパターンや構成材料、外部端子の配設位置などに関
し、発明の要旨の範囲内において種々の応用、変形を加
えることが可能である。

【００４３】

【発明の効果】上述のように、本発明のセラミック電子
部品は、外部端子の、少なくとも接合部の厚みを、他の
部分よりも薄くしているので、加熱冷却のヒートサイク
ルの冷却時に外部端子が収縮することから生じるセラミ
ックからなる電子部品素子への応力を低減して、電子部
品素子にクラックが発生することを防止することが可能
になり、信頼性を向上させることができる。

【００４４】また、請求項２のセラミック電子部品のよ
うに、外部端子として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｇ及びこ
れらの合金、さらには、これらを主成分とする合金から
なる群より選ばれる少なくとも１種からなるものを用い
た場合、必要な機械的強度を確保しつつ、接合部の厚み
を他の部分よりも小さくして、電子部品素子にかかる応
力を小さくし、かつ、必要な機械的強度を確保すること
が可能になるとともに、電流容量を確保すること可能に
なる。

【００４５】また、請求項３のセラミック電子部品のよ
うに、外部端子の接合部の厚みを、外部電極及び接合材
の厚みを考慮して、セラミック電子部品に必要な電流容
量を確保することができるだけの値に設定するようにし
た場合、電流容量を確保することが可能な範囲で接合部
の厚みを小さくして電子部品素子にかかる応力を低減す
ることが可能になり、本発明をより実効あらしめること
ができる。

【００４６】また、請求項４のセラミック電子部品のよ
うに、外部端子が接合部を補強するための補強構造を備
えた構成とすることにより、接合部の厚みを薄くするこ
とにより低下した外部端子の強度を補って、信頼性の高
いセラミック電子部品を提供することができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態（実施形態１）にかかるセ
ラミック電子部品を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態（実施形態１）にかかるセ
ラミック電子部品を構成するセラミック電子部品素子を
示す断面図である。

【図３】本発明の実施形態１にかかるセラミック電子部
品の変形例を示す斜視図である。

【図４】本発明の実施形態１にかかるセラミック電子部
品の他の変形例を示す斜視図である。

【図５】(ａ)，(ｂ)，(ｃ)は本発明の実施形態１にかか
るセラミック電子部品の外部端子の製造方法を説明する
ための図である。

【図６】本発明の他の実施形態（実施形態２）にかかる
セラミック電子部品の要部を示す斜視図である。

【図７】(ａ)，(ｂ)，(ｃ)，(ｄ)，(ｅ)は本発明の実施
形態２にかかるセラミック電子部品の外部端子の製造方
法を説明するための図である。

【図８】本発明のさらに他の実施形態（実施形態３）に
かかるセラミック電子部品を示す斜視図である。

【図９】本発明のさらに他の実施形態（実施形態４）に
かかるセラミック電子部品を示す斜視図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施形態（実施形態４）
にかかるセラミック電子部品を示す斜視図である。

【図１１】本発明のさらに他の実施形態（実施形態４）
にかかるセラミック電子部品を示す斜視図である。

【図１２】本発明のさらに他の実施形態（実施形態４）
にかかるセラミック電子部品を示す斜視図である。

【図１３】従来のセラミック電子部品を示す図であり、
(ａ)は平面図、(ｂ)は正面断面図である。

【図１４】従来の他のセラミック電子部品を示す正面断
面図である。

【図１５】従来のセラミック電子部品のセラミック電子
部品素子にクラックが発生した状態を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１セラミック（セラミック層）２内部電極３外部電極４セラミック電子部品素子５外部端子５ａ外部端子の垂直部５ｂ外部端子の水平部６接合材７段差部１０電子部品素子への接合部１１プリント基板などへの接続部１４積み重ね素子（電子部品素子）Ｔ１接合部の厚みＴ２外部端子の他の部分の厚み１６ａ，１６ｂ，１７金属板２１補強部材２２補強構造部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｇ 4/38 Ａ (72)発明者久保田康彦京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者村田誠京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者安積健京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内Ｆターム(参考） 5E001 AB03 AC04 AD04 AF01 AF04 AH04 AJ03 AZ01 5E082 AA02 AB03 BC33 CC03 CC05 EE04 EE23 EE35 FF05 FG06 FG26 FG54 GG08 GG11 GG22 JJ03 JJ07 JJ13 JJ15 JJ26 LL13 LL27 LL29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一部が端面に露出するような態様でセラミ
ック中に内部電極が配設された構造を有するセラミック
電子部品素子又は前記セラミック電子部品素子を複数個
積み重ねてなる積み重ね素子（以下、単に「電子部品素
子」という）と、前記電子部品素子の端面に露出した内部電極と導通する
ように、電子部品素子の端面に接合された金属板からな
る外部端子とを具備するセラミック電子部品であって、前記外部端子の、少なくとも接合部（電子部品素子の端
面への接合部）の厚みを他の部分よりも薄くしたことを
特徴とするセラミック電子部品。
【請求項２】前記外部端子が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｇ
及びこれらの合金、さらには、これらを主成分とする合
金からなる群より選ばれる少なくとも１種からなるもの
であることを特徴とする請求項１記載のセラミック電子
部品。
【請求項３】前記外部端子が、前記内部電極と導通する
ように前記電子部品素子の端面に形成された外部電極
に、導電性の接合材を介して接合されており、かつ、外
部端子の接合部が、前記外部電極及び接合材と合わせ
て、セラミック電子部品に必要な電流容量を確保するこ
とが可能な厚みを有していることを特徴とする請求項１
又は２記載のセラミック電子部品。
【請求項４】前記外部端子が、前記接合部を補強するた
めの補強構造を備えていることを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載のセラミック電子部品。