(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向寸法が略０．６ｍｍ以下、幅方向寸法が略０．３ｍｍ以下、厚み方向寸法が略０．３ｍｍ以下であり、長さ方向両端に位置する第１，第２の端面を有する電子部品素体と、
前記電子部品素体の第１，第２の端面を覆い、かつ電子部品素体の端面に隣接する他の面に至る電極被り部を有するように、第１，第２の外部電極が形成されており、各外部電極が、焼結金属層と、焼結金属層上に形成されたＮｉメッキ層とを備えるチップ型電子部品において、
前記長さ方向及び厚み方向と平行であり、幅方向と直交する方向に断面視した場合に、電子部品素体の端面と、隣接する他の面とのエッジ部における前記焼結金属層の最も薄い部分の厚みＴ１が１０μｍ以下であり、該部分上のＮｉメッキ層の厚みＴ２が６μｍ以下であり、Ｔ２＞Ｔ１×０．２５であることを特徴とする、チップ型電子部品。
【請求項２】
前記電子部品素体のエッジ部が丸められており、前記断面視した場合のエッジ部の曲率半径が３０μｍ以下であり、上記断面視した場合のエッジ部における焼結金属層の外表面の曲率半径が６０μｍ以下である、請求項１に記載のチップ型電子部品。
【請求項３】
前記Ｎｉメッキ層上に形成されており、かつＳｎ、Ｐｂ及びＳｎ−Ｐｂのうち１種からなるメッキ層をさらに備える、請求項１または２に記載のチップ型電子部品。
【請求項４】
長手方向寸法が略０．６ｍｍ以下、幅方向寸法が略０．３ｍｍ以下、厚み方向寸法が略０．３ｍｍ以下であり、長さ方向両端に位置する第１，第２の端面を有するコンデンサ素体と、
前記コンデンサ素体の第１，第２の端面を覆い、かつコンデンサ素体の端面に隣接する他の面に至る電極被り部を有するように、第１，第２の外部電極が形成されており、各外部電極が、焼結金属層と、焼結金属層上に形成されたＮｉメッキ層とを備えるチップ型コンデンサにおいて、
前記長さ方向及び厚み方向と平行であり、幅方向と直交する方向に断面視した場合に、コンデンサ素体の端面と、隣接する他の面とのエッジ部における前記焼結金属層の最も薄い部分の厚みＴ１が１０μｍ以下であり、該部分上のＮｉメッキ層の厚みＴ２が６μｍ以下であり、Ｔ２＞Ｔ１×０．２５であることを特徴とする、チップ型コンデンサ。
【請求項５】
前記Ｎｉメッキ層上に形成されており、かつＳｎ、Ｐｂ及びＳｎ−Ｐｂのうち１種からなるメッキ層をさらに備える、請求項４に記載のチップ型コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば積層コンデンサのようなチップ型電子部品及びチップ型コンデンサに関し、より詳細には、電子部品素体及び電子部品素体の外表面に形成される外部電極が改良されたチップ型電子部品及びチップ型コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化に伴い、積層コンデンサを始めとする様々なチップ型電子部品では、より一層の小型化が求められている。従来、小型のチップ型積層コンデンサとしては、長さ方向寸法３．２ｍｍ×幅方向寸法１．６ｍｍ×厚み方向寸法１．２５ｍｍのものが広く用いられてきた。この積層コンデンサの構造を図３（ａ）及び（ｂ）に示す。
【０００３】
積層コンデンサ５１では、セラミック焼結体５２内に、内部電極５３ａ〜５３ｄが形成されている。内部電極５３ａ，５３ｃと電気的に接続されるように、端面５２ａに外部電極５４が形成されている。また、内部電極５３ｂ，５３ｄと電気的に接続されるように、端面５２ｂを覆うように外部電極５５が形成されている。
【０００４】
外部電極５４，５５は、それぞれ、銀ペーストを塗布し、焼き付けることにより形成された焼結金属層５４ａ，５５ａと、焼結金属層５４ａ，５５ａ上に湿式メッキにより形成されたＮｉメッキ層５４ｂ，５５ｂと、Ｓｎメッキ層５４ｃ，５５ｃとを有する。上記寸法の積層コンデンサ５１では、銀ペーストが、端面５２ａまたは５２ｂ側から塗布されるが、セラミック焼結体５２のエッジ部において厚みが薄くなりがちであった。例えば、図３（ａ）の円Ａを拡大して示す図３（ｂ）から明らかなように、銀ペーストの塗布厚みがエッジ部において相対的に薄くなり、そのため焼結金属層５４ａの厚みがエッジ部において薄くなりがちであった。すなわち、端面５２ａ，５２ｂと、端面５２ａ，５２ｂに隣接する上面５２ｃ、下面５２ｄ及び側面とのなすエッジ部において、焼結金属層５４ａ，５５ａの厚みが薄くなりがちであった。
【０００５】
エッジ部において、焼結金属層５４ａ，５４ｂの厚みが薄くなると、プリント回路基板などに実装する際に、焼結金属層５４ａ，５４ｂの半田喰われが生じ易くなる。
【０００６】
従って、従来、エッジ部をバレル研磨等により丸め、それによってエッジ部における焼結金属層５４ａ，５４ｂの厚みを増大させることが試みられている。
しかしながら、積層コンデンサ５１の小型化が進むにつれて、溶融半田を用いてプリント回路基板などに実装する場合に溶融半田の表面張力によりチップ型積層コンデンサ５１が一方の外部電極５４，５５が上方を向くように起立する、いわゆるツームストーン現象が生じがちとなる。
【０００７】
他方、上記のように、セラミック焼結体５２のエッジ部を丸めるための研磨量が小さくなると、半田喰われが生じ易くなる。
そこで、積層コンデンサ５１では、半田喰われを防止するために、焼結金属層５４ａ，５５ａの表面にＮｉメッキ層５４ｂ，５５ｂが形成されている。このＮｉメッキ層５４ｂ，５５ｂの厚みは通常１〜２μｍ程度であり、ほぼ均一な厚みに形成されている。上記半田喰われを防止するには、Ｎｉメッキ層の厚みを厚くすることが好ましい。
【０００８】
他方、湿式メッキ法により形成されたＮｉメッキ層５４ｂ，５５ｂは、セラミック焼結体５２に締め付け応力を与える。従って、半田喰われを防止するために、Ｎｉメッキ層５４ｂ，５５ｂの厚みを厚くすると、セラミック焼結体５２にクラック等が発生しがちとなる。特に、Ｎｉメッキ層の厚みを６μｍより厚くした場合、上記クラックが生じ易くなることがわかっている。
【０００９】
加えて、Ｎｉメッキ層５４ｂ，５５ｂの厚みを厚くするために、湿式メッキ時に流す電流を大きくすると、Ｎｉメッキ層５４ｂ，５５ｂの厚みばらつきが生じ易くなる。また、水素が発生するために、Ｎｉメッキ層５４ｂ，５５ｂ表面に、ピットと称されている凹凸が発生し易くなる。
【００１０】
他方、厚みが薄くなりがちである上記エッジ部上において、焼結金属層５４ａ，５５ａを構成するための銀ペースト塗布厚みを厚くした場合には、エッジ部上において外部電極５４，５５の丸みが大きくなり、やはり前述したツームストーン現象が発生しがちとなる。
【００１１】
一般に、電子部品の外部電極では、膜厚が均一であることが求められている。しかしながら、上記外部電極５４，５５では、焼結金属層５４ａ，５５ａは、ペースト浸漬法により銀ペーストを塗布することにより形成されることが多い。従って、上記のように、導電ペースト塗布厚みを大きくすると、外部電極５４，５５のエッジ部上における丸みが大きくなり、ツームストーン現象が発生し易くなる。逆に、導電ペースト塗布厚みを薄くした場合には、エッジ部上においてさらに焼結金属層５４ａ，５５ａの厚みが薄くなり、半田喰われが発生し易くなる。
【００１２】
よって、本発明の目的は、さらに小型化を進めた場合であっても、プリント回路基板などに実装する際のツームストーン現象を確実に防止することができ、かつエッジ部における半田喰われを防止し得るチップ型電子部品及びチップ型コンデンサを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るチップ型電子部品は、長手方向寸法が略０．６ｍｍ以下、幅方向寸法が略０．３ｍｍ以下、厚み方向寸法が略０．３ｍｍ以下であり、長さ方向両端に位置する第１，第２の端面を有する電子部品素体と、前記電子部品素体の第１，第２の端面を覆い、かつ電子部品素体の端面に隣接する他の面に至る電極被り部を有するように、第１，第２の外部電極が形成されており、各外部電極が、焼結金属層と、焼結金属層上に形成されたＮｉメッキ層とを備えるチップ型電子部品において、前記長さ方向及び厚み方向と平行であり、幅方向と直交する方向に断面視した場合に、電子部品素体の端面と、隣接する他の面とのエッジ部における前記焼結金属層の最も薄い部分の厚みＴ１が１０μｍ以下であり、該部分上のＮｉメッキ層の厚みＴ２が６μｍ以下であり、Ｔ２＞Ｔ１×０．２５であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るチップ型電子部品の特定の局面では、前記電子部品素体のエッジ部が丸められており、前記断面視した場合のエッジ部の曲率半径が３０μｍ以下であり、上記断面視した場合のエッジ部における焼結金属層の外表面の曲率半径が６０μｍ以下である。
【００１５】
本発明に係るチップ型コンデンサは、長手方向寸法が略０．６ｍｍ以下、幅方向寸法が略０．３ｍｍ以下、厚み方向寸法が略０．３ｍｍ以下であり、長さ方向両端に位置する第１，第２の端面を有するコンデンサ素体と、前記コンデンサ素体の第１，第２の端面を覆い、かつコンデンサ素体の端面に隣接する他の面に至る電極被り部を有するように、第１，第２の外部電極が形成されており、各外部電極が、焼結金属層と、焼結金属層上に形成されたＮｉメッキ層とを備えるチップ型コンデンサにおいて、前記長さ方向及び厚み方向と平行であり、幅方向と直交する方向に断面視した場合に、コンデンサ素体の端面と、隣接する他の面とのエッジ部における前記焼結金属層の最も薄い部分の厚みＴ１が１０μｍ以下であり、該部分上のＮｉメッキ層の厚みＴ２が６μｍ以下であり、Ｔ２＞Ｔ１×０．２５であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るチップ型電子部品及びチップ型コンデンサでは、好ましくは、前記Ｎｉメッキ層上に形成されており、かつＳｎ、Ｐｂ及びＳｎ−Ｐｂのうち１種からなるメッキ層がさらに備えられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るチップ型電子部品及びチップ型コンデンサとしての積層コンデンサを具体的に説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１８】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例に係る積層コンデンサの縦断面図及び（ａ）における円Ａを拡大して示す部分切欠拡大断面図である。
積層コンデンサ１は、セラミック焼結体２を用いて構成されている。本実施例では、上記積層コンデンサ１は、長さ方向寸法が略０．６ｍｍ以下、幅方向寸法が略０．３ｍｍ以下、厚み方向寸法が略０．３ｍｍ以下の寸法を有する。なお、長さ方向とは、セラミック焼結体２の対向し合う第１，第２の端面２ａ，２ｂを結ぶ方向をいい、厚み方向とは、セラミック焼結体２の上面２ｃと下面２ｄとを結ぶ方向をいい、幅方向とは、長さ方向及び幅方向と直交する方向をいうものとする。
【００１９】
セラミック焼結体２は、例えばチタン酸バリウム系セラミックスのような誘電体セラミックスにより構成されている。セラミック焼結体２内には、セラミック焼結体層を介して重なり合うように、複数の内部電極３ａ〜３ｄが形成されている。内部電極３ａ，３ｃは、端面２ａに引き出されており、内部電極３ｂ，３ｄは端面２ｂに引き出されている。
【００２０】
端面２ａを覆うように第１の外部電極４が形成されている。第１の外部電極４は、端面２ａだけでなく、端面２ａに隣接する他の面、すなわち上面２ｃ、下面２ｄ及び一対の側面にも至るように形成されている。この端面２ａに隣接している面に至っている外部電極部分を電極被り部４Ａとする。
【００２１】
第２の端面２ｂにも、外部電極４と同様に第２の外部電極５が形成されている。第２の外部電極５もまた、電極被り部５Ａを有する。
第１，第２の外部電極４，５は、それぞれ、端面２ａ，２ｂ側から導電ペーストを塗布し、焼き付けることにより形成された焼結金属層４ａ，５ａを有する。焼結金属層を構成するための上記導電ペーストとしては、銀ペースト、銅ペースト、銀−パラジウム合金ペーストなど、適宜の導電性に優れた金属粉末含有導電ペーストを用いることができる。
【００２２】
また、焼結金属層４ａ，５ａの外表面には、湿式メッキ法により、半田喰われを防止するためにＮｉメッキ層４ｂ，５ｂが形成されている。さらに、最外側表面には、すなわちＮｉメッキ層４ｂ，５ｂの外側表面には、同じく湿式メッキ法により、半田付け性を高めるために、Ｓｎメッキ層４ｃ，５ｃが形成されている。
【００２３】
上記Ｎｉメッキ層４ｂ，５ｂが、上記のように半田喰われ防止層として機能し、Ｓｎメッキ層４ｃ，５ｃが易半田付け性層として作用する。
なお、本実施例では、易半田付け性層としてＳｎメッキ膜を形成したが、Ｓｎメッキ膜に変えて、Ｓｎ−Ｐｂ合金メッキ膜やＰｂメッキ膜など他の半田付け性に優れた材料からなるメッキ膜を形成してもよい。
【００２４】
本実施例の積層コンデンサ１の特徴は、長さ方向寸法と厚み方向に平行な断面、すなわち図１に示されている断面において、エッジ部上の焼結金属層４ａ，５ａの最も薄い部分の厚みＴ１が１０μｍ以下であり、かつＮｉメッキ層４ｂ，５ｂの同じくエッジ部上における厚みが６μｍ以下とされており、Ｔ２＞Ｔ１×０．２５とされていることにある。
【００２５】
前述したように、積層コンデンサの小型化に伴って、ツームストーン現象が生じ易くなっている。従って、上記ツームストーン現象を抑制するには、セラミック焼結体２のエッジ部、すなわち端面２ａ，２ｂと、上面２ｃ、下面２ｄ及び一対の側面とのなす端縁部分を丸める加工量を小さくする必要がある。このエッジ部の加工量を、図１に示した断面、すなわち長さ方向及び厚み方向に平行な断面におけるエッジ部の曲率半径Ｒに基づき、以下、Ｒ量とする。このＲ量が小さいほど、曲率半径Ｒが小さく、従って丸みが少なく、Ｒ量が大きいほど、エッジ部が大きく丸められていることになる。
【００２６】
上記のように、ツームストーン現象を抑制する場合、積層コンデンサ全体、すなわち外部電極４，５を形成した後におけるエッジ部におけるＲ量を小さくする必要がある。外部電極、特に焼結金属層４ａ，４ｂを構成するための導電ペースト塗布厚みが多い場合には、最終的な積層コンデンサ１におけるエッジ部におけるＲ量が大きくなる。
【００２７】
従って、焼結金属層４ａ，５ａを形成するための導電ペーストが、可能なかぎり薄くかつ均一に塗布し、さらにセラミック焼結体２のエッジ部のＲ量自体も小さくする必要がある。
【００２８】
しかしながら、セラミック焼結体２のエッジ部のＲ量が小さくなると、導電ペーストのエッジ部上の塗布厚みが薄くなり、半田喰われが生じ易くなる。
そこで、本願発明者らは、上記ツームストーン現象の抑制と、半田喰われの防止の双方を果たすために、種々検討した結果、上記のように、略０．６ｍｍ以下×略０．３ｍｍ以下×略０．３ｍｍ以下のセラミック焼結体２を用いた場合、焼結金属層の最も薄い部分の厚みＴ１を１０μｍ以下とし、Ｎｉメッキ層の厚みＴ２を６μｍ以下とし、Ｔ２＞Ｔ１×０．２５とすればよいことを見い出した。これを、具体的な実験例に基づき説明する。
【００２９】
長さ方向寸法が０．５７ｍｍ、幅方向寸法が０．２７ｍｍ、厚み方向寸法が０．２７ｍｍのセラミック焼結体２を用い、セラミック焼結体２のエッジ部の上記Ｒ量を示す曲率半径が２０〜２５μｍである積層コンデンサを種々作製した。この場合、焼結金属層４ａ，５ａの厚みを４μｍあるいは６μｍとし、Ｎｉメッキ層４ｂ，５ｂの厚みを０．７、１．０、１．５及び２μｍと変化させた。
【００３０】
上記のようにして得られた各積層コンデンサについて、プリント回路基板上に２５０℃の温度で６０秒間の条件で半田付けを行い、焼結金属層４ａ，５ａの半田喰われ発生率を調査した。結果を下記の表１に示す。
【００３１】
【表１】
0003630056.tif 000002
【００３２】
なお、表１において、半田喰われ発生率は、直径５μｍ以上の半田喰われが存在する場合に半田喰われが発生したものとし、各積層コンデンサ５０個あたりの半田喰われ発生率を示す。これまで、焼結金属層の厚み及びＮｉメッキ層の厚みが厚いほど、焼結金属層に直径５μｍ以上の半田喰われが生じ難いと考えられていた。
【００３３】
しかしながら、このように非常に小さなチップ型積層コンデンサにおいて、導電ペーストをディッピング法により付与する場合、該導電ペーストの塗布厚みを制御するのは非常に難しい。すなわち、同じ導電ペーストを用いる場合、セラミック焼結体２のエッジ部のＲ量を変化させねばならない。
【００３４】
この場合、図２（ａ）に示すように、Ｒ量が非常に小さい場合には、エッジ部において、導電ペースト１１の塗布厚みが非常に薄くなる。また、図２（ｂ）に示すように、Ｒ量が大き過ぎる場合には、薄い部分の面積が大きくなるため半田喰われが発生し易くなったり、また実装上ではツームストーン等が起き易くなる。
【００３５】
これに対して、表１から明らかなように、半田喰われ発生率は、焼結金属層４ａ，５ａの厚みと、Ｎｉメッキ層４ｂ，５ｂの厚みの比によっても変化することがわかる。すなわち、Ｔ２＞Ｔ１×０．２５とすれば、半田喰われを効果的に防止し得ることが確かめられた。
【００３６】
従って、本実施例のように長さ方向寸法が略０．６ｍｍ以下、幅方向寸法が略０．３ｍｍ以下、及び厚み方向寸法が０．３ｍｍ以下の電子部品素体を用いたチップ型積層コンデンサにおいて、焼結金属層のエッジ部における最も薄い部分の厚みＴ１を１０μｍ以下、該エッジ部におけるＮｉメッキ層の厚みをＴ２を６μｍ以下とした場合、Ｔ２＞Ｔ１×０．２５とすることにより、半田喰われを確実に防止することができる。
【００３７】
また、Ｎｉメッキ層４ｂ，５ｂの厚みをＴ２が６μｍ以下であるため、セラミック焼結体２のＮｉメッキ層４ｂ，５ｂからの締め付け応力によるクラックも生じ難い。さらに、メッキに際しメッキ電流を大きくする必要がないため、Ｎｉメッキ層４ｂ，５ｂの厚みばらつきやピットと称されている凹凸の発生も抑制することができる。
【００３８】
加えて、焼結金属層４ａ，５ａの最も薄い部分の厚みＴ１が１０μｍ以下とされているので、ツームストーンを抑制することができる。
なお、上記積層コンデンサ１において、図１に示した断面から見た場合のエッジ部の曲率半径が３０μｍを超えると、素体のエッジ部上での外部電極の膜厚を十分に確保し難くなる。また、エッジ部における焼結金属層の外表面の曲率半径が６０μｍを超えると、上記のような小型のチップ型積層コンデンサ１のツームストーン現象が生じ易くなる。
【００３９】
上記実施例では、積層コンデンサについて説明したが、本発明に係るチップ型電子部品は、積層コンデンサだけでなく、長さ方向寸法が略０．６ｍｍ以下、幅方向寸法が略０．３ｍｍ以下、厚み方向寸法略０．３ｍｍ以下の電子部品素体を有し、該電子部品素体の第１，第２の全面を覆うように外部電極が形成されている様々なチップ型電子部品に適用することができる。例えば、チップ型サーミスタ、チップ型抵抗素子、チップ型バリスタなどにも適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係るチップ型電子部品では、長さ方向寸法が略０．６ｍｍ以下、幅方向寸法が略０．３ｍｍ以下、及び厚み方向寸法が略０．３ｍｍ以下である非常に小さい電子部品素体を用いたチップ型電子部品において、長さ方向及び厚み方向と平行であり、幅方向と直交する方向に断面視した場合に、電子部品素体の端面と、隣接する他の面とのエッジ部における焼結金属層の最も薄い部分の厚みＴ１が１０μｍ以下であり、該部分上のＮｉメッキ層の厚みＴ２が６μｍであり、Ｔ２＞Ｔ１×０．２５とされているので、ツームストーン現象の発生を抑制し得るとともに、焼結金属層の半田喰われを効果的に抑制することができる。
【００４１】
また、特に、上記断面視した場合の電子部品素体のエッジ部の曲率半径が３０μｍ以下であり、エッジ部における焼結金属層の外表面の曲率半径が６０μｍ以下の場合には、外部電極の素体エッジ部上における膜厚を十分な大きさとすることができ、かつツームストーン現象をより確実に抑制することができる。
【００４２】
本発明に係るチップ型コンデンサでは、長さ方向寸法が略０．６ｍｍ以下、幅方向寸法が略０．３ｍｍ以下、及び厚み方向寸法が略０．３ｍｍ以下である非常に小さいコンデンサ素体を用いたチップ型コンデンサにおいて、長さ方向及び厚み方向と平行であり、幅方向と直交する方向に断面視した場合に、コンデンサ素体の端面と、隣接する他の面とのエッジ部における焼結金属層の最も薄い部分の厚みＴ１が１０μｍ以下であり、該部分上のＮｉメッキ層の厚みＴ２が６μｍであり、Ｔ２＞Ｔ１×０．２５とされているので、ツームストーン現象の発生を抑制し得るとともに、焼結金属層の半田喰われを効果的に抑制することができる。
【００４３】
また、特に、上記断面視した場合のコンデンサ素体のエッジ部の曲率半径が３０μｍ以下であり、エッジ部における焼結金属層の外表面の曲率半径が６０μｍ以下の場合には、エッジ部上の外部電極の膜厚を十分な大きさとすることができ、かつツームストーン現象をより確実に抑制することができる。
【００４４】
本発明において、Ｎｉメッキ層上に、Ｓｎ、ＰｂまたはＳｎ−Ｐｂからなるメッキ層が形成されている場合には、外部電極の半田付け性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例に係るチップ型電子部品としてのチップ型積層コンデンサの縦断面図及び（ａ）中の円Ａで示した部分の拡大断面図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、セラミック焼結体のエッジ部のＲ量が小さい場合及び大きい場合の焼結金属層の膜厚の変化を示す各部分切欠断面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、従来の積層コンデンサの一例を示す縦断面図及び（ａ）中の円Ａで示した部分の拡大図。
【符号の説明】
１…積層コンデンサ
２…セラミック焼結体
２ａ，２ｂ…第１，第２の端面
２ｃ…上面
２ｄ…下面
３ａ〜３ｄ…内部電極
４，５…第１，第２の外部電極
４Ａ，５Ａ…電極被り部
４ａ，５ａ…焼結金属層
４ｂ，５ｂ…Ｎｉメッキ層
４ｃ，５ｃ…Ｓｎメッキ層
【図１】
0003630056.tif 000003
【図２】
0003630056.tif 000004
【図３】
0003630056.tif 000005