JP2012212861A

JP2012212861A - 積層セラミックコンデンサ

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Publication number: JP2012212861A
Application number: JP2012036401A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Haruki; 雅良春木; Yoshio Takeuchi; 嘉夫竹内
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2012-11-01
Anticipated expiration: 2032-02-22
Also published as: US20120236463A1; KR101416066B1; CN102683022A; JP5776583B2; KR20120106598A; US9136056B2; CN102683022B

Abstract

【課題】基板に取り付けても十分な振動音（鳴き）の抑制効果を得ることができる積層セラミックコンデンサを提供する。
【解決手段】積層セラミックコンデンサ１０は、積層セラミックコンデンサ本体１２を含む。積層セラミックコンデンサ本体１２は、互いに対向する２つの端面２２ａ、２２ｂを有する基体１４と、基体１４の２つの端面２２ａ、２２ｂに形成される２つの外部電極３０ａ、３０ｂとを有する。２つの外部電極３０ａ、３０ｂには、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの接続部４０ａ、４０ｂがそれぞれ接続される。２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂのそれぞれの長さをｈとし、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂのそれぞれの厚みをｔとしたときに、ｈ／ｔ≦１０の関係を満たす。
【選択図】図１

Description

この発明は、積層セラミックコンデンサに関し、特にたとえば、複数のセラミック層と内部電極とが交互に積層された基体を有する積層セラミックコンデンサに関する。

近年、電子機器の小型化・高機能化が急速に進んでおり、電子機器に搭載される積層セラミックコンデンサについても、小型化が要求されている。たとえば、積層セラミックコンデンサの場合、薄層化技術および多層化技術の進展により、アルミ電解コンデンサに代替できる高静電容量を有するものが商品化されるようになった。

積層セラミックコンデンサ１は、図１０に示すように、複数のセラミック層２と内部電極３とが交互に積層された基体４を含む。複数の内部電極３のうちの隣接するものが、基体４の対向する端面に交互に引き出される。内部電極３が引き出された基体４の端面には、内部電極３に電気的に接続される外部電極５が形成される。このような構成により、基体４の対向する端部に設けられた外部電極５間に静電容量が形成される。積層セラミックコンデンサ１は、半田６によって基板７上に取り付けられる。このとき、積層セラミックコンデンサ１の外部電極５が、半田６によって基板７上に取り付けられる。

このような積層セラミックコンデンサ１において、セラミック層２の材料として、誘電率の比較的高いチタン酸バリウムなどの強誘電体材料が一般的に用いられているが、このような強誘電体材料は圧電性および電歪性を有する。積層セラミックコンデンサ１に交流電圧が加わると、セラミック層２に機械的歪みが生じる。その振動が外部電極５を介して基板７に伝達されると、基板７全体が音響放射面となって、雑音となる振動音（鳴き）を発生する恐れがある。

この対策として、図１１に示すように、積層セラミックコンデンサ１の外部電極５に１対の金属端子８を半田で接続し、基板７と積層セラミックコンデンサ１とが間隔を隔てるようにして、金属端子８を基板７に半田付けする構成が考えられている。このような構成とすることにより、金属端子８の弾性変形によって交流電圧が加わることでセラミック層に生じる機械的歪みを吸収することができ、その振動が外部電極を介して基板に伝達されることを抑えて雑音の発生を減少することができる（特許文献１参照図２１）。

特開２００４−２８８８４７号公報

しかしながら、金属端子を用いて積層セラミックコンデンサを基板に取り付ける構成を採用しても、十分に基板の振動音（鳴き）を抑制する効果を得ることができない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、基板に取り付けても十分な振動音（鳴き）の抑制効果を得ることができる積層セラミックコンデンサを提供することである。

この発明は、互いに対向する２つの端面を有する基体および基体の少なくとも２つの端面にそれぞれ形成される２つの外部電極を有する積層セラミックコンデンサ本体と、積層セラミックコンデンサ本体の２つの外部電極にそれぞれ接続される２つの接続部および２つの接続部からそれぞれのびて形成される２つの脚部を有する２つの金属端子とを含む積層セラミックコンデンサにおいて、２つの金属端子の２つの脚部のそれぞれの長さであって積層セラミックコンデンサ本体の基体の端面に平行する方向における長さをｈとし、２つの金属端子の２つの脚部のそれぞれの厚みであって積層セラミックコンデンサ本体の基体の端面に直交する方向における厚みをｔとしたときに、６．４≦ｈ／ｔの関係を満たすことを特徴とする、積層セラミックコンデンサである。
このような積層セラミックコンデンサにおいて、２つの金属端子の２つの脚部のそれぞれの長さｈは、２つの金属端子の２つの脚部の長さの平均値で定義される。さらに、このような積層セラミックコンデンサにおいて、２つの金属端子の２つの脚部のそれぞれの厚みｔは、２つの金属端子の２つの脚部の厚みの平均値で定義される。
積層セラミックコンデンサの金属端子の脚部の長さｈが短くなると、金属端子の脚部の剛性が大きくなる。金属端子の脚部の剛性が大きくなると、積層セラミックコンデンサ本体に発生した変形が金属端子で吸収されにくくなり、積層セラミックコンデンサ本体の変形が基板に伝わって、基板の振動音（鳴き）が大きくなる。逆に、積層セラミックコンデンサの金属端子の脚部の長さｈが長くなると、金属端子の脚部の剛性が小さくなる。金属端子の脚部の剛性が小さくなると、積層セラミックコンデンサ本体に発生した変形が金属端子で吸収されやすくなり、積層セラミックコンデンサ本体の変形が基板に伝わりにくくなって、基板の振動音（鳴き）が小さくなる。
また、積層セラミックコンデンサの金属端子の脚部の厚みｔが厚くなると、金属端子の脚部の剛性が大きくなり、積層セラミックコンデンサ本体に発生した変形が金属端子で吸収されにくくなり、積層セラミックコンデンサ本体の変形が基板に伝わって、基板の振動音（鳴き）が大きくなる。逆に、積層セラミックコンデンサの金属端子の脚部の厚みｔが薄くなると、金属端子の脚部の剛性が小さくなり、積層セラミックコンデンサ本体に発生した変形が金属端子で吸収されやすくなり、積層セラミックコンデンサ本体の変形が基板に伝わりにくくなって、基板の振動音（鳴き）が小さくなる。
ここで、積層セラミックコンデンサにおける金属端子の脚部の長さｈおよび金属端子の脚部の厚みｔと基板の振動音との関係を調べたところ、これらの比ｈ／ｔが６．４以上のとき、基板の振動音を良好に抑制できることがわかった。
なお、積層セラミックコンデンサにおいて、金属端子の脚部の長さｈが長くなるほどまたは金属端子の脚部の厚みｔが薄くなるほど、すなわち、ｈ／ｔが大きくなるほど、基板の振動音を抑制する効果が高くなるが、金属端子および外部電極間の固着強度、金属端子の脚部の強度、金属端子および基板間の固着強度などの金属端子に関連する強度が小さくなる。金属端子に関連する強度として十分な強度を得るために、ｈ／ｔが１０以下であることが好ましい。

この発明によれば、積層セラミックコンデンサ本体に発生する変形が基板に伝わりにくく、基板の振動音（鳴き）を抑制することができる積層セラミックコンデンサを得ることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。

この発明にかかる積層セラミックコンデンサの一例を示す斜視図である。図１に示す積層セラミックコンデンサの正面図である。図１に示す積層セラミックコンデンサの上面図である。図３の線ＩＶ−ＩＶにおける断面図である。図２の線Ｖ−Ｖにおける断面図である。積層セラミックコンデンサの金属端子の脚部の長さｈおよび厚みｔを示す図解図である。積層セラミックコンデンサの金属端子の脚部の長さｈおよび厚みｔを定義するための各寸法を示す図解図である。積層セラミックコンデンサを実装した基板の振動音を測定するための装置の一例を示す図解図である。積層セラミックコンデンサの金属端子に関連する強度の測定方法を示す図解図である。従来の積層セラミックコンデンサを基板に実装した状態を示す図解図である。図１０に示す積層セラミックコンデンサの問題点を解決するために提案された従来の積層セラミックコンデンサを示す斜視図である。

図１は、この発明にかかる積層セラミックコンデンサの一例を示す斜視図であり、図２は、その積層セラミックコンデンサの正面図であり、図３は、その積層セラミックコンデンサの上面図である。また、図４は、図３の線ＩＶ−ＩＶにおける断面図であり、図５は、図２の線Ｖ−Ｖにおける断面図である。

図１に示す積層セラミックコンデンサ１０は、積層セラミックコンデンサ本体１２を含む。積層セラミックコンデンサ本体１２は、たとえば直方体状の基体１４を含む。

基体１４は、積層された複数のセラミック層１６からなり、互いに対向する第１の主面１８ａおよび第２の主面１８ｂと、互いに対向する第１の側面２０ａおよび第２の側面２０ｂと、互いに対向する第１の端面２２ａおよび第２の端面２２ｂとを有する。基体１４は、角部２４および稜部２６にそれぞれ丸みがつけられていることが好ましい。
なお、第１の主面１８ａと第２の主面１８ｂとが対向する方向を高さ方向、第１の側面２０ａと第２の側面２０ｂとが対向する方向を幅方向、第１の端面２２ａと第２の端面２２ｂとが対向する方向を長さ方向とする。

基体１４を形成するためのセラミック層１６のセラミック材料としては、たとえば、ＢａＴｉＯ_３、ＣａＴｉＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３、ＣａＺｒＯ_３などの主成分からなる誘電体セラミックを用いることができる。また、セラミック層１６のセラミック材料としては、それらの主成分にＭｎ化合物、Ｍｇ化合物、Ｓｉ化合物、Ｃｏ化合物、Ｎｉ化合物、希土類化合物などの副成分を添加したものが用いられてもよい。基体１４の各セラミック層１６の厚みは、０．５μｍ〜１０μｍであることが好ましい。

基体１４の内部には、セラミック層１６間に、複数の第１の内部電極２８ａおよび複数の第２の内部電極２８ｂが交互に配置される。第１の内部電極２８ａおよび第２の内部電極２８ｂの材料としては、それぞれ、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕなどを用いることができる。各第１の内部電極２８ａの厚みまたは各第２の内部電極２８ｂの厚みは、それぞれ、０.３μｍ〜２.０μｍであることが好ましい。

第１の内部電極２８ａは、第１の対向部３０ａと、第１の引出し部３２ａと、第１の露出部３４ａとを有する。第１の対向部３０ａは、第２の内部電極２８ｂと対向する。第１の引出し部３２ａは、第１の対向部３０ａから基体１４の第１の端面２２ａに引出される。第１の露出部３４ａは、基体１４の第１の端面２２ａに露出する。

第２の内部電極２８ｂは、第１の内部電極２８ａと同様に、第１の内部電極２８ａと対向する第２の対向部３０ｂと、第２の対向部３０ｂから基体１４の第２の端面２２ｂに引出された第２の引出し部３２ｂと、基体１４の第２の端面２２ｂに露出する第２の露出面３４ｂとを有する。

基体１４の外表面には、第１の外部電極３６ａおよび第２の外部電極３６ｂが配置される。第１の外部電極３６ａは、基体１４の第１の端面２２ａを覆い、第１および第２の主面１８ａ、１８ｂと第１および第２の側面２０ａ、２０ｂとに回り込むように形成される。この第１の外部電極３６ａは、基体１４の第１の端面２２ａにおいて、第１の内部電極２８ａの第１の露出部３４ａに接続される。同様に、第２の外部電極３６ｂは、基体１４の第２の端面２２ｂを覆い、第１および第２の主面１８ａ、１８ｂと第１および第２の側面２０ａ、２０ｂとに回り込むように形成される。この第２の外部電極３６ｂは、基体１４の第２の端面２２ｂにおいて、第２の内部電極２８ｂの第２の露出部３４ｂに接続される。

第１の外部電極３６ａおよび第２の外部電極３６ｂの材料としては、たとえば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｕなどを用いることができるが、中でもＣｕを用いることが好ましい。第１の外部電極３６ａおよび第２の外部電極３６ｂの厚みは、１０μｍ〜８０μｍであることが好ましい。

積層セラミックコンデンサ本体１２の第１の外部電極３６ａには、半田接合によって第１の金属端子３８ａが取り付けられる。同様に、積層セラミックコンデンサ本体１２の第２の外部電極３６ｂには、半田接合によって第２の金属端子３８ｂが取り付けられる。

第１の金属端子３８ａは、たとえば矩形板状の第１の接続部４０ａと、第１の接続部４０ａからのびて形成されるたとえば断面Ｌ字状の第１の脚部４２ａとを有する。第１の金属端子３８ａの第１の接続部４０ａは、たとえば、基体１４の第１の端面２２ａ上の第１の外部電極３６ａと同じ大きさの矩形板状に形成され、片面が第１の外部電極３６ａに半田４４で接続される。第１の金属端子３８ａの第１の脚部４２ａは、積層セラミックコンデンサ１０の積層セラミックコンデンサ本体１２をたとえば後述の基板５０から浮かせるためのものであり、たとえば長方形板状の第１の脚部分４２ａ１と、第１の脚部分４２ａ１からのびて形成されるたとえば矩形板状の第１の折曲部分４２ａ２とを有する。第１の脚部４２ａの第１の脚部分４２ａ１は、第１の接続部４０ａの下端部からすなわち第１の接続部４０ａにおいて基体１４の第１の端面２２ａおよび第２の主面１８ｂ間の稜部２６側の端部から、下方にのびてすなわち基体１４の端面２２ａ、２２ｂに平行しかつ基体１４の主面１８ａ、１８ｂに直交する高さ方向にのびて、第１の接続部４０ａと一平面上に形成される。また、第１の脚部４２ａの第１の折曲部分４２ａ２は、第１の脚部分４２ａ１の下端部からすなわち第１の脚部分４２ａ１において第１の接続部４０ａとは反対側の端部から、水平方向にのびてすなわち基体１４の主面１８ａ、１８ｂに平行する長さ方向にのびて、第１のリード部分４２ａ１と直角に形成される。この場合、第１の脚部４２ａの第１の折曲部分４２ａ２は、基体１４の第１の端面２２ａ側から第２の端面２２ｂ側に向かってのびて形成される。

第２の金属端子３８ｂは、第１の金属端子３８ａと対称に形成される。そのため、第２の金属端子３８ｂは、矩形板状の第２の接続部４０ｂと、断面Ｌ字状の第２の脚部４２ｂとを有し、第２の接続部４０ｂが第２の外部電極３６ｂに半田４４で接続される。また、第２の金属端子３８ｂの第２の脚部４２ｂも、第１の金属端子３８ａの第１の脚部４２ａと同様に、長方形板状の第２の脚部分４２ｂ１と、第２の脚部分４２ｂ１からのびて第２の脚部分４２ｂ１と直角に形成される矩形板状の第２の折曲部分４２ｂ２とを有する。ただし、第２の脚部４２ｂの第２の折曲部分４２ｂ２は、基体１４の第２の端面２２ｂ側から第１の端面２２ａ側に向かってのびて形成される。また、第２の金属端子３８ｂの第２の脚部４２ｂの第２の脚部分４２ｂ１は、積層セラミックコンデンサ本体１２の下側すなわち基体１４の第２の主面１８ｂ側において、第１の金属端子３８ａの第１の脚部４２ａの第１の脚部分４２ａ１と平行に配置される。すなわち、第１の金属端子３８ａおよび第２の金属端子３８ｂは、それぞれ、積層セラミックコンデンサ本体１２の下面よりも下方に突出した脚部４２ａ、４２ｂを有する。

なお、第１の折曲部分４２ａ２の長さ方向の長さは、第２の主面１８ｂに形成される第１の外部電極３６ａの長さ方向の長さよりも長く形成されていてもよい。同様に、第２の折曲部分４２ｂ２の長さ方向の長さは、第２の主面１８ｂに形成される第２の外部電極３６ｂの長さ方向の長さよりも長く形成されていてもよい。これによって、積層セラミックコンデンサ１０をマウントする際において、積層セラミックコンデンサ１０を下方からカメラで画像認識して部品の位置を検出する場合、積層セラミックコンデンサ１０の第１および第２の外部電極３６ａ、３６ｂを第１および第２の金属端子３８ａ、３８ｂとして誤認識することを防止でき、検出ミスを防止することができる。
また、第１の折曲部分４２ａ２の長さ方向の長さは、第１の脚部分４２ａ１の長さよりも長く形成されていてもよく、第１の脚部分４２ａ１と第１の折曲部分４２ａ２とが直角に交わる角部は丸みが付けられていてもよい。同様に、第２の折曲部分４２ｂ２の長さ方向の長さは、第２の脚部分４２ｂ１の長さよりも長く形成されていてもよく、第２の脚部分４２ｂ１と第２の折曲部分４２ｂ２とが直角に交わる角部は丸みが付けられていてもよい。

金属端子３８ａ、３８ｂは、好ましくは、金属本体の表面に形成されためっき膜を含む。端子本体は、たとえば、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｒまたはこれらの金属のうちの一種以上の金属を主成分として含む合金で形成される。特に、端子本体は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒまたはこれらの金属のうちの一種以上の金属を主成分として含む合金からなることが好ましい。具体的には、端子本体の母材として、Ｆｅ−４２Ｎｉ合金やＦｅ−１８Ｃｒ合金などが用いられる。端子本体の厚みは、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であることが好ましい。

めっき膜は、たとえば、端子本体を覆う下層めっき膜と、下層めっき膜を覆う上層めっき膜とで構成される。下層めっき膜および上層めっき膜のそれぞれは、複数のめっき膜によって構成されていてもよい。

下層めっき膜は、たとえば、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｒまたはこれらの金属のうちの一種以上の金属を主成分として含む合金で形成される。特に、下層めっき膜は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒまたはこれらの金属のうちの一種以上の金属を主成分として含む合金からなることが好ましい。下層のめっき膜の厚みは１．０μｍ〜５．０μｍ程度であることが好ましい。端子本体および下層めっき膜のそれぞれが、高融点のＮｉ、Ｆｅ、Ｃｒまたはこれらの金属のうちの一種以上の金属を主成分として含む合金で形成することにより、外部電極３６ａ、３６ｂの耐熱性を向上させることができる。

上層めっき膜は、たとえば、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕまたはこれらの金属のうちの一種以上の金属を主成分として含む合金で形成される。特に、上層めっき膜は、ＳｎまたはＳｎを主成分として含む合金からなることが好ましい。上層めっき膜の厚みは、１．０μｍ〜５．０μｍ程度であることが好ましい。上層めっき膜をＳｎまたはＳｎを主成分として含む合金で形成することにより、金属端子３８ａ、３８ｂと外部電極３６ａ、３６ｂとの半田付け性を向上させることができる。

半田４４としては、たとえば、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｂｉ系などのＬＦ半田を用いることができる。中でも、Ｓｎ−Ｓｂ系半田の場合には、Ｓｂの含有率が５％〜１５％程度であることが好ましい。

このような積層セラミックコンデンサ１０において、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂのそれぞれの長さであって積層セラミックコンデンサ本体１２の基体１４の端面２２ａ、２２ｂに平行する方向における長さをｈ（図６参照）とし、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂのそれぞれの厚みであって積層セラミックコンデンサ本体１２の基体１４の端面２２ａ、２２ｂに直交する方向における厚みをｔ（図６参照）としたときに、６．４≦ｈ／ｔの関係を満たすように、各長さｈおよび各厚みｔが設定される。ここで、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂのそれぞれの長さｈは、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂの下面から接続部４０ａ、４０ｂの半田４４までの高さｈ_１、ｈ_２（図７参照）の平均値で示される値である。さらに、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂのそれぞれの厚みｔは、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂの厚みｔ_１、ｔ_２（図７参照）の平均値で示される値である。なお、積層セラミックコンデンサ１０は、６．４≦ｈ／ｔ≦１０を満足するように構成されていることが好ましい。また、ｈ／ｔ≦１０の関係を満たすようにすれば、積層セラミックコンデンサ本体に発生する変形が基板に伝わりにくく、基板の振動音（鳴き）を抑制することができるとともに、積層セラミックコンデンサ本体の外部電極と金属端子との間に十分な固着強度を有する積層セラミックコンデンサを得ることができる。

次に、上述の積層セラミックコンデンサ１０の製造方法の一例について説明する。

まず、セラミックグリーンシート、内部電極用導電性ペーストおよび外部電極用導電性ペーストを準備する。セラミックグリーンシートや各種導電性ペーストには、バインダおよび溶剤が含まれるが、公知の有機バインダや有機溶剤を用いることができる。

次に、セラミックグリーンシート上に、たとえば、スクリーン印刷などにより所定のパターンで内部電極用導電性ペーストを印刷し、内部電極パターンを形成する。

そして、内部電極パターンが印刷されていない外層用セラミックグリーンシートを所定枚数積層し、その上に内部電極パターンが印刷されたセラミックグリーンシートを順次積層し、その上に外層用セラミックグリーンシートを所定枚数積層することによって、マザー積層体を作製する。

それから、マザー積層体を静水圧プレスなどの手段により積層方向にプレスする。

そして、プレスしたマザー積層体を所定のサイズにカットし、生のセラミック積層体を切り出す。このとき、バレル研磨などにより生のセラミック積層体の角部や稜部に丸みをつけてもよい。

それから、生のセラミック積層体を焼成する。この場合、焼成温度は、基体や内部電極の材料にもよるが、９００℃〜１３００℃であることが好ましい。焼成後のセラミック積層体は、積層セラミックコンデンサの基体１４、第１の内部電極２８ａおよび第２の内部電極２８ｂとなる。

焼成後のセラミック積層体の第１の端面上に外部電極用導電性ペーストを付与し、焼き付けることにより、外部電極３６ａ、３６ｂを形成する。ここで、焼付け温度は、７００℃〜９００℃であることが好ましい。なお、外部電極用導電性ペーストの焼付けおよび上述の生のセラミック積層体の焼成は、たとえば、大気中、Ｎ_２雰囲気中、水蒸気＋Ｎ_２雰囲気中などにおいて行われる。

このようにして得られた積層セラミックコンデンサ本体１２の外部電極３６ａ、３６ｂに、半田４４を用いて、第１および第２の金属端子３８ａ、３８ｂが接続される。このとき、たとえば、リフロー半田付けによって金属端子３８ａ、３８ｂが積層セラミックコンデンサ本体１２の外部電極３６ａ、３６ｂに接続されるが、その半田付け温度として、２７０℃〜２９０℃の熱が３０秒以上与えられる。

このようにして得られた積層セラミックコンデンサ１０は、基板５０上に搭載される。このとき、第１の金属端子３８ａの第１の脚部４２ａの第１の折曲部分４２ａ２および第２の金属端子３８ｂの第２の脚部４２ｂの第２の折曲部分４２ｂ２が、基板５０上に半田付けされる。ここで、金属端子３８ａ、３８ｂは、脚部４２ａ、４２ｂを有するので、積層セラミックコンデンサ本体１２が基板５０の表面から浮いた状態で基板５０上に取り付けられる。

この積層セラミックコンデンサ１０に交流電圧を印加することにより、セラミック層１６に機械的歪みが発生する。しかしながら、積層セラミックコンデンサ本体１２が基板５０の表面から浮いた状態で、金属端子３８ａ、３８ｂによって支持されているため、金属端子３８ａ、３８ｂの弾性変形によって積層セラミックコンデンサ本体１２に発生する変形が吸収される。

しかしながら、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの長さｈが短くなったり、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの厚みｔが厚くなったりすると、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの剛性が上がる。そのため、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂが曲がりにくくなり、積層セラミックコンデンサ本体１２で発生する変形が吸収されにくくなる。それにより、積層セラミックコンデンサ本体１２で発生する変形が基板５０に伝わりやすくなり、基板５０の振動音（鳴き）が大きくなる。

反対に、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの長さｈが長くなったり、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの厚みｔが薄くなったりすると、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの剛性が下がる。そのため、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂが曲がりやすくなり、積層セラミックコンデンサ本体１２で発生する変形が吸収されやすくなる。それにより、積層セラミックコンデンサ本体１２で発生する変形が基板５０に伝わりにくくなり、基板５０の振動音（鳴き）が小さくなる。ただし、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの長さｈが長くなりすぎたり、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの厚みｔが薄くなりすぎたりすると、金属端子３８ａ、３８ｂおよび外部電極３６ａ、３６ｂ間の固着強度、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの強度、金属端子３８ａ、３８ｂおよび基板５０間の固着強度などの金属端子３８ａ、３８ｂに関連する強度が小さくなる。

この積層セラミックコンデンサ１０においては、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂのそれぞれの長さであって積層セラミックコンデンサ本体１２の基体１４の端面２２ａ、２２ｂに平行する方向における長さをｈとし、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂのそれぞれの厚みであって積層セラミックコンデンサ本体１２の基体１４の端面２２ａ、２２ｂに直交する方向における厚みをｔとしたときに、６．４≦ｈ／ｔ≦１０の関係を満たすように設定されている。ここで、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂのそれぞれの長さｈは、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂの下面から接続部４０ａ、４０ｂの半田４４までの高さｈ_１、ｈ_２の平均値で示される値である。さらに、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂのそれぞれの厚みｔは、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂの厚みｔ_１、ｔ_２の平均値で示される値である。このようにｈ／ｔの値が６．４以上であれば、積層セラミックコンデンサ本体１２で発生する変形を良好に吸収することができる。また、ｈ／ｔが１０以下であれば、金属端子３８ａ、３８ｂおよび外部電極３６ａ、３６ｂ間の固着強度、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの強度、金属端子３８ａ、３８ｂおよび基板５０間の固着強度などの金属端子３８ａ、３８ｂに関連する強度を十分に大きくすることができる。

上記の製造方法にしたがって、チップサイズ３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×１．６ｍｍ、容量１０μＦの積層セラミックコンデンサ本体１２を準備し、表１に示すように試料１〜９の積層セラミックコンデンサ１０を作製した。このとき、ｈが０．８ｍｍになるサンプルのみを選択した。なお、積層セラミックコンデンサ本体１２と金属端子３８ａ、３８ｂの取り付けは、Ｓｂが１０％含有されたＳｎ−Ｓｂ半田によって取り付けた。また、積層セラミックコンデンサ本体１２に金属端子３８ａ、３８ｂを取り付ける前に、図７に示すように、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂの厚みｔ_１、ｔ_２をマイクロメータで測定し、それらの厚みｔ_１、ｔ_２の平均値を、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの厚みｔと定義した。

次に、これらの積層セラミックコンデンサ１０について、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの長さｈおよび厚みｔの比ｈ／ｔと、基板５０の振動音（鳴き）との関係について調べた。また、比較例として、試料１〜９で用いたのと同じ積層セラミックコンデンサ本体１２を準備した。ただし、比較例には金属端子を取り付けなかった。

まず、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの長さｈを求めるために、図７に示すように、２つの金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂの下面から接続部４０ａ、４０ｂの半田４４までの高さｈ_１、ｈ_２を測定した。具体的には、画像寸法測定機（キーエンス社製、ＩＭ−６１４０）を用いて、積層セラミックコンデンサの側面から画像処理を行い、脚部４２ａ、４２ｂ側の接続部４０ａ、４０ｂの半田４４の最下点を求める。その後、その最下点から金属端子３８ａ、３８ｂの２つの脚部４２ａ、４２ｂの下面まで垂線を下ろし、その垂線の長さを図７に示すように金属端子の３８ａ、３８ｂの外側に沿って測定した。そして、それらの高さｈ_１、ｈ_２の平均値を、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの長さｈと定義した。

そして、積層セラミックコンデンサ１０を基板５０に取り付け、図８に示すような装置６０で基板５０の振動音（鳴き）を測定した。つまり、積層セラミックコンデンサ１０を実装した基板５０を無響箱６２内に設置し、積層セラミックコンデンサ１０に対して、周波数：３ｋＨｚ、電圧：１Ｖｐｐの交流電圧を印加した。そして、その際に発生する振動音（鳴き）を集音マイク６４で集音し、騒音計６６およびＦＦＴアナライザ（株式会社小野測器製ＣＦ−５２２０）６８で集音された音の音圧レベルを測定した。なお、集音マイク６４は、基板５０から３ｍｍだけ離して設置した。

得られた結果を表１に示す。表１では、ｈ／ｔと基板の振動音（鳴き）との関係を示すとともに、金属端子を設けず、積層セラミックコンデンサ本体１２の外部電極３６ａ、３６ｂを直接基板５０に半田付けした場合の振動音圧レベルに対する音圧レベル比を示した。

表１からわかるように、ｈ／ｔが６．４以上になると、金属端子がない積層セラミックコンデンサに比べて、基板振動音圧レベルを４０％以上引き下げることができる。

また、図９に示すように、積層セラミックコンデンサ本体１２の側面２０ａに力を加えて、金属端子３８ａ、３８ｂおよび外部電極３６ａ、３６ｂ間の固着強度、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの強度、金属端子３８ａ、３８ｂおよび基板５０間の固着強度などの金属端子３８ａ、３８ｂに関連する強度を調べた。その結果、ｈ／ｔが１０以下において、３０Ｎ以上の強度を得ることができた。

上述の積層セラミックコンデンサ１０では、金属端子３８ａ、３８ｂの接続部４０ａ、４０ｂにおけるそれぞれ厚みと金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂにおけるそれぞれ厚みとがそれぞれ同じであるが、金属端子の接続部における厚みと金属端子の脚部における厚みとは異なってもよい。ただし、上述の積層セラミックコンデンサ１０にように、金属端子３８ａ、３８ｂの接続部４０ａ、４０ｂにおけるそれぞれ厚みと金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂにおけるそれぞれ厚みとがそれぞれ同じであると、たとえばプレス成型などによって金属端子３８ａ、３８ｂを製造しやすい。

また、上述の積層セラミックコンデンサ１０では、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの折曲部４２ａ２、４２ｂ２が互いに内側に折り曲げられているが、これらの折曲部４２ａ２、４２ｂ２は、互いに外側に折り曲げられてもよい。ただし、上述の積層セラミックコンデンサ１０のように、金属端子３８ａ、３８ｂの脚部４２ａ、４２ｂの折曲部４２ａ２、４２ｂ２が互いに内側に折り曲げられていると、折曲部４２ａ２、４２ｂ２が互いに外側に折り曲げられた積層セラミックコンデンサと比べて、積層セラミックコンデンサの実装面積を小さくすることができる。

この発明にかかる積層セラミックコンデンサは、特に、たとえばノートパソコンなどのパソコンや携帯電話器などの移動体端末に好適に用いられる。

１０積層セラミックコンデンサ
１２積層セラミックコンデンサ本体
１４基体
１６セラミック層
２２ａ第１の端面
２２ｂ第２の端面
２８ａ第１の内部電極
２８ｂ第２の内部電極
３６ａ第１の外部電極
３６ｂ第２の外部電極
３８ａ第１の金属端子
３８ｂ第２の金属端子
４０ａ第１の接続部
４０ｂ第２の接続部
４２ａ第１の脚部
４２ｂ第２の脚部
４２ａ１第１の脚部分
４２ｂ１第２の脚部分
４２ａ２第１の折曲部分
４２ｂ２第２の折曲部分
４４半田
５０基板

Claims

互いに対向する２つの端面を有する基体および前記基体の少なくとも２つの端面にそれぞれ形成される２つの外部電極を有する積層セラミックコンデンサ本体と、
前記積層セラミックコンデンサ本体の前記２つの外部電極にそれぞれ接続される２つの接続部および前記２つの接続部からそれぞれのびて形成される２つの脚部を有する２つの金属端子とを含む積層セラミックコンデンサにおいて、
前記２つの金属端子の前記２つの脚部のそれぞれの長さであって前記積層セラミックコンデンサ本体の前記基体の前記端面に平行する方向における長さをｈとし、前記２つの金属端子の前記２つの脚部のそれぞれの厚みであって前記積層セラミックコンデンサ本体の前記基体の前記端面に直交する方向における厚みをｔとしたときに、６．４≦ｈ／ｔの関係を満たすことを特徴とする、積層セラミックコンデンサ。