專利名稱：電容器陣列的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在一個組合體內(nèi)具有多個電容器的電容器陣列。
關于已有的電容器陣列的結(jié)構，參照圖7～

圖10加以說明。
圖7是電容器陣列的外觀立體圖，圖8是電容器陣列的外觀立體圖。
還有，圖9是電容器陣列的俯視剖面圖。圖10是另一例的電容器陣列的俯視剖面圖。
在圖7～圖10中，200是疊層型電容器陣列，201～204分別是單體的電容器。另外，21是？合體，22是介電體薄片，23是內(nèi)部電極，24是內(nèi)部電極引出部，25是外部電極。
如圖8所示，組合體21是由形成內(nèi)部電極23的介電體薄片22、與不形成內(nèi)部電極的介電體薄片22按各自所規(guī)定的層數(shù)疊層而成。在形成內(nèi)部電極的介電體薄片22中，在其表面上配置形成有四個內(nèi)部電極23，同時還形成分別與內(nèi)部電極23相導通的延長至可與外部相連接的介電體薄片22端部的四個內(nèi)部電極引出部24。
組合體21按以下方法進行疊層。即，將不形成內(nèi)部電極的介電體薄片22按所規(guī)定的層數(shù)疊層，在其上，使上下介電體薄片22的彼此之間不重疊，內(nèi)部電極引出部24與形成有內(nèi)部電極23的介電體薄片22交替地按規(guī)定的層數(shù)疊層，進而再在上面按規(guī)定的層數(shù)疊層不形成內(nèi)部電極的介電體薄片22。通過對這個疊層的介電質(zhì)薄片22進行燒結(jié)，從而形成組合體21。在該組合體的表面形成與內(nèi)部電極引出部24相導通的外部電極25。
根據(jù)這樣的結(jié)構可以得到如圖7所示的，形成由分別具有內(nèi)部電極(圖中未表示)和外部電極25的各個電容器201～204所構成的容器陣列200。
這里，如圖9所示，四個內(nèi)部電極23以通過介電質(zhì)體薄片22的長邊方向中點的直線為對稱而形成。內(nèi)部電極引出部24的延長方向的中心線與內(nèi)部電極的中心線一致。因此，內(nèi)部電極23的形成間距P0與內(nèi)部電極引出部24的形成間距P1相同。而且，由于在組合體21的外部形成的外部電極25是與內(nèi)部電極引出部24的位置相對應，所以內(nèi)部電極23的形成間距與外部電極25的形成間距相同。
另一方面，如圖10所示，內(nèi)部電極引出部24的與組合體外部相連接部分的間距P2具有比內(nèi)部電極23的形成間距P0寬的結(jié)構。這種結(jié)構是在特開平11-154621中所公開的電容器陣列的結(jié)構，可以獲得防止接頭之間短路的效果。
然而，這樣已有的電容器陣列，仍然存在著需要解決的問題。
圖11(a)是表示對已有的電容器陣列實施了錫焊的狀態(tài)的外觀立體圖，(b)是對單體的疊層電容器實施了錫焊的狀態(tài)的外觀立體圖。
在圖11中，200是電容器陣列，210是單體電容器，31、32分別是焊錫帶。
如圖11(b)所示，單體電容器210從兩外部電極端面(圖中為右前與左后)到側(cè)面分別形成焊錫帶32，并被安裝在基板上。即四側(cè)面安裝在基板上，其中一個部位的焊錫較多。另一方面，如圖11(a)所示，電容器陣列200，是由構成陣列的各電容器的外部電極用焊錫焊接于基板，焊接的位置僅限于電容器陣列200主體的側(cè)面。而且，由于電容器陣列的外形與所述單一疊層電容器大體相同，所以各外部電極較小，焊錫的面積也較小，焊錫的量也較少。還有，由于外部電極相互分開，所以焊錫不能集中，因此其強度較低。
在如圖10所示的電容器陣列中，由于外部電極的間距大，外部電極間的間隙也大，所以支點間的距離較遠，所以在基板被壓彎時，電容器陣列所受的應力增大。因此，不能承受造成基板彎曲的落下沖擊。
所以，對裝載有電容器陣列的手機等移動通訊體，如果因落下等被施加了外力，就可能會在電容器陣列中發(fā)生裂紋。其主要原因，被認為是由于所增加的外力使安裝有電容器陣列的基板發(fā)生了彎曲，所產(chǎn)生的應力使電容器陣列發(fā)生裂紋。
在本發(fā)明的電容器陣列的結(jié)構中，在所述略呈長方體形狀的組合體的兩側(cè)面設置的外部電極的形成間距，比與該外部電極導通的所述內(nèi)部電極的形成間距要窄。
在本發(fā)明的電容器陣列的結(jié)構中，相互鄰接的外部電極之間的間隙為50μm以上。
還有，在本發(fā)明的電容器陣列的結(jié)構中，相對于組合體的側(cè)面中央，在內(nèi)部電極的并排設置的方向上對稱設置外部電極。
圖2是本實施例中電容器陣列的分解立體圖。
圖3是本實施例中電容器陣列的俯視剖面圖。
圖4是其它結(jié)構的電容器陣列的俯視剖面圖。
圖5是另一個其它結(jié)構的電容器陣列的俯視剖面圖。
圖6是耐落下沖擊性試驗裝置的外觀立體圖。
圖7是以往的電容器陣列的外觀立體圖。
圖8是以往的電容器陣列的分解立體圖。
圖9是以往的電容器陣列的俯視剖面圖。
圖10是具有其它結(jié)構的以往電容器陣列的俯視剖面圖。
圖11是以往的電容器陣列以及單體的疊層電容器的焊錫焊接狀態(tài)的外觀立體圖。
圖中100、200-電容器陣列，101～104，201～204-電容器，210-疊層電容器，11、21-組合體，12、22-介電體薄片，13、23-內(nèi)部電極，14、24-內(nèi)部電極引出部，15、25-外部電極，31、32-焊錫帶，51-電容器陣列實裝樣品基板，52-落下夾具，53-方向支撐棒，54-混凝土平臺，P0-內(nèi)部電極形成間距，P1～P5-內(nèi)部電極引差距部以及外部電極形成間距，PG-相鄰外部電極間的間隙。
圖1是本實施例中電容器陣列的外觀立體圖。
圖2是本實施例中電容器陣列的分解立體圖，圖3是本實施例中電容器陣列的俯視剖面圖。
圖4、圖5是設置有其它形狀的內(nèi)部電極引出部的電容器陣列的俯視剖面圖。
圖6是耐落下沖擊性試驗裝置的外觀立體圖。
在圖1～圖5中，100是電容器陣列，101～104是電容器，11是組合體，12是介電體薄片，13是內(nèi)部電極，14是內(nèi)部電極引出部，15是外部電極。
還有，P0是內(nèi)部電極13的形成間距，P3、P4、P5是與內(nèi)部電極引出部14相導通的外部電極15的形成間距，PG是外部電極15的相鄰電極之間的間隙。
在圖6中，51是安裝有電容器陣列的樣品基板，52是落下夾具，53是方向支撐棒，54是混凝土平臺。
圖1中所示的組合體是，如圖2中所示那樣的由形成內(nèi)部電極13的介電體薄片12與不形成內(nèi)部電極的介電體薄片12，各自按規(guī)定的層數(shù)疊層而成。形成內(nèi)部電極13的介電體薄片12在其表面配列形成四個內(nèi)部電極13，并形成分別與內(nèi)部電極相導通并向能夠與外部連接的介電體薄片12的端部延長的四個內(nèi)部電極引出部14。
組合體11按以下的方法疊層。即，先將不形成內(nèi)部電極的介電體薄片12按規(guī)定的片數(shù)疊層，然后在其上按規(guī)定的片數(shù)疊層形成內(nèi)部電極13的介電體薄片12，疊層時使重合的上下介電體薄片12與介電體薄片12的內(nèi)部電極引出部14不重疊。進而在其上按規(guī)定的片數(shù)疊層不形成內(nèi)部電極的介電體薄片12。然后對這樣疊層的介電體薄片12進行燒結(jié)，從而形成組合體11。在該組合體11的表面，形成與內(nèi)部電極引出部14相導通的外部電極15。
根據(jù)這樣的結(jié)構，由設置有各自的內(nèi)部電極(圖中未表示)與外部電極15的各個電容器101～104構成了如圖1所示的電容器陣列100。
而且，如圖3所示，四個內(nèi)部電極13以及與這些內(nèi)部電極相導通的內(nèi)部電極引出部14，是以一定的寬度并以介電體薄片12的長邊方向的中心S-S為對稱軸而形成。這里，形成內(nèi)部電極引出部14時，要使內(nèi)部電極引出部14的形成間距P3比內(nèi)部電極13的形成間距P0窄。即，形成內(nèi)部電極引出部14時，使內(nèi)部電極引出部14的中心軸偏離內(nèi)部電極13的中心軸，向排列方向的中心偏移。
還有，作為其它的內(nèi)部電極引出部14的結(jié)構，也可以采用如圖4所示的結(jié)構。如圖4所示，從內(nèi)部電極13的端部至介電體薄片12的端部，從內(nèi)部電極13的中心線傾斜地形成具有規(guī)定寬度的內(nèi)部電極引出部14。這里，使內(nèi)部電極引出部14的形成間距P4比內(nèi)部電極13的形成間距P0窄。
而且，如圖5所示，還可以考慮使內(nèi)部電極引出部14不向排列方向的中心偏移，而是向排列方向的端部偏移的結(jié)構。即使在這種情況下，也是要使內(nèi)部電極引出部14的形成間距P4比內(nèi)部電極13的形成間距P0窄。
關于這些電容器陣列與以往的電容器陣列的耐沖擊性以及焊錫焊接性的實驗結(jié)果如下。
對表示了所述實驗形式的圖3、圖4、圖5，與表示了以往已有技術的圖9、圖10的結(jié)構的電容器陣列，進行了實驗。
這里，這些電容器的共同的結(jié)構及制造方法如下。
使用BaTiO3系3μm厚的介電體薄片，疊層180片形成內(nèi)部電極及內(nèi)部電極引出部的介電體薄片，在其上下各疊層65片不形成電極的介電體薄片，加壓制成塊狀。將該塊狀切削成規(guī)定的形狀，形成具有四個電容器的電容器組合體的生坯。該生坯經(jīng)1300℃燒結(jié)而形成組合體。接著，為了在組合體的側(cè)面連接內(nèi)部電極引出部，用銅等組成的導電軟膏涂敷，在氮氣氣氛中進行850℃的燒結(jié)，然后鍍Ni或Sn，而形成外部電極。這樣，就形成了外部尺寸為3.2mm×1.6mm×1.15mm的，具有四個容量為1μF的電容器的電容器陣列。
這里，內(nèi)部電極引出部以及外部電極的寬度為400μm，內(nèi)部電極的形成間距為800μm。
對于這樣的電容器陣列，以內(nèi)部電極引出部以及外部電極的形成間距P1～P5，以及相鄰內(nèi)部電極引出部以及外部電極間的間隙PG作為參數(shù)，進行了耐落下沖擊性以及焊錫焊接性的實驗。
耐落下沖擊性實驗由圖6所示的裝置進行。
將安裝有電容器陣列的基板51用螺母等夾住，使其有一定的距離地被固定在150mm見方的約400g的樹脂制落下夾具52上。落下夾具52由方向支撐棒53被固定在距混凝土平臺54垂直距離為1.5mm的位置，解除固定時，就落下到混凝土平臺54的表面上。重復該落下動作，觀測電容器陣列所發(fā)生的裂紋，并記錄其結(jié)果。
還有，關于焊錫焊接性實驗，是將各種結(jié)構的電容器陣列以全部相同的條件流程焊錫焊接工序，觀測所發(fā)生的短路。
實驗結(jié)果如表1所示。


圖3、4、5為本發(fā)明的一個實施例圖9、10為以往的一個實施例如表1所示，對于本實施例中的電容器陣列，根據(jù)落下沖擊性實驗，至少在30次以上也沒有發(fā)生裂紋。另一方面，以往的電容器陣列不到10次就有了裂紋的發(fā)生。由該結(jié)果可知，如本實施例所示，可以認為是由于使內(nèi)部電極引出部以及外部電極形成間距變窄，從而改善了耐落下沖擊性。而且，由于圖4、圖5的電容器陣列的耐落下沖擊性優(yōu)于圖3的電容器陣列，所以可認為外部電極形成間距越窄，耐落下沖擊性就越好。由此可知，外部電極形成間距，即安裝電容器陣列的基板與焊錫部的間距越窄，耐落下沖擊性越好。其理由可以認為是安裝電容器陣列的基板因落下而受到?jīng)_擊時，由于基板的彎曲而使電容器陣列的焊接部所受的應力變小的緣故。
這里，如果外部電極間的間隙過小，就有可能發(fā)生焊錫的短路(表中④的情況)。所以，根據(jù)實驗，希望外部電極間的間隙在50μm以上。
還有，對于圖5所示的電容器陣列(表中⑤的情況)，雖然在耐落下沖擊性以及焊錫焊接性方面沒有特別的問題，但由于外部電極向一側(cè)的端部靠近，所以電容器陣列具有方向性。這樣，在將電容器陣列安裝與基板時，就必須注意其方向性。進而，在自動安裝電容器陣列的情況下，在其前階段的部件盤卷纏繞時，必須進行方向一致的包裝，這使制品制造工序的負擔增大。所以，為了去除方向性，希望外部電極能夠相對于電容器陣列的側(cè)面中央而對稱形成。
根據(jù)本發(fā)明，由于在略呈長方體形狀的組合體的兩側(cè)面設置的外部電極的形成間距，比與該外部電極導通的所述內(nèi)部電極的形成間距要窄，所以能夠構成耐落下沖擊性優(yōu)異的電容器陣列。
而且，根據(jù)本發(fā)明，由于相互鄰接的所述外部電極之間的間隙為50μm以上，所以能夠構成耐落下沖擊性優(yōu)異、且焊錫焊接性得到改善的電容器陣列。
而且，根據(jù)本發(fā)明，由于所述外部電極對于所述組合體的側(cè)面中央，在所述內(nèi)部電極的并排設置的方向上對稱設置，所以能夠構成無方向性、能夠控制實際安裝不良、且包裝容易的電容器陣列。
權利要求
1.一種電容器陣列，包括通過疊層具有分別排列設置在表面上的多個內(nèi)部電極和分別與該多個內(nèi)部電極導通并且在所述介電質(zhì)體上沿著所述內(nèi)部電極的排列方向的側(cè)緣部延伸的內(nèi)部電極引出部的多個介電質(zhì)體薄片而構成的大致直方體狀的組合體，并且在該組合體的兩側(cè)面上，設有與所述內(nèi)部電極引出部交替連接的外部電極，其特征在于設置在所述略呈長方體形狀組合體兩側(cè)面的外部電極的間距比與該外部電極導通的所述內(nèi)部電極的間距要窄。
2.根據(jù)權利要求1所述的電容器陣列，其特征在于相互鄰接的所述外部電極之間的間隙為50μm以上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電容器陣列，其特征在于所述外部電極相對于所述組合體的側(cè)面中央，在所述內(nèi)部電極的并排設置的方向上對稱設置。
全文摘要
構成一種具有良好抗落下沖擊性的電容器陣列。以介電體薄片(12)的長邊方向的中心對稱，形成具有規(guī)定寬度的四個內(nèi)部電極(13)及與這些內(nèi)部電極導通的內(nèi)部電極引出部(14)。其中的內(nèi)部電極引出部(14)的形成間距P
文檔編號H01G4/252GK1421882SQ02151440
公開日2003年6月4日 申請日期2002年11月19日 優(yōu)先權日2001年11月29日
發(fā)明者大塚大輔, 谷口政明, 川口慶雄 申請人:株式會社村田制作所