JP2841346B2 - Multilayer ceramic capacitor and manufacturing method thereof - Google Patents

Multilayer ceramic capacitor and manufacturing method thereof

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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ノイズ吸収性に優れた平滑用コンデンサとしての積層セラミックコンデンサ及びその製造方法に関する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION OBJECTS OF THE INVENTION (INDUSTRIAL FIELD) The present invention relates to a multilayer ceramic capacitor and a method of manufacturing a smoothing capacitor having excellent noise absorbing properties.

(従来の技術) 近年、スイッチング電源の小形化、軽量化、高効率化のためのスイッチング周波数の高周波化が進み、この高周波化はますます加速される傾向にある。 (Prior Art) In recent years, miniaturization of the switching power supply, lightweight and the switching frequency for the high efficiency advances, the higher frequency tends to be more and more accelerated.

積層セラミックコンデンサは、小形、無極性、高絶縁抵抗、低損失、高信頼性であるという特長を有することから、この高周波化に伴って出力側の平滑コンデンサとして、あるいはノイズ吸収用として注目され多用されている。 Multilayer ceramic capacitor is small, non-polar, high insulation resistance, low-loss, since it has the advantage of being highly reliable, as a smoothing capacitor on the output side with this higher frequency, or is attracting attention as a noise absorbing heavy It is.

しかして、上記積層セラミックコンデンサの一般構造は、第11図及び第12図に示すように、表面に一辺を外周辺まで延ばして内部電極21を設けたセラミックグリーンシート22を用い、前記内部電極21の外周辺まで延びた一辺が交互に反対側になるように前記セラミックグリーンシート22を複数枚積層して焼結し、前記内部電極21が露出した両側面に外部電極23を形成したものからなっている。 Thus, the general structure of the multilayer ceramic capacitor, as shown in FIG. 11 and FIG. 12, using the ceramic green sheets 22 provided with internal electrodes 21 to extend the side to the surface to an outer peripheral, the internal electrode 21 of the ceramic green sheet 22 as one side extends to the outer periphery is on the opposite side alternately laminating a plurality sintering, made from those forming the external electrodes 23 on both side surfaces the internal electrodes 21 are exposed ing.

しかしながら、このような積層セラミックコンデンサは、その形状に起因して自己共振周波数を有しており、 However, such a laminated ceramic capacitor has a self-resonant frequency due to its shape,
その周波数より高い成分を有するノイズに対しては効果がなく、ノイズ除去ができないことになる。 No effect on noise having a higher than the frequency component, the inability to noise removal.

すなわち、コンデンサは一般的にLCRが直列に接続された等価回路で表され、そのインピーダンスZの絶対値|Z|は That is, the capacitor is generally LCR is represented by an equivalent circuit which are connected in series, the absolute value of the impedance Z | Z | is となり、自己共振周波数より高い周波数に対してはω Next, for frequencies higher than the self-resonant frequency ω
L、すなわちインダクタンス成分Lが無視できなくなり、高周波ノイズに対するインピーダンスが増大する。 L, i.e., the inductance component L can not be ignored, the impedance is increased to high-frequency noise.
このLの大きさを決定する要因は、コンデンサのリード線の長さと電極端子間の長さである。 Factors that determine the magnitude of the L is the length between the length and the electrode terminals of the capacitor lead. この要因のリード線長さに対しては、コンデンサの端子部からリード線をそれぞれ2本ずつ引出し、リード線部に起因するインダクタンス成分をキャンセルでき、また、リードレス化してチップ構造とすることによっても同様の効果を得ることができる。 For lead wire length of this factor, the lead from the terminal of the capacitor lead wires two by two, respectively, can cancel an inductance component caused by the lead wire portion, also, by the chip structure and leadless You can also obtain the same effect.

しかし、もう一方の要因である電極端子間の長さに起因するインダクタンス成分は依然として残ることになる。 However, an inductance component caused by the length between the electrode terminals is the other factors will be still remains.

しかして、このような電極端子間の長さに起因するインダクタンス成分は、高周波化になるほど無視できなくなり、前述のようなスイッチング電源の高周波化傾向化の中で上記構成になる積層セラミックコンデンサは、自己共振周波数以上のノイズ吸収が難しくなることから、 Thus, an inductance component caused by the length between such electrode terminals, can not be ignored higher frequencies of, the multilayer ceramic capacitor comprising the above configuration in the high-frequency trend of the switching power supply as described above, since the self-resonant frequency above the noise absorption is difficult,
その回路に用いるコンデンサとしての問題をかかえる結果となっていた。 It had resulted faced problems as a capacitor used in the circuit.

そのため従来は、LCフィルタを構成したり、コンデンサを複数並列接続したりしてノイズ吸収性を高めていたが、回路基板に実装する部品点数が多くなり、機器の小形化並びに軽量化指向に逆行し、かつ低価格化を阻害することになり、改善が望まれていた。 Therefore conventionally, retrograde or an LC filter, or by connecting in parallel a plurality of capacitors had enhanced noise absorbent, increases the number of components mounted on a circuit board, downsizing and weight reduction-oriented equipment and, and it will inhibit price reduction, improvement has been desired.

このような問題点を解決するものとして、例えば実開昭49−127736号公報記載の技術がある。 In order to solve such a problem, for example, there is a technique of Japanese Utility Model 49-127736 JP. すなわち、方形状の磁器誘電体板の面上に対向する2辺にわたるように絶縁間隙を設けた電極を形成し、前記電極が交互にほぼ直交するように磁器誘電体板を介して積層し、それぞれの側壁には外部電極を形成して前記電極と接続することを特徴とする構成からなるものである。 That is, to form an electrode provided with an insulating gap to span two opposing sides on the surface of the ceramic dielectric plate of rectangular shape, wherein the electrode is laminated via the ceramic dielectric plate so as to be substantially orthogonal alternating, each side wall is made of a structure, characterized in that connected to said electrode to form external electrodes.

しかしながら、このような構成からなる積層セラミックコンデンサの場合は、内部電極に接続する外部電極の形成手段は筆等による塗布、又はスクリーン印刷であり、一辺を形成した後乾燥させ、その後他の一辺を形成するという作業となるので、非能率的で作業効率が悪く、量産的でない問題点があった。 However, in the case of multilayer ceramic capacitor having such a configuration, it means for forming the external electrodes connected to internal electrodes applied by brush or the like, or a screen printing, and then dried to form one side, then the other side since the task of forming, inefficient and work efficiency is poor, there is a problem not mass production.

(発明が解決しようとする課題) 以上のように、従来一般化している積層セラミックコンデンサは、自己共振周波数以上のノイズ吸収性に劣るため、これらのコンデンサを用いるにはLCフィルタを構成したり、複数のコンデンサを並列接続化するなどの手段を講じなければならず、それだけ機器の大型化並びに高価格化となり、昨今の機器の小形化並びに軽量化の要請に応える上で解決すべき問題を有する結果となっていた。 As described above (0008), the multilayer ceramic capacitor that is conventional generalized, have poor noise absorbent or self-resonance frequency, or an LC filter is used these capacitors, must take measures such as parallel connection of a plurality of capacitors, the more becomes large and high cost of the equipment, a problem to be solved in terms of meeting the demand for miniaturization and weight reduction of the recent devices It has been a result.

また、周波数特性を改善した実開昭49−127736号公報記載の技術等もあるが、作業効率が悪く、量産的でない問題点があった。 There is another technology such Utility Model 49-127736 JP with improved frequency characteristics, work efficiency is poor, there is a problem not mass production.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、単一素子で、より広いノイズ吸収が可能な平滑用コンデンサとしての積層セラミックコンデンサ及びその製造方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above, a single element, it is an object to provide a multilayer ceramic capacitor and a method of manufacturing a smoothing capacitor capable wider noise absorption .

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明による積層セラミックコンデンサは、四外周辺中対向する二外周辺まて延長し内部電極を設けたセラミックグリーンシートと、前記内部電極が交互に交差するように前記セラミックグリーンシートを複数枚積層し焼結一体化した積層体と、該積層体の四側面に前記内部電極と接続して設けた外部電極とを具備した積層セラミックコンデンサにおいて、前記積層体の四角に欠如部を設けたことを特徴とするもので、このようなコンデンサの製造方法として、積層体の四角部を除去し欠如部を設けた後、この欠如部を除く四側面に内部電極と連続した外部電極を形成するようにしたことを特徴とするものである。 Multilayer ceramic capacitor according to the present invention (Means for Solving the Problems) [Configuration of the Invention] is a ceramic green sheet provided with a Nisoto peripheral Wait extended internal electrode opposed in four outer peripheral, the internal electrodes alternately in the a laminate of ceramic green sheets and integrally laminating a plurality of sintered, laminated ceramic capacitor comprising an outer electrode provided in connection with the internal electrode to the four sides of the laminate so as to cross, characterized in the provision of the lack portion square of the laminate, as a manufacturing method for such a capacitor, after providing the rectangular portion is removed absence of the stack, four sides except the lack portion it is characterized in that so as to form the external electrodes continuous with the internal electrodes.

(作用) 本発明になる積層セラミックコンデンサは、上記のように構成されているため、隣り合う一対の端子を入力端子とし、もう一方の端子対を出力端子としての使用が可能で、CとRの分布定数的な4端子フィルタ回路が形成され、高周波成分は出力に現れにくくなり、L成分はミクロンオーダーの内部電極間隔、すなわち誘電体の厚みにしか起因しないため、同一誘電体の厚みであればコンデンサの形状が大きくなっても変わらず、容易に低インダクタンス化が可能となり、自己共振周波数よりも高い成分のノイズ吸収ができる。 The multilayer ceramic capacitor comprising (Operation) In the present invention, since it is constructed as described above, a pair of adjacent terminal as an input terminal, can be used for the other terminal pair as an output terminal, C and R a distributed constant, 4-terminal filter circuit is formed, the high-frequency component is hardly appear in the output, L components internal electrode spacing micron order, namely not due only to the thickness of the dielectric, there the thickness of the same dielectric if not change even if the shape of the capacitor is increased, readily enables low inductance, it is noise absorption of higher components than the self-resonant frequency.

また、外部電極形成手段として、あらかじめ積層体側面の外部電極形成部以外の部分、すなわち四角を除去して欠如部として形成した後外部電極を形成するものであるため、精度よく所望の外部電極を容易に、かつ作業性よく形成することができるので、積層セラミックコンデンサを安価に大量提供することができる。 Further, as the external electrode forming means, the portion other than the external electrode forming portions of the pre-laminate side, i.e. to form the external electrodes after forming as lacking portion by removing the square, the accuracy desired external electrodes easily and therefore can be formed with good workability, it can be provided at low cost a large amount of multilayer ceramic capacitors.

(実施例) 以下、本発明の実施例につき説明する。 (Example) Hereinafter, will be explained an embodiment of the present invention. 第2図に示すように、四外周辺中、対向する二外周辺まで延長し、内部電極1を設けたセラミックグリーンシート2を用い、 As shown in FIG. 2, four outer in periphery, extending to the periphery opposing Nisoto, using a ceramic green sheet 2 provided with internal electrodes 1,
このセラミックグリーンシート2を前記内部電極1が交互に交差するように複数枚積層し、第3図に示すように上下それぞれにカバーシート3を積層した後、加圧焼結し四側面にそれぞれ内部電極露出部4を有する積層体5 The ceramic green sheet 2 the inner electrode 1 is stacked plurality so as to cross alternately, after laminating the cover sheet 3 to the upper and lower as shown in FIG. 3, the interior respectively the four sides by pressure sintering laminate 5 having an electrode exposed portion 4
を形成した。 It was formed.

次に第4図に示すように、この積層体5の四角を切断、切削又は研摩により除去して欠如部7を設け、この欠如部7を除いた側面を順次外部電極ペーストに浸漬− Next, as shown in FIG. 4, cut square of the laminate 5, cutting or lack portion 7 is removed by grinding provided, immersing the side surface except for the lack portion 7 sequentially to the external electrode paste -
引き上げて乾燥焼き付け、前記内部電極露出部4と接続した外部電極8,9,10,11を積層体5の四側面にそれぞれ独立して位置するようにしたなるものである。 Pulling baked dry, it is made of a so as to be positioned independently to the four sides of the laminated body 5 of the external electrodes 8, 9, 10, 11 connected to the internal electrode exposed portion 4.

以上のような構成になる積層セラミックコンデンサをスイッチング電源回路に接続して使用する場合、第5図に示すように隣り合う一対の外部電極8,9を入力端子としてスイッチング電源の出力に接続することによって、 When connecting the multilayer ceramic capacitor comprising a structure as described above in the switching power supply circuit, connecting the output of the switching power supply a pair of external electrodes 8 and 9 adjacent as shown in FIG. 5 as an input terminal by,
もう一方の外部電極10,11対から取り出される出力電圧に含まれるノイズ電圧を大幅に軽減させることができ、 The noise voltage included in the output voltage is taken out from the other end of the external electrodes 10 and 11 pairs can be greatly reduced,
本発明者の実験に用いた内部電極を形成した0.05mmのセラミックグリーンシートを45枚積層し、前述した手段によって得た静電容量10μFの積層セラミックコンデンサによれば、従来例に比しノイズ電圧が約1/4となって大幅なノイズ電圧低減が確認された。 The present inventor of 0.05mm ceramic green sheets formed with the internal electrode used in the experiment are stacked 45 sheets, according to the electrostatic capacitance 10μF of a multilayer ceramic capacitor obtained by the above-mentioned means, the noise voltage than in the prior art There significant noise voltage reduction has been confirmed is about 1/4.

これは、コンデンサの等価インダクタンスが小さくなるとともに内部でCRフィルタが形成されることによって高周波成分に対するノイズ吸収能力が増加したことによるものであり、例えばスペクトラムアナライザを使用して測定した場合も第6図及び第7図から明らかなように同様の結果が得られることが確認された。 This is due to the noise absorbing capacity for the high frequency components by the CR filter internally formed with equivalent inductance of the capacitor is reduced is increased, for example, FIG. 6 also when measured using a spectrum analyzer and apparent similar results can be obtained has been confirmed from Figure 7.

前記のように欠如部7を設けた後、必要部分にのみ外部電極ペーストを塗布して外部電極8,9,10,11を形成するので、ペーストの使用量が少なくて済む利点がある。 After providing a lack portion 7 as described above, since the external electrodes are formed 8, 9, 10 and 11 by applying an external electrode paste only necessary portion, there is an advantage that requires less amount of the paste.

なお、欠如部の形状として上記実施例では角部を直線的に角落としたものを例示して説明したたが、第8図に示すように角部を湾曲状に除去した欠如部12の形状をはじめ、その他適宜な形状でも構わない。 Although been illustrated and described what dropped linearly corner corners in the above embodiment the shape of a lack portion, the shape of the lack portion 12 removing the corners as shown in FIG. 8 in a curved shape the beginning, it may be in other suitable shape.

さらに、内部電極形状は、上記実施例に限定されることなく、要するに四外周辺中、対向する二外周辺まで延長した部分があれば適宜な形状で構わない。 Furthermore, the internal electrode shape is not limited to the above embodiments, short in peripheral Yonsoto, may in an appropriate shape if there are opposing extended portion to the peripheral Nisoto.

なお、上記実施例では、リードレス形を例示して述べたが、外部電極それぞれにリード線を接続したもの、あるいは各種外装化したもの、さらにはリード線にフェライドビーズを通したものなども本発明に含まれるものである。 In the above embodiment has been described by way of example a leadless, those that have been connected to lead wires to the respective external electrodes, or those various exterior of, even such as news through the Fe ride beads leads it is intended to be included in the present invention.

[発明の効果] 本発明によれば、インダクタンス成分が小さくなるとともに、コンデンサの内部でCRフィルタが形成されることによって、高周波成分に対するノイズ吸収効果の優れた実用的価値の高い積層セラミックコンデンサ、及びこの積層セラミックコンデンサを作業性よく、大量に、安価に提供できる製造方法を得ることができる。 According to [Effects of the Invention] The present invention, together with the inductance component is reduced by the CR filter is formed inside the capacitor, excellent high lamination ceramic capacitors practical value of the noise absorption effect with respect to high frequency components, and the multilayer ceramic capacitor good workability, large quantities, it is possible to obtain a manufacturing method can be provided inexpensively.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図〜第5図は本発明に係り、第1図は積層セラミックコンデンサを示す平面図、第2図はセラミックグリーンシートの構成及びその積層状態を示す斜視図、第3図は積層体を示す斜視図、第4図は積層体に欠如部を設けた状態を示す斜視図、第5図は第1図に示すコンデンサを使用したスイッチング電源の回路図、第6図は本発明によるコンデンサを用いたときの周波数応答曲線図、第7図は従来の積層セラミックコンデンサを用いたときの周波数応答曲線図、第8図は本発明の他の実施例になる積層セラミックコンデンサを示す平面図、第9図は従来の積層セラミックコンデンサのセラミックグリーンシートの積層状態を示す斜視図、第10図は従来の積層セラミックコンデンサを示す斜視図である。 Figure 1 - Figure 5 relates to the present invention, Figure 1 is a plan view showing a multilayer ceramic capacitor, FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of and stacked ceramic green sheets, Figure 3 is a laminate perspective view showing, Figure 4 is a perspective view showing a state in which a lack portion in the laminated body, Figure 5 is a circuit diagram of a switching power supply using the capacitor shown in FIG. 1, FIG. 6 is a capacitor according to the present invention frequency response curves when using, FIG. 7 is a frequency response curve diagram when using a conventional multilayer ceramic capacitor, FIG. 8 is a plan view showing a multilayer ceramic capacitor according to another embodiment of the present invention, the 9 Figure is a perspective view showing a laminated state of the ceramic green sheet of a conventional multilayer ceramic capacitor, FIG. 10 is a perspective view showing a conventional laminated ceramic capacitor. 1……内部電極 2……セラミックグリーンシート 5……積層体 7……欠如部 8……外部電極 9……外部電極 10……外部電極 11……外部電極 12……欠如部 1 ...... internal electrode 2 ...... ceramic green sheets 5 ...... laminate 7 ...... lack portion 8 ...... external electrodes 9 ...... external electrodes 10 ...... external electrodes 11 ...... external electrode 12 ...... lack portion

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】四外周辺中対向する二外周辺まて延長し内部電極を設けたセラミックグリーンシートと、前記内部電極が交互に交差するように前記セラミックグリーンシートを複数枚積層し焼結一体化した積層体と、該積層体の四側面に前記内部電極と接続して設けた外部電極とを具備した積層セラミックコンデンサにおいて、前記積層体の四角に欠如部を設けたことを特徴とする積層セラミックコンデンサ。 1. A four outer ceramic green sheet around in opposing Nisoto peripheral Wait prolonged provided internal electrodes, the sintered integrally ceramic green sheet laminating a plurality such that the internal electrodes intersect alternately a laminate ized, in the laminated ceramic capacitor comprising an outer electrode provided in connection with the internal electrode to the four sides of the laminate, laminate, characterized in that a lack portion square of the laminate ceramic capacitor.
  2. 【請求項2】セラミックグリーンシートの四外周辺中対向する二外周辺まで延長した内部電極を形成する工程と、前記内部電極が交互に交差するように前記セラミックグリーンシートを複数枚積層し焼結一体化した積層体を得る工程と、前記積層体の四側面に前記内部電極と接続した外部電極を形成する工程とを順次経る積層セラミックコンデンサの製造方法において、前記積層体を得る工程の後に、積層体の四角部を切断、切削又は研摩により除去して欠如部を設ける工程を挿入することを特徴とする積層セラミックコンデンサの製造方法。 2. A ceramic green forming an internal electrode which is extended to Nisoto peripheral facing in four outer peripheral seat, the ceramic green sheet so that the internal electrodes intersect alternately laminating a plurality sintering obtaining a integral laminate, the manufacturing method sequentially undergoes multilayer ceramic capacitor and forming an external electrode connected to the internal electrode to the four sides of the laminate, after the step of obtaining the laminate, method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor, characterized in that the rectangular portion of the laminate cutting, inserting the step of providing a lack portion is removed by cutting or grinding.
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