JP2008124069A - 積層コンデンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の誘電体層と複数の内部電極層を交互に積み重ねた積層コンデンサにおいて、各内部電極層12を交互に並列接続する一対のペースト電極16a,16bを設け、一対のペースト電極16a,16bの少なくとも一方が、積層方向両端側の何れか一方と絶縁されている。誘電体層11と内部電極層12は矩形平面形状を有する。積層方向一端側と絶縁されていないペースト電極を、冷却器15に接触させ、このペースト電極を介して冷却する。積層方向一端側と絶縁されているペースト電極を、絶縁されていない積層方向他端側まで延長して配置した。
【選択図】図1
Description
例えば、従来の「積層コンデンサ」(特許文献1参照)では、低抵抗化のために内部電極を広くすると所定のコンデンサ容量とならず、電極を厚くすると誘電体内の応力が高くなって割れ等が発生することが説明されている。そして、対応策として、内部電極を厚くするのではなく、同電位の薄い電極を複数枚用いて構成することにより、コンデンサ容量を変えずに内部発生応力を低減することが開示されている。
この発明の目的は、大容量化及び大電流化が可能な上に外部からの強制冷却も可能になる積層コンデンサを提供することである。
(第1実施の形態)
図1は、この発明の第1実施の形態に係る積層コンデンサの断面図である。図1に示すように、積層コンデンサである積層セラミックコンデンサ10は、誘電体を矩形薄板状に形成した誘電体層11と内部電極を矩形薄板状に形成した内部電極層12を、それぞれ複数個交互に積み重ねて形成した、例えば、直方体形状の素体13を有している。この積層セラミックコンデンサ10は、素体13の上端面で一対の外部電極14a,14bに接続されていると共に、冷却器15に載置されている。
従って、積層セラミックコンデンサ10は、冷却器15に接触する誘電体層11を介して冷却することができ、内部電極層12が素体13の外表面に露出していることから、電気接続がし易い。
(第2実施の形態)
つまり、ペースト電極21aは、素体13の一方の側端面全域とこの側端面に続く上端面に、ペースト電極21bは、素体13の他方の側端面全域とこの側端面に続く下端面に、それぞれ配置されており、素体13の上端面で外部電極14aに、下端面で外部電極14bに、それぞれ接続されている。その他の構成及び作用は積層セラミックコンデンサ10(図1参照)と同様である。
なお、図中、ペースト電極21aは下端面に、ペースト電極21bは上端面に、それぞれ延び出た状態に示されているが、これは、塗布時に形成されるものであって無視できるものである。
つまり、積層セラミックコンデンサ25は、素体13の側面の一部と上端面或いは下端面にかかるL字型に、導電性ペーストを塗布した後焼成して形成した端部L字ペースト電極焼成タイプ(但し、端部部分塗り)の、外部電極接続用のペースト電極21a,21bを配置している。
(第3実施の形態)
また、この積層セラミックコンデンサ30の最上層の誘電体層の厚さは、最下層の誘電体層の薄さに対応して厚く形成し、合計の厚さを同一にしている。これにより、素体13の外径寸法を、最下層の誘電体層を薄くしない場合と変わらなくすることができる。
(第4実施の形態)
この電極パターンの場合、ペースト電極の塗りが、左浅く1回、右深く1回でできる。
この電極パターンの場合、ペースト電極の塗り工程は複雑になるが、両電極共に均等に抜熱することができるので、焼成工程時やデバイスとしての使用時に割れることがない。
図8は、図5の第1パターンによる素体形成の説明図である。図8に示すように、上面に陽極側内部電極35aを形成した誘電体層11と、上面に陰極側内部電極36aを形成した誘電体層11とを、交互に積み重ねて、誘電体層11を挟んで陽極側内部電極35aと陰極側内部電極36aが交互に積層された積層体を形成する。
図9は、図6の第2パターンによる素体形成の説明図である。図9に示すように、上面に陽極側内部電極35bを形成した誘電体層11と、上面に陰極側内部電極36aを形成した誘電体層11とを、交互に積み重ねて、誘電体層11を挟んで陽極側内部電極35bと陰極側内部電極36aが交互に積層された積層体を形成する。
図10は、図7の第3パターンによる素体形成の説明図である。図10に示すように、上面に陽極側内部電極35cを形成した誘電体層11と、上面に陰極側内部電極36bを形成した誘電体層11とを、交互に積み重ねて、誘電体層11を挟んで陽極側内部電極35cと陰極側内部電極36bが交互に積層された積層体を形成する。
(第5実施の形態)
(第6実施の形態)
図12は、この発明の第6実施の形態に係る積層コンデンサの層構造説明図である。図12に示すように、積層セラミックコンデンサの素体45は、誘電体層11の上面に形成する陽極側内部電極46a及び陰極側内部電極46bの少なくとも一方を、積層方向長さを長く、即ち、厚く形成する。
このように、電極形成部材の厚塗り或いは重ね塗り等により内部電極を厚肉に形成したことにより、伝熱性の高い内部金属電極の厚さを増加させて側方への熱伝達性を良くし、内部電極における水平方向熱引き性を改善することができる。
なお、陽極側内部電極46a及び陰極側内部電極46bの両方ではなく、一方のみ厚くした場合、陽極側内部電極46a及び陰極側内部電極46bの両方を厚くする場合に比べて、工程の増加分が半分になる。
また、積層方向一端側と絶縁されていない電極接続部を、冷却器に接触させ、この電極接続部を介して冷却することを特徴としている。これにより、電極接続部の広い面積でヒートシンクに接触させることができ、熱抵抗が下がるので、積層コンデンサの電流耐量を増加させることができる。
また、電極接続部と絶縁されている積層方向一端側に露出する誘電体層を薄く、積層方向他端側の誘電体層を厚くすることを特徴としている。これにより、絶縁面の熱抵抗を下げることができると共に異なる設計の積層コンデンサで積層方向の寸法を同じにすることができる。
また、前記一方の電極接続部に接続された内部電極を、前記4側端面の1面に、前記他方の電極接続部に接続された内部電極を、前記4側端面の残りの3面に露出させることを特徴としている。これにより、電極接続部を1面側の浅い塗布一回と、3面側の深い塗布一回で形成することができ、工程数増加を伴わずに電極接続部を形成することができる。
また、前記内部電極は、前記内部電極の積層方向両側に位置する誘電体層を接触させる切除部を有することを特徴としている。これにより、上下の誘電体層が直接接触している部分があるため、剥がれ・割れ等が生じ難い。
また、積層された前記内部電極の少なくとも一つを厚く形成したことを特徴としている。これにより、電極面接線方向の電流密度が低下して、発熱が低下し熱抵抗が低下すると共に、電極接続部への接触電気抵抗や熱抵抗も下がるので、電流耐量を増加することができる。
11 誘電体層
11a,11b 短辺
11c,11d 長辺
12 内部電極層
13,45 素体
14a,14b 外部電極
15 冷却器
16a,16b,21a,21b ペースト電極
17,22 レジスト
35a,35b,35c,46a 陽極側内部電極
36a,36b,46b 陰極側内部電極
37 ペースト電極塗布面
40 内部電極
41 内部電極否形成部
42 切欠部
a 間隙
Claims (11)
- 複数の誘電体層と複数の内部電極層を交互に積み重ねた積層コンデンサにおいて、
前記各内部電極層を交互に並列接続する一対の電極接続部を設け、前記一対の電極接続部の少なくとも一方が、積層方向両端側の何れか一方と絶縁されていることを特徴とする積層コンデンサ。 - 積層方向一端側と絶縁されていない電極接続部を、冷却器に接触させ、この電極接続部を介して冷却することを特徴とする請求項1に記載の積層コンデンサ。
- 積層方向一端側と絶縁されている電極接続部を、絶縁されていない積層方向他端側まで延長して配置したことを特徴とする請求項1または2に記載の積層コンデンサ。
- 電極接続部と絶縁されている積層方向一端側に露出する誘電体層を薄く、積層方向他端側の誘電体層を厚くすることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の積層コンデンサ。
- 前記誘電体層と前記内部電極層は矩形平面形状を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の積層コンデンサ。
- 前記内部電極層を形成する内部電極を、積層方向両端面以外の4側端面に露出させ、外部電極に接続することを特徴とする請求項5に記載の積層コンデンサ。
- 前記一方の電極接続部に接続された内部電極を、前記4側端面の1面に、前記他方の電極接続部に接続された内部電極を、前記4側端面の残りの3面に露出させることを特徴とする請求項6に記載の積層コンデンサ。
- 前記一方の電極接続部に接続された内部電極を、前記4側端面の2面に、前記他方の電極接続部に接続された内部電極を、前記4側端面の残りの2面に露出させることを特徴とする請求項6に記載の積層コンデンサ。
- 前記内部電極は、前記内部電極の積層方向両側に位置する誘電体層を接触させる切除部を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の積層コンデンサ。
- 前記内部電極の辺部及び角部の一部を前記切除部としたことを特徴とする請求項9に記載の積層コンデンサ。
- 積層された前記内部電極の少なくとも一つを厚く形成したことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の積層コンデンサ。
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