JP2000223357A

JP2000223357A - 積層セラミックコンデンサ

Info

Publication number: JP2000223357A
Application number: JP10366436A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Ueda; 哲也上田
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1998-11-25
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2000-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】圧電現象により生ずる音を低減できる積層セ
ラミックコンデンサを提供する。【解決手段】素体１３の両端に内部電極に導電接続さ
れた金属端子１５を設けて外部端子電極を形成し、金属
端子１５を素体１３の底面よりも突出させることによ
り、回路基板に実装した際に、回路基板とこれに対向す
る素体面（素体１３の底面）との間に所定長さの間隙を
形成できるようにする。これにより、金属端子１５によ
って回路基板との間に間隙が形成されるので、素体１３
に圧電効果による振動が発生した場合に、振幅が最も大
きくなる素体１３の中央部における振動は間隙内の空気
によって空間に発散され、素体振動が直接回路基板へ伝
達されることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電現象による発
生音を低減できる積層セラミックコンデンサに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電源回
路における平滑回路では、電源平滑用のコンデンサとし
てアルミニウム電解コンデンサが多く用いられていた。

【０００３】しかし、近年の電子回路及び電子機器の小
型化に伴い、同容量が小型形状で得られるタンタル電解
コンデンサを電源平滑回路等の高静電容量を必要とする
電子回路に用いるようになった。

【０００４】一方、近年の電子回路及び電子機器の小型
化、省エネルギー化に伴い、電子回路に使用されるコン
デンサのほとんどが積層セラミックコンデンサに移行し
てきている。

【０００５】積層セラミックコンデンサは、小型であっ
て、信頼性、耐久性に優れているので、急速に普及した
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、積層セ
ラミックコンデンサは、誘電体材料として強誘電体を用
いているため、直流電圧を印加しながら、交流電圧を印
加すると圧電現象が生じて振動が発生する。この振動
は、形状が大きいものほど顕著に現れる。

【０００７】このため、電源回路の平滑回路では、比較
的形状が大きく且つ静電容量の大きな積層セラミックコ
ンデンサを用いることが多いので、この種の振動が発生
することが多々あった。

【０００８】また、積層セラミックコンデンサに上記振
動が発生したとき、コンデンサの振動が実装基板に伝わ
り、基板が共鳴して音が増幅されることがある。即ち、
コンデンサの実装状態によっては、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
も共鳴振動する。このため、音圧が大きくなり可聴音と
して耳障りになるという問題点があった。

【０００９】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、圧電
現象により生ずる音を低減できる積層セラミックコンデ
ンサを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために請求項１では、誘電体セラミックからなる
誘電体層と内部電極層とを交互に積層してなる直方体形
状の素体と、該素体の両端部において該内部電極層に形
成された内部電極を交互に並列に接続している一対の外
部端子電極とからなり、回路基板に実装される積層セラ
ミックコンデンサであって、前記外部端子電極は、少な
くとも回路基板と該回路基板の対向する素体面との間に
所定長さの間隙を形成する形状をなしている積層セラミ
ックコンデンサを提案する。

【００１１】該積層セラミックコンデンサによれば、前
記外部端子電極によって回路基板と対向面との間に所定
長さの間隙が形成されるので、前記素体に圧電効果によ
る振動が発生した場合に、該振動は前記間隙内の空気に
よって空間に発散され、前記素体振動の前記回路基板へ
の伝達率が低減される。

【００１２】また、請求項２では、請求項１記載の積層
セラミックコンデンサにおいて、前記外部端子電極は、
前記基板との対向面側端部が素体の中央部側に略Ｕ字形
状に折り曲げられた形状の金属端子からなり、該金属端
子のＵ字形状部分の内側から前記素体の基板対向面にか
けて振動緩衝材が充填されている積層セラミックコンデ
ンサを提案する。

【００１３】該積層セラミックコンデンサによれば、前
記素体に圧電効果による振動が発生した場合に、該振動
は前記間隙内の空気によって空間に発散されると共に前
記振動緩衝材に吸収されるので、前記素体振動の前記回
路基板への伝達率が低減される。

【００１４】また、請求項３では、請求項２記載の積層
セラミックコンデンサにおいて、前記金属端子のＵ字形
状部分の折り返し部先端と前記素体の基板対向面との間
に所定幅の隙間が形成されている積層セラミックコンデ
ンサを提案する。

【００１５】該積層セラミックコンデンサによれば、前
記素体に圧電効果による振動が発生した場合に、素体か
ら前記金属端子のＵ字形状部分の折り返し部先端への直
接の振動伝達が前記隙間によって阻止されるので、前記
素体振動の前記回路基板への伝達率がさらに低減され
る。

【００１６】また、請求項４では、請求項１記載の積層
セラミックコンデンサにおいて、前記間隙には振動緩衝
材が充填されている積層セラミックコンデンサを提案す
る。

【００１７】該積層セラミックコンデンサによれば、前
記外部端子電極によって回路基板と対向面との間に所定
長さの間隙が形成され、該隙間内に振動緩衝材が充填さ
れているので、前記素体に圧電効果による振動が発生し
た場合に、該振動は前記間隙内の振動緩衝材によって吸
収され、前記素体振動の回路基板への伝達率が低減され
る。

【００１８】また、請求項５では、請求項２乃至４の何
れかに記載の積層セラミックコンデンサにおいて、前記
振動緩衝材は、前記誘電体セラミックとは異なる密度と
硬度を有する樹脂である積層セラミックコンデンサを提
案する。

【００１９】該積層セラミックコンデンサによれば、前
記振動緩衝材が前記誘電体セラミックとは異なる密度と
硬度を有する樹脂であるため、前記素体に発生する振動
を効率よく吸収できると共に、製造も容易に行える。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。

【００２１】図１は、本発明の第１の実施形態における
積層セラミックコンデンサを示す外観斜視図、図２は側
面断面図である。図において、１Ａは積層セラミックコ
ンデンサ（以下、単にコンデンサと称す）で、誘電体層
１１と内部電極１２とを交互に積層してなる直方体形状
の素体１３と、素体１３の両端部において内部電極を交
互に並列に接続している一対の外部電極１４とから構成
されている。

【００２２】誘電体層１１は、矩形のシート状のセラミ
ック焼結体からなり、セラミック焼結体は、例えばチタ
ン酸バリウム等を主成分とする誘電体磁器材料から形成
されている。

【００２３】内部電極１２は金属ペーストを焼結させた
金属薄膜からなり、金属ペーストとしては、例えばＰｄ
やＡｇ−Ｐｄのような貴金属材料またはＮｉのような卑
金属材料を主成分とするものが使用されている。

【００２４】外部電極１４は、素体１３の互いに対向す
る一対の端面から４つの側面にかけて連続して、内部電
極１２と同様の材料により形成され、表面には半田濡れ
性をよくするために半田メッキが施されている。また、
図２に示すように、本実施形態における外部電極１４は
従来のものと異なり、素体１３の側面に形成された部分
の外部電極１４の側面からの高さＨ１が従来よりも大き
く設定されている。

【００２５】この素体側面部に形成された外部電極１４
の高さＨ１（回路基板と素体面との間の間隙の長さ）と
しては、本発明が目的とする効果を得るためには０．１
ｍｍ以上の値に設定することが好ましい。

【００２６】前述の構成よりなるコンデンサ１Ａによれ
ば、図２に示すように、回路基板２へ実装したときに、
回路基板２の表面と素体１３の基板対向面１３ａとの間
には、外部電極１４によって間隙３が形成される。

【００２７】従って、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等の
電源平滑回路に用いて外部電極１４間に直流電圧を印加
しながら交流電圧が印加された場合、圧電現象が生じて
素体１３に振動が発生するが、素体１３の両端は外部電
極１４によって回路基板２に固定されているので、素体
１３の中央部に顕著に現れる。しかし、この振動は間隙
３内の空気によって空間に発散され、素体１３の振動の
回路基板２への伝達率が低減される。これにより、素体
１３の振動による回路基板２の共鳴を防止することがで
き、圧電効果によって生じる振動に伴う従来のような可
聴音の発生を防止することができる。

【００２８】次に、本発明の第２の実施形態を説明す
る。

【００２９】図３は、本発明の第２の実施形態における
積層セラミックコンデンサ１Ｂを示す外観斜視図、図４
は分解斜視図、図５は側面断面図である。図において、
前述した第１の実施形態と同一構成部分は同一符号をも
って表しその説明を省略する。

【００３０】１Ｂは積層セラミックコンデンサ（以下、
単にコンデンサと称す）で、誘電体層１１と内部電極１
２とを交互に積層してなる素体１３と、素体１３の両端
部において内部電極を交互に並列に接続している一対の
外部電極１４’と、外部電極１４’に導電接続された金
属端子（外部端子電極）１５とから構成されている。

【００３１】第２の実施形態では、既存のコンデンサに
対して金属端子１５を設けることにより、回路基板実装
時に回路基板と素体１３との間に間隙が形成されるよう
にした。

【００３２】ここで、外部電極１４’は従来と同様に形
成されたもので、内部電極１２と同様の材料により形成
され、表面には半田濡れ性をよくするために半田メッキ
が施されている。

【００３３】また、金属端子１５は、例えばコンデンサ
１Ｂと同等の幅を有する銅片からなり、その一端部１５
ａは略Ｌ字形状に折り曲げられ、他端部１５ｂは略Ｕ字
形状に素体１３の中央部側に折り曲げられている。この
金属端子１５は素体１３の両端面及びその周辺に形成さ
れた外部電極１４’と高温半田１６を用いて導電接続さ
れている。ここで、この高温半田の融点は、コンデンサ
１Ｂを回路基板に実装する際に用いる半田の融点よりも
高いものである。

【００３４】これにより、金属端子１５の一端部１５ａ
は素体１３の端部及び端面に密着した状態となるが、他
端部１５ｂは素体１３の側面よりもＵ字形状に折り曲げ
られた部分が突出した状態となる。この突出部分の長さ
Ｌ１（回路基板と素体面との間の間隙の長さ）として
は、本発明が目的とする効果を得るためには０．１ｍｍ
以上の値に設定することが好ましい。

【００３５】前述の構成よりなるコンデンサ１Ｂによれ
ば、図６及び図７に示すように、回路基板２へ実装する
ときは金属端子１５の他端部１５ｂを回路基板２のラン
ド２１に当接して金属端子１５をランド２１に半田付け
或いは半田ボンディングによって導電接続する。これに
より、回路基板２の表面と素体１３の基板対向面１３ａ
との間には、金属端子１５の他端部１５ｂによって間隙
３が形成される。

【００３６】従って、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等の
電源平滑回路に用いて一対の金属端子１５間に直流電圧
を印加しながら交流電圧が印加された場合、圧電現象が
生じて素体１３に振動が発生するが、素体１３の両端は
金属端子１５によって回路基板２に固定されているの
で、素体１３の中央部に顕著に現れる。しかし、この振
動は間隙３内の空気によって空間に発散され、素体１３
の振動の回路基板２への伝達率が低減される。これによ
り、素体１３の振動による回路基板２の共鳴を防止する
ことができ、圧電効果によって生じる振動に伴う従来の
ような可聴音の発生を防止することができる。

【００３７】次に、本発明の第３の実施形態を説明す
る。

【００３８】図８は第３の実施形態における積層セラミ
ックコンデンサ１Ｃを示す外観斜視図、図９はその側面
断面図である。図において、前述した第２の実施形態と
同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略す
る。また、第２の実施形態と第３の実施形態との相違点
は、第３の実施形態では金属端子１５の他端部１５ｂに
形成されたＵ字形状部の内面及び素体１３の表面に囲ま
れる部分に振動緩衝材として樹脂１７を充填したことに
ある。

【００３９】この樹脂１７は、例えばシリコン樹脂であ
り、素体１３を形成するセラミック焼結体及び金属端子
１５とは異なる密度及び硬度を有するものである。

【００４０】金属端子１５の他端部１５ｂに、素体１３
を形成するセラミック焼結体及び金属端子１５とは異な
る密度及び硬度を有する樹脂１７を充填することによ
り、素体１３に圧電効果による振動が発生した場合に、
この振動は間隙３内の空気によって空間に発散されると
共に金属端子１５のＵ字形状部分に充填されている樹脂
１７に吸収されるので、素体振動の回路基板２への伝達
率をさらに低減することができる。

【００４１】次に、本発明の第４の実施形態を説明す
る。

【００４２】図１０は第４の実施形態における積層セラ
ミックコンデンサ１Ｄを示す側面断面図である。図にお
いて、前述した第３の実施形態と同一構成部分は同一符
号をもって表しその説明を省略する。また、第３の実施
形態と第４の実施形態との相違点は、第４の実施形態で
は金属端子１５の他端部１５ｂに形成されたＵ字形状部
の折り返し片１５ｃの端１５ｄと素体１３との間に隙間
１８が形成されている点である。即ち、金属端子１５の
Ｕ字形状部の折り返し片１５ｃの端１５ｄは素体１３に
接触していない。

【００４３】これにより、素体１３の振動が金属端子１
５の折り返し片１５ｃに直接伝達されることがない。前
述の第３の実施形態において、金属端子１５の折り返し
片１５ｃの端１５ｄの接触部における素体１３の振動は
端面における振動よりもやや大きい。従って、素体１３
と金属端子１５の折り返し片１５ｃ間に隙間１８を形成
することにより、素体振動の回路基板２への伝達率をさ
らに低減することができる。

【００４４】次に、本発明の第５の実施形態を説明す
る。

【００４５】図１１は第５の実施形態における積層セラ
ミックコンデンサ１Ｅを示す外観斜視図、図１２はその
側面断面図である。図において、前述した第２の実施形
態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省
略する。また、第２の実施形態と第５の実施形態との相
違点は、素体１３の側面よりも突出した金属端子１５の
他端部１５ｂ間、即ちコンデンサ１Ｅを回路基板２に実
装したときに、回路基板２の表面と素体１３の基板対向
面１３ａとの間に形成される間隙３に振動緩衝材として
樹脂１９を充填したことにある。この樹脂１９は、前述
の樹脂１７と同様に例えばシリコン樹脂であり、素体１
３を形成するセラミック焼結体及び金属端子１５とは異
なる密度及び硬度を有するものである。

【００４６】このように金属端子１５によって回路基板
２と対向面との間に形成される間隙３内に振動緩衝材と
して樹脂１９を充填したことにより、素体１３に圧電効
果による振動が発生した場合、最も振幅が大きくなる素
体１３の中央部における振動が樹脂１９によって吸収さ
れるので、素体振動の回路基板２への伝達率が低減され
る。これにより、素体１３の振動による回路基板２の共
鳴を防止することができ、圧電効果によって生じる振動
に伴う従来のような可聴音の発生を防止することができ
る。

【００４７】尚、第１乃至第５の実施形態は一例であ
り、本発明がこれらに限定されることはない。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
よれば、素体に圧電効果による振動が発生した場合に、
該振動は外部端子電極によって回路基板と対向面との間
に形成された間隙内の空気によって空間に発散され、前
記素体振動の前記回路基板への伝達率が低減されるの
で、前記振動による基板の共鳴を防止することができ
る。これにより、圧電効果による前記素体振動に伴う従
来のような可聴音の発生を防止することができる。

【００４９】また、請求項２又は３によれば、上記の効
果に加えて、前記素体に圧電効果による振動が発生した
場合に、該振動は前記間隙内の空気によって空間に発散
されると共に金属端子のＵ字形状部分の内側から前記素
体の基板対向面にかけて充填されている振動緩衝材に吸
収されるので、前記素体振動の回路基板への伝達率をさ
らに低減することができる。

【００５０】また、請求項３によれば、上記の効果に加
えて、前記素体から前記金属端子のＵ字形状部分の折り
返し部先端への直接の振動伝達が隙間によって阻止され
るので、前記素体振動の回路基板への伝達率をさらに低
減することができる。

【００５１】また、請求項４によれば、素体に圧電効果
による振動が発生した場合に、該振動は外部端子電極に
よって回路基板と対向面との間に形成された間隙内に充
填された振動緩衝材によって吸収され、前記素体振動の
前記回路基板への伝達率が低減されるので、前記振動に
よる基板の共鳴を防止することができる。これにより、
圧電効果による前記素体振動に伴う従来のような可聴音
の発生を防止することができる。

【００５２】また、請求項５によれば、上記の効果に加
えて、前記振動緩衝材が前記素体を形成する誘電体セラ
ミックとは異なる密度と硬度を有する樹脂であるため、
前記素体に発生する振動を効率よく吸収できると共に、
製造も容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における積層セラミッ
クコンデンサを示す外観斜視図

【図２】本発明の第１の実施形態における積層セラミッ
クコンデンサを示す側面断面図

【図３】本発明の第２の実施形態における積層セラミッ
クコンデンサを示す外観斜視図

【図４】本発明の第２の実施形態における積層セラミッ
クコンデンサを示す分解斜視図

【図５】本発明の第２の実施形態における積層セラミッ
クコンデンサを示す側面断面図

【図６】本発明の第２の実施形態における積層セラミッ
クコンデンサの回路基板への実装状態を示す斜視図

【図７】本発明の第２の実施形態における積層セラミッ
クコンデンサの回路基板への実装状態を示す側面断面図

【図８】本発明の第３の実施形態における積層セラミッ
クコンデンサを示す外観斜視図

【図９】本発明の第３の実施形態における積層セラミッ
クコンデンサを示す側面断面図

【図１０】本発明の第４の実施形態における積層セラミ
ックコンデンサを示す側面断面図

【図１１】本発明の第５の実施形態における積層セラミ
ックコンデンサを示す外観斜視図

【図１２】本発明の第５の実施形態における積層セラミ
ックコンデンサを示す側面断面図

【符号の説明】

１Ａ〜１Ｅ…積層セラミックコンデンサ、１１…誘電体
層、１２…内部電極、１３…素体、１４、１４’…外部
電極、１５…金属端子（外部端子電極）、１６…高温半
田、１７…樹脂（振動緩衝材）、１８…隙間、１９…樹
脂（振動緩衝材）、２…回路基板、２１…ランド、３…
間隙。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体セラミックからなる誘電体層と内
部電極層とを交互に積層してなる直方体形状の素体と、
該素体の両端部において該内部電極層に形成された内部
電極を交互に並列に接続している一対の外部端子電極と
からなり、回路基板に実装される積層セラミックコンデ
ンサであって、前記外部端子電極は、少なくとも回路基板と該回路基板
の対向する素体面との間に所定長さの間隙を形成する形
状をなしていることを特徴とする積層セラミックコンデ
ンサ。
【請求項２】前記外部端子電極は、前記基板との対向
面側端部が素体の中央部側に略Ｕ字形状に折り曲げられ
た形状の金属端子からなり、該金属端子のＵ字形状部分
の内側から前記素体の基板対向面にかけて振動緩衝材が
充填されていることを特徴とする請求項１記載の積層セ
ラミックコンデンサ。
【請求項３】前記金属端子のＵ字形状部分の折り返し
部先端と前記素体の基板対向面との間に所定幅の隙間が
形成されていることを特徴とする請求項２記載の積層セ
ラミックコンデンサ。
【請求項４】前記間隙には振動緩衝材が充填されてい
ることを特徴とする請求項１記載の積層セラミックコン
デンサ。
【請求項５】前記振動緩衝材は、前記誘電体セラミッ
クとは異なる密度と硬度を有する樹脂であることを特徴
とする請求項２乃至４の何れかに記載の積層セラミック
コンデンサ。