专利名称：芯片部件结构体及制造方法
技术领域：
本发明涉及具备层叠陶瓷电容器、和将该层叠陶瓷电容器安装于电路基板时所使用的插板(interposer)的芯片部件结构体及制造方法。
背景技术：
目前，芯片部件、尤其是小型的层叠陶瓷电容器多利用于移动电话等移动体终端设备。层叠陶瓷电容器由交替地层叠了内部电极和陶瓷的矩形形状的部件主体、和在该部件主体的对置的两端形成的外部电极构成。目前，通常如专利文献I所示那样，层叠陶瓷电容 器通过将外部电极直接装载在移动体终端的电路基板的安装用焊盘上，并利用焊料等接合剂将安装用焊盘与外部电极接合，从而实现层叠陶瓷电容器与电路基板的电物理连接。然而，层叠陶瓷电容器存在因向该层叠陶瓷电容器施加的电压的变化而产生机械变形的情况。若产生该变形，则变形传递至电路基板，使电路基板发生振动。若电路基板发生振动，则有时会产生人耳能够听见的振动声。作为解决上述情况的结构，例如在专利文献2中记载了没有在安装用焊盘上直接安装层叠陶瓷电容器的结构。在专利文献2中，使用由绝缘性基板构成的插板。在使用插板时，将层叠陶瓷电容器与插板的上表面电极接合，且将该插板的下表面电极与电路基板的安装用电极接合。上表面电极与下表面电极通过贯通插板的通孔而被导通。在先技术文献专利文献专利文献I日本特开平8-55752号公报专利文献2日本特开2004-134430号公报然而，在上述的专利文献2的结构中，使用了插板中的下表面电极的排列方向与上表面电极的排列方向交叉、即层叠陶瓷电容器的外部电极的排列方向与插板的向电路基板安装的安装电极的排列方向交叉这样的特殊结构。因此，在将层叠陶瓷电容器直接安装到电路基板而产生了振动声的情况下，若像专利文献2那样使用插板，则需要进行焊盘图案的变更等。这样的焊盘图案的变更对要求高密度安装的目前的电路基板而言是很难的。因此，期望更容易进行结构设计和安装。并且，通常，插板等是在形成了电极的基板上安装层叠陶瓷电容器并进行切割来制造的，但由于切割电极部分，会产生焊瘤(W」)，该产生的焊瘤成为插板安装时的钎焊的障碍，安装时的插板与层叠陶瓷电容器的连接可靠性可能会劣化。
发明内容
从而，本发明的目的在于实现一种结构设计和安装容易且具有与目前通常的安装结构相等的安装强度的芯片部件结构体及制造方法。本发明涉及的芯片部件结构体的特征在于，具备由平行的表面和背面及与该表面和背面正交的四侧面构成的矩形形状的基板；设置在该基板的表面中的一侧面附近的第一表面电极；设置在所述基板的表面中的与所述一侧面平行的侧面附近的第二表面电极；与所述第一表面电极对置且设置在所述基板的背面上的第一背面电极；与所述第二表面电极对置且设置在所述基板的背面上的第二背面电极；安装在所述基板的表面上，且具有与所述第一表面电极连接的第一外部电极、及与所述第二表面电极连接的第二外部电极的长方体形状的芯片部件；设置在所述基板的侧部或角部中，且将所述第一表面电极与所述第一背面电极导通的第一连接导体；设置在所述基板的侧部或角部中，且将所述第二表面电极与所述第二背面电极导通的第二连接导体，在成为安装于所述基板上的所述芯片部件侧的所述第一表面电极及所述第二表面电极上，在所述基板的周边部整个周围或周边部的局部上形成有保护膜。在该结构中，由于沿着第一表面电极及第二表面电极的周边部而形成了保护膜(例如抗蚀剂膜)，因此能够在制造工序中的为了形成表面电极而对导电性图案进行切割·的工序中，防止在切割部分产生焊瘤。由此，能够抑制因安装产生了焊瘤的插板时的钎焊的障碍或插板与芯片部件的连接可靠性的劣化等情况。并且，由于保护膜形成在插板上，因此在使用表面安装设备将芯片部件集合体安装于电路基板时，保护膜还兼备保护芯片部件集合体的周边部的作用，因此能够抑制芯片部件集合体缺欠或破损的情况，容易将芯片部件集合体安装到电路基板。本发明涉及的芯片部件结构体优选构成为，还具备第一槽部，其形成在所述四侧面中的任一个侧面上、或两个侧面所成的角部中，且至少一部分位于所述第一表面电极与所述第一背面电极之间，所述第一槽部沿着所述表面和背面的法线方向形成；第二槽部，其形成在所述四侧面中的任一个侧面上、或两个侧面所成的角部中，且至少一部分位于所述第二表面电极与所述第二背面电极之间，所述第二槽部沿着所述表面和背面的法线方向形成，所述第一连接导体形成在所述第一槽部的内周面上，所述第二连接导体形成在所述第二槽部的内周面上。在该结构中，通过在基板的侧面或角部形成槽部，由此例如在利用焊料等接合剂在电路基板上安装芯片部件结构体的情况下，接合剂流到槽部的量变多，能够抑制接合剂向表面电极向上浸润的量。其结果，在芯片部件因施加电压的变化而产生变形时，接合剂不易附着在产生了该变形的区域。并且，由于沿着表面电极的周边部形成了保护膜，因此能够在制造工序中的为了形成表面电极而对导电性图案进行切割的工序中，防止在切割部分产生焊瘤。由此，能够抑制因安装产生了焊瘤的插板时的钎焊的障碍或插板与芯片部件的连接可靠性的劣化等情况。在本发明涉及的芯片部件结构体中，也可以构成为，所述第一表面电极为平板状，且以至少一侧面与形成有所述第一槽部的所述基板的侧面成为同一面的方式被设置在所述基板的表面上，所述第二表面电极为平板状，且以至少一侧面与形成有所述第二槽部的所述基板的侧面成为同一面的方式被设置在所述基板的表面上。在该结构中，表面电极与形成有槽部的基板的侧面成为同一面。由此，能够制造小片化的芯片部件结构体。在本发明涉及的芯片部件结构体中，也可以构成为，所述第一表面电极及所述第二表面电极分别被设置成三侧面与所述基板的三侧面成为同一面的。
在该结构中，表面电极与形成有槽部的基板的侧面、和与该侧面正交的基板的二侧面这两者成为同一面。由此，能够制造更小片化的芯片部件结构体。在本发明涉及的芯片部件结构体中，也可以构成为，所述芯片部件是如下的层叠陶瓷电容器，该层叠陶瓷电容器具备交替层叠有多个陶瓷层和内部电极且在对置的两端部形成有所述第一外部电极及所述第二外部电极的陶瓷层叠体，所述层叠陶瓷电容器被安装成所述内部电极与所述基板的表面平行。在该结构中，通过限制层叠陶瓷电容器的安装方向，由此能够防止由焊料等构成的接合剂附着在因施加电压的变化引起的层叠陶瓷电容器的变形较大的区域上的情况。并且，由于是使用平板状的插板并在该插板上安装层叠陶瓷电容器的结构，因此结构设计和安装容易，能够实现与目前通常的安装结构相等的安装强度及电特性。(发明效果)·若使用本发明所示的芯片部件结构体来将层叠陶瓷电容器安装到电路基板，则能够抑制安装时的接合剂的接合障碍、及插板与芯片部件之间的连接可靠性的劣化等情况。并且，能够使结构简单且小型化，向电路基板的安装结构变得容易。进而，还能够确保与目前通常的安装结构相等的安装强度及电特性。
图I是实施方式涉及的芯片部件结构体10的外观立体图及安装状态立体图。图2是实施方式涉及的芯片部件结构体10的四视图。图3是表示实施方式涉及的芯片部件结构体10的安装状态的第一侧视图及第二侧视图。图4是用于说明制造芯片部件结构体时的一个制造工序的示意图。图5是表示其它例的芯片部件结构体的俯视图。符号说明10 :芯片部件结构体、20 :层叠陶瓷电容器、21 :陶瓷层叠体、200 :内部电极、221 第一外部电极、222 :第二外部电极、30 :插板、31 :基板、凹部、321 :第一表面电极、331 :第二表面电极、322 :第一背面电极、332 :第二背面电极、343 :连接导体、90 :外部电路基板、901 安装用焊盘、400 :接合剂、41 :接合层。
具体实施例方式参照附图，说明本发明的实施方式涉及的芯片部件结构体。图I(A)是实施方式涉及的芯片部件结构体10的外观立体图，图I(B)是芯片部件结构体10的安装状态立体图。图2是实施方式涉及的芯片部件结构体10的四视图，图2 (A)是俯视图，图2 (B)是第一(长边面侧)侧视图，图2(C)是第二(短边面侧)侧视图，图2(D)是后视图。图3是表示实施方式涉及的芯片部件结构体10的安装状态的第一侧视图及第二侧视图。芯片部件结构体10具备层叠陶瓷电容器(芯片部件)20和插板30。层叠陶瓷电容器20具备通过将平板状的多个内部电极200隔着电介质层层叠规定片数而成的长方体状的陶瓷层叠体21。在陶瓷层叠体21的长度方向的两端形成有分别与不同的内部电极200连接的第一外部电极221及第二外部电极222。
第一外部电极221及第二外部电极222不仅形成在长度方向的两端面上，还以从该长度方向的两端面朝向宽度方向(与长度方向正交的方向)的两端面、顶面及底面扩展的方式形成。对第一外部电极221及第二外部电极222实施规定的金属镀覆以赋予耐腐蚀性和导电性。这样形成的层叠陶瓷电容器20例如以长度(长度方向)X宽度(宽度方向)为
3.2mmX I. 6mm、2. OmmX I. 25mm、I. 6mmX O. 8mm、I. OmmXO. 5mm、0. 6mmX 0. 3mm 等尺寸形成。插板30具备基板31。基板31例如由O. 5mm左右 I. Omm左右的厚度的绝缘性树脂形成。从与作为平板面的第一主面及与第二主面正交的方向(法线方向)观察时，基板31形成为与层叠陶瓷电容器20相似的大致矩形形状。从法线方向观察时，基板31在长度方向及宽度方向上均形成得比层叠陶瓷电容器20大。例如，形成为相对于层叠陶瓷电容器20的长度及宽度以规定的比例突出这样的 大小、或相对于层叠陶瓷电容器20的外周突出规定长度的形状。在以下的说明中，将基板31的沿着宽度方向的侧面称作短边侧面，将沿着长度方向的侧面称作长边侧面。并且，将安装层叠陶瓷电容器20的基板31的表面称作第一主面，将与第一主面平行且在外部电路基板90上安装的基板31的背面称作第二主面。在基板31的短边侧面上的宽度方向的大致中央位置处，分别形成有凹部(槽部)310。从法线方向观察时，凹部310形成为规定直径的圆弧形状,沿基板31的厚度方向贯通。该凹部310与形成在基板31的第一主面及第二主面上的后述的电极相接。各凹部310以圆弧的中间部进入层叠陶瓷电容器20的第一外部电极221及第二外部电极222的底面下的形状形成。换言之，从法线方向观察时，各凹部310以圆弧的中间部与层叠陶瓷电容器20重叠的方式形成。并且，换一种表达方式的话，层叠陶瓷电容器20被安装成两端的第一外部电极221及第二外部电极222分别与凹部310的中间部重叠。在基板31的第一主面上形成有第一表面电极321及第二表面电极331。第一表面电极321及第二表面电极331是具有由长边及短边构成的长方形状的表面和背面的平板状。在第一表面电极321及第二表面电极331的表面上安装层叠陶瓷电容器20，第一表面电极321及第二表面电极331的背面与基板31接合。第一表面电极321和第二表面电极331被设置成长边侧的一侧面与基板31的短边侧面一致，且在基板31的长度方向上分离。在沿着基板31的短边侧面及长边侧面的第一表面电极321的表面的周边部分上，形成有线状的抗蚀剂膜(保护膜)321A。同样，在沿着基板31的短边侧面及长边侧面的第一表面电极331的表面的周边部分上，形成有线状的抗蚀剂膜331A。第一表面电极321及第二表面电极331是在制造工序中对利用电镀法实施了电极表面处理的一个电极图案进行切割而形成的。抗蚀剂膜321A、331A在该制造工序中防止切割电极图案时在切割部分产生的焊瘤。抗蚀剂膜321A、331A的厚度可以适当变更，但在图案上优选15μπι以上。并且，为了防止焊瘤而形成了抗蚀剂膜321Α、331Α，但只要是能够抑制焊瘤的产生的树脂膜即可，可以适当变更。另外，第一表面电极321及第二表面电极331的形状可以根据层叠陶瓷电容器20的外部电极形状而适当设定。这样，在将层叠陶瓷电容器20安装于插板30时，能够获得所谓的自对准的效果，能够在插板30上的所期望的位置处安装层叠陶瓷电容器20。并且，能够通过该效果，更加可靠地获得防止焊料从外部电路基板90向上浸润的效果。在基板31的第二主面上形成有第一背面电极322及第二背面电极332。第一背面电极322形成为与第一表面电极321对置。第二背面电极332形成为与第二表面电极331对置。第一背面电极322及第二背面电极332沿着宽度方向而以两端的规定长度成为非形成部这样的形状形成。另外，第一背面电极322及第二背面电极332的形状可以根据安装该芯片部件结构体10的外部电路基板90的安装用焊盘901的形状来适当设定。在凹部310的内周面上形成有连接导体343。通过连接导体343，导通第一表面电极321与第一背面电极322，且导通第二表面电极331与第二背面电极332。如图I 图3所示，以内部电极200的平板面与插板30的第一主面及第二主面平行的方式，在这样的结构的插板30上安装层叠陶瓷电容器20。层叠陶瓷电容器20的第一外部电极221安装在插板30的第一表面电极321上。·层叠陶瓷电容器20的第二外部电极222安装在插板30的第二表面电极331上。此时，在第一外部电极221和第二外部电极222的安装面侧，通过第一外部电极221和第二外部电极222的金属镀覆(例如镀锡)的再熔融，来实现第一外部电极221与第一表面电极321的接合、及第二外部电极222与第二表面电极331的接合。由此，在第一外部电极221与第一表面电极321之间形成接合层41,从而以电方式及机械方式连接第一外部电极221与第一表面电极321,在第二外部电极222与第二表面电极331之间形成接合层41,从而以电方式及机械方式连接第二外部电极222与第二表面电极331。另外，若在第一表面电极321及第二表面电极331上预先进行与外部电极同样的金属镀覆，则也包括第一表面电极321及第二表面电极331的金属镀覆在内来连接。并且，层叠陶瓷电容器20与插板30的接合也可以不使用第一、第二外部电极221、222的金属镀覆或插板30的金属镀覆，而是通过接合剂(例如焊料)来进行。如图I(B)及图3所示，这样形成的芯片部件结构体10被安装到外部电路基板90。此时，以第一背面电极322及第二背面电极332与外部电路基板90的各安装用焊盘901连接的方式进行安装。第一背面电极322及第二背面电极332、与各安装用焊盘901之间的连接使用接合剂(例如焊料)400。在这样的基于接合剂400的接合中，以至少从外部电路基板90的安装用焊盘901朝向插板30的凹部310的连接导体343形成角焊缝(fillet)的方式进行接合。通过这样形成角焊缝，能够防止芯片部件结构体10的安装时的浮起且确保接合强度，能够用肉眼确认接合状态不良，因此非常有效。另外，接合剂400优选焊料，但除焊料以外，只要是具有适当的浸润性和导电性的接合剂，可以使用其它材料。当进行这样的基于接合剂400的接合时，认为若供给的接合剂的量较多，则除了在凹部310的连接导体343中形成角焊缝以外，接合剂400经由该连接导体343而向上浸润至插板30的上表面侧。然而，在本实施方式的结构中，由于插板30的两端远离了层叠陶瓷电容器20的两端，因此接合剂400即使向上浸润至插板30的上表面侧，也不会到达第一、第二外部电极221、222。因此，能够抑制向上浸润至第一、第二外部电极221、222的主面(层叠陶瓷电容器20的长度方向的两端面)的接合剂400的量。进而，由于具备进入到层叠陶瓷电容器20的底面侧的凹部310，且仅在该凹部310中形成有连接导体343，因此在接合剂400向插板30的表面向上浸润的过程中，隔着层叠陶瓷电容器20的底面，能够进一步抑制向上浸润至第一、第二外部电极221、222的表面的接合剂400的量。因此，使用本实施方式的结构时，若接合剂400的量是在外部电路基板90的安装用焊盘901上直接安装层叠陶瓷电容器20这种程度的量，则能够抑制焊料向层叠陶瓷电容器20的第一、第二外部电极221、222的表面向上浸润的量。以下，对上述的芯片部件结构体10的制造方法进行说明。图4是用于说明制造芯片部件结构体10时的一个制造工序的示意图。在绝缘性基板上形成含有Ag等且在一个方向上长的带状的导电性图案300。将导电性图案300切割成小片，由此形成完成品中的第一表面电极321及第二表面电极331。在导电性图案300上形成通过电镀法形成的金属膜。之后，在导电性图案300上 沿着长度方向以规定的间隔形成圆形状的贯通孔310A(完成品中的凹部310)。并且，在形成的贯通孔310A中填充以Cu或Ag为主成分的导体膏剂，从而在贯通孔310A的内壁上形成金属镀覆件(完成品中的连接导体343)。沿着导电性图案300的中心线来涂敷绿色抗蚀剂R。并且，在形成于导电性图案300上的贯通孔310A之间沿着宽度方向也涂敷绿色抗蚀剂R。接着，将第一外部电极221及第二外部电极222与导电性图案300 (第一表面电极321及第二表面电极331)连接，如图中的虚线所示那样安装层叠陶瓷电容器20。然后，沿着涂敷好的绿色抗蚀剂R进行切割，从而切出芯片部件结构体10。在进行该切割时，虽然在导电性图案300的切割部分中产生焊瘤，但通过涂敷绿色抗蚀剂R，能够防止焊瘤的产生。由此，在作为完成品的芯片部件结构体10的第一表面电极321及第二表面电极331上不存在焊瘤，能够抑制插板与芯片部件的连接可靠性的劣化、以及基于接合剂400的接合强度降低的可能性。另外，芯片部件结构体10的具体的结构及制造方法等可以适当地进行设计变更，上述的实施方式所记载的作用及效果只不过是例举了本发明所产生的最优选的作用及效果，但本发明所产生的作用及效果并不限于上述的实施方式所记载的内容。例如，形成凹部或抗蚀剂膜的位置可以适当变更。图5是表示其它例的芯片部件结构体10的俯视图。图5是相当于图2(A)的图，但为了便于说明，省略了层叠陶瓷电容器20。如图5(A)所示，凹部310形成在基板31的各侧面所成的四个角部中。在凹部310的内周面上形成有连接导体343。抗蚀剂膜321C形成在沿着基板31的短边侧面及长边侧面的周边部分上。即使在图5(A)所示那样形成凹部310的情况下，通过形成抗蚀剂膜321C，也能够防止在第一表面电极321及第二表面电极331的凹部310上产生的焊瘤。并且，如图5(B)所示，四个凹部310形成在沿着基板31的长度方向的侧面侧。从法线方向观察时，四个凹部310分别形成在各自以中线L1、L2为中心而线对称的位置上。并且，第一表面电极321及第二表面电极331分别以包围各凹部310的方式通过一对导电图案来形成。抗蚀剂膜321D形成在沿着基板31的长边侧面的周边部分上。即使在如图5(B)所示那样形成凹部310的情况下，通过形成抗蚀剂膜321D，也能够防止在连接导体343、第一表面电极321及第二表面电极331部分产生的焊瘤。
并且，图2(A)所示的抗蚀剂膜321A例如可以仅形成在沿着包含凹部310在内的基板31的短边侧面的一部分上。并且，虽然连接导体343形成于在基板31上形成的凹部 310的侧壁面上，但也可以不设置凹部310，而是将连接导体343形成在基板31的侧面上。
权利要求
1.一种芯片部件结构体，其特征在于，具备 由平行的表面和背面及与该表面和背面正交的四侧面构成的矩形形状的基板； 设置在该基板的表面中的一侧面附近的第一表面电极； 设置在所述基板的表面中的与所述一侧面平行的侧面附近的第二表面电极； 与所述第一表面电极对置且设置在所述基板的背面上的第一背面电极； 与所述第二表面电极对置且设置在所述基板的背面上的第二背面电极； 安装在所述基板的表面上，且具有与所述第一表面电极连接的第一外部电极、及与所述第二表面电极连接的第二外部电极的长方体形状的芯片部件； 设置在所述基板的侧部或角部，且将所述第一表面电极与所述第一背面电极导通的第一连接导体；和 设置在所述基板的侧部或角部，且将所述第二表面电极与所述第二背面电极导通的第二连接导体， 在成为安装于所述基板上的所述芯片部件侧的所述第一表面电极及所述第二表面电极上，在所述基板的周边部整个周围或周边部的局部上形成有保护膜。
2.根据权利要求I所述的芯片部件结构体，其特征在于， 所述芯片部件结构体还具备 第一槽部，其形成在所述四侧面中的任一个侧面上、或两个侧面所成的角部中，至少一部分位于所述第一表面电极与所述第一背面电极之间，且该第一槽部沿着所述表面和背面的法线方向形成； 第二槽部，其形成在所述四侧面中的任一个侧面上、或两个侧面所成的角部中，且至少一部分位于所述第二表面电极与所述第二背面电极之间，所述第二槽部沿着所述表面和背面的法线方向形成， 所述第一连接导体形成在所述第一槽部的内周面上， 所述第二连接导体形成在所述第二槽部的内周面上。
3.根据权利要求2所述的芯片部件结构体，其特征在于， 所述第一表面电极为平板状，且以至少一侧面与形成有所述第一槽部的所述基板的侧面成为同一面的方式被设置在所述基板的表面上， 所述第二表面电极为平板状，且以至少一侧面与形成有所述第二槽部的所述基板的侧面成为同一面的方式被设置在所述基板的表面上。
4.根据权利要求3所述的芯片部件结构体，其特征在于， 所述第一表面电极及所述第二表面电极分别被设置成三侧面与所述基板的三侧面成为同一面。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的芯片部件结构体，其特征在于， 所述芯片部件是如下的层叠陶瓷电容器，该层叠陶瓷电容器具备交替层叠有多个陶瓷层和内部电极且在对置的两端部形成有所述第一外部电极及所述第二外部电极的陶瓷层叠体， 所述层叠陶瓷电容器被安装成所述内部电极与所述基板的表面平行。
6.一种制造方法，该制造方法通过将在由平行的表面和背面及与该表面和背面正交的四侧面构成的基板的表面中的一方向上的两端部中形成的一对表面电极、与芯片部件所具有的一对外部电极连接，从而将所述芯片部件安装在所述基板的表面上，所述制造方法的特征在于， 在所述基板的表面上以规定的间隔形成应构成所述表面电极的第一及第二导电性图案， 在所述第一及第二导电性图案上分别形成与所述基板一起贯通的贯通孔， 在该贯通孔的内周面上形成导体， 在所述第一及第二导电性图案的表面上，在通过所述贯通孔的直线上形成保护膜， 沿着所形成的所述保护膜，对所述第一及第二导电性图案和所述基板进行切割。·
全文摘要
本发明提供一种结构设计和安装容易且具有与目前通常的安装结构相等的安装强度及电特性的芯片部件结构体及制造方法。层叠陶瓷电容器(20)是层叠了规定层数的平板状的内部电极(200)的结构。插板(30)具备比层叠陶瓷电容器(20)的外形还宽的基板(31)。在基板(31)的第一主面上形成有用于安装层叠陶瓷电容器(20)的第一表面电极(321、331)，在第二主面上形成有用于与外部电路基板(90)连接的第一背面电极(322、332)。在插板(30)的侧面上形成有凹部(310)，在凹部(310)的壁面上形成有连接导体(343)。在基板(31)的表面上沿着周边部形成有抗蚀剂膜(321A、331A)。
文档编号H01R43/00GK102956353SQ20121024933
公开日2013年3月6日 申请日期2012年7月18日 优先权日2011年8月10日
发明者服部和生, 藤本力 申请人:株式会社村田制作所