JP7714084B2 - 電子部品、回路基板および電子部品の製造方法 - Google Patents
電子部品、回路基板および電子部品の製造方法Info
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Description
そこで、本発明は、実装面からのはんだのはみ出し量を抑制しつつ、実装面と反対側の面まではんだが濡れ上ることを防止することが可能な電子部品、回路基板および電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
前記下地層は、前記素体の側面から前後面および上下面にかけて延伸され、前記実装面は、前記素体の下面側に設けられ、前記被覆層は、前記素体の上面側に設けられ、前記めっき層は、さらに前記素体の前面側および後面側の前記下地層上に形成されてもよい。
前記被覆層は、前記下地層に含まれるガラス成分と同一組成のガラス相を備えてもよい。
前記下地層の表面を覆う被覆層を形成する工程は、前記金属を酸化し、前記金属の酸化膜を前記下地層の表面に形成する工程を備えてもよい。
前記下地層の表面を覆う被覆層を形成する工程は、前記電極材料の焼成時において、前記ガラス成分で構成されるガラス相を前記下地層の表面に浮き上がらせる工程を備えてもよい。
図1は、第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサの構成を示す斜視図、図2は、図1の積層セラミックコンデンサを長さ方向に切断した断面図である。
図1および図2において、積層セラミックコンデンサ1Aは、素体2および外部電極6A、6Bを備える。素体2は、積層体2A、下カバー層5Aおよび上カバー層5Bを備える。積層体2Aは、内部電極層3A、3Bおよび誘電体層4を備える。
一方、素体2の側面が対向する方向(長さ方向DL)と直交する方向(幅方向DW)において、内部電極層3A、3Bの端部は、誘電体層4にて覆われている。幅方向DWでは、内部電極層3A、3Bの端部の位置は揃っていてもよい。
図3は、第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサの製造方法を示すフローチャート、図4Aから図4Jは、第2実施形態に係る積層セラミックコンデンサの製造方法を示す断面図である。なお、図4Cから図4Jでは、誘電体層4を介して内部電極層3A、3Bが交互に2層分だけ積層される場合を示した。
図5Aおよび図5Bにおいて、下地層7の表面に酸化膜が形成された素体2を基板31上に配置する。このとき、固定用テープ32を介し素体2の上面M3側を基板31上に貼り付け、素体2の実装面M1側が上方を向くようにする。そして、素体2の真上に設置されたノズル33からブラストメディア34を素体2に投射する。ブラストメディア34は、例えば、ジルコン製またはアルミナ製の粒子である。
図6Aは、第3実施形態に係る積層セラミックコンデンサの被覆層の端部の構成例を示す断面図である。
図6Aにおいて、下地層7は、下地層7の稜部が面取りされた面取り面7Aを備える。下地層7の面取り面7Aは、下地層7の稜部が切り取られた形状であってもよいし、曲線形状であってもよい。例えば、下地層7の面取り面7Aの曲率半径は、1μm~50μmの範囲内とすることができる。
図6Bにおいて、下地層7の面取り面7A上の被覆層8の端部には、凹凸8Aが設けられている。この凹凸8Aは、図5Bのブラストメディア34の素体2の側面への回り込みのバラツキに起因する。被覆層8の端部の凹凸8Aの高低差THの範囲は、ブラスト研磨のノズル33の位置を処理中に変化させて前記バラツキを制御することで、例えば0.1μm~10μmの範囲内とすることができる。これにより、被覆層8の端部まではんだが濡れ上がった場合においても、クラックが直線状に伸張しにくくすることができる。
図7Aは、第4実施形態に係る積層セラミックコンデンサが実装された回路基板の構成を示す断面図である。
図7Aにおいて、回路基板41上には、ランド電極42A、42Bが形成されている。積層セラミックコンデンサ1Aは、各外部電極6A、6BのSnめっき層9Cに付着された各はんだ層43A、43Bを介してランド電極42A、42Bに接続される。ここで、各外部電極6A、6Bの上面M3は被覆層8で被覆され、各外部電極6A、6Bの実装面M1および側面M2にはめっき層9A~9Cが形成される。これにより、回路基板41上に積層セラミックコンデンサ1Aを実装する際に、外部電極6A、6Bの上面M3にはんだが濡れ上がるのを防止しつつ、各外部電極6A、6Bの側面M2および前後面にはんだを濡れ上らせて吸収することができる。このため、ランド電極42A、42B上にはんだが過剰に供給された場合においても、積層セラミックコンデンサ1Aが実装された回路基板41が設計外に高くなるのを防止しつつ、ランド電極42A、42Bからのはんだのはみ出しを抑制することができる。このため、回路基板41上に実装される電子部品間の短絡を抑制しつつ、回路基板41上に実装される電子部品間の間隔を狭くすることができ、
電子部品の高密度実装を図ることができる。
図7Bは、第1比較例に係る積層セラミックコンデンサが実装された回路基板の構成を示す断面図である。
図7Bにおいて、積層セラミックコンデンサ1A´は、図7Aの外部電極6A、6Bの代わりに外部電極6A´、6B´を備える。各外部電極6A´、6B´は、図7Aの被覆層8、Cuめっき層9A、Niめっき層9BおよびSnめっき層9Cの代わりに被覆層8´、Cuめっき層9A´、Niめっき層9B´およびSnめっき層9C´を備える。
図7Cは、第2比較例に係る積層セラミックコンデンサが実装された回路基板の構成を示す断面図である。
図7Cにおいて、積層セラミックコンデンサ1A´´は、図7Aの外部電極6A、6Bの代わりに外部電極6A´´、6B´´を備える。外部電極6A´´、6B´´は、図7Aの被覆層8、Cuめっき層9A、Niめっき層9BおよびSnめっき層9Cの代わりにCuめっき層9A´´、Niめっき層9B´´およびSnめっき層9C´´を備える。
図8は、第5実施形態に係る積層セラミックコンデンサの構成を示す被覆層側から見た平面図である。
図8において、積層セラミックコンデンサ1Bは、図1の被覆層8の代わりに被覆層8A、8Bを備える。積層セラミックコンデンサ1Bは、図1の被覆層8の代わりに被覆層8A、8Bを備える点以外は、図1の積層セラミックコンデンサ1Aと同様に構成することができる。各被覆層8A、8Bは、各外部電極6A、6Bの上面M3において、各被覆層8A、8Bの端部が各下地層7A、7Bの側面M2と接する境界領域を含む一部分に位置する。例えば、各被覆層8A、8Bは、各外部電極6A、6Bの上面M3の端部を覆うように各外部電極6A、6Bの上面M3の3方向の外縁に沿って連続した帯状に配置することができる。外部電極6A、6Bの上面M3の外縁とは、側面M2と接する縁と前後面M4と接する縁である。このとき、各被覆層8A、8Bの平面形状は、四角形の一辺が開放した形状とすることができる。
図9は、第6実施形態に係る積層セラミックコンデンサの製造方法を示すフローチャートである。なお、図3は、下地層7の導電性材料として用いられる金属の酸化膜を含んで被覆層8を構成する場合を示し、図9は、下地層7に含まれるガラス成分と同一組成のガラス相を含んで被覆層8を構成する場合を示す。
図10は、第7実施形態に係る電子部品の構成を示す斜視図である。なお、図10では、電子部品としてチップインダクタを例にとった。
図10において、チップインダクタ61は、素体62および外部電極66A、66Bを備える。素体62は、コイルパターン63、内部電極層63A、63Bおよび磁性体材料64を備える。素体62の形状は、略直方体形状とすることができる。外部電極66A、66Bは、互いに分離された状態で素体62の互いに対向する側面に位置する。各外部電極66A、66Bは、素体62の各側面から前後面および上下面にかけて延伸されている。
図11は、第8実施形態に係る電子部品の構成を示す斜視図である。なお、図11では、電子部品としてチップ抵抗を例にとった。
図11において、チップ抵抗71は、素体72、外部電極76A、76Bおよび保護膜75を備える。素体72は、抵抗体73、内部電極層73Bおよび基板74を備える。素体72の形状は、略直方体形状とすることができる。外部電極76A、76Bは、互いに分離された状態で素体72の互いに対向する側面に位置する。各外部電極76A、76Bは、素体72の各側面から上下面にかけて延伸されている。
2 素体
2A 積層体
3A、3B 内部電極層
4 誘電体層
5A、5B カバー層
6A、6B 外部電極
7 下地層
8 被覆層
9 めっき層
Claims (21)
- 誘電体と内部電極が設けられた素体と、
前記素体上の複数の面に形成され前記内部電極と接続し金属を含む下地層と、前記素体の実装面側および前記内部電極が前記下地層に接続する側面側の前記下地層上に形成されためっき層と、前記実装面の反対側の面の前記下地層上に形成され前記めっき層よりもはんだの濡れ性が低い被覆層とを備える外部電極と、
を備え、
前記被覆層は、前記実装面の反対側の面と前記側面とが接する縁まで存在し、且つ、当該縁を超えず、
当該縁において、前記被覆層の端部には凹凸が形成されていることを特徴とする電子部品。 - 前記凹凸の高低差は0.1μm~10μmの範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の電子部品。
- 前記下地層は、前記素体の側面から前後面および上下面にかけて延伸され、
前記実装面は、前記素体の下面側に設けられ、
前記被覆層は、前記素体の上面側に設けられ、
前記めっき層は、さらに前記素体の前面側および後面側の前記下地層上に形成されたことを特徴とする請求項1または2に記載の電子部品。 - 前記被覆層は、前記金属の酸化膜を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電子部品。
- 前記下地層は、前記金属と混在する共材を含み、
前記被覆層は、前記共材を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記下地層に含まれる前記共材と、前記被覆層に含まれる前記共材は、同一の組成であることを特徴とする請求項5に記載の電子部品。
- 前記共材は、前記誘電体を含む酸化物セラミックであることを特徴とする請求項5または6に記載の電子部品。
- 前記被覆層は、樹脂を含むレジスト膜であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の電子部品。
- 前記下地層は、ガラス成分を含み、
前記被覆層は、前記下地層に含まれるガラス成分と同一組成のガラス相を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記下地層の前記金属は、Cu、Fe、Zn、AlおよびNiから選択される少なくとも1つを含む金属または合金であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の電子部品。
- 前記めっき層は、
Niめっき層と、
前記Niめっき層上に形成されたSnめっき層とを備えることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記被覆層は、前記外部電極の実装面の反対側の面において、側面および前後面とそれぞれ接する縁に沿って連続した帯状に配置されることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の電子部品。
- 前記下地層は、前記下地層の稜部が面取りされた面取り面を備え、
前記被覆層の端部の少なくとも一部は、前記下地層の面取り面に沿って位置することを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の電子部品。 - 前記被覆層の端部が前記下地層の側面と接する位置における前記面取り面の接線と、前記外部電極の実装面の反対側の面とが成す角度は、45°より大きいことを特徴とする請求項13に記載の電子部品。
- 前記素体は、第1内部電極層と第2内部電極層が、前記誘電体を介して交互に積層された積層体を備え、
前記外部電極は、前記積層体の互いに対向する側面に設けられた第1外部電極および第2外部電極とを備え、
前記第1内部電極層は、前記第1外部電極に接続され、
前記第2内部電極層は、前記第2外部電極に接続されていることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の電子部品。 - 請求項1から15のいずれか1項に記載の電子部品が実装された回路基板であって、
前記電子部品は、前記外部電極の側面へ前記はんだ層が濡れ上がった状態で、前記実装面側の前記めっき層に付着されたはんだ層を介して前記回路基板に接続されることを特徴とする回路基板。 - 誘電体と内部電極が設けられた素体を形成する工程と、
金属を含む電極材料を前記素体の側面および周囲に塗布する工程と、
前記電極材料を焼成し、前記金属を含む下地層を前記素体の側面および周囲に形成する工程と、
前記下地層の表面を覆う被覆層を形成する工程と、
前記素体の実装面側と反対側の面に前記被覆層を残した状態で、前記素体の実装面側および側面側の前記被覆層を除去する工程と、
前記素体の実装面側および側面側の前記下地層上にめっき層を形成する工程とを備え、
前記被覆層は、前記めっき層よりもはんだの濡れ性が低く、
前記被覆層を除去する工程は、前記実装面側と反対側の面と前記側面とが接する縁において、前記被覆層の端部に凹凸を形成することを含むことを特徴とする電子部品の製造方法。 - 前記凹凸の高低差は0.1μm~10μmの範囲内にあることを特徴とする請求項17に記載の電子部品の製造方法。
- 前記下地層の表面を覆う被覆層を形成する工程は、
前記金属を酸化し、前記金属の酸化膜を前記下地層の表面に形成する工程を備えることを特徴とする請求項17または18に記載の電子部品の製造方法。 - 前記電極材料はガラス成分を含み、
前記下地層の表面を覆う被覆層を形成する工程は、
前記電極材料の焼成時において、前記ガラス成分で構成されるガラス相を前記下地層の表面に浮き上がらせる工程を備えることを特徴とする請求項17または18に記載の電子部品の製造方法。 - 前記素体の実装面側および側面側の前記被覆層を除去する工程は、前記下地層の実装面側から前記被覆層をブラスト研磨する工程を備えることを特徴とする請求項17から20のいずれか1項に記載の電子部品の製造方法。
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