説明

積層電子部品

【課題】 内層と外層との縮率の相違によるクラックを防止し得る積層電子部品を提供する。
【解決手段】 電子部品素体1の内層部分12は、セラミック層を挟んで積層された電極層121〜128を備えている。電極層121〜128は、それぞれ、端子電極に接続される内部電極パターンを備えている。電子部品素体1の外層部分11は、セラミック層を挟んで積層された導体層111〜114を備えている。導体層111〜114は、それぞれ、端子電極に接続されない縮率調整用の導体パターンを備えており、導体層一層あたりの導体パターン面積が、内層部分12からみて外側にいくほど小さい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積層セラミックコンデンサなどの積層電子部品に関する。
【背景技術】
【0002】
積層セラミックコンデンサなどの積層電子部品(例えば特許文献1を参照)は、次のような工程によって製造されている。まず、内部電極を有するセラミックグリーンシートを内層とし、内部電極を有しないセラミックグリーンシートを外層としてシート積層体を構成する。次に、かかるシート積層体に対して加圧、裁断等の工程を行い、積層チップ体を得る。更に、その積層チップ体に対して脱バインダ、焼成及び端子電極形成等の工程を行い、積層電子部品を得る。
【0003】
この種の積層電子部品では、焼成時の縮率が内層部分と外層部分とで異なる傾向がある。すなわち、内部電極を有しない外層部分の縮率が、内部電極を有する内層部分の縮率よりも小さくなる。このような縮率の違いは、内層部分と外層部分との境界付近でのクラックの発生を招く。特に、多層構造または薄層構造を採用した積層電子部品の場合、内層部分と外層部分との縮率の違いが顕著となり、クラック発生の恐れが大きくなる。
【特許文献1】特開2004−40084号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の課題は、内層と外層との縮率の相違によるクラックを防止し得る積層電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した課題を解決するため、本発明に係る一つの態様の積層電子部品は、電子部品素体と、電子部品素体の側面に設けられた端子電極とを含む。
【0006】
前記電子部品素体は、内層部分と、外層部分とを含んでいる。前記内層部分は、セラミック層を挟んで積層された複数の電極層を備えている。前記電極層は、それぞれ、前記端子電極に接続される内部電極パターンを備えている。
【0007】
前記外層部分は、セラミック層を挟んで積層された複数の導体層を備えている。前記導体層は、それぞれ、前記端子電極に接続されない縮率調整用の導体パターンを少なくとも一つ備えており、導体層一層あたりの導体パターン面積が、前記内層部分からみて外側にいくほど小さい。
【0008】
上述した態様の積層電子部品において、電子部品素体の内層部分は、セラミック層を挟んで積層された複数の電極層を備えている。これらの電極層は、それぞれ、端子電極に接続される内部電極パターンを備えている。従って、積層電子部品の基本的構造が得られる。
【0009】
更に、電子部品素体の外層部分は、セラミック層を挟んで積層された複数の導体層を備えている。これらの導体層は、それぞれ、端子電極に接続されない縮率調整用の導体パターンを少なくとも一つ備えており、導体層一層あたりの導体パターン面積が、内層部分からみて外側にいくほど小さい。かかる構造によれば、縮率の急激な変化を防止しながら、内層部分と外層部分との縮率の違いを緩和することができる。従って、縮率の違いによる応力も緩和され、内層と外層との縮率の相違によるクラックを防止することができる。
【0010】
導体層一層あたりの導体パターン面積とは、当該導体層に含まれる全ての縮率調整用導体パターンの総面積を意味する。
【0011】
また、導体層一層あたりの導体パターン面積が内層部分からみて外側にいくほど小さいとは、外層部分に含まれる全ての導体層がこのような導体パターン面積の関係を満たしている構成に限定するものではない。この点については、例えば、積層方向に隣り合う2層の導体層しか上記導体パターン面積の関係を満たしていない構成でも、選択された当該導体層については、基本的な作用効果が得られることから明らかであろう。
【0012】
本発明に係るもう一つの態様の積層電子部品は、電子部品素体と、電子部品素体の側面に設けられた端子電極とを含む。
【0013】
前記電子部品素体は、内層部分と、外層部分とを含んでいる。前記内層部分は、セラミック層を挟んで積層された複数の電極層を備えている。前記電極層は、それぞれ、前記端子電極に接続される内部電極パターンを備えている。
【0014】
前記外層部分は、セラミック層を挟んで積層された複数の導体層を備えている。前記導体層は、それぞれ、前記端子電極に接続されない縮率調整用の導体パターンを少なくとも一つ備えており、積層方向に隣り合う導体パターンの積層方向の配置間隔が、前記内層部分からみて外側にいくほど広い。
【0015】
上述した態様の積層電子部品において、電子部品素体の内層部分は、セラミック層を挟んで積層された複数の電極層を備えている。これらの電極層は、それぞれ、端子電極に接続される内部電極パターンを備えている。従って、積層電子部品の基本的構造が得られる。
【0016】
更に、電子部品素体の外層部分は、セラミック層を挟んで積層された複数の導体層を備えている。これらの導体層は、それぞれ、端子電極に接続されない縮率調整用の導体パターンを少なくとも一つ備えており、積層方向に隣り合う導体パターンの積層方向の配置間隔が、内層部分からみて外側にいくほど広い。かかる構造によれば、縮率の急激な変化を防止しながら、内層部分と外層部分との縮率の違いを緩和することができる。従って、縮率の違いによる応力も緩和され、内層と外層との縮率の相違によるクラックを防止することができる。
【0017】
導体パターンの積層方向の配置間隔が、内層部分からみて外側にいくほど広いとは、外層部分に含まれる全ての導体層がこのような配置間隔の関係を満たしている構成に限定するものではない。この点については、例えば、積層方向に順次に隣り合う3層の導体層しか上記配置間隔の関係を満たしていない構成でも、選択された当該導体層については、基本的な作用効果が得られることから明らかであろう。
【0018】
上述した何れの態様の積層電子部品においても、導体層の少なくとも一層が、端子電極に接続されない縮率調整用の導体パターンを複数備えていることが好ましい。かかる構成は、電子部品素体の積層構造におけるデラミネーションの防止に役立つ。
【発明の効果】
【0019】
以上述べたように、本発明によれば、内層と外層との縮率の相違によるクラックを防止し得る積層電子部品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
図1は、本発明に係る積層電子部品の一実施形態を示す外観斜視図である。図示のように、本発明に係る積層電子部品は、電子部品素体1と、端子電極21〜28とを含む。図示実施形態において、本発明は、多端子型の積層コンデンサに適用されているが、他の積層電子部品、例えば二端子型の積層コンデンサなどに適用することもできる。
【0021】
端子電極21〜28は、電子部品素体1の側面に設けられている。詳しく説明すると、電子部品素体1は、略直方体形状であり、一組の端子電極21〜24が電子部品素体1の一方の側面101に設けられ、もう一組の端子電極25〜28が電子部品素体1の他方の側面102に設けられている。端子電極21〜28の電気的極性については、端子電極21、23、25、27が負極となっており、端子電極22、24、26、28が正極となっている。
【0022】
図2は、図1の2−2線に沿った断面の拡大図である。図示のように、電子部品素体1は、内層部分12と、内層部分12の上層に位置する外層部分11と、内層部分12の下層に位置する外層部分13とを含んでいる。内層部分12は、セラミック層を挟んで積層された電極層121〜128を備えている。電極層121〜128は、例えばNiなどで構成され、電極層の層厚は、例えば3μmである。また、セラミック層は、例えばチタン酸バリウムを主成分とする誘電体材料で構成される。電極層の積層方向の配置間隔(隣り合う電極層の間に挟まれるセラミック層の層厚)は、例えば3μmである。
【0023】
図3は、図1及び図2に示した積層電子部品において電極層の構成を示す図である。以下、電極層121〜128について順次に説明する。
【0024】
まず、電極層121の内部電極パターンA1は、セラミック層を挟んで電極層122の内部電極パターンA2に対向するように設けられ、引き出し電極パターンB1を介して端子電極21に接続されている。従って、内部電極パターンA1は、静電容量電極として機能し、その極性は負極となる。
【0025】
次に、電極層122の内部電極パターンA2は、セラミック層を挟んで電極層121の内部電極パターンA1及び電極層123の内部電極パターンA3に対向するように設けられ、引き出し電極パターンB2を介して端子電極22に接続されている。従って、内部電極パターンA2は、静電容量電極として機能し、その極性は正極となる。
【0026】
以下、電極層123〜128についても同様である。電極層123〜128の内部電極パターンA3〜A8は、それぞれ、引き出し電極パターンB3〜B8を介して端子電極23〜28に接続される。
【0027】
再び図2を参照すると、電子部品素体1の外層部分11は、セラミック層を挟んで積層された導体層111〜114を備えている。導体層111〜114は、例えばNiなどで構成され、導体層の層厚は、例えば5μmである。セラミック層の構成材料については先述した通りである。図示実施形態において、導体層111〜114は、積層方向の配置間隔(隣り合う導体層の間に挟まれるセラミック層の層厚)が、実質上同一の値となっており、その値は、例えば5μmである。
【0028】
同様に、電子部品素体1のもう一つの外層部分13も、セラミック層を挟んで積層された導体層131〜134を備えている。以下、外層部分11の導体層111〜114について代表的に説明する。
【0029】
図4は、図1及び図2に示した積層電子部品において導体層の構成を示す図である。まず、導体層111は、複数の導体パターンD11、D12を含む。これらの導体パターンD11、D12は、端子電極21〜28の何れにも接続されておらず、互いに間隔を隔てて設けられている。導体層111の導体パターン面積S1は、導体パターンD11、D12の面積を合わせた値で与えられる。
【0030】
以下、導体層112〜114についても同様である。導体層112の導体パターン面積S2は、導体パターンD21、D22の面積を合わせた値で与えられる。導体層113の導体パターン面積S3は、導体パターンD31、D32の面積を合わせた値で与えられる。導体層114の導体パターン面積S4は、導体パターンD41、D42の面積を合わせた値で与えられる。
【0031】
次に、導体パターン面積S1〜S4の相互関係について述べると、導体層113の導体パターン面積S3は、導体層114の導体パターン面積S4よりも小さい。更に、導体層112の導体パターン面積S2は、導体層113の導体パターン面積S3よりも小さい。更に、導体層111の導体パターン面積S1は、導体層112の導体パターン面積S2よりも小さい。
【0032】
図2及び図3を参照して説明したように、電子部品素体1の内層部分12は、セラミック層を挟んで積層された電極層121〜128を備えている。これらの電極層121〜128は、それぞれ、端子電極に接続される内部電極パターンを備えている。例えば、電極層121は、端子電極21に接続される内部電極パターンA1を備えている。従って、積層電子部品の基本的構造が得られる。
【0033】
更に図4を参照して説明したように、電子部品素体1の外層部分11は、セラミック層を挟んで積層された導体層111〜114を備えている。これらの導体層111〜114は、それぞれ、端子電極21〜28の何れにも接続されない導体パターンを備えている。例えば、導体層111は、端子電極21〜28の何れにも接続されない導体パターンD11、D12を備えている。
【0034】
更に、導体層111〜114は、導体層一層あたりの導体パターン面積が、内層部分12からみて外側にいくほど小さい。例えば、積層方向に隣り合う導体層111、112について説明すると、導体層111の導体パターン面積S1は、導体層112の導体パターン面積S2よりも小さい。かかる構造によれば、縮率の急激な変化を防止しながら、内層部分12と外層部分11との縮率の違いを緩和することができる。従って、縮率の違いによる応力も緩和され、内層と外層との縮率の相違によるクラックを防止することができる。
【0035】
図示実施形態では、外層部分11に4層の導体層111〜114が備えられた構成となっているが、本発明は、そのような構成に限定されることはなく、外層部分における導体層の層数は、2以上の任意の数をとり得る。
【0036】
また、図示実施形態では、外層部分11に含まれる全ての導体層111〜114について、導体パターン面積S1〜S4が内層部分12からみて外側にいくほど小さい構成となっているが、本発明は、そのような構成に限定されることはない。この点については、例えば、導体層111〜114のうち2層の導体層111、112しか上記導体パターン面積の関係を満たしていない構成でも、選択された導体層111、112については、基本的な作用効果が得られることから明らかであろう。
【0037】
導体層相互間で導体パターン面積を調整する観点からみると、導体層111〜114の層厚は、実質上同一の値に設定することが好ましいが、互いに異なる値に設定することも可能である。
【0038】
また、縮率の違いを緩和する観点からみると、導体層111〜114は、内層部分12の電極層121〜128と同じ材料、例えばNiで構成することが好ましいが、他の材料で構成することも可能である。更に、導体層111〜114の層厚は、電極層121〜128の層厚と実質上同じ値に設定することが好ましいが、異なる値に設定することも可能である。
【0039】
また、もう一つの外層部分13の導体層131〜134についても、外層部分11の導体層114〜111と同様な構成とすることができる。例えば、導体層131〜134を、それぞれ、導体層114〜111と同じ導体パターン面積に設定し、内層部分12を挟んで対称な縮率調整効果を与えることができる。
【0040】
図5は、本発明に係る積層電子部品のもう一つの実施形態を示す断面拡大図である。図示において、先の図面に現れた構成部分と同一性のある構成部分については、同一の参照符号を付し、重複説明を省略することがある。
【0041】
この実施形態においても、電子部品素体1の外層部分11は、セラミック層を挟んで積層された導体層111〜114を備えている。同様に、もう一つの外層部分13も、セラミック層を挟んで積層された導体層131〜134を備えている。以下、外層部分11の導体層111〜114について代表的に説明する。
【0042】
図6は、図5に示した積層電子部品において導体層の構成を示す図である。まず、導体層111は、複数の導体パターンD01、D02を含む。これらの導体パターンD01、D02は、端子電極21〜28の何れにも接続されておらず、互いに間隔を隔てて設けられている。導体層111の導体パターン面積は、導体パターンD01、D02の面積を合わせた値で与えられる。
【0043】
以下、導体層112〜114についても、導体層111と同様な構成とすることができる。図示実施形態において、導体層111〜114の導体パターン面積は、実質上同一の値となっている。
【0044】
再び図5を参照し、積層方向でみた導体層111〜114の配置間隔について述べる。導体層112と導体層113との配置間隔d2は、導体層113と導体層114との配置間隔d3よりも広い。更に、導体層111と導体層112との配置間隔d1は、導体層112と導体層113との配置間隔d2よりも広い。導体層の配置間隔を調製するための手法としては、例えば、積層電子部品の製造工程において隣り合う導体層の間に配置されるセラミックグリーンシートの層数を調整する手法や、セラミックグリーンシート一層あたりの層厚を調整する手法などが挙げられる。
【0045】
図5及び図6を参照して説明したように、電子部品素体1の外層部分11は、セラミック層を挟んで積層された導体層111〜114を備えている。これらの導体層111〜114は、それぞれ、端子電極21〜28の何れにも接続されない導体パターンを備えている。例えば、導体層111は、端子電極21〜28の何れにも接続されない導体パターンD01、D02を備えている。
【0046】
更に、導体層111〜114は、導体パターンの積層方向の配置間隔が、内層部分12からみて外側にいくほど広い。例えば、導体層111と導体層112との配置間隔d1は、導体層112と導体層113との配置間隔d2よりも広い。かかる構造によれば、縮率の急激な変化を防止しながら、内層部分12と外層部分11との縮率の違いを緩和することができる。従って、縮率の違いによる応力も緩和され、内層と外層との縮率の相違によるクラックを防止することができる。
【0047】
図示実施形態では、外層部分11に4層の導体層111〜114が備えられた構成となっているが、本発明は、そのような構成に限定されることはなく、外層部分における導体層の層数は、3以上の任意の数をとり得る。
【0048】
また、図示実施形態では、外層部分11に含まれる全ての導体層111〜114について、積層方向の配置間隔d1〜d3が内層部分12からみて外側にいくほど広い構成となっているが、本発明は、そのような構成に限定されることはない。この点については、例えば、導体層111〜114のうち3層の導体層111〜113しか上記配置間隔の関係を満たしていない構成でも、選択された導体層111〜113については、基本的な作用効果が得られることから明らかであろう。
【0049】
導体層相互間で配置間隔を調整する観点からみると、導体層111〜114の層厚は、実質上同一の値に設定することが好ましい。更に、導体層111〜114の導体パターン面積は、実質上同一の値に設定することが好ましいが、互いに異なる値に設定することも可能である。
【0050】
また、縮率の違いを緩和する観点からみると、外層部分11の導体層111〜114は、内層部分12の電極層121〜128と同じ材料、例えばNiで構成することが好ましいが、他の材料で構成することも可能である。
【0051】
また、もう一つの外層部分13の導体層131〜134についても、外層部分11の導体層114〜111と同様な構成とすることができる。例えば、導体層131〜134を、それぞれ、導体層114〜111と同じ配置間隔に設定し、内層部分12を挟んで対称な縮率調整効果を与えることができる。
【0052】
また、導体パターン面積を利用した縮率調整構造(図2参照)、配置間隔を利用した縮率調整構造(図5参照)のほかに、導体パターン面積及び配置間隔の両者を利用した縮率調整構造も在り得る。
【0053】
以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】本発明に係る積層電子部品の一実施形態を示す外観斜視図である。
【図2】図1の2−2線に沿った断面の拡大図である。
【図3】図1及び図2に示した積層電子部品において電極層の構成を示す図である。
【図4】図1及び図2に示した積層電子部品において導体層の構成を示す図である。
【図5】本発明に係る積層電子部品のもう一つの実施形態を示す断面拡大図である。
【図6】図5に示した積層電子部品において導体層の構成を示す図である。
【符号の説明】
【0055】
1 電子部品素体
12 内層部分
121〜128 電極層
11、13 外層部分
111〜114、131〜134 導体層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子部品素体と、電子部品素体の側面に設けられた端子電極とを含む積層電子部品であって、
前記電子部品素体は、内層部分と、外層部分とを含んでおり、
前記内層部分は、セラミック層を挟んで積層された複数の電極層を備えており、
前記電極層は、それぞれ、前記端子電極に接続される内部電極パターンを備えており、
前記外層部分は、セラミック層を挟んで積層された複数の導体層を備えており、
前記導体層は、それぞれ、前記端子電極に接続されない縮率調整用の導体パターンを少なくとも一つ備えており、導体層一層あたりの導体パターン面積が、前記内層部分からみて外側にいくほど小さい、
積層電子部品。
【請求項2】
請求項1に記載された積層電子部品であって、
前記導体層の少なくとも一層は、前記端子電極に接続されない縮率調整用の前記導体パターンを複数備えている、
積層電子部品。
【請求項3】
電子部品素体と、電子部品素体の側面に設けられた端子電極とを含む積層電子部品であって、
前記電子部品素体は、内層部分と、外層部分とを含んでおり、
前記内層部分は、セラミック層を挟んで積層された複数の電極層を備えており、
前記電極層は、それぞれ、前記端子電極に接続される内部電極パターンを備えており、
前記外層部分は、セラミック層を挟んで積層された複数の導体層を備えており、
前記導体層は、それぞれ、前記端子電極に接続されない縮率調整用の導体パターンを少なくとも一つ備えており、積層方向に隣り合う導体パターンの積層方向の配置間隔が、前記内層部分からみて外側にいくほど広い、
積層電子部品。
【請求項4】
請求項3に記載された積層電子部品であって、
前記導体層の少なくとも一層は、前記端子電極に接続されない縮率調整用の前記導体パターンを複数備えている、
積層電子部品。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2006−324576(P2006−324576A)
【公開日】平成18年11月30日(2006.11.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−147942(P2005−147942)
【出願日】平成17年5月20日(2005.5.20)
【出願人】(000003067)TDK株式会社 (7,238)
【Fターム(参考)】