CN217214474U - 层叠陶瓷电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能够简化电容设计的层叠陶瓷电容器。层叠陶瓷电容器具备：层叠体，层叠了由陶瓷材料构成的多个电介质层和多个内部电极层，具有在层叠方向上相对的第1主面及第2主面、在与层叠方向交叉的宽度方向上相对的两个侧面和在与层叠方向及宽度方向交叉的长度方向上相对的两个端面；以及两个外部电极，分别配置在层叠体的两个端面，多个内部电极层被分为N个组(N为2以上的整数)，N个组中的内部电极层的数量彼此不同，N个组中的内部电极层的数量从第2主面朝向第1主面而减少，层叠体的层叠方向上的厚度为0.17mm以上且0.19mm以下，层叠体以及外部电极的长度方向上的长度的总和为0.40mm以上且0.44mm以下。

Description

层叠陶瓷电容器

技术领域

本实用新型涉及层叠陶瓷电容器。

背景技术

已知一种层叠陶瓷电容器，其具备：层叠体，层叠了由陶瓷材料构成的多个电介质层和多个内部电极层；以及外部电极，配置在层叠体的端面(例如，参照专利文献1以及2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-140374号公报

专利文献2：日本特开2017-204627号公报

在这样的层叠陶瓷电容器中，要求进一步的小型化，例如，作为EIA标准，要求01005尺寸(L＝0.4mm、W＝0.2mm、T＝0.2mm)。但是，小型至这样的尺寸的层叠陶瓷电容器多用于高精度的电子电路，以微小的电容间隔要求各种各样的电容值。像这样，若以微小的电容间隔要求少量的各种各样的电容值的层叠陶瓷电容器，则层叠陶瓷电容器的电容设计变得繁杂。

实用新型内容

实用新型要解决的课题

本实用新型的目的在于，提供一种能够简化电容设计的层叠陶瓷电容器。

用于解决课题的技术方案

本实用新型涉及的层叠陶瓷电容器具备：层叠体，是层叠了由陶瓷材料构成的多个电介质层和多个内部电极层的层叠体，具有在层叠方向上相对的第1主面以及第2主面、在与所述层叠方向交叉的宽度方向上相对的两个侧面和在与所述层叠方向以及所述宽度方向交叉的长度方向上相对的两个端面；以及两个外部电极，分别配置在所述层叠体的所述两个端面。所述多个内部电极层被分为N个组(N为2以上的整数)，所述N个组中的内部电极层的数量彼此不同，所述N个组中的内部电极层的数量从所述第2主面朝向所述第1主面而减少。所述层叠体的所述层叠方向上的厚度为0.17mm以上且0.19mm以下，所述层叠体以及所述外部电极的所述长度方向上的长度的总和为0.40mm以上且0.44mm以下。

实用新型效果

根据本实用新型，能够简化层叠陶瓷电容器的电容设计。

附图说明

图1是示出本实施方式涉及的层叠陶瓷电容器的立体图。

图2是图1所示的层叠陶瓷电容器的II-II线剖视图(LT剖面)。

图3是图1所示的层叠陶瓷电容器的III-III线剖视图(WT剖面)。

图4是示出图3所示的层叠陶瓷电容器中的内部电极层的组的剖视图。

附图标记说明

1：层叠陶瓷电容器；

10：层叠体；

20：电介质层；

30：内部电极层；

31：第1内部电极层；

311：第1对置电极部；

312：第1引出电极部；

32：第2内部电极层；

321：第2对置电极部；

322：第2引出电极部；

40：外部电极；

41：第1外部电极；

415：第1基底电极层；

416：第1镀敷层；

42：第2外部电极；

425：第2基底电极层；

426：第2镀敷层；

100：内层部；

101：第1外层部；

102：第2外层部；

L30：电极对置部；

LG1：第1端部间隔部；

LG2：第2端部间隔部；

W30：电极对置部；

WG1：第1侧方间隔部；

WG2：第2侧方间隔部；

L：长度方向；

T：层叠方向；

W：宽度方向；

LS1：第1端面；

LS2：第2端面；

TS1：第1主面；

TS2：第2主面；

WS1：第1侧面；

WS2：第2侧面；

T1：组间的内部电极层的间隔；

T2：组内的内部电极层的间隔。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式的一个例子进行说明。另外，在各图中，对于相同或相当的部分标注相同的附图标记。

<层叠陶瓷电容器>

图1是示出本实施方式涉及的层叠陶瓷电容器的立体图，图2是图1所示的层叠陶瓷电容器的II-II线剖视图，图3是图1所示的层叠陶瓷电容器的III-III线剖视图。图1～图3所示的层叠陶瓷电容器1具备层叠体10和外部电极40。外部电极40包含第1外部电极41和第2外部电极42。

在图1～图3示出了XYZ正交坐标系。X方向是层叠陶瓷电容器1以及层叠体10的长度方向L，Y方向是层叠陶瓷电容器1以及层叠体10的宽度方向W，Z方向是层叠陶瓷电容器1以及层叠体10的层叠方向T。由此，图2所示的剖面也称为LT剖面，图3所示的剖面也称为WT剖面。

另外，长度方向L、宽度方向W以及层叠方向T未必一定要成为相互正交的关系，也可以是相互交叉的关系。

层叠体10为大致长方体形状，具有在层叠方向T上相对的第1主面TS1以及第2主面TS2、在宽度方向W上相对的第1侧面WS1以及第2侧面WS2、和在长度方向L上相对的第1端面LS1以及第2端面LS2。

优选在层叠体10的角部以及棱线部带有圆角。角部是层叠体10的三个面相交的部分，棱线部是层叠体10的两个面相交的部分。

如图2以及图3所示，层叠体10具有在层叠方向T上层叠的多个电介质层20和多个内部电极层30。此外，层叠体10在层叠方向T上具有内层部100和配置为夹着内层部100的第1外层部101以及第2外层部102。

内层部100包含多个电介质层20的一部分和多个内部电极层30。在内层部100中，多个内部电极层30隔着电介质层20对置地进行配置。内层部100是产生静电电容且实质上作为电容器而发挥功能的部分。

第1外层部101配置在层叠体10的第1主面TS1侧，第2外层部102配置在层叠体10的第2主面TS2侧。更具体地，第1外层部101配置在多个内部电极层30之中最靠近第1主面TS1的内部电极层30与第1主面TS1之间，第2外层部102配置在多个内部电极层30之中最靠近第2主面TS2的内部电极层30与第2主面TS2之间。第1外层部101以及第2外层部102不包含内部电极层30，分别包含多个电介质层20之中内层部100用的一部分以外的部分。第1外层部101以及第2外层部102是作为内层部100的保护层而发挥功能的部分。

作为电介质层20的材料，例如能够使用作为主成分而包含BaTiO₃、CaTiO₃、SrTiO₃、或CaZrO₃等的介电陶瓷。此外，作为电介质层20的材料，也可以作为副成分而添加Mn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物、或Ni化合物等。

电介质层20的厚度没有特别限定，但是例如优选为15μm以上且22μm以下。特别是，在电介质层被要求薄层化的情况下，电介质层20的厚度优选为0.5μm以上且1.0μm以下。电介质层20的片数没有特别限定，但是例如优选为5片以上且100片以下。另外，该电介质层20的片数是内层部的电介质层的片数和外层部的电介质层的片数的总数。

多个内部电极层30包含多个第1内部电极层31以及多个第2内部电极层32。多个第1内部电极层31以及多个第2内部电极层32在层叠体10的层叠方向T上交替地配置。

第1内部电极层31包含对置电极部311和引出电极部312，第2内部电极层32包含对置电极部321和引出电极部322。

对置电极部311和对置电极部321在层叠体10的层叠方向T上隔着电介质层20相互对置。对置电极部311以及对置电极部321的形状没有特别限定，例如，只要为大致矩形形状即可。对置电极部311和对置电极部321是产生静电电容并实质上作为电容器而发挥功能的部分。

引出电极部312从对置电极部311朝向层叠体10的第1端面LS1延伸，并在第1端面LS1露出。引出电极部322从对置电极部321朝向层叠体10的第2端面LS2延伸，并在第2端面LS2露出。引出电极部312以及引出电极部322的形状没有特别限定，例如，只要为大致矩形形状即可。

由此，第1内部电极层31与第1外部电极41连接，在第1内部电极层31与层叠体10的第2端面LS2之间，即，在第1内部电极层31与第2外部电极42之间存在间隔。此外，第2内部电极层32与第2外部电极42连接，在第2内部电极层32与层叠体10的第1端面LS1之间，即，在第2内部电极层32与第1外部电极41之间存在间隔。

第1内部电极层31以及第2内部电极层32包含金属Ni作为主成分。此外，第1内部电极层31以及第2内部电极层32例如也可以包含从Cu、Ag、Pd、或Au等金属、或Ag-Pd合金等包含这些金属中的至少一种的合金选择的至少一者作为主成分，还可以包含上述至少一者作为主成分以外的成分。进而，第1内部电极层31以及第2内部电极层32也可以包含与电介质层20包含的陶瓷相同的组成系的电介质的粒子作为主成分以外的成分。另外，在本说明书中，所谓主成分的金属，规定为重量％最高的金属成分。

第1内部电极层31以及第2内部电极层32的厚度没有特别限定，例如优选为0.4μm以上且1.0μm以下。特别是，在内部电极层被要求薄层化的情况下，第1内部电极层31以及第2内部电极层32的厚度优选为0.4μm以上且0.5μm以下。第1内部电极层31以及第2内部电极层32的片数没有特别限定，例如优选为5片以上且100片以下。

如图3所示，层叠体10在宽度方向W上具有内部电极层30对置的电极对置部W30和配置为夹着电极对置部W30的第1侧方间隔部WG1以及第2侧方间隔部WG2。第1侧方间隔部WG1位于电极对置部W30与第1侧面WS1之间，第2侧方间隔部WG2位于电极对置部W30与第2侧面WS2之间。更具体地，第1侧方间隔部WG1位于内部电极层30的第1侧面WS1侧的端部与第1侧面WS1之间，第2侧方间隔部WG2位于内部电极层30的第2侧面WS2侧的端部与第2侧面WS2之间。第1侧方间隔部WG1以及第2侧方间隔部WG2不包含内部电极层30，仅包含电介质层20。第1侧方间隔部WG1以及第2侧方间隔部WG2是作为内部电极层30的保护层而发挥功能的部分。另外，第1侧方间隔部WG1以及第2侧方间隔部WG2也称为W间隔。

如图2所示，层叠体10在长度方向L上具有内部电极层30的第1内部电极层31和第2内部电极层32对置的电极对置部L30、第1端部间隔部LG1、以及第2端部间隔部LG2。第1端部间隔部LG1位于电极对置部L30与第1端面LS1之间，第2端部间隔部LG2位于电极对置部L30与第2端面LS2之间。更具体地，第1端部间隔部LG1位于第2内部电极层32的第1端面LS1侧的端部与第1端面LS1之间，第2端部间隔部LG2位于第1内部电极层31的第2端面LS2侧的端部与第2端面LS2之间。第1端部间隔部LG1不包含第2内部电极层32，包含第1内部电极层31以及电介质层20，第2端部间隔部LG2不包含第1内部电极层31，包含第2内部电极层32以及电介质层20。第1端部间隔部LG1是作为第1内部电极层31向第1端面LS1的引出电极部而发挥功能的部分，第2端部间隔部LG2是作为第2内部电极层32向第2端面LS2的引出电极部而发挥功能的部分。第1端部间隔部LG1以及第2端部间隔部LG2也称为L间隔。

另外，上述的第1内部电极层31的对置电极部311以及第2内部电极层32的对置电极部321位于电极对置部L30。此外，上述的第1内部电极层31的引出电极部312位于第1端部间隔部LG1，上述的第2内部电极层32的引出电极部322位于第2端部间隔部LG2。

上述的层叠体10的尺寸没有特别限定，例如优选为，长度方向L上的长度为0.35mm以上且0.45mm以下，宽度方向W上的宽度为0.15mm以上且0.25mm以下，层叠方向T上的厚度为0.17mm以上且0.19mm以下。另外，包含后述的外部电极40的层叠陶瓷电容器1的长度方向L上的长度例如优选为0.40mm以上且0.44mm以下。在该情况下，内部电极层30的宽度方向W上的宽度优选为0.10mm以上且0.15mm以下。

另外，作为电介质层20以及内部电极层30的厚度的测定方法，例如可列举如下的方法，即，用扫描型电子显微镜对通过研磨露出的层叠体的宽度方向中央附近的LT剖面进行观察。此外，各值也可以是长度方向上的多个部位的测定值的平均值，进而，还可以是层叠方向上的多个部位的测定值的平均值。

同样地，作为层叠体10的厚度的测定方法，例如可列举如下的方法，即，用扫描型电子显微镜对通过研磨露出的层叠体的宽度方向中央附近的LT剖面或者通过研磨露出的层叠体的长度方向中央附近的WT剖面进行观察。此外，各值也可以是长度方向或宽度方向上的多个部位的测定值的平均值。

同样地，作为层叠体10的长度的测定方法，例如可列举如下的方法，即，用扫描型电子显微镜对通过研磨露出的层叠体的宽度方向中央附近的LT剖面进行观察。此外，各值也可以是层叠方向上的多个部位的测定值的平均值。

同样地，作为层叠体10的宽度的测定方法，例如可列举如下的方法，即，用扫描型电子显微镜对通过研磨露出的层叠体的长度方向中央附近的WT剖面进行观察。此外，各值也可以是层叠方向上的多个部位的测定值的平均值。

外部电极40包含第1外部电极41和第2外部电极42。

第1外部电极41配置在层叠体10的第1端面LS1，并与第1内部电极层31连接。第1外部电极41也可以从第1端面LS1延伸到第1主面TS1的一部分以及第2主面TS2的一部分。此外，第1外部电极41也可以从第1端面LS1延伸到第1侧面WS1的一部分以及第2侧面WS2的一部分。

第2外部电极42配置在层叠体10的第2端面LS2，并与第2内部电极层32连接。第2外部电极42也可以从第2端面LS2延伸到第1主面TS1的一部分以及第2主面TS2的一部分。此外，第2外部电极42也可以从第2端面LS2延伸到第1侧面WS1的一部分以及第2侧面WS2的一部分。

第1外部电极41具有第1基底电极层415和第1镀敷层416，第2外部电极42具有第2基底电极层425和第2镀敷层426。另外，第1外部电极41也可以仅由第1镀敷层416构成，第2外部电极42也可以仅由第2镀敷层426构成。

第1基底电极层415以及第2基底电极层425也可以是包含金属和玻璃的烧成层。作为玻璃，可列举包含从B、Si、Ba、Mg、Al、或Li等中选择的至少一者的玻璃成分。作为具体例，能够使用硼硅酸盐玻璃。作为金属，包含Cu作为主成分。此外，作为金属，例如也可以包含从Ni、Ag、Pd、或Au等金属、或Ag-Pd合金等合金中选择的至少一者作为主成分，还可以包含上述至少一者作为主成分以外的成分。

烧成层是将包含金属以及玻璃的导电性膏通过浸渍法涂敷于层叠体并进行了烧成的层。另外，既可以在内部电极层的烧成后进行烧成，也可以与内部电极层同时进行烧成。此外，烧成层也可以是多层。

或者，第1基底电极层415以及第2基底电极层425也可以是包含导电性粒子和热固化性树脂的树脂层。树脂层可以形成在上述的烧成层上，也可以不形成烧成层而直接形成于层叠体。

树脂层是将包含导电性粒子和热固化性树脂的导电性膏通过涂敷法涂敷于层叠体并进行了烧成的层。另外，可以在内部电极层的烧成后进行烧成，也可以与内部电极层同时进行烧成。此外，树脂层也可以是多层。

关于作为烧成层或树脂层的第1基底电极层415以及第2基底电极层425各自的每一层的厚度，没有特别限定，可以是1μm以上且10μm以下。

或者，第1基底电极层415以及第2基底电极层425也可以是通过溅射法或蒸镀法等薄膜形成法形成且沉积了金属粒子的1μm以下的薄膜层。

第1镀敷层416覆盖第1基底电极层415的至少一部分，第2镀敷层426覆盖第2基底电极层425的至少一部分。作为第1镀敷层416以及第2镀敷层426，例如包含从Cu、Ni、Ag、Pd、或Au等金属、或Ag-Pd合金等合金选择的至少一者。

第1镀敷层416以及第2镀敷层426各自可以由多层形成。优选为Ni镀敷以及Sn镀敷的两层构造。Ni镀敷层能够防止基底电极层被安装陶瓷电子部件时的焊料侵蚀，Sn镀敷层能够使安装陶瓷电子部件时的焊料的润湿性提高，能够容易地进行安装。

作为第1镀敷层416以及第2镀敷层426各自的每一层的厚度，没有特别限定，可以为1μm以上且10μm以下。

《内部电极层》

接着，对内部电极层30进行进一步说明。如图3所示，多个内部电极层30被分为N个组(N为2以上的整数)。N个组中的内部电极层30的数量彼此不同。N个组中的内部电极层30的数量从第2主面TS2朝向第1主面TS1而减少。

组间的内部电极层30的间隔大于组内的内部电极层30的间隔。即，若将组间的内部电极层30彼此的间隔设为T1，并将组内的内部电极层30彼此的间隔设为T2，则T1＞T2。

在N个组之中，从第1主面TS1侧起第n个组中的内部电极层30的数量为n+1(n为1以上且N以下的整数)。

另外，N个组中的从第1主面TS1侧起第n个组中的内部电极层30的数量也可以是α×n+β(α以及β分别是1以上的整数)。

此外，如图2所示，在组间相邻的内部电极层30也可以与相同的外部电极40连接。在该情况下，只是将每组的电容值单纯地相加即可，能够简化电容设计。

或者，在组间相邻的内部电极层30也可以与不同的外部电极40连接(省略图示)。在该情况下，除了每组的电容以外，在组间也产生电容，因此能够实现小型化以及高电容化。

<制造方法>

接着，对上述的层叠陶瓷电容器1的制造方法进行说明。首先，准备电介质层20用的电介质片以及内部电极层30用的导电性膏。此外，在电介质片以及导电性膏中包含粘合剂以及溶剂。作为粘合剂以及溶剂，能够使用公知的材料。

接着，通过在电介质片上例如以给定的图案印刷导电性膏，从而在电介质片上形成内部电极图案。作为内部电极图案的形成方法，能够使用丝网印刷或凹版印刷等。

接着，层叠给定片数的印刷了内部电极图案的内层部100用的电介质片。由此，如图4所示，预先制作用于多个组的多个层叠片的基形。例如，预先制作组合了2片、3片、4片、……的内部电极层的多个层叠片作为基形。此外，预先计算各组的电容值。

接着，层叠给定片数的未印刷内部电极图案的第2外层部102用的电介质片。

在其上层叠所希望的组的层叠片的基形。此时，将所希望的组的层叠片的基形进行组合，使得成为所希望的电容值。另外，为了调整组间的厚度，可以在组的层叠片之间夹入多个未印刷内部电极图案的电介质片，也可以夹入厚的电介质片。

在其上层叠给定片数的未印刷内部电极图案的第1外层部101用的电介质片。由此，制作层叠片。

接着，通过等静压等方法在层叠方向上对层叠片进行压制，制作层叠块。接着，将层叠块切割为给定的尺寸，切成层叠薄片。此时，通过滚筒研磨等使层叠薄片的角部以及棱线部带有圆角。接着，对层叠薄片进行烧成，制作层叠体10。虽然烧成温度还依赖于电介质、内部电极的材料，但是优选为900℃以上且1400℃以下。

接着，使用浸渍法将层叠体10的第1端面LS1浸渍于作为基底电极层用的电极材料的导电性膏，由此在第1端面LS1涂敷第1基底电极层415用的导电性膏。同样地，使用浸渍法将层叠体10的第2端面LS2浸渍于作为基底电极层用的电极材料的导电性膏，由此在第2端面LS2涂敷第2基底电极层425用的导电性膏。然后，通过对这些导电性膏进行烧成，从而形成作为烧成层的第1基底电极层415以及第2基底电极层425。烧成温度优选为600℃以上且900℃以下。

另外，如上所述，可以通过利用涂敷法来涂敷包含导电性粒子和热固化性树脂的导电性膏并进行烧成，从而形成作为树脂层的第1基底电极层415以及第2基底电极层425，也可以通过溅射法或蒸镀法等薄膜形成法来形成作为薄膜的第1基底电极层415以及第2基底电极层425。

然后，在第1基底电极层415的表面形成第1镀敷层416而形成第1外部电极41，并在第2基底电极层425的表面形成第2镀敷层426而形成第2外部电极42。通过以上的工序，可得到上述的层叠陶瓷电容器1。

像以上说明的那样，根据本实施方式的层叠陶瓷电容器1，例如，能够作为EIA标准而实现像01005尺寸(L＝0.4mm、W＝0.2mm、T＝0.2mm)那样的小型化。但是，小型至这样的尺寸的层叠陶瓷电容器多用于高精度的电子电路，以微小的电容间隔要求各种各样的电容值。像这样，若以微小的电容间隔要求少量的各种各样的电容值的层叠陶瓷电容器，则层叠陶瓷电容器的电容设计变得繁杂。

关于这一点，根据本实施方式的层叠陶瓷电容器1，多个内部电极层30被分为N个组，N个组中的内部电极层30的数量彼此不同，N个组中的内部电极层30的数量从第2主面TS2朝向第1主面TS1而减少。像这样，通过变更内部电极层的组的组合，从而能够容易地调整电容值，能够以微小的电容间隔得到各种各样的电容值的层叠陶瓷电容器。因此，能够简化层叠陶瓷电容器1的电容设计。

以上，对本实用新型的实施方式进行了说明，但是本实用新型并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变更以及变形。

Claims (7)

1.一种层叠陶瓷电容器，其特征在于，具备：

层叠体，是层叠了由陶瓷材料构成的多个电介质层和多个内部电极层的层叠体，具有在层叠方向上相对的第1主面以及第2主面、在与所述层叠方向交叉的宽度方向上相对的两个侧面和在与所述层叠方向以及所述宽度方向交叉的长度方向上相对的两个端面；以及

两个外部电极，分别配置在所述层叠体的所述两个端面，

所述多个内部电极层被分为N个组，其中，N为2以上的整数，

所述N个组中的内部电极层的数量彼此不同，

所述N个组中的内部电极层的数量从所述第2主面朝向所述第1主面而减少，

所述层叠体的所述层叠方向上的厚度为0.17mm以上且0.19mm以下，

所述层叠体以及所述外部电极的所述长度方向上的长度的总和为0.40mm以上且0.44mm以下。

2.根据权利要求1所述的层叠陶瓷电容器，其特征在于，

所述组间的内部电极层的间隔大于所述组内的内部电极层的间隔。

3.根据权利要求1或2所述的层叠陶瓷电容器，其特征在于，

所述N个组中的从所述第1主面侧起第n个组中的内部电极层的数量为n+1，其中，n为1以上且N以下的整数。

4.根据权利要求1或2所述的层叠陶瓷电容器，其特征在于，

所述电介质层的所述层叠方向上的厚度为15μm以上且22μm以下。

5.根据权利要求3所述的层叠陶瓷电容器，其特征在于，

所述电介质层的所述层叠方向上的厚度为15μm以上且22μm以下。

6.根据权利要求1或2所述的层叠陶瓷电容器，其特征在于，

所述电介质层的所述层叠方向上的厚度为0.5μm以上且1.0μm以下。

7.根据权利要求3所述的层叠陶瓷电容器，其特征在于，

所述电介质层的所述层叠方向上的厚度为0.5μm以上且1.0μm以下。

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