JP2017108057A - 積層セラミックコンデンサ - Google Patents

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Abstract

【課題】たとえ積層セラミックコンデンサにクラックが生じても、ショート不良の発生を抑制しうる積層セラミックコンデンサを提供する。
【解決手段】積層セラミックコンデンサ10は、複数のセラミック層16を含む、積層体12を有する。セラミック層16には第1の内部電極18aと第2の内部電極18bが離間して配置され、積層体12の第2の主面12bに露出される。第1の内部電極18aが配置されるセラミック層16とは異なるセラミック層16に、第1の補助導体20a、第2の補助導体20b及び第3の補助導体20cが配置され、第2の補助導体20bと第3の補助導体20cは、第1の主面12bから露出する。第2の主面12bには、第1の内部電極18a及び第2の補助導体20bと接続される第1の外部電極14aと第2の内部電極18b及び第3の補助導体20cと接続される第2の外部電極14bが配置される。
【選択図】図2

Description

この発明は、積層セラミックコンデンサに関する。
近年、モバイル電子機器の小型化が進んでいる。モバイル電子機器には、多数の積層セラミック電子部品が搭載されているが、モバイル電子機器の小型化に伴って、積層セラミック電子部品についても小型化が要求されている。さらに、内部電極を有する積層体の両端面に外部電極を形成した積層セラミック電子部品では、回路基板の配線パターンに実装するために、外部電極と配線パターンとの間に山の裾野のように広がる半田フィレットを形成することが必要となる。そのため、積層セラミック電子部品の端面から半田フィレットの分だけ回路基板の配線パターンを大きく形成する必要があり、積層セラミック電子部品の実装スペースが大きくなる。ところが、モバイル電子機器の小型化に伴って、積層セラミック電子部品の小型化に加えて、回路基板に実装される部品同士の実装間隔を小さくして、その実装スペースを小さくすることも要求されている。
そこで、積層セラミック電子部品として、たとえば、図14に示すように、回路基板への実装面に垂直になるように内部電極2が形成され、実装面に形成された外部電極3に内部電極2が引き出された積層セラミックコンデンサ1がある。このような積層セラミックコンデンサ1では、1つの実装面に形成された外部電極3によって回路基板の配線パターンに実装することができるため、積層セラミックコンデンサの端部から外側に広がる半田フィレットが不要であり、積層セラミックコンデンサ1の実装スペースを小さくすることができる(特許文献1参照)。
特開平10−289837号公報
ここで、近年の積層セラミックコンデンサは、従来に比べて、より過酷な環境下で使用されるようになってきているため、たとえば、携帯電話および携帯音楽プレーヤーなどのモバイル機器の落下時の衝撃や、ECUなどの車載機器に用いられるコンデンサについては、熱サイクルを受けて実装基板が熱膨張収縮することにより発生するたわみ応力によって、積層セラミックコンデンサの外部電極端などを起点に積層セラミックコンデンサにクラックが生じる場合がある。
しかしながら、図14に示すような特許文献1に記載の積層セラミックコンデンサの内部電極パターン(すなわち、第1の内部電極と第2の内部電極とが対向しているような内部電極パターン)では、上述したようなクラックが積層セラミックコンデンサに生じた場合、異なる極性を有する内部電極同士が短絡してしまい、ショート不良を引き起こす場合がある。
それゆえに、この発明の主たる目的は、たとえ積層セラミックコンデンサにクラックが生じても、ショート不良の発生を抑制しうる積層セラミックコンデンサを提供することである。
この発明にかかる積層セラミックコンデンサは、積層された複数のセラミック層を含み、相対する第1の主面および第2の主面と、積層方向に対向し相対する第1の側面および第2の側面と、相対する第1の端面および第2の端面と、を有し、第1の主面または第2の主面を実装面とする積層体と、積層体の内部のセラミック層の表面に配置され、一部が第1または第2の主面のうちのいずれか一方の面に露出する第1の内部電極と、第1の内部電極が配置されるセラミック層と同じセラミック層の表面に配置され、第1の内部電極と離間するように配置され、一部が第1または第2の主面のうちのいずれか一方の面に露出する第2の内部電極と、積層体の内部に配置され、第1および第2の内部電極が配置されるセラミック層とは異なるセラミック層の表面に配置され、積層体の表面には露出しない第1の補助導体と、第1の補助導体が配置されるセラミック層と同じセラミック層の表面に配置され、第1の補助導体と離間されるように配置され、第1または第2の主面のうちのいずれか一方の面に露出する第2の補助導体と、第1の補助導体および第2の補助導体が配置されるセラミック層と同じセラミックの表面に配置され、第1の補助導体および第2の補助導体と離間されるように配置され、第1または第2の主面のうちのいずれか一方の面に露出する第3の補助導体と、第1の内部電極および第2の補助導体に接続され、かつ第1または第2の主面に配置される第1の外部電極と、第2の内部電極および第3の補助導体に接続され、かつ第1または第2の主面に配置される第2の外部電極と、を含む、積層セラミックコンデンサである。
また、この発明にかかる積層セラミックコンデンサは、第1の内部電極は、さらに第1の端面の一部に露出し、第2の内部電極は、さらに第2の端面の一部に露出し、第2の補助導体は、さらに第1の端面の一部に露出し、第3の補助導体は、さらに第2の端面の一部に露出し、第1の外部電極は、第1の内部電極および第2の補助導体に接続され、第1または第2の主面から第1の端面の一部に配置され、第2の外部電極は、第2の内部電極および第3の補助導体に接続され、第1または第2の主面から第2の端面の一部に配置されることが好ましい。
また、この発明にかかる積層セラミックコンデンサは、第1および第2の内部電極は、L字形状を有しており、第1の補助導体、第2の補助導体、および第3の補助導体は、矩形形状を有することが好ましい。
さらに、この発明にかかる積層セラミックコンデンサは、積層された複数のセラミック層を含み、相対する第1の主面および第2の主面と、積層方向に対向し相対する第1の側面および第2の側面と、相対する第1の端面および第2の端面と、を有し、第1の主面または第2の主面を実装面とする積層体と、積層体の内部のセラミック層の表面に配置され、一部が第1および第2の主面に露出する第1の内部電極と、第1の内部電極が配置されるセラミック層と同じセラミック層の表面に配置され、第1の内部電極と離間するように配置され、一部が第1および第2の主面に引き出された第2の内部電極と、積層体の内部に配置され、第1および第2の内部電極が配置されるセラミック層とは異なるセラミック層の表面に配置され、積層体の表面には露出しない第1の補助導体と、第1の補助導体が配置されるセラミック層と同じセラミック層の表面に配置され、第1の補助導体と離間されるように配置され、第1または第2の主面のうちのいずれか一方の面に露出する第2の補助導体と、第1の補助導体および第2の補助導体が配置されるセラミック層と同じセラミック層の表面に配置され、第1の補助導体および第2の補助導体と離間されるように配置され、第1または第2の主面のうちのいずれか一方の面に露出する第3の補助導体と、第1の補助導体、第2の補助導体および第3の補助導体が配置されるセラミック層と同じセラミック層の表面に配置され、第1の補助導体、第2の補助導体および第3の補助導体と離間されるように配置され、第2の補助導体が露出する面に対向する主面に露出する第4の補助導体と、第1の補助導体、第2の補助導体、第3の補助導体および第4の補助導体が配置されるセラミック層と同じセラミック層の表面に配置され、第1の補助導体、第2の補助導体、第3の補助導体および第4の補助導体と離間されるように配置され、第3の補助導体が露出する面に対向する主面に露出する第5の補助導体と、第2の主面上に配置され、第1の内部電極および第2の補助導体に接続される第1の外部電極と、第2の主面上に配置され、第2の内部電極および第3の補助導体に接続される第2の外部電極と、第1の主面上に配置され、第1の内部電極および第4の補助導体に接続される第3の外部電極と、第1の主面上に配置され、第2の内部電極および第5の補助導体に接続される第4の外部電極と、を含む、積層セラミックコンデンサである。
また、この発明にかかる積層セラミックコンデンサは、第1の内部電極は、さらに第1の端面の一部に露出し、第2の内部電極は、さらに第2の端面の一部に露出し、第2の補助導体および第4の補助導体は、さらに第1の端面の一部に露出し、第3の補助導体および第5の補助導体は、さらに第2の端面の一部に露出し、第1の外部電極は、第1の内部電極および第2の補助導体に接続され、第2の主面から第1の端面の一部に配置され、第2の外部電極は、第2の内部電極および第3の補助導体に接続され、第2の主面から第2の端面の一部に配置され、第3の外部電極は、第1の内部電極および第4の補助導体に接続され、第1の主面から第1の端面の一部に配置され、第4の外部電極は、第2の内部電極および第5の補助導体に接続され、第1の主面から第2の端面の一部に配置されることが好ましい。
また、この発明にかかる積層セラミックコンデンサは、第1および第2の内部電極は、T字形状を有しており、第1の補助導体、第2の補助導体、第3の補助導体、第4の補助導体および第5の補助導体は、矩形形状を有することが好ましい。
この発明にかかる積層セラミックコンデンサでは、積層体の内部において、同じセラミック層に形成された第1の内部電極と第2の内部電極とが離間して配置されているので、第1の内部電極あるいは第2の内部電極のいずれか一方がショートしても、第1の内部電極と第2の内部電極とが離間して配置されていることから、一方のショートしていない側の第1の内部電極あるいは第2の内部電極はコンデンサの機能を維持することができる。これにより、たとえ、積層セラミックコンデンサにクラックが入ったとしても、ショート不良が発生しないとした機能(いわゆる、フェールセーフ機能)を備えた積層セラミックコンデンサを提供することができる。
また、この積層セラミックコンデンサでは、第1、第2および第3の補助導体が配置されるセラミック層と隣接する第1および第2の内部電極が配置されるセラミック層とが異なったセラミック層であるので、仮に、第1および第2外部電極等から積層体にクラックが入ったとしても、異なる極性をもつ第1の内部電極あるいは第2の内部電極同士が繋がることを抑制することが可能になる。これにより、たとえ、積層セラミックコンデンサにクラックが入ったとしても、ショート不良が発生しないとした機能(いわゆる、フェールセーフ機能)を備えた積層セラミックコンデンサを提供することができる。
この発明によれば、たとえ積層セラミックコンデンサにクラックが生じても、ショート不良の発生を抑制しうる積層セラミックコンデンサを得ることができる。
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
この発明にかかる積層セラミックコンデンサの第1の実施の形態を示す外観斜視図である。 図1に示す積層セラミックコンデンサの線I−Iにおける断面図である。 図1および図2に示す積層体の分解斜視図である。 この発明にかかる積層セラミックコンデンサの第1の実施の形態の変形例を示す外観斜視図である。 図4に示す積層セラミックコンデンサの線II−IIにおける断面図である。 図4および図5に示す積層体の分解斜視図である。 この発明にかかる積層セラミックコンデンサの第2の実施の形態を示す外観斜視図である。 図7に示す積層セラミックコンデンサの線III−IIIにおける断面図である。 図7および図8に示す積層体の分解斜視図である。 この発明にかかる積層セラミックコンデンサの第2の実施の形態の変形例を示す外観斜視図である。 図10に示す積層セラミックコンデンサの線IV−IVにおける断面図である。 図10および図11に示す積層体の分解斜視図である。 図1ないし図3に示す積層セラミックコンデンサを製造するための導電性ペースト層が形成されたセラミックグリーンシートを示す平面図である。 従来の積層セラミックコンデンサの一例を示す分解斜視図である。
1.積層セラミックコンデンサ
(1)第1の実施の形態
この発明の第1の実施の形態にかかる積層セラミックコンデンサについて説明する。図1は、この発明にかかる積層セラミックコンデンサの第1の実施の形態を示す外観斜視図であり、図2は図1に示す積層セラミックコンデンサの線I−Iにおける断面図である。図3は、図1および図2に示す積層体の分解斜視図である。
積層セラミックコンデンサ10は、直方体状の積層体12と、外部電極14とを含む。
積層体12は、複数のセラミック層16、複数の内部電極18および複数の補助導体20を含む。積層体12は、互いに対向する第1の主面12aと第2の主面12bと、積層方向に対向し互いに対向する第1の側面12cおよび第2の側面12dと、互いに対向する第1の端面12eおよび第2の端面12fとを有する。第1の主面12aおよび第2の主面12bは、それぞれ、長さ方向Lおよび幅方向Wに沿って延在する。第1の側面12cおよび第2の側面12dは、それぞれ、長さ方向Lおよび厚み方向Tに沿って延在する。第1の端面12eおよび第2の端面12fは、それぞれ、幅方向Wおよび厚み方向Tに沿って延在する。第1の主面12aおよび第2の主面12bは、積層セラミックコンデンサ10が実装される面(実装面)に対して平行な面をさす。したがって、長さ方向Lとは、一対の端面同士を結んだ方向であり、幅方向Wとは、一対の側面同士を結んだ方向であり、厚み方向Tとは、一対の主面同士を結んだ方向である。
また、積層体12は、角部および稜線部に丸みがつけられていることが好ましい。ここで、角部は、積層体12の3面が交わる部分であり、稜線部は、積層体12の2面が交わる部分である。
セラミック層16は、外層部16aと内層部16bとを含む。外層部16aは、積層体12の第1の側面12cおよび第2の側面12d側に位置し、第1の側面12cと最も第1の側面12cに近い内部電極18との間に位置するセラミック層16、および第2の側面12dと最も第2の側面12dに近い内部電極18との間に位置するセラミック層16である。外層部16aの厚みは、18μm以上900μm以下であることが好ましい。そして、両外層部16aに挟まれた領域が内層部16bである。
セラミック層16は、たとえば、誘電体材料により形成することができる。誘電体材料としては、たとえば、BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、またはCaZrO3などの成分を含む誘電体セラミックを用いることができる。上記の誘電体材料を主成分として含む場合、所望する積層セラミックコンデンサ10の特性に応じて、たとえば、Mn化合物、Fe化合物、Cr化合物、Co化合物、Ni化合物などの主成分よりも含有量の少ない成分を添加したものを用いてもよい。
焼成後のセラミック層16の厚みは、0.5μm以上10μm以下であることが好ましい。
積層セラミックコンデンサ10では、図2および図3に示すように、積層体12内において、内部電極18と補助導体20とが、セラミック層16を介して交互に積層されている。
積層体12は、複数の内部電極18として、複数の第1の内部電極18aおよび複数の第2の内部電極18bを有する。第1の内部電極18aは、セラミック層16の表面に配置される。また、第1の内部電極18aは、第1の側面12cおよび第2の側面12dに対向する第1の対向電極部22aを有し、第1の側面12cと第2の側面12dとを結ぶ方向に積層されている。
また、第2の内部電極18bは、第1の内部電極18aが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第2の内部電極18bは、第1の側面12cおよび第2の側面12dに対向する第2の対向電極部22bを有し、第1の側面12cと第2の側面12dとを結ぶ方向に積層されている。第1の内部電極18aは、第1の端面12e側に配置され、第2の内部電極18bは、第2の端面12f側に配置される。そして、第1の内部電極18aと第2の内部電極18bとは、同じセラミック層16の表面において、それぞれが離間するように配置されている。
第1の内部電極18aは、第1の引出し電極部24aによって積層体12の第2の主面12bに引き出される。第1の引出し電極部24aは、積層体12の第1の端面12e側に引き出される。第2の内部電極18bは、第2の引出し電極部24bによって積層体12の第2の主面12bに引き出される。第2の引出し電極部24bは、第1の引出し電極部24aと間隔を隔てて、積層体12の第2の端面12f側に引き出される。第1の内部電極18aおよび第2の内部電極18bは、積層体12の第1の主面12a、両側面12cおよび12d、ならびに両端面12eおよび12fには露出していない。そして、第1の内部電極18aおよび第2の内部電極は、L字形状を有している。
なお、第1の内部電極18aの第1の引出し電極部24aは、第1の主面12aにのみ引き出されてもよく、この場合、第2の内部電極18bの第2の引出し電極部24bは、第1の主面12aにのみ引き出される。
第1の内部電極18aおよび第2の内部電極18bは、積層体12の第1の主面12aおよび第2の主面12bに対して垂直に配置される。第1の内部電極18aの第1の対向電極部22aおよび第2の内部電極18bの第2の対向電極部22bが、補助導体20と互いに対向するように配置される。
また、積層体12は、第1の対向電極部22aの長さ方向Lの一端と第1の端面12eとの間および第2の対向電極部22bの長さ方向Lの他端と第2の端面12fとの間に形成される積層体12の側部(ギャップ)を含む。
さらに、積層体12は、第1の内部電極18aの第1の引出電し極部24aとは反対側の端部と第2の主面12aとの間および第2の内部電極18bの第2の引出し電極部24bとは反対側の端部と第1の主面12aとの間に形成される積層体12の端部(ギャップ)を含む。
第1の内部電極18aおよび第2の内部電極18bの材料としては、たとえば、Ni、Cu、Ag、Pd、Auなどの金属や、これらの金属の一種を含むたとえばAg−Pd合金などの合金により構成することができる。第1の内部電極18aおよび第2の内部電極18bは、さらに、セラミック層16に含まれるセラミックスと同一組成系の誘電体粒子を含んでいてもよい。第1の内部電極18aおよび第2の内部電極18bそれぞれの厚みは、0.1μm以上2.0μm以下であることが好ましい。
積層体12は、複数の補助導体20として、複数の第1の補助導体20a、複数の第2の補助導体20bおよび複数の第3の補助導体20cを有する。
第1の補助導体20aは、内部電極18が配置されるセラミック層16とは異なるセラミック層16の表面に配置され、積層体12の表面には露出しないように配置されている。第1の補助導体20aの形状は、特に限定されないが、矩形形状が好ましい。
第2の補助導体20bは、第1の補助導体20aが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第2の補助導体20bは、第1の補助導体20aと離間されるように配置され、第2の主面12bに露出するように配置される。また、第2の補助導体20bは、第1の端面12e側に配置される。第2の補助導体20bの形状は、特に限定されないが、矩形形状であることが好ましい。
第3の補助導体20cは、第1の補助導体20aおよび第2の補助導体20bが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第3の補助導体20cは、第1の補助導体20aおよび第2の補助導体20bと離間されるように配置され、第2の主面12bに露出するように配置される。また、第3の補助導体20cは、第2の端面12f側に配置される。第3の補助導体20cの形状は、特に限定されないが、矩形形状であることが好ましい。
第1の内部電極18aおよび第2の内部電極18bがL字形状に形成され、第1の補助導体20a、第2の補助導体20bおよび第3の補助導体20cが矩形形状に形成されると、製造工程において、内部電極パターンおよび補助導体パターンの印刷性が向上し、容易に第1の補助導体20a、第2の補助導体20bおよび第3の補助導体20cを形成することができる。
第1の補助導体20a、第2の補助導体20bおよび第3の補助導体20cの材料としては、たとえば、Ni、Cu、Ag、Pd、Auなどの金属や、これらの金属の一種を含むたとえばAg−Pd合金などの合金により構成することができる。第1の補助導体20a、第2の補助導体20bおよび第3の補助導体20cは、さらに、セラミック層16に含まれるセラミックスと同一組成系の誘電体粒子を含んでいてもよい。第1の補助導体20a、第2の補助導体20bおよび第3の補助導体20cそれぞれの厚みは、0.1μm以上2.0μm以下であることが好ましい。
積層体12の第2の主面12bには、外部電極14が形成される。外部電極14は、第1の引出し電極部24aおよび第2の補助導体20bに電気的に接続されるようにして形成される第1の外部電極14aと、第2の引出し電極部24bおよび第3の補助導体20cに電気的に接続されるようにして形成される第2の外部電極14bとを有する。
積層体12内においては、第1の対向電極部22aおよび第2の対向電極部22bがセラミック層16を介して第1の補助電極20aと対向することにより、電気特性(たとえば、静電容量)が発生する。そのため、第1の内部電極18aが接続された第1の外部電極14aと第2の内部電極18bが接続された第2の外部電極14bとの間に、静電容量を得ることができる。したがって、このような構造の積層セラミックコンデンサ10は、コンデンサとして機能する。
外部電極14は、積層体12側から順に、下地電極層およびめっき層を有することが好ましい。下地電極層は、それぞれ焼付け層、樹脂層、薄膜層などから選ばれる少なくとも1つを含むが、ここでは焼付け層で形成された下地電極層について説明する。
焼付け層は、ガラスおよび金属を含む。焼付け層の金属としては、たとえば、Cu、Ni、Ag、Pd、Ag−Pd合金、Au等から選ばれる少なくとも1つを含む。焼付け層は、複数層であってもよい。焼付け層は、ガラスおよび金属を含む導電性ペーストを積層体12に塗布して焼き付けることにより形成される。焼付け層は、セラミック層16、内部電極18および補助導体20と同時に焼成したものでもよく、セラミック層16、内部電極18および補助導体20を焼成した後に焼き付けたものでもよい。焼付け層のうちの最も厚い部分の厚みは、10μm以上50μm以下であることが好ましい。
焼付け層の表面に、導電性粒子と熱硬化性樹脂とを含む樹脂層が形成されてもよい。なお、樹脂層は、焼付け層を形成せずに積層体12上に直接形成してもよい。また、樹脂層は、複数層であってもよい。樹脂層のうちの最も厚い部分の厚みは、10μm以上150μm以下であることが好ましい。
また、薄膜層は、スパッタ法または蒸着法等の薄膜形成法により形成され、金属粒子が堆積された1μm以下の層である。
また、めっき層としては、たとえば、Cu、Ni、Sn、Pb、Au、Ag、Pd、BiおよびZnなどから選ばれる1種の金属または当該金属を含む合金のめっきを含むことが好ましい。
めっき層は、複数層によって形成されてもよい。めっき層は、焼付け層の表面に設けられた第1めっき層と、第1めっき層の表面に設けられた第2めっき層とを含む2層構造であることが好ましい。
第1めっき層はNiを用いるのが好ましい。なお、内部電極18にNiを含む場合は、第1めっき層としては、Niと接合性のよいCuを用いることが好ましい。
また、第2めっき層は、複数層から形成されていてもよく、好ましくは、Niめっき、Snめっきの2層構造である。Niめっき層は、下地電極層が積層セラミックコンデンサを実装する際の半田によって侵食されることを防止するために用いられる。また、Snめっき層は、積層セラミックコンデンサを実装する際の半田の濡れ性を向上させて、容易に実装することができるようにするために用いられる。なお、第2めっき層は必要に応じて形成されるものであり、外部電極14は、積層体12上に直接設けられ、内部電極18と直接接続されるめっき層、すなわち、第1めっき層から構成されたものであってもよい。ただし、前処理として積層体12上に触媒を設けてもよい。
また、第2めっき層をめっき層の最外層として設けてもよく、第2めっき層の表面に他のめっき層を設けてもよい。
めっき層一層あたりの厚みは、1μm以上10μm以下であることが好ましい。また、めっき層は、ガラスを含まないことが好ましい。さらに、めっき層は、単位体積あたりの金属割合が99体積%以上であることが好ましい。また、めっき層は、厚み方向に沿って粒成長したものであり、柱状である。
なお、積層セラミックコンデンサ10の長さ方向Lの寸法をL寸法とし、積層体12、第1の外部電極14aおよび第2の外部電極14bを含む積層セラミックコンデンサ10の厚み方向Tの寸法をT寸法とし、積層体12、第1の外部電極14aおよび第2の外部電極14bを含む積層セラミックコンデンサ10の幅方向Wの寸法をW寸法とする。
積層体12の寸法は、特に限定されないが、長さ方向LのL寸法が0.38mm以上3.50mm以下、幅方向WのW寸法が0.18mm以上2.80mm以下、厚み方向TのT寸法が0.18mm以上2.80mm以下であることが好ましい。なお、積層セラミックコンデンサ10の寸法は、マイクロスコープにより測定することができる。
この積層セラミックコンデンサ10では、積層体12の内部において、同じセラミック層16に形成された第1の内部電極18aと第2の内部電極18bとが離間して設けられているので、第1の内部電極18aあるいは第2の内部電極18bのいずれか一方がショートしても、第1の内部電極18aおよび第2の内部電極18bとが繋がっていないことから、一方のショートしていない側の内部電極18はコンデンサの機能を維持することができる。これにより、たとえ、積層セラミックコンデンサ10にクラックが入ったとしても、ショート不良が発生しないとした機能(いわゆる、フェールセーフ機能)を備えた積層セラミックコンデンサを提供することができる。
また、この積層セラミックコンデンサ10では、補助導体20が、隣接する内部電極18の間に設けられているので、仮に、外部電極14等から積層体12にクラックが入ったとしても、異なる極性をもつ内部電極18同士が繋がることを抑制することが可能になる。これにより、たとえ、積層セラミックコンデンサ10にクラックが入ったとしても、ショート不良が発生しないとした機能(いわゆる、フェールセーフ機能)を備えた積層セラミックコンデンサを提供することができる。
次に、この発明の第1の実施の形態にかかる積層セラミックコンデンサの変形例について説明する。図4は、この発明にかかる積層セラミックコンデンサの第1の実施の形態の変形例を示す外観斜視図であり、図5は、図4に示す積層セラミックコンデンサの線II−IIにおける断面図である。図6は、図4および図5に示す積層体の分解斜視図である。なお、図4ないし図6に示す積層セラミックコンデンサ10Aにおいて、図1ないし図3に示した積層セラミックコンデンサ10と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図4ないし図6に示す積層セラミックコンデンサ10Aの構成が図1ないし図3に示す積層セラミックコンデンサ10の構成と異なる点は、内部電極18および補助導体20が、両端面12eおよび12fの一部にも露出しているため、外部電極14が積層体12の両端面12eおよび12fにまで配置されている点である。
積層セラミックコンデンサ10Aは、直方体状の積層体12と、外部電極14とを含む。
積層体12は、複数のセラミック層16、複数の内部電極18および複数の補助導体20を含む。
積層セラミックコンデンサ10Aでは、図5および図6に示すように積層体12内において、内部電極18と補助導体20とが、セラミック層16を介して交互に積層されている。
積層体12は、複数の内部電極18として、複数の第1の内部電極18aおよび複数の第2の内部電極18bを有する。第1の内部電極18aは、セラミック層16の表面に配置される。また、第1の内部電極18aは、第1の側面12cおよび第2の側面12dに対向する第1の対向電極部22aを有し、第1の側面12cと第2の側面12dとを結ぶ方向に積層されている。
また、第2の内部電極18bは、第1の内部電極18aが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第2の内部電極18bは、第1の側面12cおよび第2の側面12dに対向する第2の対向電極部22bを有し、第1の側面12cと第2の側面12dとを結ぶ方向に積層されている。第1の内部電極18aは、第1の端面12e側に配置され、第2の内部電極18bは、第2の端面12f側に配置される。そして、第1の内部電極18aと第2の内部電極18bとは、同じセラミック層16の表面において、それぞれが離間するように配置されている。
第1の内部電極18aは、第1の引出し電極部24aによって積層体12の第2の主面12bおよび第1の端面12eによって形成される角部の領域に引き出される。第1の引出し電極部24aは、第1の端面12e側に引き出される。第2の内部電極18bは、第2の引出し電極部24bによって積層体12の第2の主面12bおよび第2の端面12fによって形成される角部の領域に引き出される。第2の引出し電極部24bは、第1の引出し電極部24aと間隔を隔てて、積層体12の第2の端面12f側に引き出される。第1の内部電極18aおよび第2の内部電極18bは、積層体12の第1の主面12a、ならびに両側面12cおよび12dには露出していない。そして、第1の内部電極18aおよび第2の内部電極は、L字形状を有している。
第1の内部電極18aおよび第2の内部電極18bは、積層体12の第1の主面12aおよび第2の主面12bに対して垂直に配置される。第1の内部電極18aの第1の対向電極部22aおよび第2の内部電極18bの第2の対向電極部22bが、補助導体20と互いに対向するように配置される。
積層体12は、複数の補助導体20として、複数の第1の補助導体20a、複数の第2の補助導体20bおよび複数の第3の補助導体20cを有する。
第1の補助導体20aは、内部電極18が配置されるセラミック層16とは異なるセラミック層16の表面に配置され、積層体12の表面には露出しないように配置されている。第1の補助導体20aの形状は、特に限定されないが、矩形形状が好ましい。
第2の補助導体20bは、第1の補助導体20aが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第2の補助導体20bは、第1の補助導体20aと離間されるように配置され、第2の主面12bおよび第1の端面12eの一部に露出するように配置される。第2の補助導体20bは、積層体12の第2の主面12bおよび第1の端面12eによって形成される角部の領域に引き出される。また、第2の補助導体20bは、第1の端面12e側に配置される。第2の補助導体20bの形状は、特に限定されないが、矩形形状であることが好ましい。
第3の補助導体20cは、第1の補助導体20aおよび第2の補助導体20bが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第3の補助導体20cは、第1の補助導体20aおよび第2の補助導体20bと離間されるように配置され、第2の主面12bおよび第2の端面12fの一部に露出するように配置される。第3の補助導体20cは、積層体12の第2の主面12bおよび第2の端面12fによって形成される角部の領域に引き出される。また、第3の補助導体20cは、第2の端面12f側に配置される。第3の補助導体20cの形状は、特に限定されないが、矩形形状であることが好ましい。
積層体12の第2の主面12bには、外部電極14が形成される。外部電極14は、第1の外部電極14aおよび第2の外部電極14bを有する。第1の外部電極14aは、第2の主面12bおよび第1の端面12eに引き出される第1の内部電極18aの第1の引出し電極部24aおよび第2の補助導体20bに電気的に接続される。したがって、第1の外部電極14aは、第2の主面12bから第1の端面12eに至るように配置される。また、第2の外部電極14bは、第2の主面12bおよび第2の端面12fに引き出される第2の内部電極18bの第2の引出し電極部24bおよび第3の補助導体20cに電気的に接続される。したがって、第2の外部電極14bは、第2の主面12bから第2の端面12fに至るように配置される。
外部電極14は、積層体12側から順に、下地電極層およびめっき層を有することが好ましい。
この積層セラミックコンデンサ10Aでは、上述の積層セラミックコンデンサ10と同様の効果を奏するとともに、次の効果を奏する。
すなわち、この積層セラミックコンデンサ10Aでは、第1の外部電極14aは、第2の主面12bから第1の端面12eに至るように配置され、第2の外部電極14bは、第2の主面12bから第2の端面12fに至るように配置されるので、実装面以外の端面に電極部が形成されていることから、フェールセーフ機能だけでなく、実装時の積層セラミックコンデンサの傾きを抑制することができ、さらに、積層セラミックコンデンサ10Aの接合面が増加したことによる実装基板との固着力も向上させることができる。
(2)第2の実施の形態
次に、この発明の第2の実施の形態にかかる積層セラミックコンデンサについて説明する。図7は、この発明にかかる積層セラミックコンデンサの第2の実施の形態を示す外観斜視図であり、図8は、図7に示す積層セラミックコンデンサの線III−IIIにおける断面図である。図9は、図7および図8に示す積層体の分解斜視図である。なお、図7ないし図9に示す積層セラミックコンデンサ110において、図1ないし図3に示した積層セラミックコンデンサ10と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図7ないし図9に示す積層セラミックコンデンサ110の構成が図1ないし図3に示す積層セラミックコンデンサ10の構成と異なる点は、内部電極118が、両主面12aおよび12bに引き出されているため、外部電極15がさらに第1の主面12aに配置されている点である。さらに、図7ないし図9に示す積層セラミックコンデンサ110では、補助導体20が、第1の主面12a側に露出している第4の補助導体20dおよび第5の補助導体20eを含む。
積層セラミックコンデンサ110は、直方体状の積層体12と、外部電極14,15とを含む。
積層体12は、複数のセラミック層16、複数の内部電極118および複数の補助導体20を含む。
積層セラミックコンデンサ110では、図8および図9に示すように積層体12内において、内部電極118と補助導体20とが、セラミック層16を介して交互に積層されている。
積層体12は、複数の内部電極118として、複数の第1の内部電極118aおよび複数の第2の内部電極118bを有する。第1の内部電極118aは、セラミック層16の表面に配置される。第1の内部電極118aは、第1の側面12cおよび第2の側面12dに対向する第1の対向電極部22aを有し、第1の側面12cと第2の側面12dとを結ぶ方向に積層されている。
また、第2の内部電極118bは、第1の内部電極118aが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第2の内部電極118bは、第1の側面12cおよび第2の側面12dに対向する第2の対向電極部22bを有し、第1の側面12cと第2の側面12dとを結ぶ方向に積層されている。第1の内部電極118aは、第1の端面12e側に配置され、第2の内部電極118bは、第2の端面12f側に配置される。そして、第1の内部電極118aと第2の内部電極118bとは、同じセラミック層16の表面において、それぞれが離間するように配置されている。
第1の内部電極118aは、第1の引出し電極部24aによって積層体12の第2の主面12bに引き出され、第1の引出し電極部25aによって積層体12の第1の主面12aに引き出される。第1の引出し電極部24aおよび25aは、積層体12の第1の端面12e側に引き出される。第2の内部電極118bは、第2の引出し電極部24bによって積層体12の第2の主面12bに引き出され、第2の引出し電極部25bによって積層体12の第1の主面12aに引き出される。第2の引出し電極部24bは、第1の引出し電極部24aと間隔を隔てて、積層体12の第2の端面12f側に引き出され、第2の引出し電極部25bは、第1の引出し電極部25aと間隔を隔てて、積層体12の第2の端面12f側に引き出される。第1の内部電極118aおよび第2の内部電極118bは、両側面12cおよび12d、ならびに両端面12eおよび12fには露出していない。そして、第1の内部電極118aおよび第2の内部電極118bは、T字形状を有している。
第1の内部電極118aおよび第2の内部電極118bは、積層体12の第1の主面12aおよび第2の主面12bに対して垂直に配置される。第1の内部電極118aの第1の対向電極部22aおよび第2の内部電極118bの第2の対向電極部22bが、補助導体20と互いに対向するように配置される。
積層体12は、複数の補助導体20として、複数の第1の補助導体20a、複数の第2の補助導体20b、複数の第3の補助導体20c、複数の第4の補助導体20dおよび複数の第5の補助導体20eを有する。
第1の補助導体20aは、内部電極18が配置されるセラミック層16とは異なるセラミック層16の表面に配置され、積層体12の表面には露出しないように配置されている。第1の補助導体20aの形状は、特に限定されないが、矩形形状が好ましい。
第2の補助導体20bは、第1の補助導体20aが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第2の補助導体20bは、第1の補助導体20aと離間されるように配置され、第2の主面12bに露出するように配置される。また、第2の補助導体20bは、第1の端面12e側に配置される。第2の補助導体20bの形状は、特に限定されないが、矩形形状であることが好ましい。
第3の補助導体20cは、第1の補助導体20aおよび第2の補助導体20bが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第3の補助導体20cは、第1の補助導体20aおよび第2の補助導体20bと離間されるように配置され、第2の主面12bに露出するように配置される。また、第3の補助導体20cは、第2の端面12f側に配置される。第3の補助導体20cの形状は、特に限定されないが、矩形形状であることが好ましい。
第4の補助導体20dは、第1の補助導体20a、第2の補助導体20bおよび第3の補助導体20cが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第4の補助導体20dは、第1の補助導体20a、第2の補助導体20bおよび第3の補助導体20cと離間されるように配置され、第2の補助導体20bが露出する主面とは対向する主面である第1の主面12aに露出するように配置される。また、第4の補助導体20dは、第1の端面12e側に配置される。第4の補助導体20dの形状は、特に限定されないが、矩形形状であることが好ましい。
第5の補助導体20eは、第1の補助導体20a、第2の補助導体20b、第3の補助導体20cおよび第4の補助導体20dが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第5の補助導体20eは、第1の補助導体20a、第2の補助導体20b、第3の補助導体20cおよび第4の補助導体20dと離間されるように配置され、第3の補助導体20cが露出する主面とは対向する主面である第1の主面12aに露出するように配置される。また、第5の補助導体20eは、第2の端面12f側に配置される。第5の補助導体20eの形状は、特に限定されないが、矩形形状であることが好ましい。
第1の内部電極118aおよび第2の内部電極118bがT字形状に形成され、第1の補助導体20a、第2の補助導体20b、第3の補助導体20c、第4の補助導体20dおよび第5の補助導体20eが矩形形状に形成されると、製造工程において、内部電極パターンおよび補助導体パターンの印刷性が向上し、容易に第1の補助導体20a、第2の補助導体20b、第3の補助導体20c、第4の補助導体20dおよび第5の補助導体20eを形成することができる。
積層体12の第2の主面12bには、外部電極14が形成され、積層体12の第1の主面12aには、外部電極15が形成される。外部電極14は、第1の引出し電極部24aおよび第2の補助導体20bに電気的に接続されるようにして形成される第1の外部電極14aと、第2の引出し電極部24bおよび第3の補助導体20cに電気的に接続されるようにして形成される第2の外部電極14bとを有する。また、外部電極15は、第1の引出し電極部25aおよび第4の補助導体20dに電気的に接続されるようにして形成される第3の外部電極15aと、第2の引出し電極部25bおよび第5の補助導体20eに電気的に接続されるようにして形成される第4の外部電極15bとを有する。
外部電極14および15は、積層体12側から順に、下地電極層およびめっき層を有することが好ましい。
この積層セラミックコンデンサ110では、上述の積層セラミックコンデンサ10と同様の効果を奏するとともに、次の効果も奏する。
すなわち、この積層セラミックコンデンサ110では、積層体12の第1の主面12aに外部電極15が配置され、第2の主面12bに外部電極14が配置されているので、第1の主面12a側、および第2の主面12b側のいずれも実装面とすることができることから、実装時の方向選別が不要になるという効果を有する。したがって、積層セラミックコンデンサ110を回路基板に対して効率よく実装することができる。
次に、この発明の第2の実施の形態にかかる積層セラミックコンデンサの変形例について説明する。図10は、この発明にかかる積層セラミックコンデンサの第2の実施の形態の変形例を示す外観斜視図であり、図11は、図10に示す積層セラミックコンデンサの線IV−IVにおける断面図である。図12は、図10および図11に示す積層体の分解斜視図である。なお、図10ないし図12に示す積層セラミックコンデンサ110Aにおいて、図1ないし図3に示した積層セラミックコンデンサ10、および図7ないし図9に示した積層セラミックコンデンサ110と同一の部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図10ないし図12に示す積層セラミックコンデンサ110Aの構成が図7ないし図9に示す積層セラミックコンデンサ110の構成と異なる点は、内部電極118および補助導体20が、両端面12eおよび12fの一部にも露出しているため、外部電極14および15が積層体12の両端面12eおよび12fにまで配置されている点である。
積層セラミックコンデンサ110Aは、直方体状の積層体12と、外部電極14,15とを含む。
積層体12は、複数のセラミック層16、複数の内部電極118および複数の補助導体20を含む。
積層セラミックコンデンサ110Aでは、図11および図12に示すように積層体12内において、内部電極18と補助導体20とが、セラミック層16を介して交互に積層されている。
積層体12は、複数の内部電極118として、複数の第1の内部電極118aおよび複数の第2の内部電極118bを有する。第1の内部電極118aは、セラミック層16の表面に配置される。また、第1の内部電極118aは、第1の側面12cおよび第2の側面12dに対向する第1の対向電極部22aを有し、第1の側面12cと第2の側面12dとを結ぶ方向に積層されている。
また、第2の内部電極118bは、第1の内部電極118aが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第2の内部電極118bは、第1の側面12cおよび第2の側面12dに対向する第2の対向電極部22bを有し、第1の側面12cと第2の側面12dとを結ぶ方向に積層されている。第1の内部電極118aと第2の内部電極118bとは、同じセラミック層16の表面において、それぞれが離間するように配置されている。
第1の内部電極118aは、第1の引出し電極部24aによって積層体12の第2の主面12bおよび第1の端面12eによって形成される角部の領域に引き出され、第1の引出し電極部25aによって積層体12の第1の主面12aおよび第1の端面12eによって形成される角部の領域に引き出される。第1の引出し電極部24aおよび25aは、第1の端面12e側に引き出される。第2の内部電極118bは、第2の引出し電極部24bによって積層体12の第2の主面12bおよび第2の端面12fによって形成される角部の領域に引き出され、第2の引出し電極部25bによって積層体12の第1の主面12aおよび第2の端面12fによって形成される角部の領域に引き出される。第2の引出し電極部24bおよび25bは、第1の引出し電極部24aおよび25aと間隔を隔てて、積層体12の第2の端面12f側に引き出される。第1の内部電極118aおよび第2の内部電極118bは、積層体12の第1の主面12a、ならびに両側面12cおよび12dには露出していない。そして、第1の内部電極118aおよび第2の内部電極118bは、T字形状を有している。
第1の内部電極118aおよび第2の内部電極118bは、積層体12の第1の主面12aおよび第2の主面12bに対して垂直に配置される。第1の内部電極118aの第1の対向電極部22aおよび第2の内部電極118bの第2の対向電極部22bが、補助導体20と互いに対向するように配置される。
積層体12は、複数の補助導体20として、複数の第1の補助導体20a、複数の第2の補助導体20b、複数の第3の補助導体20c、複数の第4の補助導体20dおよび複数の第5の補助導体20eを有する。
第1の補助導体20aは、内部電極18が配置されるセラミック層16とは異なるセラミック層16の表面に配置され、積層体12の表面には露出しないように配置されている。第1の補助導体20aの形状は、特に限定されないが、矩形形状が好ましい。
第2の補助導体20bは、第1の補助導体20aが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第2の補助導体20bは、第1の補助導体20aと離間されるように配置され、第2の主面12bおよび第1の端面12eの一部に露出するように配置される。第2の補助導体20bは、積層体12の第2の主面12bおよび第1の端面12eによって形成される角部の領域に引き出される。また、第2の補助導体20bは、第1の端面12e側に配置される。第2の補助導体20bの形状は、特に限定されないが、矩形形状であることが好ましい。
第3の補助導体20cは、第1の補助導体20aおよび第2の補助導体20bが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第3の補助導体20cは、第1の補助導体20aおよび第2の補助導体20bと離間されるように配置され、第2の主面12bおよび第2の端面12fの一部に露出するように配置される。第3の補助導体20cは、積層体12の第2の主面12bおよび第2の端面12fによって形成される角部の領域に引き出される。また、第3の補助導体20cは、第2の端面12f側に配置される。第3の補助導体20cの形状は、特に限定されないが、矩形形状であることが好ましい。
第4の補助導体20dは、第1の補助導体20a、第2の補助導体20bおよび第3の補助導体20cが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第4の補助導体20dは、第1の補助導体20a、第2の補助導体20bおよび第3の補助導体20cと離間されるように配置され、第2の補助導体20bが露出する主面と対向する面である第1の主面12a、および第1の端面12eの一部に露出するように配置される。第4の補助導体20dは、積層体12の第1の主面12aおよび第1の端面12eによって形成される角部の領域に引き出される。また、第4の補助導体20dは、第1の端面12e側に配置される。第4の補助導体20dの形状は、特に限定されないが、矩形形状であることが好ましい。
第5の補助導体20eは、第1の補助導体20a、第2の補助導体20b、第3の補助導体20cおよび第4の補助導体20dが配置されるセラミック層16と同じセラミック層16の表面に配置される。第5の補助導体20dは、第1の補助導体20a、第2の補助導体20b、第3の補助導体20cおよび第4の補助導体20dと離間されるように配置され、第3の補助導体20cが露出する主面と対向する面である第1の主面12a、および第2の端面12fの一部に露出するように配置される。第5の補助導体20eは、積層体12の第1の主面12aおよび第2の端面12fによって形成される角部の領域に引き出される。また、第5の補助導体20eは、第2の端面12f側に配置される。第5の補助導体20eの形状は、特に限定されないが、矩形形状であることが好ましい。
積層体12の第2の主面12bには、外部電極14が形成され、積層体12の第1の主面12aには、外部電極15が形成される。外部電極14は、第1の外部電極14aおよび第2の外部電極14bを有する。第1の外部電極14aは、第2の主面12bおよび第1の端面12eに引き出される第1の内部電極118aの第1の引出し電極部24aおよび第2の補助導体20bに電気的に接続される。したがって、第1の外部電極14aは、第2の主面12bから第1の端面12eに至るように配置される。また、第2の外部電極14bは、第2の主面12bおよび第2の端面12fに引き出される第2の内部電極118bの第2の引出し電極部24bおよび第3の補助導体20cに電気的に接続される。したがって、第2の外部電極14bは、第2の主面12bから第2の端面12fに至るように配置される。
外部電極15は、第3の外部電極15aおよび第4の外部電極15bを有する。第3の外部電極15aは、第1の主面12aおよび第1の端面12eに引き出される第1の内部電極118aの第1の引出し電極部25aおよび第4の補助導体20dに電気的に接続される。したがって、第3の外部電極15aは、第1の主面12aから第1の端面12eに至るように配置される。また第4の外部電極15bは、第1の主面12aおよび第2の端面12fに引き出される第2の内部電極118bの第2の引出し電極部25bおよび第5の補助導体20eに電気的に接続される。したがって、第4の外部電極15bは、第1の主面12aから第2の端面12fに至るように配置される。
外部電極14および15は、積層体12側から順に、下地電極層およびめっき層を有することが好ましい。
この積層セラミックコンデンサ110Aでは、上述の積層セラミックコンデンサ110と同様の効果を奏するとともに、次の効果を奏する。
すなわち、積層セラミックコンデンサ110Aでは、第1の外部電極14aは、第2の主面12bから第1の端面12eに至るように配置され、第3の外部電極15aは、第1の主面12aから第1の端面12eに至るように配置され、第2の外部電極14bは、第2の主面12bから第2の端面12fに至るように配置され、第4の外部電極15bは、第1の主面12aから第2の端面12fに至るように配置されるので、実装面以外の端面に電極部を形成されていることから、フェールセーフ機能、加えて、実装時の方向選別が不要になるという効果だけでなく、実装時の積層セラミックコンデンサ110Aの傾きを抑制することができ、さらに、積層セラミックコンデンサ110Aの接合面が増加したことによる実装基板との固着力も向上させることができる。
2.積層セラミックコンデンサの製造方法
次に、この積層セラミックコンデンサの製造方法について説明する。以下では、積層セラミックコンデンサ10の製造方法を中心に説明する。
まず、セラミックグリーンシートと、内部電極用の導電性ペーストとを準備する。セラミックグリーンシートや内部電極用の導電性ペーストは、バインダ(たとえば、公知の有機バインダなど)および溶剤(たとえば、有機溶剤など)を含む。
次に、セラミックグリーンシート上に、たとえば、スクリーン印刷などによって、所定のパターンで導電性ペーストを印刷し、導電性ペースト層が形成される。具体的には、セラミックグリーンシート上に、導電性材料からなるペーストをスクリーン印刷法やフォトリソグラフィ法などの方法で塗布することにより、導電性ペースト層が形成される。導電性材料からなるペーストは、たとえば、金属粉末に有機バインダおよび有機溶剤が加えられたものである。また、内部電極パターンが印刷されていない外層用のセラミックグリーンシートも作製する。
導電性ペースト層としては、たとえば図13に示すように、セラミックグリーンシート30上に、内部電極パターン34と補助導体パターン36とが設けられる。なお、図13において示されるセラミックグリーンシート30は、その一部である。図13では、セラミックグリーンシートを積層した後の縦切断部L1および横切断部L2が点線で示されている。セラミックグリーンシート30において、一方側の領域に内部電極パターン34および34が配置され、内部電極パターン34と離間部32aを設けて、他方側の領域に補助導体パターン36が配置される。
セラミックグリーンシート30の一方側に配置される内部電極パターン34および34は、それぞれ凹形状に形成される。内部電極パターン34および34は、それぞれの内部電極パターン34の凹部34a同士が対向するように、離間部32bを介して配置されている。
また、セラミックグリーンシート30の他方側の領域において、補助導体パターン36が配置される。補助導体パターン36は、第1の補助導体パターン40a、第2の補助導体パターン40bおよび第3の補助導体パターン40cを含む。セラミックグリーンシート30の他方側の領域において、第1の補助導体パターン40aおよび40aが、離間部32cを介して配置される。離間部32cには、第2の補助導体パターン40bと第3の補助導体パターン40cとが連結した状態で、離間部32dを介して配置される。
縦切断部L1は、セラミックグリーンシート30において、内部電極パターン40と補助導体パターン36との間の略中央部を通過するように縦方向に設定される。そして、縦切断部L1で切断されることにより、内部電極パターン34と補助導体パターン36とが分離される。
また、横切断部L2は、セラミックグリーンシート30の一方側において、内部電極パターン32の凹部34aの略中央部を通過するように横方向に設定される。横切断部L2で切断されることにより、内部電極パターン34は、第1の内部電極18aとなる第1の内部電極パターン38aと第2の内部電極18bとなる第2の内部電極パターン38bとが形成される第1の領域50aが形成される。第1の領域50aにおいて、横断面部L2による切断部に第1の内部電極18aの第1の引き出し電極部24aとなる第1の引出し電極部パターン39aが引き出されており、同様に、第2の内部電極18bの第2の引出し電極24bとなる第2の引出し電極パターン39bが引き出されている。
さらに、横断面部L2は、セラミックグリーンシート30の他方側において、離間部32cの略中央部を横方向に設定される。横断面部L2で切断されることにより、連結されている第2の補助導体パターン40bと第3の補助導体パターン40cとがそれぞれ分離され、第1の補助導体20aとなる第1の補助導体パターン40a、第2の補助導体20bとなる第2の補助導体パターン40bおよび第3の補助導体20cとなる第3の補助導体パターン40cが形成される第2の領域50bが形成される。第2の領域50bにおいて、横断面部L2による切断部に、第2の補助導体パターン40bおよび第3の補助導体パターン40cが引き出されている。
そして、これらの内部電極パターン層34および補助導体パターン層36が形成されたセラミックグリーンシート30を用いて、積層シートが作製される。すなわち、導電性ペースト層が形成されていないセラミックグリーンシート30を積層し、その上に内部電極パターン層34および補助導体パターン層36が形成されたセラミックグリーンシート30を積層し、さらに導電性ペースト層が形成されていないセラミッククグリーンシート30を積層することによって、積層シートが作製される。このとき、第1の領域50aと第2の領域50bとが重なるようにセラミックグリーンシート30が積層される。この積層体を静水圧プレスなどの方法で積層方向にプレスすることにより、マザー積層体を得ることができる。
さらに、積層シートを静水圧プレスなどの手段により積層方向にプレスし、積層ブロックを作製する。
つづいて、積層ブロックを所定のサイズにカットすることにより積層チップを作製する。このとき、バレル研磨などにより積層チップの角部および稜線部に丸みが形成されてもよい。
次に、積層チップを焼成することにより積層体を作製する。焼成温度は、セラミックや内部電極の材料にもよるが、900℃以上1300℃以下であることが好ましい。
このとき、積層体12の第2の主面12bからは、第1の内部電極18aの第1の引出し電極部24aが露出している。そして、積層体12の第2の主面12bから露出している第1の内部電極18aの第1の引出し電極部24aを覆うようにして、第1の外部電極14aの下地電極層が形成される。また、積層体12の第2の主面12bからは、第2の内部電極18bの第2の引出し電極部24bが露出している。そして、積層体12の第2の主面12bから露出している第2の内部電極18bの第2の引出し電極部24bを覆うようにして、第2の外部電極14bの下地電極層が形成される。
第1の外部電極14aの下地電極層を形成するために、たとえば、積層体12の第2の主面12bから露出している第1の内部電極18aの第1の引出電極部24aの露出部分に外部電極用導電性ペーストが塗布されて焼き付けられる。また、同様に、第2の外部電極14bの下地電極層を形成するために、たとえば、積層体12の第2の主面12bから露出している第2の内部電極18bの第2の引出し電極部24bの露出部分に外部電極用導電性ペーストが塗布されて焼き付けられる。このとき、焼き付け温度は、700℃以上900℃以下であることが好ましい。なお、必要に応じて、下地電極層の表面に、1層以上のめっき膜を形成して、外部電極14が形成される。
また、第1の外部電極14aの下地電極層を形成するために、たとえば、積層体12の第2の主面12bから露出している第1の内部電極18aの第1の引出し電極部24aの露出部分にめっき処理を施してもよい。また、同様に、第2の外部電極14bの下地電極層を形成するために、たとえば、積層体12の第2の主面12bから露出している第2の内部電極18bの第2の引出し電極部24bの露出部分にめっき処理を施してもよい。めっき処理を行うにあたって、電解めっきおよび無電解めっきのどちらを採用してもよいが、無電解めっきは、めっき析出速度を向上させるために、触媒などによる前処理が必要となり、工程が複雑化するというデメリットがある。したがって、通常は、電解めっきを採用することが好ましい。めっき工法としては、バレルめっき法を用いることが好ましい。なお、表面導体を形成する場合は、あらかじめ最外層のセラミックグリーンシートの表面に表面導体パターンを印刷して、積層体と同時焼成してもよく、また、焼成後の積層体の主面上に表面導体を印刷してから焼き付けてもよい。また、必要に応じて、下地電極層の表面に、1層以上のめっき膜を形成して、外部電極14が形成される。
上述のようにして、図1に示す積層セラミックコンデンサ10が製造される。
以上のようにして得られた積層セラミックコンデンサの効果は、次の実験例からも明らかになるであろう。
3.実験例
以下、この発明の効果を確認するために発明者らが行った実験例について説明する。
実験例では、図1ないし図3に示す第1の実施の形態の積層セラミックコンデンサを実施例とし、図14に記載されるような態様の従来の積層セラミックコンデンサを比較例として、各サンプルを作製し、実施例および比較例の積層セラミックコンデンサの各サンプルに対し、所定の条件により、クラックの発生の有無およびショートの発生の有無の確認をするための実験を行った。
上記実験のために準備した実施例のサンプルの積層セラミックコンデンサのスペックは以下の通りである。なお、実施例の積層セラミックコンデンサの内部電極および補助導体のパターンは、図1ないし図3に示す第1の実施の形態の積層セラミックコンデンサと同一とした。また、サイズなどの寸法は設計値である。
サイズ:L×W×T=3.2mm×1.6mm×1.6mm
セラミック層の材料:BaTiO3
内部電極の材料:Ni
補助導体の材料:Ni
外部電極の構造
焼付け層:金属粉(Cu)とガラスを含むペーストを塗布して焼付け
めっき層:Niめっき層、Snめっき層からなる2層構造
また、上記実験のために準備した比較例のサンプルの積層セラミックコンデンサのスペックは以下の通りである。なお、比較例の積層セラミックコンデンサの内部電極のパターンは、図14に示す積層セラミックコンデンサと同一とした。また、サイズなどの寸法は設計値である。
サイズ:L×W×T=3.2mm×1.6mm×1.6mm
セラミック層の材料:BaTiO3
内部電極の材料:Ni
外部電極の構造
焼付け層:金属粉(Cu)とガラスを含むペーストを塗布して焼付け
めっき層:Niめっき層、Snめっき層からなる2層構造
実施例および比較例の各サンプルに対して行ったクラックの発生の有無の確認およびショートの発生の有無の確認は、以下の4つの条件により行った。各条件について、実施例および比較例について、それぞれクラックの発生の有無およびショートの発生の有無の確認のために、各20個のサンプルを準備した。以下、各条件に対する確認結果を示す。
(条件1:基板への実装後)
JEITAランド基板にLF半田を用いてリフロー実装した。その後、各サンプルを基板から取り外し、サンプルの側面を幅方向の中央まで研磨し、その研磨面における焼成電極層縁端を起点としたクラックの有無を確認した。
また、各サンプルを、LF半田を用いてガラスエポキシ基板に実装した。その後、各サンプルに対して、125℃、相対湿度95%RH、1.2気圧の高温高湿槽内にて、定格電圧を印加し、144時間の耐湿負荷加速試験を行った。絶縁抵抗値(IR値)が2桁以上低下したものをショートが発生したサンプルであると判断した。
表1は、条件1による実施例および比較例それぞれに対するクラックの発生数およびショート発生数の確認結果を示す。
表1によると、比較例において、1個のサンプルでクラックが発生しているが、ショートの発生数は、実施例および比較例のいずれも発生していないことが確認された。
(条件2:基板への実装後にたわみ試験)
JEITAランド基板にLF半田を用いてリフロー実装し、さらに、一定のたわみ量(5mm)で配線基板を5秒間たわませた。その後、サンプルを基板から取り外し、サンプルの側面を幅方向の中央まで研磨し、その研磨面における焼成電極層縁端を起点としたクラックの有無を確認した。
また、各サンプルを、LF半田を用いてガラスエポキシ基板に実装した。一定のたわみ量(5mm)で配線基板を5秒間たわませた後、各サンプルに対して、125℃、相対湿度95%RH、1.2気圧の高温高湿槽内にて、定格電圧を印加し、144時間の耐湿負荷加速試験を行った。絶縁抵抗値(IR値)が2桁以上低下したものをショートが発生したサンプルであると判断した。
表2は、条件2による実施例および比較例それぞれに対するクラックの発生数およびショート発生数の確認結果を示す。
表2によると、実施例では、17個のサンプルでクラックが発生しているが、ショートが発生したサンプルは確認されなかった。
一方、比較例では、18個のサンプルでクラックが発生しており、12個のサンプルでショートの発生したことが確認された。
(条件3:基板への実装後にリフロー多回通し)
JEITAランド基板にLF半田を用いてリフロー実装し、同条件でリフローを5回通しした。その後、サンプルの基板から取り外し、サンプルの側面を幅方向の中央まで研磨し、その研磨面における焼成電極層縁端を起点としたクラックの有無を確認した。
また、各サンプルを、LF半田を用いてガラスエポキシ基板にリフロー実装した。同条件でリフローを5回通しした後、各サンプルに対して、125℃、相対湿度95%RH、1.2気圧の高温高湿槽内にて、定格電圧を印加し、144時間の耐湿負荷加速試験を行った。絶縁抵抗値(IR値)が2桁以上低下したものをショートが発生したサンプルであると判断した。
表3は、条件3による実施例および比較例それぞれに対するクラックの発生数およびショート発生数の確認結果を示す。
表3によると、実施例では、3個のサンプルでクラックが発生しているが、ショートが発生したサンプルは確認されなかった。
一方、比較例では、3個のサンプルでクラックが発生しており、1個のサンプルでショートの発生したことが確認された。
(条件4:基板への実装後に温度サイクル試験)
JEITAランド基板にLF半田を用いてリフロー実装し、最低使用温度および最高使用温度をそれぞれの温度で各30分間維持し、これを2000サイクル繰り返した。その後、サンプルを基板から取り外し、サンプルの側面を幅方向の中央まで研磨し、その研磨面における焼成電極層縁端を起点としたクラックの有無を確認した。
また、各サンプルを、LF半田を用いてガラスエポキシ基板に実装した。そして、最低使用温度および最高使用温度をそれぞれの温度で各30分間維持し、これを2000サイクル繰り返した後、各サンプルに対して、125℃、相対湿度95%RH、1.2気圧の高温高湿槽内にて、定格電圧を印加し、144時間の耐湿負荷加速試験を行った。絶縁抵抗値(IR値)が2桁以上低下したものをショートが発生したサンプルであると判断した。
表4は、条件4による実施例および比較例それぞれに対するクラックの発生数およびショート発生数の確認結果を示す。
表4によると、実施例では、8個のサンプルでクラックが発生しているが、ショートが発生したサンプルは確認されなかった。
一方、比較例では、10個のサンプルでクラックが発生しており、3個のサンプルでショートの発生したことが確認された。
以上の結果から、実施例にかかるサンプルでは、たとえ、積層セラミックコンデンサにクラックが発生したとしても、フェールセーフ機能が付与されていることから、積層セラミックコンデンサのショートの発生を抑制することが可能であることが確認された。
なお、この発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。
10、10A、110、110A 積層セラミックコンデンサ
12 積層体
14、15 外部電極
14a 第1の外部電極
14b 第2の外部電極
15a 第3の外部電極
15b 第4の外部電極
16 セラミック層
16a 外層部
16b 内層部
18、118 内部電極
18a、118a 第1の内部電極
18b、118b 第2の内部電極
20 補助導体
20a 第1の補助導体
20b 第2の補助導体
20c 第3の補助導体
20d 第4の補助導体
20e 第5の補助導体
22a 第1の対向電極部
22b 第2の対向電極部
24a、25a 第1の引出し電極部
24b、25b 第2の引出し電極部
30 セラミックグリーンシート
32a、32b、32c、32d 離間部
34 内部電極パターン
34a 凹部
36 補助導体パターン
38a 第1の内部電極パターン
38b 第2の内部電極パターン
39a 第1の引出し電極部パターン
39b 第2の引出し電極部パターン
40a 第1の補助導体パターン
40b 第2の補助導体パターン
40c 第3の補助導体パターン
50a 第1の領域
50b 第2の領域
L1 縦切断部
L2 横切断部

Claims (6)

  1. 積層された複数のセラミック層を含み、相対する第1の主面および第2の主面と、積層方向に対向し相対する第1の側面および第2の側面と、相対する第1の端面および第2の端面と、を有し、前記第1の主面または前記第2の主面を実装面とする積層体と、
    前記積層体の内部の前記セラミック層の表面に配置され、一部が前記第1または前記第2の主面のうちのいずれか一方の面に露出する第1の内部電極と、
    前記第1の内部電極が配置される前記セラミック層と同じ前記セラミック層の表面に配置され、前記第1の内部電極と離間するように配置され、一部が前記第1または前記第2の主面のうちのいずれか一方の面に露出する第2の内部電極と、
    前記積層体の内部に配置され、前記第1および前記第2の内部電極が配置される前記セラミック層とは異なるセラミック層の表面に配置され、前記積層体の表面には露出しない第1の補助導体と、
    前記第1の補助導体が配置される前記セラミック層と同じ前記セラミック層の表面に配置され、前記第1の補助導体と離間されるように配置され、前記第1または前記第2の主面のうちのいずれか一方の面に露出する第2の補助導体と、
    前記第1の補助導体および前記第2の補助導体が配置される前記セラミック層と同じ前記セラミックの表面に配置され、前記第1の補助導体および前記第2の補助導体と離間されるように配置され、前記第1または前記第2の主面のうちのいずれか一方の面に露出する第3の補助導体と、
    前記第1の内部電極および前記第2の補助導体に接続され、かつ前記第1または前記第2の主面に配置される第1の外部電極と、
    前記第2の内部電極および前記第3の補助導体に接続され、かつ前記第1または前記第2の主面に配置される第2の外部電極と、
    を含む、積層セラミックコンデンサ。
  2. 前記第1の内部電極は、さらに前記第1の端面の一部に露出し、前記第2の内部電極は、さらに前記第2の端面の一部に露出し、
    前記第2の補助導体は、さらに前記第1の端面の一部に露出し、前記第3の補助導体は、さらに前記第2の端面の一部に露出し、
    前記第1の外部電極は、前記第1の内部電極および前記第2の補助導体に接続され、前記第1または前記第2の主面から前記第1の端面の一部に配置され、
    前記第2の外部電極は、前記第2の内部電極および前記第3の補助導体に接続され、前記第1または前記第2の主面から前記第2の端面の一部に配置される、請求項1に記載の積層セラミックコンデンサ。
  3. 前記第1および前記第2の内部電極は、L字形状を有しており、
    前記第1の補助導体、前記第2の補助導体、および前記第3の補助導体は、矩形形状を有する、請求項1または請求項2に記載の積層セラミックコンデンサ。
  4. 積層された複数のセラミック層を含み、相対する第1の主面および第2の主面と、積層方向に対向し相対する第1の側面および第2の側面と、相対する第1の端面および第2の端面と、を有し、前記第1の主面または前記第2の主面を実装面とする積層体と、
    前記積層体の内部の前記セラミック層の表面に配置され、一部が前記第1および前記第2の主面に露出する第1の内部電極と、
    前記第1の内部電極が配置される前記セラミック層と同じ前記セラミック層の表面に配置され、前記第1の内部電極と離間するように配置され、一部が前記第1および前記第2の主面に引き出された第2の内部電極と、
    前記積層体の内部に配置され、前記第1および前記第2の内部電極が配置される前記セラミック層とは異なるセラミック層の表面に配置され、前記積層体の表面には露出しない第1の補助導体と、
    前記第1の補助導体が配置される前記セラミック層と同じ前記セラミック層の表面に配置され、前記第1の補助導体と離間されるように配置され、前記第1または前記第2の主面のうちのいずれか一方の面に露出する第2の補助導体と、
    前記第1の補助導体および前記第2の補助導体が配置される前記セラミック層と同じ前記セラミック層の表面に配置され、前記第1の補助導体および前記第2の補助導体と離間されるように配置され、前記第1または前記第2の主面のうちのいずれか一方の面に露出する第3の補助導体と、
    前記第1の補助導体、前記第2の補助導体および前記第3の補助導体が配置される前記セラミック層と同じ前記セラミック層の表面に配置され、前記第1の補助導体、前記第2の補助導体および前記第3の補助導体と離間されるように配置され、前記第2の補助導体が露出する面に対向する主面に露出する第4の補助導体と、
    前記第1の補助導体、前記第2の補助導体、前記第3の補助導体および前記第4の補助導体が配置される前記セラミック層と同じセラミック層の表面に配置され、前記第1の補助導体、前記第2の補助導体、前記第3の補助導体および前記第4の補助導体と離間されるように配置され、前記第3の補助導体が露出する面に対向する主面に露出する第5の補助導体と、
    前記第2の主面上に配置され、前記第1の内部電極および前記第2の補助導体に接続される第1の外部電極と、
    前記第2の主面上に配置され、前記第2の内部電極および前記第3の補助導体に接続される第2の外部電極と、
    前記第1の主面上に配置され、前記第1の内部電極および前記第4の補助導体に接続される第3の外部電極と、
    前記第1の主面上に配置され、前記第2の内部電極および前記第5の補助導体に接続される第4の外部電極と、
    を含む、積層セラミックコンデンサ。
  5. 前記第1の内部電極は、さらに前記第1の端面の一部に露出し、前記第2の内部電極は、さらに前記第2の端面の一部に露出し、
    前記第2の補助導体および前記第4の補助導体は、さらに前記第1の端面の一部に露出し、前記第3の補助導体および前記第5の補助導体は、さらに前記第2の端面の一部に露出し、
    前記第1の外部電極は、前記第1の内部電極および前記第2の補助導体に接続され、前記第2の主面から前記第1の端面の一部に配置され、
    前記第2の外部電極は、前記第2の内部電極および前記第3の補助導体に接続され、前記第2の主面から前記第2の端面の一部に配置され、
    前記第3の外部電極は、前記第1の内部電極および前記第4の補助導体に接続され、前記第1の主面から前記第1の端面の一部に配置され、
    前記第4の外部電極は、前記第2の内部電極および前記第5の補助導体に接続され、前記第1の主面から前記第2の端面の一部に配置される、請求項4に記載の積層セラミックコンデンサ。
  6. 前記第1および前記第2の内部電極は、T字形状を有しており、
    前記第1の補助導体、前記第2の補助導体、前記第3の補助導体、前記第4の補助導体および第5の補助導体は、矩形形状を有する、請求項4または請求項5に記載の積層セラミックコンデンサ。
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