JP4797362B2

JP4797362B2 - Multilayer electronic components

Info

Publication number: JP4797362B2
Application number: JP2004323382A
Authority: JP
Inventors: 一郎亀山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2004-11-08
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2024-11-08
Also published as: JP2006135139A

Description

本発明は、各種電子機器に用いられる積層型電子部品に関するものである。 The present invention relates to a multilayer electronic component used in various electronic devices.

一般に積層体の内層部分において内部電極により所定の回路を形成する積層型電子部品は、図４に示されるように積層体１の内部において内部電極２によって所定の電気回路を形成し、この積層体１の内部で形成された電子回路を積層体１の外側面に設けられた接続電極３によって外部に導出する構造となっている。 In general, a multilayer electronic component in which a predetermined circuit is formed by an internal electrode in an inner layer portion of a multilayer body, a predetermined electric circuit is formed by an internal electrode 2 in the multilayer body 1 as shown in FIG. The electronic circuit formed inside 1 is led out to the outside by connection electrodes 3 provided on the outer surface of the laminate 1.

従来、このような接続電極３は積層体１を形成した後にその外側面にパターン電極として形成されるため、積層体１との密着強度を高めなければならず、その密着強度を得るため接続電極３を形成するために用いられる電極ペースト内に積層体１を形成する低温焼成絶縁体に含まれるガラス成分と結合するガラス材料を添加していた。 Conventionally, since such a connection electrode 3 is formed as a pattern electrode on the outer surface after the laminate 1 is formed, the adhesion strength with the laminate 1 must be increased, and in order to obtain the adhesion strength, the connection electrode In the electrode paste used to form 3, a glass material that combines with the glass component contained in the low-temperature fired insulator forming the laminate 1 was added.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平９−２９４００１号公報 As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-294001

しかしながら、このような接続電極３を用いて積層体１を実装基板４に実装した場合、接続電極３に対して半田フィレット５を形成するため、このような積層型部品を実装基板４に実装した場合、実装基板４の曲げや落下衝撃などによって生じる応力が半田フィレット５を介して密着強度の高い接続電極３の特に外周端部に集中的に加わってしまい、その結果、接続電極３の外周端部分に位置する積層体１にクラックが生じ易くなるという問題を有していた。 However, when the multilayer body 1 is mounted on the mounting substrate 4 using such connection electrodes 3, such a multilayer component is mounted on the mounting substrate 4 in order to form the solder fillets 5 on the connection electrodes 3. In this case, a stress generated by bending or dropping impact of the mounting substrate 4 is concentrated on the connection electrode 3 having a high adhesion strength particularly through the solder fillet 5, and as a result, the outer periphery end of the connection electrode 3. There was a problem that cracks were likely to occur in the laminated body 1 located in the portion.

そこで、本発明はこのような問題を解決し、接続電極に加わる外部応力による積層体のクラック発生を抑制することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to solve such problems and suppress the occurrence of cracks in the laminate due to external stress applied to the connection electrodes.

そして、この目的を達成するために本発明は、積層型電子部品に設けられる接続電極を、積層体の外側面に設けられた溝を満たす柱状電極と、この柱状電極に接続されるよう積層体の外側面上に設けられた側面電極とから形成するとともに、この側面電極におけるガラス含有量を前記柱状電極におけるガラス含有量より少なく設定することにより、前記積層体と前記柱状電極との密着強度より、前記積層体と前記側面電極との密着強度を弱くしたのである。 In order to achieve this object, the present invention provides a connection electrode provided in a multilayer electronic component, a columnar electrode that fills a groove provided on the outer surface of the multilayer body, and a multilayer body that is connected to the columnar electrode. And by setting the glass content in the side electrode to be smaller than the glass content in the columnar electrode, the adhesion strength between the laminate and the columnar electrode is The adhesion strength between the laminate and the side electrode is weakened .

このような構成とすることで、接続電極に実装基板から外部応力が加わった際に、この外部応力は密着強度の低く設定された側面電極の外周領域に集中するので、この応力が外周領域を剥離させる方向で働くようになるため、積層体に加わる応力が緩和され積層体のクラック発生を抑制でき、またその外部応力が側面電極を剥離させ密着強度の高い柱状電極に加わる場合でも、外部応力は側面電極の剥離によりその力を低減することからこのような場合においても積層体のクラックの発生を抑制できるのである。 With such a configuration, when external stress is applied to the connection electrode from the mounting substrate, the external stress is concentrated on the outer peripheral region of the side electrode set with low adhesion strength. Since it works in the direction of peeling, the stress applied to the laminate can be relaxed to suppress the occurrence of cracks in the laminate, and even if the external stress is applied to the columnar electrode that peels the side electrode and has high adhesion strength, Since the force is reduced by peeling off the side electrode, the occurrence of cracks in the laminate can be suppressed even in such a case.

以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の積層型電子部品の一例である積層フィルタを示す斜視図であり、複数の絶縁体層で形成された積層体６の内層部分にコンデンサやインダクタやストリップラインやグランドを形成する内部電極７が設けられており、この積層体６の外側面には内部電極７により形成されたフィルタ回路を外部に接続するための接続電極８が設けられた構成となっている。 FIG. 1 is a perspective view showing a multilayer filter which is an example of the multilayer electronic component of the present invention, and a capacitor, an inductor, a strip line, and a ground are formed in an inner layer portion of a multilayer body 6 formed of a plurality of insulator layers. An internal electrode 7 is provided, and a connection electrode 8 for connecting a filter circuit formed by the internal electrode 7 to the outside is provided on the outer surface of the laminate 6.

また、積層体６を構成する絶縁体層は、フィラーとなる誘電体セラミックスにガラスを添加した低温焼成材料により形成され、内部電極７を形成する銀系電極ペーストと同時焼成できるものとなっており、後に詳述するが、未焼結の絶縁体層を形成するグリーンシート上に適宜内部電極７を形成し、それらを積み重ね同時焼成することにより形成されるものである。 The insulator layer constituting the laminate 6 is formed of a low-temperature fired material in which glass is added to dielectric ceramic serving as a filler, and can be fired simultaneously with the silver-based electrode paste forming the internal electrode 7. As will be described in detail later, the internal electrode 7 is appropriately formed on a green sheet for forming an unsintered insulator layer, and these are stacked and fired simultaneously.

そして、この積層フィルタにおける接続電極８は図２に示されるように、積層体６の外側面に設けられた溝を満たす柱状電極９と、この柱状電極９を覆うように積層体６の外側面上に設けられて柱状電極９と電気的に接続された側面電極１０とから形成された構成であり、この柱状電極９は後述するが内部電極７と同様に積層体６と同時焼成によって形成するものであり、その材料としても積層体６との密着強度を確保するため銀系電極ペーストにガラス材料を添加したものを用いている。 As shown in FIG. 2, the connection electrode 8 in this multilayer filter includes a columnar electrode 9 that fills a groove provided on the outer surface of the multilayer body 6, and an outer surface of the multilayer body 6 so as to cover the columnar electrode 9. The columnar electrode 9 is formed by a side electrode 10 provided on and electrically connected to the columnar electrode 9, and this columnar electrode 9 is formed by simultaneous firing with the laminated body 6, as will be described later. As the material, a material obtained by adding a glass material to a silver-based electrode paste is used in order to ensure adhesion strength with the laminate 6.

また、この積層フィルタにおいては、積層体６の側面に設けられる側面電極１０の材料として、積層体６と同時焼成によって形成される柱状電極９を形成する材料、すなわち銀系電極ペーストにガラス材料を添加したものに比べて、そのガラス含有量を少なくした材料を用いており、積層フィルタを実装する実装基板における曲げや衝撃により生じる外部応力が半田フィレットを介して積層体６に加わることで生じるクラックの発生を抑制している。 In this multilayer filter, as a material of the side electrode 10 provided on the side surface of the multilayer body 6, a material for forming the columnar electrode 9 formed by simultaneous firing with the multilayer body 6, that is, a glass material is used for the silver-based electrode paste. Using a material with a reduced glass content compared to the one added, cracks caused by external stress generated by bending or impact on the mounting substrate mounting the multilayer filter on the multilayer body 6 via the solder fillet Is suppressed.

すなわち、側面電極１０におけるガラス含有量を柱状電極９におけるガラス含有量より少なく設定することにより、先にも述べたように積層体６との密着強度が柱状電極９より側面電極１０の方が小さくなり、これに起因して図４に示す半田フィレット５を介して積層体６に加わる外部応力が、先ず接続電極８の外周部分つまり密着強度が低い側面電極１０の端部に集中的に加わり、密着強度を超える外部応力が加わった場合、その過剰応力は側面電極１０を剥離させる方向で作用するようになるため、従来のような積層体６のクラック発生を抑制できるのである。 That is, by setting the glass content in the side electrode 10 to be smaller than the glass content in the columnar electrode 9, the adhesion strength with the laminate 6 is smaller in the side electrode 10 than in the columnar electrode 9 as described above. Accordingly, external stress applied to the laminate 6 via the solder fillet 5 shown in FIG. 4 is first applied intensively to the outer peripheral portion of the connection electrode 8, that is, the end of the side electrode 10 having low adhesion strength, When an external stress exceeding the adhesion strength is applied, the excessive stress acts in the direction in which the side electrode 10 is peeled off, so that the conventional generation of cracks in the laminate 6 can be suppressed.

なお、側面電極１０はそのガラス含有量によって積層体６との密着強度を調節するものであることから、その状況によってはガラス含有量を０とする、つまりガラス材料を添加しないことも考えられる。 In addition, since the side surface electrode 10 adjusts the adhesive strength with the laminated body 6 by the glass content, depending on the situation, the glass content may be 0, that is, no glass material may be added.

また、側面電極１０は外部接続用の電極であることから、外部接続に用いられるハンダの濡れ性が重要となるのであるが、電極材料におけるガラスの含有量が多ければ必然的にハンダ濡れ性が劣化してしまうことからも側面電極１０におけるガラス含有量を低く設定することは積層フィルタにとって有効に作用するもので、さらに、このような側面電極１０の表面にメッキを施すような場合においてもガラス含有量を低く設定することは有効に作用するものである。 Further, since the side electrode 10 is an electrode for external connection, the wettability of solder used for external connection is important. However, if the glass content in the electrode material is large, the solder wettability is inevitably increased. Setting the glass content in the side electrode 10 to a low value also works effectively for the multilayer filter because it deteriorates, and even when the surface of such a side electrode 10 is plated, the glass Setting the content low works effectively.

また、側面電極１０の剥離により柱状電極９に加わる外部応力は、側面電極１０の剥離した後に加わるものであるから、その時点での外部応力は初期のものに比べ少なくとも側面電極１０の剥離に要した力が軽減されるので、この柱状電極９における積層体６のクラック発生が抑制されることになるのである。 Further, since the external stress applied to the columnar electrode 9 due to the peeling of the side electrode 10 is applied after the side electrode 10 is peeled off, the external stress at that time is required to peel at least the side electrode 10 compared to the initial one. Since the applied force is reduced, the occurrence of cracks in the stacked body 6 in the columnar electrode 9 is suppressed.

なお、接続電極８は積層体６内に形成される電子回路を外部に対して電気的に接続するためのものであるから、接続電極８全体における積層体６との密着強度を低く設定した場合、接続電極８全体が積層体６から剥離してしまい積層型電子部品としての機能を損なう恐れがあるが、この実施形態において側面電極１０におけるガラス含有量を低下させた場合、確かにこのガラス成分により接続される積層体６との密着強度が低下するのであるが、側面電極１０と同様の銀系材料で形成される柱状電極９との密着強度は、同系材料による結合が主体的であることからガラス添加量による影響が小さく密着強度が低下し難く、これらの柱状電極９と側面電極１０の複合により形成された接続電極８としては積層体６から剥離し難い構造となっている。 In addition, since the connection electrode 8 is for electrically connecting the electronic circuit formed in the laminated body 6 to the outside, when the adhesion strength with the laminated body 6 in the whole connection electrode 8 is set low The entire connection electrode 8 may be peeled off from the laminate 6 and the function as a multilayer electronic component may be impaired. However, in this embodiment, when the glass content in the side electrode 10 is reduced, this glass component is surely Although the adhesion strength with the laminated body 6 connected by the lowering is reduced, the adhesion strength with the columnar electrode 9 formed of the same silver-based material as that of the side electrode 10 is mainly a bond with the similar material. Therefore, the connection strength 8 formed by combining the columnar electrode 9 and the side electrode 10 has a structure that is difficult to peel off from the laminate 6. .

そして、このような接続電極８を形成するにあたっては、図３に示されるような先ず複数の積層体６を多数個成形する大判のグリーンシート１１に適宜柱状電極９を形成するためのビアホール１２や内部電極７を形成する。次に、先に準備したグリーンシート１１を適宜積み重ね、この状態において個片化しさらに焼成する。なお、個片化するにあたっては破線１４で示されるようビアホール１２を含む位置で個片化し、個片化された積層体６の外側面に露出されたビアホール１２を柱状電極９として用い、この柱状電極９を覆うように側面電極１０を形成することにより形成することができる。 In forming such connection electrodes 8, first, via holes 12 for appropriately forming columnar electrodes 9 on a large green sheet 11 for forming a plurality of laminates 6 as shown in FIG. The internal electrode 7 is formed. Next, the previously prepared green sheets 11 are appropriately stacked, and in this state, they are separated into pieces and further fired. In this case, as shown by a broken line 14, the individual parts are separated at positions including the via holes 12, and the via holes 12 exposed on the outer surface of the separated laminated body 6 are used as the columnar electrodes 9. It can be formed by forming the side electrode 10 so as to cover the electrode 9.

なお、この実施形態においては積層型電子部品として積層フィルタを挙げて説明したのであるが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、積層体６の内層部分において所定の電子回路の全て或いは部分的に形成したもので、その外部接続として積層体６の外側面に接続電極８を有する構造であれば同様の効果を奏するものである。 In this embodiment, a multilayer filter is described as an example of the multilayer electronic component. However, the present invention is not limited to this configuration, and all or a predetermined electronic circuit in the inner layer portion of the multilayer body 6 can be used. If it is a partly formed structure having a connection electrode 8 on the outer surface of the laminate 6 as an external connection, the same effect can be obtained.

また、積層体６を形成する材料として誘電体にガラスを添加し低温焼成を実現した、いわゆる低温焼成誘電体を挙げて説明したが、他の材料として酸化ビスマスなどの低融点酸化物を主成分とする低温焼成材料を用いた誘電体を使用しても同様の効果を奏するものである。 In addition, as a material for forming the laminated body 6, a so-called low-temperature fired dielectric material in which glass is added to the dielectric material to achieve low-temperature firing has been described. However, a low melting point oxide such as bismuth oxide is a main component as another material. Even if a dielectric using a low-temperature fired material is used, the same effect can be obtained.

本発明は、接続電極を介して加わる外部応力による積層体のクラック発生を抑制できるという効果を有し、特に各種電子機器に用いられる表面実装型電子部品に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect of suppressing the occurrence of cracks in a laminate due to external stress applied via a connection electrode, and is particularly useful for surface mount electronic components used in various electronic devices.

本発明の一実施形態における積層フィルタの分解斜視図1 is an exploded perspective view of a multilayer filter according to an embodiment of the present invention. 同積層フィルタの接続電極部分の詳細図Detailed view of the connection electrode part of the multilayer filter 同積層フィルタの製造方法を示す模式図Schematic diagram showing the manufacturing method of the multilayer filter 積層型電子部品の実装状態を示す断面図Cross-sectional view showing the mounting state of multilayer electronic components

Explanation of symbols

６積層体
７内部電極
８接続電極
９柱状電極
１０側面電極 6 Laminated body 7 Internal electrode 8 Connection electrode 9 Columnar electrode 10 Side electrode

Claims

A laminate composed of a low-temperature fired insulator, an internal electrode that forms a predetermined electronic circuit in the inner layer portion of the laminate, and is formed by simultaneous firing with the low-temperature fired insulator, and provided on the outer surface of the laminate And a connection electrode electrically connected to the internal electrode, and the connection electrode fills a groove provided on the outer surface of the laminate, and is formed by a simultaneous firing with the low-temperature fired insulator. An electrode and a side electrode provided on the outer surface of the laminate so as to cover the columnar electrode are formed. The internal electrode and the columnar electrode are obtained by firing a silver-based electrode paste containing a glass material. becomes the by setting smaller than the glass content of the glass content in the columnar electrode in the side surface electrode, than the adhesion strength between the columnar electrodes and the laminate, prior to Multilayer electronic component, characterized in that weaken the adhesion strength between the side electrode and the stack.