JPH11340079A - セラミック電子部品およびその実装構造 - Google Patents

セラミック電子部品およびその実装構造

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JPH11340079A
JPH11340079A JP10148540A JP14854098A JPH11340079A JP H11340079 A JPH11340079 A JP H11340079A JP 10148540 A JP10148540 A JP 10148540A JP 14854098 A JP14854098 A JP 14854098A JP H11340079 A JPH11340079 A JP H11340079A
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Masayuki Yamada
昌幸 山田
Takuji Nakagawa
卓二 中川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属板からなる端子部材がセラミック電子部
品本体上の端子電極に接続された構造を有するセラミッ
ク電子部品の実装状態において、基板からの熱の影響を
低減し、この熱によってセラミック電子部品本体にクラ
ック等の機械的損傷が生じないようにする。 【解決手段】 端子部材5の長さ方向に沿って測定した
長さであって、セラミック電子部品本体3から基板2に
至るまでの中間部分7の長さLを、5mm以上とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、セラミック電子
部品およびその実装構造に関するもので、特に、たとえ
ば積層セラミックコンデンサのようにセラミック電子部
品本体を備えるセラミック電子部品の端子部分における
改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば積層セラミックコンデンサのよ
うに、両端部に端子電極が形成された、セラミック電子
部品本体を備えるセラミック電子部品を、基板上に実装
したとき、基板から及ぼされる熱の影響により、セラミ
ック電子部品本体にクラック等の機械的損傷を招くこと
がある。このような機械的損傷は、たとえば、近傍に発
熱する部品が配置されたり、基板として、熱放散性に優
れたアルミニウム基板が用いられたりした場合に、特に
生じやすい。
【0003】すなわち、このような場合には、セラミッ
ク電子部品のセラミック電子部品本体において、部分的
に温度差が生じたり、また、このように温度差が生じる
ことが繰り返されたりして、セラミック電子部品本体の
機械的損傷を招くことになる。また、特にアルミニウム
基板上にセラミック電子部品が実装される場合には、ア
ルミニウム基板とセラミック電子部品本体との熱膨張率
の差が大きいため、温度の上昇または下降の過程におい
て、基板からセラミック電子部品本体へ比較的大きな応
力が及ぼされることがあり、このことも、セラミック電
子部品本体の機械的損傷を引き起こす原因となる。
【0004】上述したような問題を解消するため、セラ
ミック電子部品本体上に形成された端子電極に、金属板
からなる端子部材を取付け、これら端子部材を介して、
セラミック電子部品を基板上に実装することが行なわれ
ている。このような端子部材は、基板からセラミック電
子部品本体への熱の伝わりを低減するとともに、それ自
身の変形により、基板とセラミック電子部品本体との間
での熱膨張率の差を吸収し、セラミック電子部品本体に
及ぼされる応力を緩和するように作用する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セラミ
ック電子部品が置かれる環境によっては、端子部材によ
る機械的損傷防止の効果が十分に発揮できないことがあ
った。特に、セラミック電子部品に対して過酷な熱的条
件が及ぼされる場合、機械的損傷がより頻繁に生じてい
た。
【0006】そこで、この発明の目的は、上述したよう
な問題を解決し得る、セラミック電子部品およびその実
装構造を提供しようとすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、まず、端子
電極が形成された、セラミック電子部品本体と、その長
さ方向の一方端側から他方端側に向かって、端子電極へ
の接続部分、中間部分、および基板への取付け部分を順
次与える、金属板をもって構成され、接続部分を介して
端子電極にそれぞれ接続された、端子部材とを備える、
セラミック電子部品に向けられ、上述した技術的課題を
解決するため、端子部材の長さ方向に沿って測定した上
述の中間部分の長さが、5mm以上であることを特徴と
している。
【0008】この発明において、上述の中間部分の長さ
は、10mm以下であることが好ましい。また、この発
明において、端子部材の熱伝導率は、0.3cal/c
m/sec/℃以下であることが好ましい。また、この
発明において、端子部材の輻射度は、黒体を1としたと
き、0.03以上であることが好ましい。
【0009】この発明は、また、端子電極が形成され
た、セラミック電子部品本体と、その長さ方向の一方端
部が端子電極に接続された、金属板からなる端子部材と
を備える、セラミック電子部品を、基板上に実装した構
造にも向けられ、上述した技術的課題を解決するため、
端子部材の長さ方向に沿って測定した長さであって、セ
ラミック電子部品本体から基板に至るまでの長さが、5
mm以上であることを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の第1の実施形
態によるセラミック電子部品1が基板2上に実装された
状態を示す正面図である。セラミック電子部品1は、た
とえば積層セラミックコンデンサを構成する、2つのセ
ラミック電子部品本体3を備え、各セラミック電子部品
本体3の両端部には、端子電極4が形成されている。端
子電極4は、スパッタリング、蒸着、めっき等の薄膜形
成技術により形成されても、導電性ペーストを付与し焼
き付ける厚膜形成技術により形成されても、さらには、
厚膜形成技術により形成された厚膜上にめっきを施すこ
とによって形成されてもよい。これらセラミック電子部
品本体3は、上下に積み重ねられ、接着剤(図示せ
ず。)により接合されている。
【0011】上述した2つのセラミック電子部品本体3
の各々の端子電極4に共通に端子部材5が接続されてい
る。より詳細には、端子部材5は、全体として逆U字状
に折り曲げられた金属板をもって構成される。この端子
部材5となる金属板は、その長さ方向の一方端側から他
方端側に向かって、端子電極4への接続部分6、中間部
分7、および基板2への取付け部分8を順次与えてい
る。そして、接続部分6が各端子電極4に対してたとえ
ば半田もしくは導電性接着剤(図示せず。)または溶接
を用いて接続されることによって、端子部材5がセラミ
ック電子部品本体3に取付けられる。
【0012】このような金属板からなる端子部材5を備
えるセラミック電子部品1は、各端子部材5の取付け部
分8を基板2上に位置させた状態で半田が付与されるこ
とによって、取付け部分8と基板2との間で半田付けが
達成され、それによって、セラミック電子部品1が基板
2上に実装された状態が得られる。このセラミック電子
部品1において、各端子部材5の長さ方向に沿って測定
した中間部分7の長さLは、5mm以上とされている。
中間部分の長さLは、実装状態における、端子部材5
の、セラミック電子部品本体3から基板2に至るまでの
長さに相当する。より詳細には、半田等によって固着さ
れていない領域の長さに相当する。したがって、このセ
ラミック電子部品本体3から基板2に至るまでの長さ
も、「L」で表わすことができる。
【0013】このように、長さLを5mm以上とするこ
とによって、基板2から及ぼされる熱がセラミック電子
部品本体3にまで伝わることを遅らせることができ、そ
のため、セラミック電子部品本体3において生じ得るク
ラック等の機械的損傷を防止することができる。このよ
うな効果を確認するため、以下のような実験を行なっ
た。
【0014】セラミック電子部品本体3として、高い静
電容量が得られるが、抗折強度が比較的低いことで知ら
れている、鉛複合ぺロブスカイト構造を有する誘電体セ
ラミックをもって構成した積層セラミックコンデンサと
なるものを用い、また、端子部材5として、銅合金から
なるものを用いた。このようなセラミック電子部品1に
おいて、端子部材5の中間部分7の長さLが1mm、3
mm、4mm、5mm、および10mmにそれぞれなる
ように設定されたものを用意し、これらセラミック電子
部品1を基板2上に実装した。この場合、端子部材5の
半田付け領域は、中間部分7の長さLの領域内には及ば
ないようにされている。また、端子部材5の中間部分7
の長さが短いものにあっては端子部材5を逆U字状に折
り曲げることなく実装した。
【0015】この実装状態において、基板2の温度を−
50℃〜125℃の範囲で1000サイクル変化させる
試験を行ない、各セラミック電子部品1に備えるセラミ
ック電子部品本体3におけるクラックの有無を評価し
た。端子部材5の中間部分7の長さLとクラック発生率
との関係が、以下の表1に示されている。なお、表1に
は、この特定的な実験に供された各試料の100kHz
下での等価直列抵抗も示されている。
【0016】
【表1】 表1からわかるように、端子部材5の中間部分7の長さ
Lが長いほど、クラック発生率が低減し、この長さLを
5mm以上とすることにより、クラックを生じないよう
にすることができる。
【0017】なお、表1に示した等価直列抵抗に注目す
ると、端子部材5の中間部分7の長さLが長くなるほ
ど、等価直列抵抗が増加している。表1には示さない
が、長さLが10mmを超えると、当然のことながら、
等価直列抵抗も6.3mΩを超える。このように、等価
直列抵抗が大きくなると、セラミック電子部品1に関わ
る電気的特性を低下させることがある。このような観点
から、端子部材5の中間部分7の長さLは、10mm以
下であることが好ましい。
【0018】前述のように、端子部材5の中間部分7の
長さLを5mm以上と長くすることによって、セラミッ
ク電子部品本体3におけるクラックの発生をなくすよう
にできたのは、基板2からセラミック電子部品本体3へ
の熱伝導を遅らせ、セラミック電子部品本体3への熱の
伝わりを少なくできたことによるものである。同様に、
セラミック電子部品本体3への熱の伝わりを少なくする
ため、端子部材5の熱伝導率を下げたり、熱放散性を高
めたりすることも有効である。
【0019】前者の端子部材5の熱伝導率に関しては、
0.3cal/cm/sec/℃以下であることが好ま
しく、端子部材5の材料として、たとえば、鉄−ニッケ
ル合金(熱伝導率:0.065cal/cm/sec/
℃)や真鍮(熱伝導率:0.290cal/cm/se
c/℃)を有利に用いることができる。また、後者の熱
放散性に関しては、端子部材5の輻射度が、黒体を1と
したとき、0.03以上であることが好ましく、この点
において、端子部材5の材料として、銅、銀または真鍮
(輻射度:0.03)や鉄(輻射度:0.6)やアルミ
ニウム(輻射度:0.04)を有利に用いることができ
る。
【0020】なお、上述した熱伝導率または熱放散性の
点で好ましいとされた金属であっても、端子部材5の材
料として用いた場合、等価直列抵抗を無視できない程度
に増大させるものがある。このような場合、等価直列抵
抗の低減を図るため、端子部材5に、たとえば、ニッケ
ルめっき、銅めっき、銀めっき、または半田めっき等の
導電性に優れた金属のめっきを施すことが有効である。
このようなめっきは、1種類の金属をもって施されて
も、2種類以上の金属をもって多層に施されてもよい。
【0021】図2および図3は、それぞれ、この発明の
第2および第3の実施形態によるセラミック電子部品1
1および21を示す、図1に相当する図である。図2お
よび図3において、図1に示す要素に相当する要素には
同様の参照符号を付し、重複する説明は省略する。図2
に示したセラミック電子部品11は、図1に示した端子
部材5と同様、接続部分16、中間部分17および取付
け部分18を与える、金属板をもって構成された端子部
材15を備えるが、この端子部材15は、全体として逆
V字状に折り曲げられた形状をなしている。端子部材1
5の中間部分17は、ほぼ直線状に延びており、この中
間部分17の長さLが、5mm以上とされる。
【0022】図3に示したセラミック電子部品21も、
図1に示した端子部材5と同様、接続部分26、中間部
分27および取付け部分28を与える金属板をもって構
成された端子部材25を備えている。この端子部材25
において、中間部分27は、ジグザグ状に延びる形態を
有していて、この中間部分27の長さLが5mm以上と
される。図3に示した端子部材25のジグザグ状の形態
は、セラミック電子部品本体3が極めて小型化され、図
1または図2に示した形態の端子部材5または15で
は、その中間部分7または17において5mm以上の長
さLを確保できない場合に有利に採用されることができ
る。
【0023】以上、この発明を図示した実施形態に関連
して説明したが、この発明の範囲内において、その他、
種々の変形例が可能である。たとえば、図示した各実施
形態では、セラミック電子部品1、11または21は、
2つのセラミック電子部品本体3を備えていたが、セラ
ミック電子部品本体の数は任意に変更でき、3つ以上で
あっても、単に1つであってもよい。
【0024】また、セラミック電子部品本体3は、積層
セラミックコンデンサを構成するものに限らず、他の機
能を有するセラミック電子部品を構成するものであって
もよい。また、端子部材5、15または25の形態に関
して、図示した各実施形態では、典型的なものを示した
にすぎず、他の種々の形態を採用することができる。
【0025】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、端子
部材における、端子電極への接続部分と基板への取付け
部分との間に挟まれた中間部分の長さであって、端子部
材の長さ方向に沿って測定した長さが、5mm以上とさ
れ、言い換えると、実装状態におけるセラミック電子部
品本体から基板に至るまでの長さが、5mm以上とされ
るので、基板からセラミック電子部品本体への熱伝導を
遅らせることができ、したがって、基板からセラミック
電子部品本体へ及ぼされる熱の影響を低減することがで
きる。その結果、このような熱に起因するセラミック電
子部品本体のクラック等の機械的損傷の発生を防止する
ことができる。
【0026】この発明において、中間部分の長さが10
mm以下にされることにより、等価直列抵抗の増大を抑
制でき、セラミック電子部品の電気的特性の不所望な劣
化を防止することができる。また、この発明において、
端子部材の熱伝導率が、0.3cal/cm/sec/
℃以下にされると、前述した中間部分の長さによる熱伝
導の抑制に加えて、端子部材の材料自身による熱伝導を
より効果的に抑制することができる。
【0027】また、この発明において、端子部材の輻射
度が、0.03以上にされると、端子部材からの高い熱
放散性によって、端子電極での熱の伝わりの低減をさら
に期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態によるセラミック電
子部品1の実装状態を示す正面図である。
【図2】この発明の第2の実施形態によるセラミック電
子部品11の実装状態を示す正面図である。
【図3】この発明の第3の実施形態によるセラミック電
子部品21の実装状態を示す正面図である。
【符号の説明】
1,11,21 セラミック電子部品 2 基板 3 セラミック電子部品本体 4 端子電極 5,15,25 端子部材 6,16,26 接続部分 7,17,27 中間部分 8,18,28 取付け部分

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 端子電極が形成された、セラミック電子
    部品本体と、 その長さ方向の一方端側から他方端側に向かって、前記
    端子電極への接続部分、中間部分、および基板への取付
    け部分を順次与える、金属板をもって構成され、前記接
    続部分を介して前記端子電極に接続された、端子部材と
    を備え、 前記端子部材の長さ方向に沿って測定した前記中間部分
    の長さが、5mm以上であることを特徴とする、セラミ
    ック電子部品。
  2. 【請求項2】 前記中間部分の長さが、10mm以下で
    あることを特徴とする、請求項1に記載のセラミック電
    子部品。
  3. 【請求項3】 前記端子部材の熱伝導率が、0.3ca
    l/cm/sec/℃以下であることを特徴とする、請
    求項1または2に記載のセラミック電子部品。
  4. 【請求項4】 前記端子部材の輻射度が、黒体を1とし
    たとき、0.03以上であることを特徴とする、請求項
    1ないし3のいずれかに記載のセラミック電子部品。
  5. 【請求項5】 端子電極が形成された、セラミック電子
    部品本体と、その長さ方向の一方端部が前記端子電極に
    接続された、金属板からなる端子部材とを備える、セラ
    ミック電子部品を、基板上に実装した構造であって、 前記端子部材の長さ方向に沿って測定した長さであっ
    て、前記セラミック電子部品本体から前記基板に至るま
    での長さが、5mm以上であることを特徴とする、セラ
    ミック電子部品の実装構造。
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