JP2012094671A - 電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】基板において発生する振動音の抑制効果を向上させることができる電子部品を提供する。
【解決手段】本発明のセラミックコンデンサ１０は、セラミックコンデンサ素子１１と、一対の接続端子１２とを含み、セラミックコンデンサ素子１１は、複数の誘電体層２６と内部電極２７とを有する誘電体素体２１と、誘電体素体２１の端面２３ａ、２３ｂに設けられる外部電極２２とを有する。接続端子１２は、外部電極２４に接続される電極接続部４１と、基板１３に接続され、誘電体素体２１と対向するように設けられる外部接続部４２と、誘電体素体２１の下面（側面２４ｂ）と外部接続部４２との間に隙間を有するように電極接続部４１と外部接続部４２とを接続する中間部４３とを有し、多孔質の金属板を用いて成形されると共に、接続端子１２の平均気孔率が３０％以上８０％以下、平均気孔径が１μｍ以上３０μｍ以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板に実装される電子部品に関し、特に積層型のセラミックコンデンサに好適なものである。

ノート型パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話など各種携帯型の情報処理装置においては、電子部品として、コンデンサ、インダクタ、バリスタまたはこれらを複合した複合部品を回路基板に表面実装することにより、高密度に電子部品を搭載して回路基板全体の大きさの小型化が図られている。このような回路基板に搭載されるコンデンサとして、積層型のセラミックコンデンサが用いられている。

積層型のセラミックコンデンサは、誘電体と内部電極とが交互に積層されている。誘電体を形成するセラミック材料には、誘電率が比較的高いチタン酸バリウム等の強誘電体材料が一般的に用いられている。このような積層型のセラミックコンデンサに交流電圧を印加すると、誘電体を形成するセラミック材料は電歪現象を伴うので、電圧の変化に応じて各誘電体層の厚みが変化し、セラミックコンデンサのサイズが変化する。これにより、セラミックコンデンサは印加電圧の大きさに応じた機械的歪みを生じる。このため、セラミックコンデンサに交流電圧を印加すると、誘電体の電歪現象によりセラミックコンデンサが振動する。

この電歪現象によるセラミックコンデンサの振動は、セラミックコンデンサが実装されている基板に伝播する。この基板に伝わった振動により、基板が共鳴して振動が増幅され、基板において振動音（音鳴り）が発生する。すなわち、コンデンサの振動によって周囲の空気が振動して音が発生すると共に、基板に伝わった振動により基板も共鳴振動し、音が発生する。コンデンサの振動に起因して生じる音圧が大きくなることで振動音が可聴音として人間の耳に認識される。

また、セラミックコンデンサの振動は、誘電体の積層数が多く、電歪が大きいセラミック材料を用いている場合ほど、基板に伝わる振動が増幅され、基板の振動音が大きくなる傾向がある。特に、より大きな静電容量を得るため、複数のセラミックコンデンサを基板上に並列に接続した場合等には、複数のセラミックコンデンサが同じ周期で振動するため、基板に伝わる振動が増幅されるため、振動音がより発生し易くなる。

そこで、基板の振動音を低減するため、セラミックコンデンサ素子の端子電極に一対の接続端子を当接して設けた積層セラミックコンデンサが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１、２に記載の積層セラミックコンデンサによれば、金属端子が、セラミックコンデンサ素子を基板から浮かせて基板上に表面実装し、一対の接続端子の電極接続部とセラミックコンデンサ素子の端子電極との間に隙間を設けた構造とすることで、セラミックコンデンサ素子で発生した振動が基板に伝播するのを抑制し、セラミックコンデンサに起因して生じる振動音が発生するのを抑制している。

特開２００４−１５３１２１号公報 特開２００５−６４３７７号公報

しかし、従来の積層セラミックコンデンサのように、接続端子として用いられる金属板自体は硬く弾性が高いことから、金属板を折り曲げて成型するのみではセラミックコンデンサ素子で発生した振動を金属板で十分吸収できないため、基板に伝播する振動を十分抑制できず、基板で発生する振動音を抑制する効果が小さかった、という問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基板において発生する振動音の抑制効果を向上させることができる電子部品を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明者らは電子部品について鋭意研究をした。その結果、素子と基板とを接続する接続端子を多孔質材料で形成し、その平均気孔率および平均気孔径を所定の範囲内とすることで、素子で発生した振動が基板に伝播するのを効率よく抑制でき、素子に起因して発生する振動音を抑制する効果を向上させることができることを見出した。本発明は、係る知見に基づいて完成されたものである。

本発明の電子部品は、複数の誘電体層と該誘電体層を介して設けられる内部電極とを有する誘電体素体と、該誘電体素体層の端面に設けられる外部電極とを有する素子と、一対の接続端子とを含み、前記接続端子が、前記外部電極に接続される電極接続部と、基板に接続され、前記誘電体素体と対向するように設けられる外部接続部と、前記誘電体素体の下面と前記外部接続部との間に隙間を有するように前記電極接続部と前記外部接続部とを接続する中間部とを有し、多孔質の金属板を用いて成形され、前記接続端子の平均気孔率が３０％以上８０％以下であると共に、平均気孔径が１μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする。

この構成によれば、接続端子として多孔質の金属板を用い、金属板の平均気孔率および平均気孔径を上記範囲内とすることで、素子で発生した振動が基板に伝播するのを抑制することができるため、素子に起因して基板から発生する振動音を抑制する効果を向上させることができる。

本発明によれば、基板において発生する振動音の抑制効果を向上させることができる、という効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態に係るセラミックコンデンサの斜視図である。 図２は、図１中のＡ−Ａ断面図である。 図３は、接続端子の寸法を示す説明図である。 図４は、接続端子の中間部の一部を模試的に示す部分断面図である。 図５は、接続端子から気孔が占める体積を除いた時の接続端子が占める体積を示す説明図である。 図６は、音圧の測定を行なう際に用いた試験装置の構成を簡略に示す図である。

以下、本発明を好適に実施するための形態（以下、実施形態という。）につき、詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態および実施例に記載した内容により限定されるものではない。また、以下に記載した実施形態および実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態および実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。

本発明の実施形態に係る電子部品であるセラミックコンデンサの好適な一実施形態を図１、２に示す。図１は、本発明の実施形態に係るセラミックコンデンサの斜視図であり、図２は、図１中のＡ−Ａ断面図である。図１、２に示すように、セラミックコンデンサ１０は、セラミックコンデンサ素子１１と一対の接続端子１２とを含む。尚、本実施形態では、図１中のセラミックコンデンサ素子１１の長さ方向をＸ、幅方向をＹ、厚さ方向をＺとする。

セラミックコンデンサ１０は、回路基板（以下、「基板」という。）１３上に搭載されている。セラミックコンデンサ１０は、１つのセラミックコンデンサ素子１１により構成されているが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、セラミックコンデンサ１０は、セラミックコンデンサ素子１１を複数積層して組み合わせてもよい。

基板１３は、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡや携帯電話等の小型の処理装置に用いられる。この基板１３のセラミックコンデンサ１０が実装される表面には、基板電極１４Ａ、１４Ｂが設けられている。基板電極１４Ａ、１４Ｂからは配線１５Ａ、１５Ｂが延びている。一対の接続端子１２は、はんだ１６によって基板電極１４Ａ、１４Ｂに各々はんだ付けされる。

セラミックコンデンサ素子１１は、誘電体素体２１と、誘電体素体２１の両端部に各々形成された一対の端子電極（外部電極）２２とを有する。セラミックコンデンサ素子１１は、積層型のセラミックコンデンサであり、両端面並びに、上面と下面と両側面とを含む四方側面を有する略直方体形状に形成される。

本実施形態において、「略直方体形状」とは、立方体形状や直方体形状のみならず、誘電体素体２１のように、直方体の稜線部分に面取りが施されて、稜部がＲ形状となっている形状を含むことはいうまでもない。誘電体素体２１はＲ形状とすることによって、誘電体素体２１の稜部における破損の発生を抑制することができる。すなわち、誘電体素体２１は、実質的に立方体形状又は直方体形状を有していればよい。

誘電体素体２１は、互いに対向する端面２３ａおよび端面２３ｂ（以下、まとめて「端面２３」という場合がある。）と、端面２３に垂直で互いに対向する側面２４ａおよび側面２４ｂ（以下、まとめて「側面２４」という場合がある。また、側面２４ａ、側面２４ｂは、各々、「上面」、「下面」という場合がある。）と、端面２３に垂直で互いに対向する側面２５ａおよび側面２５ｂ（以下、まとめて「側面２５」という場合がある。）とを有する。側面２４と側面２５とは互いに垂直である。

誘電体素体２１は、複数の誘電体層２６と、複数（例えば１００層程度）の内部電極２７とを有している。誘電体素体２１は、複数の誘電体層２６と複数の内部電極２７とを交互に積層して形成されている。誘電体素体２１は、セラミックグリーンシート（未焼成セラミックシート）を複数枚積層し、セラミックグリーンシートの間に内部電極２７となる所定パターンの導電性ペーストを含む積層体を加熱圧着して一体化して、切断し、脱脂し、焼成することにより得られる略直方体状の焼結体である。誘電体層２６と内部電極２７との積層方向は、セラミックコンデンサ素子１１の厚さ方向Ｚである。誘電体素体２１は、両端面並びに、上面と下面と両側面とを含む四方側面を有する直方体形状に形成されており、誘電体素体２１は、その大きさを、例えば、長さ方向Ｘ、幅方向Ｙ、厚さ方向Ｚにそれぞれほぼ３．２ｍｍ、２．５ｍｍ、２．５ｍｍとして形成される。なお、説明の都合上、図２では、誘電体層２６および内部電極２７の積層数を視認できる程度の数としているが、所望の電気特性に応じて、誘電体層２６および内部電極２７の積層数を適宜変更してもよい。積層数は、例えば、誘電体層２６および内部電極２７を、各々数十層としてもよく、１００層から５００層程度としてもよい。また、実際の誘電体素体２１は、誘電体層２６の層間を視認できない程度に一体化されていてもよい。

誘電体層２６は、セラミックグリーンシートを焼成して得られるものである。誘電体層２６を構成する誘電体材料は、特に限定されるものではなく、例えば、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）などが挙げられる。誘電体層２６は、これら誘電体材料を１種又は２種類以上を複数混合して用いるようにしてもよい。誘電体層２６は、高い誘電率の有する観点から、特に、誘電率の高い強誘電体材料としてＢａＴｉＯ₃で構成されることが好ましい。誘電体層２６としてチタン酸バリウムなどを主成分として用いて構成された誘電体素体２１は、誘電体としての機能を有し、電界が加えられると歪みが生じる。このため、セラミックコンデンサ素子１１は、交流電圧が印加されると、交流電圧の大きさに応じた機械的歪みを生じ、この機械的歪みが振動となって基板１３に伝播することで、基板１３が振動し、この振動が可聴周波数帯域である場合、基板１３の振動が、振動音として現れることになる。

内部電極２７は、一端が誘電体素体２１の端面２３ａ、２３ｂの何れかから露出し、一方の外部電極２２に接続され、他端は開放端になっており、他方の外部電極２２とは絶縁されている。対向する一対の外部電極２２に各々接続している内部電極２７同士が誘電体層２６を介して交互に対向し、所定間隔を持って複数積層されている。

内部電極２７を構成する材料としては、積層型のセラミック電子部品の内部電極として通常用いられる導電性材料であれば用いることができ、例えば、Ｐｄ、Ａｇ、Ｎｉを主成分とする導電性材料を含んだものなどが用いられる。

外部電極２２は、誘電体素体２１の端面２３ａ、２３ｂと、側面２４、２５の端面２３ａ、２３ｂ側の一部を覆うように設けられている。外部電極２２は、誘電体素体２１の端面２３ａ、２３ｂで内部電極２７と接続している。外部電極２２は、電子部品の外部電極として通常用いられる導電性材料であれば用いることができ、例えば、Ｃｕを主成分として含有するものが用いられる。外部電極２２は、Ｃｕ粉末を含有する導電性ペーストを誘電体素体２１の端面２３ａ、２３ｂに塗布して焼き付けることによって形成されている。外部電極２２を構成する金属成分としては、Ｃｕ以外に、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｓｎなどを導電性材料として含んでもよい。また、外部電極２２は、複数の金属電極層で構成されていてもよく、例えば、Ｃｕを主成分とした下地電極に、Ｎｉめっき層、Ｓｎめっき層を形成するようにしてもよい。

セラミックコンデンサ１０は、セラミックコンデンサ素子１１の一対の外部電極２２に電圧が印加されることで、セラミックコンデンサ素子１１に電荷が蓄積される。

接続端子１２は、基板電極１４Ａ、１４Ｂと一対の外部電極２２とをそれぞれ接続するように一対設けられている。接続端子１２は、一対の外部電極２２とはんだ２８ではんだ付けにより接続されている。

接続端子１２を形成するために用いられる金属板としては、例えば、チタン、ニッケル、アルミニウム、銅などの金属や、これら金属を含む合金、例えばチタン合金、銅合金や、ステンレス鋼などの合金が挙げられるが、特にこれに限定されるものではない。

本実施形態では、接続端子１２は、金属部材で構成され、電極接続部４１と、外部接続部４２と、中間部４３とを有する。具体的には、電極接続部４１は、セラミックコンデンサ素子１１の長さ方向Ｘに誘電体素体２１の端面２３ａ、２３ｂ側で外部電極２２と接続している。外部接続部４２は、誘電体素体２１と対向するように基板電極１４Ａ、１４Ｂに設けられ、基板電極１４Ａ、１４Ｂとはんだ１６により接続されている。中間部４３は、誘電体素体２１の下面（側面２４ｂ）と基板１３との間に隙間を有するように電極接続部４１と外部接続部４２との間に設けられている。また、図１、２に示すように、接続端子１２は、外部接続部４２と誘電体素体２１の下面（側面２４ｂ）との間に隙間を有するように誘電体素体２１の設けられている側にＬ字状に曲げて形成されている。

セラミックコンデンサ素子１１の一対の外部電極２２に電圧が印加されることで、誘電体素体２１に振動が発生するが、誘電体素体２１で発生した振動が基板１３に伝達するのを抑制するためには、接続端子１２において誘電体素体２１で発生した振動が基板１３に伝達するのを抑制する必要がある。接続端子１２において誘電体素体２１で発生した振動が基板１３に伝達するのを抑制するためには、接続端子１２のばね定数Ｋを小さくする必要がある。

図３は、接続端子の寸法を示す説明図である。図３に示す接続端子は、従来から用いられている一般的な接続端子である。図３中、接続端子３１の厚さをｔ、幅をｂ、基板３２の基板電極３３から接続端子３１とセラミックコンデンサ素子１１の外部電極２２とを接続するはんだ２８の基板面３４側までの距離（接続端子取付長さ）をＬとする。このとき、接続端子３１のばね定数Ｋは、下記式（１）で表すことができる。下記式（１）中のＥは、接続端子３１のヤング率である。

接続端子３１のばね定数Ｋが小さいほど、誘電体素体２１の電歪に起因して発生する振動が基板３２に伝達されるのを抑制し、振動音の発生を抑制する効果を高くすることができる。接続端子３１は、セラミックコンデンサ素子１１の外部電極２２と基板３２の基板電極３３とを電気的に接続するものであるため、導電性が必要である。導電性を有する材料としては金属材料があるが、金属材料は一般にヤング率が高い。このため、板状の金属材料を折り曲げて成型したのみでは、接続端子３１のばね定数Ｋを小さくすることには限界がある。

本実施形態では、接続端子１２は、多孔質の金属板を用いて成形されている。図４は、接続端子１２の中間部４３の一部を模試的に示す部分断面図である。図４に示すように、接続端子１２は、気孔径が異なる複数の気孔４４を有する。接続端子１２の平均気孔率は、３０％以上８０％以下であり、好ましくは５０％以上７８％以下であり、更に好ましくは５０％以上７０％以下である。接続端子１２の平均気孔率を３０％以上とすることで、セラミックコンデンサ１０で発生した振動の吸収効果を得ることができる。また、接続端子１２の平均気孔率を８０％以下とすることで、セラミックコンデンサ素子１１を保持するのに十分な強度を保つことができると共に、はんだ１６との濡れ性を十分維持することができる。よって、接続端子１２の平均気孔率を上記範囲内とすることで、誘電体素体２１で発生した振動の吸収効果を得つつ、セラミックコンデンサ素子１１を保持するのに十分な強度を保つことができる。なお、気孔率は、金属板の断面積中に占める気孔面積の割合であり、平均気孔率とは、金属板の複数の断面積中において占める平均の気孔率をいう。

接続端子１２の平均気孔径は、１μｍ以上３０μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以上３０μｍ以下であり、更に好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下である。接続端子１２の平均気孔径を１μｍ以上とすることで、はんだ１６が毛細管現象により接続端子１２を昇るのを抑制することができるため、セラミックコンデンサ１０で発生した振動の吸収効果を十分得ることができる。また、接続端子１２の平均気孔径を３０μｍ以下とすることで、セラミックコンデンサ１０を保持するのに十分な強度を保つことができると共に、はんだ１６との濡れ性を十分維持することができる。よって、接続端子１２の平均気孔径を上記範囲内とすることで、セラミックコンデンサ１０で発生した振動の吸収効果を得つつ、セラミックコンデンサ１０を保持するのに十分な強度を保つことができる。なお、気孔径は、断面積に見える各気孔の内径であり、平均気孔径は、断面積に見える各気孔の平均の内径をいう。

接続端子１２の平均気孔率および平均気孔径を上記範囲内とすることで、接続端子１２は上記式（１）における厚さｔまたは幅ｂを実質的に小さくすることができるため、接続端子１２のばね定数Ｋを小さくできる。図５は、接続端子１２から気孔４４が占める体積を除いた時の接続端子１２が占める体積を示す説明図である。図５に示すように、接続端子１２の長さＬと幅ｂとを一定とした時、気孔４４の体積を除いた時に占める接続端子１２の厚さｔが実際に占める体積は、厚さｔ’となり、気孔４４が占める体積を除いた時の接続端子１２の厚さｔが実際に占める体積は相対的に小さくなる。よって、接続端子１２が実際に占める体積は、接続端子１２の長さＬと幅ｂと厚さｔ’との積となる。このため、誘電体素体２１で発生した振動が、セラミックコンデンサ素子１１から基板１３に伝播される際、接続端子１２において誘電体素体２１で発生した振動を吸収することで、誘電体素体２１で発生した振動が基板１３に伝播するのを抑制することができる。誘電体素体２１で発生した振動が基板１３に伝播されるのを抑制することで、基板１３で発生する振動音を抑制することができる。なお、振動音の大きさは、例えば後述する集音マイクを介して測定される音圧から求められる。

接続端子１２は、複数の気孔を有する多孔質板であるが、接続端子１２の平均気孔率および平均気孔径を上記範囲内とすることで、接続端子１２に対するはんだ１６の濡れ性は十分維持することができ、はんだ１６により接続端子１２を基板電極１４Ａ、１４Ｂに固定して安定して接続することができる。また、接続端子１２の表面に例えばＮｉとＳｎとの合金をめっきすることで、はんだ１６との濡れ性は従来通り確保でき、はんだ１６により接続端子１２を基板電極１４Ａ、１４Ｂに固定して安定して接続することができる。

接続端子１２を形成するために用いられる多孔質の金属板としては、上述のように、チタン、ニッケル、アルミニウム、銅などの金属や、これらの金属を含む合金、例えば、チタン合金、銅合金、ステンレス鋼などの合金が挙げられるが、接続端子１２の平均気孔率および平均気孔径が上記範囲内であり、接続端子１２のばね定数Ｋを小さくできるものであれば、特にこれに限定されるものではない。

セラミックコンデンサ素子１１の外部電極２２と接続端子１２の電極接続部４１との間は、はんだ２８ではんだ付けにより接続されているが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、導電性接着剤などを用いて外部電極２２と接続端子１２の電極接続部４１とを接続するようにしてもよい。はんだ２８または導電性接着剤により外部電極２２と接続端子１２との間を接続することで、外部電極２２と接続端子１２との間の導電性を確保しつつ安定して接続できる。このため、セラミックコンデンサ素子１１の外部電極２２と接続端子１２の電極接続部４１との間を、はんだ２８または導電性接着剤で接続してもセラミックコンデンサ素子１１で発生した振動を接続端子１２で吸収する際の妨げとならず、外部電極２２と接続端子１２との接続を維持しつつ、接続端子１２で振動が基板１３に伝播するのを安定して抑制することができる。

接続端子１２の電極接続部４１と外部接続部４２と中間部４３との幅は、各々同じ幅Ａ１であり、セラミックコンデンサ素子１１の長さ方向Ｘであって誘電体素体２１の端面２３ａ、２３ｂに設けられている外部電極２２の幅Ｗと対応しているが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、接続端子１２がセラミックコンデンサ１０を保持しつつ、接続端子１２とセラミックコンデンサ素子１１との接続を維持し、誘電体素体２１で発生した振動が基板１３に伝播するのを抑制する効果が得られる範囲内であれば、電極接続部４１と外部接続部４２と中間部４３との各々の幅Ａ１は異なるようにしてもよい。また、接続端子１２がセラミックコンデンサ１０を保持しつつ、セラミックコンデンサ素子１１で発生した振動が基板１３に伝播するのを十分抑制できる範囲内であれば、中間部４１の幅Ａ１は、外部電極２２の幅Ｗより広くてもよいし、狭くしてもよい。

接続端子１２の厚さＡ２は、８０μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましく、９０μｍ以上１１０μｍ以下であることがより好ましい。接続端子１２の厚さＡ２を８０μｍ以上とすることで、接続端子１２がセラミックコンデンサ１０を保持するのに十分な強度を保つことができる。また、接続端子１２の厚さＡ２を１２０μｍ以下とすることで、セラミックコンデンサ素子１１で発生した振動が基板１３に伝播するのを十分抑制できる。

このように、本実施形態に係るセラミックコンデンサ１０によれば、接続端子１２を多孔質材料で形成し、平均気孔率および平均気孔径を上記範囲内とすることで、接続端子１２によりセラミックコンデンサ１０で発生した振動が基板１３に伝播するのを効率よく抑制し、基板１３で発生する振動音の抑制効果を向上させることができる。

また、複数のセラミックコンデンサ１０を基板１３に搭載した際、複数のセラミックコンデンサ１０が同じ周期で振動することで基板１３に伝わる振動が増幅されるため、振動音が共鳴することにより基板１３から発生する振動音の大きさも増大するが、本実施形態に係るセラミックコンデンサ１０によれば、接続端子１２によりセラミックコンデンサ１０で発生した振動が基板１３に伝播するのを抑制できるため、複数のセラミックコンデンサ１０を基板１３に搭載しても、複数のセラミックコンデンサ１０の振動が共鳴することにより基板１３から発生する振動音の大きさが増大するのを抑制することができる。

以上、本実施形態では、セラミック電子部品の一例として積層型のセラミックコンデンサに適用した場合について説明したが、本発明に係るセラミック電子部品は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明に係るセラミック電子部品は、セラミック素体を有するセラミック電子部品であれば、例えば圧電振動子、インダクタ、バリスタ、サーミスタ等の電子部品にも適用可能である。

本実施形態に係る発明の内容を実施例および比較例を用いて以下に詳細に説明するが、本実施形態に係る発明は以下の実施例に限定されるものではない。

＜実施例１〜６、比較例１〜５＞
［セラミックコンデンサの作製］
セラミックコンデンサ素子は、図１中、長さ方向Ｘにおける長さが、３．２ｍｍであり、幅方向Ｙにおける長さが、２．５ｍｍであり、厚さ方向Ｚにおける長さが、２．５ｍｍである。実施例１〜６および比較例１〜５で用いられる接続端子を設けたセラミックコンデンサは、図１に示すセラミックコンデンサ１０のように、セラミックコンデンサ素子１１の長さ方向Ｘあって誘電体素体２１の両端面２３ａ、２３ｂに多孔質の接続端子１２を外部電極２２と接続するように一対設けたものである。実施例１〜６および比較例１〜５で用いられる接続端子の平均気孔率、平均気孔径を表１に示す。

［評価］
（振動音の大きさ（音圧）の測定）
各セラミックコンデンサを基板に搭載して交流電圧を印加した際に、基板から発生する振動音の大きさ（音圧）を測定した。図６は、音圧の測定を行なう際に用いた試験装置の構成を簡略に示す図である。図６に示すように、試験装置５０は、無響箱５１と、集音マイク（商品名：ＭＩ−１２３３、小野測器社製）５２と、電源装置５３と、ＦＦＴアナライザ（商品名：ＤＳ２１００、小野測器社製）５４とを備えている。そして、測定対象となるセラミックコンデンサ５５は、基板５６に設置された状態で、無響箱５１内に設置される。セラミックコンデンサ５５を設置した基板５６は、その両端に正負一対の電極がそれぞれ設けられる。

無響箱５１は、箱状に形成され、その内壁に吸音材５７が設けられている。吸音材５７は、グラスウール等を用いており、その表面を波型等に形成することで、音波の接触面積を拡大させ、吸音効果を高めている。

電源装置５３は、一対の配線５８を介して、基板５６の正負一対の電極にそれぞれ接続されており、基板５６は、配線５８に吊り下げられた状態で、セラミックコンデンサ５５が無響箱５１内の底面に対向するように、無響箱５１の中央部分に配置される。電源装置５３は、セラミックコンデンサ５５へ向けて、周波数を１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚとし、ＤＣバイアス２０Ｖとして、３Ｖｐ−ｐの交流電圧を印加した。

集音マイク５２は、無響箱５１内の底面に設けられ、無響箱５１の中央部分に設置されたセラミックコンデンサ５５と所定距離を保つようにして配置される。ＦＦＴアナライザ５４は、集音マイク５２により集音された振動音の大きさ（音圧）を解析した。

試験装置５０において、電源装置５３が基板５６へ向けて所定の交流電圧を印加すると、セラミックコンデンサ５５で振動が発生し、セラミックコンデンサ５５の振動が基板５６に伝達され、基板５６から振動音が発生する。この振動音を、集音マイク５２を用いて集音し、集音した振動音を、ＦＦＴアナライザ５４で解析することで、基板５６から発生する振動音の大きさ（音圧）を測定した。

実施例１〜５および比較例１の各セラミックコンデンサを設置した基板から発生した音圧の測定結果を表１に示す。尚、図１に示すセラミックコンデンサ１０のように、セラミックコンデンサ素子１１の長さ方向Ｘであって誘電体素体２１の両端面２３ａ、２３ｂに外部電極２２と接続するように１対設け、多孔質の金属で形成された実施例１〜６で用いられる接続端子を設けたセラミックコンデンサでは、比較例１のセラミックコンデンサを用いた場合に発生した音圧を基準とした。音圧は、比較例１のセラミックコンデンサを用いた場合に生じた振動音の音圧より低くできれば、音圧の抑制効果が良好であると判断した。

（強度）
接続端子の強度は、接続端子を接続したセラミックコンデンサ素子を基板に接続した後、基板からセラミックコンデンサ素子までの高さを測定した。その後、実装時にかかる圧縮強度と同等かこれに近い負荷をセラミックコンデンサ素子の上部側から所定時間加えた後、基板からセラミックコンデンサ素子までの高さを再度測定した。各セラミックコンデンサの接続端子の強度の観察結果を表１に示す。尚、強度は、実際に回路基板にセラミックコンデンサを搭載する際を考慮し、圧縮強度を加えた前後における高さの変動が５％以内であれば、接続端子の強度は、十分であり、良好（表１中、丸印）であると判断した。

表１に示すように、比較例１のように多孔質でない金属板を接続端子として用いた場合、実施例１〜６や比較例２〜５に比べて音圧が高かったが、これは、多孔質でない金属板の方が、多孔質の金属板よりはんだが昇りやすいため、実質的な接続端子の上記式（１）の長さＬが多孔質の金属板に比べて小さくなり、振動音の抑制効果が十分得られないためと考えられる。また、比較例１のように多孔質でない金属板に比べ、比較例２のように平均気孔率が２５％程度の金属板を接続端子として用いた場合では、振動音の抑制が不充分であったことが確認された。これは、金属板において振動音を十分吸収できないためであると考えられる。また、比較例４のように平均気孔率が５０％程度の金属板を接続端子として用いた場合でも、平均気孔径が０．１μｍ程度と小さいと振動音の抑制が不充分であったことが確認された。これは、接続端子の平均気孔径が０．１μｍ程度と小さいと毛細管現象によりハンダが接続端子を昇ってしまい、接続端子の上記式（１）の長さＬが短くなり、接続端子１２のばね定数が大きくなるためであると考えられる。また、比較例３のように平均気孔率が８５％程度で平均気孔径が１０μｍ程度の金属板を接続端子として用いた場合では、平均気孔率が高すぎるため、接続端子がセラミックコンデンサ素子を支えるのに必要な強度を保つことができなかったことが確認された。また、比較例５のように金属板の平均気孔率を５０％程度としても平均気孔径が４０μｍ程度では、気孔径が大きすぎるため、接続端子がセラミックコンデンサ素子を支えるのに必要な強度を保つことができなかったことが確認された。

これに対し、実施例１〜６では、何れも比較例１のように多孔質でない金属板を用いた場合に比べ、振動音が抑制され、接続端子がセラミックコンデンサ素子を支えるのに必要な強度を保つことができたことが確認された。接続端子の平均気孔率および平均気孔径が大きいほど、上記式（１）のヤング率Ｅを小さくすることができ、接続端子１２のばね定数Ｋを小さくできると考えられる。これにより、セラミックコンデンサ素子で発生した振動が基板に伝播するのを抑制する効果が得られる。しかし、接続端子の平均気孔率および平均気孔径が大きすぎると、接続端子がセラミックコンデンサ素子を支えるのに必要な強度を保つことができない。

よって、セラミックコンデンサは、接続端子１２として、平均気孔率を３０％以上８０％以下とし、平均気孔径を１μｍ以上３０μｍ以下とした多孔質材料の金属板を用いることで、セラミックコンデンサ素子１１で発生した振動が基板１３に伝播するのを抑制しつつ、セラミックコンデンサ素子を支えるのに必要な強度を保つことができることが判明した。

以上より、本実施形態に係る電子部品をセラミックコンデンサとして回路基板に搭載すれば、回路基板から発生する振動音の大きさを低減できる。また、複数のセラミックコンデンサを回路基板に搭載した際に複数のセラミックコンデンサの振動が共鳴することにより回路基板から発生する振動音の大きさも低減することが可能となる。したがって、本実施形態に係る電子部品は、回路基板に搭載される積層型のセラミックコンデンサとして用いる場合において有用であり、特に、セラミックコンデンサがノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話等の各種情報処理装置等の回路基板に搭載されるセラミックコンデンサとして好適に用いることができる。

以上のように、本発明に係る電子部品は、回路基板に実装される積層型のセラミックコンデンサとして用いる場合において有用であり、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話等の各種情報処理装置等の回路基板に用いるのに適している。

１０ セラミックコンデンサ
１１ セラミックコンデンサ素子
１２ 接続端子
１３ 回路基板（基板）
１４Ａ、１４Ｂ 基板電極
１５Ａ、１５Ｂ 配線
１６、２８ はんだ
２１ 誘電体素体
２２ 外部電極（端子電極）
２４、２５ 側面
２６ 誘電体層
２７ 内部電極
４１ 電極接続部
４２ 外部接続部
４３ 中間部
４４ 気孔

Claims (1)

1. 複数の誘電体層と該誘電体層を介して設けられる内部電極とを有する誘電体素体と、該誘電体素体層の端面に設けられる外部電極とを有する素子と、
   一対の接続端子とを含み、
   前記接続端子が、前記外部電極に接続される電極接続部と、基板に接続され、前記誘電体素体と対向するように設けられる外部接続部と、前記誘電体素体の下面と前記外部接続部との間に隙間を有するように前記電極接続部と前記外部接続部とを接続する中間部とを有し、多孔質の金属板を用いて成形され、
   前記接続端子の平均気孔率が３０％以上８０％以下であると共に、平均気孔径が１μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする電子部品。

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