JP2013102241A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コンデンサ本体29における内部電極27,28の対向による静電容量形成に寄与する活性部37を、積層方向に沿って分布する第1領域40と基板22側の第2領域41とに区分し、第2領域41における誘電体セラミック層25の誘電率を、第1領域40における誘電体セラミック層24の誘電率より低くし、かつ第2領域41における誘電体セラミック層25の体積に対する内部電極27,28の体積の比率を、第1領域40における誘電体セラミック層24の体積に対する内部電極27,28の体積の比率より高くする。
【選択図】図1
Description
実験例1では、図1に示した積層セラミックコンデンサ21と同様の構造を有する積層セラミックコンデンサを試料として作製した。ここで、各試料に係る積層セラミックコンデンサ全体の静電容量を10μFに固定し、表1に示すように、各種パラメータを変動させ、基板変位を評価した。なお、試料1は、活性部を第1領域のみで構成した比較例である。
ε2:第2領域における誘電体セラミック層の誘電率
d1:第1領域における誘電体セラミック層の厚み
d2:第2領域における誘電体セラミック層の厚み
m1:第1領域における内部電極の厚み
m2:第2領域における内部電極の厚み
n1:第1領域における内部電極の枚数
n1:第2領域における内部電極の枚数
T1:第1領域の厚み
T2:第2領域の厚み
TG:上側外層部と下側外層との合計厚み(ただし、上側外層部の厚みと下側外層部の厚みとは互いに同じである。)
なお、表1に示した(m2/d2)/(m1/d1)は、第1領域における誘電体セラミック層の厚みに対する内部電極の厚みの比率を分母とし、第2領域における誘電体セラミック層の厚みに対する内部電極の厚みの比率を分子とした比率であり、この比率が1を超える場合は、第2領域における誘電体セラミック層の体積に対する内部電極の体積の比率が、第1領域における誘電体セラミック層の体積に対する内部電極体積の比率より高いことを示している。
実験例2では、図1に示した積層セラミックコンデンサ21と同様の構造を有する積層セラミックコンデンサを試料27として作製し、活性部を第1領域のみで構成した比較例となる積層セラミックコンデンサを試料26として作製した。ここで、各試料に係る積層セラミックコンデンサ全体の静電容量を47μFに固定し、表2に示すように、各種パラメータを設定し、実験例1の場合と同様に基板変位を評価した。
実験例3では、図1に示した積層セラミックコンデンサ21と同様の構造を有する積層セラミックコンデンサを試料29として作製するとともに、活性部を第1領域のみで構成した比較例としての積層セラミックコンデンサを試料28として作製した。ここで、各試料に係る積層セラミックコンデンサ全体の静電容量を4.7μFに固定し、表3に示すように、各種パラメータを設定し、実験例1および2の場合と同様に基板変位を評価した。
実験例4では、図3に示した積層セラミックコンデンサ61と同様の構造を有する積層セラミックコンデンサを試料30として作製した。ここで、試料30に係る積層セラミックコンデンサ全体の静電容量を15μFとし、表2に示すように、各種パラメータを設定し、実験例1の場合と同様に基板変位を評価した。なお、実験例4における基板変位において、%を単位とする数値は、表1に示した試料1の基板変位を100%としたときの比率を示している。
d3:第3領域における誘電体セラミック層の厚み
m3:第3領域における内部電極の厚み
n3:第3領域における内部電極の枚数
T3:第3領域の厚み
実験例4では、第1領域において、誘電率ε1が3500の誘電体セラミックを用いたが、これは実験例1で用いたものと同じである。また、第2領域において、誘電率ε2が800の誘電体セラミックを用いたが、これは、実験例1において用いたものと同じである。また、第3領域において、誘電率ε3が16000の誘電体セラミックを用いたが、これは実験例2で用いたものと同じである。
実験例5では、図4に示した積層セラミックコンデンサ71と同様の構造を有する積層セラミックコンデンサを試料31として作製した。ここで、試料31に係る積層セラミックコンデンサ全体の静電容量を15μFとし、表5に示すように、各種パラメータを設定し、実験例1の場合と同様に基板変位を評価した。表5に示した各種パラメータは、表4に示した各種パラメータと同様である。また、表5に示した基板変位において、%を単位とする数値は、表1に示した試料1の基板変位を100%としたときの比率を示している。
22 基板
23〜26,63,73 誘電体セラミック層
27,28 内部電極
29 コンデンサ本体
30 第1の主面
31 第2の主面
32 第1の端面
33 第2の端面
34 第1の外部電極
35 第2の外部電極
36 導電性接合材
37 活性部
40 第1領域
41 第2領域
62,72 第3領域
ここで、たとえば試料14に注目すると、第1領域においては、誘電率(ε1)が3500の誘電体セラミックを用いているので、前述したように、この誘電体セラミックは、主成分がBaTiO 3 であり、副成分がDy 2 O 3 、MgO、MnOおよびSiO 2 である。他方、第2領域においては、誘電率(ε2)が300の誘電体セラミックを用いているので、前述したように、この誘電体セラミックは、主成分がBaTiO 3 であり、副成分がBaZrO 3 、Gd 2 O 3 、MgO、MnOおよびSiO 2 である。すなわち、試料14では、第1領域と第2領域とで、主成分が互いに同じでありながら、副成分が互いに異なっている。
d3:第3領域における誘電体セラミック層の厚み
m3:第3領域における内部電極の厚み
n3:第3領域における内部電極の枚数
T3:第3領域の厚み
実験例4では、第1領域において、誘電率ε1が3500の誘電体セラミックを用いたが、これは実験例1で用いたものと同じである。また、第2領域において、誘電率ε2が800の誘電体セラミックを用いたが、これは、実験例1において用いたものと同じである。また、第3領域において、誘電率ε3が16000の誘電体セラミックを用いたが、これは実験例2で用いたものと同じである。また、第2領域の厚みT2は第3領域の厚みT3より厚い。
Claims (6)
- 複数の誘電体セラミック層と前記誘電体セラミック層間の複数の界面に沿ってそれぞれ形成された複数の内部電極とからなる積層構造を有し、前記誘電体セラミック層の延びる方向に延びる第1および第2の主面と、前記主面に直交する方向にそれぞれ延びる、第1および第2の端面と、第1および第2の側面とによって規定される実質的に直方体形状をなす、コンデンサ本体と、
前記誘電体セラミック層を介しての前記内部電極の対向によって形成される静電容量を取り出すように前記内部電極の特定のものに接続されながら、前記コンデンサ本体の前記第1および第2の端面上にそれぞれ形成される、第1および第2の外部電極と
を備え、
前記コンデンサ本体の前記第2の主面が基板に対向した状態で、前記外部電極が導電性接合材によって接合されることによって基板上に実装される、積層セラミックコンデンサであって、
前記コンデンサ本体における前記内部電極の対向による静電容量形成に寄与する活性部は、積層方向に沿って分布する少なくとも第1領域と第2領域とを含む複数の領域に区分され、前記第1領域より前記第2の主面側には、前記第2領域が位置され、
前記第2領域における前記誘電体セラミック層の誘電率は、前記第1領域における前記誘電体セラミック層の誘電率より低く、
前記第2領域における前記誘電体セラミック層の体積に対する前記内部電極の体積の比率は、前記第1領域における前記誘電体セラミック層の体積に対する前記内部電極の体積の比率より高い、
積層セラミックコンデンサ。 - 前記第2領域における前記誘電体セラミック層の誘電率は、前記第1領域における前記誘電体セラミック層の誘電率の0.63倍以下であり、前記第2領域における前記誘電体セラミック層の体積に対する前記内部電極の体積の比率は、前記第1領域における前記誘電体セラミック層の体積に対する前記内部電極の体積の比率の1.2倍以上である、請求項1に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記第2領域における前記誘電体セラミック層の誘電率は、前記第1領域における前記誘電体セラミック層の誘電率の0.02〜0.43倍であり、前記第2領域における前記誘電体セラミック層の体積に対する前記内部電極の体積の比率は、前記第1領域における前記誘電体セラミック層の体積に対する前記内部電極の体積の比率の1.5倍以上であり、前記第2領域の厚みは、前記第1領域の厚みの0.20〜0.96倍である、請求項2に記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記活性部は2つの前記第2領域を含み、前記2つの第2領域は、前記第1領域を積層方向に挟むように分布する、請求項1ないし3のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記活性部はさらに第3領域を含み、前記第3領域は前記第1領域より前記第1の主面側に位置され、前記第3領域における前記誘電体セラミック層の誘電率は、前記第1領域における前記誘電体セラミック層の誘電率より高い、請求項1ないし3のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
- 前記活性部はさらに第3領域を含み、前記第3領域は前記第1領域より前記第1の主面側に位置され、前記第3領域における前記誘電体セラミック層の体積に対する前記内部電極の体積の比率は、前記第1領域における前記誘電体セラミック層の体積に対する前記内部電極の体積の比率より高い、請求項1ないし3のいずれかに記載の積層セラミックコンデンサ。
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