JP2001155953A - 三次元搭載用多端子積層セラミックコンデンサ - Google Patents

三次元搭載用多端子積層セラミックコンデンサ

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JP2001155953A JP33655099A JP33655099A JP2001155953A JP 2001155953 A JP2001155953 A JP 2001155953A JP 33655099 A JP33655099 A JP 33655099A JP 33655099 A JP33655099 A JP 33655099A JP 2001155953 A JP2001155953 A JP 2001155953A
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泰介 安彦
Masaaki Togashi
正明 富樫
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低ESLで、且つ、低ESRなコンデンサと
してパソコン等の動作周波数が高速化する電子機器搭載
用に好適で、電子機器の小型化から部品全体の高さ方向
を低く抑えて三次元の多層プリント基板等に表面実装す
るのに好適な三次元搭載用多端子積層セラミックコンデ
ンサを構成する。 【解決手段】 第1,第2の内部電極1…,1…を
セラミック層2…と交互に複数積層させて積層チップ素
体を形成し、この積層チップ素体を形成するセラミック
層2…の短辺側を部品本体の高さ方向Hとし、第1,第
2の各内部電極1 …,1…と積層方向に並ぶ同列の
引出し部1b,1c、1d,1e、1b’,1c’、1
b’,1c’で電気的に導通する外部電極3a,3b,
3c,3dをセラミック層2…の長辺による積層チップ
素子の積層面に設け、各外部電極3a,3b,3c,3
dを回路基板の異なる回路パターンと直に対面させて電
気的に接合する多端子の三次元搭載用として構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低ESLで、且
つ、低ESRなコンデンサとしてパソコン等の動作周波
数が高速化する電子機器搭載用に好適で、電子機器の小
型化から高さ方向を低く保って三次元の多層プリント基
板等に表面実装するのに適する三次元搭載用の多端子積
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、多端子積層セラミックコンデンサ
としては、図5で示すように長方形に形成されたセラミ
ック層10の面内で長手方向に亘る長方形の主要部11
aを有し、且つ、その主要部11aの各長辺からセラミ
ック層10の各長辺まで延びる複数の引出し部11b,
11c、11d,11eを設けた第1の内部電極11
と、第1の内部電極11の主要部と相対位置する同じ
形状の主要部11a’をセラミック層10の面内に有
し、且つ、この主要部11a’の各長辺で第1の内部電
極11に設けた引出し部11b,11c、11d,1
1eと互い違いの異なる位置からセラミック層10の各
長辺まで延びる複数の引出し部11b’,11c’、1
1d’,11e’を設けた第2の内部電極11とを備
えて構成するものが知られている(USP5,880,
925)。
【0003】その多端子積層セラミックコンデンサは、
図6で示すように第1,第2の内部電極11,11
をセラミック層10と交互に複数積層させて積層チップ
素体を形成すると共に、第1,第2の各内部電極1
,11と積層方向に並ぶ同列の引出し部11b,
11c、11d,11e、11b’,11c’、11
d’,11e’で電気的に導通する外部電極12a,1
2b(一部のみ図示)をセラミック層10の長辺による積
層チップ素子の積層面に設けることにより構成されてい
る。
【0004】その多端子積層セラミックコンデンサは、
各外部電極12a,12bを回路基板13の板面より直
立方向に位置させて部品全体を回路基板13の板面上に
載置し、内部電極11,11並びにセラミック層1
0の積層方向を部品全体の高さ方向Hとして外部電極1
2a,12bの側面と回路パターン14a,14bのラ
ンド部とを半田盛り15…で接合固定することにより表
面実装されている。
【0005】この多端子積層セラミックコンデンサで
は、内部電極11,11並びにセラミック層10の
積層方向を部品全体の高さ方向Hとして表面実装するも
のであるため、必要とされる電気的特性から積層数を多
くすると、部品全体の高さ方向を低く抑えることができ
ない。
【0006】ところで、パソコン等の電子機器において
は動作周波数が500MHzから1GHzへと高速化が
進んでおり、その電源回路には低ESLで、且つ、低E
SRな積層セラミックコンデンサが必要とされている。
また、電子機器の小型化から高さ方向を低く抑えて三次
元のプリント基板等に確実に表面実装可能で所定の特性
も得られる多端子の積層セラミックコンデンサが要請さ
れている。
【0007】上述した実装構造から多端子積層セラミッ
クコンデンサを三次元の多層プリント基板等に三次元搭
載すると、回路基板に形成する回路パターンが長くな
り、ランド部の引回しが長くなってインダクタンス成分
に影響を与える。特に、上部位置のランド部と下部位置
のランド部とで構成される回路パターンが長くなり、ラ
ンド部の引回しが長くなってインダクタンス成分に影響
を与えることとなり、ノイズの発生を避けられない。
【0008】また、ESLを低くし、例えば、半導体等
の端子近傍に表面実装搭載すると、三次元のプリント基
板等に実装時におけるランド部の引回しによるインダク
タンス成分の影響を無視できず、上述した如く積層数如
何によって部品全体の高さ方向を低く抑えられないこと
を含め、三次元搭載用の多端子積層セラミックコンデン
サとして適さない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低ESL
で、且つ、低ESRなコンデンサとしてパソコン等の動
作周波数が高速化する電子機器搭載用に好適で、電子機
器の小型化から部品全体の高さ方向を低く抑えて三次元
の多層プリント基板等に表面実装するのに好適な三次元
搭載用多端子積層セラミックコンデンサを提供すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係る三次元搭載
用多端子積層セラミックコンデンサにおいては、長方形
に形成されたセラミック層の面内で長手方向に亘る長方
形の主要部を有し、且つ、その主要部の各長辺からセラ
ミック層の各長辺まで延びる複数の引出し部を設けた第
1の内部電極と、第1の内部電極の主要部と相対位置す
る同じ形状の主要部をセラミック層の面内に有し、且
つ、この主要部の各長辺で第1の内部電極に設けた引出
し部と互い違いの異なる位置からセラミック層の各長辺
まで延びる複数の引出し部を設けた第2の内部電極とを
備え、その第1,第2の内部電極をセラミック層と交互
に複数積層させて積層チップ素体を形成し、この積層チ
ップ素体を形成するセラミック層の短辺側を部品本体の
高さ方向とし、第1,第2の各内部電極と積層方向に並
ぶ同列の引出し部で電気的に導通する外部電極をセラミ
ック層の長辺による積層チップ素子の積層面に設け、各
外部電極を回路基板の異なる回路パターンと直に対面さ
せて電気的に接合する多端子の三次元搭載用として構成
されている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図4を参照して説明
すると、図示実施に形態に係る三次元搭載用の多端子積
層セラミックコンデンサは、図1で示すように所定パタ
ーンの内部電極1,1…と長方形のセラミック層2
…とを交互に複数積層させて積層チップ素体を形成し、
その積層チップ素体の内部電極1,1…と電気的に
導通する外部電極3a,3b,3c,3d(上面側のみ
図示)をセラミック層2…の長辺で形成される積層チッ
プ素体の積層面に設けることにより構成されている。
【0012】内部電極1,1…は、Ni等の導電性
ペーストをセラミックグリーンシートのシート面に塗
布,焼付処理することによりNi若しくはNi合金層等
として形成でき、また、卑金属のCu,貴金属のPd若
しくはPd−Ag合金層等でも形成できる。セラミック
層2…は、チタン酸バリウム系,チタン系,ジルコン酸
系等のセラミック材料を主成分とするセラミックペース
トをベースフィルムのフィルム面上に塗布してから焼
成,燒結処理することにより形成される。
【0013】内部電極1,1…は、図2で示すよう
に長方形に形成されたセラミック層2…の面内で長手方
向に亘る長方形の主要部1aを有し、且つ、その主要部
1aの各長辺からセラミック層2…の各長辺まで延びる
複数の引出し部1b,1c、1d,1eを設けた第1の
内部電極1と、第1の内部電極1の主要部と相対位
置する同じ形状の主要部1a’をセラミック層2…の面
内に有し、且つ、この主要部1a’の各長辺で第1の内
部電極1に設けた引出し部1b,1c、1d,1eと
互い違いの異なる位置からセラミック層2…の各長辺ま
で延びる複数の引出し部1b’,1c’、1d’,1
e’を設けた第2の内部電極1とから形成されてい
る。
【0014】その内部電極1,1…は、長方形のセ
ラミック層2…を隔て交互に複数積層させて積層チップ
素体を形成し、更には内部電極を設けないセラミック層
を最外層の保護層として積層することにより多端子積層
コンデンサ用の積層チップ素体を構成できる。
【0015】その積層チップ素体を部品本体とし、図
2,図3で示すようにセラミック層2…の短辺で形成さ
れる積層側を部品全体の高さ方向H、セラミック層2…
の長辺で形成される積層面を上下面とし、第1の内部電
極1…並びに第2の内部電極1…とセラミック層2
の各長辺に延びる各引出し部1b,1c、1b’,1
c’で電気的に導通する外部電極3a,3b,3c,3
d(上面側のみ図示)をセラミック層2…の長辺で形成
される積層面に設ける(下面側は、各引出し部1d,1
e、1d’,1e’で電気的に導通する外部電極4a,
4b,4c,4dをセラミック層2…の長辺で形成され
る積層面に設ける)。
【0016】その外部電極3a,3b,3c,3d(4
a,4b,4c,4d)はCuペーストを塗布,乾燥す
ることにより下地層とし、Ni及びSnのメッキ層を下
地層に被着することにより形成できる。この外部電極3
a,3b,3c,3d(4a,4b,4c,4d)によ
っては、回路基板の異なる回路パターンと各々直に対面
させて電気的に接合する三次元搭載用の多端子積層セラ
ミックコンデンサとして構成されている。
【0017】その多端子積層セラミックコンデンサは、
具体的に、部品全体の寸法を高さ0.5±0.1mm、
幅1.6±0.1mm、長さ3.2±0.1mmの大き
さに構成できる。セラミック層一層分としては厚み4μ
mで、形状的には短辺0.5±0.1mm、長辺3.2
±0.1mmの長方形に形成できる。外部電極の相対間
隔は、積層チップ素体の上下面でセラミック層の短辺に
相当する長さに設定できる。
【0018】このように構成する多端子の積層セラミッ
クコンデンサCは、図4で示すような半導体装置Dを備
える電源回路の回路基板5に組付け搭載できる。その三
次元搭載は、外部電極3a,3b,3c,3dの片側一
組を半導体装置Dのいずれかの端子と接続し、外部電極
4a,4b,4c,4dの他側一組を回路基板5の異な
る回路パターン6a,6bと直に対面させて+極/―極
(GND)として電気的に接合することにより行える。
この三次元搭載では、部品全体の高さ方向Hを低く保て
ることにより、ランド部の引回しが長くなることによる
インダクタンス成分の影響を少なくできる。
【0019】その回路パターンのインダクタンスを低減
させるに、ESL値は80〜100pH、ESR値は1
0mΩと低い積層セラミックコンデンサCを回路基板5
に搭載することによりランド部のインダクタンス成分を
無視できる。これにより、静電容量が同じ従来例に係る
多端子積層セラミックコンデンサと、本発明に係る多端
子積層セラミックコンデンサとのESL及びESRを比
較すると、従来に係る多端子積層セラミックコンデンサ
が8%であるのに対し、本発明に係る多端子積層セラミ
ックコンデンサは2〜3%と低くできた。
【0020】それは、本発明に係る多端子積層セラミッ
クコンデンサでは相対する外部電極の間隔が短く、部品
全体の高さ方向を低く抑えられるため、多層基板に搭載
しても、ランド部の引回しによるトータルインダクタン
スを少なくできて多層基板に形成するランドも簡素化で
きることによる。
【0021】
【発明の効果】以上の如く、本発明に係る三次元搭載用
多端子積層セラミックコンデンサに依れば、第1,第2
の内部電極をセラミック層と交互に複数積層させて積層
チップ素体を形成し、この積層チップ素体を形成するセ
ラミック層の短辺側を部品本体の高さ方向とし、第1,
第2の各内部電極と積層方向に並ぶ同列の引出し部で電
気的に導通する外部電極をセラミック層の長辺による積
層チップ素子の積層面に設け、各外部電極を回路基板の
異なる回路パターンと直に対面させて電気的に接合する
多端子の三次元搭載用として構成することにより、外部
電極の間隔を短くしかも部品全体の高さ方向を低く抑え
られるため、多層基板に搭載しても、ランド部の引回し
によるトータルインダクタンスを少なくできて多層基板
に形成するランドも簡素化でき、低ESLで、且つ、低
ESRなコンデンサとしてパソコン等の動作周波数が高
速化する電子機器搭載用に好適で、電子機器の小型化か
ら部品全体の高さ方向を低く抑えて三次元の多層プリン
ト基板等に表面実装するのに好適なものとして構成する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る三次元搭載用多端子積層セラミッ
クコンデンサを内部構造の透視状態で示す斜視図であ
る。
【図2】本発明に係る三次元搭載用多端子積層セラミッ
クコンデンサを構成する内部電極のパターン形状を示す
説明図である。
【図3】本発明に係る三次元搭載用多端子積層セラミッ
クコンデンサの外部電極を含む外観を示す斜視図であ
る。
【図4】本発明に係る三次元搭載用多端子積層セラミッ
クコンデンサの多層基板における挟込み搭載構造を示す
説明図である。
【図5】従来例に係る多端子積層セラミックコンデンサ
を構成する内部電極のパターン形状を示す説明図であ
る。
【図6】従来例に係る多端子積層セラミックコンデンサ
の実装構造を示す説明図である。
【符号の説明】
C 三次元搭載用多端子積層セラミックコンデ
ンサ 1… 第1の内部電極 1a 第1の内部電極の主要部 1b,1c、1d,1e 第1の内部電極の引出し部 1… 第2の内部電極 1a’ 第2の内部電極の主要部 1b’,1c’、1b’,1c’ 第2の内部電極の
引出し部 2… セラミック層 3a,3b,3c,3d 外部電極 4a,4b,4c,4d 外部電極 5、6 回路基板 7a,7b、8a,8b 回路パターン H 部品全体の高さ方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E001 AB03 AC02 AC04 AC09 AC10 AE00 AE02 AE03 AF00 AF03 AF06 AH01 AH07 AH09 AJ01 AJ02 AJ03 5E082 AA01 AB03 BB05 BB10 BC14 BC39 EE04 EE16 EE23 EE26 EE35 FG06 FG26 FG27 FG46 FG54 GG10 GG11 GG26 GG28 GG30 HH43 JJ03 JJ05 JJ12 JJ21 JJ23 LL02 MM24

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長方形に形成されたセラミック層の面内
    で長手方向に亘る長方形の主要部を有し、且つ、その主
    要部の各長辺からセラミック層の各長辺まで延びる複数
    の引出し部を設けた第1の内部電極と、第1の内部電極
    の主要部と相対位置する同じ形状の主要部をセラミック
    層の面内に有し、且つ、この主要部の各長辺で第1の内
    部電極に設けた引出し部と互い違いの異なる位置からセ
    ラミック層の各長辺まで延びる複数の引出し部を設けた
    第2の内部電極とを備え、 その第1,第2の内部電極をセラミック層と交互に複数
    積層させて積層チップ素体を形成し、この積層チップ素
    体を形成するセラミック層の短辺側を部品本体の高さ方
    向とし、第1,第2の各内部電極と積層方向に並ぶ同列
    の引出し部で電気的に導通する外部電極をセラミック層
    の長辺による積層チップ素子の積層面に設け、各外部電
    極を回路基板の異なる回路パターンと直に対面させて電
    気的に接合する多端子の三次元搭載用として構成したこ
    とを特徴とする三次元搭載用多端子積層セラミックコン
    デンサ。
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