(57)【要約】      （修正有）【課題】チップ型積層セラミックコンデンサに対する脚状の外部端子の取り付け効率を向上させるとともに、いわゆる、基板鳴きを抑制する。【解決手段】チップ型積層セラミックコンデンサ１０の両端部にある外部電極１２ａ，１２ｂに対して脚状の外部端子１４ａ，１４ｂを取り付けるとき、外部電極に対して融点、４００℃以上の第一金属めっき層１３ａ，１３ｂを形成し、それを介して、上端部中央が切り欠かれて正面形状がほぼＵ字状をなし、下端部がほぼ直角に曲げ加工されて側面がＬ字形をなす外部端子を外部電極にスポット溶接により固定するとともに、外部端子の下端部１５ｄに第二金属めっき層１６ａ，１６ｂを付与し、その外部端子を回路基板のランドにはんだ付けするとき、はんだの濡れ性を高めるとともに、はんだ付け時の加熱による外部端子の脱落を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する両端部に存在する外部電極（１２ａ，１２ｂ）から下方に延ばした脚状の外部端子（１４ａ，１４ｂ）を介して、電子回路基板に実装可能にした構造のチップ型積層セラミックコンデンサ（１０）において、前記外部端子として、上端部中央が切り欠かれて正面形状がほぼＵ字状をなし、下端部がほぼ直角に曲げ加工されて側面がＬ字形をなす帯状金属板を使用するとともに、外部電極の少なくとも端面に融点、４００℃以上の第一金属めっき層（１３ａ，１３ｂ）を形成して、その金属層に前記外部端子の上端部をスポット溶接することにより、前記外部電極に対して外部端子を固定し、さらに外部端子の下端部（１５ｄ）にＳｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｚｎの１種から選ばれる金属単体又はそれらの複数種から選ばれる金属合金からなる第二金属めっき層（１６ａ，１６ｂ）を形成したことを特徴とするチップ型積層セラミックコンデンサ。
【請求項２】
前記外部端子をなす金属がＮｉ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ，Ｃｕ，Ｃｕ−Ｓｎ，Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ，Ｃｕ−Ｎｉ，Ｃｕ−Ｚｎ，Ｃｕ−Ｚｎ−Ｎｉから選ばれる請求項１記載のチップ型積層セラミックコンデンサ。
【請求項４】
前記第二金属めっき層（１６ａ，１６ｂ）の高さ（Ｈ）が０．２〜１．０ｍｍである請求項３記載のチップ型積層セラミックコンデンサ。
【請求項５】
前記外部端子において前記第二金属めっき層（１６ａ，１６ｂ）が形成されていない表面には、融点が４００℃以上の金属めっきが厚み０．３μｍ以上形成されている請求項１記載のチップ型積層セラミックコンデンサ。
【請求項６】
チップ型セラミック体の内部に所定間隔をおいて複数層の内部電極が交互に両端部寄りに積層配向されているチップ型積層セラミック体（１１）に外部電極を形成する第一工程と、前記外部電極の少なくとも端面に融点が４００℃以上の第一金属めっき層（１３ａ，１３ｂ）を被覆する第二工程と、上端部中央が切り欠かれて正面形状がほぼＵ字状をなし、下端部がほぼ直角に曲げ加工されて側面がＬ字形をなす帯状金属板からなる脚状外部端子（１４ａ，１４ｂ）を前記第一金属めっき層に対してスポット溶接して固定する第三工程とからなるチップ型積層セラミックコンデンサの製造方法。
【請求項７】
前記外部端子（１４ａ，１４ｂ）が次のステップを経て製作された後、チップ型積層セラミック体（１１）に固定される請求項６記載のチップ型積層セラミックコンデンサの製造方法；（１）帯状金属板の長手方向に添う一縁側（２０ｂ）にめっきレジスト（２１）を被覆して第二金属めっき層（１６）を形成した金属板（２２）を製造するめっき金属板製造ステップと、（２）そのめっき金属板を打ち抜き加工して、めっき金属板の他の縁側に前記外部端子の上端部（１５ｕ）と下端部（１５ｄ）となる部分を有する外部端子の前駆体（２３）を複数個分枝させる前駆体製造ステップと、（３）前記前駆体において外部端子の上端部となる部分を前記チップ型積層セラミック体の第一金属めっき層（１３ａ，１３ｂ）にスポット溶接して固定する前駆体固定ステップと、（４）前記チップ型積層セラミック体に固定された前記前駆体を前記めっき金属板から切り落として複数個の脚状外部端子を分離させる外部端子完成ステップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、脚状の外部端子が外部電極に固定されたチップ型積層セラミックコンデンサ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来から、図１７に示すように、脚状の外部端子１が外部電極２に固定されたチップ型積層セラミックコンデンサ３は公知である（特開２００８−１３０９５４号公報図６）。すなわち、チップ型セラミック体４の内部に所定間隔をおいて複数層の内部電極（図示なし）が交互に両端部４ａ，４ｂ寄りに積層配向されているチップ型積層セラミック体５に対して、同じく両端部４ａ、４ｂに存在する外部電極２から下方に延ばした脚状の外部端子１を介して、電子回路基板（図示なし）のランドに実装可能にした構造のチップ型積層セラミックコンデンサ３は公知である。【０００３】  この公知技術によると、前記外部端子１として、上端部１ａの中央が切り欠かれて正面形状がほぼＵ字状をなし、下端部１ｂがほぼ直角に曲げ加工されて側面がＬ字形をなす帯状金板が使用されている。そして、前記外部電極１と前記外部電極２とははんだ付けにより固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】    特開２００８−１３０９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  この公知例による前記外部端子１が特定の工程を経て製造されるので、外部電極２に対する外部端子１の振動吸収効果により、チップ型積層セラミックコンデンサ３そのものがＤＣ−ＤＣコンバータ等の電子回路基板に実装されたとき、誘電体セラミックの電歪効果による振動が生じ、電子回路基板に振動を伝播することによる発生する振動音、いわゆる「基板鳴き」を抑制できるという効果を発揮している。【０００６】  しかしながら、外部電極１に対する外部端子２に取り付け効率をさらに向上させたり、回路基板へのはんだ付け実装時の加熱による外部端子とチップ型積層セラミックコンデンサの接続部のはんだ再溶融による部品脱落を防止したりするには、前記公知技術には限度がある。従って、本発明の課題は、脚状の外部端子が外部電極に固定されたチップ型積層セラミックコンデンサを製造する過程における外部電極に対する外部端子に取り付け効率を向上させるとともに、得られたチップ型積層セラミックコンデンサを回路基板へはんだ付けして実装する際、加熱による外部端子離脱を防止し、基板鳴きをさらに抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は、前記の課題を解決するために、相対向する両端部に存在する外部電極から下方に延ばした脚状の外部端子を介して、電子回路基板に実装可能にした構造のチップ型積層セラミックコンデンサにおいて、前記外部端子として、上端部中央が切り欠かれて正面形状がほぼＵ字状をなし、下端部がほぼ直角に曲げ加工されて側面がＬ字形をなす帯状金属板を使用するとともに、外部電極の少なくとも端面に融点、４００℃以上の第一金属めっき層を形成して、その金属層に前記外部端子の上端部をスポット溶接することにより、前記外部電極に対して外部端子を固定し、さらに外部端子の下端部にＳｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｚｎの１種から選ばれる金属単体又は複数種から選ばれる金属合金からなる第二金属めっき層を形成した構造のチップ型積層セラミックコンデンサにする。【０００８】  本発明の上記チップ型積層セラミックコンデンサにおいては、外部電極の端面に第一金属めっき層が所定の厚みで形成されているので、外部電極に対する外部端子のスポット溶接が可能になり、その結果、外部電極に対する外部端子に取り付け効率が向上する。また、外部端子の下端部に対して所定の高さの第二金属めっき層が形成されていので、その外部端子を介してチップ型積層セラミックコンデンサを電子回路基板のランドにはんだ付けして実装する際、外部端子の下端からはんだが這い上がる高さを第二金属めっき層の所定の高さに抑制でき、その結果、誘電体セラミックの電歪効果による振動が外部端子から電子回路基板に伝播するのを最小限に抑制できるのみならず、前記はんだ溶接時の加熱による外部端子接続部の離脱を防止することができる。【０００９】  また、本発明は、前記の課題を解決するために、チップ型セラミック体の内部に所定間隔をおいて複数層の内部電極が交互に両端部寄りに積層配向されているチップ型積層セラミック体に外部電極を形成する工程と、前記外部電極の端面に融点、４００℃以上の第一金属めっき層を被覆する工程と、上端部中央が切り欠かれて正面形状がほぼＵ字状をなし、下端部がほぼ直角に曲げ加工されて側面がＬ字形をなす帯状金属板からなる脚状外部端子を前記第一金属めっき層に対してスポット溶接して固定する工程とからなるチップ型積層セラミックコンデンサの製造方法を採用する。【００１０】  そして、この製造方法において前記外部端子は、次のステップ、すなわち（１）帯状金属板の長手方向に添う一縁側にＳｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｚｎの１種から選ばれる金属単体又は複数種から選ばれる金属合金からなる第二金属めっき層を形成するめっき金属板製造ステップと、（２）そのめっき金属板を打ち抜き加工して、めっき金属板の他の縁側に前記外部端子の上端部と下端部となる部分を有する外部端子の前駆体を複数個分枝させる前駆体製造ステップと、（３）前記前駆体において外部端子の上端部となる部分を前記チップ型積層セラミック体の第一金属めっき層にスポット溶接して固定する前駆体固定ステップと、（４）前記チップ型積層セラミック体に固定された前記前駆体を前記めっき金属板から切り落として複数個の脚状外部端子を分離するステップとを経て、外部端子が製作され、その結果、外部電極に対する外部端子の製造と���定を著しく効率化できる。
【発明の効果】
【００１１】  本発明は、前述の手段を採用することにより、脚状の外部端子が外部電極に固定されたチップ型積層セラミックコンデンサを製造する過程における外部電極に対する外部端子に取り付け効率を向上させることができるとともに、得られたチップ型積層セラミックコンデンサを基板にはんだ溶接する際、加熱による外部端子接続部の離脱を防止することができ、かつ基板鳴きのさらなる抑制を可能にするという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明に係るチップ型積層セラミックコンデンサの斜視図である。
【図２】図２は、同正面図である。
【図３】図３は、本発明に係るチップ型積層セラミックコンデンサの他の態様を示す正面図である。
【図４】図４は、本発明に係るチップ型積層セラミックコンデンサの製造過程を示す部分破断正面図である。
【図５】図５は、本発明に係る外部端子を示す斜視図である。
【図６】図６は、外部端子を製造するための帯状金属板の斜視図である。
【図７】図７は、前記金属板の第一加工ステップを示す斜視図である。
【図８】図８は、前記金属板の第二加工ステップを示す斜視図である。
【図９】図９は、前記金属板の第三加工ステップを示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明に係るめっき金属板を外部端子の前駆体に加工する第一ステップを示す正面図である。
【図１１】図１１は、同側面図である。
【図１２】図１２は、同第二ステップを示す正面図である。
【図１３】図１３は、同側面図である。
【図１４】図１４は、チップ型積層セラミックコンデンサに対して前記前駆体をスポット溶接する状態を示す側面図である。
【図１５】図１５は、同正面図である。
【図１６】図１６は、前記前駆体から外部端子が切り出される状態を示す側面図である。
【図１７】図１７は、公知技術の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】  次に、本発明を実施するための形態について説明すると、図１及び図２に示すように、本発明に係るチップ型積層セラミックコンデンサ（以下、「セラミックコンデンサ」という。）１０は、周知のセラミック誘電体からなる直方体状のチップ型セラミック体１１と、その内部に所定間隔をおいて交互に両端部１１ａ、１１ｂ寄りに積層配向されている複数層の内部電極（図示なし）と、前記両端部１１ａ、１１ｂに被覆形成されている外部電極１２ａ、１２ｂとから構成されている。
【００１４】  さらに、本発明に係るセラミックコンデンサ１０は、外部電極１２ａ、１２ｂの少なくとも端面、好ましくは露出面に、Ｎｉ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ，Ｃｕ，Ｃｕ−Ｓｎ，Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ，Ｃｕ−Ｎｉ，Ｃｕ−Ｚｎ，Ｃｕ−Ｚｎ−Ｎｉから選ばれる融点、４００℃以上の金属、好ましくはＮｉからなる第一金属めっき層１３ａ、１３ｂが厚さ２〜２０μｍ、好ましくは５〜１５μｍの厚さにめっき法により形成されている。なお、前記厚みを２μｍ未満であると、以降に詳述する外部端子に対してスポット溶接の強度が低下するし、逆に２０μｍを超えると、必要以上にめっき時間が増加してコスト高になる。
【００１５】  また、本発明に係るセラミックコンデンサ１０の外部電極１２ａ、１２ｂの両端面には、前記第一金属めっき層１３ａ、１３ｂを介して、脚状の外部端子１４ａ、１４ｂが固着されている。外部端子１４ａ、１４ｂは、短尺帯状金属板を使用して後述する所定のステップを経て製作され、その上端部１５ｕと下端部１５ｄが特定の形状・構造を有している。すなわち、上端部１５ｕにおいては、その中央が切り欠かれて正面形状がほぼＵ字状をなし、下端部１５ｄにおいては、それがほぼ直角に外方又は内方に曲げ加工されて側面がＬ字形をなしている。
【００１６】  加えて、二つの外部端子１４ａ、１４ｂの下端部１５ｄには、後述するように、本発明に係るセラミックコンデンサを電子回路基板のランドにはんだ付けするとき、はんだ付けを促進するために、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｚｎの１種から選ばれる金属単体又は複数種から選ばれる金属合金からなる第二金属めっき層１６ａ、１６ｂが下端面から高さＨが０．１〜１．５ｍｍ、好ましくは０．２〜１．０ｍｍの高さに及ぶ範囲で被覆されている。前記高さＨが１．５ｍｍより多くなると、はんだ濡れ上がりによるフィレット高さが高くなり、誘電体セラミックの電歪効果による振動が電子回路基板に伝播する割合が大きくなり、基板の鳴き抑制効果が低下する。逆に高さＨが０．１未満になると、前記はんだ付けにおいて電子回路基板のランドのはんだフィレットがほとんど形成されず、その結果、はんだ接合強度の低下が生ずる。
【００１７】  なお、上記のセラミックコンデンサ１０の説明においては、それが一対の外部端子１４ａ、１４ｂに対して１個のセラミックコンデンサ１０を取り付けた場合について説明したが、本発明は、図３に示すように、一対の外部端子１４ａ、１４ｂに対して複数個のセラミックコンデンサ１０を取り付けた、いわゆるスタック型コンデンサに対しても適用される。
【００１８】  次に、上記構造のセラミックコンデンサの製造方法について説明すると、その方法は次の工程から構成される。
【００１９】  （第一工程）最初に、公知技術に基づいて、図４に示すように、内部に所定間隔をおいて複数層の内部電極が交互に両端部１１ａ，１１ｂ寄りに積層配向されているチップ型積層セラミック体１１からなり、その前記両端部１１ａ、１１ｂに外部電極１２ａ、１２ｂが付着しているセラミックコンデンサ１０をつくる。
【００２０】  （第二工程）次いで、前記セラミックコンデンサ１０の外部電極１２ａ、１２ｂの少なくとも端面、好ましくは、外部電極１２ａ、１２ｂの露出面に融点が４００℃以上の金属、好ましくはニッケルを使用して第一金属めっき層１３ａ、１３ｂを被覆する。
【００２１】（第三工程）続いて、図５に示すように、前記外部電極１２に対して、第一金属めっき層１３を介して、帯状金属板からなる脚状外部端子１４をスポット溶接により固定する。外部端子１４は、上端部１５ｕの中央が切り欠かれて正面形状がほぼＵ字形状をなし、下端部１５ｄがほぼ直角に曲げ加工されて側面がＬ字形をなしている。なお、図５においては、外部電極１２、第一めっき層１３及び外部端子１４が一つずつ描かれている態様について説明したが、図４に示したようにそれらが二つ存在する場合についても同様に適用される。
【００２２】  なお、前記外部端子１４ａ、１４ｂは、次のステップからなる前駆体製造工程等を経て製作される。すなわち、まず、図６に示すように、１枚の帯状金属板２０を準備する（第一ステップ）。帯状金属板２０として厚みが０．０５〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．２ｍｍのＮｉ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ，Ｃｕ，Ｃｕ−Ｓｎ，Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ，Ｃｕ−Ｎｉ，Ｃｕ−Ｚｎ，Ｃｕ−Ｚｎ−Ｎｉから選ばれる金属単体又は合金が使用される。なお、前記金属の種類によっては、スポット溶接性および表面の酸化変色などを考慮し、表面処理として融点が４００℃以上の金属、好ましくはＮｉからなるめっきを、プレス打ち抜き前またはプレス打ち抜き後全面に０．３μｍ以上施すものとする。
【００２３】  次に、図７に示すように、この帯状金属板２０の長手方向に沿う一縁側２０ａに対して、次のステップで行うメッキ加工に備えて、マスキング２１を施す（第二ステップ）。
【００２４】  マスキング２１が施された帯状金属板２０の他の縁側である２０ｂに下地材を施した後、図８に示すように、ニッケル又はそれに錫、銀若しくは金等の金属のメッキ加工を施して、帯状金属板２０に第二金属めっき層１６を形成する（第三ステップ）。
【００２５】  続いて、マスキング２１を除去して、図９に示すように、帯状金属板２０の第二縁側２０ｂに第二金属めっき層１６があるめっき金属板２２とする（第四ステップ）。
【００２６】  この金属板２２を、第１０図に示すように、打ち抜いて、前記外部端子１４ａ、１４ｂの上端部１５ｕと下端部１５ｄとなる部分からなる前駆体２３を成形する（第五ステップ）。すると、めっき金属板２２はその第二縁側２０ｃに外部端子１４ａ、１４ｂとなる前駆体２３を複数個分枝させた平面形状を有するに至り、めっき金属板２２をその第一縁側２０ａを上方にして垂直にした側面を見ると、図１１に示すように、前駆体２３の下端部が第二金属めっき層１６で被覆された形状を呈するに至る。このようにして、少なくとも偶数枚の前駆体２３を製作する（以上前駆体製造工程）。
【００２７】  なお、めっき金属板２２の第二金属めっき層１６を形成する方法としては、金属板をマスキングせずにめっき液に所定の深さで浸漬することにより形成することも可能である。また、金属板を所定の形状に打ち抜いた後、前述のめっきレジストでマスキングする方法や、マスキングせずにめっき液に所定の深さで浸漬することにより、第二金属めっき層１６を形成することもできる。
【００２８】  次に、次の第六〜第九ステップからなる前記第三工程と外部端子分離工程とを同時に進行させる。まず、図１２に示すめっき金属板２２の前駆体２３において第二金属めっき層１６部分を曲げ加工して、図１３に示すように、側面をほぼＬ字形にする（第六ステップ）。
【００２９】  このようにして得られためっき金属板２２を偶数枚準備し、その金属板２２にぶら下がっている前駆体２３を、第一、二工程において製作されたセラミックコンデンサ１０の外部電極１２に対して、図１４に示すように、第一金属めっき層１３を介して、スポット溶接をする（第七ステップ）。１枚のめっき金属板２２に存在する複数個の前駆体２３の全部にセラミックコンデンサ１０を固定したら、他の１枚のめっき金属板２２に対してセラミックコンデンサ１０の他端側の外部電極１２を固定する。すると、図１５に示すように、セラミックコンデンサ１０がその両端部１１ａ、１１ｂ側において２枚のめっき金属板２２で挟持された半製品２５ができあがる（第八ステップ）。
【００３０】  この半製品２５から、図１６に示すように、前駆体２３をレーザー切断機等により切り離すと、図１及び図２に示すような本発明に係る脚付きセラミックコンデンサ１０が出現する（第九ステップ）。
【００３１】  従って、このようにして得られたセラミックコンデンサ１０において外部端子１４ａ、１４ｂの上端面１５ｔは、外部電極１２ａ、１２ｂの上端面１２ｔ、好ましくは外部端子１３ａ、１３ｂの上端面１３ｔよりわずかに上方に突出することは避けられず、その結果、外部電極１２ａ、１２ｂに対する外部負荷の軽減可能にする。
【００３２】  また、前記外部端子１３ａ、１３ｂにはその下端面から所定の高さＨまで第二金属めっき層１６ａ、１６ｂが被覆されているので、本発明に係るセラミックコンデンサ１０を電子回路基板に実装する場合において外部端子１３ａ、１３ｂをランドにはんだ付けするとき、第二金属めっき層１６ａ、１６ｂは、はんだ濡れ性を高めるのみならず、外部端子の下端からはんだが這い上がる高さを第二金属めっき層の高さＨで抑制でき、その結果、誘電体セラミックの電歪効果による振動が外部端子から電子回路基板に伝播するのを最小限に抑制することができ、セラミックコンデンサを電子回路基板に搭載した電子製品の基板鳴きを抑制することができる。
【００３３】  また、上述したように、前記上端部１５ｕと第一金属めっき層１３ａ、１３ｂとは、スポット溶接により固着する手段が採用されているので、両者の固定化作業を効率化できるのみならず、基板はんだ付け時の加熱による外部端子接続部の離脱を防止することができる。
【産業上の利用分野】
【００３４】  本発明は、セラミックコンデンサを実装した電子回路基板を使用する電子機器分野に広く利用できる。
【符号の説明】
【００３５】  １：外部端子、１ａ：上端部、１ｂ：下端部、２：外部電極、３：チップ型積層セラミックコンデンサ、４：チップ型セラミック体、４ａ：一端部、４ｂ：他端部、５：チップ型積層セラミック体、１０：チップ型積層セラミックコンデンサ、１１：チップ型セラミック体、１１ａ、１１ｂ：端部、１２ａ、１２ｂ：外部電極、１３ａ、１３ｂ：第一金属めっき層、１４ａ、１４ｂ：外部端子、１５ｕ：上端部、１５ｄ：下端部、１６ａ，１６ｂ：第二金属めっき層、２０：帯状金属板、２０ａ：第一縁側、２０ｂ：第二縁側、２１：マスキング、２２：めっき金属板、２３：前駆体、２４：スポット溶接、２５：半製品。
【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１７】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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