(57)【要約】【課題】  スルーホール内の導電部材に接続された端子電極にリード線等を半田付けする際に、溶融した半田にスルーホール内の導電部材が溶け込むのを防止することができる電子部品を提供する。【解決手段】  積層型圧電素子においては、半田食われが防止される材料からなる仕切り部２２が、スルーホール１３の開口１３ａの全体を遮るように端子電極１７内に埋設されている。そのため、端子電極１７の外側層２３にリード線２４を半田２５により接続する際に、溶融した半田２５にスルーホール１３内の導電部材１４が溶け込むのを確実に防止することができ、スルーホール１３内において電気的な接続が切断されるのを確実に防止することが可能になる。【選択図】  図９
2005150164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホールが形成された基体と、
前記スルーホール内に配置された導電部材と、
前記スルーホールの開口を覆うように前記基体の表面に形成され、前記導電部材に接続された端子電極と、
前記端子電極に形成された仕切り部とを備え、
前記仕切り部は、半田食われが防止される材料からなり、前記端子電極において前記スルーホールの開口に対向していることを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記仕切り部は、前記スルーホールの貫通方向において前記開口の全体を遮るように形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品。
【請求項３】
前記端子電極は、前記基体の表面に形成された内側層と、前記内側層の表面を覆う外側層とを有し、
前記仕切り部は、前記内側層と前記外側層との間において前記内側層の表面に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品。
【請求項４】
前記仕切り部は、前記基体とほぼ同一組成の材料からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の電子部品。
【請求項５】
前記端子電極には、半田によりリード線が接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的な接続にスルーホールが用いられた電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来におけるこの種の電子部品として、例えば特許文献１に記載された積層型圧電素子がある。この積層型圧電素子は、多数の個別電極がパターン形成された圧電体層と、コモン電極がパターン形成された圧電体層とが交互に積層され、積層型圧電素子の厚さ方向に整列した各個別電極が、圧電体層に形成されたスルーホールを介して導電部材により接続されたものである。
【０００３】
このような積層型圧電素子においては、最上層の圧電体層に形成された各端子電極に、駆動電源等に接続するためのリード線が半田付けされる。そして、リード線を介して所定の個別電極とコモン電極との間に電圧が印加されることで、圧電体層において当該所定の個別電極に対応する活性部（圧電効果により歪みが生じる部分）が選択的に変位させられる。
【特許文献１】特開２００２−２５４６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような積層型圧電素子あっては、端子電極にリード線を半田付けする際に、端子電極下に形成されたスルーホール内の導電部材が、溶融した半田に溶け込み（いわゆる半田食われ）、スルーホール内における電気的な接続が切断されるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、スルーホール内の導電部材に接続された端子電極にリード線等を半田付けする際に、溶融した半田にスルーホール内の導電部材が溶け込むのを防止することができる電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る電子部品は、スルーホールが形成された基体と、スルーホール内に配置された導電部材と、スルーホールの開口を覆うように基体の表面に形成され、導電部材に接続された端子電極と、端子電極に形成された仕切り部とを備え、仕切り部は、半田食われが防止される材料からなり、端子電極においてスルーホールの開口に対向していることを特徴とする。
【０００７】
この電子部品においては、スルーホールの開口を覆うように基体の表面に形成され、且つスルーホール内の導電部材に接続された端子電極に、スルーホールの開口に対向する仕切り部が形成されている。この仕切り部は、半田食われが防止される材料（すなわち、溶融した半田に溶け込み難い材料）からなるため、端子電極にリード線等を半田付けする際に、溶融した半田にスルーホール内の導電部材が溶け込むのを防止することができる。
【０００８】
また、仕切り部は、スルーホールの貫通方向において開口の全体を遮るように形成されていることが好ましい。これにより、溶融した半田にスルーホール内の導電部材が溶け込むのをより確実に防止することができる。
【０００９】
また、端子電極は、基体の表面に形成された内側層と、内側層の表面を覆う外側層とを有し、仕切り部は、内側層と外側層との間において内側層の表面に形成されていることが好ましい。これにより、端子電極内においてスルーホールの開口に対向する位置に対して、容易に且つ精度良く仕切り部を形成することができる。
【００１０】
また、仕切り部は、基体とほぼ同一組成の材料からなることが好ましい。このように、基体とほぼ同一組成の材料を仕切り部に用いることで、効率良く仕切り部を形成することができる。
【００１１】
更に、端子電極には、半田によりリード線が接続されていることが好ましい。この電子部品では、上述したように、端子電極にリード線を半田付けする際に、溶融した半田へのスルーホール内の導電部材の溶け込みが防止されるため、スルーホール内における電気的な接続の切断が防止される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スルーホール内の導電部材に接続された端子電極にリード線等を半田付けする際に、溶融した半田にスルーホール内の導電部材が溶け込むのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る電子部品の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る電子部品の一実施形態としての積層型圧電素子を示す分解斜視図である。同図に示すように、積層型圧電素子１は、個別電極２が形成された圧電体層３と、コモン電極４が形成された圧電体層５とを交互に積層し、更に、端子電極１７，１８が形成された圧電体層７と、ベースとなる圧電体層９とで上下から挟み込むようにして構成されている。
【００１５】
各圧電体層３，５，７，９は、チタン酸ジルコン酸鉛等のセラミックスを主成分とし、例えば「１０ｍｍ×３０ｍｍ，厚さ３０μｍ」の長方形薄板状に形成されている。また、個別電極２及びコモン電極４は、銀及びパラジウムを主成分とする材料からなり、スクリーン印刷によりパターン形成されたものである。このことは、端子電極１７，１８を除き、以下に述べる各電極についても同様である。
【００１６】
この積層型圧電素子１において、最上層の圧電体層７から数えて３層目、５層目、７層目の圧電体層３ａの上面には、図２に示すように、多数の長方形状の個別電極２がマトリックス状に配置されている。各個別電極２は、その長手方向が圧電体層３ａの長手方向と直交するように配置されており、隣り合う個別電極２，２は、所定の間隔をとることによって電気的な独立が達成され、且つ互いの振動による影響が防止されている。
【００１７】
ここで、圧電体層３ａの長手方向を行方向、当該長手方向と直交する方向を列方向とすると、個別電極２は、例えば４行７５列というように配置されている（明瞭化のため図面では４行２０列とする）。このように、多数の個別電極２をマトリックス状に配置することで、圧電体層３ａに対して効率の良い配置が可能となるため、圧電体層３ａにおいて振動に寄与する活性部の面積を維持しつつ、積層型圧電素子１の小型化或いは個別電極２の高集積化を図ることができる。
【００１８】
１行目及び２行目の個別電極２は、１行目と２行目との間で対向する端部を接続端部２ａとし、その接続端部２ａの直下において圧電体層３ａに形成されたスルーホール１３内の導電部材に接続されている。同様に、３行目及び４行目の個別電極２は、３行目と４行目との間で対向する端部を接続端部２ａとし、その接続端部２ａの直下において圧電体層３ａに形成されたスルーホール１３内の導電部材に接続されている。
【００１９】
更に、圧電体層３ａの上面の縁部には、上下に位置する圧電体層５のコモン電極４，４を電気的に接続するための中継電極６が形成されている。この中継電極６は、その直下において圧電体層３ａに形成されたスルーホール８内の導電部材に接続されている。
【００２０】
なお、９層目に位置する圧電体層３ｂの上面にも、上述した３層目、５層目、７層目の圧電体層３ａと同様に個別電極２がマトリックス状に配置されている。ただし、図３に示すように、９層目の圧電体層３ｂは、スルーホール１３が形成されていない点で上述の圧電体層３ａと異なっている。
【００２１】
また、最上層の圧電体層７から数えて２層目、４層目、６層目、８層目の圧電体層５の上面には、図４に示すように、積層型圧電素子１の厚さ方向において圧電体層３ａの各接続端部２ａに対向するように中継電極１６が形成されている（以下、「積層型圧電素子１の厚さ方向」、すなわち「圧電体層３，５の厚さ方向」を単に「厚さ方向」という）。各中継電極１６は、その直下において圧電体層５に形成されたスルーホール１３内の導電部材に接続されている。
【００２２】
更に、圧電体層５の上面にはコモン電極４が形成されているが、このコモン電極４は、１行目及び２行目の中継電極１６の集合と、３行目及び４行目の中継電極１６の集合とのそれぞれを所定の間隔をとって包囲すると共に、厚さ方向から見て、各個別電極２の接続端部２ａを除く部分と重なっている。これにより、圧電体層３，５において各個別電極２の接続端部２ａを除く部分に対向する部分の全体を、振動に寄与する活性部として有効に用いることができる。なお、コモン電極４は、圧電体層５の外周部から所定の間隔をとって形成され、厚さ方向において圧電体層３の中継電極６に対向するように圧電体層５に形成されたスルーホール８内の導電部材に接続されている。
【００２３】
また、図５に示すように、最上層の圧電体層７の上面には、厚さ方向において圧電体層５の各中継電極１６に対向するように端子電極１７が形成され、厚さ方向において圧電体層３の中継電極６に対向するように端子電極１８が形成されている。各端子電極１７は、その直下において圧電体層７に形成されたスルーホール１３内の導電部材に接続され、端子電極１８は、その直下において圧電体層７に形成されたスルーホール８内の導電部材に接続されている。これらの端子電極１７，１８には、駆動電源に接続するためのリード線が半田付けされる。
【００２４】
更に、図６に示すように、最下層の圧電体層９の上面には、圧電体層５のコモン電極４の外形と同等の外形を有する長方形状のコモン電極１９が、圧電体層９の外周部から所定の間隔をとって形成されている。
【００２５】
以上のように電極パターンが形成された圧電体層３，５，７，９の積層によって、最上層の各端子電極１７に対しては、厚さ方向において４つの個別電極２が中継電極１６を介在させて整列し、整列した各電極２，１６，１７は、図７に示すように、スルーホール１３内の導電部材１４により電気的に接続されることになる。一方、最上層の端子電極１８に対しては、厚さ方向において４つのコモン電極４と最下層のコモン電極１９とが中継電極６を介在させて整列し、整列した各電極４，６，１８，１９は、スルーホール８内の導電部材１４により電気的に接続されることになる。
【００２６】
このような積層型圧電素子１における電気的接続により、所定の端子電極１７と端子電極１８との間に電圧を印加すると、当該所定の端子電極１７下に整列する個別電極２とコモン電極４，１９との間に電圧が印加されることになる。これにより、圧電体層３，５においては、図７に示すように、個別電極２とコモン電極４，１９とで挟まれる部分に電界Ｅが生じ、当該部分が活性部Ａとして変位することになる。従って、電圧を印加する端子電極１７を選択することで、マトリックス状に配置された各個別電極２に対応する活性部Ａのうち、選択した端子電極１７下に整列する活性部Ａを厚さ方向に変位させることができる。このような積層型圧電素子１は、マイクロポンプの弁制御等、微小変位を必要とする種々の装置の駆動源に適用される。
【００２７】
次に、上述した端子電極１７について、より詳細に説明する。図８は、端子電極１７の平面図であり、図９は、図８に示すIX−IX線に沿っての断面図である。
【００２８】
図８及び図９に示すように、端子電極１７は、スルーホール１３の開口１３ａを覆うように圧電体層（基体）７の表面７ａに形成された長方形状の内側層２１を有している。この内側層２１は、銀及びパラジウムを主成分とする材料からなり、スルーホール１３内に配置された導電部材１４に接続されている。
【００２９】
内側層２１の表面２１ａには、スルーホール１３の貫通方向（すなわち、圧電体層７の厚さ方向）において開口１３ａの全体を遮るように、チタン酸ジルコン酸鉛等のセラミックスを主成分とする材料からなる円形状の仕切り部２２が形成されている。更に、内側層２１上には、その表面２１ａ及び仕切り部２２を覆うように、銀を主成分とする材料からなる長方形状の外側層２３が形成されている。なお、チタン酸ジルコン酸鉛等のセラミックスを主成分とする材料は、半田食われが防止される材料（すなわち、溶融した半田に溶け込み難い材料）である。
【００３０】
以上のように、積層型圧電素子１においては、半田食われが防止される材料からなる仕切り部２２が、スルーホール１３の開口１３ａの全体を遮るように端子電極１７内に埋設されている。そのため、図９に示すように、端子電極１７の外側層２３にリード線２４を半田２５により接続する際に、溶融した半田２５にスルーホール１３内の導電部材１４が溶け込むのを確実に防止することができ、スルーホール１３内において電気的な接続が切断されるのを確実に防止することが可能になる。
【００３１】
また、積層型圧電素子１においては、仕切り部２２が内側層２１と外側層２３との間において内側層２１の表面２１ａに形成される。そのため、端子電極１７内においてスルーホール１３の開口１３ａの全体を遮る位置に対して、容易に且つ精度良く仕切り部２２を形成することができる。
【００３２】
なお、端子電極１８内にも、スルーホール８の開口の全体を遮る仕切り部２２が埋設されるため、端子電極１８においても端子電極１７と同様の作用効果が奏される。
【００３３】
次に、積層型圧電素子１の作製手順について説明する。まず、チタン酸ジルコン酸鉛等のセラミックスを主成分とする圧電材料に有機バインダ・有機溶剤等を混合して基体ペーストを作製し、この基体ペーストを用いて各圧電体層３，５，７，９となるグリーンシートを成形する。また、所定比率の銀とパラジウムとからなる金属材料に有機バインダ・有機溶剤等を混合して導電ペーストを作製する。
【００３４】
続いて、各圧電体層３，５，７，９となるグリーンシートの所定の位置にレーザ光を照射してスルーホール８，１３を形成する。そして、スルーホール８，１３内に対して、導電ペーストを用いて充填スクリーン印刷を行い、導電部材１４を形成する。その後、各圧電体層３，５，９となるグリーンシートに対しては、導電ペーストを用いてスクリーン印刷を行い、各電極２，４，６，１６，１９を形成する。また、最上層の圧電体層７となるグリーンシートに対しては、導電ペーストを用いてスクリーン印刷を行い、下地電極として内側層２１を形成する。
【００３５】
更に、圧電体層７となるグリーンシートに対しては、基体ペーストを用いてスクリーン印刷を行い、仕切り部２２を形成する。このように、各圧電体層３，５，７，９とほぼ同一組成の材料を仕切り部２２に用いることで、効率良く仕切り部２２を形成することができる。
【００３６】
続いて、電極パターンが形成されたグリーンシートを上述の順序で積層し、積層方向にプレスを行って積層体グリーンを作製する。この積層体グリーンを脱脂・焼成した後、圧電体層７となる焼結シートに対して銀の焼付電極を施し、外側層２３を形成する。その後、分極処理を行って積層型圧電素子１を完成させる。なお、外側層２３の材料として金や銅等を用いてもよい。また、外側層２３の形成方法としてスパッタリングや無電界メッキ法等を採用してもよい。
【００３７】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態は、仕切り部２２が端子電極１７内に埋設される場合であったが、仕切り部２２は、外部に露出するものであってもよい。一例として、図１０及び図１１に示すように、内側層２１の表面２１ａにおいて仕切り部２２が形成されていない部分を覆うように外側層２３を形成し、この外側層２３にリード線２４を半田２５により接続するようにしてもよい。このとき、溶融した半田２５がスルーホール１３の開口１３ａ上に流れたとしても、溶融した半田２５にスルーホール１３内の導電部材１４が溶け込むのを防止することができる。
【００３８】
また、上記実施形態は、仕切り部２２がスルーホール１３の開口１３ａの全体を遮る場合であったが、仕切り部２２は、開口１３ａに対向するものであれば、開口１３ａの全体を遮るものでなくてもよい。この場合にも、端子電極１７に仕切り部２２が形成されていない場合に比べれば、端子電極１７にリード線を半田付けする際に、溶融した半田にスルーホール１３内の導電部材１４が溶け込むのを防止することができる。
【００３９】
また、仕切り部２２の材料は、チタン酸ジルコン酸鉛等のセラミックスを主成分とする材料に限らず、ＳｉＯ２を主成分とするガラス質の材料等、半田食われが防止される材料であればよい。
【００４０】
更に、本発明は、積層型圧電素子１に限らず、電気的な接続にスルーホールが用いられた種々の電子部品に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る電子部品の一実施形態としての積層型圧電素子を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す積層型圧電素子の３層目、５層目、７層目の圧電体層の平面図である。
【図３】図１に示す積層型圧電素子の９層目の圧電体層の平面図である。
【図４】図１に示す積層型圧電素子の２層目、４層目、６層目、８層目の圧電体層の平面図である。
【図５】図１に示す積層型圧電素子の最上層の圧電体層の平面図である。
【図６】図１に示す積層型圧電素子の最下層の圧電体層の平面図である。
【図７】図１に示す積層型圧電素子の長手方向に垂直な拡大断面図である。
【図８】図１に示す積層型圧電素子の端子電極の平面図である。
【図９】図８に示すIX−IX線に沿っての断面図である。
【図１０】図１に示す積層型圧電素子の端子電極の変形例の平面図である。
【図１１】図１０に示すXI−XI線に沿っての断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…積層型圧電素子（電子部品）、７…圧電体層（基体）、８，１３…スルーホール、１３ａ…開口、１４…導電部材、１７，１８…端子電極、２１…内側層、２２…仕切り部、２３…外側層、２４…リード線、２５…半田。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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