层叠型电子部件的制作方法

文档序号:12071413阅读:200来源:国知局
层叠型电子部件的制作方法与工艺

本发明涉及一种在形成由长度、宽度和高度所规定的大致长方体形状的层叠构造的部件主体,设置有使用时的极性不同的第1外部电极和第2外部电极的层叠型电子部件。



背景技术:

作为上述层叠型电子部件,在后述专利文献1中公开了不需要考虑正面背面朝向(高度方向朝向)的层叠型电子部件(以下称为现有部件)。该现有部件具有形成由长度、宽度和高度所规定的大致长方体形状的层叠构造的部件主体,在该部件主体的高度方向一个面的一个角配置第1外部电极,并且在位于与该角相对角的角配置第2外部电极,并且,在位于高度方向另一个面的与上述一个角的正背面的角的相邻位置的角配置第1外部电极,且在位于与该角相对角的角配置第2外部电极。即,与第1外部电极和第2外部电极的区別无关,层叠型电子部件的高度方向一个面向上时的2个外部电极的位置与层叠型电子部件的高度方向另一个面向上时的2个外部电极的位置形成为大致相同。但是,要使现有部件应对一直以来的小型化和薄型化的要求时,产生以下所述的问题。

即,现有部件,根据后述专利文献1的图3和图5能够明确,配置在部件主体的高度方向一个面的第1外部电极与配置在部件主体的高度方向另一个面的第2外部电极隔着部件主体部分地相对,配置在部件主体的高度方向一个面的第2外部电极与配置在部件主体的高度方向另一个面的第1外部电极隔着部件主体部分地相对,各自的对应部分均达到部件主体的高度方向一个面的端缘或者高度方向另一个面的端缘。

即,当考虑各外部电极的作制方法时,配置在部件主体的高度方向一个面的第1外部电极的相对部分与配置在部件主体的高度方向另一个面的第2外部电极的相对部分的最短距离、以及配置在部件主体的高度方向一个面的第2外部电极的相对部分与配置在部件主体的高度方向另一个面的第1外部电极的相对部分的最短距离均在部件主体的高度以下。伴随上述的小型化和薄型化部件主体的高度变得越低而上述最短距离变得越接近。举例具体地说明时,在使部件主体的高度为100μm的情况下,上述的最短距离为100μm以下。

因此,伴随上述的小型化和薄型化而降低现有部件的部件主体的高度,利用焊料将该部件主体的高度方向一个面或者高度方向另一个面的第1外部电极和第2外部电极安装在部件安装基板或部件内置基板等的导体焊垫时,由于安装时的焊料的飞溅、浸润等导致而生成的桥路使得第1外部电极的相对部分与第2外部电极的相对部分导通,第1外部电极与第2外部电极短路的可能性较高。另外,伴随上述的小型化和薄型化而降低现有部件的部件主体的高度,将导体通路连接于该部件主体的高度方向一个面或者高度方向另一个面的第1外部电极和第2外部电极来将现有部件内置在部件内置基板时,在内置后,因部件密封树脂所含有的水分导致的金属迁移的生成物而第1外部电极的相对部分与第2外部电极的相对部分导通,第1外部电极与第2外部电极短路的可能性较高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-138172号公报



技术实现要素:

发明想要解决的技术问题

本发明的技术课题在于在用于部件安装基板或部件内置基板等时不需要控制高度方向朝向,而且,在安装时或内置后在第1外部电极第2外部电极不产生短路的层叠型电子部件。

用于解决技术课题的技术方案

为了解决上述技术课题,本发明提供一种层叠型电子部件,在形成为由长度、宽度和高度所规定的大致长方体形状的层叠构造的部件主体,设置有使用时的极性不同的第1外部电极和第2外部电极,该层叠型电子部件中,(1)所述第1外部电极具有彼此导通的2个主电极部,一个主电极部位于所述部件主体的高度方向一个面的靠近第1角的位置,另一个主电极部位于在所述部件主体的高度方向一个面中与所述第1角相邻的第2角的背面侧的、位于高度方向另一个面中的靠近第3角的位置,(2)所述第2外部电极具有彼此导通的2个主电极部,一个主电极部位于在所述部件主体的高度方向一个面中靠近与所述第1角相对的第4角的位置,另一个主电极部位于在所述部件主体的高度方向一个面中与所述第4角相邻的第5角的背面侧的、位于高度方向另一个面的靠近第6角的位置,(3)位于所述部件主体的高度方向一个面的所述第1外部电极的一个主电极部与位于该部件主体的高度方向另一个面的所述第2外部电极的另一个主电极部隔着所述部件主体部分地相对,在所述第1外部电极的一个主电极部的相对区域与连结所述第1角和所述第5角的端缘之间存在第1空白区域,并且在所述第2外部电极的另一个主电极部的相对区域与连结所述第6角和位于所述第1角的背面侧的高度方向另一个面的第7角的端缘之间存在第2空白区域,(4)位于所述部件主体的高度方向一个面的所述第2外部电极的一个主电极部与位于该部件主体的高度方向另一个面的所述第1外部电极的另一个主电极部隔着所述部件主体部分地相对,在所述第2外部电极的一个主电极部的相对区域与连结所述第2角和所述第4角的端缘之间存在第3空白区域,并且在所述第1外部电极的另一个主电极部的相对区域与连结所述第3角和位于所述第4角的背面侧的高度方向另一个面的第8角的端缘之间存在第4空白区域。

发明效果

根据本发明,能够提供一种在用于部件安装基板或部件内置基板等时不需要控制高度方向朝向,而且,在安装时或内置后在第1外部电极与第2外部电极不产生短路的层叠型电子部件。

附图说明

图1(A)是应用本发明的层叠电容器的从电容器主体的高度方向一个面观看的图,图1(B)是该层叠电容器的从电容器主体的高度方向另一个面观看的图。

图2(A)是沿着图1(A)的S1-S1的截面图,图2(B)是图2(A)的部分放大图。

图3(A)是沿着图1(A)的S2-S2的放大截面图,图3(B)是沿着图1(A)的S3-S3的放大截面图。

图4是用于说明图1所示的第1外部电极和第2外部电极的位置关系的图。

图5是用于说明图1所示的第1外部电极和第2外部电极的作制方法的图。

图6是用于说明图1所示的第1外部电极和第2外部电极的作制方法的图。

图7是表示图1所示的第1外部电极和第2外部电极的第1变形例的与图4对应的图。

图8是表示图1所示的第1外部电极和第2外部电极的第2变形例的与图4对应的图。

图9是表示图1所示的第1外部电极和第2外部电极的第3变形例的与图4对应的图。

图10是表示图1所示的第1外部电极和第2外部电极的第4变形例的与图4对应的图。

具体实施方式

首先,引用图1~图3说明应用本发明的层叠电容器的构造。

该层叠电容器通过在形成为由长度、宽度和高度所规定的大致长方体形状的层叠构造的部件主体11,设置使用时的极性不同的第1外部电极12和第2外部电极13而构成,作为整体满足宽度W>长度L>高度H的条件。即,图1(B)是使图1(A)所示的层叠电容器以通过长度方向中央的线为中心旋转180度的图。另外,图1~图3所示的层叠电容器的宽度W、长度L和高度H例如是1000μm、500μm和100μm(均为不包含公差的标准尺寸)。

电容器主体11与层叠电容器同样满足宽度>长度>高度的条件,具有共计8个角(第1角C1~第8角C8)。在此,如图1(A)所示,将电容器主体11的高度方向一个面的左下角称为第1角C1,将右下角称为第2角C2,右上角称为第4角C4,左上角称为第5角C4,另一方面,如图1(B)所示,将电容器主体11的高度方向另一个面的左下角称为第6角C6,将右下角称为第8角C8,将右上角称为第3角C4,将左上角称为第7角C7。

另外,在电容器主体11的内部,多个(在图2和图3中为了方便表示出8层)的内部电极层11a在高度方向上隔开间隔且在长度方上向交替地错开配置。各内部电极层11a形成由长度和宽度规定的大致矩形形状,各自的长度和宽度比电容器主体11的长度和宽度小且满足宽度>长度的条件。从高度方向一个面起的第奇数个的内部电极层11c其长度方向一端缘(图1(A)的下侧端缘)与第1外部电极12电连接,从高度方向一个面起的第偶数个的内部电极层11c其长度方向另一端缘(图1(A)的上侧端缘)与第2外部电极13电连接。

上述的电容器主体11优选以钛酸钡、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、锆酸钙、钛酸锆酸钙、锆酸钡、氧化钛等为主成分的电介质陶瓷,更优选使用ε>1000或者等级2(CLASS2、高介电常数类)的电介质陶瓷。另外,上述的各内部电极层11a优选使用以镍、铜、钯、铂、银、金、它们的合金等为主成分的良导体。

第1外部电极12连续具有:电容器主体11的高度方向一个面的靠近第1角C1的位置和高度方向另一个面的靠近第3角C3的位置存在的大致矩形形状的2个主电极部12a;和用于使该2个主电极部12a导通而以覆盖电容器主体11的长度方向一端部(图1(A)的下侧端部)的方式形成的部位(无附图标记)。该部位是在电容器主体11的高度方向两面的长度方向一端部沿该一端部存在的大致矩形形状的2个第1抱合部12b、在电容器主体11的宽度方向两面的长度方向一端部沿该一端部存在的大致矩形形状的2个第2抱合部12c、和在电容器主体11的长度方向一个面(图1(A)的下侧面)存在的大致矩形形状的一个端面部12d的连续体。

各主电极部12a的最大长度与第1抱合部12b的长度(包括端面部12d的厚度)之和比层叠电容器的长度L的1/2大。另外,各主电极部12a与后述第1抱合部13b的最小间隔,例如在层叠电容器的长度L为500μm(不包含公差的基准尺寸)的情况下优选设定在25μm~200μm的范围内。并且,第1抱合部12b的长度和第2抱合部12c的长度例如在层叠电容器的长度L为500μm(不包含公差的基准尺寸)的情况下优选设定在1μm~175μm的范围内。

并且,在电容器主体11的高度方向一个面的主电极部12a与连结高度方向一个面的第1角C1和第5角C5的端缘之间存在大致带状的第1空白区域MR1,并且,在电容器主体11的高度方向另一个面的主电极部12a与连结高度方向另一个面的第1角C3和第8角C8的端缘之间存在大致带状的第4空白区域MR4。上述空白区域MR1和MR4的隔离尺寸Dmr(参照图2(B))相同,例如在层叠电容器的高度H为100μm(不包含公差的基准尺寸)的情况下优选设定在1μm~250μm的范围内。

从图2和图3可知,第1外部电极12是第1基底层GL1与第2基底层GL2的连续层和覆盖该连续层的表面的导体层CL的双层构造。第1基底层GL1、第2基底层GL2和导体层CL优选使用以镍、铜、钯、铂、银、金、钛、锡、锌、它们的合金等为主成分的良导体。第1基底层GL1的主成分、第2基底层GL2的主成分和导体层CL的主成分可以不同,也可以相同。此外,关于第1外部电极12的作制方法在后文详述。

另一方面,第2外部电极13连续具有:在电容器主体11的高度方向一个面的靠近第4角C4的位置和高度方向另一个面的靠近第6角C6的位置存在的大致矩形形状的2个主电极部13a;和用于使该2个主电极部13a导通而以覆盖电容器主体11的长度方向另一端部(图1(A)的上侧端部)的方式形成的部位(无附图标记)。该部位是在电容器主体11的高度方向两面的长度方向另一端部沿该另一端部存在的大致矩形形状的2个第1抱合部13b、在电容器主体11的宽度方向两面的长度方向另一端部沿该另一端部存在的大致矩形形状的2个第2抱合部13c和在电容器主体11的长度方向另一个面(图1(A)的上侧面)存在的大致矩形形状的一个端面部13d的连续体。

各主电极部13a的最大长度与第1抱合部13b的长度(包含端面部13d的厚度)之和比层叠电容器的长度L的1/2大。另外,各主电极部13a与上述第1抱合部12b的最小间隔,例如在层叠电容器的长度L为500μm(不包含公差的基准尺寸)的情况下优选设定在25μm~200μm的范围内。并且,第1抱合部13b的长度和第2抱合部13c的长度,例如在层叠电容器的长度L为500μm(不包含公差的基准尺寸)的情况下优选设定在1μm~175μm的范围内。

并且,在电容器主体11的高度方向一个面的主电极部13a与连结高度方向一个面的第1角C2和第4角C4的端缘之间存在大致带状的第3空白区域MR3,并且,在电容器主体11的高度方向另一个面的主电极部13a与连结高度方向另一个面的第6角C6和第7的角C7的端缘之间存在大致带状的第2空白区域MR2。这些空白区域MR3和MR2的隔离尺寸Dmr(参照图2(B))与上述空白区域MR1和MR4的隔离尺寸Dmr相同,例如在层叠电容器的高度H为100μm(不包含公差的基准尺寸)的情况下优选设定在1μm~250μm的范围内。

从图2和图3可知,第2外部电极13与上述第1外部电极12同样是第1基底层GL1与第2基底层GL2的连续层和覆盖该连续层的表面的导体层CL的双层构造。第1基底层GL1和第2基底层GL2和导体层CL优选使用以镍、铜、钯、铂、银、金、钛、锡、锌、它们的合金等为主成分的良导体。第1基底层GL1的主成分、第2基底层GL2的主成分和导体层CL的主成分可以不同,也可以相同。此外,第2外部电极13的作制方法在后文详述。

在此,引用图5和图6说明第1外部电极12和第2外部电极13的作制方法。

在制作时,准备之前所述的电容器主体11,并且准备至少包含金属粉末、溶剂和粘结剂的金属膏。然后,如图5所示,使用浸渍涂敷机、辊涂敷机等的涂敷装置和干燥装置,在电容器主体11的长度方向两端部涂敷金属膏并使其干燥,接着,使用丝网印刷机、凹版印刷机等的印刷装置和干燥装置,在电容器主体11的高度方向两面以与主金属部12a和13a对应的形状印刷上述金属膏并使其干燥,然后,在与金属粉末对应的气氛下烧结涂敷物来形成第1基底层GL1和第2基底层GL2相连续的层。第1基底层GL1和第2基底层GL2的厚度优选在0.1μm~10μm的范围内设定成相同的值。

然后,如图6所示,使用电镀装置、溅射装置、真空蒸镀装置等的薄膜形成装置,在第1基底层GL1和第2基底层GL2的连续层的表面形成覆盖该表面的导体膜CL。导体膜CL的厚度优选设定在0.1~5μm的范围内。当采用这样的制作方法时,在第1基底层GL1与第2基底层GL2的边界不出现显著的高低差、起伏,导体膜CL的与主金属部12a和13a对应的区域成为大致平坦。

接着,使用图4详细说明上述的第1外部电极12和第2外部电极13的位置关系,和采用该第1外部电极12和第2外部电极13的层叠电容器能够得到的效果。图4与图1(A)同样是从电容器主体的高度方向一个面观看层叠电容器的图,用假想线描绘电容器主体11的轮廓且省略了内部电极层11a的记载。

(1)从图4可知,第1外部电极12的一个主电极部12a位于电容器主体11的高度方向一个面的靠近第1角C1的位置,另一个主电极部12a位于在高度方向一个面中与该第1角C1在宽度方向上相邻的第2角C2的背面侧的、位于高度方向另一个面的靠近第3角C3的位置,2个主电极部12a通过第1抱合部12b、第2抱合部12c和端面部12d导通。

另外,从图4可知,第2外部电极13的一个主电极部13a位于在电容器主体11的高度方向一个面中靠近与上述第1角C1相对的第4角C4的位置,另一个主电极部13a位于在高度方向一个面中与上述第4角C4在宽度方向上相邻的第5角C5的背面侧的、位于高度方向另一个面的靠近第6角C6的位置,2个主电极部13a通过第1抱合部13b、第2抱合部13c和端面部13d导通。

所以,即使使图4所示的层叠电容器以通过长度方向中央的线为中心旋转180度(参照图1(B)),与第1外部电极12和第2外部电极13的区别无关,共计4个主电极部12a和13a的位置关系不改变。另外,在使图4所示的层叠电容器以通过宽度方向中央的线为中心旋转180度的情况下,共计4个主电极部12a和13a的位置关系与图4相同。即,层叠电容器的第1外部电极12和第2外部电极13的极性在使用时是确定的,因此,与部件主体11的高度方向两面的朝向无关,能够使导体焊垫、导体通路与高度方向一个面或者高度方向另一个面的主电极部12a和13a的连接同样地进行。

总之,在将层叠电容器用于部件安装基板、部件内置基板等时不需要控制高度方向的朝向,因此,能够排除需要控制该朝向的情况下的工时,有助于成本削减。

(2)第1外部电极12的2个主电极部12a的最大长度与第1抱合部12b的长度(包含端面部12d的厚度)之和,以及第2外部电极13的2个主电极部13a的最大长度与第1抱合部13b的长度(包含端面部13d的厚度)之和都比层叠电容器的长度L的1/2大。因此,位于电容器主体11的高度方向一个面的第1外部电极12的一个主电极部12a与位于该电容器主体11的高度方向另一个面的第2外部电极13的另一个主电极部13a部分地相对(参照图4的左侧所示的相对区域OR),位于电容器主体11的高度方向一个面的第2外部电极13的一个主电极部13a与位于该电容器主体11的高度方向另一个面的第1外部电极12的另一个主电极部12a部分地相对(参照图4的右侧所示的相对区域OR)。

另外,在位于电容器主体11的高度方向一个面的第1外部电极12的一个主电极部12a的相对区域OR与连结高度方向一个面的第1角C1和第5角C5的端缘之间存在大致带状的第1空白区域MR1,并且在位于电容器主体11的高度方向另一个面的第2外部电极13的另一个主电极部13a的相对区域OR与连结高度方向另一个面的第6角C6和第7的角C7的端缘之间存在大致带状的第2空白区域MR2。同样,在位于电容器主体11的高度方向一个面的第2外部电极13的一个主电极部13a的相对区域OR与连结高度方向一个面的第2角C2和第4角C4的端缘之间存在大致带状的第3空白区域MR3,并且在位于电容器主体11的高度方向另一个面的第1外部电极12的另一个主电极部12a的相对区域OR与连结高度方向另一个面的第3角C3和第8角C8的端缘之间存在大致带状的第4空白区域MR4。

即,第1外部电极12的一个主电极部12a的相对区域OR与第2外部电极13的另一个主电极部13a的相对区域OR的最短距离为电容器主体11的高度、第1空白区域MR1的隔离尺寸Dmr和第2空白区域MR2的隔离尺寸Dmr之和。同样,第2外部电极13的一个主电极部13a的相对区域OR与第1外部电极12的另一个主电极部12a的相对区域OR的最短距离为电容器主体11的高度、第3空白区域MR3的隔离尺寸Dmr和第4空白区域MR4的隔离尺寸Dmr之和。换言之,两最短距离不仅由沿着电容器主体11的高度的线段的长度构成,而是由沿着电容器主体11的高度的线段的长度和沿着电容器主体11的宽度的2个线段的长度之和构成。

所以,即使在伴随小型化和薄型化而降低层叠电容器的电容器主体11的高度,将该电容器主体11的高度方向一个面或者高度方向另一个面的主电极部12a和主电极部13a使用焊料安装在部件安装基板、部件内置基板等的导体焊垫的情况下,因安装时的焊料的飞散、濡湿等导致主电极部12a的相对区域OR与主电极部13a的相对区域OR导通的桥路难以生成,结果是能够防止第1外部电极12与第2外部电极13的短路。另外,即使在伴随上述的小型化和薄型化降低层叠电容器的电容器主体11的高度,将导体通路与该电容器主体11的高度方向一个面或者高度方向另一个面的主电极部12a和主电极部13a连接从而将层叠电容器内置在部件内置基板中的情况下,在内置后,由于部件密封树脂中所包含的水分引起的金属迁移的生成物而主电极部12a的相对区域OR与主电极部13a的相对区域OR难以导通,结果是能够防止第1外部电极12与第2外部电极13的短路。

(3)如上所述,第1空白区域MR1的隔离尺寸Dmr、第2空白区域MR2的隔离尺寸Dmr、第3空白区域MR3的隔离尺寸Dmr和第4空白区域MR4的隔离尺寸Dmr都相同。所以,在将层叠电容器用于部件安装基板或部件内置基板等时,即使高度方向的朝向不同的情况下,也能够可靠地获得在上述(2)栏的后半部分所述的效果。

(4)如上所述,层叠电容器的电容器主体11满足宽度>长度>高度的条件,以覆盖该电容器主体11的长度方向一端部的方式形成用于使第1外部电极12的一个主电极部12a与另一个主电极部12a导通的部位(第1抱合部12b、第2抱合部12c和端面部12d的连续体),另外,以覆盖该电容器主体11的长度方向另一端部的方式形成用于使第2外部电极13的一个主电极部13a与另一个主电极部13a导通的部位(第1抱合部13b、第2抱合部13c和端面部13d的连续体)。所以,即使在电容器主体11满足宽度>长度>高度的条件的情况下,能够通过上述各部位可靠地提高电容器主体11的长度方向一端部和长度方向另一端部的强度,并且,能够对低ESL化等的特性提高有贡献。

此外,在上述的实施方式中,2个主电极部12a表示为大致矩形形状的第1外部电极12,2个主电极部13a表示为大致矩形形状的第2外部电极13,但各主电极部12a和各主电极部13a的形状无特别限制。以下,介绍几个改变了各主电极部12a和各主电极部13a的形状的第1外部电极12和第2外部电极13的变形例。

<第1变形例>

图7所示的第1外部电极12-1和第2外部电极13-1中,各自的2个主电极部12a和2个主电极部13a的形状为大致5边形。该情况的相对区域OR都是大致5边形状,但也能够获得与上述实施方式相同的效果。

<第2变形例>

图8所示的第1外部电极12-2和第2外部电极13-2中,各自的2个主电极部12a和2个主电极部13a的形状为大致梯形形状。该情况的相对区域OR都是大致5边形状,但也能够获得与上述实施方式相同的效果。

<第3变形例>

图9所示的第1外部电极12-3和第2外部电极13-3中,各自的2个主电极部12a和2个主电极部13a的形状为大致U字状。该情况的相对区域OR都是大致圆形,但也能够获得与上述实施方式相同的效果。

<第4变形例>

图10所示的第1外部电极12-4和第2外部电极13-4中,各自的2个主电极部12a和2个主电极部13a的形状为大致三角形形状。该情况的相对区域OR都是大致三角形形状,但也能够获得与上述实施方式相同的效果。

另外,在上述的实施方式和各变形例中,表示了2层构造的第1外部电极12和第2外部电极13,但是,也能够在导体层SL1的表面形成1层其它的导体层从而形成3层构造,也能够在导体层SL1的表面形成2层其它的导体层从而形成4层构造。

并且,在上述的实施方式和各变形例中,表示了将本发明应用在层叠电容器的例子,在将本发明应用在层叠电感器、层叠电阻器等的其它层叠型电子部件时,也能够获得上述同样的效果。

附图标记说明

11…电容器主体;C1~C8…第1角~第8角;11a…内部电极层;12、12-1、12-2、12-3、12-4…第1外部电极;12a…主电极部;12b…第1抱合部;12c…第2抱合部;12d…端面部;13、13-1、13-2、13-3、13-4…第2外部电极;13a…主电极部;13b…第1抱合部;13c…第2抱合部;13d…端面部;MR1~MR4…第1空白区域~第4空白区域;Dmr…隔离尺寸;GL1…第1基底层;GL2…第2基底层;CL…导体层。

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