JP2007073883A - Chip capacitor - Google Patents

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征四郎 向井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chip capacitor the external connection terminals of which is surely within a specified size by forming its side electrodes thinner to the utmost extent. <P>SOLUTION: In the chip capacitor; a chip substrate is formed by baking a large sized substrate split in divisions in a lattice form, and each of the side electrodes is formed to each of exposure faces wherein internal electrodes provided inside the chip substrate are exposed. A metallic film extended along the exposure faces by plating processing is formed to the exposure faces of the internal electrodes, and thereafter conductive resin paste is coated to the exposure faces to form the side electrodes. Further, the metallic film is formed projectingly to each exposure face. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、チップ型コンデンサに関するものであり、特に、チップ型コンデンサの内部電極と側面電極との導通構造に関するものである。   The present invention relates to a chip capacitor, and more particularly to a conduction structure between an internal electrode and a side electrode of a chip capacitor.

従来、チップ型コンデンサでは、大判のセラミックスグリーンシートの所定位置に内部電極となる電極ペーストを矩形状に塗布し、このように電極ペーストが塗布されたセラミックスグリーンシートを積層することにより多層に重なった内部電極を有する積層シート体を形成し、この積層シート体を格子状に切断して個々の内部電極の積層体として焼成することによりチップ基板からなるチップ型コンデンサを形成している。   Conventionally, in a chip type capacitor, an electrode paste to be an internal electrode is applied in a rectangular shape at a predetermined position of a large ceramic green sheet, and the ceramic green sheets coated with the electrode paste are laminated in this manner to overlap each other. A laminated sheet body having internal electrodes is formed, and the laminated sheet body is cut into a lattice shape and fired as a laminated body of individual internal electrodes, thereby forming a chip-type capacitor composed of a chip substrate.

特に、チップ基板では、１組の対向する面に内部電極の端部を露出させており、この内部電極の端部が露出した面に、銅を主成分とする銅電極ペーストを塗布して焼成することにより銅電極からなる側面電極を形成している（例えば、特許文献１参照。）。   In particular, in the chip substrate, the ends of the internal electrodes are exposed on a set of opposing surfaces, and a copper electrode paste mainly composed of copper is applied to the surface where the ends of the internal electrodes are exposed and fired. By doing so, the side electrode which consists of a copper electrode is formed (for example, refer patent document 1).

さらに、この銅電極上面には、銀と樹脂との混合物からなる導電性樹脂ペーストの一つである樹脂銀ペーストを塗布して熱硬化させることにより樹脂銀電極を形成し、次いで、この樹脂銀電極上には、めっき処理によってニッケル被膜および半田被膜を形成して、図７に示すように、チップ基板100には、銅電極210、樹脂銀電極220、半田電極230が積層された外部接続端子200を形成している。
特開２００３−２０３８２０号公報（第２頁、図７） Further, a resin silver electrode is formed on the upper surface of the copper electrode by applying and thermally curing a resin silver paste, which is one of conductive resin pastes made of a mixture of silver and resin. On the electrode, a nickel coating and a solder coating are formed by plating. As shown in FIG. 7, an external connection terminal in which a copper electrode 210, a resin silver electrode 220, and a solder electrode 230 are laminated on the chip substrate 100 Forming 200.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-203820 (second page, FIG. 7)

しかしながら、外部接続端子の形成において、銅電極ペーストの塗布・焼成によって形成した銅電極と、樹脂銀ペーストの塗布・熱硬化によって形成した樹脂銀電極と、めっき処理によって形成した半田電極とを順次積み重ねて外部接続端子を形成した場合には、特に、銅電極と樹脂銀電極とが２層の積層構造となっていることにより外形形状が大きくなりやすく、所定量の半田を保持させた外部接続端子の寸法が大きくなって規格外れを生じ、歩留まりを低下させるおそれがあった。   However, in the formation of external connection terminals, a copper electrode formed by applying and baking a copper electrode paste, a resin silver electrode formed by applying and thermosetting a resin silver paste, and a solder electrode formed by plating are sequentially stacked. When the external connection terminal is formed, the external connection terminal that has a predetermined amount of solder is easily obtained, especially because the copper electrode and the resin silver electrode have a laminated structure of two layers. As a result, there was a risk that the size would be out of specification and yield would be reduced.

そこで、銅電極を設けずに、樹脂銀電極によって内部電極と導通させるようにした場合には、樹脂銀電極の樹脂によって内部電極を構成しているニッケルが樹脂銀電極内へ十分拡散させることができないために、内部電極と樹脂銀電極との接合状態が点接触状態となりやすく、電圧印加にともなって断線を生じさせて、容量抜けが生じる場合があった。   Therefore, when the copper electrode is not provided and the internal electrode is made conductive by the resin silver electrode, the nickel constituting the internal electrode is sufficiently diffused into the resin silver electrode by the resin of the resin silver electrode. Since this is not possible, the joint state between the internal electrode and the resin silver electrode is likely to be a point contact state, and disconnection may occur due to voltage application, resulting in capacity loss.

本発明者は、このような現状に鑑み、側面電極をできるだけ薄く形成することにより外部接続端子を確実に規定寸法内とすることができるように研究開発を行って、本発明を成すに至ったものである。   In view of the present situation, the present inventor conducted research and development so that the external connection terminals can be reliably within the specified dimensions by forming the side electrodes as thin as possible, and the present invention has been achieved. Is.

本発明のチップ型コンデンサでは、大判基板を格子状に分割して焼成することによりチップ基板を形成し、このチップ基板の内部に設けた内部電極が露出した露出面に側面電極が形成されたチップ型コンデンサにおいて、内部電極の露出部には、めっき処理によって露出面に沿って伸延させた金属膜を形成し、その後、露出面に導電性樹脂ペーストを塗布して側面電極を形成した。さらに、金属膜は露出面に対して凸状に形成したことにも特徴を有するものである。   In the chip capacitor of the present invention, a chip substrate is formed by dividing a large substrate into a lattice and firing, and a chip in which a side electrode is formed on an exposed surface where an internal electrode provided inside the chip substrate is exposed. In the type capacitor, a metal film extended along the exposed surface by plating was formed on the exposed portion of the internal electrode, and then a conductive resin paste was applied to the exposed surface to form a side electrode. Furthermore, the metal film is also characterized by being formed in a convex shape with respect to the exposed surface.

請求項１記載の発明では、大判基板を格子状に分割して焼成することによりチップ基板を形成し、このチップ基板の内部に設けた内部電極が露出した露出面に側面電極が形成されたチップ型コンデンサにおいて、内部電極の露出部には、めっき処理によって露出面に沿って伸延させた金属膜を形成し、その後、露出面に導電性樹脂ペーストを塗布して側面電極を形成したことによって、金属膜を介して内部電極と導電性樹脂ペーストとの導通性を高めて断線が生じることを防止できるとともに、金属膜を薄く形成できるので側面電極が大きくなることを防止して、外部接続端子を小型化することができる。   According to the first aspect of the present invention, a chip substrate is formed by dividing a large substrate into a lattice shape and firing the chip substrate, and a chip in which side electrodes are formed on an exposed surface where an internal electrode provided inside the chip substrate is exposed. In the type capacitor, the exposed portion of the internal electrode is formed with a metal film that is extended along the exposed surface by plating, and then a conductive resin paste is applied to the exposed surface to form a side electrode. The continuity between the internal electrode and the conductive resin paste can be increased through the metal film to prevent disconnection, and the metal film can be formed thin so that the side electrode can be prevented from becoming large, It can be downsized.

請求項２記載の発明では、請求項１記載のチップ型コンデンサにおいて、金属膜は露出面に対して凸状に形成したことによって、導電性樹脂ペーストからなる側面電極と金属膜との接触面積を増大させてより確実な導通状態とすることができるとともに、側面電極と金属膜との接合強度の向上を図ることができる。   According to a second aspect of the present invention, in the chip capacitor according to the first aspect, the metal film is formed in a convex shape with respect to the exposed surface, whereby the contact area between the side electrode made of the conductive resin paste and the metal film is increased. As a result, the conductive state can be made more reliable, and the bonding strength between the side electrode and the metal film can be improved.

本発明のチップ型コンデンサでは、内部電極を露出させた露出面に側面電極を形成して側面電極と内部電極とを導通させる場合に、内部電極の露出部に露出面に沿って伸延させた金属膜を形成しているものである。   In the chip capacitor of the present invention, when a side electrode is formed on the exposed surface where the internal electrode is exposed and the side electrode and the internal electrode are electrically connected, the metal extended along the exposed surface on the exposed portion of the internal electrode A film is formed.

このように金属膜を形成することにより、内部電極と側面電極との接合面積を大きくすることができるので、側面電極との導通性を向上させることができる。   By forming the metal film in this way, the junction area between the internal electrode and the side electrode can be increased, and thus the electrical conductivity with the side electrode can be improved.

したがって、従来のように銅ペーストを用いた銅電極を形成することなく導電性樹脂ペーストによって金属膜を介して内部電極との確実な導通を行うことができ、側面電極を導電性樹脂ペーストの１層で形成することができる。   Therefore, the conductive electrode can be reliably connected to the internal electrode through the metal film without forming the copper electrode using the copper paste as in the prior art, and the side electrode can be used as the conductive resin paste. Can be formed with layers.

このように側面電極を導電性樹脂ペーストの１層で形成することによって、側面電極部分の厚みを小さくすることができ、チップ型コンデンサをフラット化することができるので、チップ型コンデンサの実装基板への実装性を向上させることができる。   By forming the side electrode in one layer of the conductive resin paste in this way, the thickness of the side electrode part can be reduced and the chip type capacitor can be flattened. The mounting property can be improved.

さらに、内部電極の露出面に形成した金属膜は、露出面に対して凸状に形成することにより、導電性樹脂ペーストからなる側面電極と金属膜との接触面積を増大させてより確実な導通を行うことができるだけでなく、凸状となった金属膜が導電性樹脂ペーストからなる側面電極と噛み合い状態となることにより、金属膜と側面電極との接合強度を向上させることができる。   Furthermore, the metal film formed on the exposed surface of the internal electrode is formed in a convex shape with respect to the exposed surface, thereby increasing the contact area between the side electrode made of a conductive resin paste and the metal film, thereby ensuring more reliable conduction. In addition to the fact that the convex metal film meshes with the side electrode made of the conductive resin paste, the bonding strength between the metal film and the side electrode can be improved.

以下において、図面に基づいて本発明の実施形態を詳説する。なお、以下においては、説明の便宜上、一般的なチップ型コンデンサを例に挙げて説明するが、チップ型コンデンサとチップ抵抗器とを混載したチップ型電子部品、あるいはチップ型コンデンサとチップ型コンダクタとを混載したチップ型電子部品でも同様に適用可能であって、チップ型コンデンサに限定されるものではなく、本発明では、チップ型コンデンサと同様の内部電極を備えたチップ型電子部品を全て「チップ型コンデンサ」と総称するものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, for convenience of explanation, a general chip capacitor will be described as an example. However, a chip electronic component in which a chip capacitor and a chip resistor are mixedly mounted, or a chip capacitor and a chip conductor, In the present invention, the chip-type electronic component having the same internal electrode as that of the chip-type capacitor is not limited to the chip-type capacitor. It shall be collectively referred to as “type capacitor”.

図１は、本実施形態のチップ型コンデンサの縦断面模式図であって、本実施形態のチップ型コンデンサでは、矩形体状としたチップ基板10の１組の対向した側面に内部電極11の端部を露出させ、この内部電極11の端部を露出させた露出面12に導電性樹脂ペーストを塗布して熱硬化させることにより側面電極13を形成しているものであって、この側面電極13の上面にめっき処理によって半田被膜を形成して半田電極14を構成している。   FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of the chip capacitor of this embodiment. In the chip capacitor of this embodiment, the end of the internal electrode 11 is formed on a pair of opposing side surfaces of a rectangular chip substrate 10. The side electrode 13 is formed by applying a conductive resin paste to the exposed surface 12 where the end of the internal electrode 11 is exposed and thermally curing the exposed surface 12. The solder electrode 14 is configured by forming a solder film on the upper surface of the substrate by plating.

特に、露出面12において露出した内部電極11端部の露出部には、金属膜15を設けている。この金属膜15を設けることにより、この金属膜15を介して内部電極11と側面電極13との接触面積を増大させて、樹脂成分を含有した側面電極13を内部電極11に確実に導通させることができる。   In particular, a metal film 15 is provided on the exposed portion of the exposed surface 12 at the end of the internal electrode 11 exposed. By providing the metal film 15, the contact area between the internal electrode 11 and the side electrode 13 is increased through the metal film 15, and the side electrode 13 containing the resin component is reliably conducted to the internal electrode 11. Can do.

しかも、金属膜15は露出面に対して凸状に形成することにより、金属膜15と側面電極13とを噛み合い状態とすることができ、チップ基板10の露出面12と側面電極13との接合強度を向上させることができる。   Moreover, by forming the metal film 15 so as to be convex with respect to the exposed surface, the metal film 15 and the side electrode 13 can be brought into engagement with each other, and the exposed surface 12 and the side electrode 13 of the chip substrate 10 can be joined. Strength can be improved.

以下において、本実施形態のチップ型コンデンサの製造工程を順に説明する。まず、本実施形態のチップ型コンデンサとなるチップ基板10は、図２に示すように一方の側縁に接して内部電極ペースト20を矩形状に塗布した第１セラミックスグリーンシート21と、図３に示すように、第１セラミックスグリーンシート21とは反対側の側縁に接して内部電極ペースト20を矩形状に塗布した第２セラミックスグリーンシート22とを交互に積み重ねて形成した積層体を焼成して形成している。   In the following, the manufacturing process of the chip capacitor of this embodiment will be described in order. First, as shown in FIG. 2, a chip substrate 10 which is a chip-type capacitor of this embodiment includes a first ceramic green sheet 21 in which an internal electrode paste 20 is applied in a rectangular shape in contact with one side edge, and FIG. As shown, the laminate formed by alternately stacking the second ceramic green sheets 22 coated with the internal electrode paste 20 in a rectangular shape in contact with the side edge opposite to the first ceramic green sheets 21 is fired. Forming.

なお、説明の便宜上、図２及び図３では１つのチップ基板10部分のみのセラミックグリーンシートを示しているが、実際には、大判のセラミックスグリーンシートに縦横に所定間隔を設けながら内部電極ペースト20をそれぞれ矩形状に塗布しており、大判のセラミックスグリーンシートを積み重ねて積層シート体を形成して、この積層シート体を格子状に切断することにより個々の積層体を形成し、この積層体を焼成することにより、図４の断面模式図に示すように、セラミックスからなる誘電体層16を挟んで内部電極11を積み重ねたコンデンサ構造を形成している。   For convenience of explanation, FIGS. 2 and 3 show the ceramic green sheet of only one chip substrate 10 part. However, in practice, the internal electrode paste 20 is provided while providing a predetermined interval vertically and horizontally on a large-sized ceramic green sheet. Are coated in a rectangular shape, a large-sized ceramic green sheet is stacked to form a laminated sheet body, and the laminated sheet body is cut into a lattice shape to form individual laminated bodies. By firing, a capacitor structure is formed in which internal electrodes 11 are stacked with a dielectric layer 16 made of ceramic interposed therebetween, as shown in a schematic cross-sectional view of FIG.

特に、第１セラミックスグリーンシート21と第２セラミックスグリーンシート22とを交互に積み重ねていることにより、上下に隣設した内部電極11における一方の内部電極11の端部を、チップ基板10の１組の対向した側面の一側面に露出させて露出面12を形成するとともに、他方の内部電極11の端部を、チップ基板10の１組の対向した側面の他側面に露出させて露出面12を形成し、２つの露出面12を互いに対向させている。   In particular, the first ceramic green sheets 21 and the second ceramic green sheets 22 are alternately stacked, so that one end of one internal electrode 11 in the internal electrode 11 adjacent to the top and bottom is connected to one set of the chip substrate 10. An exposed surface 12 is formed by exposing one of the opposing side surfaces of the chip substrate 10, and an end surface of the other internal electrode 11 is exposed to the other side surface of the pair of opposing side surfaces of the chip substrate 10. And two exposed surfaces 12 are opposed to each other.

本実施形態では、内部電極ペースト20にはニッケルペーストを用い、内部電極11はニッケル膜で形成している。   In the present embodiment, nickel paste is used for the internal electrode paste 20, and the internal electrode 11 is formed of a nickel film.

次いで、チップ基板10をめっき処理することにより、露出面12に露出した内部電極11の端部である露出部に接続させて、図５に示すように露出面12に沿って伸延させた金属膜13を形成している。   Next, the chip substrate 10 is plated so that it is connected to the exposed portion which is the end portion of the internal electrode 11 exposed on the exposed surface 12, and is extended along the exposed surface 12 as shown in FIG. 13 is formed.

金属膜13形成のためのめっき処理は、バレルめっき処理としている。特に、チップ基板10とメディアが投入されたバレルをめっき液に浸漬してめっき行う前に、バレルを十分に回転させてチップ基板10をバレル研磨しており、このバレル研磨によってチップ基板10の露出面12に内部電極11の露出部を確実に露出させている。   The plating process for forming the metal film 13 is a barrel plating process. In particular, the tip substrate 10 is barrel-polished by fully rotating the barrel before dipping the tip substrate 10 and the barrel into which the media has been placed in the plating solution to perform plating. By this barrel polishing, the chip substrate 10 is exposed. The exposed portion of the internal electrode 11 is reliably exposed on the surface 12.

バレル研磨処理の後にバレルめっき処理を行って、内部電極11に接続した金属膜13を形成している。   A barrel plating process is performed after the barrel polishing process to form a metal film 13 connected to the internal electrode 11.

特に、バレルめっき処理は電解めっき処理であるので、露出面12に露出した内部電極11の露出部に確実に接続させて金属膜13を形成でき、しかも、細線状に露出した内部電極11の端部にめっき被膜が形成されることにより、図５に示すように、金属膜13を露出面12に対して凸状に形成することができる。   In particular, since the barrel plating process is an electrolytic plating process, the metal film 13 can be formed by securely connecting to the exposed portion of the internal electrode 11 exposed on the exposed surface 12, and the end of the internal electrode 11 exposed in a thin line shape can be formed. By forming the plating film on the portion, the metal film 13 can be formed in a convex shape with respect to the exposed surface 12, as shown in FIG.

金属膜13の形成後、チップ基板10の露出面12にはそれぞれ導電性樹脂ペーストを塗布して、この導電性樹脂ペーストを熱硬化させることにより、図６に示すように側面電極13を形成している。本実施形態では、導電性樹脂ペーストには、銀と熱硬化性樹脂とを混合した樹脂銀ペーストを用いている。   After the formation of the metal film 13, a conductive resin paste is applied to each exposed surface 12 of the chip substrate 10, and the conductive resin paste is thermally cured to form side electrodes 13 as shown in FIG. ing. In the present embodiment, a resin silver paste obtained by mixing silver and a thermosetting resin is used as the conductive resin paste.

前述したように、チップ基板10の露出面12には内部電極11と電気的に導通した凸状の金属膜13を設けていることにより、従来のように銅電極などの金属電極を設けることなく樹脂銀ペーストで形成した側面電極13を形成しても、金属膜13と側面電極13とが十分な接合面積を有しているので確実に導通させることができる。   As described above, the exposed surface 12 of the chip substrate 10 is provided with the convex metal film 13 that is electrically connected to the internal electrode 11, so that a metal electrode such as a copper electrode is not provided as in the prior art. Even when the side electrode 13 formed of the resin silver paste is formed, the metal film 13 and the side electrode 13 have a sufficient bonding area, and therefore can be reliably conducted.

しかも、金属膜13が凸状となっていることによって、側面電極13を金属膜13に噛み合わせて接合させることができるので、側面電極13のチップ基板10への接合強度・固着強度を向上させることができる。   Moreover, since the metal film 13 has a convex shape, the side electrode 13 can be engaged with and bonded to the metal film 13, thereby improving the bonding strength / adhesion strength of the side electrode 13 to the chip substrate 10. be able to.

したがって、チップ型コンデンサの温度サイクル端子強度テスト（ＴＣＹ）における性能特性の向上を図ることができる。   Therefore, it is possible to improve the performance characteristics in the temperature cycle terminal strength test (TCY) of the chip capacitor.

また、側面電極13を、金属ペーストを用いた金属層と樹脂銀ペーストを用いた樹脂金属層の２層構造とするのではなく、樹脂銀ペーストを用いた樹脂金属層のみの１層構造としたことによって、耐湿性の向上を図ることができる。   In addition, the side electrode 13 is not a two-layer structure of a metal layer using a metal paste and a resin metal layer using a resin silver paste, but a single-layer structure of only a resin metal layer using a resin silver paste. Thus, the moisture resistance can be improved.

しかも、金属ペーストを用いた金属層を形成しないことによって、金属層を形成するための焼き付け炉による処理を不要とすることができ、製造コストの低減を図ることもできる。   In addition, by not forming the metal layer using the metal paste, it is possible to dispense with a treatment by a baking furnace for forming the metal layer, and it is possible to reduce the manufacturing cost.

さらに、側面電極13を樹脂銀ペーストによる樹脂金属層だけで形成することにより、側面電極13部分の厚みを小さくすることができるので、チップ型コンデンサをフラット化することができ、チップ型コンデンサの実装基板への実装性を向上させることができる。   Furthermore, by forming the side electrode 13 only with a resin metal layer made of resin silver paste, the thickness of the side electrode 13 portion can be reduced, so that the chip capacitor can be flattened and the chip capacitor can be mounted. The mountability to the substrate can be improved.

前述したように側面電極13を形成した後、バレルめっき処理によって、側面電極13の上面には薄いニッケル皮膜を形成した後、所定厚みの半田皮膜を形成して、図１に示すように半田皮膜からなる半田電極14を備えたチップ型コンデンサとしている。   After the side electrode 13 is formed as described above, a thin nickel film is formed on the upper surface of the side electrode 13 by barrel plating, and then a solder film having a predetermined thickness is formed. As shown in FIG. A chip capacitor having a solder electrode 14 made of

本発明の実施形態にかかるチップ型コンデンサの縦断面模式図である。It is a longitudinal cross-sectional schematic diagram of the chip type capacitor concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかるチップ型コンデンサの製造工程説明図である。It is a manufacturing process explanatory view of the chip type capacitor concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかるチップ型コンデンサの製造工程説明図である。It is a manufacturing process explanatory view of the chip type capacitor concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかるチップ型コンデンサの製造工程説明図である。It is a manufacturing process explanatory view of the chip type capacitor concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかるチップ型コンデンサの製造工程説明図である。It is a manufacturing process explanatory view of the chip type capacitor concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかるチップ型コンデンサの製造工程説明図である。It is a manufacturing process explanatory view of the chip type capacitor concerning the embodiment of the present invention. 従来のチップ型コンデンサの縦断面模式図である。It is a longitudinal cross-sectional schematic diagram of the conventional chip type capacitor.

符号の説明Explanation of symbols

10 チップ基板
11 内部電極
12 露出面
13 側面電極
14 半田電極
15 金属膜 10 Chip substrate
11 Internal electrode
12 Exposed surface
13 Side electrode
14 Solder electrode
15 Metal film

Claims (2)

大判基板を格子状に分割して焼成することによりチップ基板を形成し、このチップ基板の内部に設けた内部電極が露出した露出面に側面電極が形成されたチップ型コンデンサにおいて、
前記内部電極の露出部には、めっき処理によって前記露出面に沿って伸延させた金属膜を形成し、その後、前記露出面に導電性樹脂ペーストを塗布して前記側面電極を形成したことを特徴とするチップ型コンデンサ。 In a chip capacitor in which a large substrate is divided into a lattice and fired to form a chip substrate, and the side electrode is formed on the exposed surface where the internal electrode provided inside the chip substrate is exposed.
A metal film extended along the exposed surface by plating is formed on the exposed portion of the internal electrode, and then the side electrode is formed by applying a conductive resin paste to the exposed surface. Chip type capacitor. 前記金属膜は、前記露出面に対して凸状に形成したことを特徴とする請求項１記載のチップ型コンデンサ。   2. The chip capacitor according to claim 1, wherein the metal film is formed in a convex shape with respect to the exposed surface.
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