(57)【要約】      （修正有）【課題】高容量を実現しながら、振動及び変形に対する耐久性と信頼性に優れたスタック型の電子部品を提供する。【解決手段】水平方向に連続して配列される複数の積層型キャパシタを含むキャパシタアレイと、キャパシタアレイの両側面にそれぞれ配置され、複数の積層型キャパシタ夫々第１外部電極及び第２外部電極１３１、１３２とそれぞれ接続される第１及び第２金属フレームと、を含む。第１及び第２金属フレームは、複数の第１及び第２外部電極の第１及び第２バンド部の上側部分とそれぞれ接合される第１及び第２水平接合部１４１、１５１と、第１及び第２水平接合部と垂直方向にそれぞれ向かい合うように配置される第１水平実装部１４３及び第２水平実装部と、第１及び第２水平接合部と第１及び第２水平実装部とを連結し、水平方向に少なくとも一つ以上の第１及び第２切開部をそれぞれ有する第１垂直部１４２及び第２垂直部と、をそれぞれ含む。【選択図】図４
2020027932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に連続して配列される複数の積層型キャパシタを含むキャパシタアレイと、
前記キャパシタアレイの一側面に配置され、前記複数の積層型キャパシタのそれぞれの第１外部電極と接続される第１金属フレームと、
前記キャパシタアレイの他側面に配置され、前記複数の積層型キャパシタのそれぞれの第２外部電極と接続される第２金属フレームと、を含み、
前記第１金属フレームは、複数の第１外部電極の第１バンド部の上側部分と接合される第１水平接合部と、前記第１水平接合部と垂直方向に向かい合うように配置される第１水平実装部と、前記第１水平接合部と前記第１水平実装部とを連結し、水平方向に少なくとも一つ以上の第１切開部を有する第１垂直部と、を含み、
前記第２金属フレームは、複数の第２外部電極の第２バンド部の上側部分と接合される第２水平接合部と、前記第２水平接合部と垂直方向に向かい合うように配置される第２水平実装部と、前記第２水平接合部と前記第２水平実装部とを連結し、水平方向に少なくとも一つ以上の第２切開部を有する第２垂直部と、を含み、
前記第１水平実装部及び前記第２水平実装部が積層型キャパシタから離隔するように配置される、電子部品。
【請求項２】
キャパシタアレイにおいて、第１外部電極又は第２外部電極の第１頭部又は第２頭部の総面積をＡｔ、第１垂直部又は第２垂直部の面積をＡｍと定義する場合、０．２≦Ａｍ／Ａｔ≦０．９を満たす、請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記第１金属フレーム及び前記第２金属フレームは、前記第１水平実装部及び前記第２水平実装部に水平方向に少なくとも一つ以上の第３切開部及び第４切開部がそれぞれ形成される、請求項１又は２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記第１外部電極と前記第１水平接合部及び前記第１垂直部の間に導電性接着部が設けられ、
前記第２外部電極と前記第２水平接合部及び前記第２垂直部の間に導電性接着部が設けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の電子部品。
【請求項５】
前記キャパシタアレイをカプセル化するカプセル部をさらに含み、
前記第１水平実装部及び前記第２水平実装部が前記カプセル部の外に露出する、請求項１から４のいずれか一項に記載の電子部品。
【請求項６】
前記積層型キャパシタは、本体と、前記本体の両端部にそれぞれ形成される第１外部電極及び第２外部電極と、を含み、
前記本体は、誘電体層と、前記誘電体層を挟んで幅方向に交互に配置される第１内部電極及び第２内部電極と、を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の電子部品。
【請求項７】
前記第１外部電極及び前記第２外部電極は、前記本体の両端面にそれぞれ形成される第１頭部及び第２頭部と、前記第１頭部及び前記第２頭部から前記本体の上下面の一部までそれぞれ延長される第１バンド部及び第２バンド部と、をそれぞれ含む、請求項６に記載の電子部品。
【請求項８】
前記第１垂直部が水平方向にそれぞれの第１頭部の中央部分に位置し、
前記第２垂直部が水平方向にそれぞれの第２頭部の中央部分に位置する、請求項７に記載の電子部品。
【請求項９】
前記キャパシタアレイが垂直方向に少なくとも２層以上積層される、請求項１から８のいずれか一項に記載の電子部品。
【請求項１０】
前記第１垂直部が、上側に位置したキャパシタアレイの第１頭部まで延長され、
前記第２垂直部が、上側に位置したキャパシタアレイの第２頭部まで延長される、請求項９に記載の電子部品。
【請求項１１】
上側に配置されたキャパシタアレイにおいて、第１頭部と第１垂直部との間に導電性接着部が設けられ、第２頭部と第２垂直部との間に導電性接着部が設けられる、請求項１０に記載の電子部品。
【請求項１２】
複数の前記キャパシタアレイをカプセル化するカプセル部をさらに含み、
前記第１水平実装部及び前記第２水平実装部が前記カプセル部の外に露出する、請求項９から１１のいずれか一項に記載の電子部品。
【請求項１３】
前記キャパシタアレイが多層多列構造からなる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層型キャパシタは、小型でありながら高容量の実現が可能であるため、様々な電子機器に用いられている。
【０００３】
最近では、環境にやさしい自動車及び電気自動車の急浮上により、自動車内の電力駆動システムが増加しており、これにより、自動車に必要な積層型キャパシタの需要も増加している。
【０００４】
自動車用部品として用いられるためには、高レベルの熱信頼性、電気的信頼性、及び機械的信頼性が求められるため、積層型キャパシタに求められる性能も次第に高度化している。
【０００５】
特に、限られた空間で複数の積層型キャパシタをスタック（Ｓｔａｃｋ）することで高容量を実現できるようにした形態の電子部品、又は振動及び変形に対する耐久性が強い電子部品の構造が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２４９５４１号公報
【特許文献２】韓国公開特許第２０１６−００９２２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、高容量を実現しながら、振動及び変形に対する耐久性と信頼性に優れたスタック型の電子部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面は、水平方向に連続して配列される複数の積層型キャパシタを含むキャパシタアレイと、上記キャパシタアレイの一側面に配置され、上記複数の積層型キャパシタのそれぞれの第１外部電極と接続される第１金属フレームと、上記キャパシタアレイの他側面に配置され、上記複数の積層型キャパシタのそれぞれの第２外部電極と接続される第２金属フレームと、を含み、上記第１金属フレームは、複数の第１外部電極の第１バンド部の上側部分と接合される第１水平接合部と、上記第１水平接合部と垂直方向に向かい合うように配置される第１水平実装部と、上記第１水平接合部と上記第１水平実装部とを連結し、水平方向に少なくとも一つ以上の第１切開部を有する第１垂直部と、を含み、上記第２金属フレームは、複数の第２外部電極の第２バンド部の上側部分と接合される第２水平接合部と、上記第２水平接合部と垂直方向に向かい合うように配置される第２水平実装部と、上記第２水平接合部と上記第２水平実装部とを連結し、水平方向に少なくとも一つ以上の第２切開部を有する第２垂直部と、を含み、上記第１及び第２水平実装部が積層型キャパシタから離隔するように配置される電子部品を提供する。
【０００９】
本発明の一実施形態におけるキャパシタアレイにおいて、第１又は第２外部電極の第１又は第２頭部の総面積をＡｔ、第１又は第２垂直部の面積をＡｍと定義する場合、０．２≦Ａｍ／Ａｔ≦０．９を満たすことができる。
【００１０】
本発明の一実施形態において、上記第１及び第２金属フレームは、上記第１及び第２水平実装部に水平方向に少なくとも一つ以上の第３及び第４切開部がそれぞれに形成されることができる。
【００１１】
本発明の一実施形態において、上記第１外部電極と上記第１水平接合部及び上記第１垂直部の間に導電性接着部が設けられ、上記第２外部電極と上記第２水平接合部及び上記第２垂直部の間に導電性接着部が設けられることができる。
【００１２】
本発明の一実施形態において、上記キャパシタアレイをカプセル化するカプセル部をさらに含み、上記第１及び第２水平実装部が上記カプセル部の外に露出することができる。
【００１３】
本発明の一実施形態において、上記積層型キャパシタは、本体と、上記本体の両端部にそれぞれ形成される第１及び第２外部電極と、を含み、上記本体は、誘電体層と、上記誘電体層を挟んで幅方向に交互に配置される第１及び第２内部電極と、を含むことができる。
【００１４】
本発明の一実施形態において、上記第１及び第２外部電極は、上記本体の両端面にそれぞれ形成される第１及び第２頭部と、上記第１及び第２頭部から上記本体の上下面の一部までそれぞれ延長される第１及び第２バンド部と、をそれぞれ含むことができる。
【００１５】
本発明の一実施形態において、上記第１垂直部が水平方向にそれぞれの第１頭部の中央部分に位置し、上記第２垂直部が水平方向にそれぞれの第２頭部の中央部分に位置することができる。
【００１６】
本発明の一実施形態において、上記キャパシタアレイは、垂直方向に少なくとも２層以上積層されることができる。
【００１７】
本発明の一実施形態において、第１垂直部が、上側に位置したキャパシタアレイの第１頭部まで延長され、上記第２垂直部が、上側に位置したキャパシタアレイの第２頭部まで延長されることができる。
【００１８】
本発明の一実施形態における上側に配置されたキャパシタアレイにおいて、第１頭部と第１垂直部との間に導電性接着部が設けられ、第２頭部と第２垂直部との間に導電性接着部が設けられることができる。
【００１９】
本発明の一実施形態において、上記複数のキャパシタアレイをカプセル化するカプセル部をさらに含み、上記第１及び第２水平実装部が上記カプセル部の外に露出することができる。
【００２０】
本発明の一実施形態において、上記キャパシタアレイが多層多列構造からなることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一実施形態によると、電子部品の高容量を実現すると共に、振動及び変形に対する耐久性と信頼性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に適用される積層型キャパシタを概略的に示す斜視図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は図１の積層型キャパシタに適用される第１及び第２内部電極をそれぞれ示す平面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ'線に沿った断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に適用される電子部品の概略的な構造を示す斜視図である。
【図５】図４の分離斜視図である。
【図６】図４の電子部品にカプセル部が形成されている様子を示す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態に適用される電子部品の概略的な構造を示す斜視図である。
【図８】図７の分離斜視図である。
【図９】図７の電子部品にカプセル部が形成されている様子を示す斜視図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態に適用される電子部品の概略的な構造を示す斜視図である。
【図１１】図１０の分離斜視図である。
【図１２】図１０の電子部品にカプセル部が形成されている様子を示す斜視図である。
【図１３】金属フレームの構造に応じた曲げ変形テストの結果をそれぞれ示すグラフである。
【図１４】金属フレームの構造に応じた曲げ変形テストの結果をそれぞれ示すグラフである。
【図１５】金属フレームの構造に応じた曲げ変形テストの結果をそれぞれ示すグラフである。
【図１６】金属フレームの構造に応じた曲げ変形テストの結果をそれぞれ示すグラフである。
【図１７】金属フレームの構造に応じた曲げ変形テストの結果をそれぞれ示すグラフである。
【図１８】金属フレームの構造に応じた曲げ変形テストの結果をそれぞれ示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために拡大縮小表示（又は強調表示や簡略化表示）がされることがあり、図面上の同一の符号で示される要素は同一の要素である。また、類似の機能及び作用を果たす部分には図面全体にわたって同一の符号を付す。
【００２４】
さらに、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外する意味ではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
【００２５】
本発明の実施形態を明確に説明するために方向を定義すると、図面に表示されているＸ、Ｙ、Ｚはそれぞれ、積層型キャパシタとキャパシタアレイの長さ方向、幅方向、及び厚さ方向を示す。
【００２６】
ここで、幅方向は、誘電体層が積層される積層方向と同一の概念として用いられることができる。
【００２７】
図１は本発明の一実施形態に適用される積層型キャパシタを概略的に示す斜視図であり、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、図１の積層型キャパシタに適用される第１及び第２内部電極をそれぞれ示す平面図であり、図３は図１のＩ−Ｉ'線に沿った断面図である。
【００２８】
まず図１〜図３を参照して、本実施形態の電子部品に適用される積層型キャパシタの構造について説明する。
【００２９】
図１〜図３を参照すると、本実施形態の積層型キャパシタ１００は、本体１１０と、本体１１０のＸ方向の両端部にそれぞれ形成される第１及び第２外部電極１３１、１３２と、を含む。
【００３０】
本体１１０は、複数の誘電体層１１１をＺ方向に積層した後に焼成したものであり、キャパシタ本体１１０の互いに隣接する誘電体層１１１の間の境界は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を利用せずは確認し難いほど一体化することができる。
【００３１】
また、本体１１０は、複数の誘電体層１１１と、誘電体層１１１を挟んでＹ方向に交互に配置される、互いに異なる極性を有する第１及び第２内部電極１２１、１２２と、を含む。
【００３２】
また、本体１１０は、キャパシタの容量形成に寄与する部分としての活性領域と、上下マージン部として、Ｚ方向に上記活性領域の上下部にそれぞれ設けられるカバーと、を含むことができる。
【００３３】
かかる本体１１０は、その形状に特に制限はないが、六面体形状であることができ、Ｚ方向に互いに対向する第１及び第２面１、２と、第１及び第２面１、２と互いに連結され、Ｘ方向に互いに対向する第３及び第４面３、４と、第１及び第２面１、２と連結され、且つ第３及び第４面３、４と連結され、互いに対向する第５及び第６面５、６と、を含むことができる。
【００３４】
誘電体層１１１は、セラミック粉末、例えば、ＢａＴｉＯ３系セラミック粉末などを含むことができる。
【００３５】
上記ＢａＴｉＯ３系セラミック粉末は、ＢａＴｉＯ３にＣａ又はＺｒなどが一部固溶された（Ｂａ１−ｘＣａｘ）ＴｉＯ３、Ｂａ（Ｔｉ１−ｙＣａｙ）Ｏ３、（Ｂａ１−ｘＣａｘ）（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３又はＢａ（Ｔｉ１−ｙＺｒｙ）Ｏ３などがあり得るが、これに限定されるものではない。
【００３６】
また、誘電体層１１１には、上記セラミック粉末と共に、セラミック添加剤、有機溶剤、可塑剤、結合剤、及び分散剤などがさらに添加されることができる。
【００３７】
上記セラミック添加剤としては、例えば、遷移金属酸化物又は遷移金属炭化物、希土類元素、マグネシウム（Ｍｇ）又はアルミニウム（Ａｌ）などが用いられることができる。
【００３８】
第１及び第２内部電極１２１、１２２は、互いに異なる極性が印加される電極であって、誘電体層１１１上に形成されてＹ方向に積層されることができる。また、一つの誘電体層１１１を挟んで本体１１０の内部にＹ方向に沿って互いに対向するように交互に配置されることができる。
【００３９】
また、第１及び第２内部電極１２１、１２２は、一端が本体１１０の第３及び第４面３、４を介してそれぞれ露出することができる。
【００４０】
このとき、第１及び第２内部電極１２１、１２２は、中間に配置された誘電体層１１１によって互いに電気的に絶縁されることができる。
【００４１】
このように本体１１０の第３及び第４面３、４を介して交互に露出する第１及び第２内部電極１２１、１２２の端部は、後述する本体１１０のＸ方向の両端部に配置される第１及び第２外部電極１３１、１３２とそれぞれ接続されて電気的に連結されることができる。
【００４２】
上記のような構成により、第１及び第２外部電極１３１、１３２に所定の電圧が印加されると、第１及び第２内部電極１２１、１２２の間に電荷が蓄積される。
【００４３】
このとき、積層型キャパシタ１００の静電容量は、活性領域においてＹ方向に沿って互いに重なる第１及び第２内部電極１２１、１２２の重なり面積と比例する。
【００４４】
また、第１及び第２内部電極１２１、１２２を形成する材料は、特に制限されず、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、パラジウム−銀（Ｐｄ−Ａｇ）合金などの貴金属材料、及びニッケル（Ｎｉ）及び銅（Ｃｕ）のうち１つ以上の物質からなる導電性ペーストを用いて形成することができる。
【００４５】
このとき、上記導電性ペーストの印刷方法は、スクリーン印刷法又はグラビア印刷法などを用いることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。
【００４６】
第１及び第２外部電極１３１、１３２には、互いに異なる極性の電圧が提供される。第１及び第２外部電極１３１、１３２は、本体１１０のＸ方向の両端部に配置され、第１及び第２内部電極１２１、１２２の露出する部分とそれぞれ接続されて電気的に連結されることができる。
【００４７】
第１外部電極１３１は、第１頭部１３１ａと、第１バンド部１３１ｂと、を含むことができる。
【００４８】
第１頭部１３１ａは、本体１１０の第３面３に配置され、第１内部電極１２１において本体１１０の第３面３を介して外部に露出する部分と接触することで、第１内部電極１２１と第１外部電極１３１とを互いに接続させる役割を果たす。
【００４９】
第１バンド部１３１ｂは、第１頭部１３１ａから本体１１０の第１及び第２面１、２の一部まで延長され、第１金属フレーム１４０と接続される部分である。
【００５０】
このとき、第１バンド部１３１ｂは、固着強度の向上などのために、必要に応じて第１頭部１３１ａから本体１１０の第５及び第６面５、６の一部までさらに延長されるように形成されることができる。
【００５１】
第２外部電極１３２は、本体１１０のＸ方向の他端部に形成される。
【００５２】
このとき、第２外部電極１３２は、第２頭部１３２ａと、第２バンド部１３２ｂと、を含むことができる。
【００５３】
第２頭部１３２ａは、本体１１０の第４面４に配置され、第２内部電極１２２において本体１１０の第４面４を介して外部に露出する部分と接触することで、第２内部電極１２２と第２外部電極１３２とを互いに接続させる役割を果たす。
【００５４】
第２バンド部１３２ｂは、第２頭部１３２ａから本体１１０の第１及び第２面１、２の一部まで延長され、第２金属フレーム１５０と接続される部分である。
【００５５】
このとき、第２バンド部１３２ｂは、固着強度の向上などのために、必要に応じて第２頭部１３２ａから本体１１０の第５及び第６面５、６の一部までさらに延長されるように形成されることができる。
【００５６】
一方、第１及び第２外部電極１３１、１３２は、めっき層をさらに含むことができる。
【００５７】
上記めっき層は、第１及び第２ニッケル（Ｎｉ）めっき層と、上記第１及び第２ニッケルめっき層をそれぞれカバーする第１及び第２錫（Ｓｎ）めっき層と、を含むことができる。
【００５８】
図４は本発明の一実施形態に適用される電子部品の概略的な構造を示す斜視図であり、図５は図４の分離斜視図である。
【００５９】
図４及び図５を参照すると、本実施形態の電子部品は、水平方向であるＸ方向に連続して配列される複数の積層型キャパシタ１００を含むキャパシタアレイと、上記キャパシタアレイのＹ方向の一側面に配置され、複数の積層型キャパシタ１００のそれぞれの第１外部電極１３１と接続される第１金属フレーム１４０と、上記キャパシタアレイのＹ方向の他側面に配置され、複数の積層型キャパシタ１００の第２外部電極１３２と接続される第２金属フレーム１５０と、を含む。
【００６０】
第１金属フレーム１４０は、複数の積層型キャパシタ１００のそれぞれの第１外部電極１３１に接合されて、隣接する第１外部電極１３１を互いに連結する共通電極の役割を果たすことができる。
【００６１】
かかる第１金属フレーム１４０は、第１水平接合部１４１と、第１水平実装部１４３と、第１垂直部１４２と、を含む。
【００６２】
第１水平接合部１４１は、Ｘ方向に長く形成され、複数の第１外部電極１３１のそれぞれの第１バンド部１３１ｂの上側部分に接合されて、複数の第１外部電極１３１の第１バンド部１３１ｂの上側部分を電気的及び物理的に互いに連結する。
【００６３】
このとき、それぞれの第１外部電極１３１の第１バンド部１３１ｂの上側部分において第１水平接合部１４１と対応する位置に導電性接着部１７０が設けられることができる。
【００６４】
導電性接着部１７０は、高温半田又は導電性接合材などからなることができるが、本発明がこれに限定されるものではない。
【００６５】
第１水平実装部１４３は、第１水平接合部１４１とＺ方向に向かい合うように配置され、基板への実装時に接続端子の役割を果たす。
【００６６】
また、第１水平実装部１４３は、積層型キャパシタ１００の下面からＺ方向に所定距離だけ離隔するように配置される。
【００６７】
また、第１水平実装部１４３には、Ｘ方向に沿って少なくとも一つ以上の第３切開部１４５が形成されることができる。
【００６８】
第１垂直部１４２は、第１水平接合部１４１の先端から下側に延長され、下端が第１水平実装部１４３の先端と連結される。
【００６９】
また、第１垂直部１４２は、複数の第１外部電極１３１のそれぞれの第１頭部１３１ａと接合されて、複数の第１外部電極１３１の第１頭部１３１ａを電気的及び物理的にＸ方向に連結する。
【００７０】
また、第１垂直部１４２には、Ｘ方向に沿って少なくとも一つ以上の第１切開部１４４が形成され、第１外部電極１３１の第１頭部１３１ａ全体の面積より小さい面積で形成されることができる。
【００７１】
これにより、第１垂直部１４２が、Ｘ方向においてそれぞれの第１外部電極１３１の第１頭部１３１ａの中央部分に位置するようになる。
【００７２】
このとき、それぞれの第１外部電極１３１の第１頭部１３１ａにおいて第１垂直部１４２と対応する位置に導電性接着部１８０が設けられることができる。
【００７３】
また、第１垂直部１４２のＸ方向の長さは、すべての積層型キャパシタ１００の第１外部電極１３１と接続できるように、キャパシタアレイの長さとほぼ同様に設定されることができる。
【００７４】
第２金属フレーム１５０は、複数の積層型キャパシタ１００のそれぞれの第１外部電極１３２に接合されて、隣接する第２外部電極１３２を互いに連結する共通電極の役割を果たすことができる。
【００７５】
かかる第２金属フレーム１５０は、第２水平接合部１５１と、第２水平実装部１５３と、第２垂直部１５２と、を含む。
【００７６】
第２水平接合部１５１は、Ｘ方向に長く形成され、複数の第２外部電極１３２のそれぞれの第２バンド部１３２ｂの上側部分に接合されて、複数の第２外部電極１３２の第２バンド部１３２ｂの上側部分を電気的及び物理的に互いに連結する。
【００７７】
このとき、それぞれの第２外部電極１３２の第２バンド部１３２ｂの上側部分において第２水平接合部１５１と対応する位置に導電性接着部１７０が設けられることができる。
【００７８】
第２水平実装部１５３は、第２水平接合部１５１とＺ方向に向かい合うように配置され、基板実装時に接続端子の役割を果たす。
【００７９】
また、第２水平実装部１５３は、積層型キャパシタ１００の下面からＺ方向に所定距離だけ離隔するように配置される。
【００８０】
また、第２水平実装部１５３には、Ｘ方向に沿って少なくとも一つ以上の第４切開部１５５が形成されることができる。
【００８１】
第２垂直部１５２は、第２水平接合部１５１の先端から下側に延長され、下端が第２水平実装部１５３の先端と連結される。
【００８２】
また、第２垂直部１５２は、複数の第２外部電極１３２のそれぞれの第２頭部１３２ａと接合されて、複数の第２外部電極１３２の第２頭部１３２ａを電気的及び物理的にＸ方向に連結する。
【００８３】
また、第２垂直部１５２には、Ｘ方向に沿って少なくとも一つ以上の第２切開部１５４が形成され、第２外部電極１３２の第２頭部１３２ａ全体の面積より小さい面積で形成されることができる。
【００８４】
これにより、第２垂直部１５２は、Ｘ方向においてそれぞれの第２外部電極１３２の第２頭部１３２ａの中央部分に位置するようになる。
【００８５】
このとき、それぞれの第２外部電極１３２の第２頭部１３２ａにおいて第２垂直部１５２と対応する位置に導電性接着部１８０が設けられることができる。
【００８６】
また、第２垂直部１５２のＸ方向の長さは、すべての積層型キャパシタ１００の第１外部電極１３２と接続できるように、キャパシタアレイの長さとほぼ同様に設定されることができる。
【００８７】
一方、本実施形態の電子部品は、キャパシタアレイにおいて、第１又は第２外部電極１３１、１３２の第１又は第２頭部１３１ａ、１３２ａの総面積をＡｔ、第１又は第２垂直部１４２、１５２の面積をＡｍと定義する場合、０．２≦Ａｍ／Ａｔ≦０．９を満たすことができる。
【００８８】
本実施形態によれば、複数の積層型キャパシタを含むキャパシタアレイを含むことにより、高容量の実現が可能であり、金属フレームを用いてキャパシタアレイと実装基板との間の間隔を確保することにより、基板に実装する際に基板からのストレスが積層型キャパシタに直接伝達されないようにすることで、電子部品の熱信頼性及び機械的信頼性を向上させることができる。
【００８９】
一方、キャパシタアレイの両側面に金属フレームを接合する場合、常温での接合状態は良好であるが、電装部品のように使用温度の変動が大きい環境下では、互いに接合された金属フレームと積層型キャパシタの外部電極との熱膨張係数の差によって接合界面に応力が発生し、接合力の劣化及びクラック不良が発生する可能性がある。
【００９０】
本実施形態によると、第１及び第２垂直部１４２、１５２は、Ｘ方向に第１及び第２切開部１４４、１５４が形成されることで、第１及び第２垂直部１４２、１５２の一部に金属フレームのない不連続面が設けられる。
【００９１】
これにより、第１及び第２金属フレーム１４０、１５０の電気的及び物理的接合性を一定レベルに確保しながらも、第１及び第２垂直部１４２、１５２と第１及び第２外部電極１３１、１３２とが接合される面積を部分的に減少させ、熱衝撃による応力の発生を抑制することができる。
【００９２】
このとき、第１及び第２切開部１４４、１５４によって減少した第１及び第２垂直部１４２、１５２における接合力は、第１及び第２金属フレーム１４０、１５０の第１及び第２水平接合部１４１、１５１と、第１及び第２外部電極１３１、１３２の第１及び第２バンド部１３１ｂ、１３２ｂとがそれぞれ接合されることによって発生する接合力により補償されることができる。
【００９３】
したがって、第１及び第２金属フレーム１４０、１５０の接合力劣化及びクラック不良を同時に防止することができ、電子部品の信頼性を大幅に向上させることができる。
【００９４】
図６は図４の電子部品にカプセル部が形成されている様子を示す斜視図である。
【００９５】
図６を参照すると、キャパシタアレイをカプセル化するカプセル部１６０をさらに含むことができる。
【００９６】
カプセル部１６０は、エポキシのような絶縁性樹脂からなることができ、第１及び第２金属フレーム１４０、１５０において第１及び第２水平実装部１４３、１５３を除いた電子部品の残りの部分がすべてカプセル化するように形成されることができる。
【００９７】
カプセル部１６０は、キャパシタアレイと第１及び第２金属フレーム１４０、１５０との接合状態を向上させ、且つ外部環境からの信頼性を向上させる役割を果たすことができる。
【００９８】
図７は本発明の他の実施形態に適用される電子部品の概略的な構造を示す斜視図であり、図８は図７の分離斜視図である。
【００９９】
図７及び図８を参照すると、本実施形態の電子部品は、キャパシタアレイがＺ方向に少なくとも２層以上積層されることができる。
【０１００】
上側に位置したキャパシタアレイは、第１バンド部１３１ｂの下側部分が第１金属フレーム１４０の第１水平接合部１４１の上面に接合されることができ、第２バンド部１３２ｂの下側部分が第２金属フレーム１５０の第２水平接合部１５１の上面に接合されることができる。
【０１０１】
一方、図面には、キャパシタアレイが２層に積層されている構造が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、キャパシタアレイは、必要に応じて３層以上積層されることができる。
【０１０２】
図９は図７の電子部品にカプセル部が形成されている様子を示す斜視図である。
【０１０３】
図９を参照すると、複数のキャパシタアレイをカプセル化するカプセル部１６０'をさらに含むことができる。
【０１０４】
カプセル部１６０'は、エポキシのような絶縁性樹脂からなることができ、第１及び第２金属フレーム１４０、１５０において第１及び第２水平実装部１４３、１５３を除いた電子部品の残りの部分がすべてカプセル化するように形成されることができる。
【０１０５】
図１０は本発明の他の実施形態に適用される電子部品の概略的な構造を示す斜視図であり、図１１は図１０の分離斜視図である。
【０１０６】
図１０及び図１１を参照すると、本実施形態の電子部品は、キャパシタアレイがＺ方向に少なくとも２層以上積層されることができる。
【０１０７】
上側に位置したキャパシタアレイは、第１バンド部１３１ｂの下側部分が第１金属フレーム１４０'の第１水平接合部１４１の上面に接合されることができ、第２バンド部１３２ｂの下側部分が第２金属フレーム１５０'の第２水平接合部１５１の上面に接合されることができる。
【０１０８】
ここで、上述の図７に示された実施形態と異なる点は、第１金属フレーム１４０'の第１垂直部１４２が、上側に配置されたキャパシタアレイを構成する積層型キャパシタ１００における第１外部電極１３１の第１頭部１３１ａに接合されるようにＺ方向に延長される第１延長部１４２ａを有することができ、第２金属フレーム１５０'の第２垂直部１５２が、上側に配置されたキャパシタアレイを構成する積層型キャパシタ１００における第２外部電極１３２の第２頭部１３２ａに接合されるようにＺ方向に延長される第２延長部１５２ａを有することができるという点である。
【０１０９】
このとき、複数の第１延長部１４２ａの間に第１スペース部が形成されることができ、複数の第２延長部１５２ａの間に第２スペース部が形成されることができる。
【０１１０】
これにより、上側に位置したキャパシタアレイにおいて第１及び第２延長部１４２ａ、１５２ａと第１及び第２外部電極１３１、１３２との接合面積が減少し、熱衝撃による応力の発生をさらに抑制することができる。
【０１１１】
また、上側に位置したキャパシタアレイには、それぞれの第１外部電極１３１の第１頭部１３１ａにおいて第１垂直部１４２の延長部１４２ａと対応する位置に導電性接着部１８０'がさらに設けられることができる。
【０１１２】
上側に位置したキャパシタアレイには、それぞれの第２外部電極１３２の第２頭部１３２ａにおいて第２垂直部１５２の延長部１５２ａと対応する位置に導電性接着部１８０'がさらに設けられることができる。
【０１１３】
一方、図面には、キャパシタアレイが２層に積層されている構造が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、キャパシタアレイは、必要に応じて３層以上積層されることができる。
【０１１４】
また、本発明の電子部品は、必要に応じて上記キャパシタアレイが多層多列構造からなることもできる。
【０１１５】
図１２は図１０の電子部品にカプセル部が形成されている様子を示す斜視図である。
【０１１６】
図１２を参照すると、複数のキャパシタアレイをカプセル化するカプセル部１６０''をさらに含むことができる。
【０１１７】
カプセル部１６０''は、エポキシのような絶縁性樹脂からなることができ、第１及び第２金属フレーム１４０'、１５０'において第１及び第２水平実装部１４３、１５３を除いた電子部品の残りの部分がすべてカプセル化するように形成されることができる。
【０１１８】
実験例
図１３〜図１８は金属フレームの構造に応じた曲げ変形テストの結果をそれぞれ示すグラフである。
【０１１９】
それぞれのサンプルに用いられた積層型キャパシタは、長さと幅が３．２ｍｍと２．５ｍｍであり、１０ｕＦの電気的特性を有するように製造したものである。また、テストに用いられたキャパシタアレイは、かかる積層型キャパシタ１０個を２層×５列の構造で配列し、−５５℃〜１２５℃の温度サイクルを１００回行って構成したものである。
【０１２０】
そして、金属フレームは、水平実装部と積層型キャパシタの底面との間の間隔が０．２５ｍｍとなるようにした。
【０１２１】
以下、キャパシタアレイにおいて一方の外部電極の頭部の面積をＡｔ、上記頭部と接合される金属フレームの垂直部の面積をＡｍと定義し、各サンプルの金属フレームの形態を説明する。
【０１２２】
図１３は比較例であって、金属フレームの垂直部に切開部が形成されておらず、Ａｍ／Ａｔが１．０であるものであり、図１４は垂直部のＸ方向の長さがキャパシタアレイのＸ方向の長さより短くて垂直部のＸ方向の両端部に切開部が形成され、Ａｍ／Ａｔが０．９であるものである。
【０１２３】
図１５は垂直部にＸ方向に４つの切開部が形成され、Ａｍ／Ａｔは０．９５であるものであり、図１６は垂直部にＸ方向に４つの切開部が形成され、且つ切開部の幅を図１５の切開部の幅より大きくしてＡｍ／Ａｔが０．９であるものである。
【０１２４】
図１７は垂直部のＸ方向の両端部に切開部が形成され、内側に４つの切開部が形成され、且つ切開部の幅を図１６の切開部の幅より大きくしてＡｍ／Ａｔが０．２０であるものであり、図１８は垂直部のＸ方向の両端部に切開部が形成され、内側に４つの切開部が形成され、且つ切開部の幅を図１７の切開部の幅より大きくしてＡｍ／Ａｔが０．１０であるものである。
【０１２５】
かかるサンプルを用いて外部電極の頭部の面積と金属フレームの垂直部の面積の変化による熱変形応力の影響を比較するために、曲げクラックテストを行う。
【０１２６】
曲げクラックテストは、基板に電子部品を実装した後、電子部品が実装された基板面を下に向けて配置し、電子部品の両側から所定距離だけ離隔した位置にそれぞれ支持台を位置させて行われる。その後、電子部品が実装された基板面の反対面を、基板が１０ｍｍほど変形するまで押し続けながら電子部品又は実装部にクラックが発生するか、又は電流値が急激に増加するかを確認して測定する。
【０１２７】
図１３〜図１８を参照すると、比較例の場合、４回の曲げ変形不良が現れ、切開部があっても垂直部の両端部にのみ形成されている図１４の場合、曲げ変形不良が現れた。
【０１２８】
また、垂直部の内側に切開部がある場合、曲げ変形不良がほぼ現れなかったが、Ａｍ／Ａｔが０．９５である図１５のサンプルと、Ａｍ／Ａｔが０．１０である図１８のサンプルでは、曲げ変形不良が現れた。
【０１２９】
したがって、曲げ変形不良が現れていないＡｍ／Ａｔの好ましい数値範囲は、０．９以下、０．２以上であることが分かる。
【０１３０】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
【符号の説明】
【０１３１】
１００  積層型キャパシタ
１１０  キャパシタ本体
１１１  誘電体層
１２１、１２２  第１及び第２内部電極
１３１、１３２  第１及び第２外部電極
１４０、１５０  第１及び第２金属フレーム
１４１、１５１  第１及び第２水平接合部
１４２、１５２  第１及び第２垂直部
１４３、１５３  第１及び第２水平実装部
１４４、１５４  第１及び第２切開部
１４５、１５５  第３及び第４切開部
１６０、１６０'、１６０''  カプセル部
【図１】
2020027932.tif 000003
【図２】
2020027932.tif 000004
【図３】
2020027932.tif 000005
【図４】
2020027932.tif 000006
【図５】
2020027932.tif 000007
【図６】
2020027932.tif 000008
【図７】
2020027932.tif 000009
【図８】
2020027932.tif 000010
【図９】
2020027932.tif 000011
【図１０】
2020027932.tif 000012
【図１１】
2020027932.tif 000013
【図１２】
2020027932.tif 000014
【図１３】
2020027932.tif 000015
【図１４】
2020027932.tif 000016
【図１５】
2020027932.tif 000017
【図１６】
2020027932.tif 000018
【図１７】
2020027932.tif 000019
【図１８】
2020027932.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月2日(2019.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に連続して配列される複数の積層型キャパシタを含むキャパシタアレイと、
前記キャパシタアレイの一側面に配置され、前記複数の積層型キャパシタのそれぞれの第１外部電極と接続される第１金属フレームと、
前記キャパシタアレイの他側面に配置され、前記複数の積層型キャパシタのそれぞれの第２外部電極と接続される第２金属フレームと、を含み、
前記第１金属フレームは、複数の第１外部電極の第１バンド部の上側部分と接合される第１水平接合部と、前記第１水平接合部と垂直方向に向かい合うように配置される第１水平実装部と、前記第１水平接合部と前記第１水平実装部とを連結し、水平方向に少なくとも一つ以上の第１切開部を有する第１垂直部と、を含み、
前記第２金属フレームは、複数の第２外部電極の第２バンド部の上側部分と接合される第２水平接合部と、前記第２水平接合部と垂直方向に向かい合うように配置される第２水平実装部と、前記第２水平接合部と前記第２水平実装部とを連結し、水平方向に少なくとも一つ以上の第２切開部を有する第２垂直部と、を含み、
前記第１水平実装部及び前記第２水平実装部が積層型キャパシタから離隔するように配置され、
前記第１金属フレーム及び前記第２金属フレームは、前記第１水平実装部及び前記第２水平実装部に水平方向に少なくとも一つ以上の第３切開部及び第４切開部がそれぞれ形成され、
前記第３切開部は、前記第１切開部と互いに連結され、前記第４切開部は、前記第２切開部と互いに連結される
電子部品。
【請求項２】
キャパシタアレイにおいて、第１外部電極又は第２外部電極の第１頭部又は第２頭部の総面積をＡｔ、第１垂直部又は第２垂直部の面積をＡｍと定義する場合、０．２≦Ａｍ／Ａｔ≦０．９を満たす、請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記第１外部電極と前記第１水平接合部及び前記第１垂直部の間に導電性接着部が設けられ、
前記第２外部電極と前記第２水平接合部及び前記第２垂直部の間に導電性接着部が設けられる、請求項１または２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記キャパシタアレイをカプセル化するカプセル部をさらに含み、
前記第１水平実装部及び前記第２水平実装部が前記カプセル部の外に露出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の電子部品。
【請求項５】
前記積層型キャパシタは、本体と、前記本体の両端部にそれぞれ形成される第１外部電極及び第２外部電極と、を含み、
前記本体は、誘電体層と、前記誘電体層を挟んで幅方向に交互に配置される第１内部電極及び第２内部電極と、を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の電子部品。
【請求項６】
前記第１外部電極及び前記第２外部電極は、前記本体の両端面にそれぞれ形成される第１頭部及び第２頭部と、前記第１頭部及び前記第２頭部から前記本体の上下面の一部までそれぞれ延長される第１バンド部及び第２バンド部と、をそれぞれ含む、請求項５に記載の電子部品。
【請求項７】
前記第１垂直部が水平方向にそれぞれの第１頭部の中央部分に位置し、
前記第２垂直部が水平方向にそれぞれの第２頭部の中央部分に位置する、請求項６に記載の電子部品。
【請求項８】
前記キャパシタアレイが垂直方向に少なくとも２層以上積層される、請求項１から７のいずれか一項に記載の電子部品。
【請求項９】
前記第１垂直部が、上側に位置したキャパシタアレイの第１頭部まで延長され、
前記第２垂直部が、上側に位置したキャパシタアレイの第２頭部まで延長される、請求項８に記載の電子部品。
【請求項１０】
上側に配置されたキャパシタアレイにおいて、第１頭部と第１垂直部との間に導電性接着部が設けられ、第２頭部と第２垂直部との間に導電性接着部が設けられる、請求項９に記載の電子部品。
【請求項１１】
複数の前記キャパシタアレイをカプセル化するカプセル部をさらに含み、
前記第１水平実装部及び前記第２水平実装部が前記カプセル部の外に露出する、請求項８から１０のいずれか一項に記載の電子部品。
【請求項１２】
前記キャパシタアレイが多層多列構造からなる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の電子部品。