JP2000306769A - 積層セラミックコンデンサ結合体 - Google Patents

積層セラミックコンデンサ結合体

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JP2000306769A
JP2000306769A JP11114128A JP11412899A JP2000306769A JP 2000306769 A JP2000306769 A JP 2000306769A JP 11114128 A JP11114128 A JP 11114128A JP 11412899 A JP11412899 A JP 11412899A JP 2000306769 A JP2000306769 A JP 2000306769A
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multilayer ceramic
ceramic capacitor
capacitance
composition
temperature characteristics
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JP11114128A
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English (en)
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Tadahiko Horiguchi
忠彦 堀口
Masashi Mizuguchi
政志 水口
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NEC Tokin Hyogo Ltd
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Tokin Ceramics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電容量が大きく且つその温度特性が良好で
ある積層セラミックコンデンサ結合体を提供することに
ある。 【解決手段】 積層セラミックコンデンサ結合体5は、
静電容量の温度に対する変化率の異なる複数個の積層セ
ラミックコンデンサ1a,1bと金属支持部品2とが半
田3等によって電気的且つ機械的に結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チップ形状の積層
セラミックコンデンサを用い金属部品により結合され
た、静電容量の温度特性が良好であるような積層セラミ
ックコンデンサ結合体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、チップ形状の積層セラミックコ
ンデンサは、小型で静電容量が大きく、基板実装が可能
なため基板上の占有面積を小さくできる等という利点が
ある。
【0003】近年、さらに温度特性の良好なものの要求
が高まりつつある。積層セラミックコンデンサは一般に
次のような方法で製造される。
【0004】まず、誘電体粉末にバインダーを混練し、
得られたスラリーをドクターブレード法等の成膜機によ
りグリーンシートを作製する。得られたグリーンシート
に電極パターンを印刷し、それらを積層してプレスす
る。得られたプレス体を切断し、バインダーを分解除去
できる温度まで加熱したのち、さらに加熱焼成し端子電
極を焼き付ける工程を経て製造される。
【0005】以上のような工程で製造される積層セラミ
ックコンデンサの静電容量を向上させるためには次の
(イ)〜(ハ)の方法が採られている。
【0006】(イ)積層数を増加させる、(ロ)寸法を
大型化することで電極の対向面積を大きくする、(ハ)
層間厚みを小さくする。
【0007】また、静電容量の変化率を小さくするため
には、次の(ニ)〜(ホ)のような方法が採られる。
【0008】(ニ)相異なる誘電率の温度特性を有する
誘電体材料を一体化し焼成する。
【0009】(ホ)誘電率の温度変化率の小さな誘電体
を用いる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
方法には、以下に示すような問題がある。
【0011】まず、上記(イ)の積層数を増大させるこ
とは、積層数の増加にともない、歩留まりが低下したり
する問題が生じる。
【0012】また、上記(ロ)の寸法を大きくし内部電
極の対向面積を増大させることは、例えば、EIAJ
5750サイズ(JIS C 6429外形寸法記号
6)の積層セラミックコンデンサの場合、基板実装時の
基板の熱歪み、あるいは、使用時の周辺温度の変動によ
る基板のたわみによりクラックが積層セラミックコンデ
ンサに生じ、信頼性が低下するという問題がある。この
問題を解決するために、金属支持部品を使用することに
より、熱歪みによるクラックを防止してきた。
【0013】また、上記(ハ)の層間厚みを小さくする
ことは、グリーンシートの厚みを小さくしなければなら
ず高度な成膜および積層の技術が必要である。また、層
間厚みを小さくすることによりバイアス特性が劣化する
という欠点がある。また、コンデンサの耐電圧性も低く
なる。
【0014】一方、上記(ニ)の相異なる誘電率の温度
変化率を有する材料を一体焼成する方法では、組成粉末
同士が相互拡散してしまい容量の温度変化率を安定にす
るには困難であつた。
【0015】また、上記(ホ)の誘電率の温度変化の小
さい材料は一般に、誘電率が小さい。故に、その応用に
おいては、薄膜化および多積層化が必要となる。そのた
め積層ずれやバイアス特性が低いという問題が発生す
る。
【0016】そこで、本発明の技術的課題は、静電容量
が大きく且つその温度特性が良好である積層セラミック
コンデンサ結合体を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
課題を解決するために提案するものである。
【0018】本発明によれば、静電容量の温度に対所す
る変化率の異なる複数個の積層セラミックコンデンサと
金属支持部品とが、電気的かつ機械的に結合されている
ことにより、静電容量の大きく且つの温度変化が小さ
く、充分な信頼性の有することのできる積層セラミック
コンデンサ結合体が得られる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0020】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施の形態による積層セラミックコンデンサ結合体
の斜視図である。図2はリフロー半田付けした積層セラ
ミックコンデンサ結合体および結合前の積層セラミック
コンデンサの容量の温度特性を示す図である。図1及び
図2を参照しながら、本発明の第1の実施の形態による
積層セラミックコンデンサ結合体の製造について具体的
に説明する。
【0021】なお、一方の組成を、Pb(Mg1/2
1/2 )O3 が46mol%、PbZrO3 が32mo1
%、およびPbTiO3 が24mol%(組成1)、も
う一方の組成をPb(Mg1/2 1/2 )O3 が46mo
l%、PbZrO3 が24mol%およびPbTiO3
が30mol%(組成2)とした。
【0022】まず、PbO,MgO,WO3 、Zr
2 、TiO2 を上記組成になるように秤量し、ボール
ミルにて混合し、脱水・乾燥した後、仮焼した。仮焼さ
れた粉末をボールミルにより再粉砕し所定の組成の粉末
を得た。得られた粉末にバインダーを混合しスラリーを
作製し、ドクターブレード法にてグリーンシート化し、
内部電極を印刷したものを打ち抜き、積層し熱圧着プレ
スし、切断した。個々の切断された積層体のバインダー
を熱分解し焼成し、端子電極3を焼き付け、夫々の積層
セラミックコンデンサ1a,1b(まとめて呼ぶ場合は
符号1で示す)を作製した。セラミックコンデンサのサ
イズは、EIAJ 5750サイズを選んだ。
【0023】このように作製した組成1及び組成2の積
層セラミックコンデンサ1a,1bを互いに接着し、ク
リーム半田を金属支持部品2、2に塗布しもしくは積層
セラミックコンデンサ1a,1bに塗布し図示しない治
具にて固定し、リフロー半田付けし、積層セラミックコ
ンデンサ結合体7を得た。
【0024】その積層セラミックコンデンサ結合体5お
よび結合前の積層セラミックコンデンサの容量の温度特
性を図2及び図3に示した。
【0025】図2から、本発明の第1の実施の形態によ
れば、符号31で示された枠内であるX7R(EIA規
格−55〜125℃ ΔC/C=±15%)を満足しか
つ静電容量の大きな積層セラミックコンデンサの結合体
の提供が可能となることが判明した。
【0026】また、図4及び図5は比較例として、組成
1および組成2の粉末を混合し、一体化して積層セラミ
ックコンデンサを作製したときの容量の温度特性を示す
図である。
【0027】図5に示すように、容量の変化は、符号3
1で示された枠内のX7Rを満足しない。これは組成の
相互拡散が起きたためと考えられる。
【0028】なお、本第1の実施の形態では、金属支持
部品2と積層セラミックコンデンサ1の接合にはクリー
ム半田を用いたが、他の低融点の金属を用いてもよく、
また導電性の樹脂を用いても同様の結果が得られる。
【0029】(第2の実施の形態)第2の実施の形態に
おいても、図1と同様な構造を有する積層セラミックコ
ンデンサ結合体7を作製した。図1を参照して、まず、
市販品のJIS−B特性相当(−25〜+85℃ ΔC
/C:−10〜+10%)積層セラミックコンデンサ
2.2μFおよびJIS−E特性相当(−25〜+85
℃ ΔC/C:−55〜+20%)の積層セラミックコ
ンデンサ2.2μFを準備した。この2個の積層セラミ
ックコンデンサ1a,1bを接着剤で接着し、クリーム
半田を金属支持部品2もしくは積層セラミックコンデン
サ1に塗布し、図示しない治具にて固定しリフロー半田
付けをした。
【0030】図6及び図7に、この積層セラミックコン
デンサ結合体5の容量の温度特性を示す。図6におい
て、曲線21、22、23は、市販品のJIS−B特性
相当の静電容量の温度特性、市販品のJIS−B特性相
当の静電容量の温度特性、及び第2の実施の形態による
積層セラミックコンデンサ結合体の静電容量の温度特性
を夫々示している。また、図7において、曲線24、2
5、26は、市販品のJIS−B特性相当の静電容量の
温度特性、市販品のJIS−B特性相当の静電容量の温
度特性、第2の実施の形態による積層セラミックコンデ
ンサ結合体の静電容量の温度特性を夫々示している。
【0031】図6及び図7に示す結果より、4.4μF
のJIS−D特性相当(−25〜+85℃ ΔC/C=
−30〜+20%)積層セラミックコンデンサ結合体が
できることが分かる。
【0032】なお、本第2の実施の形態では、金属支持
部品7と積層セラミックコンデンサ1(1a,1b)の
結合には、クリーム半田を用いたが、他の低融点の金属
を用いてもよく、また導電性の樹脂を用いても同様の結
果が得られる。
【0033】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、静
電容量の温度特性を改善するために、相異なる複数個の
静電容量の温度特性を有する積層セラミックコンデンサ
を金属支持部品とで、電気的に且つ機械的に結合させ、
静電容量が高く、その温度変化率の小さく且つ熱歪みに
も強い積層セラミックコンデンサ結合体を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による積層セラミッ
クコンデンサ結合体の斜視図である。
【図2】リフロー半田付けした図1の積層セラミックコ
ンデンサ結合体および結合前の積層セラミックコンデン
サの容量の温度特性を示す図である。
【図3】リフロー半田付けした図1の積層セラミックコ
ンデンサ結合体および結合前の積層セラミックコンデン
サの容量の温度特性を示す図である。
【図4】比較例による積層セラミックコンデンサ結合体
の容量の温度特性を示す図である。
【図5】比較例による積層セラミックコンデンサ結合体
の容量の温度特性を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態による積層セラミッ
クコンデンサ結合体の容量の温度特性を示す図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態による積層セラミッ
クコンデンサ結合体の容量の温度特性を示す図である。
【符号の説明】
1,1a,1b 積層セラミックコンデンサ 2 金属支持部材 3 半田結合部 7 積層セラミックコンデンサ結合体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E001 AB03 AE00 AE03 AF06 AZ01 5E082 AA02 AB03 BC15 CC05 EE04 EE35 FG06 FG26 FG54 GG08 JJ03 JJ09 JJ23 JJ27 MM22 MM24

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電容量の温度に対する変化率の異なる
    複数個の積層セラミックコンデンサと金属支持部品とが
    電気的且つ機械的に結合されていることを特徴とする積
    層セラミックコンデンサ結合体。
JP11114128A 1999-04-21 1999-04-21 積層セラミックコンデンサ結合体 Pending JP2000306769A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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