JP2005019500A - Laminated capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端子電極と内部導体の重なりを無くすることで浮遊静電容量を小さくした積層コンデンサに係り、特に複数個のコンデンサをセラミック焼結体の内部に収納した積層貫通型コンデンサアレーに好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
電子機器にはチップ状の積層コンデンサがしばしば用いられているが、特にパソコン、ワープロ、携帯電話、コードレス電話及びページャー等の小型の電子機器では、装着スペースが小さいことから、この積層貫通型コンデンの中でも複数のコンデンサを内蔵した形の積層貫通型コンデンサアレーや積層コンデンサアレーが用いられることが多い。そして、従来の積層貫通型コンデンサアレーや積層コンデンサアレーは、下記の各特許文献に例えば開示されている。
【0003】
例えば積層貫通型コンデンサアレーにおいては、その基体となるセラミック焼結体112が、図9で示す内部電極121〜125を挟みつつ複数のグリーンシートを順次積層して一体に焼結することで、図8で示すように略直方体を呈するように形成されている。
【0004】
そして、5層の内部電極121〜125の内のグランドライン用の一対の内部電極122、124にそれぞれ接続される一対のグランド用端子電極139、140が、図8で示すようにセラミック焼結体112の外表面における両側部の相対して位置する部分に、設けられている。また、この積層貫通型コンデンサアレーは、図9で示すようにセラミック焼結体112の内部に収納されたコンデンサの個数(この例では4個)に応じて各対の信号用端子電極131〜138を設けており、これに伴って複数個のコンデンサを一体的に収納した形に構成されている。
【0005】
この積層貫通型コンデンサアレーは、上述のように装着スペースが小さい製品に一般的に利用されている。この為、積層貫通型コンデンサアレーの形状も、長さが2.0mm、幅が1.25mm、高さが0.5〜2.0mm程度或いは、これ以下の長さが1.6mm、幅が0.8mm、高さが0.3〜1.0mmや、長さが1.0mm、幅が0.5mm、高さが0.2〜0.8mm等とされ、極めて小型な形状のものが望まれている。
【0006】
【特許文献1】
特開平9−35998号
【特許文献2】
特開平7−169649号
【特許文献3】
特開平11−154621号
【特許文献4】
特開昭55−80313号
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように積層貫通型コンデンサアレーが小型化するのに合わせて、セラミック焼結体112の上下面への端子電極131〜140のはみ出した部分であるタレ部141、142の大きさを制御する必要が生じるようになった。つまり、このタレ部141、142の大きさを制御しないと、例えば図9に示す最外層の内部電極121とタレ部142との間で重なりが生じる結果として、この重複部S1に浮遊静電容量が発生するようになる。
【0008】
さらに、内部電極121とタレ部142との間の重なりが一定でない場合には、この浮遊静電容量のばらつきが大きくなり、またこの浮遊静電容量が大きくなるのに伴って、クロストーク等が大きく且つ、寄生発信などで電子回路の特性を大きく劣化させる虞を有している。尚、具体的に示す図10のグラフから、内部電極とタレ部との間の重なり面積が大きくなるに従って、浮遊静電容量が大きくなるという関係が、理解できる。
【0009】
この一方、図9に示すように、この積層貫通型コンデンサアレーが搭載される基板43に、グランド用端子電極139、140を図示しないはんだにより確実に接続するべく、大きなグランドランド44をこの基板43に形成した場合、このグランドランド44と信号ライン用の内部電極125との間の対向部S2にも浮遊静電容量が発生することになる。そして、この浮遊静電容量の存在によっても、積層貫通型コンデンサアレー全体の静電容量が変化し、これに伴って共振点がずれる結果として、カットオフ周波数がずれてしまう欠点があった。
【0010】
本発明は上記事実を考慮し、浮遊静電容量の寄生を無くした積層コンデンサを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1による積層コンデンサは、誘電体シートを積層方向に沿って複数枚積層して形成されるコンデンサ本体と、
コンデンサ本体内に配置される少なくとも一つの第1内部導体と、
第1内部導体と積層方向で誘電体シートを介してそれぞれ重複する形で、第1内部導体に対してコンデンサ本体の積層方向外層側寄りに配置されて、第1内部導体を挟む形とされる少なくとも二つの第2内部導体と、
第1内部導体に接続されつつコンデンサ本体の側面を覆う形で配置されて、信号用として外部に接続され得る信号用端子電極と、
第2内部導体に接続されつつコンデンサ本体の側面を覆う形で配置されて、接地用として外部に接続され得るグランド用端子電極と、
とを有し、
コンデンサ本体の積層方向の端部を形成する面にはみ出したグランド用端子電極の部分の長さが、コンデンサ本体の積層方向の端部を形成する面にはみ出した信号用端子電極の部分の長さより、長くされることを特徴とする。
【0012】
請求項1に係る積層コンデンサによれば、誘電体シートを積層方向に沿って複数枚積層して形成されるコンデンサ本体内に、少なくとも一つの第1内部導体が配置されている。また、この第1内部導体と積層方向において誘電体シートを介してそれぞれ重複した形で、少なくとも二つの第2内部導体が第1内部導体に対してコンデンサ本体の積層方向外層側寄りに配置されており、これら二つの第2内部導体が第1内部導体を挟む形とされている。
【0013】
さらに、コンデンサ本体の側面を覆う形で配置される信号用端子電極が第1内部導体に接続されており、同じくコンデンサ本体の側面を覆う形で配置されるグランド用端子電極が第2内部導体に接続されている。そして、本請求項では、コンデンサ本体の積層方向の端部を形成する面にはみ出したグランド用端子電極の部分の長さが、このコンデンサ本体の積層方向の端部を形成する面にはみ出した信号用端子電極の部分の長さより、長くされている。
【0014】
つまり、積層コンデンサは、信号ライン用の第1内部導体とグランドライン用の第2内部導体との間で静電容量を生じさせるが、本請求項の積層コンデンサでは、最外層の内部電極を必ずグランドライン用の第2内部導体とする構成にした。
【0015】
しかし、単に第2内部導体を最外層の内部電極として配置しただけでは、積層コンデンサの小型化に伴って、信号用端子電極による影響が相対的に大きくなり、信号用端子電極の影響で浮遊静電容量が発生する虞を有するようになる。従って、本請求項では、減衰特性を重視し、グランドライン用の第2内部導体がある程度大きくなっても良いように、コンデンサ本体の積層方向の端部を形成する面にはみ出した信号用端子電極の部分の長さを短くして、この第2内部導体と信号用端子電極のはみ出し部分との重複を無くすようにした。
【0016】
さらに、このはみ出した信号用端子電極の部分の長さより、同じくコンデンサ本体の積層方向の端部を形成する面にはみ出したグランド用端子電極の部分の長さを長くする構成にして、はみ出した部分の長さが長くなったこのグランド用端子電極で、基板のグランドランドとの間の固着強度を向上するようにした。
【0017】
以上より本請求項によれば、浮遊静電容量の寄生が無くなって浮遊静電容量の影響による静電容量値の変化を小さく制御できる積層コンデンサが得られるようになり、これに伴いクロストークが小さくなって、寄生発信が無く、発信周波数等の周波数特性のずれが無くなる。
【0018】
請求項2に係る積層コンデンサによれば、請求項1の積層コンデンサと同様の構成の他に、コンデンサ本体の積層方向の端部を形成する面にはみ出した信号用端子電極の部分が、積層方向に沿って投影した第2内部導体の部分に重ならないという構成を有している。つまり、信号用端子電極のはみ出し部分と第2内部導体とが重ならないように、これらの寸法を管理することで、浮遊静電容量がより小さくなって、浮遊静電容量の影響による静電容量値の変化をより確実に制御できるようになる。
【0019】
請求項3に係る積層コンデンサによれば、請求項1及び請求項2の積層コンデンサと同様の構成の他に、第1内部導体と第2内部導体とが相互に交差する方向に引き出されるように形成され、信号用端子電極とグランド用端子電極とがコンデンサ本体の相互に異なる側面に配置されたという構成を有している。従って、本請求項によれば、請求項1と同様の作用が生じるだけでなく、コンデンサ本体の側面にこれら端子電極が最適に配置されて、積層コンデンサのより一層の小型化を図ることも可能となる。
【0020】
請求項4に係る積層コンデンサによれば、請求項1から請求項3の積層コンデンサと同様の構成の他に、コンデンサ本体の相互に対向する二側面に第1内部導体がそれぞれ引き出されると共に、第1内部導体が引き出される二側面と異なるコンデンサ本体の相互に対向する二側面に第2内部導体がそれぞれ引き出され、第1内部導体が引き出される二側面に、第1内部導体に接続される信号用端子電極がそれぞれ配置され、第2内部導体が引き出される二側面に、第2内部導体に接続されるグランド用端子電極がそれぞれ配置されたという構成を有している。
【0021】
つまり、相互に対向するコンデンサ本体の二側面に第1内部導体が引き出されるのに合わせて、これら二側面に信号用端子電極がそれぞれ配置されることになり、また、相互に対向するコンデンサ本体の二側面に第2内部導体が引き出されるのに合わせて、これら二側面にグランド用端子電極がそれぞれ配置されることになる。従って、コンデンサ本体が有する側面を有効に利用して小型化を図りつつ、請求項1の作用効果をより確実に達成できるようになる。
【0022】
請求項5に係る積層コンデンサによれば、請求項4の積層コンデンサと同様の構成の他に、コンデンサ本体が直方体形状に形成されるという構成を有している。つまり、誘電体シートがそれぞれ長方形等の四辺形に形成され、これら誘電体シートが積層されることで、直方体形状にコンデンサ本体が形成されるようになる。
【0023】
そして、コンデンサ本体の二側面にそれぞれ引き出される第1内部導体及び、これらと異なるコンデンサ本体の二側面にそれぞれ引き出される第2内部導体を請求項4の積層コンデンサは有している。従って、生産性の観点から最適な四つの側面を有する直方体形状に形成されたコンデンサ本体の全ての側面に内部導体の引き出し部分が設けられる形になり、積層コンデンサの小型化をより図り易くなる。
【0024】
請求項6に係る積層コンデンサによれば、請求項1から請求項5の積層コンデンサと同様の構成の他に、第1内部導体が同一面内に複数配置され、これら複数の第1内部導体に対応して信号用端子電極が複数設けられるという構成を有している。つまり、本請求項の積層コンデンサよれば、コンデンサが複数内蔵されたアレー構造となっていることから、小型化が一層図れることになり、より装着スペースが小さい場合でも適用することが可能となる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る積層コンデンサの一実施の形態を図面に基づき説明する。
本実施の形態に係る積層コンデンサである積層貫通型コンデンサアレー10 を図1から図5に示す。これらの図に示すように、誘電体シートであるセラミックグリーンシートを図2、図4及び図5に於ける上下方向である積層方向に沿って複数枚積層した積層体を焼成することで得られた直方体状の焼結体である誘電体素体12を主要部として、この積層貫通型コンデンサアレー10が構成されている。
【0026】
図3に示すように、この誘電体素体12内の所定の高さ位置には、誘電体素体12の図3の左側と右側との間で延びる内部電極21が配置されている。また、誘電体素体12内において、セラミックグリーンシートが焼結されたものであるセラミック層12Aを隔てた内部電極21の下方には、誘電体素体12の図3の手前側と奥側との間でそれぞれ延びる複数(本形態では4つ)の内部電極22が配置されている。
【0027】
さらに、誘電体素体12内においてセラミック層12Aを隔てた内部電極22の下方には、内部電極21と同様に誘電体素体12の図3の左側と右側との間で延びる内部電極23が、配置されている。また、誘電体素体12内においてセラミック層12Aを隔てた内部電極23の下方には、誘電体素体12の図3の手前側と奥側との間でそれぞれ延びる複数(本形態では4つ)の内部電極24が、内部電極22と同様の位置関係となるように配置されている。そして、誘電体素体12内においてセラミック層12Aを隔てた内部電極24の下方には、内部電極21と同様に誘電体素体12の図3の左側と右側との間で延びる内部電極25が、配置されている。
【0028】
この為、これら内部電極21から内部電極25までの5層の内部電極が、コンデンサ本体である誘電体素体12内において誘電体層であって焼成後の誘電体シートとされるセラミック層12Aで隔てられつつ相互に対向して配置されることになる。つまり、本実施の形態では、内部電極21から内部電極25の各内部電極間に少なくとも一枚のセラミック層12Aが挟まれ、また、内部電極21の上側及び内部電極25の下側に少なくとも一枚のセラミック層12Aがそれぞれ配置されている。
【0029】
この際、二層の内部電極22、24と積層方向(図3の矢印Zで示す方向)でセラミック層12Aを介してそれぞれ重複する形で、三つの内部電極21、23、25が、配置されている。さらに、第1内部導体であるこれら二層の内部電極22、24が信号側の内部電極とされると共に、これら内部電極22、24に対して相互に交差する方向に延びる第2内部導体である内部電極21、23、25が接地側の内部電極とされていて、これら内部電極22、24及び内部電極21、23、25でコンデンサの内部電極を構成する形とされている。
【0030】
以上より、本実施の形態では、第1内部導体と第2内部導体とが交互に配置されているにも関わらず、第1内部導体が二層とされるのに対して第2内部導体が三つとされていることから、内部電極22、24に対して誘電体素体12の積層方向外層側寄りに、第2内部導体である内部電極21、25がそれぞれ配置されることになり、これら内部電極21、25で二層の内部電極22、24を挟む形とされている。尚、これら内部電極は上記のように単に5層だけでなく、さらに多数層配置しても良く、また、これら内部電極の材質としては、例えば卑金属材料であるニッケルを主成分とする金属電極材料が考えられる。
【0031】
さらに、図3に示すように、内部電極21、23、25の左右端の部分には、誘電体素体12の相互に対向する左右の側面12B(図2に示す)に引き出される細幅の引出部21A、23A、25Aがそれぞれ形成されている。また、4つずつ二層に配置された内部電極22、24の手前側及び奥側の部分には、誘電体素体12の手前及び奥の側面12C(図2に示す)に引き出される細幅の引出部22A、24Aがそれぞれ形成されている。
【0032】
従って、内部電極21、23、25の引出部21A、23A、25Aが相互に対向する左右側の側面12Bに引き出され、内部電極22、24の引出部22A、24Aがこの引き出し方向と交差する方向に引き出されるように、これら側面と異なり且つ、相互に対向する二側面12Cにそれぞれ引き出された構造に、本実施の形態の積層貫通型コンデンサアレー10はなっている。
【0033】
他方、各内部電極22、24の引出部22A、24Aにそれぞれ接続されるように、図1及び図2に示す複数(本形態ではそれぞれの側面に4つずつ)の信号用端子電極31〜38が誘電体素体12の相互に対向する手前と奥の側面12Cを図2及び図5の上下方向に沿って覆う形で、誘電体素体12の外側に配置されている。
【0034】
つまり、図3における左端に位置する内部電極22、24の引出部22A、24Aがそれぞれ図1及び図2に示す信号用端子電極31、32に接続され、また左側から2番目に位置する内部電極22、24の引出部22A、24Aがそれぞれ図1及び図2に示す信号用端子電極33、34に接続されている。さらに、図3における左側から3番目に位置する内部電極22、24の引出部22A、24Aがそれぞれ図1及び図2に示す信号用端子電極35、36に接続され、また右端に位置する内部電極22、24の引出部22A、24Aがそれぞれ図1及び図2に示す信号用端子電極37、38に接続されている。
【0035】
また、各内部電極21、23、25の引出部21A、23A、25Aにそれぞれ接続されるように、図1及び図2に示す一つずつのグランド用端子電極39、40が誘電体素体12の相互に対向する左右の側面12Bを図2及び図4の上下方向に沿って覆う形で、誘電体素体12の外側に配置されている。
【0036】
そして、これら信号用端子電極31〜38及びグランド用端子電極39、40は、誘電体素体12の積層方向の端部を形成する面である上下面12Dにも、それぞれはみ出す形になっている。但し、本実施の形態では、上下面12Dにはみ出した信号用端子電極31〜38の部分であるタレ部41が、内部電極21、23、25の図1の紙面に垂直な積層方向に沿って投影した部分に重ならないように、この信号用端子電極31〜38のタレ部41を小さく形成した。これに伴い、上下面12Dにはみ出した信号用端子電極31〜38の部分であるタレ部41の長さL1が短くされ、この長さL1より、上下面12Dにはみ出したグランド用端子電極39、40の部分であるタレ部42の長さL2が、長くされている。
【0037】
尚、図4及び図5に示すように、これら信号用端子電極31〜38及びグランド用端子電極39、40は、それぞれ三層構造となっている。具体的には、最内層Aがカッパー(銅)及びフリットの焼き付けにより構成されており、また、中間層Bは、ニッケル電解メッキにより構成されている。さらに、最外層Cは、すず電気メッキにより構成されている。そして、本実施の形態では、この信号用端子電極31〜38が信号用として外部の回路に接続され得るようになっていると共に、グランド用端子電極39、40が接地用として外部の回路に接続され得るようになっている。
【0038】
次に、本実施の形態に係る積層貫通型コンデンサアレー10の作用を説明する。
本実施の形態に係る積層貫通型コンデンサアレー10によれば、それぞれセラミック層12Aとなる誘電体シートが積層方向に沿って複数枚積層されて直方体形状に誘電体素体12が形成されている。
【0039】
誘電体素体12内には、それぞれ4つずつの内部電極22及び内部電極24が配置されている。また、これら内部電極22、24と積層方向においてセラミック層12Aを介してそれぞれ重複した形で、三つの内部電極21、23、25がこれら二層の内部電極22、24と交互に配置されている。この為、内部電極22、24に対して誘電体素体12の積層方向(図4及び図5の矢印Zで示す方向)外層側寄りの位置には、内部電極21、25がそれぞれ配置されており、これら内部電極21、25で内部電極22、24を挟む形とされている。
【0040】
すなわち、このような積層貫通型コンデンサアレーは、信号ライン用の内部電極22、24とグランドライン用の内部電極21、23、25との間で静電容量を生じさせるが、本実施の形態の積層貫通型コンデンサアレー10では、最外層の内部電極を必ずグランドライン用の第2内部導体である内部電極21、25とする構成にした。
【0041】
さらに、誘電体素体12の相互に対向する二側面12Cを覆う形で配置される信号用端子電極31〜38が内部電極22、24にそれぞれ接続されており、また同じく誘電体素体12の相互に対向する二側面12Bを覆う形で配置されるグランド用端子電極39、40が内部電極21、23、25にそれぞれ接続されている。
【0042】
そして、本実施の形態では、誘電体素体12の上下面12Dにはみ出した信号用端子電極31〜38のタレ部41が、図1に示すように、積層方向(図1の紙面に垂直な方向)に沿って投影した内部電極21、23、25の部分に重ならないように小さく形成されている。これに伴い、誘電体素体12の上下面12Dにはみ出したグランド用端子電極39、40のタレ部42の長さL2が、この誘電体素体12の上下面12Dにはみ出した信号用端子電極31〜38のタレ部41の長さL1より、長くされている。
【0043】
つまり、本実施の形態では、減衰特性を重視し、グランドライン用の内部電極21、23、25がある程度大きくなっても良いように、誘電体素体12の上下面12Dにはみ出した信号用端子電極31〜38のタレ部L1の長さを短くして、この内部電極21、23、25と信号用端子電極31〜38のタレ部L1との重複を無くすようにした。
【0044】
さらに、このはみ出した信号用端子電極31〜38のタレ部41の長さL1より、同じく誘電体素体12の上下面12Dにはみ出したグランド用端子電極39、40のタレ部42の長さL2を長くするようにして、このタレ部42の長さL2が長くなったグランド用端子電極39、40で、図4に示す基板43のグランドランド44との間の図示しないはんだによる固着強度を向上するようにした。
【0045】
以上より本実施の形態によれば、浮遊静電容量の寄生が無くなって浮遊静電容量の影響による静電容量値の変化を小さく制御できる積層貫通型コンデンサアレー10が得られるようになり、これに伴い、クロストークが小さくなって、寄生発信が無く、発信周波数等の周波数特性のずれの無い高信頼性で小型高性能の積層貫通型コンデンサアレー10となった。
【0046】
一方、本実施の形態に係る積層貫通型コンデンサアレー10の製造に際して、それぞれ長方形等の四辺形に形成された誘電体シートを積層することで、誘電体素体12を直方体形状に形成した。
【0047】
これに伴い、本実施の形態の積層貫通型コンデンサアレー10は、それぞれ誘電体素体12の二側面12Cにそれぞれ引き出されている4つの内部電極22、4つの内部電極24及び、これらと異なる二側面12Bに引き出されている三つ内部電極21、23、25を有している。従って、生産性の観点から最適な四つの側面12B、12Cを有する直方体形状に形成された誘電体素体12の全ての側面12B、12Cに内部電極の引き出し部分が設けられる形になり、積層貫通型コンデンサアレー10の小型化をより図り易くなる。
【0048】
次に、ネットワークアナライザを用いて、以下の各試料の特性を測定し、各試料の減衰特性をそれぞれ求めた。
まず、各試料となるサンプルの内容及び減衰特性測定回路を説明する。つまり、図8及び図9に示す積層貫通型コンデンサアレーを従来例とし、図1から図5に示す実施の形態に係る積層貫通型コンデンサアレーを実施例とした。さらに、図7に示す発振器51、2つの抵抗52、53及びメータ54を有した減衰特性測定回路内に、サンプル55を配置することで、各サンプルの特性を測定した結果が、この減衰特性測定回路のメータ54により表示される形になっている。
【0049】
そして、図6のグラフに示すように、従来例の減衰特性を表す特性曲線Aのデータ及び、実施例の減衰特性を表す特性曲線Bのデータから、図6のグラフの横軸上に於ける点Cで表す2600MHzにおいて、従来例の特性曲線Aの共振点が位置するのに対して、同じく点Dで表す3100MHzにおいて、実施例の特性曲線Bの共振点が位置することが判る。
【0050】
この結果として、この図6のグラフのデータから、従来例と比較して実施例の共振点が500MHz程度高周波数側寄りに位置することが判り、これに伴い、実施例において浮遊静電容量が無いか或いは小さく、適正な周波数で共振点が生じることが確認されたことになる。
【0051】
尚、上記実施の形態に係る積層貫通型コンデンサアレー内には、5層の内部電極が配置されていたが、層数はこれらの数に限定されずさらに多数とし、例えば層数を例えば数十或いは数百としても良い。さらに、上記実施の形態では、コンデンサ本体の相互に対向する二側面に各内部導体がそれぞれ引き出されていたが、一方の側面にのみ内部導体を引き出す構造とし、これに合わせて一方の側面にのみ信号用端子電極及びグランド用端子電極を配置するような積層コンデンサアレーの構造としても良い。
【0052】
一方、上記実施の形態では、第1内部導体が同一面内に4つ配置される構造となっているが、この第1内部導体を2つ、3つ或いは、5つ以上配置するようにしても良い。また、同一面内に複数配置された第1内部導体を単一として、同一面内に一つのみ第1内部導体を配置した単なる積層貫通型コンデンサの構造としても良い。
【0053】
【発明の効果】
本発明によれば、浮遊静電容量の寄生を無くした積層コンデンサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る積層貫通型コンデンサアレーの平面図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る積層貫通型コンデンサアレーを示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施の形態に係る積層貫通型コンデンサアレーの分解斜視図である。
【図4】本発明の一実施の形態に係る積層貫通型コンデンサアレーが基板に搭載された状態を示す断面図であって、図1の4−4矢視線断面に対応する図である。
【図5】本発明の一実施の形態に係る積層貫通型コンデンサアレーを示す断面図であって、図1の5−5矢視線断面に対応する図である。
【図6】各サンプルの減衰特性を表すグラフを示した図である。
【図7】各サンプルの減衰特性を測定する為の減衰特性測定回路を示した図である。
【図8】従来技術に係る積層貫通型コンデンサアレーの平面図である。
【図9】従来技術に係る積層貫通型コンデンサアレーが基板に搭載された状態を示す断面図であって、図8の9−9矢視線断面に対応する図である。
【図10】内部電極とタレ部との間の重なり面積と浮遊静電容量との関係を表すグラフを示した図である。
【符号の説明】
10 積層貫通型コンデンサアレー(積層コンデンサ)
12 誘電体素体(コンデンサ本体)
12A セラミック層(誘電体シート)
12B 側面
12C 側面
12D 上下面
21 内部電極(第2内部導体)
22 内部電極(第1内部導体)
23 内部電極(第2内部導体)
24 内部電極(第1内部導体)
25 内部電極(第2内部導体)
31〜38 信号用端子電極
39、40 グランド用端子電極
41 タレ部
42 タレ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer capacitor in which floating capacitance is reduced by eliminating overlap between a terminal electrode and an internal conductor, and particularly suitable for a multilayer through-type capacitor array in which a plurality of capacitors are housed in a ceramic sintered body. It is a thing.
[0002]
[Prior art]
Chip-type multilayer capacitors are often used in electronic devices, but in particular, small electronic devices such as personal computers, word processors, mobile phones, cordless phones, and pagers have a small mounting space. In particular, a multilayer feedthrough capacitor array or a multilayer capacitor array having a plurality of built-in capacitors is often used. Conventional multilayer feedthrough capacitor arrays and multilayer capacitor arrays are disclosed in the following patent documents, for example.
[0003]
For example, in a multilayer through-type capacitor array, a ceramic sintered
[0004]
A pair of
[0005]
This multilayer feedthrough capacitor array is generally used for products having a small mounting space as described above. For this reason, the multilayer through-type capacitor array has a length of 2.0 mm, a width of 1.25 mm, a height of about 0.5 to 2.0 mm, or a length less than 1.6 mm and a width of 0.8mm, height 0.3-1.0mm, length 1.0mm, width 0.5mm, height 0.2-0.8mm, etc. It is desired.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-9-35998
[Patent Document 2]
JP-A-7-169649
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-154621
[Patent Document 4]
JP 55-80313 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in accordance with the downsizing of the multilayer feedthrough capacitor array as described above, the sizes of the
[0008]
Further, when the overlap between the
[0009]
On the other hand, as shown in FIG. 9, a
[0010]
An object of the present invention is to provide a multilayer capacitor that eliminates parasitic parasitic parasitic capacitance in consideration of the above facts.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A multilayer capacitor according to
At least one first inner conductor disposed within the capacitor body;
The first inner conductor and the first inner conductor overlap with each other through a dielectric sheet, and are disposed closer to the outer layer side of the capacitor body in the stacking direction than the first inner conductor, and sandwich the first inner conductor. At least two second inner conductors;
A signal terminal electrode that is arranged to cover the side surface of the capacitor body while being connected to the first inner conductor, and can be connected to the outside for signal use;
A ground terminal electrode arranged to cover the side surface of the capacitor body while being connected to the second inner conductor, and connected to the outside for grounding;
And
The length of the portion of the ground terminal electrode protruding from the surface forming the end of the capacitor body in the stacking direction is longer than the length of the portion of the signal terminal electrode protruding from the surface of the capacitor body forming the end in the stacking direction. , Characterized by being lengthened.
[0012]
According to the multilayer capacitor in accordance with the first aspect of the present invention, at least one first internal conductor is disposed in a capacitor body formed by laminating a plurality of dielectric sheets along the laminating direction. In addition, at least two second internal conductors are arranged on the outer side in the stacking direction of the capacitor body with respect to the first internal conductors so as to overlap each other through the dielectric sheet in the stacking direction with the first internal conductors. The two second inner conductors sandwich the first inner conductor.
[0013]
Further, a signal terminal electrode arranged so as to cover the side surface of the capacitor body is connected to the first inner conductor, and a ground terminal electrode similarly arranged so as to cover the side surface of the capacitor body is used as the second inner conductor. It is connected. In this claim, the length of the portion of the ground terminal electrode that protrudes from the surface of the capacitor body that forms the end in the stacking direction is the signal that protrudes from the surface of the capacitor body that forms the end of the capacitor in the stacking direction. It is made longer than the length of the terminal electrode portion for use.
[0014]
That is, the multilayer capacitor generates a capacitance between the first inner conductor for the signal line and the second inner conductor for the ground line. However, in the multilayer capacitor of the present invention, the inner electrode of the outermost layer is always provided. It was set as the 2nd internal conductor for ground lines.
[0015]
However, if the second inner conductor is simply arranged as the innermost electrode of the outermost layer, the influence of the signal terminal electrode becomes relatively large as the multilayer capacitor is downsized. There is a risk that electric capacity will be generated. Therefore, in this claim, the signal terminal electrode protrudes from the surface forming the end of the capacitor body in the stacking direction so that the attenuation characteristic is emphasized and the second inner conductor for the ground line may be increased to some extent. The length of this portion was shortened to eliminate the overlap between the second inner conductor and the protruding portion of the signal terminal electrode.
[0016]
Furthermore, the length of the protruding portion of the terminal terminal for ground is made longer than the length of the protruding portion of the signal terminal electrode, and the length of the protruding portion of the ground terminal electrode on the surface forming the end in the stacking direction of the capacitor body is also extended. With this ground terminal electrode whose length is increased, the adhesion strength between the substrate and the ground land is improved.
[0017]
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a multilayer capacitor in which the parasitic capacitance of the floating capacitance is eliminated and the change in the capacitance value due to the influence of the floating capacitance can be controlled to be small. It becomes small, there is no parasitic transmission, and there is no shift in frequency characteristics such as transmission frequency.
[0018]
According to the multilayer capacitor of the second aspect, in addition to the configuration similar to the multilayer capacitor of the first aspect, the portion of the signal terminal electrode that protrudes from the surface forming the end of the capacitor body in the stacking direction is The second inner conductor is projected along the second inner conductor. That is, by controlling these dimensions so that the protruding portion of the signal terminal electrode and the second inner conductor do not overlap, the floating capacitance becomes smaller, and the capacitance caused by the influence of the floating capacitance The change in value can be controlled more reliably.
[0019]
According to the multilayer capacitor of the third aspect, in addition to the same configuration as the multilayer capacitor of the first and second aspects, the first inner conductor and the second inner conductor are drawn out in a direction crossing each other. The signal terminal electrode and the ground terminal electrode are formed on different side surfaces of the capacitor body. Therefore, according to the present claim, not only the same effect as in the first aspect occurs, but also the terminal electrodes are optimally arranged on the side surface of the capacitor body, so that the multilayer capacitor can be further reduced in size. It becomes.
[0020]
According to the multilayer capacitor of the fourth aspect, in addition to the same configuration as the multilayer capacitor of the first to third aspects, the first inner conductor is drawn out to the two opposite side surfaces of the capacitor body, and the first The second inner conductor is drawn out on the two opposite side surfaces of the capacitor body different from the two side surfaces from which the first inner conductor is drawn, and the signal is connected to the first inner conductor on the two side surfaces from which the first inner conductor is drawn. Each of the terminal electrodes is disposed, and ground terminal electrodes connected to the second inner conductor are disposed on the two side surfaces from which the second inner conductor is drawn.
[0021]
That is, as the first inner conductor is drawn out on the two side surfaces of the capacitor body facing each other, the signal terminal electrodes are respectively disposed on these two side surfaces, and the capacitor body facing each other As the second inner conductor is drawn out on the two side surfaces, the ground terminal electrodes are arranged on the two side surfaces, respectively. Therefore, it is possible to more reliably achieve the function and effect of the first aspect while effectively reducing the size by effectively using the side surface of the capacitor body.
[0022]
According to the multilayer capacitor in accordance with a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration similar to that of the multilayer capacitor of the fourth aspect, the capacitor main body is formed in a rectangular parallelepiped shape. That is, the dielectric sheets are each formed in a quadrilateral shape such as a rectangle, and the dielectric sheets are laminated, so that the capacitor body is formed in a rectangular parallelepiped shape.
[0023]
The multilayer capacitor according to claim 4 has a first inner conductor drawn to two side surfaces of the capacitor body and a second inner conductor drawn to two side surfaces of the capacitor body different from these. Therefore, the lead portion of the internal conductor is provided on all the side surfaces of the capacitor body formed in a rectangular parallelepiped shape having four optimal side surfaces from the viewpoint of productivity, and it becomes easier to reduce the size of the multilayer capacitor.
[0024]
According to the multilayer capacitor of the sixth aspect, in addition to the same configuration as the multilayer capacitor of the first to fifth aspects, a plurality of first inner conductors are arranged in the same plane, and the plurality of first inner conductors Correspondingly, a plurality of signal terminal electrodes are provided. That is, according to the multilayer capacitor of this claim, since it has an array structure in which a plurality of capacitors are built in, the size can be further reduced, and it can be applied even when the mounting space is smaller.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a multilayer capacitor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 show a multilayer
[0026]
As shown in FIG. 3, an
[0027]
Furthermore, an
[0028]
For this reason, the five layers of internal electrodes from the
[0029]
At this time, the three
[0030]
As described above, in the present embodiment, although the first inner conductor and the second inner conductor are alternately arranged, the first inner conductor has two layers, whereas the second inner conductor has Since there are three, the
[0031]
Further, as shown in FIG. 3, the left and right end portions of the
[0032]
Accordingly, the
[0033]
On the other hand, a plurality of
[0034]
That is, the lead-out
[0035]
Further, the
[0036]
The
[0037]
As shown in FIGS. 4 and 5, the
[0038]
Next, the operation of the multilayer
According to the multilayer through-
[0039]
In the
[0040]
That is, such a multilayer feedthrough capacitor array generates a capacitance between the signal line
[0041]
Furthermore, signal
[0042]
In the present embodiment, the sagging
[0043]
In other words, in the present embodiment, the signal terminal that protrudes from the upper and
[0044]
Further, the length L2 of the sagging
[0045]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain the multilayer
[0046]
On the other hand, when manufacturing the multilayer
[0047]
Accordingly, the multilayer
[0048]
Next, using a network analyzer, the following characteristics of each sample were measured, and the attenuation characteristics of each sample were obtained.
First, the content of the sample to be each sample and the attenuation characteristic measurement circuit will be described. That is, the multilayer feedthrough capacitor array shown in FIGS. 8 and 9 is a conventional example, and the multilayer feedthrough capacitor array according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 is an example. Further, by arranging the
[0049]
Then, as shown in the graph of FIG. 6, from the data of the characteristic curve A representing the attenuation characteristic of the conventional example and the data of the characteristic curve B representing the attenuation characteristic of the embodiment, on the horizontal axis of the graph of FIG. It can be seen that the resonance point of the characteristic curve A of the conventional example is located at 2600 MHz represented by the point C, whereas the resonance point of the characteristic curve B of the example is located at 3100 MHz represented by the point D.
[0050]
As a result, it can be seen from the data of the graph of FIG. 6 that the resonance point of the embodiment is located closer to the high frequency side by about 500 MHz than the conventional example. It is confirmed that a resonance point is generated at an appropriate frequency without or being small.
[0051]
In the multilayer feedthrough capacitor array according to the above-described embodiment, the five layers of internal electrodes are arranged. However, the number of layers is not limited to these, and the number of layers is further increased. Alternatively, it may be several hundred. Furthermore, in the above-described embodiment, each internal conductor is drawn out on the two opposite side surfaces of the capacitor body. However, the internal conductor is drawn out only on one side surface, and only on one side surface according to this structure. A multilayer capacitor array structure in which signal terminal electrodes and ground terminal electrodes are arranged may be employed.
[0052]
On the other hand, in the above embodiment, four first inner conductors are arranged in the same plane. However, two, three, five or more first inner conductors are arranged. Also good. Also, a single multilayer feedthrough capacitor structure in which a plurality of first inner conductors arranged in the same plane is single and only one first inner conductor is arranged in the same plane may be adopted.
[0053]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a multilayer capacitor that eliminates parasitic parasitic parasitic capacitance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a multilayer feedthrough capacitor array according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a multilayer through-type capacitor array according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a multilayer through-type capacitor array according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a state in which the multilayer through-type capacitor array according to the embodiment of the present invention is mounted on a substrate, corresponding to a cross section taken along line 4-4 in FIG.
5 is a cross-sectional view illustrating a multilayer through-type capacitor array according to an embodiment of the present invention, and corresponds to a cross section taken along line 5-5 in FIG.
FIG. 6 is a graph showing attenuation characteristics of each sample.
FIG. 7 is a diagram showing an attenuation characteristic measurement circuit for measuring the attenuation characteristic of each sample.
FIG. 8 is a plan view of a multilayer feedthrough capacitor array according to the prior art.
9 is a cross-sectional view showing a state in which a multilayer feedthrough capacitor array according to the prior art is mounted on a substrate, and is a view corresponding to a cross section taken along line 9-9 in FIG.
FIG. 10 is a graph showing a relationship between an overlapping area between an internal electrode and a sagging portion and stray capacitance.
[Explanation of symbols]
10 Multilayer feedthrough capacitor array (multilayer capacitor)
12 Dielectric body (capacitor body)
12A Ceramic layer (dielectric sheet)
12B side
12C side
12D Top and bottom
21 Internal electrode (second internal conductor)
22 Internal electrode (first internal conductor)
23 Internal electrode (second internal conductor)
24 Internal electrode (first internal conductor)
25 Internal electrode (second internal conductor)
31-38 Signal terminal electrode
39, 40 Ground terminal electrode
41 Sauce
42 Sauce
Claims (6)
コンデンサ本体内に配置される少なくとも一つの第1内部導体と、
第1内部導体と積層方向で誘電体シートを介してそれぞれ重複する形で、第1内部導体に対してコンデンサ本体の積層方向外層側寄りに配置されて、第1内部導体を挟む形とされる少なくとも二つの第2内部導体と、
第1内部導体に接続されつつコンデンサ本体の側面を覆う形で配置されて、信号用として外部に接続され得る信号用端子電極と、
第2内部導体に接続されつつコンデンサ本体の側面を覆う形で配置されて、接地用として外部に接続され得るグランド用端子電極と、
とを有し、
コンデンサ本体の積層方向の端部を形成する面にはみ出したグランド用端子電極の部分の長さが、コンデンサ本体の積層方向の端部を形成する面にはみ出した信号用端子電極の部分の長さより、長くされることを特徴とする積層コンデンサ。A capacitor body formed by laminating a plurality of dielectric sheets along the laminating direction;
At least one first inner conductor disposed within the capacitor body;
The first inner conductor and the first inner conductor overlap with each other through a dielectric sheet, and are disposed closer to the outer layer side of the capacitor body in the stacking direction than the first inner conductor, and sandwich the first inner conductor. At least two second inner conductors;
A signal terminal electrode that is arranged to cover the side surface of the capacitor body while being connected to the first inner conductor, and can be connected to the outside for signal use;
A ground terminal electrode arranged to cover the side surface of the capacitor body while being connected to the second inner conductor, and connected to the outside for grounding;
And
The length of the portion of the ground terminal electrode protruding from the surface forming the end of the capacitor body in the stacking direction is longer than the length of the portion of the signal terminal electrode protruding from the surface of the capacitor body forming the end in the stacking direction. A multilayer capacitor characterized by being lengthened.
第1内部導体が引き出される二側面に、第1内部導体に接続される信号用端子電極がそれぞれ配置され、
第2内部導体が引き出される二側面に、第2内部導体に接続されるグランド用端子電極がそれぞれ配置されたことを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の積層コンデンサ。The first inner conductor is drawn out to the two opposite sides of the capacitor body, and the second inner conductor is drawn to the two opposite sides of the capacitor body different from the two sides from which the first inner conductor is drawn, respectively.
Signal terminal electrodes connected to the first inner conductor are respectively disposed on the two side surfaces from which the first inner conductor is drawn,
4. The multilayer capacitor according to claim 1, wherein ground terminal electrodes connected to the second inner conductor are respectively disposed on two side surfaces from which the second inner conductor is drawn.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007335684A (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Capacitor and wiring board |
JP2016086118A (en) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 京セラ株式会社 | Multilayer capacitor |
-
2003
- 2003-06-24 JP JP2003179072A patent/JP2005019500A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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