KR20130123454A - 전자부품 - Google Patents

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KR20130123454A
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이사무 후지모토
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

구조 및 실장이 용이하고, 필요 충분한 실장 강도 및 전기 특성을 가지며 진동음의 발생을 억제할 수 있는 전자부품을 실현한다.
적층 세라믹 콘덴서(20)는 평판 형상의 내부전극(200)이 소정층 적층된 구조이다. 인터포저(30)는 적층 세라믹 콘덴서(20)의 외형보다 넓은 절연성 기판(31)을 구비한다. 절연성 기판(31)의 제1 주면에는 적층 세라믹 콘덴서(20)를 실장하기 위한 제1 실장용 전극(321, 331)이 형성되고, 제2 주면에는 외부 회로기판(90)에 접속하기 위한 제1 외부접속용 전극(322, 332)이 형성되어 있다. 적층 세라믹 콘덴서(20)는 인터포저(30)의 주면, 즉 절연성 기판(31)의 제1 주면 및 제2 주면에 대해서 내부전극(200)의 주면이 평행이 되도록 인터포저(30)에 실장된다.

Description

전자부품{ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 적층 세라믹 콘덴서와, 상기 적층 세라믹 콘덴서를 회로기판에 실장할 때에 이용하는 인터포저를 구비한 전자부품에 관한 것이다.
현재, 칩 부품, 특히 소형 적층 세라믹 콘덴서는 휴대전화 등의 이동체 단말에 많이 이용되고 있다. 적층 세라믹 콘덴서는 콘덴서로서 기능하는 직사각형의 부품 본체와, 상기 부품 본체의 대향하는 양단(兩端)에 형성된 외부전극으로 구성된다.
종래, 일반적으로는 특허문헌 1에 나타나는 바와 같이 적층 세라믹 콘덴서는 이동체 단말의 회로기판 실장용 랜드에 외부전극을 직접 올려놓고, 실장용 랜드와 외부전극을 솔더 등 접합제로 접합함으로써 회로기판에 전기적 물리적으로 접속되어 있었다.
그런데 적층 세라믹 콘덴서는 상기 적층 세라믹 콘덴서에 인가되는 전압의 변화에 따라 기계적인 변형이 생기는 경우가 있다. 상기 변형이 발생하면 변형은 회로기판에 전달되어 회로기판이 진동한다. 회로기판이 진동하면 사람의 귀에 들리는 진동음이 생기는 경우가 있다.
이를 해결하는 구성으로 예를 들면 특허문헌 2, 3에는 실장용 랜드에 직접 적층 세라믹 콘덴서를 실장하지 않는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 2에서는 절연성 기판으로 이루어지는 인터포저를 이용하고 있다. 인터포저를 이용하는 경우, 적층 세라믹 콘덴서를 인터포저의 상면전극에 접합하고, 상기 인터포저의 하면전극을 회로기판의 실장용 전극에 접합하고 있다. 상면전극과 하면전극은 인터포저를 관통하는 비어홀에 의해 도통(導通)되어 있다. 특허문헌 3에서는 도전성 지지부재로 적층 세라믹 콘덴서의 외부전극측 단부(端部)를 끼워 넣어 중공에 지지하고 도전성 지지부재의 바닥면을 회로기판 실장용 전극에 접합하고 있다.
일본국 공개특허공보 평8-55752호 일본국 공개특허공보 2004-134430호 일본국 공개특허공보 2010-123614호
그러나 상술한 특허문헌 2의 구성에서는 인터포저에서 하면전극의 배열 방향과 상면전극의 배열 방향이 교차하는, 즉 적층 세라믹 콘덴서의 외부전극의 배열 방향과 인터포저의 회로기판에 대한 실장전극의 배열 방향이 교차한다는 특수한 구조를 이용하고 있다. 따라서 적층 세라믹 콘덴서를 회로기판에 직접 실장하여 진동음이 발생한 경우에 상기 인용문헌 3의 구성에서는 랜드 패턴의 변경 등을 필요로 하게 된다. 그러나 고밀도 실장이 요구되는 현재의 회로기판에서는 이러한 랜드 패턴의 변화에 의한 개선은 어려웠다. 또 소형화가 용이하지 않고 비용이 증가할 가능성이 있었다.
또 특허문헌 3의 구성에서는 도전성 지지부재에 의해 중공에 유지되기 때문에 저배화하는 것이 어려웠다. 또 적층 세라믹 콘덴서와 회로기판의 간격을 적절히 두고 실장하는 것이 어려웠다. 또한 도전성 지지부재는 평판 형상의 도전체를 이용하기 때문에 실장 강도를 충분히 확보하는 것이 어려웠다.
따라서 본 발명의 목적은 구조 설계나 실장이 용이하고, 종래의 일반적인 실장 구조와 동등한 실장 강도 및 전기 특성을 가지며 진동음의 발생을 억제할 수 있는 전자부품을 제공하는 것이다.
이 발명은 적층 세라믹 콘덴서와 절연성의 주평판으로 이루어지는 기판으로 구성되는 전자부품에 관한 것이다. 적층 세라믹 콘덴서는 복수의 세라믹층과 내부전극이 교대로 적층된 세라믹 적층체와, 상기 세라믹 적층체의 양단에 형성된 제1 외부전극 및 제2 외부전극을 구비한다. 기판은 대향하는 제1 주면(主面)과 제2 주면을 가지는 평판 형상으로 이루어진다. 기판은 제1 외부전극이 실장되는 제1 실장용 전극 및 제2 외부전극이 실장되는 제2 실장용 전극이 제1 주면에 형성되어 있다. 기판은 제1 실장용 전극에 접속하는 제1 외부접속용 전극 및 제2 실장용 전극에 접속하는 제2 외부접속용 전극이 제2 주면에 형성되어 있다. 이러한 구성상에서 적층 세라믹 콘덴서는 제1 주면 및 제2 주면에 내부전극이 평행이 되도록 실장되어 있다.
이 구성에서는 적층 세라믹 콘덴서가 실장하는 방향을 규제함으로써 후술하는 도 1~도 4에 도시하는 바와 같이 인가 전압의 변화에 의한 적층 세라믹 콘덴서의 변형이 큰 영역에, 솔더 등으로 이루어지는 접합제가 부착하는 것을 방지할 수 있다. 또 평판 형상의 기판을 이용하여 상기 기판 위에 적층 세라믹 콘덴서를 실장하는 구조이기 때문에, 구조 설계나 실장이 용이하고 종래의 일반적인 실장 구조와 동등한 실장 강도 및 전기 특성을 실현할 수 있다.
또 이 발명의 전자부품의 기판은 다음과 같은 구성인 것이 바람직하다. 제1 실장용 전극 및 제2 실장용 전극이 배열되는 긴 길이방향의 양단이 되는 제1 단부 및 제2 단부는 적층 세라믹 콘덴서의 제1 외부전극이 형성된 제1 소자 단면(端面) 및 제2 외부전극이 형성된 제2 소자 단면으로부터 각각 이간하고 있다. 제1 실장용 전극과 제1 외부접속용 전극을 접속하는 제1 접속 도체는 제1 단부에 형성되어 있으며, 제2 실장용 전극과 제2 외부접속용 전극을 접속하는 제2 접속 도체는 제2 단부에 형성되어 있다.
이 구성에서는 접합제가 젖어 오르는 기판의 제1 접속 도체 및 제2 접속 도체가 적층 세라믹 콘덴서의 제1 외부전극 및 제2 외부전극으로부터 이간하기 때문에 제1 외부전극 및 제2 외부전극에 대한 접합제가 젖어 오르는 것을 억제할 수 있다.
또 이 발명의 전자부품의 기판은 다음과 같은 구성인 것이 바람직하다. 제1 단부와 제2 단부의 거리는 적층 세라믹 콘덴서의 제1 소자 단면과 제2 소자 단면의 거리보다 길다. 제1 단부와 제2 단부에서 긴 길이방향에 직교하는 짧은 길이방향의 대략 중앙의 위치에, 긴 길이방향의 양단에서 중앙방향으로 오목하고, 적층 세라믹 콘덴서의 바닥면 아래에 적어도 일부가 들어가는 형상의 제1 오목부 및 제2 오목부를 각각 구비한다. 제1 단부에 이어지는 제1 오목부를 형성하는 측벽면에만 제1 접속 도체가 형성되고, 제2 단부에 이어지는 제2 오목부를 형성하는 측벽면에만 제2 접속 도체가 형성되어 있다.
이러한 오목부를 마련함으로써 기판이 적층 세라믹 콘덴서보다 크더라도 적층 세라믹 콘덴서의 제1 외부전극 및 제2 외부전극과, 오목부의 제1 접속 도체 및 제2 접속 도체가 평면시했을 때 적어도 일부가 겹친다. 그렇기 때문에 외부 회로기판에 형성하는 전자부품용의 실장용 랜드를, 적층 세라믹 콘덴서를 직접 실장하기 위한 실장용 랜드와 대략 같은 위치, 형상으로 해도 접합제에 의한 접합을 확실하게 시행할 수 있다. 또한 이러한 접합의 경우 기판의 오목부를 형성하는 평면시했을 때 원호형상이 되는 측벽면에 형성된 제1 접속 도체 및 제2 접속 도체에서 접합제가 젖은 오르지만, 그 일부는 제1 외부전극 및 제2 외부전극의 바닥면(실장면)에 부착한 후에 제1 외부전극 및 제2 외부전극 주면(적층 세라믹 콘덴서의 대향하는 양면)에 젖어 오른다. 따라서 단순히 적층 세라믹 콘덴서와 동일한 외형 면적의 기판을 이용하는 경우보다, 제1 외부전극 및 제2 외부전극의 주면에 젖어 오르는 접합제의 양을 억제할 수 있다.
또 이 발명의 전자부품의 기판은 다음과 같은 구성인 것이 바람직하다. 제1 주면 및 제2 주면의 법선 방향에서 봤을 때 제1 오목부를 형성하는 측벽면의 적층 세라믹 콘덴서와 겹치는 범위의 측벽면에만 제1 접속 도체가 형성되어 있다. 제1 주면 및 제2 주면의 법선 방향에서 봤을 때 제2 오목부를 형성하는 측벽면의 적층 세라믹 콘덴서와 겹치는 범위의 측벽면에만 제2 접속 도체가 형성되어 있다.
이 구성에서는 접합제의 제1 외부전극 및 제2 외부전극에 대한 젖어 오름을 더욱 억제할 수 있다.
또 이 발명의 전자부품의 기판은 다음과 같은 구성인 것이 바람직하다. 제1 실장용 전극 및 제2 실장용 전극이 배열되는 긴 길이방향의 양단이 되는 제1 단부 및 제2 단부는 적층 세라믹 콘덴서의 제1 외부전극이 형성된 제1 소자 단면 및 제2 외부전극이 형성된 제2 소자 단면과 각각 일치하고 있다. 제1 단부와 제2 단부에서 긴 길이방향으로 직교하는 짧은 길이방향의 대략 중앙 위치에 긴 길이방향의 양단에서 중앙방향으로 오목한 형상의 제1 오목부 및 제2 오목부를 각각 구비하고 있다.
이 구성에서는 적층 세라믹 콘덴서의 긴 길이방향의 양단과 기판의 긴 길이방향의 양단이 일치하므로 실장 면적을 작게 할 수 있다. 또한 오목부가 마련되어 있음으로써 상술한 바와 같이 접합제의 제1 외부전극 및 제2 외부전극에 대한 젖어 오름을 억제할 수 있다.
또 이 발명의 전자부품에서는 제1 외부전극 및 제2 외부전극에 접합하는 접합제의 높이는 제1 외부전극 및 상기 제2 외부전극의 적층 세라믹 콘덴서의 실장면에서 약 1/4 이하인 것이 바람직하다.
이러한 높이 범위에 접합제를 묻히면 도 4에 도시하는 바와 같은 변형이 큰 영역에 대한 접합제의 부착을 억제할 수 있다.
이 발명에 나타내는 전자부품을 이용하여 적층 세라믹 콘덴서를 회로기판에 실장하면 진동음의 발생을 억제할 수 있다. 또한 구조가 간소하여 소형화가 가능하며, 회로기판에 대한 실장 구조도 용이해진다. 또 종래의 일반적인 실장 구조와 동등한 실장 강도 및 전기 특성을 확보할 수도 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 전자부품(10)의 외관 사시도 및 실장 상태 사시도이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 전자부품(10)의 사면도이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 전자부품(10)의 실장 상태를 나타내는 제1 측면도 및 제2 측면도이다.
도 4는 적층 세라믹 콘덴서의 전압인가에 의한 변형 분포를 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 실시형태에 따른 전자부품의 진동음 억제 효과를 나타내는 도면이다.
도 6은 제2 실시형태에 따른 전자부품(10A)의 사면도이다.
도 7은 제3 실시형태에 따른 전자부품(10B)의 삼면도이다.
도 8은 제4 실시형태에 따른 전자부품(10C)의 사시도 및 측면도이다.
본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자부품에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1(A)는 제1 실시형태에 따른 전자부품(10)의 외관 사시도이고, 도 1(B)는 전자부품(10)의 실장 상태 사시도이다. 도 2는 제1 실시형태에 따른 전자부품(10)의 사면도이며, 도 2(A)는 평면도, 도 2(B)는 제1(긴 길이면측) 측면도, 도 2(C)는 제2(짧은 길이면측) 측면도, 도 2(D)는 이면(裏面)도이다. 도 3은 제1 실시형태에 따른 전자부품(10)의 실장 상태를 나타내는 제1 측면도 및 제2 측면도이다.
전자부품(10)은 적층 세라믹 콘덴서(20)와 본 발명의 「기판」에 상당하는 인터포저(30)를 구비한다.
적층 세라믹 콘덴서(20)는 평판 형상으로 이루어지는 복수의 내부전극(200)이 유전체층을 끼우고 소정 매수 적층된 직방체형상의 세라믹 적층체(21)를 구비한다. 세라믹 적층체(21)의 긴 길이방향의 양단(본 발명의 제1 소자 단면 및 제2 소자 단면에 상당한다.)에는 각각 다른 내부전극(200)에 접속하는 제1 외부전극(221) 및 제2 외부전극(222)이 형성되어 있다. 제1 외부전극(221) 및 제2 외부전극(222)은 긴 길이방향의 양 단면뿐만 아니라, 상기 긴 길이방향의 양 단면에서 짧은 길이방향(긴 길이방향에 직교하는 방향)의 양 단면 및 천장면 및 바닥면에 걸쳐 퍼지도록 형성되어 있다. 제1 외부전극(221) 및 제2 외부전극(222)에는 내부식성(耐腐食性)이나 도전성을 가미하여 소정의 금속 도금이 되어 있다.
이렇게 형성된 적층 세라믹 콘덴서(20)는 예를 들면 길이(긴 길이방향)×폭(짧은 길이방향)이 3.2㎜×1.6㎜, 2.0㎜×1.25㎜, 1.6㎜×0.8㎜, 1.0㎜×0.5㎜, 0.8㎜×0.4㎜, 0.6㎜×0.3㎜ 등의 치수로 형성되어 있다.
인터포저(30)는 절연성 기판(31)을 구비한다. 절연성 기판(31)은 예를 들면 0.5㎜정도~1.0㎜정도의 두께로 이루어지는 절연성 수지로 형성되어 있다. 절연성 기판(120)은 평판면인 제1 주면 및 제2 주면에 직교하는 방향에서 봤을 때 적층 세라믹 콘덴서(20)와 유사한 대략 직사각형으로 형성되어 있다.
절연성 기판(31)은 제1 주면 및 제2 주면에 직교하는 방향에서 봤을 때 긴 길이방향, 짧은 길이방향 모두 적층 세라믹 콘덴서(20)보다 약간 크게 형성되어 있다. 예를 들면 적층 세라믹 콘덴서(20)의 길이 및 폭에 대해서 소정의 비율로 초과하는 크기나, 적층 세라믹 콘덴서(20)의 바깥둘레에 대해서 소정 길이 초과하는 형상으로 형성되어 있다.
절연성 기판(31)의 긴 길이방향의 양단(본 발명의 제1 단부 및 제2 단부에 상당한다.)에는 짧은 길이방향의 대략 중앙 위치에 제1 주면 및 제2 주면에 직교하는 방향에서 봤을 때 소정의 직경으로 이루어지는 원호가 형성되도록 절연성 기판(31)의 두께방향으로 관통하는 오목부(310)가 각각 형성되어 있다.
각 오목부(310)(본 발명의 제1 오목부 및 제2 오목부에 상당한다.)는 적층 세라믹 콘덴서(20)의 제1 외부전극(221) 및 제2 외부전극(222)의 바닥면 아래에 원호의 중간 부분이 들어가는 형상으로 형성되어 있다. 바꿔 말하면, 제1 주면 및 제2 주면에 직교하는 방향에서 봤을 때 각 오목부(310)는 원호의 중간 부분이 적층 세라믹 콘덴서(20)와 겹치도록 형성되어 있다. 또 다른 표현으로 나타내면 적층 세라믹 콘덴서(20)는 양단의 제1 외부전극(221) 및 제2 외부전극(222)이 각각 오목부(310)의 중간 부분에 겹치도록 실장되어 있다.
절연성 기판(31)의 제1 주면(표면)에는 제1 실장용 전극(321) 및 제2 실장용 전극(331)이 형성되어 있다. 제1 실장용 전극(321)과 제2 실장용 전극(331)은 절연성 기판(31)의 긴 길이방향의 대향하는 단부에 각각 형성되어 있다. 제1 실장용 전극(321)과 제2 실장용 전극(331)은 긴 길이방향의 단부에서 긴 길이방향의 중앙방향으로 향하는 소정 길이의 위치까지 형성되어 있으며, 짧은 길이방향에는 전 길이에 걸쳐 형성되어 있다. 또한 제1 실장용 전극(321) 및 제2 실장용 전극(331)의 형상은 적층 세라믹 콘덴서(20)의 외부전극 형상에 따라 적절히 설정하면 된다. 이렇게 하면 적층 세라믹 콘덴서(20)는 인터포저(30)에 실장할 때에 이른바 자기정렬(self-alignment)의 효과를 얻을 수 있어서 인터포저(30) 위의 원하는 위치에 적층 세라믹 콘덴서(20)를 실장할 수 있다. 그리고 이 효과로 인해 외부 회로기판(90)에서 솔더가 젖어 오르는 것을 방지하는 효과를 보다 확실하게 얻을 수 있다.
절연성 기판(31)의 제2 주면(이면)에는 제1 외부접속용 전극(322) 및 제2 외부접속용 전극(332)이 형성되어 있다. 제1 외부접속용 전극(322)은 제1 실장용 전극(321)에 대향하도록 형성되어 있다. 제2 외부접속용 전극(332)은 제2 실장용 전극(322)에 대향하도록 형성되어 있다. 제1 외부접속용 전극(322) 및 제2 외부접속용 전극(332)은 짧은 길이방향을 따라 양단의 소정 길이가 비형성부가 되는 형상으로 형성되어 있다. 또한 제1 외부접속용 전극(322) 및 제2 외부접속용 전극(332)의 형상은 상기 전자부품(10)이 실장되는 외부 회로기판(90)의 실장용 랜드(901)의 형상에 따라 적절히 설정하면 된다.
절연성 기판(31)의 오목부(310)를 형성하는 평면시했을 때 원호형상이 되는 측벽면에는 접속 도체(343)가 형성되어 있다. 이들 접속 도체(343)에 의해 제1 실장용 전극(321)과 제1 외부접속용 전극(322)이 도통하고, 제2 실장용 전극(331)과 제2 외부접속용 전극(332)이 도통한다.
이러한 구조의 인터포저(30)에 대해, 도 1~도 3에 도시하는 바와 같이 적층 세라믹 콘덴서(20)를 내부전극(200)의 평판면이 인터포저(30)의 제1 주면 및 제2 주면과 평행이 되도록 실장한다.
적층 세라믹 콘덴서(20)의 제1 외부전극(221)은 인터포저(30)의 제1 실장용 전극(321) 위에 실장된다. 적층 세라믹 콘덴서(20)의 제2 외부전극(222)은 인터포저(30)의 제2 실장용 전극(331) 위에 실장된다. 이때, 제1 외부전극(221)과 제1 실장용 전극(321)의 접합, 및 제2 외부전극(222)과 제2 실장용 전극(331)의 접합은 제1 외부전극(221)과 제2 외부전극(222)의 실장면측에 있어서 제1 외부전극(221)과 제2 외부전극(222)의 금속 도금(예를 들면 주석 도금)의 재용융에 의해 실현된다. 이로 인해 제1 외부전극(221)과 제1 실장용 전극(321) 사이의 접합층(41)이 형성되어서 전기적, 기계적으로 접속하고, 제2 외부전극(222)과 제2 실장용 전극(331) 사이에 접합층(41)이 형성되어서 전기적, 기계적으로 접속한다. 또한 제1 실장용 전극(321) 및 제2 실장용 전극(331)에 외부전극과 마찬가지 금속 도금을 미리 시행하면 제1 실장용 전극(321) 및 제2 실장용 전극(331)의 금속 도금도 포함하여 접속된다. 또 적층 세라믹 콘덴서(20)와 인터포저(30)의 접합은 제1, 제2 외부전극(221, 222)의 금속 도금이나 인터포저(30)의 금속 도금을 이용하지 않고 접합제(예를 들면 솔더)로 시행해도 된다.
이렇게 형성된 전자부품(10)은 도 1(B) 및 도 3에 도시하는 바와 같이 외부 회로기판(90)에 실장된다. 이때, 제1 외부접속용 전극(322) 및 제2 외부접속용 전극(332)이 외부 회로기판(90)의 각 실장용 랜드(901)에 접속하도록 실장된다. 제1 외부접속용 전극(322) 및 제2 외부접속용 전극(332)과 각 실장용 랜드(901)의 접속에는 접합제(예를 들면 솔더)(400)를 이용한다.
이러한 접합제(400)에 의한 접합에서는 적어도 외부 회로기판(90)의 실장용 랜드(901)에서 인터포저(30)의 오목부(310)의 접속 도체(343)에 걸쳐 필렛이 형성되도록 접합한다. 이와 같이 필렛을 형성함으로써 전자부품(10)을 실장할 때의 들뜸을 방지하거나 접합 강도를 확보할 수 있고, 접합 상태 불량을 육안으로 확인할 수 있기 때문에 매우 유효하다. 또한 접합제(400)는 솔더가 적합하지만, 솔더 이외에도 적절한 젖음성을 가지고 도전성을 가지는 접합제라면 다른 재료를 이용해도 된다.
이러한 접합제(400)로 접합하면 공급되는 접합제의 양이 많았을 경우, 오목부(310)의 접속 도체(343)에서 필렛의 형성에 필요한 양을 초과하는 접합제가 상기 접속 도체(343)를 통해 인터포저(30)의 상면측까지 접합제(400)가 올라오는 것을 생각할 수 있다.
그러나 본 실시형태의 구성에서는 인터포저(30)의 양단이 적층 세라믹 콘덴서(20)의 양단으로부터 이간하고 있기 때문에 접합제(400)가 인터포저(30) 상면측까지 젖어 올라도, 제1, 제2 외부전극(221, 222)까지 도달하기 어렵다. 따라서 제1, 제2 외부전극(221, 222)의 주면(적층 세라믹 콘덴서(20)의 긴 길이방향의 양 단면)까지 젖어 오르는 접합제(400)의 양을 억제할 수 있다.
또한 적층 세라믹 콘덴서(20)의 바닥면측까지 들어가는 오목부(310)를 구비하고, 상기 오목부(310)에만 접속 도체(343)가 형성되어 있기 때문에, 접합제(400)가 인터포저(30)의 주면에 젖은 오르는 과정에서 적층 세라믹 콘덴서(20)의 바닥면을 통하게 되어, 제1, 제2 외부전극(221, 222)의 주면까지 젖어 오르는 접합제(400)의 양을 더욱 억제할 수 있다.
따라서 본 실시형태의 구성을 이용하면 외부 회로기판(90)의 실장용 랜드(901)에 적층 세라믹 콘덴서(20)를 직접 실장하는 정도의 접합제(400)의 양이라면, 최대라도 적층 세라믹 콘덴서(20)의 제1, 제2 외부전극(221, 222)의 주면의 실장면에서 약 1/4에서 약 1/3 정도의 젖은 오르는 양으로 제한할 수 있다.
여기서 적층 세라믹 콘덴서(20)는 인가되는 전압에 의해 변형이 생기는 것이 알려져 있다. 그러나 전압인가에 의해 어떻게 변형하는지는 지금까지 알려지지 않았다. 그러므로 본원의 발명자들은 전압인가에 의한 적층 세라믹 콘덴서(20)의 변형을 해석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
도 4는 적층 세라믹 콘덴서(20)의 전압인가에 의한 변형 분포를 나타내는 도면이다. 도 4(A)는 본 실시형태에 나타내는 바와 같이 내부전극(200)과 인터포저(30)의 주면이 평행이 되도록 적층 세라믹 콘덴서(20)를 실장한 경우의 변형의 시뮬레이션 결과를 나타내고, 도 4(B)는 내부전극(200)과 인터포저(30)의 주면이 직교하도록 적층 세라믹 콘덴서(20)를 실장한 경우의 변형의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 4에 있어서 A81, A82, A83, A84, A85는 변형량의 크기에 따라 구분한 영역이며, 각 영역 간의 변형량의 크기의 관계는 A81<A82<A83<A84<A85이다. 즉, A81이 가장 변형되기 어려운 영역이며, A85가 가장 변형되기 쉬운 영역이다.
(i) 내부전극(200)과 인터포저(30)의 주면이 평행이 되도록 적층 세라믹 콘덴서(20)를 실장한 경우, 도 4(A)에 도시하는 바와 같이 적층 세라믹 콘덴서(20(20p))의 천장면 및 바닥면(미도시)의 전체가 변형되어, 중앙 영역일수록 변형이 커진다. 한편, 천장면 및 바닥면의 긴 길이방향 양 끝변이 가장 변형이 작고, 거의 변형되지 않는다. 또 적층 세라믹 콘덴서(20(20p))의 긴 길이방향 양단의 높이 방향의 중앙 영역도 변형이 커진다.
(ii) 내부전극(200)과 인터포저(30)의 주면이 직교하도록 적층 세라믹 콘덴서(20(20o))를 실장한 경우, 도 4(B)에 도시하는 바와 같이 적층 세라믹 콘덴서(20)의 긴 길이방향을 따라 양 측면의 전체가 변형되고, 중앙 영역일수록 변형이 커진다. 한편, 긴 길이방향을 따라 양 측면의 긴 길이방향 양 끝변(높이 방향의 변)이 가장 변형이 작고 거의 변형되지 않는다. 또 적층 세라믹 콘덴서(20(20o))의 긴 길이방향 양 단면의 짧은 길이방향의 중앙 영역도 변형이 커진다.
상기와 같은 결과에 기초하여 본 실시형태의 구성에서는 상술한 바와 같이 적층 세라믹 콘덴서(20)의 내부전극(200)과 인터포저(30)의 주면이 평행이 되도록 적층 세라믹 콘덴서(20)를 실장하고, 제1, 제2 외부전극(221, 222)에 젖어 오르는 접합제(400)의 양을 제한하는 형상으로 인터포저(30)를 구성하고 있다. 이로 인해 적층 세라믹 콘덴서(20)에 전압을 인가하여 변형이 생기더라도 인터포저(30)와의 접합 부분은 거의 변형되지 않는다. 따라서 변형에 의한 진동은 인터포저(30) 및 외부 회로기판(90)에 거의 생기지 않고, 종래 기술에 나타낸 바와 같은 진동음의 발생을 대폭 억제할 수 있다.
한편, 도 4(B)에 도시하는 바와 같이 적층 세라믹 콘덴서(20)의 내부전극(200)과 인터포저(30)의 주면이 직교하도록 적층 세라믹 콘덴서(20)를 실장하면, 변형이 큰 영역에 접합제가 젖어 오르기 때문에 진동음을 억제할 수 없다.
도 5는 본 실시형태에 따른 전자부품(10)의 진동음 억제 효과를 나타내는 도면이다. 도 5에 있어서 실선이 본 실시형태의 구성을 이용한 경우의 진동음 음압 레벨의 주파수 특성이며, 파선이 도 4(B)의 구성을 이용한 경우(적층 세라믹 콘덴서의 내부전극과 인터포저의 주면이 직교하도록 적층 세라믹 콘덴서를 실장한 경우)의 진동음 음압 레벨의 주파수 특성이다.
도 5에 도시하는 바와 같이 본 실시형태의 구성을 이용하면 넓은 주파수 대역에 걸쳐 진동음을 대폭 억제할 수 있다. 또한 피크값에 있어서는 음압 레벨을 20dB 정도 억제할 수 있다.
다음으로 제2 실시형태에 따른 전자부품에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 도 6은 제2 실시형태에 따른 전자부품(10A)의 사면도이다.
본 실시형태의 전자부품(10A)은 제1 실시형태의 전자부품(10)에 대해 적층 세라믹 콘덴서(20)의 구조 및 실장방향은 동일하며, 인터포저(30A)의 형상이 다른 것이다. 따라서 다른 부분만 설명한다.
인터포저(30A)는 평면시했을 때 외형이 적층 세라믹 콘덴서(20)와 동일한 절연성 기판(31A)을 구비한다.
절연성 기판(31A)의 긴 길이방향의 양단에는 제1 실시형태와 마찬가지로, 절연성 기판(31A)의 두께방향으로 관통하는 오목부(310A)가 각각 형성되어 있다. 이 구성에서는 각 오목부(310A)는 적층 세라믹 콘덴서(20)의 제1 외부전극(221) 및 제2 외부전극(222)의 바닥면 아래에 원호의 전체가 들어가는 형상이 된다. 바꿔 말하면, 제1 주면 및 제2 주면에 직교하는 방향에서 봤을 때 각 오목부(310)는 적층 세라믹 콘덴서(20)와 겹친다.
절연성 기판(31A)의 제1 주면(표면)에는 제1 실장용 전극(321A) 및 제2 실장용 전극(331A)이 형성되어 있다. 제1 실장용 전극(321A)과 제2 실장용 전극(331A)은 절연성 기판(31A)의 긴 길이방향의 대향하는 단부에 각각 형성되어 있다. 제1 실장용 전극(321A)과 제2 실장용 전극(331A)은 긴 길이방향의 단부에서 긴 길이방향의 중앙방향으로 향하는 소정 길이의 위치까지 형성되어 있으며, 짧은 길이방향에는 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다.
절연성 기판(31A)의 제2 주면(이면)에는 제1 외부접속용 전극(322A) 및 제2 외부접속용 전극(332A)이 형성되어 있다. 제1 외부접속용 전극(322A)은 제1 실장용 전극(321A)에 대향하도록 형성되어 있다. 제2 외부접속용 전극(332A)은 제2 실장용 전극(322A)에 대향하도록 형성되어 있다.
절연성 기판(31A)의 오목부(310A)를 형성하는 평면시했을 때 원호형상이 되는 측벽면에는 접속 도체(343A)가 형성되어 있다. 이들 접속 도체(343A)에 의해 제1 실장용 전극(321A)과 제1 외부접속용 전극(322A)이 도통하고, 제2 실장용 전극(331A)과 제2 외부접속용 전극(332A)이 도통한다.
이러한 구조의 인터포저(30A)에 대해 도 6에 도시하는 바와 같이 적층 세라믹 콘덴서(20)를 내부전극(200)의 주면이 인터포저(30A)의 제1 주면 및 제2 주면과 평행이 되도록 하며, 평면시했을 때 외형 형상이 대략 일치하도록 실장한다.
이러한 구성이어도 상술한 진동음 억제 효과를 얻을 수 있다. 또한 본 실시형태에서는 인터포저(30A)의 양단과 적층 세라믹 콘덴서(20)의 양단이 평면시했을 때 일치하지만, 오목부(310A)의 전체가 적층 세라믹 콘덴서(20)의 바닥면 아래에 들어가고, 오목부(310A)를 형성하는 원호형상이 되는 측벽면에만 접속 도체(343A)가 형성되어 있기 때문에, 상기 접속 도체(343A) 및 제1, 제2 외부전극(221, 222)의 바닥면을 통해 제1, 제2 외부전극(221, 222)의 주면에 접합제가 젖어 오른다. 따라서 외부 회로기판(90)의 실장용 랜드(901) 위에서 적층 세라믹 콘덴서(20)의 제1, 제2 외부전극(221, 222)에 직접 젖은 오르는 경우는 거의 없다. 이로 인해 상술한 바와 같이 제1, 제2 외부전극(221, 222)의 주면에 접합제가 높이 젖어 오르는 것을 억제할 수 있다.
또 본 실시형태의 구성을 이용함으로써 평면시했을 때 면적이 적층 세라믹 콘덴서(20)의 단체(單體)와 동일하기 때문에, 인터포저(30A)를 이용해도 실장 면적이 확대되는 경우가 없다. 따라서 필요 최소한의 실장 면적에서 인터포저(30A)가 부착된 적층 세라믹 콘덴서(20)로 이루어지는 전자부품(10A)을 실장할 수 있다.
다음으로 제3 실시형태에 따른 전자부품에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 7은 제3 실시형태에 따른 전자부품(10B)의 삼면도이다.
본 실시형태의 전자부품(10B)은 제1 실시형태의 전자부품(10)에 대해 적층 세라믹 콘덴서(20)의 구조 및 실장방향은 동일하며, 인터포저(30B)의 형상이 다른 것이다. 따라서 다른 부분만 설명한다.
인터포저(30B)는 제1 실시형태에 나타낸 절연성 기판(31)보다 더 넓은 면적의 절연성 기판(31B)를 구비한다.
절연성 기판(31B)의 긴 길이방향의 양단에는 제1 실시형태와 마찬가지로 절연성 기판(31B)의 두께방향으로 관통하는 오목부(310B)가 각각 형성되어 있다.
절연성 기판(31B)의 제1 주면(표면)에는 제1 실장용 전극(321B) 및 제2 실장용 전극(331B)이 형성되어 있다. 제1 실장용 전극(321B)과 제2 실장용 전극(331B)은 절연성 기판(31B)의 긴 길이방향의 대향하는 단부에 각각 형성되어 있다. 제1 실장용 전극(321B)과 제2 실장용 전극(331B)은 긴 길이방향의 단부에서 긴 길이방향 중앙방향으로 향하는 소정 길이의 위치까지 형성되어 있으며, 짧은 길이방향에는 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있다.
절연성 기판(31B)의 제2 주면(이면)에는 제1 외부접속용 전극(322B) 및 제2 외부접속용 전극(332B)이 형성되어 있다. 제1 외부접속용 전극(322B)은 제1 실장용 전극(321B)에 대향하도록 형성되어 있다. 제2 외부접속용 전극(332B)은 제2 실장용 전극(322B)에 대향하도록 형성되어 있다. 또한 제1 외부접속용 전극(322B), 제2 외부접속용 전극(332B)은 제1 실시형태와 마찬가지로 외부 회로기판(90)의 실장용 랜드(901)의 형상에 따라 적절한 형상을 설정하면 된다.
절연성 기판(31B)의 오목부(310B)를 형성하는 평면시했을 때 원호형상이 되는 측벽면에는 접속 도체(343B)가 형성되어 있다. 이들 접속 도체(343B)에 의해 제1 실장용 전극(321B)과 제1 외부접속용 전극(322B)이 도통하고, 제2 실장용 전극(331B)과 제2 외부접속용 전극(332B)이 도통한다. 또한 이 오목부(310B)는 생략할 수도 있으며, 이 경우 접속 도체(343B)는 절연성 기판(31B)의 긴 길이방향의 양 단면에 적절하게 형성하면 된다.
이러한 구성이어도 인터포저(30B)의 양단과 적층 세라믹 콘덴서(20)의 양단이 크게 이간하고 있으므로 상술한 실시형태와 마찬가지로 진동음 억제 효과를 얻을 수 있다.
다음으로 제4 실시형태에 따른 전자부품에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 8(A)는 제4 실시형태에 따른 전자부품(10C)의 사시도이고, 도 8(B)는 그 긴 길이방향 단면을 본 측면도이다.
본 실시형태의 전자부품(10C)은 제1 실시형태의 전자부품(10)에 대해 적층 세라믹 콘덴서(20)의 구조 및 실장방향은 동일하며, 인터포저(30C)의 접속 도체(343C)의 형상이 다른 것이다. 따라서 다른 부분만 설명한다.
접속 도체(343C)는 오목부(310)를 형성하는 원호형상의 측벽면에서 평면시했을 때 적층 세라믹 콘덴서(20)와 겹치는 범위에만 형성되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써 오목부(310)의 적층 세라믹 콘덴서(20)의 외형으로부터 바깥쪽 영역에 접합제(400)의 주된 젖어 오름 경로가 되는 두께방향을 접속하는 접속 도체가 존재하지 않는다. 이로 인해 적층 세라믹 콘덴서(20)의 제1, 제2 외부전극(221, 222)에 대한 접합제(400)의 젖어 오름을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.
또한 상술한 각 실시형태에서는 접합제(400)가 젖은 오르는 높이에 대해 명확한 역치를 설정하지 않지만, 도 4의 변형 분포를 가미하여 도 3에 도시하는 바와 같은 높이 역치 Hth를 설정하여, 상기 역치 Hth를 초과하지 않도록 접합제(400)의 젖어 오름을 억제할 수 있는 형상으로 인터포저의 형상을 설계해도 된다. 이 역치 Hth는 예를 들면 도 4로부터 알 수 있듯이 변형량이 적은 적층 세라믹 콘덴서(20)의 높이의 약 1/4에서 약 1/3 정도가 적합하다.
10,10A:전자부품, 20:적층 세라믹 콘덴서 21:세라믹 적층체, 200:내부전극, 221:제1 외부전극, 222:제2 외부전극, 30,30A,30B,30C:인터포저, 31,31A,31B:절연성 기판, 310,310A,310B:오목부, 321,321A,321B:제1 실장용 전극, 331,331A,331B:제2 실장용 전극, 322,322A,322B:제1 외부접속용 전극, 332,332A,332B:제2 외부접속용 전극, 343,343A,343B,343C:접속 도체, 90:외부 회로기판, 901:실장용 랜드, 400:접합제, 41:접합층

Claims (6)

  1. 복수의 세라믹층과 내부전극이 교대로 적층된 세라믹 적층체와, 상기 세라믹 적층체의 양단(兩端)에 형성된 제1 외부전극 및 제2 외부전극을 포함하는 적층 세라믹 콘덴서와,
    대향하는 제1 주면(主面)과 제2 주면을 가지는 평판 형상으로 이루어지고, 상기 제1 외부전극이 실장되는 제1 실장용 전극 및 상기 제2 외부전극이 실장되는 제2 실장용 전극이 상기 제1 주면에 형성되며, 상기 제1 실장용 전극에 접속하는 제1 외부접속용 전극 및 상기 제2 실장용 전극에 접속하는 제2 외부접속용 전극이 상기 제2 주면에 형성된 기판을 포함하고,
    상기 적층 세라믹 콘덴서는 상기 제1 주면 및 상기 제2 주면과 상기 내부전극이 평행이 되도록 실장되어 있는 전자부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 제1 실장용 전극 및 상기 제2 실장용 전극이 배열되는 긴 길이방향의 양단이 되는 제1 단부(端部) 및 제2 단부가 상기 적층 세라믹 콘덴서의 상기 제1 외부전극이 형성된 제1 소자 단면 및 상기 제2 외부전극이 형성된 제2 소자 단면으로부터 각각 이간하고 있고,
    상기 제1 실장용 전극과 상기 제1 외부접속용 전극을 접속하는 제1 접속 도체는 상기 제1 단부에 형성되고,
    상기 제2 실장용 전극과 상기 제2 외부접속용 전극을 접속하는 제2 접속 도체는 상기 제2 단부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 제1 단부와 상기 제2 단부의 거리가 상기 적층 세라믹 콘덴서의 상기 제1 소자 단면과 상기 제2 소자 단면의 거리보다 길고,
    상기 제1 단부와 상기 제2 단부에서 상기 긴 길이방향에 직교하는 짧은 길이방향의 대략 중앙의 위치에 상기 긴 길이방향의 양단에서 중앙방향으로 오목하고, 상기 적층 세라믹 콘덴서의 바닥면 아래에 적어도 일부가 들어가는 형상의 제1 오목부 및 제2 오목부를 각각 포함하고,
    상기 제1 단부에 이어지는 상기 제1 오목부를 형성하는 측벽면에만 상기 제1 접속 도체가 형성되고, 상기 제2 단부에 이어지는 상기 제2 오목부를 형성하는 측벽면에만 상기 제2 접속 도체가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 제1 주면 및 상기 제2 주면의 법선 방향에서 봤을 때 상기 제1 오목부를 형성하는 측벽면에서 상기 적층 세라믹 콘덴서와 겹치는 범위의 측벽면에만 상기 제1 접속 도체가 형성되고,
    상기 제1 주면 및 상기 제2 주면의 법선 방향에서 봤을 때 상기 제2 오목부를 형성하는 측벽면에서 상기 적층 세라믹 콘덴서와 겹치는 범위의 측벽면에만 상기 제2 접속 도체가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 제1 실장용 전극 및 상기 제2 실장용 전극이 배열되는 긴 길이방향의 양단이 되는 제1 단부 및 제2 단부가 상기 적층 세라믹 콘덴서의 상기 제1 외부전극이 형성된 제1 소자 단면 및 상기 제2 외부전극이 형성된 제2 소자 단면과 각각 일치하고 있고,
    상기 제1 단부와 상기 제2 단부에서 상기 긴 길이방향에 직교하는 짧은 길이방향의 대략 중앙의 위치에 상기 긴 길이방향의 양단에서 중앙방향으로 오목한 형상의 제1 오목부 및 제2 오목부를 각각 포함한 것을 특징으로 하는 전자부품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 외부전극 및 상기 제2 외부전극에 접합하는 접합제의 높이는,
    상기 제1 외부전극 및 상기 제2 외부전극의 상기 적층 세라믹 콘덴서의 실장면으로부터 약 1/4 이하인 것을 특징으로 하는 전자부품.
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