JP2001332439A

JP2001332439A - 積層型セラミックコンデンサ

Info

Publication number: JP2001332439A
Application number: JP2000148677A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kanetake; 康雄金武
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2001-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】積層型セラミックコンデンサをマウントする
際に、力が加わってもセラミック特性を変化させること
のない信頼性の高い積層型セラミックコンデンサを提供
する。【解決手段】セラミック素体１１および第１、第２の
内部電極１２、１３がそれぞれ交互に積層された積層体
１と、その交互に積層される第１の内部電極１２同士、
および第２の内部電極１３同士をそれぞれ相対向する両
端部で連結して形成される第１および第２の外部電極
２、３とからなっている。そして、積層体１の上面側お
よび下面側の少なくとも一方に空洞部１５が形成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はセラミック素体と内
部電極とが交互に積層される積層型セラミックコンデン
サに関する。さらに詳しくは、基板などにマウントする
際に余計な力が加わっても、内部電極が破損して特性不
良になることのない信頼性の向上した積層型セラミック
コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の積層型セラミックコンデンサは、
図４に断面説明図が示されるように、セラミック素体１
１と第１および第２の内部電極１２、１３とが交互に積
層され、第１の内部電極１２はその一端側がセラミック
素体１１の一端部に達するようにし、他端側はセラミッ
ク素体１１の他端部まで達しないよう形成され、第２の
内部電極１３は、その一端側はセラミック素体１１の一
端部に達しないで、かつ、他端側はセラミック素体１の
他端部に達するように形成されている。そして、第１の
内部電極１２と第２の内部電極１３とが交互になるよう
に積層され、それぞれのセラミック素体１１の端部側ま
で延びた内部電極部分を連結して外部電極２、３がそれ
ぞれ形成されている。

【０００３】外部電極２、３は、それぞれセラミック素
体１１の端部に露出した部分に無電解メッキなどにより
Ｎｉ層およびハンダ層を設けることにより形成されてい
る。そのため、外部電極２、３は、図４に示されるよう
に、積層体１の上下面より出っ張った構造に形成され
る。

【０００４】一方、この積層型セラミックコンデンサ
は、プリント基板などにマウントする場合、コレットな
どにより上面を真空吸着し、マウンターのヘッドにより
プリント基板などに移動させて、そのまま基板上に降ろ
してマウントされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、積層型
セラミックコンデンサは、マウントの際、自動機により
直接所定の場所に載置する方法が通常採られるが、自動
機により行うため、プリント基板上に積層型セラミック
コンデンサが到達しても、慣性により多少の力がさらに
加わる。その結果、積層体部分が押されることにより、
両端の外部電極２、３部が支点となり、図５にＫで示さ
れる点が作用点となり、Ｋ点がクラックの起点となっ
て、Ｃで示されるように、クラックが入る場合がある。
クラックにより内部電極が破損すると、その一部がコン
デンサとして機能しなくなったり、内部電極間でショー
トして不良になったりするという問題がある。

【０００６】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、積層型セラミックコンデンサをマウントする
際に、力が加わってもコンデンサ特性を変化させること
のない信頼性の高い積層型セラミックコンデンサを提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、積層型セラ
ミックコンデンサをマウントする際に破損する原因を鋭
意検討を重ねて調べた。その結果、前述のように、プリ
ント基板などのマウントされる基板上にマウンターのヘ
ッドにより真空吸着したセラミックコンデンサを降ろす
際に、外部電極と積層体の部分に段差があるため、外部
電極が基板上に当ってなお慣性による外力が加わると、
その外部電極が支点となり、基板との間に空隙部を有す
る積層体の一部が作用点となって、クラックが入ること
が判明した。そして、この外力は、自動機により行う限
り避けることができず、積層体の底面にクラッシャブル
ゾーンを設けることにより、自動機によりマウントした
後においても、積層体の内部電極などには影響を受け
ず、正常に動作する積層型セラミックコンデンサが得ら
れることを見出した。

【０００８】本発明による積層型セラミックコンデンサ
は、セラミック素体および内部電極が交互に積層された
積層体と、前記内部電極が１枚おきにそれぞれ相対向す
る端部で連結して形成される第１および第２の外部電極
とからなり、前記積層体の上面側および下面側の少なく
とも一方に空洞部が形成されている。

【０００９】この構造にすることにより、プリント基板
などにマウントの際に上面から押しつけられて、積層体
部分に外力が加わっても、空洞部より外側のセラミック
素体の部分が破損して加わった応力を吸収し、内部電極
の方に応力が加わらない。その結果、内部電極が破損す
ることがなく、積層型セラミックコンデンサの特性に
は、何ら支障が生じない。

【００１０】前記空洞部が、前記内部電極の連結されな
い端部よりも外部電極側まで延びて形成されておれば、
応力が加わる作用点が少々ずれても、必ずその応力を空
洞部で吸収することができ、内部電極の方にはクラック
が生じない。

【００１１】具体的には、前記空洞部が、セラミック素
体に形成される１個の大きな凹部、または複数個の小さ
な凹部が設けられることにより形成されたり、複数個の
貫通孔が設けられた複数枚のセラミックシートがランダ
ムに重ねられることにより形成されてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明の積層型セラミックコンデンサについて説明をする。
本発明による積層型セラミックコンデンサは、図１
（ａ）にその一実施形態の断面説明図が示されるよう
に、セラミック素体１１および第１、第２の内部電極１
２、１３がそれぞれ交互に積層された積層体１と、その
交互に積層される第１の内部電極１２同士、および第２
の内部電極１３同士をそれぞれ相対向する両端部で連結
して形成される第１および第２の外部電極２、３とから
なっている。そして、積層体１の上面側および下面側の
少なくとも一方に空洞部１５が形成されている。

【００１３】積層体１は、図１に断面説明図が示される
ように、セラミック素体１１と、第１および第２の内部
電極１２、１３とがそれぞれ交互に積層されている。第
１の内部電極１２は、その一端側（図１で右側）がセラ
ミック素体１１の一端部（図１で右側）に達し他端側
（図１で左側）がセラミック素体１１の他端部（図１で
左側）に達しないように設けられている。また、第２の
内部電極１３は、その一端側（図１で右側）がセラミッ
ク素体１１の一端部（図１で右側）に達しないで、他端
側がセラミック素体１１の他端部（図１で左側）に達す
るように設けられている。そして、第１および第２の内
部電極１２、１３がそれぞれ交互になるようにセラミッ
ク素体１１を挟んで積層されている。なお、図１の紙面
と垂直方向には、それぞれ両端部まで、両電極とも形成
されている。

【００１４】図１に示される例では、この積層体１の上
下両面側に空洞部１５が形成されている。この空洞部１
５は、図１に示される例では、前述の第１および第２の
内部電極１２、１３がセラミック素体１１の端部まで延
びていない部分よりさらにセラミック素体１１の端部側
まで（第１および第２の内部電極１２、１３が平面的に
重なる部分より外側まで）延びるように形成されてい
る。このように端まで延びた空洞部１５が形成されるこ
とにより、どのような応力が加わった場合でも第１およ
び第２の内部電極１２、１３を完全に保護することがで
きる。しかし、必ずしもほぼ全面に空洞部１５が形成さ
れていなくても、弱いところがあれば、その部分が破損
することにより応力を吸収することができるため、表面
のみが破損しやすい空洞部１５が形成されておればよ
い。

【００１５】この積層体１を製造するには、たとえば図
１（ｂ）に積層体の分解説明図が示されるように、セラ
ミックシート１６、１７にそれぞれ第１および第２の内
部電極１２、１３を印刷により設けておき（図では１個
分が図示されているが、実際には大きなセラミックシー
トに何千個分の内部電極をマトリクス状に形成し、大き
なセラミックシートをたとえば５０枚程度重ねてから切
断する）、そのセラミックシート１６、１７を交互に重
ねるが、本発明では、その上下に、たとえば図１（ｂ）
に示されるように、貫通孔１８ａが形成されたセラミッ
クシート１８とその貫通孔１８ａに対応した部分に１０
００℃程度の高温で焼失するような樹脂１９ａなどを印
刷などにより設けたセラミックシート１９を同時に重ね
合せる。

【００１６】そして、プレス成形をし、各素子の大きさ
に切断分離し、１０００℃程度で焼結することにより積
層体１が形成される。この焼結の際に、前述の樹脂１９
ａは焼失して、セラミックシート１８の貫通孔１８ａ部
が空隙となり、空洞部１５が形成される。

【００１７】外部電極２、３は、前述のような焼結され
た積層体１の第１および第２の内部電極１２、１３がそ
れぞれ端分まで延びている両端部に無電解メッキにより
ニッケルメッキを施し、さらに無電解メッキによりハン
ダメッキを施すことにより、図１（ａ）に示されるよう
に形成される。

【００１８】本発明の積層型セラミックコンデンサによ
れば、積層体の最外層側に凹部が形成されているため、
たとえばコレットにより真空吸着をしてマウンターのヘ
ッドによりプリント基板などにマウントする場合に、ヘ
ッドの押し付ける力が積層型セラミックコンデンサに加
わって、両端部の電極が支点となり、積層体に応力がか
かっても、空洞部の外側のセラミック素体（セラミック
シートが固化したもの）が非常に薄いため、その部分が
破損して加わった力を吸収してしまい、内部電極が設け
られている積層体の部分までは破損に至るような力が加
わらない。その結果、マウント時に外力が加わっても、
積層体の外皮が破損するだけで、内部電極の部分は全然
破損せず、コンデンサの特性を劣化させることはない。

【００１９】前述の例では、積層体の上下両面に空洞部
が設けられていた。前述のように、マウント時の外力の
作用点は、殆どの場合積層体の下面にかかるため、下面
に設けられることが好ましい。しかし、積層型セラミッ
クコンデンサをマウントする場合に、上下両面は対称で
あり、その上下を区別することは大変で、時間のロスに
なるので、両面に設けておくことにより、上下どちらの
面が下になってマウントされても必ず下面に空洞部を有
する状態にすることができるため好ましい。

【００２０】一方、この空洞部を一方の面のみに形成し
た積層型セラミックコンデンサの空洞部を上面にして同
様にマウントしたところ、殆どの場合、上面の外皮が破
損してコンデンサ自体の損傷は発生しなかった。これ
は、積層体にかかる外力は、積層体の弱い部分に集中し
やすいため、上面側に弱い（クラッシャブルな）部分が
あってもその上面の弱い部分が破損して外力を吸収する
ためと考えられる。そのため、必ずしも下面に空洞部を
設ける必要はなく、上面に空洞部が設けられていても、
押し付ける力が大きければ、コレットによる吸着部分が
破損して、積層体全体の破損を防止することができる。
したがって、マウント時に上下どちらに空洞部が形成さ
れていても効果があり、必ずしも両面に設けられる必要
はない。

【００２１】前述の例では、空洞部が積層体の平面部分
のほぼ全体に及ぶように設けられていたが、連続した大
きな空洞部でなくても、図２に示されるように、１枚の
セラミックシート２０に、格子状または水玉上に凹部
（空洞部）２０ａが形成されていても、凹部２０ａの間
の細い部分が破損し、内部電極部分への破損までは至ら
なくなる。このような小さい凹部２０ａの組合せにする
ことにより、前述の高温で焼失する樹脂などの印刷を直
接この凹部２０ａ内に形成することができ、１枚のセラ
ミックシート２０で形成することができ、製法が簡単に
なる。また、余り空洞部が大きくなりすぎると、セラミ
ックシート自体が非常に薄く、樹脂などを入れていて
も、前述のセラミックシートを重ねて焼結する際に、凹
部が潰れてしまう可能性があるが、小さい凹部の組合せ
によれば、そのようなことがなくなり、安定した凹部を
形成しやすい。

【００２２】図３は、さらに他の変形例で、セラミック
シートに小さな凹部ではなく、小さな貫通孔２１ａを設
け、そのようなセラミックシート２１を数枚貫通孔がラ
ンダムな位置になるように重ね合せて（図３では２枚の
セラミックシートを重ねて上から見た図で、破線が下層
のセラミックシートの貫通孔を示す）焼結することによ
り、ランダムに孔が形成されて橋渡し部分（内側のセラ
ミックシートの空洞部上にある外側のセラミックシート
の連結部分で斜線を施したＡ部）が破損することによ
り、衝撃力を吸収することができる。このような構造に
することにより、高温で焼失する樹脂などを充填しなく
ても空洞部が潰れることがなく、製造が一層簡単にな
る。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、積層型セラミックコン
デンサを実装するときに、外力がかかり過ぎても、積層
体の外層のクラッシャブル部分のみが破損するだけで、
コンデンサ自体の特性に影響するような破損は生じな
い。その結果、実装の際のマウントに余計な神経を使う
必要がなく、実装時の作業が非常に容易になるという利
点がある。

【００２４】また、積層体の上下両面に空洞部が形成さ
れていることにより、外力に対する保護がより完全にな
り、しかも積層型セラミックコンデンサの運搬時などの
取り扱い（キャリアテープへのテーピング）において
も、その上下を気にする必要がなく、非常に取扱いやす
く、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による積層型セラミックコンデンサの一
実施形態の構成説明図である。

【図２】図１の空洞部を形成する他の例を示す説明図で
ある。

【図３】図１の空洞部を形成する他の例を示す説明図で
ある。

【図４】従来の積層型セラミックコンデンサの断面説明
図である。

【図５】従来の積層型セラミックコンデンサのマウント
時に入るクラックの入り方を示す説明図である。

【符号の説明】

１積層体２第１の外部電極３第２の外部電極１１セラミック素体１２第１の内部電極１３第２の内部電極１５空洞部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック素体および内部電極が交互に
積層された積層体と、前記内部電極が１枚おきにそれぞ
れ相対向する端部で連結して形成される第１および第２
の外部電極とからなり、前記積層体の上面側および下面
側の少なくとも一方に空洞部が形成されてなる積層型セ
ラミックコンデンサ。
【請求項２】前記空洞部が、前記内部電極の連結され
ない端部よりも外部電極側まで延びて形成されてなる請
求項１記載の積層型セラミックコンデンサ。
【請求項３】前記空洞部が、セラミック素体に形成さ
れる１個の大きな凹部、または複数個の小さな凹部が設
けられることにより形成されてなる請求項１または２記
載の積層型セラミックコンデンサ。
【請求項４】前記空洞部が、複数個の貫通孔が設けら
れた複数枚のセラミックシートがランダムに重ねられる
ことにより形成される請求項１または２記載の積層型セ
ラミックコンデンサ。