層疊型電子部件及其安裝構(gòu)造體的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種在安裝于基板上時(shí)能夠減少鳴音的層疊型電子部件及其安裝構(gòu)造體。層疊型電子部件具備:主體(1),其具有電介質(zhì)層(3)與內(nèi)部電極層(4)被交替層疊的有效層(5)、以及設(shè)置于有效層(5)的層疊方向的兩側(cè)的一對(duì)覆蓋層即第1覆蓋層(6)以及第2覆蓋層(7);和多個(gè)外部電極(2),其被設(shè)置于主體(1)的外表面,內(nèi)部電極層(4)在每1層連接于不同的外部電極(2),第1覆蓋層(6)具有高楊氏模量層(10),該高楊氏模量層(10)具有比電介質(zhì)層(4)高的楊氏模量。通過(guò)將這種層疊型電子部件安裝于基板(21),使得第1覆蓋層(6)與基板(21)的安裝面對(duì)置,能夠減少鳴音。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
層疊型電子部件及其安裝構(gòu)造體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及層疊型電子部件及其安裝構(gòu)造體。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電介質(zhì)層與內(nèi)部電極層被層疊而成的層疊型的電子部件中,若向電子部件同時(shí) 施加直流電壓和交流電壓,則由于電介質(zhì)所具有的電致伸縮效應(yīng),導(dǎo)致在電介質(zhì)層產(chǎn)生形 變,電子部件本身產(chǎn)生振動(dòng)。由于該電子部件的振動(dòng),導(dǎo)致電子部件通過(guò)焊錫等而被安裝的 基板產(chǎn)生振動(dòng),基板在可聽(tīng)頻帶的諧振頻率下諧振時(shí)產(chǎn)生被稱為"鳴音"的振動(dòng)音。
[0003] 為了減少這種"鳴音",提出了抑制電子部件本身的形變并減少振動(dòng)的方法(例如 使用電致伸縮效應(yīng)較小的低介電常數(shù)材料、通過(guò)內(nèi)部電極圖案來(lái)抑制電致伸縮效應(yīng)等)、吸 收電子部件的振動(dòng)并抑制向基板的傳遞的方法(例如通過(guò)金屬端子、導(dǎo)線來(lái)吸收振動(dòng)、規(guī)定 焊腳的高度等)。例如,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中,公開(kāi)了設(shè)為作為電容器的振動(dòng)的傳播介質(zhì)的導(dǎo)電性 材料與電容器振動(dòng)最大的部分分離的安裝構(gòu)造,由此振動(dòng)難以在電路基板中傳播。
[0004] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2013-065820號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] -發(fā)明要解決的課題_
[0008] 但是,通過(guò)金屬端子或?qū)Ь€來(lái)吸收振動(dòng)的情況、專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述的安裝構(gòu)造,都存 在制造工序或安裝工序復(fù)雜化且不能得到充分的振動(dòng)的衰減效果的問(wèn)題。
[0009] 本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而提出,其目的在于,提供一種在安裝于基板上時(shí)能夠減少 鳴音的層疊型電子部件及其安裝構(gòu)造。
[0010] -解決課題的手段_
[0011] 本發(fā)明的層疊型電子部件具備:主體,其具有電介質(zhì)層與內(nèi)部電極層被交替層疊 的有效層、以及被設(shè)置于該有效層的層疊方向的兩側(cè)的一對(duì)覆蓋層即第1覆蓋層以及第2覆 蓋層;和多個(gè)外部電極,其被設(shè)置于該主體的外表面,所述內(nèi)部電極層在每1層連接于不同 的所述外部電極,所述第1覆蓋層具有高楊氏模量層,該高楊氏模量層具有比所述電介質(zhì)層 高的楊氏模量。
[0012] 本發(fā)明的層疊型電子部件的安裝構(gòu)造體是將所述的層疊型電子部件與基板的安 裝面接合而成的,該層疊型電子部件的所述第1覆蓋層與所述安裝面對(duì)置。
[0013] -發(fā)明效果-
[0014] 根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種在安裝于基板上時(shí)能夠減少鳴音的層疊型電子部件及 其安裝構(gòu)造體。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是表示第1實(shí)施方式中的層疊型電子部件的圖,圖1(a)是立體圖,圖1(b)是從 第1面?zhèn)葋?lái)觀察的俯視圖,圖1(c)是圖1(a)的A1-A1線剖視圖。
[0016] 圖2是表示將第1實(shí)施方式中的層疊型電子部件安裝于基板后的安裝構(gòu)造體的圖, 是圖1(b)的層疊型電子部件的A1-A1線處的剖視圖。
[0017] 圖3是表示第2實(shí)施方式中的層疊型電子部件的圖,圖3(a)是分解立體圖,圖3(b) 是立體圖,圖3(c)是從第1面?zhèn)葋?lái)觀察的俯視圖。
[0018] 圖4是表示從第1面?zhèn)葋?lái)觀察第2實(shí)施方式中的層疊型電子部件的各部的尺寸的俯 視圖。
[0019] 圖5是表示將第2實(shí)施方式中的層疊型電子部件進(jìn)行基板安裝的安裝構(gòu)造體的圖, 是圖3(c)的層疊型電子部件的A2-A2線處的剖視圖。
[0020] 圖6是表示第3實(shí)施方式中的層疊型電子部件的圖,圖6(a)是分解立體圖,圖6(b) 是立體圖,圖6(c)是從第1面?zhèn)葋?lái)觀察的俯視圖。
[0021] 圖7是表示將第3實(shí)施方式中的層疊型電子部件進(jìn)行基板安裝的安裝構(gòu)造體的圖, 圖7(a)是圖6(c)的層疊型電子部件的A3-A3線處的剖視圖,圖7(b)是圖6(c)的層疊型電子 部件的B3-B3線處的剖視圖。
[0022] 圖8是表示從第1面?zhèn)葋?lái)觀察第3實(shí)施方式中的層疊型電子部件的各部的尺寸的俯 視圖。
[0023] 圖9是表示現(xiàn)有的層疊型電子部件的圖,圖9(a)是立體圖,圖9(b)是從坐標(biāo)軸的z 軸方向來(lái)觀察的俯視圖,圖9(c)表示將層疊型電子部件安裝于基板的現(xiàn)有的安裝構(gòu)造體, 是圖9(b)的層疊型電子部件的A4-A4線處的剖視圖。
[0024] 圖10是聲壓級(jí)的測(cè)定裝置的示意圖。
[0025] 圖11是表示現(xiàn)有的層疊陶瓷電容器的鳴音的聲壓級(jí)的圖,圖11(a)是表示實(shí)測(cè)的 聲壓級(jí)的圖,圖11(b)是表示通過(guò)模擬而得到的聲壓級(jí)的圖。
[0026]圖12是表示向現(xiàn)有的層疊陶瓷電容器單體施加4V的DC偏壓的情況下的阻抗測(cè)定 結(jié)果的圖。
[0027] 圖13是現(xiàn)有的層疊陶瓷電容器的阻抗的模擬中使用的有限元法的模型的示意圖。
[0028] 圖14是表示現(xiàn)有的層疊陶瓷電容器單體的10kHz下的振動(dòng)模式的計(jì)算結(jié)果的立體 圖,圖14(a)是從對(duì)稱面?zhèn)葋?lái)觀察的圖,圖14(b)是從表面?zhèn)葋?lái)觀察的圖。
[0029] 圖15是示意性地表示現(xiàn)有的層疊陶瓷電容器單體中的振動(dòng)模式的節(jié)狀部的立體 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明層疊型電子部件及其安裝構(gòu)造體。另外,在各附圖中,對(duì)于相 同的部件、部分使用共用的符號(hào),省略重復(fù)的說(shuō)明。根據(jù)附圖,也存在省略了一部分的符號(hào) 的圖。此外,各附圖中,為了容易說(shuō)明而附上了xyz的坐標(biāo)軸。
[0031] (第1實(shí)施方式)
[0032] 如圖1(a)~圖1(c)所示,作為第1實(shí)施方式的層疊型電子部件是具備主體1、和被 設(shè)置在其兩端部的外表面的外部電極2的層疊電容器。另外,主體1的層疊方向與坐標(biāo)軸的z 軸方向一致。
[0033] 如圖1(c)所示,主體1具有:電介質(zhì)層3與內(nèi)部電極層4交替層疊的有效層5、以及被 設(shè)置在有效層5的層疊方向的兩側(cè)的一對(duì)覆蓋層即第1覆蓋層6以及第2覆蓋層7。有效層5是 電介質(zhì)層3與內(nèi)部電極層3交替層疊而成的,在其最外層存在內(nèi)部電極層4。內(nèi)部電極層4在 主體1的兩端部的任意一方與外部電極2電連接。內(nèi)部電極層4通過(guò)在每1層與不同的外部電 極2電連接,并被外部電極2施加電壓,在被與不同的外部電極2連接的一對(duì)內(nèi)部電極層4夾 著的電介質(zhì)層3產(chǎn)生靜電電容。換言之,有效層5由有助于產(chǎn)生靜電電容的內(nèi)部電極層4以及 被該內(nèi)部電極4夾著的電介質(zhì)層3構(gòu)成。
[0034] 另外,圖1(c)所示的電介質(zhì)層3以及內(nèi)部電極層4的構(gòu)造是示意性的,實(shí)際上較多 使用幾層~幾百層的電介質(zhì)層3與內(nèi)部電極層4層疊而成的構(gòu)造。這在后述的其他方式中也 是同樣的。
[0035] 層疊型電子部件呈長(zhǎng)方體狀,具有:在層疊方向上對(duì)置的一對(duì)面、即位于第1覆蓋 層6側(cè)的第1面8以及位于第2覆蓋層7側(cè)的第2面9、和4個(gè)側(cè)面。另外,在從第1面8側(cè)來(lái)觀察層 疊型電子部件時(shí),存在矩形的主體1的面和被設(shè)置在其兩端部的外部電極2的面,外部電極2 在y軸方向比主體1更向外側(cè)突出,但其突出量相對(duì)于主體1的y軸方向的寬度充分小。此外, 對(duì)于z軸方向也是同樣的。因此,具有這種形狀的層疊型電子部件能夠視為形成長(zhǎng)方體狀的 部件。
[0036] 在本實(shí)施方式的層疊型電子部件中,第1覆蓋層6是具有比電介質(zhì)層3高的楊氏模 量的高楊氏模量層10。高楊氏模量層10能夠通過(guò)使用楊氏模量比構(gòu)成電介質(zhì)層3的材料的 組成高的組成的材料來(lái)得到。此外,即使是與電介質(zhì)層3相同的組成的材料,也能夠通過(guò)使 密度比電介質(zhì)層3高,來(lái)使楊氏模量比電介質(zhì)層3高。
[0037] 另外,可以認(rèn)為對(duì)于每種材料,楊氏模量具有固有的值,電介質(zhì)層3以及高楊氏模 量層10的楊氏模量的大小關(guān)系能夠通過(guò)分別確認(rèn)構(gòu)成電介質(zhì)層3以及高楊氏模量層10的材 料的組成或結(jié)晶構(gòu)造、密度(氣孔率)來(lái)進(jìn)行判斷。此外,也可以通過(guò)納米壓痕法等來(lái)直接測(cè) 定電介質(zhì)層3以及高楊氏模量層10的楊氏模量。
[0038] 進(jìn)一步地,也可以根據(jù)需要,通過(guò)基于拉伸試驗(yàn)的應(yīng)力-形變測(cè)定等來(lái)分別測(cè)量使 用構(gòu)成電介質(zhì)層3的材料來(lái)制作的塊狀(bulk)體以及使用構(gòu)成高楊氏模量層10的材料來(lái)制 作的塊狀體的楊氏模量。
[0039] 此外,也可以測(cè)定層疊型電子部件的阻抗,并且分析層疊型電子部件的各構(gòu)成要 素(電介質(zhì)層3、覆蓋層、內(nèi)部電極層4、外部電極2等)的材料組成、結(jié)晶構(gòu)造、密度(氣孔率), 基于得到的材料信息來(lái)進(jìn)行模擬。能夠通過(guò)使用各材料的塊狀體的材料參數(shù),利用后述的 方法進(jìn)行模擬,對(duì)阻抗的諧振頻率、頻帶進(jìn)行擬合,來(lái)進(jìn)一步高精度地評(píng)價(jià)各構(gòu)成要素的楊 氏模量。
[0040] 這種層疊型電子部件能夠通過(guò)例如如下的方法來(lái)制作。首先,向鈦酸鋇等鐵電材 料的原料粉末添加粘合劑以及有機(jī)溶劑并混合,針對(duì)得到的漿料,通過(guò)公知的片成形法等 來(lái)制作成為電介質(zhì)層3的生片。另一方面,使用鋯酸鋇等常電介質(zhì)材料的原料粉末,來(lái)同樣 地制作成為高楊氏模量層10的生片。另外,也可以根據(jù)期望來(lái)向原料粉末添加燒結(jié)助劑、電 特性/機(jī)械特性的調(diào)整或者燒結(jié)時(shí)以電介質(zhì)材料與內(nèi)部電極(導(dǎo)電性)材料的反應(yīng)控制為目 的的無(wú)機(jī)化合物。
[0041] 通過(guò)絲網(wǎng)印刷等來(lái)在制作出的成為電介質(zhì)層3的生片上涂敷由成為內(nèi)部電極層4 的導(dǎo)電性材料構(gòu)成的糊膏,形成內(nèi)部電極圖案。通過(guò)將形成有內(nèi)部電極圖案的生片層疊,得 到成為有效層5的燒成前的主體。在該成為有效層5的燒成前的主體的層疊方向的兩面(內(nèi) 部電極圖案上),進(jìn)一步層疊覆蓋片。此時(shí),將一個(gè)覆蓋片設(shè)為成為高楊氏模量層10的生片, 并通過(guò)壓制來(lái)一體化。將通過(guò)壓制來(lái)一體化的燒成前的主體切割為規(guī)定尺寸,并通過(guò)燒成, 來(lái)得到層疊型電子部件的主體1。另外,也可以根據(jù)期望來(lái)在燒成前或者燒成后進(jìn)行滾筒研 磨加工等。燒成溫度并不特別限定,例如設(shè)為1000~1300Γ即可。這樣制作出的主體1是電 介質(zhì)層3由陶瓷構(gòu)成且電介質(zhì)層3、內(nèi)部電極層4以及一對(duì)覆蓋層通過(guò)燒成而一體化的部件。 構(gòu)成主體1的一對(duì)覆蓋層的一個(gè)是作為高楊氏模量層10的第1覆蓋層6,另一個(gè)是由具有與 電介質(zhì)層3相同的楊氏模量的材料構(gòu)成的第2覆蓋層7。
[0042] 接下來(lái),通過(guò)在主體1形成后述的外部電極2,來(lái)得到本實(shí)施方式的層疊型電子部 件。
[0043] 對(duì)本實(shí)施方式的層疊型電子部件的安裝構(gòu)造體進(jìn)行說(shuō)明。圖2是在圖1(b)的層疊 型電子部件的A1-A1線切斷本實(shí)施方式的安裝構(gòu)造體的狀態(tài)的剖視圖。在本實(shí)施方式的層 疊型電子部件的安裝構(gòu)造體中,如圖2所示,層疊型電子部件與基板21上的焊盤(pán)圖案22在經(jīng) 由焊錫等導(dǎo)電體23而電連接的狀態(tài)下被固定。導(dǎo)電體23填埋外部電極2與焊盤(pán)圖案22之間 的間隙,并且進(jìn)一步覆蓋外部電極2。外部電極2對(duì)主體1的內(nèi)部電極露出的端部和與該端部 相鄰的側(cè)面以及上下表面的一部分進(jìn)行覆蓋。在本實(shí)施方式中,層疊型電子部件與基板21 接合,使得層疊型電子部件的第1覆蓋層6與基板21的安裝面對(duì)置,即作為高楊氏模量層10 所位于的一側(cè)的第1面8與基板21的安裝面對(duì)置,這是重要的。
[0044] 另一方面,如圖9(a)所示,現(xiàn)有的層疊型電子部件具備:長(zhǎng)方體狀的主體101、和被 設(shè)置在其兩端部的外表面的外部電極102。圖9(b)是從圖9(a)的z軸方向來(lái)觀察的俯視圖。 圖9(c)是表示安裝于基板21的現(xiàn)有的層疊型電子部件的圖,是在圖9(b)的層疊型電子部件 的A4-A4線切斷的狀態(tài)的剖視圖。
[0045] 如圖9(c)所示,主體101具有:電介質(zhì)層103與內(nèi)部電極層104交替層疊的有效層 105、以及被設(shè)置在有效層105的層疊方向的兩側(cè)的一對(duì)覆蓋層107。但是,與本實(shí)施方式不 同地,不具有高楊氏模量層10。內(nèi)部電極層104在主體101的兩端部的任意一方與外部電極 102電連接。
[0046] 例如作為層疊型電子部件之一的層疊陶瓷電容器使用鈦酸鋇等具有強(qiáng)介電性的 材料來(lái)作為電介質(zhì)層103,使用Ni等金屬材料來(lái)作為內(nèi)部電極層104。此外,外部電極102通 常使用燒制Cu糊膏來(lái)作為基底電極并在其表面實(shí)施Ni以及Sn鍍敷后的部件。
[0047] 在現(xiàn)有的層疊型電子部件中,如圖9(c)所示,外部電極102與基板21上的焊盤(pán)圖案 22在經(jīng)由焊錫等導(dǎo)電體123(以下,稱為焊錫123)而電連接的狀態(tài)下被固定。焊錫123填埋在 外部電極102與焊盤(pán)圖案22之間的間隙,并且進(jìn)一步覆蓋外部電極102。外部電極102覆蓋主 體101的內(nèi)部電極層104露出的端部和與該端部相鄰的側(cè)面以及上下表面的一部分。
[0048] 若向以這種狀態(tài)被安裝的層疊陶瓷電容器施加直流電壓(DC偏壓)以及交流電壓, 則由于向具有電致伸縮效應(yīng)的電介質(zhì)層103施加直流電壓,導(dǎo)致在電介質(zhì)層103產(chǎn)生壓電性 質(zhì),由于交流電壓導(dǎo)致產(chǎn)生壓電振動(dòng)。進(jìn)一步地,層疊陶瓷電容器的壓電振動(dòng)經(jīng)由焊錫123 而傳至基板21,基板21產(chǎn)生振動(dòng),基板21在可聽(tīng)頻帶的諧振頻率諧振時(shí)產(chǎn)生被稱為"鳴音" 的振動(dòng)首。
[0049] 作為一個(gè)例子,對(duì)將作為現(xiàn)有的層疊型電子部件的層疊陶瓷電容器安裝于基板21 的現(xiàn)有的安裝構(gòu)造體的情況下的鳴音進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定中,使用1005型的層疊陶瓷電容器(電 容10yF,額定電壓4V,以下,也稱為評(píng)價(jià)部件)來(lái)作為層疊陶瓷電容器,使用由100 X40mm、厚 度0.8mm的FR4(FlameRetardantType4)材料構(gòu)成的玻璃環(huán)氧基板來(lái)作為基板21。層疊陶瓷 電容器使用Sn-Ag-Cu(SAC)系的焊錫來(lái)安裝于基板21的中央。在將評(píng)價(jià)部件安裝于基板21 之后,通過(guò)顯微鏡來(lái)觀察安裝狀態(tài),確認(rèn)了焊錫123的焊腳高度為460μπι、基板21與評(píng)價(jià)部件 的間隔C為45μπι。
[0050] 鳴音的測(cè)定是使用圖10所示的聲壓級(jí)的測(cè)定裝置來(lái)進(jìn)行的。將把評(píng)價(jià)部件安裝于 基板21的安裝基板31 (以下,也簡(jiǎn)稱為安裝基板)設(shè)置在消聲箱32(內(nèi)部尺寸600 X 700_,高 度600mm)內(nèi),在與基板21垂直的方向上與基板21的中央分離3mm的位置設(shè)置集音話筒33,通 過(guò)集音話筒33來(lái)對(duì)鳴音進(jìn)行集音,通過(guò)放大器34以及FET分析儀35(小野測(cè)器制DS2100)來(lái) 測(cè)定被集音的聲音的聲壓級(jí)。圖11 (a)中表示向?qū)盈B陶瓷電容器施加4V的直流電壓(DC偏 壓)以及20Hz~20kHz、lVp-p的交流電壓時(shí)的鳴音測(cè)定結(jié)果。
[0051] 另外,在圖11 (a)中,以A特性聲壓級(jí)(dBA)表示聲壓級(jí)。A特性聲壓級(jí)的OdBA相當(dāng)于 人類(lèi)能夠作為聲音而聽(tīng)到的最低的聲壓級(jí)。A特性聲壓級(jí)是對(duì)每個(gè)頻率進(jìn)行了加權(quán)的聲壓 級(jí),使得接近于人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué),被記載為聲量計(jì)(噪聲計(jì))的標(biāo)準(zhǔn)(JISC1509-1:2005)。
[0052] 接下來(lái),針對(duì)現(xiàn)有的層疊陶瓷電容器的壓電振動(dòng)進(jìn)行模擬。首先,在向評(píng)價(jià)部件施 加了 4V的直流電壓(DC偏壓)的狀態(tài)下測(cè)定阻抗。圖12中表示測(cè)定結(jié)果。
[0053]此外,使用基于評(píng)價(jià)部件的模型(電介質(zhì)材料:鈦酸鋇系材料,內(nèi)部電極:Ni,外部 電極:Cu,主體尺寸:1100 X 620 X 620μπι,外部電極厚度20μπι)來(lái)進(jìn)行阻抗的模擬。對(duì)存在于 2GHz以上的頻域的壓電諧振峰值進(jìn)行評(píng)價(jià)部件的材料參數(shù)的擬合,使得與測(cè)定出的實(shí)測(cè)值 一致。圖13是示意性地表示阻抗的模擬中使用的有限元法的模型的圖。這是考慮了對(duì)稱性 的1/8模型,在圖13的前面呈現(xiàn)的2個(gè)剖面以及下側(cè)的剖面是對(duì)稱面。
[0054]表1中表示通過(guò)擬合而得到的電介質(zhì)層103的參數(shù)(彈性剛度Clj以及壓電常量 eij)。根據(jù)表1可知,評(píng)價(jià)部件的電介質(zhì)層103的材料特性中存在各向異性(C11>C33,C22> C33)。認(rèn)為這是由于基于內(nèi)部電極層104的壓縮應(yīng)力所導(dǎo)致的。
[0055][表1]
[0056]
[0057] 基于得到的電介質(zhì)層103的參數(shù)和測(cè)定中使用的安裝基板31(焊腳高度:460μπι,基 板與評(píng)價(jià)部件的間隔:45μπι),來(lái)制作安裝構(gòu)造體的模型,并進(jìn)行模擬。圖11(b)是表示將通 過(guò)模擬得到的安裝基板31的振動(dòng)振幅換算為Α特性聲壓級(jí)的結(jié)果的圖。由于鳴音的頻率特 性依賴于評(píng)價(jià)部件的振動(dòng)特性和安裝基板31的諧振模式,因此圖11(b)所示的模擬的結(jié)果 特別是在聲壓高的10kHz以下的低頻域,聲壓級(jí)、頻率特性均與圖11(a)所示的實(shí)測(cè)值非常 一致。因此,通過(guò)使用該參數(shù)來(lái)進(jìn)行模擬,能夠確認(rèn)使安裝構(gòu)造體、評(píng)價(jià)部件本身的構(gòu)造變 化時(shí)對(duì)鳴音的影響。
[0058]此外,使用得到的參數(shù),利用上述的1/8模型來(lái)計(jì)算評(píng)價(jià)部件的可聽(tīng)頻域(20Hz~ 20kHz)中的振動(dòng)模式。圖14中表示10kHz處的計(jì)算結(jié)果。另外,圖14(a)是從1/8模型的內(nèi)部 偵叭對(duì)稱面一側(cè))來(lái)觀察的圖,圖14 (b)是從與圖14 (a)相反的一側(cè)、即1 /8模型的外部側(cè)(上 表面一側(cè))來(lái)觀察的圖。這里,虛線表示未施加交流電壓的狀態(tài)的評(píng)價(jià)部件的形狀,實(shí)線表 示由于交流電壓而最大移位的狀態(tài)的評(píng)價(jià)部件的形狀。根據(jù)其結(jié)果可知,在可聽(tīng)頻域,評(píng)價(jià) 部件在層疊面方向進(jìn)行擴(kuò)展振動(dòng),在厚度方向(層疊方向)進(jìn)行伸縮振動(dòng)。
[0059]因此認(rèn)為,在層疊型電子部件中,通過(guò)設(shè)為能夠抑制層疊面方向上的擴(kuò)展振動(dòng)的 構(gòu)造,在將層疊型電子部件安裝于基板21時(shí),能夠抑制層疊型電子部件的壓電振動(dòng)向基板 21的傳播,能夠減少鳴音。
[0060] 為了抑制層疊面方向上的擴(kuò)展振動(dòng),如圖1、2所示的本實(shí)施方式那樣,在主體1的 第1覆蓋層6設(shè)置具有比電介質(zhì)層3高的楊氏模量的高楊氏模量層10,將層疊型電子部件安 裝于基板21使得第1覆蓋層6與基板21的安裝面對(duì)置即可。通過(guò)高楊氏模量層10,能夠抑制 固定于基板21的第1面8側(cè)的層疊型電子部件的擴(kuò)展振動(dòng),能夠減少鳴音。
[0061] 使用本實(shí)施方式的以下的模型,來(lái)進(jìn)行鳴音的模擬。關(guān)于主體1以及外部電極2的 條件與所述的評(píng)價(jià)部件的鳴音的模擬相同(電介質(zhì)材料:鈦酸鋇系材料,內(nèi)部電極:Ni,外部 電極:Cu,主體尺寸:1100X620 Χ620μπι,外部電極厚度20μπι)。其中,高楊氏模量層10的材料 設(shè)為BaZr03(楊氏模量220GPa),并將高楊氏模量層10的厚度Τ1設(shè)為155μπι。若將得到的結(jié)果 在5Hz~20kHz的頻域進(jìn)行平均,則結(jié)果為本實(shí)施方式中的聲壓級(jí)的平均值相對(duì)于所述的評(píng) 價(jià)部件的情況減少了 5dBA。
[0062] 優(yōu)選第2覆蓋層7具有電介質(zhì)層3的楊氏模量以下的楊氏模量。通過(guò)在未固定于基 板21的一側(cè)即第2面9一側(cè),保留層疊型電子部件的擴(kuò)展振動(dòng)的自由度,振動(dòng)能量容易集中 于層疊型電子部件的第2面9側(cè),能夠進(jìn)一步抑制第1面8側(cè)的層疊型電子部件的擴(kuò)展振動(dòng)。 作為楊氏模量是電介質(zhì)層3以下的材料,使用楊氏模量比構(gòu)成電介質(zhì)層3的材料低的材料, 例如各種絕緣性樹(shù)脂等即可。在將第2覆蓋層7與有效層5以及第1覆蓋層6-起通過(guò)燒成來(lái) 一體化的情況下,例如,使用組成與電介質(zhì)層3相同并且密度比電介質(zhì)層3低(氣孔率高)的 材料即可。
[0063] 雖然第1覆蓋層6以及第2覆蓋層7也能夠經(jīng)由粘合劑等來(lái)與有效層5粘合,但從耐 濕性和可靠性的方面來(lái)看,優(yōu)選通過(guò)燒成來(lái)與有效層5直接接合,成為一體化的主體1。另 外,這里,所謂第1覆蓋層6以及第2覆蓋層(也存在簡(jiǎn)稱為覆蓋層的情況)與有效層5直接接 合,是指不積極向有效層5與覆蓋層的界面導(dǎo)入粘合劑等介質(zhì)材料層。在由與有效層5不同 的材料構(gòu)成覆蓋層的情況下,雖然有在有效層5與覆蓋層的界面形成反應(yīng)層或擴(kuò)散層的情 況,但這種具有反應(yīng)層或擴(kuò)散層的情況也視為直接接合。
[0064] 此外,如示意性地表示評(píng)價(jià)部件整體的圖15所示,可知在位于評(píng)價(jià)部件的層疊方 向的一對(duì)的面,在各邊的中央附近存在振動(dòng)振幅較小的、也可以說(shuō)是振動(dòng)波節(jié)的區(qū)域(以 下,稱為節(jié)狀部)24。
[0065]如圖1(c)所示,在主體1的層疊方向,在將主體1的厚度設(shè)為T(mén)0,將高楊氏模量層10 的厚度設(shè)為T(mén)1時(shí),優(yōu)選T1相對(duì)于T0的比率(T1/T0)為0.1以上。通過(guò)將T1/T0設(shè)為0.1以上,能 夠有效地提高高楊氏模量層10的剛性,能夠抑制第1面8側(cè)的振動(dòng)。另外,從通過(guò)同時(shí)燒成來(lái) 制造包含高楊氏模量層10的主體1整體之后,能夠減少燒成收縮或熱膨脹系數(shù)的差異所導(dǎo) 致的裂縫產(chǎn)生等缺陷,并且使振動(dòng)能量集中于第2面9側(cè)這一觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選T1/T0為1/3以 下。
[0066] 在本實(shí)施方式中,舉例說(shuō)明了第1覆蓋層6整體為高楊氏模量層10的情況,但高楊 氏模量層10也可以是第1覆蓋層6的一部分。例如,高楊氏模量層10也可以是主體1的第1面8 側(cè)的最外層,還可以在高楊氏模量層10的外側(cè)還存在其他的層。
[0067] 此外,在有效層5中,在將與不同的外部電極2連接的內(nèi)部電極3在層疊方向重疊的 區(qū)域(例如在電容器的情況下,為電容產(chǎn)生的區(qū)域)設(shè)為有效部5'(圖1(c)虛線部)時(shí),在與 層疊方向垂直的投影面上,有效部5'處于高楊氏模量層10的輪廓的內(nèi)部即可。換言之,高楊 氏模量層的輪廓在主體1的輪廓與有效部5'的輪廓之間環(huán)狀地存在即可。層疊型電子部件 的振動(dòng)起因于由于向具有電致伸縮效應(yīng)的電介質(zhì)層3施加直流電壓而導(dǎo)致在電介質(zhì)層3產(chǎn) 生壓電性質(zhì),并由于交流電壓而導(dǎo)致產(chǎn)生壓電振動(dòng)。也就是說(shuō),基于壓電效應(yīng)的擴(kuò)展方向的 應(yīng)力產(chǎn)生在有效層5之中被施加了電壓的有效部5'。因此,通過(guò)高楊氏模量層10來(lái)約束作為 壓電振動(dòng)的產(chǎn)生源的有效部5',換言之,在第1覆蓋層8中至少將與有效部5'對(duì)置的區(qū)域設(shè) 為高楊氏模量層1 〇,也能夠得到鳴音抑制效果。
[0068]在將電介質(zhì)層3的楊氏模量設(shè)為E0,將高楊氏模量層10的楊氏模量設(shè)為E1時(shí),優(yōu)選 E1相對(duì)于E0的比率(E1/E0)為1.4以上。通過(guò)將E1/E0設(shè)為1.4以上,能夠使高楊氏模量層10 的楊氏模量比電介質(zhì)層3與楊氏模量較高的內(nèi)部電極層4復(fù)合化而成的有效層5高,能夠抑 制層疊型電子部件的第1面8側(cè)的振動(dòng)。另外,從通過(guò)同時(shí)燒成來(lái)制作包含高楊氏模量層10 的主體1整體之后,抑制裂縫等缺陷的產(chǎn)生的方面出發(fā),優(yōu)選E1/E0為3.0以下。
[0069] 雖然在本實(shí)施方式中,特別適合用于例如將鈦酸鋇系等鐵電材料用于電介質(zhì)層3、 將附、〇!^8^8-?(1等金屬材料用于內(nèi)部電極層4的層疊陶瓷電容器,但也能夠應(yīng)用于在其 他層疊型電子部件中需要抑制層疊型電子部件本身的壓電振動(dòng)所導(dǎo)致的安裝有層疊型電 子部件的基板21等的激勵(lì)等情況。本實(shí)施方式特別是在1005型以上的類(lèi)型的層疊型電子部 件中能夠發(fā)揮顯著的效果。
[0070] 高楊氏模量層10使用具有與電介質(zhì)層3中使用的材料同等程度的燒結(jié)性以及熱膨 脹系數(shù)的常電介質(zhì)材料即可。由于常電介質(zhì)材料的楊氏模量比鐵電材料的楊氏模量高,因 此例如在將鈦酸鋇系的鐵電材料用作為電介質(zhì)層3的情況下,將與鈦酸鋇同樣地具有鈣鈦 礦型的晶體構(gòu)造的鋯酸鋇系、鋯酸鈣系等常電介質(zhì)材料用作為高楊氏模量層10即可。此外, 也可以使用將與電介質(zhì)層3相同或者同等的鐵電材料、和構(gòu)成內(nèi)部電極層4的導(dǎo)電性材料即 Ni等金屬材料混合而成的混合材料。Ni等金屬材料具有相對(duì)比鐵電材料高的楊氏模量,能 夠通過(guò)進(jìn)行混合使得混合材料中金屬材料的比率比有效層5高,來(lái)用作高楊氏模量層10的 材料。這樣,高楊氏模量層10可以是單一的材料,其構(gòu)成材料也可以是多個(gè)材料的混合物。 此外,高楊氏模量層10可以是單一層,也可以由材料相同或者不同的多個(gè)層構(gòu)成。在任意情 況下,在主體1中位置比有效層5更靠第1面8側(cè)的第1覆蓋層6具有比有效層5整體的平均楊 氏模量高的楊氏模量的部位即高楊氏模量層10即可。
[0071] 由于本實(shí)施方式的層疊型電子部件在其外形上與現(xiàn)有的層疊型電子部件相同,不 需要較大改變?cè)O(shè)計(jì),因此能夠?qū)⒈緦?shí)施方式應(yīng)用于現(xiàn)有的各種層疊型電子部件。此外,在安 裝于基板時(shí)不需要特別的夾具也是優(yōu)點(diǎn)。
[0072] 另外,在本實(shí)施方式中,作為層疊型電子部件的一個(gè)例子,使用在長(zhǎng)邊方向的兩端 具有外部電極2的一般構(gòu)造的層疊陶瓷電容器來(lái)進(jìn)行了說(shuō)明,但除此以外,也能夠應(yīng)用于薄 型的部件、具有所謂的LW反轉(zhuǎn)型、多端子型等各種構(gòu)造的層疊型電子部件。
[0073] 進(jìn)一步地,例如,在大多數(shù)的層疊陶瓷電容器中,作為外部電極2,使用了對(duì)由Cu構(gòu) 成的基底電極實(shí)施Ni以及Sn鍍敷而成的部件,但也能夠適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于具有不使用基底電極 而僅由鍍敷電極構(gòu)成的外部電極2的電容器。由于由Cu構(gòu)成的基底電極比較柔軟,因此基底 電極在某個(gè)程度上吸收主體1的壓電振動(dòng)并使其衰減,鳴音被抑制。另一方面,在外部電極2 僅由鍍敷電極構(gòu)成的情況下,主體1的壓電振動(dòng)不被外部電極2衰減,鳴音變得顯著。因此, 若將本實(shí)施方式應(yīng)用于具有僅由鍍敷電極構(gòu)成的外部電極2的部件,則能夠得到更大的鳴 音抑制效果。
[0074] (第2實(shí)施方式)
[0075] 在第2實(shí)施方式中,如圖3(a)~(c)所示,在上述的第1實(shí)施方式中的外部電極2的 第1面8側(cè)還具備接合部件11。另外,在本實(shí)施方式中,也與第1實(shí)施方式同樣地,第1覆蓋層6 具備具有比電介質(zhì)層3高的楊氏模量的高楊氏模量層10。
[0076] 在本實(shí)施方式中,第1面8是矩形,具備由主體1以及外部電極2構(gòu)成并且相互對(duì)置 的二對(duì)邊以及頂點(diǎn)V。換言之,在從第1面8側(cè)來(lái)觀察層疊型電子部件的俯視圖中,相互對(duì)置 的二對(duì)邊以及頂點(diǎn)V構(gòu)成由層疊型電子部件的主體1以及外部電極2形成的輪廓。在該輪廓 中,雖然外部電極2的邊比主體1的邊更向外側(cè)突出,但其突出量相對(duì)于各邊的長(zhǎng)度充分小。 因此,這種面能夠視為矩形。這里,在二對(duì)邊之中,將任意一對(duì)邊設(shè)為第1邊12,將另一對(duì)邊 設(shè)為第2邊13,進(jìn)一步地,將經(jīng)由第1邊12來(lái)與第1面8相鄰的一對(duì)側(cè)面設(shè)為第1側(cè)面14,將經(jīng) 由第2邊13來(lái)與第1面8相鄰的一對(duì)側(cè)面設(shè)為第2?面15。
[0077] 在本實(shí)施方式的層疊型電子部件中,在一對(duì)第1邊12和第1面8以及第1側(cè)面14的分 別與第1邊12相鄰的區(qū)域,分別設(shè)置一對(duì)接合部件11。此外,在第2邊13以及第2側(cè)面15不具 備接合部件11。
[0078] 此外,優(yōu)選接合部件11位于包含第1邊12的中央12c而不包含頂點(diǎn)V的部位。另外, 所謂第1邊12的中央12c,是指將第1邊12的長(zhǎng)度2等分的2等分點(diǎn)。
[0079] 在本實(shí)施方式中,如圖4所示,在將第1邊12的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)1,將第2邊13的長(zhǎng)度設(shè)為 L2時(shí),優(yōu)選L1〈L2。另外,在從第1面8側(cè)來(lái)觀察的俯視圖中,L1以及L2均為包含主體1和外部 電極2而不包含接合部件11的層疊型電子部件的長(zhǎng)度,換言之,均為除去接合部件11的層疊 型電子部件的長(zhǎng)度。在主體1以及外部電極2具有一般的形狀的層疊型電子部件中,也可以 將L1以及L2視為主體1以及外部電極2的外形尺寸。
[0080] 另外,在圖3、4中,示例了在第1邊12和第1面8以及第1側(cè)面14的分別與第1邊12相 鄰的區(qū)域設(shè)置接合部件11的例子,但只要設(shè)置在第1面8、第1側(cè)面14的與第1邊12相鄰的區(qū) 域即可,也可以與第1邊12分離。
[0081] 這樣,通過(guò)在第1面8的對(duì)置的2邊(第1邊12)和與該2邊相鄰的區(qū)域、以及第1側(cè)面 14的與該2邊相鄰的區(qū)域之中的至少任意區(qū)域,經(jīng)由接合部件11來(lái)將層疊型電子部件安裝 于基板21,能夠得到鳴音減少效果。也就是說(shuō),通過(guò)在圖15所示的層疊型電子部件的節(jié)狀部 24,經(jīng)由接合部件11來(lái)將層疊型電子部件固定于基板21,能夠抑制層疊型電子部件本身的 壓電振動(dòng)向基板21的傳播,能夠減少鳴音。
[0082] 另外,如圖4所示,Ml是第1邊12的長(zhǎng)度方向上的接合部件11的長(zhǎng)度,P1是層疊型電 子部件的第1面8上從第1邊12向第1面8的中央側(cè)延伸設(shè)置的接合部件11的與第1邊12垂直 的方向上的長(zhǎng)度。
[0083]此外,如圖5所示,H0是主體1的層疊方向上的包含主體1與外部電極2的層疊型電 子部件的高度,H1是在第1側(cè)面14上從第1邊12向第1側(cè)面14的中央側(cè)延伸設(shè)置的接合部件 11的層疊方向的長(zhǎng)度,C是基板21的安裝面與外部電極2的間隔。
[0084]這樣,本實(shí)施方式中的一對(duì)接合部件11分別形成在不同的外部電極2的表面,并具 有電傳導(dǎo)性。作為接合部件11的材料,例如能夠使用共晶焊錫、無(wú)鉛焊錫(Sn-Ag-Cu)等釬焊 材料、導(dǎo)電性粘合劑等。
[0085] 為了形成接合部件11,例如將焊錫糊膏印刷在外部電極2的第1面8側(cè)的規(guī)定的部 分,在以焊錫的熔融溫度進(jìn)行了熱處理之后進(jìn)行冷卻即可。此外,也可以使用焊劑或低熔點(diǎn) 焊錫等來(lái)將焊錫球粘合于外部電極2的第1面8側(cè)的規(guī)定的部分。另外,用作為接合部件11的 固形的焊錫不是必須是球狀的焊錫球,也可以是板狀、棒狀以及線狀等他其他形狀。此外, 也可以將排列了多個(gè)球狀等焊錫球的部件設(shè)為接合部件11。此外,在接合部件11的形成中 使用導(dǎo)電性糊膏的情況下,通過(guò)絲網(wǎng)印刷等來(lái)印刷于外部電極2的第1面8側(cè)的規(guī)定的部分, 通過(guò)干燥,能夠形成接合部件11。另外,接合部件11可以不僅設(shè)置在第1面8側(cè)的外部電極2 上,也可以設(shè)置在主體1上,還可以設(shè)置于外部電極2以及主體1兩者。
[0086] 對(duì)本實(shí)施方式的層疊型電子部件的安裝構(gòu)造體進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式的層疊型 電子部件的安裝構(gòu)造體中,如圖5所示,層疊型電子部件的外部電極2與基板21上的焊盤(pán)圖 案22經(jīng)由接合部件11來(lái)接合,使得第1面8與基板21的安裝面對(duì)置。另外,本實(shí)施方式中的接 合部件11不僅具有將層疊型電子部件與基板21接合的作用,還具有將層疊型電子部件的外 部電極2與基板21的電路(未圖示)電連接的作用。
[0087] 在將層疊型電子部件安裝于基板21時(shí),可以通過(guò)接合部件11來(lái)與基板21的焊盤(pán)圖 案22直接接合,也可以在基板21的焊盤(pán)圖案22上涂敷焊錫等導(dǎo)電性材料,經(jīng)由該導(dǎo)電性材 料來(lái)將層疊型電子部件安裝于基板21。在該情況下,在接合部件11與焊盤(pán)圖案22之間,形成 涂敷于焊盤(pán)圖案22上的焊錫等導(dǎo)電體23。導(dǎo)電體23形成為與接合部件11相接或者覆蓋接合 部件11。優(yōu)選導(dǎo)電體23與外部電極2經(jīng)由接合部件11來(lái)接合,導(dǎo)電體23與外部電極2不直接 相接。通過(guò)導(dǎo)電體23與外部電極2經(jīng)由接合部件11來(lái)接合,能夠使層疊型電子部件在配置有 接合部件11的部位與基板21的焊盤(pán)圖案22接合。在這樣將導(dǎo)電性材料涂敷于基板21來(lái)安裝 層疊型電子部件的情況下,雖然優(yōu)選使用的導(dǎo)電性材料是與接合部件11相同種類(lèi)的材料, 但只要與接合部件11的潤(rùn)濕性良好就沒(méi)有特別限制。
[0088] 使用本實(shí)施方式的以下模型,來(lái)進(jìn)行鳴音的模擬。關(guān)于主體1以及外部電極2的條 件與所述的評(píng)價(jià)部件的鳴音的模擬相同(電介質(zhì)材料:鈦酸鋇系材料,內(nèi)部電極:Ni,外部電 極:Cu,主體尺寸:1100\620\62(^111,外部電極厚度2(^111)。其中,高楊氏模量層10的材料設(shè) 為BaZr0 3(楊氏模量220GPa),將高楊氏模量層10的厚度T1設(shè)為155μπι。此外,將第1面8的長(zhǎng) 度660μηι的一對(duì)邊設(shè)為第1邊12,將長(zhǎng)度1140μηι的一對(duì)邊設(shè)為第2邊13。
[0089] 接合部件11中將Ml設(shè)為620μπι,將Ρ1設(shè)為160μπι,將Η1設(shè)為78μπι。此外,本實(shí)施方式 的安裝構(gòu)造體中的C設(shè)為140μπι。若將得到的結(jié)果在5Hz~20kHz的頻域進(jìn)行平均,則結(jié)果為 本實(shí)施方式中的聲壓級(jí)的平均值相對(duì)于所述評(píng)價(jià)部件的情況即現(xiàn)有的安裝構(gòu)造體,減少了 19dBA。
[0090] 另外,雖然在本模擬中,將ΜΙ (620μπι)相對(duì)于L1 (660μπι)的比(M1/L1)設(shè)為0 · 94,但 若將其設(shè)為〇. 5,在包含第1邊12的節(jié)狀部24的區(qū)域設(shè)置接合部件11,則聲壓級(jí)能夠比以往 減少22dBA。從安裝性的方面出發(fā),優(yōu)選Ml /L1為0.4以上。
[0091] 此外,雖然在本模擬中,將Η1(78μπι)相對(duì)于Η0(660μπι)的比(H1/H0)設(shè)為0.12,但即 使將其設(shè)為〇. 5,聲壓級(jí)也能夠比以往減少10dBA。
[0092] 進(jìn)一步地,根據(jù)所述評(píng)價(jià)部件的振動(dòng)模式解析的結(jié)果,由于在構(gòu)成評(píng)價(jià)部件的各 表面的中央附近振動(dòng)振幅較大,因此優(yōu)選H1相對(duì)于H0的比(H1/H0)為0.4以下,第1面8上與 第1邊12垂直的方向的接合部件11的長(zhǎng)度P1相對(duì)于L2的比率(P1/L2)為0.25以下。
[0093] 另外,在接合部件11與第1邊12分離的情況下,也優(yōu)選在從第1邊12到上述的PI、H1 的范圍內(nèi)的區(qū)域內(nèi)存在接合部件11。其中,對(duì)于在第1面8上不存在接合部件11的情況下的 P1、在第1側(cè)面14上不存在接合部件11的情況下的H1,則當(dāng)然不需要考慮。
[0094] 另外,在本實(shí)施方式的安裝構(gòu)造體中,層疊型電子部件的主體1以及外部電極2不 與基板21的安裝面直接接觸。特別地,優(yōu)選作為外部電極2與基板21的安裝面的間隔的C相 對(duì)于H0的比(C/H0)為0.1以上。
[0095] 此外,作為本實(shí)施方式的安裝構(gòu)造體,說(shuō)明了將具備接合部件11的層疊型電子部 件安裝于基板21的構(gòu)造體,但在不具備接合部件11或其他接合部件的情況下,只要安裝于 基板21的層疊型電子部件在應(yīng)設(shè)置上述的接合部件11的部位與基板21接合,則也包含于本 實(shí)施方式的安裝構(gòu)造體。在該情況下,將層疊型電子部件與基板21接合的焊錫等導(dǎo)電體23 相當(dāng)于接合部件11。
[0096] 關(guān)于能夠應(yīng)用本實(shí)施方式的主體1以及外部電極2的形狀、材料,由于與第1實(shí)施方 式相同,因此省略進(jìn)一步的說(shuō)明。其中,在具有LW反轉(zhuǎn)型、多端子型等形態(tài)的層疊型電子部 件中,優(yōu)選使用具有絕緣性的接合部件11。此外,接合部件11的形成部位也可以不僅在外部 電極2上,還在主體1上、或者跨越外部電極2以及主體1。在使用具有絕緣性的接合部件11的 情況下,外部電極2通過(guò)引線接合等來(lái)與基板21的電路電連接即可。作為絕緣性的材料,例 如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚丙烯(PP)等熱塑性樹(shù)脂較為適合。
[0097] 此外,外部電極2的Sn鍍敷在將層疊型電子部件安裝于基板21時(shí),具有提高外部電 極2與焊錫的潤(rùn)濕性的作用,但在本實(shí)施方式中,由于層疊型電子部件經(jīng)由一對(duì)接合部件11 來(lái)與基板21的焊盤(pán)圖案22接合,因此能夠?qū)](méi)有Sn鍍敷的部件用作為外部電極2。此外,也 可以在形成接合部件11之后,在外部電極2的露出部形成例如氧化膜等,進(jìn)行使外部電極2 的露出部難以與焊錫潤(rùn)濕的處理。
[0098](第3實(shí)施方式)
[0099] 第3實(shí)施方式也與第2實(shí)施方式同樣地,在上述的第1實(shí)施方式中的外部電極2的第 1面8側(cè)還具備接合部件11。此外,第1面8以及第2面9是矩形,具備由主體1以及外部電極2構(gòu) 成并且相互對(duì)置的二對(duì)邊以及頂點(diǎn)V。換言之,在從第1面8側(cè)或者第2面9側(cè)來(lái)觀察層疊型電 子部件的俯視圖中,相互對(duì)置的二對(duì)邊以及頂點(diǎn)V構(gòu)成由層疊型電子部件的主體1以及外部 電極2形成的輪廓。這里,在構(gòu)成第1面8的二對(duì)邊之中,將任意一對(duì)邊設(shè)為第1邊12,將另一 對(duì)邊設(shè)為第2邊13,進(jìn)一步地,將經(jīng)由第1邊12來(lái)與第1面8相鄰的一對(duì)側(cè)面設(shè)為第1側(cè)面14, 將經(jīng)由第2邊13來(lái)與第1面8相鄰的一對(duì)側(cè)面設(shè)為第2側(cè)面15。此外,將第1邊12的中央設(shè)為 12c,將第2邊13的中央設(shè)為13c。所謂邊的中央,是指將邊的長(zhǎng)度2等分的2等分點(diǎn)。
[0100] 在本實(shí)施方式中,如圖6(a)~(c)所示,接合部件11在主體1以及外部電極2的第1 面8側(cè),包含其頂點(diǎn)V而被設(shè)置在第1面8、第1側(cè)面14以及第2側(cè)面15,被設(shè)置在不包含將第1 面8、第1側(cè)面14以及第2側(cè)面15的相互對(duì)置的各邊的中央連結(jié)的線的區(qū)域。所謂將對(duì)置的各 邊的中央連結(jié)的線,在第1面8的情況下是指將心彼此、13(4皮此連結(jié)的線(將圖6(c)所示的 中點(diǎn)連結(jié)的虛線),在第Ι?面14的情況下是指將12〇與和第1邊12對(duì)置的邊的中點(diǎn)(未圖示) 連結(jié)的線,在第2側(cè)面15的情況下是指將13c與和第2邊13對(duì)置的邊的中點(diǎn)(未圖示)連結(jié)的 線。換言之,在本實(shí)施方式中,在主體1以及外部電極2的第1面8的四角設(shè)置了分別獨(dú)立的接 合部件11。此外,在本實(shí)施方式中,也與第1實(shí)施方式同樣地,第1覆蓋層6具備具有比電介質(zhì) 層3高的楊氏模量的高楊氏模量層10。
[0101] 這樣,在本實(shí)施方式中,在主體1以及外部電極2的第1面8側(cè)即具有高楊氏模量層 10的一側(cè)的四角、也就是作為一對(duì)外部電極2的兩端的部位設(shè)置接合部件11。此外,設(shè)置于 外部電極2的兩端的接合部件11之中的至少任意一方具有電傳導(dǎo)性。
[0102] 作為接合部件11的材料,與第2實(shí)施方式同樣地,例如能夠使用共晶焊錫、無(wú)鉛焊 錫(Sn-Ag-Cu)等釬焊材料、導(dǎo)電性粘合劑等。
[0103] 對(duì)本實(shí)施方式的層疊型電子部件的安裝構(gòu)造體進(jìn)行說(shuō)明。圖7(a)是安裝于基板的 本實(shí)施方式的層疊型電子部件的在圖6(c)的層疊型電子部件的A3-A3線切斷的狀態(tài)的剖視 圖,圖7(b)是在圖6(c)的層疊型電子部件的B3-B3線切斷的狀態(tài)的剖視圖。
[0104] 在本實(shí)施方式的層疊型電子部件的安裝構(gòu)造體中,與第2實(shí)施方式同樣地,如圖7 (a)、(b)所示,層疊型電子部件的外部電極2與基板21上的焊盤(pán)圖案22經(jīng)由接合部件11來(lái)接 合,使得第1面8與基板21的安裝面對(duì)置。另外,本實(shí)施方式中的接合部件11的被設(shè)置于外部 電極2的兩端的接合部件11之中的至少任意一方不僅具有將層疊型電子部件與基板21接合 的作用,還具有將層疊型電子部件的外部電極2與基板21的電路(未圖示)電連接的作用。另 外,在圖7(b)中,被設(shè)置于外部電極2的兩端的接合部件11的兩者將層疊型電子部件的外部 電極2與基板21的電路(未圖示)電連接。
[0105] 這里,如圖6(c)所示,在由主體1以及外部電極2構(gòu)成的第1面8中相互對(duì)置的二對(duì) 邊之中,將長(zhǎng)度較短的一對(duì)邊設(shè)為第1邊12,將長(zhǎng)度較長(zhǎng)的一對(duì)邊設(shè)為第2邊13。因此,在圖8 中,L1是第1邊12的長(zhǎng)度,L2是第2邊13的長(zhǎng)度。另外,L1以及L2均為包含主體1和外部電極2 而不包含接合部件11的層疊型電子部件的長(zhǎng)度,換言之,均為除去接合部件11的層疊型電 子部件的長(zhǎng)度。在主體1以及外部電極2具有一般的形狀的層疊型電子部件中,也可以將L1 以及L2視為主體1以及外部電極2的外形尺寸。
[0106]此外,P1是從第1邊12向第1面8的中央側(cè)延伸設(shè)置的接合部件11的與第1邊12垂直 的方向的長(zhǎng)度,P2是從第2邊13向第1面8的中央側(cè)延伸設(shè)置的接合部件11的與第2邊13垂直 的方向的長(zhǎng)度。此外,如圖7(a)、(b)所示,H1是在第1側(cè)面14上從第1邊12向第1側(cè)面14的中 央側(cè)延伸設(shè)置的接合部件11的層疊方向的長(zhǎng)度或者在第2側(cè)面15上從第2邊13向第2側(cè)面15 的中央側(cè)延伸設(shè)置的接合部件11的層疊方向的長(zhǎng)度,C是基板12的安裝面與外部電極2的間 隔。
[0107]使用本實(shí)施方式的以下的模型,來(lái)進(jìn)行鳴音的模擬。接合部件11中將P1設(shè)為160μ m,將Ρ2設(shè)為155μπι,將HI設(shè)為78μπι。此外,本實(shí)施方式的安裝構(gòu)造體中的C設(shè)為140μπι。關(guān)于主 體1以及外部電極2的其他條件與第2實(shí)施方式中的鳴音的模擬相同。
[0108]若將得到的結(jié)果在5Hz~20kHz的頻域進(jìn)行平均,則結(jié)果為本實(shí)施方式中的聲壓級(jí) 的平均值相對(duì)于現(xiàn)有的安裝構(gòu)造體減少了 23dBA。
[0109] 另外,在本模擬中,將Ρ2(155μπι)相對(duì)于Ll(660ym)的比(P2/L1)設(shè)為0.235,但從安 裝性方面出發(fā),也優(yōu)選設(shè)為0.2~0.4。優(yōu)選PI、H1以及C設(shè)為與第2實(shí)施方式相同的范圍。
[0110] 由于能夠應(yīng)用本實(shí)施方式的主體1以及外部電極2的形狀、材料與第1以及第2實(shí)施 方式相同,因此省略進(jìn)一步的說(shuō)明。此外,在本實(shí)施方式中,作為接合部件11,也可以使用所 述的具有絕緣性的材料。在該情況下,外部電極2通過(guò)引線接合等來(lái)與基板21的電路電連接 即可。
[0111] 此外,也能夠僅將被設(shè)置于外部電極2的兩端的接合部件11之中的任意一方設(shè)為 具有導(dǎo)電性的部件,另一方設(shè)為具有絕緣性的部件。
[0112] 另外,在第2實(shí)施方式以及第3實(shí)施方式中,將接合部件11的形狀主要設(shè)為矩形,基 于該形狀對(duì)尺寸、比率的優(yōu)選的范圍進(jìn)行了說(shuō)明,但并不是將接合部件11的形狀限定為矩 形,也可以是其他各種形狀或不定形狀。此外,基于通過(guò)上述模擬而確認(rèn)的、有關(guān)層疊型電 子部件的振動(dòng)模式和節(jié)狀部24的說(shuō)明,在不脫離權(quán)利要求書(shū)中所述的本發(fā)明的主旨的范圍 內(nèi),能夠進(jìn)行各種變更、變形。
[0113] -符號(hào)說(shuō)明-
[0114] 1、1〇1 主體
[0115] 2,102 外部電極
[0116] 3,103 電介質(zhì)層
[0117] 4、104 內(nèi)部電極層
[0118] 5 有效層
[0119] 6 第1覆蓋層
[0120] 7 第2覆蓋層
[0121] 107 覆蓋層
[0122] 8 第1面
[0123] 9 第 2面
[0124] 1〇 高楊氏模量層
[0125] 11 接合部件
[0126] 12 第1邊
[0127] 12c 第1邊的中央
[0128] 13 第2邊
[0129] 13c 第2邊的中央
[0130] 14 第1側(cè)面
[0131] 15 第2側(cè)面
[0132] 21 基板
[0133] 22 焊盤(pán)圖案
[0134] 23、123 導(dǎo)電體
[0135] 24 節(jié)狀部
[0136] 31 安裝基板
[0137] 32 消聲箱
[0138] 33 集音話筒
[0139] 34 放大器
[0140] 35 FET 分析儀
[0141] V 頂點(diǎn)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種層疊型電子部件,其特征在于,具備: 主體,其具有電介質(zhì)層與內(nèi)部電極層被交替層疊的有效層、以及在該有效層的層疊方 向的兩側(cè)設(shè)置的一對(duì)覆蓋層即第1覆蓋層以及第2覆蓋層;和 多個(gè)外部電極,其設(shè)置于該主體的外表面, 所述內(nèi)部電極層在每1層連接于不同的所述外部電極, 所述第1覆蓋層具有高楊氏模量層,該高楊氏模量層具有比所述電介質(zhì)層高的楊氏模 量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊型電子部件,其特征在于, 所述電介質(zhì)層以及所述覆蓋層由陶瓷構(gòu)成,所述主體的所述電介質(zhì)層、所述內(nèi)部電極 層以及所述一對(duì)覆蓋層被一體化。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的層疊型電子部件,其特征在于, 所述層疊型電子部件是層疊陶瓷電容器。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的層疊型電子部件,其特征在于, 所述第2覆蓋層的楊氏模量為所述電介質(zhì)層的楊氏模量以下。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4的任意一項(xiàng)所述的層疊型電子部件,其特征在于, 在將所述主體的所述層疊方向上的厚度設(shè)為T(mén)0,將所述高楊氏模量層的所述層疊方向 上的厚度設(shè)為T(mén)l時(shí),Tl相對(duì)于TO的比率T1/T0為0.1以上。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5的任意一項(xiàng)所述的層疊型電子部件,其特征在于, 在將所述電介質(zhì)層的楊氏模量設(shè)為E0,將所述高楊氏模量層的楊氏模量設(shè)為El時(shí),El 相對(duì)于EO的比率EI /EO為1.4以上。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6的任意一項(xiàng)所述的層疊型電子部件,其特征在于, 所述層疊型電子部件具有在所述層疊方向上位于對(duì)置位置的一對(duì)面、即位于所述第1 覆蓋層側(cè)的第1面以及位于所述第2覆蓋層側(cè)的第2面,所述層疊型電子部件成為具有位于 所述第1面與所述第2面之間的4個(gè)側(cè)面的長(zhǎng)方體形狀, 在所述第1面?zhèn)?,在所述主體以及所述外部電極之中的至少一方還具備接合部件。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的層疊型電子部件,其特征在于, 所述第1面是矩形形狀,將該第1面的相互對(duì)置的二對(duì)邊之中的任意一對(duì)邊設(shè)為第1邊, 將另一對(duì)邊設(shè)為第2邊, 在將經(jīng)由所述第1邊而與所述第1面相鄰的一對(duì)所述側(cè)面設(shè)為第1側(cè)面時(shí), 在所述第1邊、所述第1面的與所述第1邊相鄰的區(qū)域、以及所述第1側(cè)面的與所述第1邊 相鄰的區(qū)域之中的至少任意處,分別具備接合部件。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的層疊型電子部件,其特征在于, 在將所述第1邊的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)l,將所述第2邊的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)2時(shí),LI <L2。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的層疊型電子部件,其特征在于, 所述第1面以及所述第2面是分別具備4個(gè)頂點(diǎn)以及二對(duì)邊的矩形形狀, 在所述第1面的所述4個(gè)頂點(diǎn)、所述第1面的與所述4個(gè)頂點(diǎn)相鄰的區(qū)域、以及4個(gè)所述側(cè) 面的與所述4個(gè)頂點(diǎn)相鄰的區(qū)域之中的至少任意處,分別具備接合部件, 該接合部件不被設(shè)置在所述第1面以及所述側(cè)面的將相互對(duì)置的所述邊的中央連結(jié)的 線上。11. 一種層疊型電子部件的安裝構(gòu)造體,其特征在于, 在基板的安裝面接合權(quán)利要求1至10的任意一項(xiàng)所述的層疊型電子部件,該層疊型電 子部件的所述第1覆蓋層與所述安裝面對(duì)置。12. -種層疊型電子部件的安裝構(gòu)造體,其特征在于, 在基板的安裝面通過(guò)所述接合部件來(lái)接合權(quán)利要求7至10的任意一項(xiàng)所述的層疊型電 子部件,該層疊型電子部件的所述第1面與所述安裝面對(duì)置。
【文檔編號(hào)】H01G2/06GK105900195SQ201580003769
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月16日
【發(fā)明人】西村道明, 重永泰尚
【申請(qǐng)人】京瓷株式會(huì)社