JP2002015949A - Thick-film capacitor array - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁基板上に複数
のコンデンサ素子を設けた厚膜コンデンサアレイに関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thick film capacitor array having a plurality of capacitor elements provided on an insulating substrate.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、カメラ一体型VTR、携帯電話
器、ノート型パーソナルコンピュータ、パームトップ型
コンピュータ等の電子機器の小型化に伴い、これに用い
る各種電子部品も小型化されている。また、その電子部
品の端子構造も、リードタイプから、導体膜からなる端
子電極に移行し、表面実装技術(SMT)が積極的採用
されている。 このSMTにおいて用いられる電子部品
は、表面実装部品(SMD)と総称され、例えば、コン
デンサ関連では、チップタイプの積層セラミックコンデ
ンサや、素子内にコンデンサが複数内蔵された厚膜コン
デンサアレイ等が挙げられる。2. Description of the Related Art In recent years, with the miniaturization of electronic devices such as a camera-integrated VTR, a portable telephone, a notebook personal computer, and a palmtop computer, various electronic components used for these devices have also been miniaturized. In addition, the terminal structure of the electronic component has shifted from a lead type to a terminal electrode made of a conductive film, and surface mounting technology (SMT) has been actively adopted. Electronic components used in this SMT are collectively called surface mount components (SMD). For example, in the case of capacitors, a chip type multilayer ceramic capacitor, a thick film capacitor array in which a plurality of capacitors are incorporated in an element, and the like are given. .
【0003】特に、電子機器の小型に伴い、複数の積層
セラミックコンデンサは、コンデンサアレイ部品とし
て、プリント配線基板上に高密度にコンデンサを配置す
るようになっている。In particular, with the miniaturization of electronic equipment, a plurality of multilayer ceramic capacitors have been arranged at high density on a printed wiring board as a capacitor array component.
【0004】従来の厚膜コンデンサアレイは、図4に示
す断面構造、図5に示す平面構造のようになっていた。A conventional thick film capacitor array has a sectional structure shown in FIG. 4 and a planar structure shown in FIG.
【0005】図4、図5において、50は厚膜コンデン
サアレイであり、51は絶縁基板であり、52は共通下
部電極であり、53は共通厚膜誘電体層であり、54a
〜54dは上部電極であり、55は保護層である。In FIGS. 4 and 5, reference numeral 50 denotes a thick film capacitor array, 51 denotes an insulating substrate, 52 denotes a common lower electrode, 53 denotes a common thick dielectric layer, and 54a
Reference numeral 54d denotes an upper electrode, and 55 denotes a protective layer.
【0006】アルミナなどの絶縁基板51上には、一方
方向、例えばX方向に延びる共通下部電極52が、導電
性ペーストの印刷、焼き付けにより形成されている。ま
た、共通下部電極52上に複数のコンデンサ素子にまた
がって連続した共通厚膜誘電体層53が被着形成されて
いる。ここで、共通厚膜誘電体層53から露出した共通
下部電極52のX方向の端部は、共通下部電極52の引
き出し部として作用する。この引き出し部を、図面上符
号52xで示す。A common lower electrode 52 extending in one direction, for example, the X direction, is formed on an insulating substrate 51 of alumina or the like by printing and baking a conductive paste. Further, a continuous common thick film dielectric layer 53 is formed on the common lower electrode 52 over a plurality of capacitor elements. Here, the end in the X direction of the common lower electrode 52 exposed from the common thick film dielectric layer 53 functions as a lead-out portion of the common lower electrode 52. This drawer is indicated by reference numeral 52x on the drawing.
【0007】また、共通厚膜誘電体層53上には、共通
下部電極52と対向する複数の上部電極54a〜54d
に被着形成されている。そして、各上部電極54a〜5
4dは、共通下部電極52の延伸方向(x方向)と直交
するY方向に延びるように各々形成され、且つ複数の上
部電極54a〜54dがx方向に配列されいてる。尚、
各上部電極54a〜54dは、図面上、共通厚膜誘電体
層53の下側に延びる引き出し部を有している。この引
き出し部を符号54w〜54zで示す。On the common thick film dielectric layer 53, a plurality of upper electrodes 54a to 54d facing the common lower electrode 52 are provided.
Is formed. Each of the upper electrodes 54a to 54a
4d are each formed so as to extend in the Y direction orthogonal to the extending direction (x direction) of the common lower electrode 52, and a plurality of upper electrodes 54a to 54d are arranged in the x direction. still,
Each of the upper electrodes 54a to 54d has a drawing portion extending below the common thick film dielectric layer 53 in the drawing. This drawer is indicated by reference numerals 54w to 54z.
【0008】すなわち、共通厚膜誘電体層53上にX方
向に配列された複数の上部電極54は、共通厚膜誘電体
層53を介して各々共通下部電極52に対向する。その
結果、絶縁基板51上に、4つの厚膜コンデンサ素子C
51〜C54が配置されることになり、共通下部電極5
2を介して接続されたアレイ構造となっている。That is, the plurality of upper electrodes 54 arranged in the X direction on the common thick film dielectric layer 53 face the common lower electrode 52 via the common thick film dielectric layer 53, respectively. As a result, the four thick film capacitor elements C
51 to C54 are arranged, and the common lower electrode 5
An array structure is connected through the two.
【0009】そして、共通下部電極52の引き出し部5
2xと上部電極54aの引き出し部54wとの間よりコ
ンデンサ素子C51の所定容量が得られ、共通下部電極
52の引き出し部52xと上部電極54bの引き出し部
54xとの間よりコンデンサ素子C52の所定容量が得
られ、共通下部電極52の引き出し部52xと上部電極
54cの引き出し部54yとの間よりコンデンサ素子C
53の所定容量が得られ、共通下部電極52の引き出し
部52xと上部電極54dの引き出し部54zとの間よ
りコンデンサ素子C54の所定容量が得られることにな
る。Then, the lead portion 5 of the common lower electrode 52
A predetermined capacitance of the capacitor element C51 is obtained from between the 2x and the lead portion 54w of the upper electrode 54a, and a predetermined capacitance of the capacitor element C52 is obtained between the lead portion 52x of the common lower electrode 52 and the lead portion 54x of the upper electrode 54b. The capacitor element C is obtained between the lead portion 52x of the common lower electrode 52 and the lead portion 54y of the upper electrode 54c.
A predetermined capacitance of 53 is obtained, and a predetermined capacitance of the capacitor element C54 is obtained from between the leading portion 52x of the common lower electrode 52 and the leading portion 54z of the upper electrode 54d.
【0010】また、絶縁基板51上に形成された各コン
デンサ素子C51〜54は、引き出し部52x、54w
〜54zを露出するようにして、ガラスやエポキシ樹脂
などの保護層35が形成されている。これは、共通厚膜
誘電体層53が、厚膜手法によって形成された誘電体層
であり、磁器密度が比較的低く、且つ多孔質磁器になっ
てしまい、そのままでは高温多湿の環境では、マイグレ
ーションを引き起こし、絶縁抵抗が劣化してしまうこと
を防止するためである。尚、保護層55には、結晶化ガ
ラスなどを用いることが望ましい。Further, each of the capacitor elements C51 to C54 formed on the insulating substrate 51 has lead portions 52x and 54w.
A protective layer 35 made of glass, epoxy resin, or the like is formed so as to expose .about.54z. This is because the common thick-film dielectric layer 53 is a dielectric layer formed by a thick-film method, and has a relatively low porcelain density and becomes a porous porcelain. To prevent the insulation resistance from deteriorating. Note that it is desirable to use crystallized glass or the like for the protective layer 55.
【0011】尚、上述の共通厚膜誘電体層53は、その
厚み方向において1層の誘電体層で形成されているよう
に示しているが、各コンデンサ素子C51〜C54の容
量を考慮して、誘電体ペーストの印刷、乾燥、及び焼成
処理を繰り返して、共通厚膜誘電体層53を実質的に積
層構造としても構わない。例えば、誘電体層は、1回の
誘電体ペーストの印刷、乾燥、及び焼成処理で、約10
〜20μmの厚みが得られるため、例えば、3回程度繰
り返して、共通厚膜誘電体層の厚みを30〜60μm程
度に制御してもかまわない。尚、各焼成温度は、900
℃前後で行われる。また、上部電極34は、導電性ペー
ストの印刷、乾燥及び焼き付けにより形成され、この焼
成処理は900℃程度で処理される。Although the above-described common thick film dielectric layer 53 is shown as being formed of one dielectric layer in the thickness direction, the capacitance of each of the capacitor elements C51 to C54 is taken into consideration. Alternatively, the printing, drying, and baking processes of the dielectric paste may be repeated to form the common thick film dielectric layer 53 into a substantially laminated structure. For example, a dielectric layer may be printed, dried, and fired in a single pass of dielectric paste, resulting in about 10
Since a thickness of about 20 μm is obtained, for example, the thickness of the common thick film dielectric layer may be controlled to about 30 to 60 μm by repeating about three times. Each firing temperature was 900
It is performed at around ° C. The upper electrode 34 is formed by printing, drying, and baking a conductive paste, and the baking process is performed at about 900 ° C.
【0012】このような厚膜コンデンサアレイ50で
は、単品の複数のコンデンサを1つ部品としてまとめる
ことができ、各コンデンサの寸法・形状のバラツキを抑
え、かつ、回路基板への実装作業を簡略化することがで
きる。また、例えば、単品のコンデンサをプリント回路
基板等の上に実装する場合には、電極パッドを配線基板
に集中して設けるため、高密度実装が可能となる。ま
た、各コンデンサ素子C51〜C54は、共通下部電極
52を有しているため、この共通下部電極53に接続す
る電極パッドの数を減少させることができる。さらに、
図5のように、共通下部電極52の延伸方向がX方向で
あり、上部電極54a〜54dの延伸方向がY方向であ
るため、共通下部電極52及び上部電極54a〜54d
が、X方向またはY方向に位置ズレが発生しても、互い
の対向面積は変化せず、これよる各コンデンサ素子C5
1〜C54の容量は変化しない。また、上部電極34の
面積を変えることにより、所望のコンデンサ素子C51
〜C54の容量を得ることができる。In such a thick-film capacitor array 50, a plurality of single capacitors can be integrated as one component, the variation in the size and shape of each capacitor can be suppressed, and the work of mounting on a circuit board can be simplified. can do. Also, for example, when mounting a single capacitor on a printed circuit board or the like, the electrode pads are provided concentrated on the wiring board, so that high-density mounting is possible. In addition, since each of the capacitor elements C51 to C54 has the common lower electrode 52, the number of electrode pads connected to the common lower electrode 53 can be reduced. further,
As shown in FIG. 5, the extending direction of the common lower electrode 52 is the X direction, and the extending direction of the upper electrodes 54a to 54d is the Y direction, so that the common lower electrode 52 and the upper electrodes 54a to 54d are extended.
However, even if the position shift occurs in the X direction or the Y direction, the opposing areas do not change, and each capacitor element C5
The capacities of 1 to C54 do not change. By changing the area of the upper electrode 34, the desired capacitor element C51 can be formed.
~ C54 capacity can be obtained.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかし上述のように、
共通厚膜誘電体層53が、複数のコンデンサ素子C51
〜C54に跨がって共通的に被着形成されている。そし
て、共通厚膜誘電体層53上に、4つのコンデンサ素子
C51〜C54を形成すべく、4つの上部電極54a〜
54dが被着形成されている。仮に、共通下部電極52
と各上部電極54a〜54dの対向面積を同一にして同
一の容量を得ようとしても、中央寄りの2つのコンデン
サ素子C52、C53と外側寄りの2つのコンデンサ素
子C51、C54とその容量値に差異が発生してしまう。However, as described above,
The common thick film dielectric layer 53 includes a plurality of capacitor elements C51.
To C54. Then, to form four capacitor elements C51 to C54 on the common thick film dielectric layer 53, the four upper electrodes 54a to
54d is formed. If the common lower electrode 52
And the upper electrodes 54a to 54d have the same opposing area to obtain the same capacitance, the two capacitors C52 and C53 closer to the center and the two capacitors C51 and C54 closer to the outside have different capacitance values. Will occur.
【0014】これは、1連の共通厚膜誘電体層53にお
いて、コンデンサ素子C51、C54が構成される部位
と、コンデンサ素子C52、C53が構成される部位で
焼結状況が相違しているためと思われる。即ち、中央寄
りの部位(コンデンサ素子C52、C53が構成される
部位)の共通厚膜誘電体層53は焼結不充分状態とな
り、その結果、静電容量等の特性がばらついてしまう。This is because, in the series of common thick film dielectric layers 53, the sintering conditions are different between the portions where the capacitor elements C51 and C54 are formed and the portions where the capacitor elements C52 and C53 are formed. I think that the. In other words, the common thick-film dielectric layer 53 near the center (where the capacitor elements C52 and C53 are formed) is in an insufficiently sintered state, and as a result, the characteristics such as the capacitance vary.
【0015】現在のところ、詳細なメカニズムは不明で
あるが、共通下部電極52が過焼結とならないように、
共通厚膜誘電体層53の焼成温度を約900℃とぎりぎ
りまで低くして焼成処理していることや、焼成時に連続
した共通厚膜誘電体層53内で温度分布に差が生じてい
ることなどに起因するものと考えられている。At this time, the detailed mechanism is unknown, but to prevent the common lower electrode 52 from being over-sintered,
The firing temperature of the common thick-film dielectric layer 53 is lowered to about 900 ° C., and the firing process is performed, and a difference in temperature distribution occurs in the continuous common thick-film dielectric layer 53 during firing. It is thought to be due to such factors.
【0016】実際に、SEM分析により、共通厚膜誘電
体層53の焼結状況を調べると、明らかに共通厚膜誘電
体層53の周囲部分と中央部分とで、焼結反応の進行状
況が相違することを確認した。Actually, when the sintering state of the common thick film dielectric layer 53 is examined by SEM analysis, it is apparent that the progress of the sintering reaction is clearly observed at the peripheral portion and the central portion of the common thick film dielectric layer 53. We confirmed that they were different.
【0017】しかも、この共通厚膜誘電体層53を、所
定厚みを得るために、複数層を積層した構造では、特
に、その焼結状況の差(静電容量特性のバラツキの差)
が増幅される。Moreover, in the structure in which the common thick film dielectric layer 53 is formed by laminating a plurality of layers in order to obtain a predetermined thickness, in particular, the difference in the sintering state (the difference in the variation in capacitance characteristics).
Is amplified.
【0018】本発明は、上述の課題に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、複数のコンデンサ素子におい
て、容量特性のばらつきを有効に抑えることができる厚
膜コンデンサアレイを提供することにある。The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a thick film capacitor array capable of effectively suppressing variations in capacitance characteristics among a plurality of capacitor elements. It is in.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁基板上
に、共通下部電極、誘電体ペーストの焼き付けによる厚
膜誘電体層、上部電極とから成る複数のコンデンサ素子
を配置してなる厚膜コンデンサアレイにおいて、前記厚
膜誘電体層は、複数に分割されており、且つ分割された
各厚膜誘電体層上には、前記上部電極が少なくとも一方
方向に2つ配列形成されていることを特徴とする厚膜コ
ンデンサアレイである。According to the present invention, there is provided a thick film comprising a plurality of capacitor elements comprising a common lower electrode, a thick film dielectric layer formed by baking a dielectric paste, and an upper electrode on an insulating substrate. In the capacitor array, the thick film dielectric layer may be divided into a plurality of pieces, and the upper electrodes may be arranged in at least one direction on each of the divided thick film dielectric layers. This is a characteristic thick film capacitor array.
【0020】さらに、このましくは、前記上部電極は、
前記厚膜誘電体層上に、一方方向及び該一方方向と直交
する他方方向に夫々2つずつ配列形成されていることを
特徴とする厚膜コンデンサアレイである。Further, preferably, the upper electrode is
A thick-film capacitor array, wherein two are arranged on the thick-film dielectric layer in one direction and in the other direction orthogonal to the one direction.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の厚膜コンデンサア
レイを図面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A thick film capacitor array according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0022】図1は本発明の厚膜コンデンサアレイの断
面図であり、図2は第1の実施例(一方方向にコンデン
サ素子が配列された例)の平面図である。FIG. 1 is a sectional view of a thick film capacitor array according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a first embodiment (an example in which capacitor elements are arranged in one direction).
【0023】絶縁基板1は、アルミナなどの耐熱性を有
する絶縁基板である。この絶縁基板1上に、複数のコン
デンサ素子C1〜C4に跨がるよう共通下部電極2が形成
される。尚、この共通下部電極2の延伸方向(図面でX
方向)の端部は、コンデンサ素子C1〜C4の形成領域
から延出している。この延出部分は共通下部電極2の引
き出し部2xとなっている。The insulating substrate 1 is a heat-resistant insulating substrate such as alumina. A common lower electrode 2 is formed on the insulating substrate 1 so as to extend over the plurality of capacitor elements C1 to C4. The extending direction of the common lower electrode 2 (X in the drawing)
Direction) extends from the region where the capacitor elements C1 to C4 are formed. The extending portion serves as a lead portion 2x of the common lower electrode 2.
【0024】また、共通下部電極2上には、複数、例え
ば2つ分割された厚膜誘電体層3a、3bが被着形成さ
れている。尚、この厚膜誘電体層3a、3bは、所定容量
を得るために、厚み方向に例えば3層の誘電体層(図示
せず)が積層されている。また、厚膜誘電体層3a、3
bは、共通下部電極2の引き出し電極2xを露出するよ
うにして被着形成される。On the common lower electrode 2, a plurality of, for example, two divided thick film dielectric layers 3a and 3b are formed. The thick film dielectric layers 3a and 3b have, for example, three dielectric layers (not shown) laminated in the thickness direction in order to obtain a predetermined capacitance. The thick dielectric layers 3a, 3a
b is formed so as to expose the extraction electrode 2x of the common lower electrode 2.
【0025】この厚膜誘電体層3a上に、2つの上部電
極4a、4bが、厚膜誘電体層3b上に、2つの上部電
極4c、4dが形成されている。この上部電極4a〜4
dは、共通下部電極2の延伸方向と同一方向(X方向)
に2つ並んで配列されており、且つ各々の上部電極4a
〜dは、配列方向と直交する方向(Y方向)に延伸して
いる。 即ち、各上部電極4a〜4dは、厚膜誘電体層
3a、3bの図面下部側に延出されており、各上部電極
4a〜4dの引き出し部4w〜4zとなっている。Two upper electrodes 4a and 4b are formed on the thick dielectric layer 3a, and two upper electrodes 4c and 4d are formed on the thick dielectric layer 3b. The upper electrodes 4a to 4
d is the same direction as the extending direction of the common lower electrode 2 (X direction)
Are arranged side by side, and each upper electrode 4a
To d extend in a direction (Y direction) orthogonal to the arrangement direction. That is, the upper electrodes 4a to 4d extend to the lower side in the drawing of the thick film dielectric layers 3a and 3b, and serve as lead portions 4w to 4z of the upper electrodes 4a to 4d.
【0026】これにより、絶縁基板1上には、共通下部
電極2、厚膜誘電体層3a及び上部電極4aからなる第
1のコンデンサ素子C1、共通下部電極2、厚膜誘電体
層3a及び上部電極4bからなる第2のコンデンサ素子
C2、共通下部電極2、厚膜誘電体層3b及び上部電極
4cからなる第3のコンデンサ素子C3、共通下部電極
2、厚膜誘電体層3b、上部電極4dからなる第4のコ
ンデンサ素子C4が形成されていることになる。Thus, on the insulating substrate 1, the first capacitor element C1 including the common lower electrode 2, the thick dielectric layer 3a and the upper electrode 4a, the common lower electrode 2, the thick dielectric layer 3a and the upper A second capacitor element C2 comprising an electrode 4b, a common lower electrode 2, a third capacitor element C3 comprising a thick dielectric layer 3b and an upper electrode 4c, a common lower electrode 2, a thick dielectric layer 3b, and an upper electrode 4d. Is formed.
【0027】そして、上述の共通下部電極2の引き出し
部2x、各上部電極4a〜4dの引き出し部4w〜4z
を露出し、且つコンデンサ素子C1〜C4の全体を被覆
するように保護層5が形成されている。The lead portions 2x of the common lower electrode 2 and the lead portions 4w-4z of the upper electrodes 4a-4d.
Is exposed, and the protective layer 5 is formed so as to cover the entire capacitor elements C1 to C4.
【0028】尚、上述の絶縁基板1は、1つの厚膜コン
デンサアレイ10の形状であるが、例えば、この絶縁基
板1が多数個取り可能な平板状大型基板を用いても構わ
ない。この場合、大型基板には、予め各厚膜コンデンサ
アレイ10の形状に応じて縦横に分割用スリットを形成
しておき、厚膜コンデンサアレイ10の製造工程の最終
工程で所定の大きさに分割処理するようにしても構わな
い。Although the above-mentioned insulating substrate 1 has the shape of one thick film capacitor array 10, for example, a large flat plate-like substrate from which a plurality of insulating substrates 1 can be formed may be used. In this case, slits for dividing vertically and horizontally are formed in the large substrate in advance according to the shape of each thick film capacitor array 10, and divided into predetermined sizes in the final step of the manufacturing process of the thick film capacitor array 10. You may do it.
【0029】また、絶縁基板1は、アルミナセラミック
に限らず、例えばガラスを混入した低温焼成ガラスセラ
ミックを用いても構わない。また、内部に所定配線が形
成された多層回路基板を絶縁基板1として用いても構わ
ない。The insulating substrate 1 is not limited to alumina ceramic, but may be a low-temperature fired glass ceramic mixed with glass, for example. Further, a multilayer circuit board having a predetermined wiring formed therein may be used as the insulating substrate 1.
【0030】共通下部電極2及びその引き出し部2x
は、Ag系材料(Ag単体、または、Ag−Pdないし
Ag−PtなどAg合金)の導電性ペーストを、所定パ
ターンで印刷し、乾燥した後、焼き付け処理する。尚、
電極材料としては、Ag系材料の他に、Pt、Au、C
u、Ni等でも良い。The common lower electrode 2 and its lead portion 2x
Is a method in which a conductive paste of an Ag-based material (Ag alone or an Ag alloy such as Ag-Pd or Ag-Pt) is printed in a predetermined pattern, dried, and baked. still,
As the electrode material, in addition to Ag-based materials, Pt, Au, C
u, Ni or the like may be used.
【0031】厚膜誘電体層3a、3bは、共通下部電極
2を被覆するように、各々が独立させて形成する。具体
的には、例えば、鉛リラクサ材料やチタバリ系材料の粉
体と有機ビヒクルと均質混合して形成される誘電体ペー
ストを、スクリーン印刷により所定形状に印刷し、その
後、乾燥、焼成処理を行うことにより形成する。1回の
誘電体ペーストの印刷、乾燥、焼成の各処理により形成
される厚みは、10〜20μmである。尚、厚膜誘電体
層3a、3bの厚みを厚くするため、積層数分だけ、印
刷、乾燥、焼成の各処理を繰り返しても構わない。尚、
焼成温度は、共通下部電極2の過焼結を考慮して、約9
00℃前後で焼成処理される。上述の誘電体ペーストの
焼結性を高めるためにガラスを若干添加てもよい。ま
た、厚膜誘電体層3を積層構造とし、上部電極4a〜4
dと接する誘電体層を未焼成状態としておき、その上部
電極4a〜4dと一体的には焼結処理しても構わない。The thick film dielectric layers 3 a and 3 b are formed independently so as to cover the common lower electrode 2. Specifically, for example, a dielectric paste formed by homogeneously mixing a powder of a lead relaxer material or a titanium-based material with an organic vehicle is printed in a predetermined shape by screen printing, and then dried and fired. It forms by doing. The thickness formed by each process of printing, drying, and firing the dielectric paste is 10 to 20 μm. Incidentally, in order to increase the thickness of the thick film dielectric layers 3a and 3b, the respective processes of printing, drying and baking may be repeated by the number of layers. still,
The firing temperature is set to about 9 in consideration of oversintering of the common lower electrode 2.
It is baked at around 00 ° C. A small amount of glass may be added to improve the sinterability of the above-mentioned dielectric paste. Further, the thick film dielectric layer 3 has a laminated structure, and the upper electrodes 4a to 4a
The dielectric layer in contact with d may be left in an unfired state, and may be sintered together with the upper electrodes 4a to 4d.
【0032】このような上部電極4a〜4d及び引き出
し部4w〜4zは、2つの独立した厚膜誘電体層3a、
3bに夫々分けられて形成されており、例えば、上部電
極4a、4bは、厚膜誘電体層3a上のX方向に並設さ
れ、上部電極4c、4dは、厚膜誘電体層3b上のX方
向に並設されている。尚、この上部電極4a〜4d及び
引き出し部4w〜4zは、共通下部電極2と同様に、A
g、Pt、Au、Cu、Ni等が用いられる。The upper electrodes 4a to 4d and the lead portions 4w to 4z have two independent thick film dielectric layers 3a,
3b. For example, the upper electrodes 4a and 4b are arranged side by side in the X direction on the thick dielectric layer 3a, and the upper electrodes 4c and 4d are formed on the thick dielectric layer 3b. They are juxtaposed in the X direction. Note that the upper electrodes 4a to 4d and the lead portions 4w to 4z are similar to the common lower electrode 2 in that
g, Pt, Au, Cu, Ni, etc. are used.
【0033】保護層5は、結晶化ガラスや非晶質ガラス
などからなるガラスペーストを印刷し、焼き付け処理し
て被着形成される。尚、保護層5は、結晶化ガラス層と
非晶質ガラス層との2層構造が望ましく、それぞれが例
えば、20μm程度である。The protective layer 5 is formed by printing a glass paste made of crystallized glass or amorphous glass and baking the glass paste. The protective layer 5 preferably has a two-layer structure of a crystallized glass layer and an amorphous glass layer, each having a thickness of, for example, about 20 μm.
【0034】本発明において、共通下部電極2上に、厚
膜誘電体層3a、3bがそれぞれ分割して独立して形成
されており、各々の厚膜誘電体層3a、3b上に、夫々
一方方向、例えばX方向に2つの上部電極4a〜4b、
4c〜4dが配列して形成されている。即ち、2つの厚
膜誘電体層3aと3bとの間には、誘電体層が形成され
ず、共通下部電極2が露出する溝を有している。In the present invention, the thick film dielectric layers 3a and 3b are separately formed on the common lower electrode 2 independently, and one of them is formed on each of the thick film dielectric layers 3a and 3b. Two upper electrodes 4a to 4b in the direction, for example, the X direction,
4c to 4d are arranged and formed. That is, a dielectric layer is not formed between the two thick film dielectric layers 3a and 3b, and a groove is formed to expose the common lower electrode 2.
【0035】このような構造にすることにより、1つの
厚膜誘電体層3aで構成される2つのコンデンサ素子C
1、C2において、また、他の厚膜誘電体層3bで構成
される2つのコンデンサ素子C3、C4において、その
厚膜誘電体層3a、3bの周囲部分と内部部分での焼結
状況の差に起因する容量特性のばらつきを緩和すること
ができる。By adopting such a structure, two capacitor elements C constituted by one thick film dielectric layer 3a are formed.
1 and C2, and between two capacitor elements C3 and C4 composed of another thick-film dielectric layer 3b, the difference in the sintering state between the peripheral portion and the internal portion of the thick-film dielectric layers 3a and 3b. The variation in capacitance characteristics caused by the above can be reduced.
【0036】これは、従来のように連続的に形成された
共通誘電体層53に比較して、分割して互いに独立した
厚膜誘電体層3a、3bでは、周囲部と中央部(内部)
とでの焼結反応の差異を小さくすることができるためで
ある。This is because the thick film dielectric layers 3a and 3b, which are divided and independent from each other, have a peripheral portion and a central portion (inside) as compared with the common dielectric layer 53 formed continuously as in the prior art.
This is because the difference in the sintering reaction can be reduced.
【0037】また、厚膜誘電体層3a、3bの周囲部と
中央部(内部)とでの若干の焼結状況の差異があったと
しても、例えは゛、上部電極4a、4bが被着される部
位の厚膜誘電体層3aにおける焼結状況を近似した条件
にすることができる。すなわち、従来のように、焼結反
応が充分に進んでない共通誘電体層53上に形成した内
部側の上部電極54b、54cが存在しないためであ
る。これによって、コンデンサ素子C1とコンデンサ素
子C2との間で、厚膜誘電体層3aの焼結性を実質的に
同一の条件とすることができ、また、対向面積が同一で
あれば、両コンデンサ素子C1、C2から得られる容量
特性のばらつきを抑えることができる。同様に、コンデ
ンサ素子C3とコンデンサ素子C4との間でも同様とな
り、結局は、4つのコンデンサ素子C1〜C4のから得
られる容量特性のばらつきを抑えることができる。Further, even if there is a slight difference in the sintering state between the peripheral portion and the central portion (inside) of the thick film dielectric layers 3a, 3b, for example, Δ, the upper electrodes 4a, 4b are applied. It is possible to set conditions that approximate the sintering state of the thick film dielectric layer 3a at the site. That is, unlike the conventional case, the upper electrodes 54b and 54c on the inner side formed on the common dielectric layer 53 where the sintering reaction has not sufficiently proceeded are not present. Thereby, the sintering property of the thick film dielectric layer 3a can be made substantially the same between the capacitor element C1 and the capacitor element C2. Variations in capacitance characteristics obtained from the elements C1 and C2 can be suppressed. Similarly, the same applies to the capacitor element C3 and the capacitor element C4, so that the variation in the capacitance characteristics obtained from the four capacitor elements C1 to C4 can be suppressed.
【0038】上述のように、厚膜誘電体層3aと3bを
分割する溝の幅について、厚膜誘電体層3a、3bの焼
結性を左右する。その溝幅は、焼結性を考慮すると50
μm以上の間隔があればよい。尚、上限について、コン
デンサアレイ10の高密度化を考慮して実用的には1m
m程度が限度となる。As described above, the width of the groove dividing the thick film dielectric layers 3a and 3b affects the sinterability of the thick film dielectric layers 3a and 3b. The groove width is 50 in consideration of sinterability.
It is sufficient if there is an interval of μm or more. The upper limit is practically 1 m in consideration of the high density of the capacitor array 10.
m is the limit.
【0039】図3は、第2の実施例(一方方向及び他方
方向にコンデンサ素子が配列された例)の平面図であ
る。FIG. 3 is a plan view of the second embodiment (an example in which capacitor elements are arranged in one direction and the other direction).
【0040】この実施例では、共通下部電極2上に形成
された2つの厚膜誘電体層3a、3b上に、夫々4つの
上部電極41a〜41d、42a〜42dが形成されて
いる。一方の厚膜誘電体層3a上には、X方向及びY方
向に夫々2つずつ合計4つの上部電極41a、41b及
び42a、42bが配置されている。即ち、マトリック
状(2行×2例)に上部電極41a、41b及び42
a、42bが配置されている。同様に、他方の厚膜誘電
体層3b上にも、X方向及びY方向に夫々2つずつ合計
4つの上部電極41c、41d及び42c、42dが配
置されている。即ち、マトリック状(2行×2例)に上
部電極41c、41d及び42c、42dが配置されて
いる。In this embodiment, four upper electrodes 41a to 41d and 42a to 42d are formed on two thick film dielectric layers 3a and 3b formed on the common lower electrode 2, respectively. On one thick-film dielectric layer 3a, a total of four upper electrodes 41a, 41b and 42a, 42b are arranged, two each in the X direction and the Y direction. That is, the upper electrodes 41a, 41b and 42 are arranged in a matrix (2 rows × 2 examples).
a and 42b are arranged. Similarly, on the other thick film dielectric layer 3b, a total of four upper electrodes 41c, 41d and 42c, 42d are respectively arranged in the X direction and the Y direction. That is, the upper electrodes 41c, 41d and 42c, 42d are arranged in a matrix (2 rows × 2 examples).
【0041】そして、上部電極41a〜41dの一部
は、引き出し部41w〜41zとして、例えば、図中、
厚膜誘電体層3a、3bの下側に延出している。また、
上部電極42a〜42dの一部は、引き出し部42w〜
42zとして、例えば、図中、厚膜誘電体層3a、3b
の上側に延出している。A part of the upper electrodes 41a to 41d is formed as a lead portion 41w to 41z, for example, as shown in FIG.
It extends below the thick film dielectric layers 3a, 3b. Also,
A part of the upper electrodes 42a to 42d is
42z, for example, in the figure, the thick film dielectric layers 3a, 3b
Extends above.
【0042】従って、この厚膜コンデンサアレイ30
は、厚膜誘電体層3aを誘電体層とするコンデンサ素子
C11、C12、C21、C22と、厚膜誘電体層3b
を誘電体層とするコンデンサ素子C31、C32、C4
1、C42との合計8素子で構成されている。Therefore, the thick film capacitor array 30
Are capacitor elements C11, C12, C21 and C22 using the thick-film dielectric layer 3a as a dielectric layer, and the thick-film dielectric layer 3b
Elements C31, C32, and C4 each having a dielectric layer
It is composed of a total of eight elements, namely C1 and C42.
【0043】このような上部電極41a〜41d、42
a〜42dの配列構造においても、各上部電極41a〜
41d、42a〜42dの2辺が、厚膜誘電体層3a、
3bの外周側に位置させることができる、厚膜誘電体層
3a、3bの周囲と内部側での焼結状態の差異を各上部
電極41a〜41d、42a〜42dで略同一条件にす
ることができる。この結果、コンデンサ素子C11、C
12、C21、C22、C31、C32、C41、C4
2の容量特性のハラツキを緩和することができる。
尚、図1〜3において、共通下部電極2の延伸方向(X
方向)に、2つの厚膜誘電体層を3a、3bを形成して
いるが、2つ以外に、1つまたはそれ以上、さらに、マ
ットリック状に厚膜誘電体層を被着形成しても構わな
い。また、厚膜誘電体層3a、3bの厚みは、所望の静
電容量を得るため、1層であっても、複数層を積層した
構造であっても構わない。また、厚膜誘電体層3a、3
bを積層構造とするため、各層毎に焼成処理してもよい
し、また、誘電体ペーストの印刷、乾燥を複数回繰り返
して、その後、一括的に焼成処理しても構わない。Such upper electrodes 41a to 41d, 42
Also in the arrangement structure of a to 42d, each of the upper electrodes 41a to 41d
Two sides of 41d and 42a to 42d are thick film dielectric layers 3a,
The difference in the sintering state between the periphery and the inner side of the thick film dielectric layers 3a, 3b, which can be located on the outer peripheral side of the upper electrode 3b, is set to be substantially the same for each of the upper electrodes 41a to 41d, 42a to 42d. it can. As a result, the capacitor elements C11, C11
12, C21, C22, C31, C32, C41, C4
Harassment of the capacitance characteristic of No. 2 can be reduced.
1 to 3, the extending direction (X
Direction), two thick film dielectric layers 3a and 3b are formed. In addition to the two thick film dielectric layers, one or more thick film dielectric layers are further formed in a matrix-like manner. No problem. The thickness of the thick dielectric layers 3a and 3b may be a single layer or a structure in which a plurality of layers are stacked in order to obtain a desired capacitance. In addition, the thick dielectric layers 3a, 3a
Since b has a layered structure, baking treatment may be performed for each layer, or printing and drying of the dielectric paste may be repeated a plurality of times, and then baking treatment may be performed collectively.
【0044】尚、共通下部電極2の引き出し部2xや上
部電極4a〜4d、41a〜41d、42a〜42dの
引き出し部4w〜4z、41w〜41z、42w〜42
zを、絶縁基板1の端面から基板裏面に引回し、この絶
縁基板1の裏面に、各コンデンサ素子に接続する別の受
動素子を設けても構わない。例えば、絶縁基板1の裏面
に、コンデンサ素子に対応させて例えば抵抗体素子やコ
イル素子を形成し、CR複合アレイ部品、LC複合アレ
イ部品としてもよい。The lead portions 2x of the common lower electrode 2 and the lead portions 4w-4z, 41w-41z, 42w-42 of the upper electrodes 4a-4d, 41a-41d, 42a-42d.
z may be routed from the end surface of the insulating substrate 1 to the back surface of the substrate, and another passive element connected to each capacitor element may be provided on the back surface of the insulating substrate 1. For example, a resistor element or a coil element may be formed on the back surface of the insulating substrate 1 so as to correspond to the capacitor element, so that a CR composite array component or an LC composite array component may be formed.
【0045】[0045]
【実施例】以下、図1、図2に示した厚膜コンデンサア
レイ10として、4.0mm×2.1mの絶縁基板1
に、Y方向の電極幅Y1が280μm(厚み10〜15
μm)の共通下部電極2を形成し、1つの厚膜誘電体層
3a、3bの厚みを40〜45μmとし、さらに、X方
向の幅X2が230〜300μm(厚み10〜15μ
m)の上部電極4a〜4dを形成した。尚、同一厚膜誘
電体層3a、3b内で互い隣接する上部電極4aと4
b、4cと4dとのX方向の間隔X3が600μmに、
厚膜誘電体層3aの端部と上部電極4aとの端部のX方
向の間隔X1を300μm、2つの厚膜誘電体層3aと
3bのX方向の間隔X4を500μmに設定した。この
ようにして、1つのコンデンサ素子C1〜C4の容量が4
7pFとなる厚膜コンデンサアレイ10を500個して
作成し、コンデンサ素子C1とC2(C3とC4)の容
量特性のばらつきを調べた。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The thick film capacitor array 10 shown in FIGS.
The electrode width Y1 in the Y direction is 280 μm (thickness 10 to 15).
μm), the thickness of one thick film dielectric layer 3a, 3b is 40 to 45 μm, and the width X2 in the X direction is 230 to 300 μm (thickness 10 to 15 μm).
m) Upper electrodes 4a to 4d were formed. The upper electrodes 4a and 4a adjacent to each other in the same thick dielectric layer 3a, 3b
b, the distance X3 in the X direction between 4c and 4d is 600 μm,
The distance X1 in the X direction between the end of the thick film dielectric layer 3a and the end of the upper electrode 4a was set to 300 μm, and the distance X4 between the two thick film dielectric layers 3a and 3b in the X direction was set to 500 μm. Thus, the capacitance of one capacitor element C1 to C4 is 4
500 thick film capacitor arrays 10 each having a capacitance of 7 pF were prepared, and variations in capacitance characteristics of the capacitor elements C1 and C2 (C3 and C4) were examined.
【0046】また、同時に、電極寸法を同一で、4つの
コンデンサ素子C51〜C54に跨がって一連の厚膜誘
電体層53を有する従来の厚膜コンデンサアレイ50を
についても調べた。At the same time, a conventional thick film capacitor array 50 having the same electrode dimensions and having a series of thick film dielectric layers 53 over four capacitor elements C51 to C54 was examined.
【0047】その結果、従来の厚膜コンデンサアレイ5
0では、外側に位置するコンデンサ素子C51、C54
の容量特性の平均値より内側に位置するコンデンサ素子
C52、C53の容量特性の平均値が6〜22%小さく
なり、容量特性のバラツキが大きかった。これ対して、
本発明の厚膜コンデンサアレイ10ではコンデンサ素子
C1とC2(C3とC4)の容量特性の平均値の差が1
%未満となった。As a result, the conventional thick film capacitor array 5
0, the capacitor elements C51, C54 located on the outside
The average value of the capacitance characteristics of the capacitor elements C52 and C53 located inside from the average value of the capacitance characteristics of Example 1 was reduced by 6 to 22%, and the variation of the capacitance characteristics was large. In contrast,
In the thick film capacitor array 10 of the present invention, the difference between the average values of the capacitance characteristics of the capacitor elements C1 and C2 (C3 and C4) is 1
%.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上のように、共通下部電極上に、独立
した厚膜誘電体層を設け、該厚膜誘電体層上に上部電極
を、少なくとも一方方向に2つ配列されるように形成さ
れている。このため厚膜誘電体層の焼結状態のばらつき
によるコンデンサ素子の容量特性のばらつきの影響を小
さくすることがてき、各コンデンサ素子の容量特性が非
常に安定することになる。As described above, the independent thick film dielectric layer is provided on the common lower electrode, and the upper electrodes are formed on the thick film dielectric layer so that at least two upper electrodes are arranged in at least one direction. Have been. For this reason, the influence of the variation in the capacitance characteristics of the capacitor elements due to the variation in the sintering state of the thick-film dielectric layer can be reduced, and the capacitance characteristics of each capacitor element become very stable.
【図1】本発明の厚膜コンデンサアレイの断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view of a thick film capacitor array of the present invention.
【図2】本発明の厚膜コンデンサアレイの平面図であ
る。FIG. 2 is a plan view of the thick film capacitor array of the present invention.
【図3】本発明の他の厚膜コンデンサアレイの平面図で
ある。FIG. 3 is a plan view of another thick film capacitor array of the present invention.
【図4】従来の厚膜コンデンサアレイの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional thick film capacitor array.
【図5】従来の厚膜コンデンサアレイの平面図である。FIG. 5 is a plan view of a conventional thick film capacitor array.
10、30、50・・厚膜コンデンサアレイ 1、51・・絶縁基板 2、52・・共通下部電極 2x・・引き出し部 3a、3b、53・・厚膜誘電体層 4a〜4d、41a〜42d、54a〜54d・・上部
電極 4w〜4z、41w〜42z・・引き出し部 5、55・・保護層 C1〜C4・・コンデンサ素子10, 30, 50: thick film capacitor array 1, 51: insulating substrate 2, 52: common lower electrode 2x ... lead-out portions 3a, 3b, 53 ... thick film dielectric layers 4a to 4d, 41a to 42d , 54a to 54d, upper electrode 4w to 4z, 41w to 42z, lead portion 5, 55, protective layer C1 to C4, capacitor element
Claims (2)
ーストの焼き付けによる厚膜誘電体層、上部電極とから
成る複数のコンデンサ素子を配置してなる厚膜コンデン
サアレイにおいて、 前記厚膜誘電体層は、複数に分割されており、且つ分割
された各厚膜誘電体層上には、前記上部電極が少なくと
も一方方向に2つ配列形成されていることを特徴とする
厚膜コンデンサアレイ。1. A thick-film capacitor array comprising: a plurality of capacitor elements each comprising a common lower electrode, a thick-film dielectric layer formed by baking a dielectric paste, and an upper electrode on an insulating substrate; The thick film capacitor array, wherein the body layer is divided into a plurality of parts, and the two upper electrodes are arranged in at least one direction on each of the divided thick film dielectric layers.
に、一方方向及び該一方方向と直交する他方方向に夫々
2つずつ配列形成されていることを特徴とする請求項1
記載の厚膜コンデンサアレイ。2. The device according to claim 1, wherein two upper electrodes are arranged on the thick dielectric layer in one direction and another direction orthogonal to the one direction.
A thick-film capacitor array as described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000198462A JP2002015949A (en) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | Thick-film capacitor array |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007194473A (en) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Kyocera Corp | Capacitor |
JP2008160047A (en) * | 2006-11-28 | 2008-07-10 | Kyocera Corp | Capacitor |
-
2000
- 2000-06-30 JP JP2000198462A patent/JP2002015949A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007194473A (en) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Kyocera Corp | Capacitor |
JP2008160047A (en) * | 2006-11-28 | 2008-07-10 | Kyocera Corp | Capacitor |
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