JP2015026784A - 積層コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】第一及び第二内部電極の間での放電の発生を防ぎ、静電気耐性に優れた積層コンデンサを提供すること。
【解決手段】積層コンデンサ１は、素体２と、素体２の第一側面２ｃ側に配置された第一端子電極と、素体２の第二側面２ｄ側に配置された第二端子電極と、素体２内に配置され、第一端子電極に接続された第一内部電極７と、素体２内に第一及び第二主面の対向方向で第一内部電極７と対向するように配置され、第二端子電極に接続された第二内部電極８と、を備えている。第一内部電極７は、第二内部電極８と第一及び第二主面の対向方向で対向し且つ第一及び第二側面２ｅ，２ｆの対向方向に延びる縁１７，２７が矩形波状とされている。矩形波状とされた縁１７，２７における頂部１７ａ，２７ａと底部１７ｂ，２７ｂとの長さが等しい。
【選択図】図２

Description

本発明は、積層コンデンサに関する。

互いに対向する略矩形状の第一及び第二主面と、第一及び第二主面間を連結するように第一及び第二主面の第一辺方向に延び且つ互いに対向する第一及び第二側面と、第一及び第二主面間を連結するように第一辺方向に直交する第二辺方向に延び且つ互いに対向する第三及び第四側面と、を有する素体と、素体の第一側面側に配置された第一端子電極と、素体の第二側面側に配置された第二端子電極と、素体内に配置され、第一端子電極に接続された第一内部電極と、素体内に第一及び第二主面の対向方向で第一内部電極と対向するように配置され、第二端子電極に接続された第二内部電極と、を備えた積層コンデンサが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１４８１７４号公報

積層コンデンサに、ＥＳＤ（Electrostatic Discharge：静電気放電）のようなサージ電圧が印加された場合、第一及び第二内部電極が互いに重なり合う部分での電界分布は、当該部分の端部に集中する。一般に、第一及び第二内部電極は、平面視で矩形状を呈していることから、互いに重なり合う部分の端部、すなわち、角部に電界分布が集中する。第一及び第二内部電極が重なり合う部分の端部である、角部に電界分布が集中すると、電界の強度が極めて高くなり、第一及び第二内部電極の間で放電が発生し、絶縁状態が破壊される懼れがある。

本発明は、第一及び第二内部電極の間での放電の発生を防ぎ、静電気放電に対する耐性（静電気耐性）に優れた積層コンデンサを提供することを目的とする。

本発明に係る積層コンデンサは、互いに対向する略矩形状の第一及び第二主面と、第一及び第二主面間を連結するように第一及び第二主面の第一辺方向に延び且つ互いに対向する第一及び第二側面と、第一及び第二主面間を連結するように第一辺方向に直交する第二辺方向に延び且つ互いに対向する第三及び第四側面と、を有する素体と、素体の第一側面側に配置された第一端子電極と、素体の第二側面側に配置された第二端子電極と、素体内に配置され、第一端子電極に接続された第一内部電極と、素体内に第一及び第二主面の対向方向で第一内部電極と対向するように配置され、第二端子電極に接続された第二内部電極と、を備え、第一内部電極は、第二内部電極と第一及び第二主面の対向方向で対向し且つ第一及び第二側面の対向方向に延びる第一縁が、矩形波状とされており、矩形波状とされた第一縁における頂部と底部との長さが、等しいことを特徴とする。

本発明に係る積層コンデンサでは、第一内部電極の上記第一縁が矩形波状とされている。このため、第一縁の頂部と底部との各角に電界が集中することとなり、電界が集中する箇所が増え、当該各箇所での電界の強度が低下する。すなわち、第一内部電極における電界の集中が分散される。したがって、第一及び第二内部電極の間での放電の発生を防ぐことができ、静電気耐性を高めることができる。

本発明では、頂部と底部との長さが等しいため、第一内部電極において電界が集中する各箇所での電界の強度にバラつきが生じ難い。したがって、第一内部電極における電界の集中が均一に分散され、第一及び第二内部電極の間での放電の発生を確実に防ぐことができる。

本発明では、第一内部電極は、第二内部電極と第一及び第二主面の対向方向で対向し且つ第一縁と第三及び第四側面の対向方向で対向する第二縁が、矩形波状とされており、矩形波状とされた第二縁における頂部と底部の長さが、等しくてもよい。この場合、第一内部電極の第一縁及び第二縁が矩形波状とされているため、第一内部電極における電界の集中がより一層分散される。この結果、第一及び第二内部電極の間での放電の発生をより一層防ぐことができる。

本発明では、第二内部電極は、第一内部電極と第一及び第二主面の対向方向で対向し且つ第一及び第二側面の対向方向に延びる第三縁が、矩形波状とされており、矩形波状とされた第三縁における頂部と底部の長さが、等しくてもよい。この場合、第二内部電極の上記第三縁が矩形波状とされているため、第三縁の頂部と底部との各角に電界が集中することとなる。したがって、第二内部電極における電界の集中が分散され、第一及び第二内部電極の間での放電の発生をより一層防ぐことができる。

本発明では、頂部から底部までの間隔が、頂部及び底部の長さと等しくてもよい。この場合、電界が集中する各箇所での電界の強度にバラつきがより一層生じ難い。したがって、電界の集中が均一に分散され、第一及び第二内部電極の間での放電の発生をより一層確実に防ぐことができる。

本発明によれば、第一及び第二内部電極の間での放電の発生を防ぎ、静電気耐性に優れた積層コンデンサを提供することができる。

本発明の実施形態に係る積層コンデンサの断面構成を説明する図である。 第一及び第二内部電極を示す平面図である。 第一及び第二内部電極の変形例を示す平面図である。 第一及び第二内部電極の変形例を示す平面図である。 第一内部電極の変形例を示す平面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１及び図２を参照して、本実施形態に係る積層コンデンサ１の構成を説明する。図１は、本第実施形態に係る積層コンデンサの断面構成を説明する図である。図２は、第一及び第二内部電極を示す平面図であり、（ａ）は第一内部電極の構成を示し、（ｂ）は第二内部電極の構成を示し、（ｃ）は第一及び第二内部電極の構成を示す。

図１に示されるように、積層コンデンサ１は、誘電特性を有する素体２と、素体２の外表面に配置される第一及び第二端子電極３，４と、を備えている。

素体２は、図１及び２にも示されるように、略直方体形状であり、その外表面として、対向する略矩形状（本実施形態においては、略長方形状）の第一及び第二主面２ａ，２ｂと、対向する第一及び第二側面２ｃ，２ｄと、対向する第三及び第四側面２ｅ，２ｆと、を有する。第一及び第二側面２ｃ，２ｄは、第一及び第二主面２ａ，２ｂ間を連結するように第一及び第二主面２ａ，２ｂの短辺方向に伸びている。第三及び第四側面２ｅ，２ｆは、第一及び第二主面２ａ，２ｂ間を連結するように第一及び第二主面２ａ，２ｂの長辺方向に伸びている。第一及び第二主面２ａ，２ｂの短辺方向と、第一及び第二主面２ａ，２ｂの長辺方向と、は直交している。

第一端子電極３は、素体２の第一側面２ｃ側に配置されている。第一端子電極３は、第一側面２ｃ全面を覆うように、第一及び第二主面２ａ，２ｂ並びに第三及び第四側面２ｅ，２ｆの端部（第一側面２ｃ側の端部）に亘って形成されている。第二端子電極４は、素体２の第二側面２ｄ側に配置されている。第二端子電極４は、第二側面２ｄ全面を覆うように、第一及び第二主面２ａ，２ｂ並びに第三及び第四側面２ｅ，２ｆの端部（第二側面２ｄ側の端部）に亘って形成されている。第一及び第二端子電極３，４は、第一及び第二側面２ｃ，２ｄの対向方向に対向している。

第一及び第二端子電極３，４とは、たとえば導電性金属粉末及びガラスフリットを含む導電性ペーストを素体２の外表面に付与し、焼き付けることによって形成される。必要に応じて、焼き付けられた端子電極の上にめっき層が形成されることもある。端子電極３，４は、素体２の外表面上においては互いに電気的に絶縁されて形成されている。

素体２は、第一及び第二主面２ａ，２ｂの対向方向に複数の絶縁体層が積層されて構成されている。すなわち、素体２では、第一及び第二主面２ａ，２ｂの対向方向が、複数の絶縁体層の積層方向と一致する。各絶縁体層は、例えば誘電体セラミック（ＢａＴｉＯ_３系、Ｂａ(Ｔｉ，Ｚｒ)Ｏ_３系、又は（Ｂａ，Ｃａ）ＴｉＯ_３系等の誘電体セラミック）を含むセラミックグリーンシートの焼結体から構成される。実際の素体２では、各絶縁体層の間の境界が視認できない程度に一体化されている。

積層コンデンサ１は、図１に示されるように、複数の第一内部電極７と、複数の第二内部電極８と、を備えている。第一内部電極７と第二内部電極８とは、第一及び第二主面２ａ，２ｂの対向方向（複数の絶縁体層の積層方向）において異なる位置（層）に配置されている。すなわち、第一内部電極７と第二内部電極８とは、素体２内において、第一及び第二主面２ａ，２ｂの対向方向に間隔を有して対向するように交互に配置されている。内部電極７，８は、積層型の電気素子の内部電極として通常用いられる導電性材料（たとえば、Ｎｉ又はＣｕなど）からなる。内部電極７，８は、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成される。

図２の（ａ）及び（ｃ）にも示されるように、第一内部電極７は、主電極部７ａと、引出電極部７ｂと、を有している。引出電極部７ｂは、主電極部７ａから第一側面２ｃに露出するように延びている。主電極部７ａと、引出電極部７ｂとは、一体的に形成されている。引出電極部７ｂは、主電極部７ａの第一側面２ｃ側の端部から第一側面２ｃまで延びている。引出電極部７ｂは、その端が第一側面２ｃに露出し、当該露出した端部で第一端子電極３に接続されている。

第一内部電極７は、第二内部電極８と第一及び第二主面２ａ，２ｂの対向方向で対向し且つ第一及び第二側面２ｃ，２ｄの対向方向に延びる、縁１７と縁２７とを含んでいる。縁１７と縁２７とは、第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向で対向している。縁１７は、第三側面２ｅ寄りに位置し、縁２７は、第四側面２ｆ寄りに位置している。縁１７と縁２７とは、矩形波状とされている。矩形波状とされた各縁１７，２７は、それぞれ複数の頂部１７ａ，２７ａと底部１７ｂ，２７ｂとを含んでいる。縁１７における頂部１７ａと底部１７ｂとの長さ（第一及び第二側面２ｃ，２ｄの対向方向での幅）が、等しく設定されている。縁２７における頂部２７ａと底部２７ｂとの長さ（第一及び第二側面２ｃ，２ｄの対向方向での幅）が、等しく設定されている。

図２の（ｂ）及び（ｃ）にも示されるように、第二内部電極８は、主電極部８ａと、引出電極部８ｂと、を有している。引出電極部８ｂは、主電極部８ａから第二側面２ｄに露出するように延びている。主電極部８ａと、引出電極部８ｂとは、一体的に形成されている。主電極部８ａは、図２の（ｃ）に示されるように、第一内部電極７（主電極部７ａ）と対向している。主電極部８ａは、第一及び第二側面２ｃ，２ｄの対向方向を長辺方向とし、第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向を短辺方向とする矩形形状を呈している。引出電極部８ｂは、主電極部８ａの第二側面２ｄ側の端部から第二側面２ｄまで延びている。引出電極部８ｂは、その端が第二側面２ｄに露出し、当該露出した端部で第二端子電極４に接続されている。

第二内部電極８は、第一内部電極７と第一及び第二主面２ａ，２ｂの対向方向で対向し且つ第一及び第二側面２ｃ，２ｄの対向方向に延びる、縁１８と縁２８とを含んでいる。縁１８と縁２８とは、第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向で対向している。縁１８は、第三側面２ｅ寄りに位置し、縁２８は、第四側面２ｆ寄りに位置している。縁１８と縁２８とは、直線状とされている。

第一端子電極３は、引出電極部７ｂの第一側面２ｃに露出した部分をすべて覆うように形成されており、引出電極部７ｂは、第一端子電極３に物理的且つ電気的に接続される。これにより、各第一内部電極７は、第一端子電極３に接続されることとなる。第二端子電極４は、引出電極部８ｂの第二側面２ｄに露出した部分をすべて覆うように形成されており、引出電極部８ｂは、第二端子電極４に物理的且つ電気的に接続される。これにより、各第二内部電極８は、第二端子電極４に接続されることとなる。

本実施形態では、第一内部電極７の、第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向での幅（頂部１７ａと頂部２７ａとの、第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向での間隔）は、第二内部電極８の、第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向での幅と等しく設定されている。第一及び第二主面２ａ，２ｂの対向方向から見て、第一内部電極７の縁１７における頂部１７ａと第二内部電極８の縁１８とが重なっており、第一内部電極７の縁２７における頂部２７ａと第二内部電極８の縁２８とが重なっている。すなわち、第一内部電極７の縁１７，２７における頂部１７ａ，２７ａが第二内部電極８の縁２８と対向し、第一内部電極７の縁１７，２７における底部１７ｂ，２７ｂが第二内部電極８の主電極部８ａと対向している。

以上のように、本実施形態では、第一内部電極７の一対の縁１７，２７それぞれが矩形波状とされている。このため、縁１７，２７それぞれの頂部１７ａ，２７ａそれぞれと底部１７ｂ，２７ｂそれぞれとの各角に電界が集中することとなり、電界が集中する箇所が増え、当該各箇所での電界の強度が低下する。すなわち、第一内部電極７における電界の集中が分散される。したがって、積層コンデンサ１において、第一及び第二内部電極７，８の間での放電の発生を防ぐことができ、静電気耐性を高めることができる。

本実施形態では、頂部１７ａ，２７ａと底部１７ｂ，２７ｂとの長さが等しいため、第一内部電極７において電界が集中する各箇所での電界の強度にバラつきが生じ難い。したがって、第一内部電極７における電界の集中が均一に分散され、第一及び第二内部電極７，８の間での放電の発生を確実に防ぐことができる。

続いて、図３を参照して、第一及び第二内部電極７，８の変形例の構成を説明する。図３は、第一及び第二内部電極の変形例を示す平面図である。本変形例では、第一内部電極７の、第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向での幅に関して、上述した実施形態と相違する。

本変形例では、第一内部電極７の、第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向での幅（頂部１７ａと頂部２７ａとの、第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向での間隔）は、第二内部電極８の、第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向での幅よりも狭く設定されている。第一及び第二主面２ａ，２ｂの対向方向から見て、第一内部電極７の縁１７は、第二内部電極８の縁１８よりも第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向で内側に位置し、第一内部電極７の縁２７は、第二内部電極８の縁２８よりも第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向で内側に位置している。したがって、第一内部電極７の縁１７，２７における頂部１７ａ，２７ａと底部１７ｂ，２７ｂとが、第二内部電極８の主電極部８ａと対向している。

本変形例によれば、上述した実施形態と同様に、第一内部電極７における電界の集中が分散されるため、第一及び第二内部電極７，８の間での放電の発生を防ぐことができ、静電気耐性を高めることができる。

第一内部電極７の縁１７，２７における頂部１７ａ，２７ａと底部１７ｂ，２７ｂとが、第二内部電極８の主電極部８ａと対向している、すなわち、第二内部電極８における第一内部電極７と対向する面（電極面）と対向している。したがって、縁１７，２７それぞれの頂部１７ａ，２７ａそれぞれと底部１７ｂ，２７ｂそれぞれとの各角に電界が集中した場合でも、第一及び第二内部電極７，８の間での放電が生じ難く、静電気耐性をより一層高めることができる。

続いて、図４を参照して、第一及び第二内部電極７，８の変形例の構成を説明する。図４は、第一及び第二内部電極の変形例を示す平面図である。本変形例では、第一及び第二内部電極７，８の形状などに関して、上述した実施形態と相違する。

第一及び第二内部電極７，８は、第一及び第二主面２ａ，２ｂの対向方向から見て、第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向でずれて位置している。第一内部電極７は、第二内部電極８よりも、第三側面２ｅ寄りに位置している。すなわち、第二内部電極８は、第一内部電極７よりも、第四側面２ｆ寄りに位置している。

第一内部電極７は、縁１７が直線状とされ、縁２７が矩形波状とされている。第二内部電極８は、縁２８が直線状とされ、縁１８が矩形波状とされている。矩形波状とされた縁１８は、それぞれ複数の頂部１８ａと底部１８ｂとを含んでいる。縁１８における頂部１８ａと底部１８ｂとの長さ（第一及び第二側面２ｃ，２ｄの対向方向での幅）が、等しく設定されている。第一内部電極７の縁２７における頂部２７ａと底部２７ｂとが、第二内部電極８の主電極部８ａと対向している。第二内部電極８の縁１８における頂部１８ａと底部１８ｂとが、第一内部電極７の主電極部７ａと対向している。

本変形例によれば、第一内部電極７だけでなく、第二内部電極８における電界の集中も分散されるため、第一及び第二内部電極７，８の間での放電の発生を防ぐことができ、静電気耐性を高めることができる。

第一内部電極７の縁２７における頂部２７ａと底部２７ｂとが、第二内部電極８の主電極部８ａと対向している、すなわち、第二内部電極８における第一内部電極７と対向する面（電極面）と対向している。第二内部電極８の縁１８における頂部１８ａと底部１８ｂとが、第一内部電極７の主電極部７ａと対向している、すなわち、第一内部電極７における第二内部電極８と対向する面（電極面）と対向している。したがって、縁１８，２７それぞれの頂部１８ａ，２７ａそれぞれと底部１７ｂ，２７ｂそれぞれとの各角に電界が集中した場合でも、第一及び第二内部電極７，８の間での放電が生じ難く、静電気耐性をより一層高めることができる。

続いて、図５を参照して、第一内部電極７の変形例の構成を説明する。図５は、第一内部電極の変形例を示す平面図である。本変形例では、第一内部電極７の形状などに関して、上述した実施形態と相違する。

本変形例では、頂部１７ａから底部１７ｂまでの間隔（第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向での間隔）が、頂部１７ａ及び底部１７ｂの長さ（第一及び第二側面２ｃ，２ｄの対向方向での幅）と等しく設定されている。頂部２７ａから底部２７ｂまでの間隔（第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向での間隔）が、頂部２７ａ及び底部２７ｂの長さ（第一及び第二側面２ｃ，２ｄの対向方向での幅）と等しく設定されている。これにより、本変形例では、第一内部電極７において電界が集中する各箇所での電界の強度にバラつきがより一層生じ難い。したがって、第一内部電極７における電界の集中が均一に分散され、第一及び第二内部電極７，８の間での放電の発生をより一層確実に防ぐことができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

図４に示された変形例においても、頂部１８ａから底部１８ｂまでの間隔（第三及び第四側面２ｅ，２ｆの対向方向での間隔）が、頂部１８ａ及び底部１８ｂの長さ（第一及び第二側面２ｃ，２ｄの対向方向での幅）と等しく設定されていてもよい。縁１７における頂部１７ａと底部１７ｂとの長さと、縁２７における頂部２７ａと底部２７ｂとの長さと、が異なっていてもよい。

第一及び第二内部電極７，８のそれぞれ数は、上述した実施形態及び変形例における数に限られない。たとえば、第一及び第二内部電極７，８の数は、それぞれ一つであってもよい。

本実施形態では、積層コンデンサを例に説明したが、本発明はこれに限られることなく、複数のコンデンサ部が第一及び第二主面２ａ，２ｂの対向方向と交差する方向に併置された積層コンデンサ、いわゆる積層コンデンサアレイにも適用できる。

１…積層コンデンサ、２…素体、２ａ，２ｂ…第一及び第二主面、２ｃ，２ｄ…第一及び第二側面、２ｅ，２ｆ…第三及び第四側面、３…第一端子電極、４…第二端子電極、７…第一内部電極、８…第二内部電極、１７，２７…縁、１７ａ，２７ａ…頂部、１７ｂ，２７ｂ…底部、１８，２８…縁、１８ａ…頂部、１８ｂ…底部。

Claims (4)

1. 互いに対向する略矩形状の第一及び第二主面と、前記第一及び第二主面間を連結するように前記第一及び第二主面の第一辺方向に延び且つ互いに対向する第一及び第二側面と、前記第一及び第二主面間を連結するように前記第一辺方向に直交する第二辺方向に延び且つ互いに対向する第三及び第四側面と、を有する素体と、
   前記素体の前記第一側面側に配置された第一端子電極と、
   前記素体の前記第二側面側に配置された第二端子電極と、
   前記素体内に配置され、前記第一端子電極に接続された第一内部電極と、
   前記素体内に前記第一及び第二主面の対向方向で前記第一内部電極と対向するように配置され、前記第二端子電極に接続された第二内部電極と、を備え、
   前記第一内部電極は、前記第二内部電極と前記第一及び第二主面の対向方向で対向し且つ前記第一及び第二側面の対向方向に延びる第一縁が、矩形波状とされており、
   矩形波状とされた前記第一縁における頂部と底部との長さが、等しいことを特徴とする積層コンデンサ。
2. 前記第一内部電極は、前記第二内部電極と前記第一及び第二主面の対向方向で対向し且つ前記第一縁と前記第三及び第四側面の対向方向で対向する第二縁が、矩形波状とされており、
   矩形波状とされた前記第二縁における頂部と底部との長さが、等しいことを特徴とする請求項１に記載の積層コンデンサ。
3. 前記第二内部電極は、前記第一内部電極と前記第一及び第二主面の対向方向で対向し且つ前記第一及び第二側面の対向方向に延びる第三縁が、矩形波状とされており、
   矩形波状とされた前記第三縁における頂部と底部との長さが、等しいことを特徴とする請求項１に記載の積層コンデンサ。
4. 前記頂部から前記底部までの間隔が、前記頂部及び前記底部の長さと等しいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層コンデンサ。
   

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