电子部件的制作方法
【专利摘要】在电容器导体间发生了短路的情况下，能够更可靠地抑制电容器的功能损坏。层叠体（11）层叠多个陶瓷层（17）而构成。电容器导体（30、31）内置于层叠体（11），并且，隔着陶瓷层（17）相互对置，由此构成了电容器。电容器导体（30、31）分别由以Al为主要成分的材料来制作，并且具有具备保险丝功能的狭窄部（50、51）。狭窄部（50、51）的平均宽度W1比电容器导体（30、31）的狭窄部（50、51）以外的部分的平均宽度W2小。
【专利说明】电子部件
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电子部件，更具体来说涉及内置有电容器的电子部件。
【背景技术】
[0002]作为现有的电子部件，例如，已知专利文献I中记载的层叠陶瓷电容器。在专利文献I中记载的层叠陶瓷电容器中，在多次堆积电介质陶瓷层和由低电阻导体构成的内部电极层而形成的层叠陶瓷体上设置有外部电极。在内部电极层赋予了具有保险丝功能的元件部。由此，即使在内部电极层间发生了短路，也在元件部流过过电流从而元件部断线。结果，防止了层叠陶瓷电容器的作为电容器的功能损坏。
[0003]但是，专利文献I中记载的层叠陶瓷电容器，如以下所说明的那样，在内部电极层间发生了短路的情况下，存在无法充分防止作为电容器的功能损坏这一问题。更详细而言，内部电极层由N1、Cu、Ag、Ag镀Cu或者Ag — Pd系等的金属材料来制作。这些金属材料具有比较高的熔点。因此，即使在元件部流过过电流，元件部也不容易熔融因而不易断线。并且，这些金属材料具有不易被氧化的性质。因此，即使元件部断线，元件部的断线的部分也不易被氧化，因而有可能在元件部的断线的部分发生放电并发生短路。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2000 - 100654号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]因此，本发明的目的在于，提供一种在电容器导体间发生了短路的情况下，能够更可靠地抑制电容器的功能损坏的电子部件。
[0009]解决课题的手段
[0010]本发明的一个方式所涉及的电子部件的特征在于，具备:层叠多个陶瓷层而构成的层叠体；和内置于所述层叠体，并且，通过隔着所述陶瓷层相互对置而构成了电容器的第I电容器导体以及第2电容器导体，所述第I电容器导体由以Al (铝)为主要成分的材料来制作，并且具有具备保险丝功能的第I狭窄部，所述第I狭窄部的平均宽度比所述第I电容器导体的该第I狭窄部以外的部分的平均宽度小。
[0011]发明效果
[0012]根据本发明，在电容器导体间发生了短路的情况下，能够更可靠地抑制电容器的功能损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是第I实施方式所涉及的电子部件的外观立体图。
[0014]图2是图1的电子部件的层叠体的分解立体图。[0015]图3是图1的电子部件的内部俯视图。
[0016]图4是第I变形例所涉及的电子部件的内部俯视图。
[0017]图5是第2变形例所涉及的电子部件的内部俯视图。
[0018]图6是第2实施方式所涉及的电子部件的层叠体的分解立体图。
[0019]图7是图6的电子部件的内部俯视图。
[0020]图8是图6的电子部件的内部俯视图。
[0021]图9是第2实施方式所涉及的电子部件的剖面构造图。
[0022]图10是第I实施方式所涉及的电子部件的剖面构造图。
[0023]图11是表示第4样本的实验结果的图表。
[0024]图12是对第4样本示出了固有的实验结果的图表。
[0025]图13是对第3样本示出了固有的实验结果的图表。
【具体实施方式】
[0026]以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的电子部件进行说明。
[0027](第I实施方式)
[0028](电子部件的构成)
[0029]首先，参照附图对第I实施方式所涉及的电子部件的构成进行说明。图1是第I实施方式所涉及的电子部件10的外观立体图。图2是图1的电子部件10的层叠体11的分解立体图。图3是图1的电子部件的内部俯视图。以下，将层叠体11的层叠方向定义为ζ轴方向。将从ζ轴方向俯视层叠体11时层叠体11的长边延伸的方向定义为X轴方向。将从ζ轴方向俯视层叠体11时层叠体11的短边延伸的方向定义为y轴方向。
[0030]电子部件10是芯片式电容器，如图1至图3所示，具备层叠体11、外部电极12(12a、12b)以及电容器导体30 (30a?30c)、31 (31a?31c)(在图1中未图示)。
[0031 ] 层叠体11构成长方体状。不过，层叠体11通过实施倒角加工而在角以及棱线处构成圆润的形状。以下，在层叠体11中，将Z轴方向的正方向侧的面作为上表面SI，将Z轴方向的负方向侧的面作为下表面S2。此外，将X轴方向的负方向侧的面作为端面S3，将X轴方向的正方向侧的面作为端面S4。此外，将y轴方向的正方向侧的面作为侧面S5，将y轴方向的负方向侧的面作为侧面S6。在电子部件10安装于电路基板时，下表面S2是与该电路基板的主面对置的安装面。
[0032]如图2所示，层叠体11通过将多个陶瓷层17 (17a?17h)从ζ轴方向的正方向侧向负方向侧依次排列地层叠而构成。陶瓷层17构成长方形状，通过以含有Ba以及Ti的钙钛矿型化合物为主要成分且含有Bi成分的电介质陶瓷来制作。具体来说，陶瓷层17是相对于作为主要成分的含有Ba以及Ti的钙钛矿型化合物中的100摩尔份的Ti而添加了2摩尔份以上20摩尔份以下的Bi而得到的材料。以下，将陶瓷层17的ζ轴方向的正方向侧的主面称作表面，将陶瓷层17的ζ轴方向的负方向侧的主面称作背面。
[0033]层叠体11的上表面SI由设置在ζ轴方向的最靠正方向侧的陶瓷层17a的表面而构成。层叠体11的下表面S2由设置在Z轴方向的最靠负方向侧的陶瓷层17h的背面而构成。此外，端面S3通过陶瓷层17a?17h的X轴方向的负方向侧的短边连接而构成。端面S4通过陶瓷层17a?17h的X轴方向的正方向侧的短边连接而构成。侧面S5通过陶瓷层17a?17h的y轴方向的正方向侧的长边连接而构成。侧面S6通过陶瓷层17a?17h的y轴方向的负方向侧的长边连接而构成。
[0034]电容器导体30a?30c、31a?31c，是由以Al为主要成分的材料制作的导体层，通过隔着陶瓷层17相互对置来构成电容器。如图2以及图3所示，电容器导体30a?30c分别设置在陶瓷层17b、17d、17f的表面上，并内置于层叠体11。电容器导体31a?31c分别设置在陶瓷层17c、17e、17g的表面上，并内置于层叠体11。
[0035]电容器导体30 (30a?30c)具有电容导体18 (18a?18c)以及引出导体20(20a?20c)。电容导体18构成长方形状，设置在陶瓷层17的表面上。
[0036]引出导体20与电容导体18连接，并且，通过引出到层叠体11的端面S3而从端面S3露出。更详细而言，引出导体20通过从电容导体18的X轴方向的负方向侧的短边向X轴方向的负方向侧被引出，从而被引出到陶瓷层17的X轴方向的负方向侧的短边。
[0037]电容器导体31 (31a?31c)具有电容导体19 (19a?19c)以及引出导体21(21a?21c)。电容导体19构成长方形状，设置在陶瓷层17的表面上。当从ζ轴方向俯视时，电容导体19隔着陶瓷层17与电容导体18重叠。由此，在电容导体18、19间形成了静电电容(即，电容器)。
[0038]引出导体21与电容导体19连接，并且，通过引出到层叠体11的端面S4而从端面S4露出。更详细而言，引出导体21通过从电容导体19的X轴方向的正方向侧的短边向X轴方向的正方向侧被引出，从而被引出到陶瓷层17的X轴方向的正方向侧的短边。
[0039]外部电极12a、12b是涂敷Ag膏而形成的电极。外部电极12a、12b分别跨越各个端面S3、S4与层叠体11的上表面S1、下表面S2以及侧面S5、S6而设置，并且，与引出导体20a?20c、21a?21c分别连接。更详细而言，外部电极12a覆盖层叠体11的端面S3的整个面，以覆盖引出导体20a?20c从端面S3露出的部分。并且，外部电极12a从端面S3折回到上表面S1、下表面S2以及侧面S5、S6。外部电极12b覆盖层叠体11的端面S4的整个面，以覆盖引出导体21a?21c从端面S4露出的部分。并且，外部电极12b从端面S4折回到上表面S1、下表面S2以及侧面S5、S6。
[0040]另外，在电容器导体30、31间发生了短路的情况下，为了防止电容器的功能损坏，电子部件10具有以下说明的构成。
[0041]如图2以及图3所示，电容器导体30、31分别具有狭窄部50、51。狭窄部50、51的宽度Wl，比电容器导体30、31的狭窄部50、51以外的部分的宽度W2小。狭窄部50、51的宽度方向以及电容器导体30、31的狭窄部50、51以外的部分的宽度方向，是与端面S3的法线方向(即，X轴方向)正交的方向(即，y轴方向)。
[0042]在具有以上这样的狭窄部50、51的电子部件中，在电容器导体30、31间发生了短路的情况下，在狭窄部50、51间流过过电流，狭窄部50、51发热并熔融。其结果，狭窄部50、51断线。即，狭窄部50、51具有保险丝功能。
[0043]另外，在电子部件10中，狭窄部50、51分别与引出导体20、21—致。因此，狭窄部50、51分别是在电容器电极30、31上设置在电容导体18、19以外的部分。
[0044](电子部件的制造方法)
[0045]接着，对电子部件10的制造方法进行说明。另外，附图引用图1至图3。
[0046]首先，对BaTi03、Bi203、BaCO3的原料粉末添加聚乙烯醇缩丁醛系粘合剂以及乙醇等有机溶剂后投入球磨机，进行湿式调和，得到陶瓷浆料。原料粉末以BaTiO3S 100摩尔份、Bi2O3为3摩尔份、BaCO3为2摩尔份的比例混合而构成。将所得到的陶瓷浆料通过刮刀法在载体片(carrier sheet)上形成为片状并使其干燥，制作应成为陶瓷层17的陶瓷生片。应成为陶瓷层17的陶瓷生片的厚度例如是6 μ m。
[0047]接着，在应成为陶瓷层17的陶瓷生片上，通过丝网印刷法涂敷由导电性材料构成的膏剂，由此形成电容器导体30、31。由导电性材料构成的膏剂，是在金属粉末中添加了有机粘合剂以及有机溶剂而得到的膏剂。金属粉末是Al。电容器导体30、31的烧结后的厚度是 0.4 μ m。
[0048]接着，对于应成为陶瓷层17的陶瓷生片进行层叠来获得未烧结的母层叠体。之后，对未烧结的母层叠体通过等静压实施压接。
[0049]接着，将未烧结的母层叠体切割为规定尺寸，获得多个未烧结的层叠体11。之后，在层叠体11的表面，实施滚筒抛光加工等研磨加工。
[0050]接着，在大气中将未烧结的层叠体11加热到270°C，使未烧结的层叠体11中的粘合剂燃烧。进而，在650°C下将未烧结的层叠体11烧结I小时。将该烧结后的层叠体11溶解，并进行了 ICP发光光谱分析，确认了 Ti与Bi的组成比与调和时几乎为同一组成比。
[0051]接着，在层叠体11上形成外部电极12。具体来说，通过公知的浸染法、缝隙法等，在层叠体11的表面涂敷含有Bi2O3 - SiO2 - BaO系玻璃粉的Ag膏。然后，通过在大气中在600°C下对Ag膏进行焙烧，来形成外部电极12。通过以上的工序，电子部件10完成。
[0052](效果)
[0053]根据以上的电子部件10，如以下所说明的那样，在电容器导体30、31间发生了短路的情况下，能够更可靠地抑制电容器的功能损坏。更详细而言，在专利文献I中记载的层叠陶瓷电容器中，内部电极层由N1、Cu、Ag、Ag镀Cu或者Ag - Pd系等的金属材料来制作。这些金属材料具有比较高的熔点。因此，即使在元件部流过过电流，元件部也不易熔融而断线。
[0054]另一方面，在电子部件10中，电容器导体30、31由以Al为主要成分的材料来制作。Al与N1、Cu、Ag、Ag镀Cu或者Ag —Pd系等的金属材料相比，具有低熔点。因此，若在电容器导体30、31间发生短路，在狭窄部50、51流过过电流，则狭窄部50、51比较容易熔融而断线。结果，在电子部件10中，在电容器导体30、31间发生了短路的情况下，更可靠地抑制了电容器的功能损坏。
[0055]并且，Al与N1、Cu、Ag、Ag镀Cu或者Ag — Pd系等的金属材料相比，容易被氧化。因此，在狭窄部50、51断线时，狭窄部50、51的断线的部分迅速被氧化而形成绝缘膜。因此，在狭窄部50、51的断线的部分，发生短路的情况得到抑制。因此，在电子部件10中，在电容器导体30、31间发生了短路的情况下，更可靠地抑制了电容器的功能损坏。
[0056]此外，在电子部件10中，陶瓷层17由含有Bi成分的材料来制作。Bi成分、尤其是Bi2O3，具有促进Al的氧化的性质。因此，在电子部件10中，狭窄部50、51的断线的部分更迅速地被氧化，因而在电容器导体30、31间发生了短路的情况下，更可靠地抑制了电容器的功能损坏。
[0057]此外，在电子部件10中，电容器电极30、31由比较容易氧化的Al来制作，因此电容器电极30、31的表面被氧化膜覆盖。因此，在狭窄部50、51流过过电流而发生断线时，抑制了熔融的Al向周围的扩散。结果，抑制了 Al的扩散所导致的电子部件10的损坏的发生。
[0058]此外，在电子部件10中，狭窄部50、51分别在电容器电极30、31中设置在电容导体18、19以外的部分。因此，在电子部件10中，通过设置狭窄部50、51，防止了电容导体18、19的面积的减小。结果，在电子部件10中，抑制了电容器的电容值的下降。
[0059]此外，在电子部件10中，陶瓷层17由含有包含Ba以及Ti的钙钛矿型化合物的材料来制作，因此具有较大的介电常数。因此，在电子部件10中，能够获得较大的电容值。
[0060](实验)
[0061]为了使如以上构成的电子部件10所发挥的效果更加明确，本申请
【发明者】进行了以下说明的实验。
[0062]首先，本申请
【发明者】将第I样本以及第2样本各制作了 30个。在第I样本中，电容器导体30、31由以Al为主要成分的材料来制作，在第2样本中，电容器导体30、31由Ag来制作。
[0063]另外，第I样本以及第2样本中的公共的条件如下。此外，第I样本以及第2样本的制造方法与所述电子部件10的制造方法相同。
[0064]电子部件的尺寸:1.CtamX 2.CtamX 1.Ctam
[0065]陶瓷层的厚度:5 μ m
[0066]被电容器导体夹着的陶瓷层的 数量:10层
[0067]电容器导体的尺寸:W1 = 0.1mm W2 = 0.9mm L = 1.8mm
[0068]电容器导体的电容导体的面积:1.62 X 10_6m2
[0069]本申请
【发明者】对第I样本以及第2样本进行了 BDV试验。在BDV (Break DownVoltage，击穿电压)试验中，对第I样本以及第2样本以100V / s的升压速度使施加电压从OV升压至1000V。然后，本申请
【发明者】在BDV试验中调查了绝缘破坏电压(B卩，发生了短路的电压)以及损坏的发生率。表I是示出实验结果的表。
[0070]【表I】
[0071]
【权利要求】
1.一种电子部件，具备: 层叠体，其层叠了多个陶瓷层而构成；和 第I电容器导体以及第2电容器导体，其内置于所述层叠体，并且，通过隔着所述陶瓷层相互对置来构成了电容器， 所述第I电容器导体由以Al为主要成分的材料来制作，并且具有具备保险丝功能的第I狭窄部， 所述第I狭窄部的平均宽度比所述第I电容器导体的该第I狭窄部以外的部分的平均宽度小。
2.根据权利要求1所述的电子部件，其特征在于， 设置有多个所述第I电容器导体， 当从层叠方向俯视时，多个所述第I狭窄部分散地配置于多个位置。
3.根据权利要求2所述的电子部件，其特征在于， 当从层叠方向俯视时，分散地配置于多个位置的所述第I狭窄部中的至少2个不相互重叠。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的电子部件，其特征在于， 所述陶瓷层通过以含有Ba以及Ti的钙钛矿型化合物为主要成分的、含有Bi成分的电介质材料来制作。
5.根据权利要求4所述的电子部件，其特征在于， 所述电介质材料具有相对于100摩尔份的Ti而含有2摩尔份以上20摩尔份以下的Bi的组成。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的电子部件，其特征在于， 所述层叠体构成长方体状， 所述电子部件还具备: 第I外部电极，其与所述第I电容器导体连接，并且，覆盖所述层叠体的第I端面；和第2外部电极，其与所述第2电容器导体连接，并且，覆盖所述层叠体的第2端面，所述第I狭窄部的宽度方向以及所述第I电容器导体的该第I狭窄部以外的部分的宽度方向，相对于所述第I端面的法线方向正交。
7.根据权利要求1?6中任一项所述的电子部件，其特征在于， 当从层叠方向俯视时，所述第I狭窄部设置于所述第I电容器导体与所述第2电容器导体重叠的部分以外的部分。
8.根据权利要求1?7中任一项所述的电子部件，其特征在于， 所述第2电容器导体由Al制作，并且具有具备保险丝功能的第2狭窄部， 所述第2狭窄部的平均宽度比所述第2电容器导体的该第2狭窄部以外的部分的平均宽度小。
9.根据权利要求8所述的电子部件，其特征在于， 当从层叠方向俯视时，所述第I狭窄部与所述第2狭窄部重叠。
【文档编号】H01G4/12GK103460315SQ201280016083
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年2月24日 优先权日:2011年3月28日
【发明者】伴野晃一, 铃木祥一郎, 神崎泰介, 盐田彰宏 申请人:株式会社村田制作所