特許 6641935 電子部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6641935

(24)【登録日】2020年1月8日

(45)【発行日】2020年2月5日

(54)【発明の名称】電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20200127BHJP

   H01C 1/142 20060101ALI20200127BHJP

【ＦＩ】

   H01G4/30 513

   H01G4/30 201F

   H01C1/142

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-234727(P2015-234727)

(22)【出願日】2015年12月1日

(65)【公開番号】特開2017-103327(P2017-103327A)

(43)【公開日】2017年6月8日

【審査請求日】2018年8月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(72)【発明者】

【氏名】藤村 友義

【審査官】 上谷 奈那

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１９７５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４６０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０５３５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０６５２８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｇ ４／３０

Ｈ０１Ｃ １／１４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

素体と、
前記素体の内部に位置し、前記素体の、回路基板の実装面に対応される一の面から端面が露出する複数の引き出し電極と、
前記素体の前記一の面に設けられ、前記素体の前記一の面において露出する前記引き出し電極の端面の第１の部分と接する電極層と、
前記素体の前記一の面に前記電極層と接するように設けられ、前記引き出し電極の端面の前記第１の部分に隣接する第２の部分と接する絶縁層と
を備え、
前記電極層のうちの前記絶縁層と接する部分が、前記絶縁層上に乗り上げている、電子部品。

【請求項2】

前記素体の内部に形成され、前記引き出し電極を有する複数の内部電極をさらに備え、前記各内部電極が、前記素体の前記一の面に対して直交する方向に延在している、請求項１に記載の電子部品。

【請求項3】

前記複数の内部電極が、正極の内部電極と負極の内部電極とで構成されている、請求項２に記載の電子部品。

【請求項4】

前記複数の引き出し電極は互いに平行に延在しており、
前記複数の引き出し電極が延在する面の法線方向から見たときに、前記複数の引き出し電極が互いに重畳する領域があり、かつ、前記複数の引き出し電極が前記素体の一の面から露出する前記端面の長さが、前記電極層の長さよりも長い、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子部品。

【請求項5】

前記絶縁層は、端面が傾斜しており、前記素体の一の面に接する側の面が他側の面よりも広くなっている、請求項１〜４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】

従来より、キャパシタ、インダクタ、圧電体素子、バリスタ又はサーミスター等の電子部品が知られている。

【0003】

たとえば、下記特許文献１には、積層キャパシタが開示されている。特許文献１は、具体的には、２端子垂直積層型キャパシタ（すなわち、キャパシタ内の積層された内部電極が回路基板の実装面に垂直に配置され、回路基板に接続される２つのキャパシタの端子を備えたキャパシタ）が開示されている。

【0004】

特許文献１に開示されたキャパシタでは、回路基板に対向する面に、一対の外部電極と、一対の外部電極の間の領域を完全に覆う絶縁層とが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−４６０５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

たとえば電子部品の製造時や駆動時に、素体内部に水が浸入した場合には、内部電極の侵食等に起因する特性劣化が招かれるため、電子部品には十分に高い耐湿性が求められる。上述した従来のキャパシタでは、回路基板に対向する面の外部電極と絶縁層との界面において、水が素体内部に浸入する虞があった。

【0007】

そこで、発明者らは、素体内部への水の浸入について検討を重ね、その結果、耐湿性の向上を図ることができる電子部品の構造を新たに見出した。

【0008】

すなわち、本発明は、耐湿性の向上が図られた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】

【0009】

本発明に係る電子部品は、素体と、素体の内部に位置し、素体の一の面から端面が露出する複数の引き出し電極と、素体の一の面に設けられ、素体の一の面において露出する引き出し電極の端面の第１の部分と接する電極層と、素体の一の面に電極層と接するように設けられ、引き出し電極の端面の第１の部分に隣接する第２の部分と接する絶縁層とを備え、電極層のうちの絶縁層と接する部分が、絶縁層上に乗り上げている。

【0010】

上記電子部品によれば、絶縁層と接する部分において電極層が絶縁層上の乗り上げることで、電極層と絶縁層との界面を通る水の浸入ルートが延長されている。それにより、素体内部への水の浸入が効果的に抑制されて、耐湿性の向上が図られる。

【0011】

また、複数の引き出し電極は互いに平行に延在しており、複数の引き出し電極が延在する面の法線方向から見たときに、複数の引き出し電極が互いに重畳する領域があり、かつ、複数の引き出し電極が素体の一の面から露出する端面の長さが、電極層の長さよりも長い態様であってもよい。この場合、一対の電極層間を流れる電流の最短ルートが短縮され、等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）が低減される。

【0012】

さらに、絶縁層は、端面が傾斜しており、素体の一の面に接する側の面が他側の面よりも広くなっている態様であってもよい。この場合、この場合、絶縁層の端面付近に、クラック等の起点になる空隙が生じにくくなる。

【発明の効果】

【0013】

本発明の種々の側面によれば、耐湿性の向上が図られた電子部品が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、実施形態に積層キャパシタの概略斜視図である。

【図2】図２は、図１に示した積層キャパシタのＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図3】図２は、図１に示した積層キャパシタのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図4】図４は、図２に示した断面図の要部拡大図である。

【図5】図５は、従来技術に係る積層キャパシタを示した断面図である。

【図6】図６は、図４に示した態様とは異なる態様の絶縁層および電極層を示した断面図である。

【図7】図７は、図３に示した態様とは異なる態様の絶縁層および電極層を示した断面図である。

【図8】図８は、図４に示した態様とは異なる態様の絶縁層および電極層を示した図である。

【図9】図９は、図４に示した態様とは異なる態様の絶縁層および電極層を示した図である。

【図10】図１０は、異なる態様の積層キャパシタを示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る電子部品について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

【0016】

図１に、実施形態に係る電子部品として、積層キャパシタ１０を示す。図１に示すように、積層キャパシタ１０は、略直方体形状の外形を有する素体２０を備える。素体２０は、対向する一対の端面２０ａ、２０ｂを有し、また、両端面２０ａ、２０ｂに直交するように延在し、かつ、両端面２０ａ、２０ｂを結ぶ底面（一の面）２０ｃを有する。素体２０の寸法は、一例として、長さ（両端面２０ａ、２０ｂの離間距離）が６００μｍ、幅（両端面２０ａ、２０ｂの対向方向と底面２０ｃの法線方向とに直交する方向の長さ）が３００μｍ、高さが３００μｍであるが、これに限定されない。素体２０の寸法は、長さを１０００μｍ以下、幅を５００μｍ以下、高さを５００μｍ以下とすることが好ましい。

【0017】

素体２０の内部には、複数のキャパシタ内部電極２２、２４が形成されている。各キャパシタ内部電極２２、２４は、素体２０の底面２０ｃに対して立直した姿勢で、端面２０ａ、２０ｂの対向方向に沿って延在している。そして、複数のキャパシタ内部電極２２、２４は、所定距離だけ離間されて互いに平行に積層されている。すなわち、複数のキャパシタ内部電極２２、２４は、素体２０の端面２０ａ、２０ｂの対向方向および底面２０ｃの法線方向に対して直交するように、積層されている。

【0018】

複数のキャパシタ内部電極２２、２４は、正極の内部電極２２と負極の内部電極２４とで構成されており、正極の内部電極２２と負極の内部電極２４とが交互に配置されている。各内部電極２２、２４は、一体的に形成された、主に容量を形成するための容量電極２２ａ、２４ａと、主に電極を素体外部に引き出するための引き出し電極２２ｂ、２４ｂとを有する。具体的には、図２に示すように、内部電極２４は、素体端面２０ａ、２０ｂの対向方向（図２の左右方向）に長く延びる長方形状の容量電極２４ａと、容量電極２４ａの底面２０ｃ側に設けられて底面２０ｃに露出する長方形状の引き出し電極２４ｂとを有する。引き出し電極２４ｂは、底面２０ｃに沿って、端面２０ｂ近傍から底面２０ｃの中央付近まで延びている。他方の内部電極２２についても、内部電極２４の容量電極２４ａと実質的に同一寸法の容量電極２２ａと、容量電極２２ａの底面２０ｃ側に設けられて底面２０ｃに露出する長方形状の引き出し電極２２ｂとを有する。

【0019】

なお、容量電極２２ａ、２４ａの寸法は、一例として、長さ５００μｍ、高さ２００μｍ、厚さ１μｍである。引き出し電極２２ｂ、２４ｂの寸法は、一例として、長さ２００μｍ、高さ５０μｍ、厚さ１μｍである。

【0020】

そして、素体２０の底面２０ｃには、一対の電極層３０Ａ、３０Ｂおよび絶縁層４０が形成されている。一対の電極層３０Ａ、３０Ｂおよび絶縁層４０は、図１〜３に示すように、底面２０ｃの幅方向（すなわち、内部電極２２、２４の積層方向）に全長に亘って形成されている。

【0021】

一対の電極層３０Ａ、３０Ｂは、上述した内部電極２２、２４と接続される。具体的には、正極の電極層３０Ａは、端面２０ａ側の底面領域に設けられ、底面２０ｃに露出した各内部電極２２の引き出し電極２２ｂの端面２３の一部と接し、それにより、電極層３０Ａと各内部電極２２とが電気的に接続される。負極の電極層３０Ｂは、端面２０ｂ側の底面領域に設けられ、底面２０ｃに露出した各内部電極２４の引き出し電極２４ｂの端面２５の一部と接し、それにより、電極層３０Ｂと各内部電極２４とが電気的に接続される。

【0022】

絶縁層４０は、一対の電極層３０Ａ、３０Ｂの間の領域を覆うように、底面２０ｃの中央領域に設けられている。絶縁層４０は、図２に示すように、一対の電極層３０Ａ、３０Ｂの両方と接し、底面２０ｃに露出した各内部電極２２の引き出し電極２２ｂの端面２３の一部と接し、かつ、底面２０ｃに露出した各内部電極２４の引き出し電極２４ｂの端面２５の一部と接している。

【0023】

ここで、図４を参照しつつ、引き出し電極２２ｂ、２４ｂ、電極層３０Ａ、３０Ｂおよび絶縁層４０の位置関係について、より詳しく説明する。

【0024】

図４に示すように、各電極層３０Ａ、３０Ｂはいずれも、絶縁層４０の厚さよりも厚くなるように設計されており、絶縁層４０と接する部分において絶縁層４０上に乗り上げている。電極層３０Ａ、３０Ｂと接する部分の絶縁層４０が、電極層３０Ａ、３０Ｂの下側（底面２０ｃ側）に潜り込んでいると言うこともできる。その結果、引き出し電極２４ｂにおいては、端面２５の第１の部分２５ａにおいて電極層３０Ｂと接し、端面２５の第１の部分２５ａの左側に隣接する第２の部分２５ｂにおいて絶縁層４０と接することとなる。引き出し電極２２ｂについても、端面２３の第１の部分において電極層３０Ｂと接し、端面２３の第１の部分２５ａの右側に隣接する第２の部分において絶縁層４０と接することとなる。

【0025】

上述したように、各電極層３０Ａ、３０Ｂが絶縁層４０と接する部分で絶縁層４０上に乗り上げている場合には、図４に示すように、電極層３０Ａ、３０Ｂと絶縁層４０との界面が屈曲される。それにより、図５に示した積層キャパシタのように、素体１２０の底面１２０ｃに同一厚さの電極１３０Ａ、１３０Ｂおよび絶縁層１４０が単純に並設され、真っ直ぐな界面が形成される場合に比べて、積層キャパシタ１０においては電極層３０Ａ、３０Ｂと絶縁層４０との界面の延長が図られている。

【0026】

そのため、積層キャパシタ１０の素体２０内部に、外部から水が浸入する場合には、その浸入ルート（図４の矢印Ｒ１）は、図５の構成における浸入ルート（図５の矢印Ｒ２）よりも、絶縁層４０を迂回する分だけ長くなる。

【0027】

以上において説明したように、電子部品１０は、素体２０と、素体２０の内部に位置し、素体２０の底面２０ｃから端面２３、２５が露出する複数の引き出し電極２２ｂ、２４ｂと、素体２０の底面２０ｃに設けられ、底面２０ｃにおいて露出する引き出し電極２２ｂ、２４ｂの端面２３、２５の第１の部分２３ａ、２５ａと接する電極層３０Ａ、３０Ｂと、底面２０ｃに電極層３０Ａ、３０Ｂと接するように設けられ、第１の部分２３ａ、２５ａに隣接する第２の部分２３ｂ、２５ｂと接する絶縁層４０とを備え、電極層３０Ａ、３０Ｂのうちの絶縁層４０と接する部分が、絶縁層４０上に乗り上げている。

【0028】

このような積層キャパシタ１０においては、素体２０内部への水の浸入ルートが長く、水の浸入が効果的に抑制されることで、高い耐湿性が実現されている。

【0029】

また、積層キャパシタ１０においては、内部電極２２、２４の積層方向が、素体２０の高さ方向ではなく、電極形成面である底面２０ｃに平行な方向である。
素体２０の高さ方向に沿って積層された積層キャパシタにおいては、電極形成面に近い下層の内部電極を通過する電流のルートの長さに比べて、上層の内部電極を通過する電流ルートの長さが長くなるため、特に上層の内部電極が等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）の増加を招く。一方、積層キャパシタ１０では、内部電極２２、２４のいずれも、底面２０ｃに比較的近い位置において、電極層３０Ａ、３０Ｂ間を流れる電流が流すことができる。すなわち、積層キャパシタ１０のいずれの内部電極２２、２４も、一対の電極層３０Ａ、３０Ｂ間を流れる電流の最短ルートが同じであり、最短ルートは比較的短くなる。そのため、内部電極２２、２４の積層方向が底面２０ｃに平行な方向である積層キャパシタ１０においては、低い等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）が実現される。

【0030】

なお、電極層３０Ａ、３０Ｂおよび絶縁層４０の寸法形状は、界面の長さが長くなる限りにおいて、様々に変更することができる。以下、上述した絶縁層４０とは異なる態様の絶縁層４０を示す。

【0031】

図６に示した絶縁層４１は、電極層３０Ａ、３０Ｂと接する両端面４１ａが傾斜している点以外は、上述した絶縁層４０と同様である。絶縁層４１は、両端面４１ａが傾斜することで、素体２０の底面２０ｃに接する側の面が他側の面よりも広くなっている。このような絶縁層４１においても、上述した絶縁層４０同様、電極層３０Ａ、３０Ｂと絶縁層４１との界面が延長されて、外部から水が浸入する場合には浸入ルートの延長が図られている。

【0032】

その上、絶縁層４１の構成によれば、以下に示す追加的な効果も得られる。

【0033】

すなわち、製造時には、素体２０の底面２０ｃ上に絶縁層４１を形成し、その後に、絶縁層４１の端面４１ａ付近を覆うように電極層３０Ａ、３０Ｂを形成することが考えられる。このとき、底面２０ｃに接する側の面が他側の面よりも広くなっている絶縁層４１では、端面４１ａと底面２０ｃとで画成される角部の角度θ１が鈍角となるため、電極形成時に角部に電極材料が入り込みやすくなっている。つまり、電極形成時に角部に電極材料が入り込まずに空隙が生じてしまう事態が有意に回避されている。このような空隙は、絶縁層の端面付近で発生するクラックの起点となりやすい。

【0034】

したがって、絶縁層４１は、上述したような傾斜する端面４１ａを有することで、積層キャパシタ１０に生じるクラックの発生を効果的に抑制することができる。その結果、さらなる耐湿性の向上が図られる。

【0035】

なお、図７に示した絶縁層４０のように、幅方向における端面４０ｂを傾斜させて、素体２０の底面２０ｃに接する側の面が他側の面よりも広くなるようにしてもよい。この場合も、端面４０ｂ付近に空隙が生じる事態が有意に回避され、積層キャパシタ１０に生じるクラックの発生を効果的に抑制することができる。

【0036】

なお、図８に示した絶縁層４２のように、電極層３０Ａ、３０Ｂと接する両端面４２ａを、素体２０の底面２０ｃに接する側の面が他側の面よりも狭くなるように、傾斜させることもできる。このような絶縁層４２においても、上述した絶縁層４０同様、電極層３０Ａ、３０Ｂと絶縁層４２との界面が延長されて、外部から水が浸入する場合には浸入ルートの延長が図られている。

【0037】

製造時には、端面４２ａと底面２０ｃとで画成される角部に空隙が生じないように、たとえば二段階で電極層３０Ａ、３０Ｂを形成する手順を採用し得る。

【0038】

すなわち、まず、素体２０の底面２０ｃ上に、電極層３０Ａ、３０Ｂの一段目３０ａを形成する。そして、次に、電極層３０Ａ、３０Ｂの一段目３０ａと同じ高さの絶縁層４２を形成する。このとき、電極層３０Ａ、３０Ｂの一段目の端面と底面２０ｃとで画成される角部の角度θ２は鈍角であるため、角部に絶縁層４２の材料が入り込みやすくなっている。その後、電極層３０Ａ、３０Ｂの一段目３０ａおよび絶縁層４２の端部を覆う二段目３０ｂを形成する。その結果、空隙が生じる事態を抑制しつつ、図７に示した形状の絶縁層４２を形成することができる。

【0039】

図９に示した絶縁層４３は、素体２０の底面２０ｃに接する側の面とは反対の面４３ａが、全体的に湾曲しており、中央付近の厚さＤ１が端部付近の厚さＤ２よりも厚くなっている。このような絶縁層４３においても、上述した絶縁層４０同様、電極層３０Ａ、３０Ｂと絶縁層４１との界面が延長されて、外部から水が浸入する場合には浸入ルートの延長が図られている。

【0040】

また、内部電極２２、２４の引き出し電極２２ｂ、２４ｂの寸法形状についても、様々に変更することができる。

【0041】

図１０では、内部電極２２の引き出し電極２２ｂと内部電極２４の引き出し電極２４ｂとが、内部電極の積層方向（引き出し電極が延在する面の法線方向）から見たときに、互いに重畳している態様を示している。

【0042】

具体的には、引き出し電極２４ｂの端面２５の長さが電極層３０Ｂの長さより長く、引き出し電極２４ｂが、底面２０ｃに沿って、端面２０ｂ近傍から電極層３０Ａの上方に達する位置まで延びている。引き出し電極２２ｂの端面２３の長さも電極層３０Ａの長さより長く、引き出し電極２２ｂも、底面２０ｃに沿って、端面２０ａ近傍から電極層３０Ｂの上方に達する位置まで延びている。それにより、内部電極の積層方向から見て、引き出し電極２２ｂ、２４ｂとが互いに重畳する領域Ａが形成されている。

【0043】

この場合、内部電極２２、２４が重畳する領域Ａに、一対の電極層３０Ａ、３０Ｂ間を流れる電流のルートが形成されるため、電流ルートの短縮化が図られ、等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）のさらなる低減が実現される。その上、重畳する領域Ａの引き出し電極２２ｂ、２４ｂが、容量電極として機能するため、容量の増加も図られる。

【0044】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。たとえば、電子部品は、キャパシタに限らず、インダクタ、圧電体素子、バリスタ又はサーミスター等であってもよい。

【符号の説明】

【0045】

１０…積層キャパシタ、２０、１２０…素体、２０ｃ、１２０ｃ…底面、２２、２４、１２２、１２４…内部電極、２３、２５…端面、２３ａ、２５ａ…第１の部分、２３ｂ、２５ｂ…第２の部分、３０Ａ、３０Ｂ、１３０Ａ、１３０Ｂ…電極層、４０、４１、４２、４３、１４０…絶縁層、Ｒ１、Ｒ２…浸入ルート。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】