JP2003163133A - 磁器コンデンサ - Google Patents

磁器コンデンサ

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JP2003163133A
JP2003163133A JP2002268509A JP2002268509A JP2003163133A JP 2003163133 A JP2003163133 A JP 2003163133A JP 2002268509 A JP2002268509 A JP 2002268509A JP 2002268509 A JP2002268509 A JP 2002268509A JP 2003163133 A JP2003163133 A JP 2003163133A
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Masanori Fujimura
正紀 藤村
Tokuji Nishino
徳次 西野
Masuhiro Yamamoto
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、高電圧の使用条件下においても自
己発熱温度を抑制し、低損失である磁器コンデンサを提
供することを目的としている。 【解決手段】 本発明は、CaTiO3−La23−T
iO2、または、CaTiO3−La23−TiO2−S
rTiO3を主成分とする誘電体磁器と、誘電体磁器の
対向表面に形成されたZnを主体とする電極とを備えた
構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶バックライト
インバーターのバラスト回路、スイッチング電源の1
次、2次スナバー回路、テレビ・CRTディスプレイな
どの水平共振回路、インバーター蛍光灯、電子機器の高
圧・パルス回路、通信用モデムの対サージ回路等として
広く使用される磁器コンデンサに関し、特に、高周波
数、高電圧の使用条件下においても自己発熱温度を抑制
し、低損失である磁器コンデンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、CRTディスプレイの大型化、高
画質化、液晶ディスプレイの大型化、高画質化、更に
は、スイッチング電源回路の小型軽量化の傾向が強まっ
ており、これに伴って、使用される重要な受動部品の1
つである磁器コンデンサの使用条件も高周波数化、高電
圧化の傾向にある。
【0003】更に、これら高周波数化、高電圧化と言う
従来に比して厳しい使用条件に加え、スイッチング電源
回路やDC−DCコンバータ回路の小型化軽量化が進
み、磁器コンデンサの小型化が要求されている。
【0004】また、これら磁器コンデンサの一例とし
て、円板型の誘電体磁器の両主表面に電極を形成し、こ
の電極にそれぞれリード線を接合し、これらを外装材で
埋設した形態の磁器コンデンサがあげられるが、磁器コ
ンデンサの電極としては、従来からAg(銀)が使用さ
れてきた。しかし、Ag(銀)電極は自己発熱温度が高
い上、エレクトロマイグレーションを発生すると言う問
題がある。
【0005】近年、磁器コンデンサの電極に、Ag
(銀)に換わって、安価なCu(銅)やNi(ニッケ
ル)等の卑金属電極が使用されるようになった。
【0006】銅等の卑金属電極の形成には、酸化防止の
ため中性又は還元雰囲気中で焼付を要する。そこで、誘
電体磁器自体が還元雰囲気によって還元されないように
するため、焼き付け方法を改良したり、誘電体磁器組成
物に特別な複合添加物を添加する等の改良がなされてい
る。
【0007】例えば、(特許文献1)に開示されている
ように、SrTiO3を30.0〜70.0重量%、P
bTiO3を0.0〜40.0重量%、Bi23を8.
0〜40.0重量%、TiO2を3.0〜20.0重量
%、MgOを1.0〜10.0重量%配合してなる組成
100部に対して添加物CuOを0.05〜0.70重
量%、CoO、CeO2を各々0.05〜3.00重量
%添加配合した磁器誘電体組成物の対向表面にCuを主
体とする焼付電極を形成した低損失磁器コンデンサが知
られている。これら従来のCu(銅)などの卑金属電極
を用いた磁器コンデンサは、電極形成に酸化防止のため
中性又は還元雰囲気中で焼付を要するため、中性又は還
元雰囲気の厳密な管理が必要となり、生産性が悪いと言
う問題がある。更に、Cu(銅)などの卑金属電極の酸
化が発生した場合には、単に歩留まりが低下するという
だけでなく、非破壊検査による選別は困難であり、著し
い生産性の低下を来すと言う問題があった。また、誘電
体磁器組成物に特別な複合添加物を添加する必要もあ
り、誘電体磁器組成物の組成比の管理を要する上、コス
トが高くなると言う問題もある。
【0008】そこで、大気中での電極形成方法も知られ
ており、例えば、Zn(亜鉛)ペーストを塗布して、大
気中で焼き付けを行う方法が(特許文献2)に開示され
ている。
【0009】
【特許文献1】特公平6−70944号公報
【特許文献2】特開昭63−236785号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように、誘電体磁
器に種々の電極を形成した磁器コンデンサが知られてい
る。
【0011】しかしながら、これら従来の磁器コンデン
サは、自己発熱温度が高いと言う課題を有しているが、
安価で有効な対策は未だなされていない。
【0012】そこで本発明は以上の様な課題を解決し、
高電圧の使用条件下においても自己発熱温度を抑制し、
低損失である磁器コンデンサを提供することを目的とし
ている。
【0013】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、CaTiO3−La23−TiO2、または、CaT
iO3−La23−TiO2−SrTiO3を主成分とす
る誘電体磁器と、誘電体磁器の対向表面に形成されたZ
nを主体とする電極とを備えた構成としたものである。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、CaTiO3−La23−TiO2、または、CaT
iO3−La23−TiO2−SrTiO3を主成分とす
る誘電体磁器と、誘電体磁器の対向表面に形成されたZ
nを主体とする電極とを備えたことを特徴とする磁器コ
ンデンサであって、高周波数、高電圧の使用条件下にお
いても自己発熱温度を抑制することができる。
【0015】請求項2に記載の発明は、CaTiO3
La23−TiO2、または、CaTiO3−La23
TiO2−SrTiO3を主成分とする誘電体磁器と、誘
電体磁器の対向表面に形成されたZnを主体とする第1
層の電極と、第1層の電極上に形成されたCu,Ni,
Ag,Pd,Alから選ばれる少なくとも一つの金属を
主体とする第2層の電極を備えたことを特徴とする磁器
コンデンサであって、高周波数、高電圧の使用条件下に
おいても自己発熱温度を抑制することができると共に、
第1層電極のZnとの密着性が良好であり、リード線、
或いは、リード端子との半田接合強度を向上させること
ができる。
【0016】請求項3に記載の発明は、CaTiO3
La23−TiO2、または、CaTiO3−La23
TiO2−SrTiO3を主成分とする誘電体磁器基板
と、誘電体磁器基板の両主表面に形成されたZnを主体
とする第1層の電極と、第1層の電極上に形成されたC
u,Ni,Ag,Pd,Alから選ばれる少なくとも一
つの金属を主体とする第2層の電極と、第2層の電極に
接続されたリード線と、誘電体磁器基板、第1層及び第
2層の電極、リード線の一部を埋設する外装材とを備え
たことを特徴とする磁器コンデンサであって、高周波
数、高電圧の使用条件下においても自己発熱温度を抑制
することができると共に、第1層電極のZnとの密着性
が良好であり、リード線との半田接合強度を向上させる
ことができる。
【0017】請求項4に記載の発明は、CaTiO3
La23−TiO2、または、CaTiO3−La23
TiO2−SrTiO3を主成分とする誘電体磁器基板
と、誘電体磁器基板の両主表面に形成されたZnを主体
とする第1層の電極と、第1層の電極上に形成されたC
u,Ni,Ag,Pd,Alから選ばれる少なくとも一
つの金属を主体とする第2層の電極と、第2層の電極に
接続され、互いに異なる方向に配設されたリード端子
と、誘電体磁器基板、第1層及び第2層の電極、リード
端子の一部を埋設する外装材と、外装材の側面から外部
に突き出されたリード端子の外部端子形成部とを備えた
ことを特徴とする磁器コンデンサであって、高周波数、
高電圧の使用条件下においても自己発熱温度を抑制する
ことができると共に、第1層電極のZnとの密着性が良
好であり、リード端子との半田接合強度を向上させるこ
とができる。
【0018】請求項5に記載の発明は、両端に端子部
と、端子部よりも外周に亘って凹んだ軸芯部とを備え、
CaTiO3−La23−TiO2、または、CaTiO
3−La23−TiO2−SrTiO3を主成分とする誘
電体磁器で構成された基体と、基体の表面に形成された
Znを主体とする導電膜と、軸芯部で導電膜を分離する
間隙とを備えたことを特徴とする磁器コンデンサであっ
て、高周波数、高電圧の使用条件下においても自己発熱
温度を抑制することができると共に、気泡の発生を抑制
して外装材を充填することができる。
【0019】請求項6に記載の発明は、両端に端子部
と、端子部よりも外周に亘って凹んだ軸芯部とを備え、
CaTiO3−La23−TiO2、または、CaTiO
3−La23−TiO2−SrTiO3を主成分とする誘
電体磁器で構成された基体と、軸芯部の対向する一対の
面に形成され、一対の面で互いに異なる端子部と間隙を
介し、一対の面で互いに異なる端子部に引き出されたZ
nを主体とする導電膜とを備えたことを特徴とする磁器
コンデンサであって、高周波数、高電圧の使用条件下に
おいても自己発熱温度を抑制することができると共に、
大きな静電容量を得ることができる。
【0020】請求項7に記載の発明は、請求項5,6に
おいて、軸芯部と端子部の間に傾斜部を備えたことを特
徴とする磁器コンデンサであって、気泡の発生を抑制し
て外装材を充填することができる。
【0021】請求項8に記載の発明は、請求項7におい
て、軸芯部と傾斜部のなす角度が、90度〜150度で
あることを特徴とする磁器コンデンサであって、気泡の
発生を確実に抑制して外装材を充填することができる。
【0022】請求項9に記載の発明は、請求項5〜8に
おいて、基体の端子部の高さと軸芯部の高さの比が、
1:0.5〜0.85であることを特徴とする磁器コン
デンサであって、基体の強度を確保できる。
【0023】請求項10に記載の発明は、請求項5〜9
において、両端の端子部間に、軸芯部を覆う外装材を備
えたことを特徴とする磁器コンデンサであって、耐湿性
及び耐電圧特性を向上させることができる。
【0024】請求項11に記載の発明は、請求項10に
おいて、外装材と両端の端子部が、略面一であることを
特徴とする磁器コンデンサであって、確実に基板に接合
することができ、実装性に優れる。
【0025】請求項12に記載の発明は、請求項5〜1
1において、端子部の導電膜の上に、端子電極を備えた
ことを特徴とする磁器コンデンサであって、導電膜を保
護することができると共に、基板への接合が容易であ
る。
【0026】請求項13に記載の発明は、両端に端子部
を備え、CaTiO3−La23−TiO2、または、C
aTiO3−La23−TiO2−SrTiO3を主成分
とする誘電体磁器で構成された略直方体の基体と、基体
の対向する一対の側面にそれぞれ形成された凹部と、対
向する凹部にそれぞれ形成され、対向する凹部で互いに
異なる端子部と間隙を介し、対向する凹部で互いに異な
る端子部に引き出されたZnを主体とする導電膜とを備
えたことを特徴とする磁器コンデンサであって、高周波
数、高電圧の使用条件下においても自己発熱温度を抑制
することができると共に、大きな静電容量を得ることが
でき、機械的強度を維持することができる。
【0027】請求項14に記載の発明は、請求項13に
おいて、対向するそれぞれの凹部に、外装材を充填した
ことを特徴とする磁器コンデンサであって、耐湿性及び
耐電圧特性を向上させることができる。
【0028】請求項15に記載の発明は、請求項13,
14において、端面の導電膜の上に、端子電極を備えた
ことを特徴とする磁器コンデンサであって、導電膜を保
護することができると共に、基板への接合が容易であ
る。
【0029】請求項16に記載の発明は、CaTiO3
−La23−TiO2、または、CaTiO3−La23
−TiO2−SrTiO3を主成分とする誘電体磁器で構
成された基体と、基体の表面に形成されたZnを主体と
する導電膜と、導電膜を分離する間隙とを備えたことを
特徴とする磁器コンデンサであって、高周波数、高電圧
の使用条件下においても自己発熱温度を抑制することが
できる。
【0030】請求項17に記載の発明は、CaTiO3
−La23−TiO2、または、CaTiO3−La23
−TiO2−SrTiO3を主成分とする誘電体磁器で構
成された略直方体の基体と、基体の対向する一対の側面
に形成され、一対の側面で互いに異なる端面と間隙を介
し、一対の側面で互いに異なる端面に引き出されたZn
を主体とする導電膜とを備えたことを特徴とする磁器コ
ンデンサであって、高周波数、高電圧の使用条件下にお
いても自己発熱温度を抑制することができると共に、大
きな静電容量を得ることができる。
【0031】まず、本発明の磁器コンデンサを構成する
誘電体磁器について説明する。
【0032】誘電体磁器は、CaTiO3−La23
TiO2系、または、CaTiO3−La23−TiO2
−SrTiO3系の誘電体組成物が使用される。
【0033】具体的には、CaTiO3−La23−T
iO2、または、CaTiO3−La23−TiO2−S
rTiO3粉末を主成分とし、添加剤兼焼結助剤成分で
あるMnO2、Al23、SiO2、ZnO、MgO、M
2TiO4の中から選ばれた少なくとも1つ以上を添加
して、焼成することによって得ることができる。
【0034】なお、これら誘電体組成物の好ましい組成
比(モル比)は次の通りである。
【0035】CaTiO3−La23−TiO2 CaTiO3 0.05〜0.95 La23−TiO2 0.05〜0.80 CaTiO3−La23−TiO2−SrTiO3 CaTiO3 0.05〜0.95 La23−TiO2 0.05〜0.90 SrTiO3 0.05〜0.20 更に、及びのLa23−TiO2においては、Ti
21モルに対して、La23は1/3モルの関係にあ
ることがより好ましい。
【0036】また、添加剤兼焼結助剤成分は、Mn
2、Al23、SiO2、ZnO、MgO、Mg2Ti
4の中から選ばれた少なくとも1つ以上を、主成分で
あるCaTiO3−La23−TiO2、または、C
aTiO3−La23−TiO2−SrTiO3に対し
て、それぞれ0.01〜1.0重量%の範囲で変化させ
て添加する。
【0037】また、この誘電体磁器の対向電極として形
成される第1層の電極は、Zn(亜鉛)を主体とする。
なお、Znを主体とするとは、以下のように不純物を含
んだり、合金であってもよく、そのZn含量は構成によ
り変化することを意味する。
【0038】この第1層電極に用いられるZnは、微量
のガラス成分あるいは不純物を含んでいてもよく、純度
95%以上であることが好ましい。更に、Zn合金であ
ってもよく、Znの含有量として90%以上であること
が好ましい。
【0039】そして、第1層電極として用いられるZn
は、上述の誘電体磁器との協調によって自己発熱温度を
抑制するものである。
【0040】更に、第1層電極の上に形成される第2層
の電極は、Cu(銅),Ni(ニッケル),Ag
(銀),Pd(パラジウム),Al(アルミニウム)か
ら選ばれる少なくとも一つの金属を主体とする。
【0041】第2層電極に用いられるCu,Ni,A
g,Pd,Alは、それぞれ、微量の不純物を含んでい
てもよく、純度80%以上であることが好ましい。更
に、合金であってもよく、Cu,Ni,Al,Pd,A
lそれぞれの含有量として80%以上であることが好ま
しい。
【0042】そして、第2層電極として用いられるC
u,Ni,Ag,Pd,Alから選ばれる少なくとも一
つの金属は、第1層電極のZnとの密着性が良好である
と共に、リード線、或いは、リード端子との半田接合強
度を向上させるものである。
【0043】以下、本発明の磁器コンデンサについて、
図面を参照して更に詳しく説明する。
【0044】(実施の形態1)図1(a)は本発明の実
施の形態1における磁器コンデンサを示す透視側面図で
あり、図1(b)は本発明の実施の形態1における磁器
コンデンサを示す透視正面図である。そして、図1
(a),(b)において、1は誘電体磁器基板、2は第
1層電極、3は第2層電極、4,5はリード線、6は外
装材である。また、100は磁器コンデンサを示してい
る。
【0045】図1(a),(b)に示すように、磁器コ
ンデンサ100は、円板型の誘電体磁器基板1の両主表
面に、それぞれ第1層電極2、第2層電極3が形成さ
れ、更に、第2層電極3に、それぞれ一対のリード線
4,5が半田接合された構成である。
【0046】そして、リード線4,5の一部と、誘電体
磁器基板1及び第1層電極2、第2層電極3を埋設する
外装材6が形成される。
【0047】誘電体磁器基板1としては、上述したCa
TiO3−La23−TiO2系、または、CaTiO3
−La23−TiO2−SrTiO3系の誘電体組成物を
主成分とする誘電体磁器が用いられる。
【0048】そして、同様に、第1層電極2としてZn
が用いられ、第2層電極3としてCu,Ni,Ag,P
d,Alから選ばれる少なくとも一つの金属が用いられ
る。
【0049】更に、リード線4,5としては、例えば、
JIS C3102で規定される電気用軟銅線を原料と
し、これに電気メッキ、又は、溶融半田を施した線材を
使用することができる。
【0050】また、外装材6としては、絶縁性を有する
材料が用いられ、ガラス、絶縁性樹脂等を用いることが
できる。この中でも、絶縁性樹脂が加工適正、低価格で
あり好ましく、熱硬化性樹脂が加工適正に優れより好ま
しく、更に、熱硬化型のエポキシ樹脂が強度、耐湿性に
優れているので特に好ましい。そして、オルトクレゾー
ルノボラック系,ビフェニール系,ペンタジエン系等の
エポキシ樹脂があげられる。
【0051】また、図1(a)に示すように、誘電体磁
器基板1の両主表面の第2層電極3に接合された一対の
リード線4,5は、誘電体磁器基板1を間に挟んで離間
し平行に延設されるが、折り曲げられて、最終的には、
誘電体磁器基板1の厚み方向で重なるように引き出され
ている。そして、一対のリード線4,5は、離間距離の
略半分の位置、即ち、誘電体磁器基板1の厚みを略半分
にする位置で重なっている。
【0052】更に、図1(b)に示すように、一対のリ
ード線4,5は、誘電体磁器基板1の表裏面でクロスす
るように第2層電極3にそれぞれ接合され、折り曲げら
れて、略平行になるように互いに離間して延設され、更
に折り曲げられて、双方の離間距離を狭めた状態で略平
行に延設されている。
【0053】そして、磁器コンデンサ100の一対のリ
ード線4,5は、回路基板のスルーホールに挿入され
て、回路基板の裏面で半田接合され実装されるが、図1
(b)に示すように、一対のリード線4,5が離間する
距離をスルーホールへの挿入部分で狭くすることによっ
て、外装材6から突出したリード線4,5の全ての部分
がスルーホールに入り込むこともない。
【0054】また、実装される磁器コンデンサ100の
外装材6の最下部と回路基板の間にはリード線4,5の
一部が必ず介在するので、半田接合時の熱の影響を受け
にくい上、半田フラックスも確実に排出できる。そし
て、半田接合時の熱の影響を受けにくいので、半田付け
温度の高いPb(鉛)フリー半田が使用可能となる。
【0055】次に、本発明の実施の形態1における磁器
コンデンサの製造方法について説明する。
【0056】まず、CaTiO3−La2CO3−Ti
2、または、CaTiO3−La23−TiO2−Sr
TiO3粉末を主成分とし、添加剤兼焼結助剤成分であ
るMnO 2、Al23、SiO2、ZnO、MgO、Mg
2TiO4の中から選ばれる少なくとも1つ以上を配合
し、通常の窯業的手法によって、湿式混合或いは造粒を
行い、円板型の形状に加圧成形した後、これを焼成す
る。
【0057】そして、得られた誘電体磁器1の両主表面
に、第1層電極2としてZn電極を印刷法によって形成
する。具体的には、亜鉛ペーストをスクリーン印刷法に
よって誘電体磁器の両主表面に形成した後、約600℃
で焼き付けを行う。この焼き付けは、中性又は還元雰囲
気中で行う必要はなく、大気雰囲気下で行うことができ
る。なお、Zn電極のその他の形成方法としては、導電
ペーストに浸積して塗布するいわゆるディップ塗装や、
電着法、鍍金法、蒸着法等の成膜方法を用いることがで
きる。
【0058】更に、第1層電極2であるZn電極表面の
活性化処理を行う。この表面活性化処理は、Zn電極表
面の酸化物を除去するものである。これにより、積層さ
れる第2層電極3のCu,Ni,Ag,Pd,Alから
選ばれる少なくとも一つの金属を主体とする電極との密
着性を向上させ、Zn電極と例えばCu電極との間に不
安定な金属化合物を発生させることもない。Zn電極表
面活性化処理としては、化学的エッチングを用いること
ができ、酸を利用することによって行われる。具体的に
は、pH3程度の例えばりんご酸を用いて行う。他の方
法としては、表面を物理的に粗す等の物理的エッチング
によっても良い。
【0059】次に、第1層電極2であるZn電極の上
に、第2層電極3として、例えばCu電極を形成する。
第2層電極3であるCu電極の形成は、メッキ法によっ
て行う。このメッキは電解メッキ、或いは、無電解メッ
キのいずれの方法であってもよいが、無電解メッキがセ
ラミック素子特性を劣化させないと言う理由で好まし
い。
【0060】そして、第2層電極3であるCu電極の上
にリード線4,5を半田付けし、リード線4,5の一部
を除いて、絶縁性樹脂等でコーティングし、外装材6を
形成する。
【0061】(実施の形態2)図2は本発明の実施の形
態2におけるモールド型磁器コンデンサを示す断面図で
あり、図2において、7,8はリード端子であり、20
0はモールド型磁器コンデンサを示している。なお、実
施の形態1で説明したものと同様の部分には、同じ符号
を付している。
【0062】図2に示すように、モールド型磁器コンデ
ンサ200は、円板状の誘電体磁器基板1の両主表面
に、それぞれ第1層電極2、第2層電極3が形成され、
更に、第2層電極3に、それぞれ一対のリード端子7,
8が半田接合された構成である。
【0063】そして、外装材6によって、誘電体磁器基
板1、第1層及び第2層の電極2,3、リード端子7,
8の一部が埋設される。
【0064】また、リード端子7,8の外装材6から突
出した部分は、外部端子形成部を構成するものであり、
このリード端子7,8の外部端子形成部を介して回路基
板に表面実装できるようになっている。
【0065】誘電体磁器基板1としては、実施の形態1
で説明したように、CaTiO3−La23−TiO
2系、または、CaTiO3−La23−TiO2−Sr
TiO3系の誘電体組成物を主成分とする誘電体磁器が
用いられ、同様に、第1層電極2としてZnが用いら
れ、第2層電極3としてCu,Ni,Ag,Pd,Al
から選ばれる少なくとも一つの金属が用いられる。
【0066】また、外装材6としても、実施の形態1で
説明したものと同様であり、絶縁性を有する材料を用い
られ、ガラス、絶縁性樹脂等を用いることができ、絶縁
性樹脂が加工適正、低価格であり好ましく、熱硬化性樹
脂が加工適正に優れより好ましく、更に、オルトクレゾ
ールノボラック系,ビフェニール系,ペンタジエン系等
のエポキシ樹脂等に代表される熱硬化型のエポキシ樹脂
が強度、耐湿性に優れているので特に好ましい。
【0067】リード端子7,8としては、導電材料を用
いることができるが、Fe,Cu,Niの少なくとも一
つから選ばれるものが好適に選択される金属材料が好適
に用いられ、電気的特性や加工性の面で有利である。
【0068】次に、本発明の実施の形態2におけるモー
ルド型磁器コンデンサの製造方法は、実施の形態1で説
明したものと同様であるが、リード線4,5ではなく、
第2層電極3の上にリード端子7,8が半田付けされ、
リード端子7,8の一部を除いて、誘電体磁器基板1、
第1層電極2、第2層電極3を絶縁性樹脂等でコーティ
ングし、外装材6を形成し、モールド型磁器コンデンサ
200を得ることができる。
【0069】(実施の形態3)図3は、本発明の実施の
形態3におけるチップ型磁器コンデンサを示す透視斜視
図であり、図4は本発明の実施の形態3におけるチップ
型磁器コンデンサを示す断面図である。なお、図4は図
3のA−A線断面図である。
【0070】図3,4において、1aは誘電体磁器で構
成された基体、2aは導電膜、6は外装材、9は端子電
極である。更に、10は間隙、11は軸芯部、12は端
子部、13は傾斜部であり、300はチップ型磁器コン
デンサを示している。なお、図4において、h1は端子
部12の高さ、h2は軸芯部11の高さであり、θは軸
芯部11と傾斜部13とがなす角度である。また、実施
の形態1,2で説明したものと同様の部分には、同じ符
号を付している。
【0071】図3,4に示すように、チップ型磁器コン
デンサ300は、端子部12間に外装材6が充填され、
外形が略直方体である。
【0072】更に、基体1aは、その両端に端子部1
2、中央に軸芯部11を備えた構成であり、軸芯部11
は端子部12よりも外周に亘って凹んでいる。そして、
この凹んだ部分に外装材6が充填される。
【0073】そして、基体1aは、その機械的強度、諸
特性を維持するために、端子部12の高さh1と、軸芯
部11の高さh2との寸法比は、h2/h1=0.5〜
0.85であること、即ち、端子部9の高さh1と、軸
芯部8の高さh2の比が、h1:h2=1:0.5〜
0.85の範囲にあることが好ましい。この値が0.5
未満であると、機械的強度が不足して、コンデンサ製品
として品質を維持することができない。また、この値が
0.85を超えると、充填される外装材6の厚みが不足
し、耐湿性の低下など、信頼性が悪くなる。
【0074】更に、基体1aにおいて、軸芯部11と、
両端の端子部12との間には、それぞれ傾斜部13が形
成されることが好ましい。この傾斜部13を備えること
によって、外装材6が確実かつ安定して充填でき、チッ
プ型磁器コンデンサ300は、外装材6と基体1aの間
には、気泡の抱き込みがほとんどない。また、この軸芯
部11と傾斜部13とがなす角度θは、90度〜150
度であることが好ましい。90度以下であると、気泡が
発生し、安定した外装材6の充填が困難である。また、
150度を超えると充填される外装材6が薄くなってし
まい、耐湿性の低下など、信頼性が悪くなる。
【0075】以上のような構成を有する基体1aの表面
には、導電膜2aが形成され、更に、軸芯部11におい
て導電膜2aは間隙10によって分離されている。そし
て、間隙10、軸芯部11及び傾斜部13に形成された
導電膜2aを覆うように外装材6が形成されている。
【0076】また、外装材6で被覆されていない端子部
12の導電膜2aの上には、導電膜2aを覆うように端
子電極9が形成されている。なお、端子電極9を設けず
に、端子部12で露出している導電膜2aをそのまま電
極として用いても良い。
【0077】また、外装材6と端子部12は略面一であ
り、外形が略直方体となり、チップコンデンサとしての
実装性に優れるものである。また、チップ型磁器コンデ
ンサ300の外形は略直方体であることが実装性に優れ
るので好ましいが、チップコンデンサとしての実装性を
阻害しない範囲で、円柱状、多角形状であってもよい。
【0078】更に、チップ型磁器コンデンサ300の各
構成について詳しく説明する。
【0079】まず、基体1aは、実施の形態1,2で説
明したように、CaTiO3−La23−TiO2系、ま
たは、CaTiO3−La23−TiO2−SrTiO3
系の誘電体組成物を主成分とする誘電体磁器が用いられ
る。そして、導電膜2aはZnを主体とするものであ
る。
【0080】また、外装材6としても、実施の形態1、
2で説明したものと同様である。
【0081】また、端子電極9は、実装時の半田付け性
を向上させ、導電膜2aを保護することができる。この
端子電極9としては、Ni,Sn,半田の中から選ばれ
る少なくとも1種以上の材料を用いることができる。こ
の中でも、Ni層上にSnまたは半田を形成した電極
は、半田付性および耐熱性が向上すると言う理由で特に
好ましい。
【0082】また、導電膜2aと端子電極9との間に、
実施の形態1、2における第2層の電極として説明した
Cu,Ni,Ag,Pd,Alから選ばれる少なくとも
一つの金属を用いてもよい。
【0083】次に、本発明の実施の形態3におけるチッ
プ型磁器コンデンサの製造方法について説明する。
【0084】まず、実施の形態1,2と同様に、CaT
iO3−La23−TiO2、または、CaTiO3−L
23−TiO2−SrTiO3粉末を主成分とし、添加
剤兼焼結助剤成分であるMnO2、Al23、SiO2
ZnO、MgO、Mg2TiO4の中から選ばれた少なく
とも1つ以上を配合して、これら誘電体材料を金型に装
填し加圧成形した後焼成する。
【0085】そして、焼成された略直方体のベース基体
1aの中央を外周に亘って削ることによって、両端の端
子部12よりも外周に亘って凹んでいる軸芯部11を形
成する。なお、両端の端子部12よりも外周に亘って凹
んでいる軸芯部11を備えるように予め金型を形成し、
この金型で誘電体材料を加圧成形し、これを焼成して基
体1aを形成してもよい。このように形成することで、
基体1aを削る工程を無くすことができる。
【0086】次に、この基体1aに感光性樹脂を塗布
し、露光及び現像を行って、所定幅の間隙10に相当す
る導電膜2aを形成しない部分を基体1aの外周に亘っ
てマスクする。
【0087】そして、このマスク部分以外の基体1a表
面にZnを主体とする導電膜2aを形成する。導電膜2
aの形成方法としては、導電ペーストに浸積して塗布す
るいわゆるディップ塗装や、印刷法、電着法、鍍金法、
蒸着法等の成膜方法を用いることができる。
【0088】次に、所定幅の間隙10に相当する導電膜
2aを形成しない部分にマスクされた感光性樹脂を除去
し、所望の形状にパターニングされ、間隙10によって
分離された導電膜2aを得ることができる。
【0089】基体1aに間隙10によって分離された導
電膜2aを形成する方法としては、所定幅の間隙10に
相当する導電膜2aを形成しない部分を除いて、導電膜
2aを基体1aに直接塗布形成することもできる。
【0090】更に、種々の成膜方法によって、一旦導電
膜2aを基体1aの表面全面に形成した後、所定幅の間
隙10に相当する導電膜2aを形成しない部分のみを研
磨、レーザートリミング、物理的或いは化学的エッチン
グ等の方法によって除去してもよい。この中でも、レー
ザートリミングは高精度であり好ましい。
【0091】更に、レーザートリミングにより導電膜2
aの不要な部分を除去する場合において、まず、レーザ
ートリミングで不要部分の導電膜2aの所定厚み分を除
去する。次に、不要部分及びその他の部分を含め全体を
一律にエッチングする。このエッチングは不要部分の導
電膜2aの膜厚が完全に除去されるまで行う。これによ
って、不要部分以外の導電膜2aは残留し、所望の形状
にパターニングされた導電膜2aを得ることができる。
この方法によれば、レーザートリミングによって、基体
1aの表面に形成された導電膜2aを除去する際に、レ
ーザーの熱が基体1aに達することがないので、基体1
aの材料を熱変性させ、特性を劣化させることがなく、
レーザーの熱による基体1aの特性劣化を防ぐことがで
きる。
【0092】次に、軸芯部11に形成された導電膜2a
を覆うように、上述した絶縁性を有する材料を用いて外
装材6を充填する。
【0093】次に、端子部12の導電膜2aに対して、
導電膜2aを覆うように端子電極9を形成する。
【0094】そして、本発明の実施の形態3におけるチ
ップ型磁器コンデンサ300は、外形が略直方体とな
り、チップコンデンサとしての実装性に優れる。
【0095】なお、本発明の実施の形態3において、実
装性や外装材6の充填性を必要としない場合には、両端
の端子部12よりも外周に亘って凹んでいる軸芯部11
を形成せずに、単に略直方体、或いは角柱状、円柱状の
基体1aの表面に導電膜2aを形成し、導電膜2aを分
離する間隙10を備えた単純な構成としてもよい。
【0096】(実施の形態4)図5は本発明の実施の形
態4におけるチップ型磁器コンデンサを示す透視斜視図
であり、図6は本発明の実施の形態4におけるチップ型
磁器コンデンサを示す断面図である。なお、図6は図5
のA−A線断面図である。
【0097】図5,6において、1aは誘電体磁器で構
成された基体、2aは導電膜、6は外装材、9は端子電
極である。更に、10a,10bは間隙、11は軸芯
部、12は端子部、13は傾斜部であり、400はチッ
プ型磁器コンデンサを示している。
【0098】なお、図6において、h1は端子部12の
高さ、h2は軸芯部11の高さであり、θは軸芯部11
と傾斜部13とがなす角度である。また、実施の形態3
で説明したものと同様の部分には、同じ符号を付してい
る。
【0099】図5,6に示すように、チップ型磁器コン
デンサ400は、端子部12間に外装材6が充填され、
外形が略直方体である。
【0100】更に、基体1aは、その両端に端子部1
2、中央に軸芯部11を備えた構成であり、軸芯部11
は端子部12よりも外周に亘って凹んでいる。そして、
この凹んだ部分に外装材6が充填される。
【0101】そして、基体1aは、その機械的強度、諸
特性を維持するために、端子部12の高さh1と、軸芯
部11の高さh2との寸法比は、h2/h1=0.5〜
0.85であること、即ち、端子部9の高さh1と、軸
芯部8の高さh2の比が、h1:h2=1:0.5〜
0.85の範囲にあることが好ましい。この値が0.5
未満であると、機械的強度が不足して、コンデンサ製品
として品質を維持することができない。また、この値が
0.85を超えると、充填される外装材6の厚みが不足
し、耐湿性の低下など、信頼性が悪くなる。
【0102】更に、基体1aにおいて、軸芯部11と、
両端の端子部12との間には、それぞれ傾斜部13が形
成されることが好ましい。この傾斜部13を備えること
によって、外装材6が確実かつ安定して充填でき、チッ
プ型磁器コンデンサ300は、外装材6と基体1aの間
には、気泡の抱き込みがほとんどない。また、この軸芯
部11と傾斜部13とがなす角度θは、90度〜150
度であることが好ましい。90度以下であると、気泡が
発生し、安定した外装材6の充填が困難である。また、
150度を超えると充填される外装材6が薄くなってし
まい、耐湿性の低下など、信頼性が悪くなる。
【0103】以上のような構成を有する基体1aの表面
には、導電膜2aが形成され、更に、軸芯部11におい
て導電膜2aは間隙10a,10bによって分離されて
いる。
【0104】そして、図5,6に示すように、軸芯部1
1の対向する一対の側面及び端子部12には導電膜2a
が形成され、この導電膜2aは、対向する一対の側面で
互いに異なる端子部12と間隙10a,10bを介し、
対向する一対の側面で互いに異なる端子部12に引き出
されている。
【0105】即ち、チップ型磁器コンデンサ400に
は、基体1aの軸芯部11の表裏で、互いに異なる方向
に引き出された導電膜2aが形成され、基体1aの表裏
でそれぞれ間隙10a,10bによって分離されてい
る。そして、互いに異なる方向に引き出された導電膜2
aのそれぞれが端子部12を覆う構成であり、互いに対
向する端子部12間において、基体1aの表裏に形成さ
れ、導電膜2aを分離する間隙10aと間隙10bとは
点対称の関係にある。なお、端子部12における導電膜
2aは、側面にのみ設け端面には設けなくてもよい。
【0106】そして、本発明の実施の形態4におけるチ
ップ型磁器コンデンサ400は、対向する端子部12間
において、導電膜2aを分離する間隙10aと間隙10
bによって静電容量を得ることができる。更に、軸芯部
11を介して互いに対向する導電膜2aが形成され、基
体1aの軸芯部11の厚み(高さh2)によって、静電
容量を得ることができる。また、基体1aの軸芯部11
の厚みを変更することによって、所望の静電容量を得る
ことができる。
【0107】また、外装材6と端子部12は略面一であ
り、外形が略直方体となり、チップコンデンサとしての
実装性に優れるものである。また、チップ型磁器コンデ
ンサ400の外形は略直方体であることが実装性に優れ
るので好ましいが、チップコンデンサとしての実装性を
阻害しない範囲で、円柱状、多角形状であってもよい。
【0108】更に、チップ型磁器コンデンサ400の各
構成について詳しく説明する。
【0109】まず、基体1は、実施の形態1〜3で説明
したように、CaTiO3−La2 3−TiO2系、また
は、CaTiO3−La23−TiO2−SrTiO3
の誘電体組成物を主成分とする誘電体磁器が用いられ
る。そして、導電膜2aはZnを主体とするものであ
る。
【0110】また、外装材6としても、実施の形態1〜
3で説明したものと同様である。
【0111】また、実施の形態3と同様に、端子電極9
は、実装時の半田付け性を向上させ、導電膜2aを保護
することができる。この端子電極9としては、Ni,S
n,半田の中から選ばれる少なくとも1種以上の材料を
用いることができる。この中でも、Ni層上にSnまた
は半田を形成した電極は、半田付性および耐熱性が向上
すると言う理由で特に好ましい。また、導電膜2aと端
子電極9との間に、実施の形態1、2における第2層の
電極として説明したCu,Ni,Ag,Pd,Alから
選ばれる少なくとも一つの金属を用いてもよい。
【0112】次に、本発明の実施の形態4におけるチッ
プ型磁器コンデンサの製造方法について説明する。
【0113】まず、実施の形態1〜3と同様に、CaT
iO3−La23−TiO2、または、CaTiO3−L
23−TiO2−SrTiO3粉末を主成分とし、添加
剤兼焼結助剤成分であるMnO2、Al23、SiO2
ZnO、MgO、Mg2TiO4の中から選ばれた少なく
とも1つ以上を配合して、これら誘電体材料を金型に装
填し加圧成形した後焼成する。
【0114】そして、焼成された略直方体のベース基体
1aの中央を外周に亘って削ることによって、両端の端
子部12よりも外周に亘って凹んでいる軸芯部11を形
成する。なお、両端の端子部12よりも外周に亘って凹
んでいる軸芯部11を備えるように予め金型を形成し、
この金型で誘電体材料を加圧成形し、これを焼成して基
体1aを形成してもよい。このように形成することで、
基体1aを削る工程を無くすことができる。
【0115】次に、この基体1aに感光性樹脂を塗布
し、露光及び現像を行って、所定幅の間隙10a,10
bに相当する導電膜2aを形成しない部分を基体1aの
表裏でそれぞれマスクする。
【0116】そして、このマスク部分以外の基体1a表
面にZnを主体とする導電膜2aを形成する。導電膜2
aの形成方法としては、導電ペーストに浸積して塗布す
るいわゆるディップ塗装や、印刷法、電着法、鍍金法、
蒸着法等の成膜方法を用いることができる。
【0117】次に、所定幅の間隙10a,10bに相当
する導電膜2aを形成しない部分にマスクされた感光性
樹脂を除去し、所望の形状にパターニングされ、間隙1
0a,10bによって分離された導電膜2aを得ること
ができる。
【0118】基体1aに間隙10a,10bによって分
離された導電膜2aを形成する方法としては、所定幅の
間隙10a,10bに相当する導電膜2を形成しない部
分を除いて、導電膜2aを基体1aに直接塗布形成する
こともできる。
【0119】更に、種々の成膜方法によって、一旦導電
膜2aを基体1aの表面全面に形成した後、所定幅の間
隙10a,10bに相当する導電膜2aを形成しない部
分のみを研磨、レーザートリミング、物理的或いは化学
的エッチング等の方法によって除去してもよい。この中
でも、レーザートリミングは高精度であり好ましい。
【0120】更に、レーザートリミングにより導電膜2
aの不要な部分を除去する場合において、まず、レーザ
ートリミングで不要部分の導電膜2aの所定厚み分を除
去する。次に、不要部分及びその他の部分を含め全体を
一律にエッチングする。このエッチングは不要部分の導
電膜2aの膜厚が完全に除去されるまで行う。これによ
って、不要部分以外の導電膜2aは残留し、所望の形状
にパターニングされた導電膜2aを得ることができる。
この方法によれば、レーザートリミングによって、基体
1aの表面に形成された導電膜2aを除去する際に、レ
ーザーの熱が基体1aに達することがないので、基体1
aの材料を熱変性させ、特性を劣化させることがなく、
レーザーの熱による基体1aの特性劣化を防ぐことがで
きる。
【0121】次に、軸芯部11に形成された導電膜2a
を覆うように、上述した絶縁性を有する材料を用いて外
装材6を充填する。
【0122】次に、端子部12の導電膜2aに対して、
導電膜2aを覆うように端子電極9を形成する。
【0123】そして、本発明の実施の形態4におけるチ
ップ型磁器コンデンサ400は、外形が略直方体とな
り、チップコンデンサとしての実装性に優れる。
【0124】なお、本発明の実施の形態4において、実
装性や外装材6の充填性を必要としない場合には、両端
の端子部12よりも外周に亘って凹んでいる軸芯部11
を形成せずに、単に、基体1aを略直方体とし、略直方
体の基体1aの対向する一対の側面で互いに異なる端面
と間隙10a,10bを介して、一対の側面で互いに異
なる端面に引き出された導電膜2aを備えた単純な構成
としてもよい。
【0125】(実施の形態5)図7は、本発明の実施の
形態5におけるチップ型磁器コンデンサを示す斜視図で
あり、図8は本発明の実施の形態5におけるチップ型磁
器コンデンサを示す断面図である。なお、図8(a)は
図7のA−A線断面図、図8(b)は図7のB−B線断
面図、図8(c)は図7のC−C線断面図である。
【0126】図7,8において、11aは中央対向部で
ある。また、500はチップ型磁器コンデンサを示して
いる。また、Lは凹部に挟まれた中央対向部11aの基
体1aの厚みである。なお、本実施の形態5において
は、実施の形態4で説明した部分と同じものには同じ符
号を付している。
【0127】そして、本実施の形態5においては、チッ
プ型磁器コンデンサ500を構成する各部は、実施の形
態4で説明したものと同様であり、詳しい説明は一部省
略する。
【0128】図7に示すように、チップ型磁器コンデン
サ500は、基体1aの両端部に端子電極9を備え、端
子電極9間の凹部に外装材6が充填され、外形が略直方
体である。
【0129】更に、図8(a)に示すように、チップ型
磁器コンデンサ500は、略直方体である基体1aの対
向する一対の面に凹部がそれぞれ形成されている。この
対向する凹部の深さは任意であり、対向する凹部の深さ
によって、基体1aの中央対向部11aの厚みLが決定
される。対向する凹部は、中央対向部11aを挟み対称
形状であり、体積も同一である事が好ましいが、互いに
異なっていてもよい。
【0130】また、図8(a),(b),(c)に示す
ように、基体1aの表面には、対向する凹部で、即ち、
基体1aの中央対向部11aの表裏で、互いに異なる端
面に引き出された導電膜2aが形成されている。更に、
導電膜2aは、基体1aの中央対向部11aの表裏でそ
れぞれ間隙10a,10bによって分離されている。
【0131】そして、互いに異なる端面に引き出された
導電膜2aのそれぞれが基体1aの端子部12を覆う構
成であり、互いに対向する端子部12間において、基体
1aの中央対向部11aの表裏に形成され、導電膜2a
を分離する間隙10aと間隙10bとは点対称の関係に
ある。
【0132】更に、対向する凹部には、それぞれ外装材
6が充填され、基体1aの中央対向部11aの表裏の導
電膜2a及び間隙10a,10bを覆う構成となってい
る。
【0133】また、端子部12の導電膜2aに対して、
導電膜2aを覆うように端子電極9が形成されている。
なお、端子電極9を設けずに、端子部12で露出してい
る導電膜2aをそのまま電極として用いても良い。
【0134】また、外装材6を端子部12と略面一に充
填することで、外形が略直方体となり、チップコンデン
サとしての実装性に優れるものである。
【0135】そして、本発明の実施の形態5におけるチ
ップ型磁器コンデンサ500は、対向する端子部12間
において、導電膜2aを分離する間隙10aと間隙10
bによって静電容量を得ることができると共に、更に、
中央対向部11aを介して互いに対向する導電膜2aが
形成され、基体1aの中央対向部11aの厚みLによっ
て、静電容量を得ることができる。また、基体1aの中
央対向部11aの厚みLを変更することによって、所望
の静電容量を得ることができる。
【0136】特に、大きな静電容量を得るために、基体
1aの中央対向部11aの厚みLを小さくしても、中央
対向部11aを取り囲む基体1aの存在によって、チッ
プ型磁器コンデンサ50の機械的強度を維持することが
可能である。
【0137】基体1は、実施の形態1〜4で説明したよ
うに、CaTiO3−La23−TiO2系、または、C
aTiO3−La23−TiO2−SrTiO3系の誘電
体組成物を主成分とする誘電体磁器が用いられる。そし
て、導電膜2aはZnを主体とするものである。
【0138】また、外装材6としても、実施の形態1〜
4で説明したものと同様である。
【0139】また、端子電極9も、実施の形態3,4で
説明したものと同様である。
【0140】次に、チップ型磁器コンデンサ500の製
造方法について説明する。
【0141】この基体1aの形成方法としては、まず、
金型に上記した誘電体材料を装填し加圧成形後これを焼
成する。そして、焼成されたこの略直方体のベース基体
1aの対向する一対の面の中央を削ることによって、凹
部を形成する。また、基体1aの対向する一対の面の中
央にそれぞれ凹部を備えるように予め金型を形成し、こ
の金型で誘電体材料を加圧成形し、これを焼成してもよ
い。このように形成することで、基体1aを削る工程を
無くすことができる。
【0142】次に、基体1aの表裏に導電膜2aが形成
される。一方の凹部において導電膜2aは間隙10aを
備えるように形成され、他方の凹部において導電膜2a
は間隙10bを備えるように形成される。
【0143】導電膜2aの形成方法としては、実施の形
態4で説明した方法と同様である。
【0144】そして、凹部に上記した絶縁性を有する材
料を用いて外装材6を充填する。なお、外装材6は端子
部12と略面一に形成することが好ましい。
【0145】更に、端子部12の導電膜2aに対して、
導電膜2aを覆うように端子電極9を形成する。
【0146】そして、本発明の実施の形態5におけるチ
ップ型磁器コンデンサ500は、外形が略直方体とな
り、チップコンデンサとしての実装性に優れる。
【0147】以上実施の形態1〜5で説明したように、
本発明の磁器コンデンサは、様々な形態を取ることが可
能である。そして、いずれの形態であっても、本発明の
磁器コンデンサは、CaTiO3−La23−TiO2
または、CaTiO3−La23−TiO2−SrTiO
3を主成分とする誘電体磁器と、誘電体磁器の対向表面
に形成されたZnを主体とする電極とを備えることによ
り、高周波数、高電圧の使用条件下においても自己発熱
温度を抑制することができるものである。
【0148】
【実施例】実施例により本発明を詳細に説明する。な
お、本発明は以下の実施例等により何ら限定されるもの
ではない。
【0149】(実施例1)まず、主成分であるCaTi
3−La23−TiO2粉末(モル比で、CaTiO3
0.950、La23−TiO2 0.050)と、
この粉末100部に対して、添加剤兼焼結助剤成分とし
てMgOを0.2部、SiO2を0.2部、それぞれ電
子天秤で秤量し、5mmφのZrO2質ボールが入った
モノマロン製ポットミル中に投入した。
【0150】次に、100rpmの回転速度で200時
間混合した後、混合物を150メッシュのシルクスクリ
ーンで濾過して、テフロン(登録商標)シートを敷いた
ステンレスバット中に投入し、1200℃の温度で乾燥
した。乾燥した塊状物はアルミナ乳鉢中で解砕した後、
造粒した。
【0151】この造粒物を円板型の形状に加圧成形した
後、約1350℃で焼成し、誘電体磁器基板を得た。誘
電体磁器基板の形状は、直径約10.0mm、厚さ約
1.0mmである。
【0152】次に、得られた誘電体磁器基板の両主表面
に、印刷法によって第1層電極としてのZn電極を直径
8.0mmで形成し、640℃で焼き付けを行った。
【0153】更に、このZn電極表面に約pH3のりん
ご酸を用いて化学的エッチングを行い、Zn電極表面の
酸化物を除去した。
【0154】次に、Zn電極の上に、第2層電極として
Cu電極を無電解メッキ法によって形成した。
【0155】そして、誘電体磁器の両主表面のCu電極
上に、それぞれリード線を半田付けした。
【0156】更に、リード線の一部を除いて、エポキシ
樹脂をコーティングし、Zn及びCu電極が積層された
誘電体磁器を被覆して外装材を形成し、図1に示した磁
器コンデンサを得た。
【0157】次に、得られた実施例1の磁器コンデンサ
の静電容量(Cap)、誘電体損失(Q値=1/tan
δ)、直流抵抗(IR)、誘電体形状(φ/t)、誘電
率(ε)、温度特性(TC)、自己発熱特性(δt)を
測定した。
【0158】静電容量(Cap)と誘電体損失(Q値)
はYHP製Cメーター4278Aを使用して1V/1M
Hzの信号電圧下で測定した。直流抵抗(IR)はアド
バンテスト社製絶縁抵抗計R83400Aを使用して5
00VDCを1分間印加して測定した。誘電体形状(φ
/t)はマイクロメーターで測定し、誘電率(ε)は以
下の計算で求めた。温度特性(TC)は温度毎の静電容
量をYHP製Cメーター4278Aで測定した。
【0159】C=ε・φ2/144t C:静電容量 ε:誘電率 φ:誘電体電極径 t:誘電体厚み 自己発熱特性(δt)は、実施例1の磁器コンデンサ
に、AC5.0kVp−p、周波数100kHzを印加
し、φ0.1mmの熱電対(クロメルアルメル)を実施
例1の磁器コンデンサのエポキシ樹脂からなる外装材に
密着させ、温度上昇が安定した時の外装材の表面温度を
測定し、この外装材の表面温度と、そのときの雰囲気温
度との差を自己発熱特性(δt)とした。
【0160】この測定結果を(表1)に示した。
【0161】
【表1】
【0162】(実施例2〜10)主成分であるCaTi
3−LaCO3−TiO2系粉末の組成比(モル比)を
変更し、或いは、CaTiO3−La23−TiO2−S
rTiO3系粉末を主成分として、その組成比(モル
比)を変更し、その他は実施例1と同様にして、実施例
2〜10の磁器コンデンサを得た。実施例2〜10の磁
器コンデンサについても、実施例1と同様の測定を行っ
た。
【0163】この測定結果と実施例2〜10のCaTi
3−LaCO3−TiO2系粉末の組成比、或いは、C
aTiO3−La23−TiO2−SrTiO3系粉末の
組成比(モル比)を合わせて(表1)に示している。
【0164】また、実施例10については、自己発熱特
性(δt)は、印可する電圧をAC0kVp−p〜5.
0kVp−pの範囲で行い測定した。この結果を図9に
示す。なお、図9は自己発熱温度特性と印加電圧の関係
を示すグラフである。
【0165】(比較例1)実施例1と同様に、主成分で
あるCaTiO3−La23−TiO2粉末(モル比で、
CaTiO3 0.950、La23−TiO2 0.0
50)と、この粉末100部に対して、添加剤であるM
gOを0.2部、SiO2焼結助剤成分を0.2部、電
子天秤で秤量し、5mmφのZrO2質ボールが入った
モノマロン製ポットミル中に投入し、100rpmの回
転速度で200時間混合した後、混合物を150メッシ
ュのシルクスクリーンで濾過して、テフロンシートを敷
いたステンレスバット中に投入し、1200℃の温度で
乾燥した。乾燥した塊状物はアルミナ乳鉢中で解砕した
後造粒した。
【0166】この造粒物を円板型の形状に加圧成形した
後、約1350℃で焼成し、誘電体磁器基板を得た。誘
電体磁器基板の形状は、直径約10.0mm、厚さ約
1.0mmである。
【0167】次に、得られた誘電体磁器基板の両主表面
に、印刷法によってAg(銀)電極を直径8.0mmで
形成し、800℃で焼き付けを行った。
【0168】そして、誘電体磁器の両主表面のAg電極
上に、それぞれリード線を半田付けした。更に、リード
線の一部を除いて、エポキシ樹脂をコーティングし、A
g電極が形成された誘電体磁器を被覆して外装材を形成
し、図1に示した磁器コンデンサを得た。
【0169】次に、実施例1と同様に、得られた比較例
1の磁器コンデンサの静電容量(Cap)、誘電体損失
(Q値=1/tanδ)、直流抵抗(IR)、誘電体形
状(φ/t)、誘電率(ε)、温度特性(TC)、自己
発熱特性(δt)を測定した。
【0170】この測定結果を(表2)に示している。
【0171】
【表2】
【0172】(比較例2〜10)主成分であるCaTi
3−LaCO3−TiO2系粉末の組成比(モル比)を
変更し、或いは、CaTiO3−La23−TiO2−S
rTiO3系粉末を主成分として、その組成比(モル
比)を変更し、その他は比較例1と同様にして、比較例
2〜10の磁器コンデンサを得た。比較例2〜10の磁
器コンデンサについても、比較例1と同様の測定を行っ
た。
【0173】この測定結果と比較例2〜10のCaTi
3−LaCO3−TiO2系粉末の組成比、或いは、C
aTiO3−La23−TiO2−SrTiO3系粉末の
組成比(モル比)を合わせて(表2)に示している。
【0174】また、比較例10については、自己発熱特
性(δt)は、印可する電圧をAC0kVp−p〜5.
0kVp−pの範囲で行い測定した。この結果は上述し
た実施例10の結果とともに図9に示している。
【0175】(表1)、(表2)、図9の結果から明ら
かなように、本発明の組成の誘電体磁器と、これに用い
る電極として、本発明の第1層電極のZn(亜鉛)電極
及び第2層電極のCu(銅)電極を用いた磁器コンデン
サは、Ag(銀)電極を用いたものに比べて、明らかに
自己発熱温度特性が優れていた。
【0176】(比較例11)比較例11の磁器コンデン
サは以下のようにして作製した。まず、主成分であるB
aTiO3粉末100部に対して、添加剤兼焼結助剤成
分として、Bi23を3部、SnO2を2部、Al23
を1部、La23を1部、ZrO2を1部、SiO2
0.5部、MnO2を0.2部それぞれ電子天秤で秤量
し、以下、実施例1と同様にして誘電体磁器基板を得
た。誘電体磁器基板の形状は、直径約10.0mm、厚
さ約1.0mmである。
【0177】次に実施例1と同様に、第1層電極として
Zn電極、第2層電極としてCu電極を形成し、リード
線を半田付けし、エポキシ樹脂をコーティングして外装
材を形成した。
【0178】(比較例12)誘電体磁器基板の両主表面
に、印刷法によってAg電極を直径8.0mmで形成
し、800℃で焼き付けを行う以外は比較例11と同様
の方法にて比較例12の磁器コンデンサを作製した。
【0179】次に、これらの磁器コンデンサの諸特性を
測定した。
【0180】この測定結果は次の通りである。
【0181】比較例11:静電容量(Cap)=98
2.64(pF)、tanδ=1.370(%)、直流
抵抗(IR)=0.8E+12(Ω)、誘電体形状(φ
/t)=8.0/1.35(mm/mm)、誘電率
(ε)=3000比較例12:静電容量(Cap)=9
80.56(pF)、tanδ=1.363(%)、直
流抵抗(IR)=0.8E+12(Ω)、誘電体形状
(φ/t)=8.0/1.35(mm/mm)、誘電率
(ε)=3000また、比較例11,12について、自
己発熱特性(δt)を、印可する電圧をAC0kVp−
p〜3.0kVp−pの範囲で測定し、その結果の自己
発熱温度特性と印加電圧の関係を図10に示す。なお、
図10は自己発熱温度特性と印加電圧の関係を示すグラ
フである。
【0182】図10の結果から明らかなように、本発明
以外の組成の誘電体磁器と、Zn(亜鉛)からなる第1
層電極とCu(銅)からなる第2層電極を用いた場合、
或いは、Ag(銀)電極を用いた場合のいずれの磁器コ
ンデンサであっても、自己発熱を抑制することができな
かった。
【0183】このように本発明の組成からなる誘電体磁
器とZn(亜鉛)からなる第1の電極とを組み合わせる
ことではじめて自己発熱が抑制される。
【0184】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば、高電圧の使
用条件下においても自己発熱温度を抑制し、低損失であ
る磁器コンデンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の実施の形態1における磁器コン
デンサを示す透視側面図 (b)本発明の実施の形態1における磁器コンデンサを
示す透視正面図
【図2】本発明の実施の形態2におけるモールド型磁器
コンデンサを示す断面図
【図3】本発明の実施の形態3におけるチップ型磁器コ
ンデンサを示す透視斜視図
【図4】本発明の実施の形態3におけるチップ型磁器コ
ンデンサを示す断面図
【図5】本発明の実施の形態4におけるチップ型磁器コ
ンデンサを示す透視斜視図
【図6】本発明の実施の形態4におけるチップ型磁器コ
ンデンサを示す断面図
【図7】本発明の実施の形態5におけるチップ型磁器コ
ンデンサを示す斜視図
【図8】本発明の実施の形態5におけるチップ型磁器コ
ンデンサを示す断面図
【図9】自己発熱温度特性と印加電圧の関係を示すグラ
【図10】自己発熱温度特性と印加電圧の関係を示すグ
ラフ
【符号の説明】
1 誘電体磁器基板 1a 基体 2 第1層電極 2a 導電膜 3 第2層電極 4,5 リード線 6 外装材 7,8 リード端子 9 端子電極 10,10a,10b 間隙 11 軸芯部 11a 中央対向部 12 端子部 13 傾斜部 100 磁器コンデンサ 200 モールド型磁器コンデンサ 300,400,500 チップ型磁器コンデンサ
フロントページの続き (72)発明者 西野 徳次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 益裕 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5E001 AB01 AC04 AC09 AC10 AD01 AD05 AE00 AE01 AE03 AF01 AF02 AG01

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CaTiO3−La23−TiO2、また
    は、CaTiO3−La23−TiO2−SrTiO3
    主成分とする誘電体磁器と、前記誘電体磁器の対向表面
    に形成されたZnを主体とする電極とを備えたことを特
    徴とする磁器コンデンサ。
  2. 【請求項2】CaTiO3−La23−TiO2、また
    は、CaTiO3−La23−TiO2−SrTiO3
    主成分とする誘電体磁器と、前記誘電体磁器の対向表面
    に形成されたZnを主体とする第1層の電極と、前記第
    1層の電極上に形成されたCu,Ni,Ag,Pd,A
    lから選ばれる少なくとも一つの金属を主体とする第2
    層の電極を備えたことを特徴とする磁器コンデンサ。
  3. 【請求項3】CaTiO3−La23−TiO2、また
    は、CaTiO3−La23−TiO2−SrTiO3
    主成分とする誘電体磁器基板と、前記誘電体磁器基板の
    両主表面に形成されたZnを主体とする第1層の電極
    と、前記第1層の電極上に形成されたCu,Ni,A
    g,Pd,Alから選ばれる少なくとも一つの金属を主
    体とする第2層の電極と、前記第2層の電極に接続され
    たリード線と、前記誘電体磁器基板、前記第1層及び第
    2層の電極、前記リード線の一部を埋設する外装材とを
    備えたことを特徴とする磁器コンデンサ。
  4. 【請求項4】CaTiO3−La23−TiO2、また
    は、CaTiO3−La23−TiO2−SrTiO3
    主成分とする誘電体磁器基板と、前記誘電体磁器基板の
    両主表面に形成されたZnを主体とする第1層の電極
    と、前記第1層の電極上に形成されたCu,Ni,A
    g,Pd,Alから選ばれる少なくとも一つの金属を主
    体とする第2層の電極と、前記第2層の電極に接続さ
    れ、互いに異なる方向に配設されたリード端子と、前記
    誘電体磁器基板、前記第1層及び第2層の電極、前記リ
    ード端子の一部を埋設する外装材と、前記外装材の側面
    から外部に突き出された前記リード端子の外部端子形成
    部とを備えたことを特徴とする磁器コンデンサ。
  5. 【請求項5】両端に端子部と、前記端子部よりも外周に
    亘って凹んだ軸芯部とを備え、CaTiO3−La23
    −TiO2、または、CaTiO3−La23−TiO2
    −SrTiO3を主成分とする誘電体磁器で構成された
    基体と、前記基体の表面に形成されたZnを主体とする
    導電膜と、前記軸芯部で前記導電膜を分離する間隙とを
    備えたことを特徴とする磁器コンデンサ。
  6. 【請求項6】両端に端子部と、前記端子部よりも外周に
    亘って凹んだ軸芯部とを備え、CaTiO3−La23
    −TiO2、または、CaTiO3−La23−TiO2
    −SrTiO3を主成分とする誘電体磁器で構成された
    基体と、前記軸芯部の対向する一対の面に形成され、前
    記一対の面で互いに異なる前記端子部と間隙を介し、前
    記一対の面で互いに異なる前記端子部に引き出されたZ
    nを主体とする導電膜とを備えたことを特徴とする磁器
    コンデンサ。
  7. 【請求項7】前記軸芯部と端子部の間に傾斜部を備えた
    ことを特徴とする請求項5,6いずれか1記載の磁器コ
    ンデンサ。
  8. 【請求項8】前記軸芯部と前記傾斜部のなす角度が、9
    0度〜150度であることを特徴とする請求項7記載の
    磁器コンデンサ。
  9. 【請求項9】前記基体の前記端子部の高さと前記軸芯部
    の高さの比が、1:0.5〜0.85であることを特徴
    とする請求項5〜8いずれか1記載の磁器コンデンサ。
  10. 【請求項10】前記両端の端子部間に、前記軸芯部を覆
    う外装材を備えたことを特徴とする請求項5〜9いずれ
    か1記載の磁器コンデンサ。
  11. 【請求項11】前記外装材と前記両端の端子部が、略面
    一であることを特徴とする請求項10記載の磁器コンデ
    ンサ。
  12. 【請求項12】前記端子部の導電膜の上に、端子電極を
    備えたことを特徴とする請求項5〜11いずれか1記載
    の磁器コンデンサ。
  13. 【請求項13】両端に端子部を備え、CaTiO3−L
    23−TiO2、または、CaTiO3−La23−T
    iO2−SrTiO3を主成分とする誘電体磁器で構成さ
    れた略直方体の基体と、前記基体の対向する一対の側面
    にそれぞれ形成された凹部と、前記対向する凹部にそれ
    ぞれ形成され、前記対向する凹部で互いに異なる前記端
    子部と間隙を介し、前記対向する凹部で互いに異なる前
    記端子部に引き出されたZnを主体とする導電膜とを備
    えたことを特徴とする磁器コンデンサ。
  14. 【請求項14】前記対向するそれぞれの凹部に、外装材
    を充填したことを特徴とする請求項13記載の磁器コン
    デンサ。
  15. 【請求項15】前記端面の導電膜の上に、端子電極を備
    えたことを特徴とする請求項13,14いずれか1記載
    の磁器コンデンサ。
  16. 【請求項16】CaTiO3−La23−TiO2、また
    は、CaTiO3−La23−TiO2−SrTiO3
    主成分とする誘電体磁器で構成された基体と、前記基体
    の表面に形成されたZnを主体とする導電膜と、前記導
    電膜を分離する間隙とを備えたことを特徴とする磁器コ
    ンデンサ。
  17. 【請求項17】CaTiO3−La23−TiO2、また
    は、CaTiO3−La23−TiO2−SrTiO3
    主成分とする誘電体磁器で構成された略直方体の基体
    と、前記基体の対向する一対の側面に形成され、前記一
    対の側面で互いに異なる端面と間隙を介し、前記一対の
    側面で互いに異なる端面に引き出されたZnを主体とす
    る導電膜とを備えたことを特徴とする磁器コンデンサ。
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