JP3500277B2 - Multilayer capacitors and capacitors - Google Patents

Multilayer capacitors and capacitors

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JP3500277B2 JP23313397A JP23313397A JP3500277B2 JP 3500277 B2 JP3500277 B2 JP 3500277B2 JP 23313397 A JP23313397 A JP 23313397A JP 23313397 A JP23313397 A JP 23313397A JP 3500277 B2 JP3500277 B2 JP 3500277B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は積層型コンデンサお
よびコンデンサに関し、例えば、高速動作する電気回路
に配設され、高周波ノイズのバイパス用、もしくは電源
電圧の変動防止用に供される、大容量、低インダクタン
スの積層型コンデンサおよびコンデンサに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multilayer capacitor and a capacitor, for example, a large-capacity capacitor that is provided in an electric circuit that operates at high speed and is used for bypassing high frequency noise or for preventing fluctuations in power supply voltage. The present invention relates to a low inductance multilayer capacitor and a capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年においては、電子機器の小型化、高
機能化に伴い、電子機器内に設置される電子部品にも小
型化、薄型化、高周波対応などの要求が強くなってきて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, as electronic devices have become smaller and more sophisticated, there have been strong demands for electronic parts installed in the electronic devices to be smaller, thinner, and compatible with high frequencies.

【0003】特に大量の情報を高速に処理する必要のあ
るコンピュータの高速デジタル回路では、パーソナルコ
ンピュータレベルにおいても、CPUチップ内のクロッ
ク周波数は100MHzから数百MHz、チップ間バス
のクロック周波数も30MHzから75MHzと高速化
が顕著である。
Particularly in a high-speed digital circuit of a computer that needs to process a large amount of information at high speed, even at the personal computer level, the clock frequency in the CPU chip is 100 MHz to several hundred MHz, and the clock frequency of the inter-chip bus is 30 MHz. The high speed of 75 MHz is remarkable.

【0004】また、LSIの集積度が高まりチップ内の
素子数の増大につれ、消費電力を抑えるために電源電圧
は低下の傾向にある。これらIC回路の高速化、高密度
化、低電圧化に伴い、コンデンサ等の受動部品も小型大
容量化と併せて、高周波もしくは高速パルスに対して優
れた特性を示すことが必須になってきている。
Further, as the degree of integration of LSIs increases and the number of elements in a chip increases, the power supply voltage tends to decrease in order to suppress power consumption. As the speed, density, and voltage of these IC circuits have increased, it has become essential for passive components such as capacitors to exhibit excellent characteristics with respect to high frequency or high speed pulses, as well as with smaller size and larger capacity. There is.

【0005】コンデンサを小型高容量にするためには一
対の電極に挟持された誘電体を薄くし、薄膜化すること
が最も有効である。薄膜化は上述した電圧の低下の傾向
にも適合している。
In order to make the capacitor small in size and high in capacity, it is most effective to make the dielectric material sandwiched between the pair of electrodes thin and thin. The thin film also conforms to the above-mentioned tendency of voltage decrease.

【0006】一方、IC回路の高速動作に伴う諸問題は
各素子の小型化よりも一層深刻な問題である。このう
ち、コンデンサの役割である高周波ノイズの除去機能に
おいて特に重要となるのは、論理回路の同時切り替えが
同時に発生したときに生ずる電源電圧の瞬間的な低下
を、コンデンサに蓄積されたエネルギーを瞬時に供給す
ることにより低減する機能である。いわゆるデカップリ
ングコンデンサである。
On the other hand, various problems associated with high-speed operation of IC circuits are more serious than miniaturization of each element. Of these, the most important factor in the function of removing high-frequency noise, which is the role of the capacitor, is the instantaneous decrease in the power supply voltage that occurs when simultaneous switching of logic circuits occurs simultaneously. It is a function to reduce by supplying to. This is a so-called decoupling capacitor.

【0007】デカップリングコンデンサに要求される性
能は、クロック周波数よりも速い負荷部の電流変動に対
して、いかにすばやく電流を供給できるかにある。従っ
て、100MHzから1GHzにおける周波数領域に対
してコンデンサとして確実に機能しなければならない。
The performance required of the decoupling capacitor lies in how quickly the current can be supplied to the current fluctuation in the load section faster than the clock frequency. Therefore, it must function reliably as a capacitor in the frequency range from 100 MHz to 1 GHz.

【0008】しかし、実際のコンデンサ素子は静電容量
成分の他に、抵抗成分、インダクタンス成分を持つ。容
量成分のインピーダンスは周波数増加とともに減少し、
インダクタンス成分は周波数の増加とともに増大する。
このため、動作周波数が高くなるにつれ、素子の持つイ
ンダクタンスが供給すべき過渡電流を制限し、ロジック
回路側の電源電圧の瞬時低下、または新たな電圧ノイズ
を発生させる。結果として、ロジック回路上のエラーを
引き起こす。
However, the actual capacitor element has a resistance component and an inductance component in addition to the capacitance component. The impedance of the capacitive component decreases with increasing frequency,
The inductance component increases as the frequency increases.
Therefore, as the operating frequency becomes higher, the transient current that should be supplied by the inductance of the element is limited, and the power supply voltage on the logic circuit side is momentarily lowered or new voltage noise is generated. As a result, it causes an error on the logic circuit.

【0009】特に最近のLSIは総素子数の増大による
消費電力増大を抑えるために電源電圧は低下しており、
電源電圧の許容変動幅も小さくなっている。従って、高
速動作時の電圧変動幅を最小に抑えるため、デカップリ
ングコンデンサ素子自身の持つインダクタンスを減少さ
せることが非常に重要である。
Particularly in recent LSIs, the power supply voltage is lowered in order to suppress an increase in power consumption due to an increase in the total number of elements.
The allowable fluctuation range of the power supply voltage is also small. Therefore, it is very important to reduce the inductance of the decoupling capacitor element itself in order to minimize the voltage fluctuation width during high speed operation.

【0010】インダクタンスを減少させる方法は3つあ
る。第1は電流経路の長さを最小にする方法、第2は電
流経路をループ構造としループ断面積を最小にする方
法、第3は電流経路をn個に分配して実効的なインダク
タンスを1/nにする方法である。
There are three ways to reduce the inductance. The first is to minimize the length of the current path, the second is to make the current path into a loop structure to minimize the loop cross-sectional area, and the third is to divide the current path into n pieces to reduce the effective inductance to 1 / N.

【0011】第1の方法は、単位面積あたりの容量を増
加させて小型化を図ればよく、コンデンサ素子を薄膜化
することにより達成できる。大容量で高周波特性の良好
なコンデンサを得る目的で、特開昭60−94716号
公報には誘電体厚さを1μm以下に薄膜化したものが開
示されている。
The first method may be achieved by increasing the capacitance per unit area to reduce the size, and can be achieved by thinning the capacitor element. For the purpose of obtaining a capacitor having a large capacity and good high frequency characteristics, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-94716 discloses a thin film having a dielectric thickness of 1 μm or less.

【0012】第2の方法は、一本の電流経路が形成する
磁場を、近接する別の電流経路が形成する磁場により相
殺低減する効果であるから、コンデンサを形成する一対
の電極板、または電極層に流れる電流の向きをできるだ
け同一方向にしないようにすればよい。
The second method has the effect of offsetting and reducing the magnetic field formed by one current path by the magnetic field formed by another current path in the vicinity thereof. Therefore, a pair of electrode plates or electrodes forming a capacitor are used. The directions of the currents flowing through the layers may be set so as not to be the same.

【0013】第3の方法では、分割したコンデンサを並
列接続することによって低インダクタンス化が図れる。
このようなコンデンサとして、特開平4−211191
号公報に薄膜誘電体層を利用したものが開示されてい
る。
In the third method, the inductance can be reduced by connecting the divided capacitors in parallel.
As such a capacitor, Japanese Patent Laid-Open No. 4-211191
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1994-242242 discloses a device using a thin film dielectric layer.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、所望の
場所に実装できるデカップリングコンデンサを考えた場
合、ハンドリング可能な寸法として0.5mm×0.5
mm程度以上が必要であり、第1の薄膜、小型化の方法
のみでインダクタンスを低減するには限界があった。
However, when considering a decoupling capacitor that can be mounted at a desired location, the size that can be handled is 0.5 mm × 0.5.
It is necessary to have a thickness of about mm or more, and there is a limit in reducing the inductance only by the first thin film and the downsizing method.

【0015】また、第2の方法では正負の端子電極を同
一端面か、直交方向にする必要があり、実装上不利とな
る。
In the second method, the positive and negative terminal electrodes need to be in the same end face or in the orthogonal direction, which is disadvantageous in mounting.

【0016】第3の分割並列接続の方法では、基板内蔵
型では有利な手段となるが、実装の自由度はない。ま
た、通常の積層型コンデンサも並列接続であるが、電流
の向きが同一方向であるため、各電極電流が形成する磁
場が重畳される。つまり相互インダクタンスが大きくな
るため、実効的な全インダクタンスを十分に低減するこ
とはできなかった。従って、第2の手段を併せて採用す
る必要があったが、上述したとおり、端子電極の問題に
より実装上の問題があった。
The third division parallel connection method is an advantageous means for a board built-in type, but has no degree of freedom in mounting. Further, although a normal multilayer capacitor is also connected in parallel, since the directions of the currents are the same, the magnetic fields formed by the electrode currents are superimposed. That is, the mutual inductance becomes large, so that the effective total inductance cannot be sufficiently reduced. Therefore, it was necessary to adopt the second means together, but as described above, there was a mounting problem due to the problem of the terminal electrode.

【0017】本発明は、実装が容易でかつ積層化が容易
な低インダクタンス構造を有する積層型コンデンサおよ
びコンデンサを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a multilayer capacitor and a capacitor having a low inductance structure that is easy to mount and easy to stack.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の積層型コンデン
サは、誘電体層と、一対の電極層とを交互に積層してな
り、前記電極層が下側から交互に第1電極層または第2
電極層とされた第1容量部と、前記電極層が下側から交
互に第2電極層または第1電極層とされた第2容量部と
を並設するとともに、前記第1容量部と前記第2容量部
の前記第1電極層同士および前記第2電極層同士を、
記第1電極層および前記第2電極層にそれぞれ形成され
た前記第1容量部と前記第2容量部の間に存在する突出
部、および該突出部を連結する前記誘電体層に積層方向
に形成された導体によりそれぞれ接続し、前記容量部の
最上層の電極層上であって前記容量部上に外部端子電極
を形成してなるものである。
A multilayer capacitor of the present invention comprises a dielectric layer and a pair of electrode layers which are alternately laminated, wherein the electrode layers are alternately arranged from the bottom to the first electrode layer or the first electrode layer. Two
The first capacitance section serving as an electrode layer and the second capacitance section having the electrode layer alternately serving as the second electrode layer or the first electrode layer are arranged in parallel from the lower side, and the first capacitance section and the said first electrode layer and between the second electrode layer to each other of the second capacitor portion, before
Formed on the first electrode layer and the second electrode layer, respectively.
And a protrusion existing between the first capacitance portion and the second capacitance portion.
Section and a conductor formed in the stacking direction on the dielectric layer that connects the protruding section,
An external terminal electrode on the uppermost electrode layer and on the capacitance section.
Is formed .

【0019】また、本発明のコンデンサは、上記した積
層型コンデンサを複数個配列してなり、かつ最上層の第
1電極層同士および最上層の第2電極層同士を外部端子
電極を介してそれぞれ電気的に接続してなるものであ
る。
The capacitor of the present invention is formed by arranging a plurality of the above-mentioned multilayer capacitors, and the uppermost first electrode layers and the uppermost second electrode layers are external terminals.
The electrodes are electrically connected to each other.

【0020】[0020]

【作用】本発明の積層型コンデンサでは、一対の容量部
が所定間隔を置いて並設されることになり、一対の容量
部には、同一平面内に第1電極層(例えば正電極層)お
よび第2電極層(例えば負電極層)が形成されることに
なり、これらの正電極層および負電極層の間隔を接近さ
せて形成することができるので、電流経路が短くなり、
インダクタンスを小さくすることができる。
In the multilayer capacitor of the present invention, the pair of capacitance portions are arranged in parallel at a predetermined interval, and the pair of capacitance portions have the first electrode layer (for example, the positive electrode layer) in the same plane. And the second electrode layer (for example, the negative electrode layer) is formed, and since the positive electrode layer and the negative electrode layer can be formed close to each other, the current path becomes short,
The inductance can be reduced.

【0021】また、個々の容量部の正電極層と負電極層
を流れる電流の方向が逆方向となるため、発生するイン
ダクタンスが打ち消しあって小さくすることができる。
Further, since the directions of the currents flowing through the positive electrode layer and the negative electrode layer of the individual capacitance portions are opposite to each other, the generated inductances can be canceled out and reduced.

【0022】さらに、第1電極層同士、および第2電極
層同士が、誘電体層に積層方向に形成された導体により
接続することができるので、積層化が容易となる。
Furthermore, since the first electrode layers can be connected to each other and the second electrode layers can be connected to each other by the conductors formed in the dielectric layers in the stacking direction, the stacking can be facilitated.

【0023】本発明のコンデンサは、複数の上記積層型
コンデンサの集合体であり、それぞれの積層型コンデン
サの最上層の第1電極層同士および最上層の第2電極層
同士をそれぞれ電気的に接続することにより、積層型コ
ンデンサが電気的に並列接続され、これにより、電流経
路がn個に分配され、実効的なインダクタンスをさらに
1/n倍に低減することができる。
The capacitor of the present invention is an assembly of a plurality of the above multilayer capacitors, and electrically connects the uppermost first electrode layers and the uppermost second electrode layers of the respective multilayer capacitors. By doing so, the multilayer capacitors are electrically connected in parallel, whereby the current paths are distributed to n pieces, and the effective inductance can be further reduced by 1 / n.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明の積層型コンデンサは、図
1乃至図3に示すように、誘電体層1の上面には正電極
層2(第1電極層)および負電極層3(第2電極層)が
形成され、このような誘電体層1が6枚積層されて構成
されている。つまり、誘電体層1と、一対の電極層2、
3とが交互に積層されて構成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As shown in FIGS. 1 to 3, a multilayer capacitor of the present invention has a positive electrode layer 2 (first electrode layer) and a negative electrode layer 3 (first electrode layer) on the upper surface of a dielectric layer 1. 2 electrode layers) are formed, and 6 such dielectric layers 1 are laminated. That is, the dielectric layer 1 and the pair of electrode layers 2,
3 and 3 are alternately laminated.

【0025】そして、最下層の誘電体層1の上面には、
図1における左側に正電極層2、右側に負電極層3が対
向して形成され、下から2層目の誘電体層1の上面に
は、図1における左側に負電極層3、右側に正電極層2
が対向して形成され、同様に下から3層目の誘電体層1
は下から1層目と同様な電極層2、3が形成され、下か
ら4層目の誘電体層1は下から2層目と同様な電極層
2、3が形成され、下から5層目の誘電体層1は下から
1層目と同様な電極層2、3が形成され、最上層の誘電
体層1は下から2層目と同様な電極層2、3が形成され
ている。
Then, on the upper surface of the lowermost dielectric layer 1,
A positive electrode layer 2 is formed on the left side in FIG. 1 and a negative electrode layer 3 is formed on the right side so as to face each other. On the upper surface of the second dielectric layer 1 from the bottom, the negative electrode layer 3 is on the left side and the right side is on the right side in FIG. Positive electrode layer 2
Are formed to face each other, and similarly, the third dielectric layer 1 from the bottom is formed.
Has the same electrode layers 2 and 3 as the first layer from the bottom, the fourth dielectric layer 1 from the bottom has the same electrode layers 2 and 3 as the second layer from the bottom, and the fifth layer from the bottom. Electrode layers 1 and 2 similar to the first layer from the bottom are formed on the first dielectric layer 1, and electrode layers 2 and 3 similar to the second layer from the bottom are formed on the uppermost dielectric layer 1. .

【0026】即ち、図1における左側には、下から交互
に正電極層2または負電極層3が形成された容量部Aが
形成され、右側には下から交互に負電極層3または正電
極層2が形成された容量部Bが形成されている。一対の
容量部A、Bの正電極層2および負電極層3は、それぞ
れ対向する容量部A、Bに向けて突出した突出部4が形
成された電極構造とされている。
That is, on the left side in FIG. 1, the capacitor portion A in which the positive electrode layers 2 or the negative electrode layers 3 are alternately formed from the bottom is formed, and on the right side, the negative electrode layers 3 or the positive electrodes are alternately formed from the bottom. Capacitance portion B in which layer 2 is formed is formed. The positive electrode layer 2 and the negative electrode layer 3 of the pair of capacitance units A and B have an electrode structure in which a protrusion 4 that protrudes toward the capacitance units A and B facing each other is formed.

【0027】また、誘電体層1には、図3に示すよう
に、一対の容量部A、Bにおいて、同一極性の電極層
2、3同士を接続する導体5が積層方向に形成されてい
る。この導体5は、電極層2、3の突出部4を連結して
いる。
In the dielectric layer 1, as shown in FIG. 3, conductors 5 connecting the electrode layers 2 and 3 of the same polarity in the pair of capacitance portions A and B are formed in the stacking direction. . The conductor 5 connects the protruding portions 4 of the electrode layers 2 and 3.

【0028】正電極層2に形成された突出部4と負電極
層3に形成された突出部4は導通しないように所定間隔
をおいて離間されている。
The protrusions 4 formed on the positive electrode layer 2 and the protrusions 4 formed on the negative electrode layer 3 are separated by a predetermined distance so as not to be electrically connected.

【0029】誘電体層1の厚みは1〜10μmとされ、
電極層2、3の厚みは0.5〜2μm、大きさは縦0.
2〜1.5mm、横1.5〜0.2mmとされている。
The thickness of the dielectric layer 1 is 1 to 10 μm,
The thickness of the electrode layers 2 and 3 is 0.5 to 2 μm, and the size is 0.
The width is 2 to 1.5 mm and the width is 1.5 to 0.2 mm.

【0030】本発明の積層型コンデンサの実装は、例え
ば、容量部A、Bの最外層面に形成された正電極層2お
よび負電極層3の上に、外部端子電極としてバンプを形
成し、フリップチップ実装可能としても良い。この場合
の実装構造は、本発明の積層型コンデンサのバンプを基
板(ボード)の入力出力用の配線パターン上に配置し、
加熱することにより搭載される。
In mounting the multilayer capacitor of the present invention, for example, bumps are formed as external terminal electrodes on the positive electrode layer 2 and the negative electrode layer 3 formed on the outermost layer surfaces of the capacitance parts A and B, It may be flip-chip mountable. The mounting structure in this case is such that the bumps of the multilayer capacitor of the present invention are arranged on the wiring pattern for input / output of the substrate (board),
It is mounted by heating.

【0031】外部端子電極は、最外層面に形成された正
電極層2および負電極層3であれば、突出部4やその他
の部分等、どこでも良い。
The external terminal electrode may be anywhere such as the protruding portion 4 and other portions as long as it is the positive electrode layer 2 and the negative electrode layer 3 formed on the outermost layer surface.

【0032】また、本発明のコンデンサは、上記した積
層型コンデンサを複数個配列したものであり、一対の容
量部A、Bの最外層面に形成された正電極層2および負
電極層3の上にハンダ等の外部端子電極を形成し、これ
らを介して、他の積層コンデンサの容量部A、Bと並列
接続されている。接続は、例えば、外部端子電極にリー
ド線等を接続したり、あるいは導電材からなる板材を外
部端子電極に配置することによっても接続することがで
きる。
The capacitor of the present invention is an array of a plurality of the above-mentioned laminated capacitors, and includes the positive electrode layer 2 and the negative electrode layer 3 formed on the outermost layer surfaces of the pair of capacitance portions A and B. An external terminal electrode such as solder is formed on the top of the external terminal electrode, and is connected in parallel to the capacitance parts A and B of another multilayer capacitor via these. The connection can be made, for example, by connecting a lead wire or the like to the external terminal electrode, or by disposing a plate material made of a conductive material on the external terminal electrode.

【0033】積層型コンデンサを複数個、電気的に並列
接続する際の外部端子電極は、形状的には、バンプ状、
箔状、板状、線状等があり、特に規定されるものではな
く、複数の形状を組み合わせて良い。また、材質は、半
田、Pb、Sn、Au、Cu、Pt、Pd、Ag、A
l、Ni等があり、導電性のものであればよく、複数の
材料を組み合わせても良い。
The external terminal electrodes when a plurality of multilayer capacitors are electrically connected in parallel are shaped like bumps.
There are foil shapes, plate shapes, linear shapes and the like, and there is no particular limitation, and a plurality of shapes may be combined. The material is solder, Pb, Sn, Au, Cu, Pt, Pd, Ag, A.
l, Ni, etc., and any conductive material may be used, and a plurality of materials may be combined.

【0034】また、上記積層型コンデンサと同様に、外
部端子電極としてバンプを形成し、フリップチップ実装
可能としても良い。この場合の実装構造は、本発明のコ
ンデンサのバンプを、積層型コンデンサを複数並列に接
続すための配線パターンが形成された基板(ボード)に
配置し、加熱することにより搭載される。
Further, similarly to the above multilayer capacitor, bumps may be formed as external terminal electrodes to enable flip chip mounting. The mounting structure in this case is mounted by arranging the bumps of the capacitor of the present invention on a substrate (board) on which a wiring pattern for connecting a plurality of multilayer capacitors in parallel is formed and heating.

【0035】本発明で用いられる誘電体層1は、高周波
領域において高誘電率を有するものであればよく、例え
ば、Ba、Tiを含有するペロブスカイト型複合酸化物
結晶、Pbを含むペロブスカイト型酸化物結晶(PZ
T、PMN、PLZTなど)、また、SrTiO3 、T
2 5 などでも良く、またこれらに他の金属元素を添
加したり、置換したりした化合物でも良く、特に限定さ
れるものではない。また作製方法においても特に限定さ
れるものではない。
The dielectric layer 1 used in the present invention may be any one having a high dielectric constant in a high frequency region. For example, a perovskite type complex oxide crystal containing Ba and Ti, and a perovskite type oxide containing Pb. Crystal (PZ
T, PMN, PLZT, etc.), SrTiO 3 , T
It may be a 2 O 5 or the like, or may be a compound obtained by adding or substituting another metal element thereto, and is not particularly limited. Also, the manufacturing method is not particularly limited.

【0036】また、本発明の電極層2、3は、Ni、P
d、Cu、Ag、Al、Ti、Pt、Auなどがあり、
これらはスクリーン印刷やスパッタ法など、公知の技術
で形成される。またこれらは、一種単独で用いてもまた
2種以上を組み合わせて用いても良い。
The electrode layers 2 and 3 of the present invention are made of Ni, P
d, Cu, Ag, Al, Ti, Pt, Au, etc.,
These are formed by a known technique such as screen printing or sputtering. These may be used alone or in combination of two or more.

【0037】同じ極性同士の電極層2、3を電気的に接
続する導体5は、誘電体層1に貫通孔を形成し、これに
導体ペーストを充填することにより形成されるが、誘電
体層1に形成する貫通孔の加工方法としては、マイクロ
ドリル等の加工具での孔開け加工や、フォトリソグラフ
ィーを利用した孔開け加工およびパターン加工などがあ
り、所望の寸法公差内で加工できる方法であればよく、
特に限定されるものではない。
The conductor 5 for electrically connecting the electrode layers 2 and 3 of the same polarity is formed by forming a through hole in the dielectric layer 1 and filling the through hole with a conductor paste. As the method of processing the through-hole formed in 1, there are hole processing using a processing tool such as a micro drill, and hole processing and pattern processing using photolithography, which can be processed within desired dimensional tolerances. If there is,
It is not particularly limited.

【0038】また、貫通孔に充填する導体5は、電極層
2、3同様、Ni、Pd、Cu、Ag、Al、Ti、P
t、Auなどがあり、これらのうち一種単独で用いて
も、2種以上を組み合わせて用いても良い。また電極層
2、3との電気的な接続が確保できれば、異なる材料で
も構わない。
The conductor 5 filling the through-holes is made of Ni, Pd, Cu, Ag, Al, Ti, P as in the electrode layers 2 and 3.
There are t, Au, etc., and these may be used alone or in combination of two or more. Also, different materials may be used as long as electrical connection with the electrode layers 2 and 3 can be secured.

【0039】以上のように構成された積層型コンデンサ
では、一対の容量部A、Bが対向して形成されているた
め、一対の容量部A、Bには、同一平面内に正電極層2
および負電極層3が所定間隔を置いて形成されることに
なり、これらの正電極層2および負電極層3の間隔を接
近させて形成することができるので、電流経路が短くな
り、インダクタンスを小さくすることができる。
In the multilayer capacitor constructed as described above, since the pair of capacitance portions A and B are formed so as to face each other, the pair of capacitance portions A and B are formed in the same plane on the positive electrode layer 2.
Since the negative electrode layer 3 and the negative electrode layer 3 are formed at a predetermined interval, and the positive electrode layer 2 and the negative electrode layer 3 can be formed close to each other, the current path is shortened and the inductance is reduced. Can be made smaller.

【0040】また、個々の容量部A、Bにおける正電極
層2および負電極層3を流れる電流の方向が逆方向とな
るため、各正電極層2および負電極層3でインダクタン
スが打ち消しあい、発生するインダクタンスを小さくす
ることができる。
Further, since the directions of the currents flowing through the positive electrode layer 2 and the negative electrode layer 3 in the individual capacitor portions A and B are opposite to each other, the inductances in the positive electrode layer 2 and the negative electrode layer 3 cancel each other out, The generated inductance can be reduced.

【0041】さらに、本発明の積層型コンデンサを複数
個配列し、電気的に並列接続することにより、電流経路
がn個に分配され、実効的なインダクタンスをさらに1
/n倍に低減することができる。
Further, by arranging a plurality of the multilayer capacitors of the present invention and electrically connecting them in parallel, the current path is distributed to n, and the effective inductance is further reduced to 1.
/ N times can be reduced.

【0042】また、外部との接点に用いる外部端子電極
を最上層の電極層2、3上に形成することができるの
で、実装が容易となる。尚、図1に示すような積層型コ
ンデンサを複数個配置しても良いし、図6に示すように
同一基板内に本発明の積層型コンデンサを複数内蔵する
場合でも良い。図6では、最上層の電極層2、3の外部
端子電極に導電材からなる板材10が配置され、2個の
積層型コンデンサが内蔵並列接続されている。
Further, since the external terminal electrodes used for contact with the outside can be formed on the uppermost electrode layers 2 and 3, the mounting becomes easy. A plurality of multilayer capacitors as shown in FIG. 1 may be arranged, or a plurality of multilayer capacitors of the present invention may be incorporated in the same substrate as shown in FIG. In FIG. 6, a plate material 10 made of a conductive material is arranged on the external terminal electrodes of the uppermost electrode layers 2 and 3, and two multilayer capacitors are built in and connected in parallel.

【0043】尚、電極層2、3の形状を長方形状とした
例について説明したが、正方形状、円形状等どのような
形状であっても良い。
Although an example in which the electrode layers 2 and 3 have a rectangular shape has been described, any shape such as a square shape or a circular shape may be used.

【0044】[0044]

【実施例】【Example】

実施例1 チタン酸バリウムを主成分とし、この主成分100モル
部に対して、酸化イットリウムを1モル部、酸化マグネ
ウムを2モル部、酸化マンガンを0.1モル部添加した
誘電体粉末に、水、および分散剤を加え、ZrO2 ボー
ルを用いたボールミルにて混合粉砕した後、有機バイン
ダーを混合し、得られたスラリーを厚み8μmのテープ
状に成形した。
Example 1 A dielectric powder containing barium titanate as a main component, and 1 mol part of yttrium oxide, 2 mol parts of magnesium oxide and 0.1 mol part of manganese oxide was added to 100 mol parts of the main component, Water and a dispersant were added, and the mixture was pulverized with a ball mill using ZrO 2 balls, and then the organic binder was mixed, and the obtained slurry was formed into a tape having a thickness of 8 μm.

【0045】一方、内部電極として、ニッケル粉末に有
機可塑剤を加えたペーストを用意し、上記テープ上に図
4(a)に示すようなパターンの電極層をスクリーン印
刷法にて形成した。次に、その上部に厚さ8μmのテー
プを積層した後、図4(b)に示すようなパターンの電
極層をスクリーン印刷法にて形成した。テープ成形およ
びパターンの異なる電極層の形成を交互に繰り返し、成
形体を得た。
On the other hand, as an internal electrode, a paste prepared by adding an organic plasticizer to nickel powder was prepared, and an electrode layer having a pattern as shown in FIG. 4 (a) was formed on the tape by screen printing. Next, after a tape having a thickness of 8 μm was laminated on the upper portion, an electrode layer having a pattern as shown in FIG. 4B was formed by a screen printing method. Tape molding and formation of electrode layers having different patterns were alternately repeated to obtain a molded body.

【0046】次に、得られた成形体の電極層の突出部に
マイクロドリルを用いてビア加工を行った。このビアに
上述のニッケルペーストをスクリーン印刷を用いて充填
し、同一極性同士の電極層の接続を行った。
Next, via processing was performed on the protruding portion of the electrode layer of the obtained molded body by using a microdrill. The via paste was filled with the above nickel paste by screen printing to connect the electrode layers having the same polarity.

【0047】この後、得られた成形体を切断した後、酸
素分圧1×10-6Pa、温度1260℃で2時間焼成
し、次に1×10Pa、温度1000℃で1時間熱処理
を行った。次に焼結体のビア導体上部に、スパッタ法を
用いてPtからなる被覆層を形成し、誘電体厚み9μ
m、有効誘電体層数20層、外形寸法1.6mm×0.
8mm×0.5mm、有効電極面積0.7(0.5mm
×0.7mm×2)mm2の積層型コンデンサを得た。
After that, the molded body obtained was cut, then baked at an oxygen partial pressure of 1 × 10 −6 Pa and a temperature of 1260 ° C. for 2 hours, and then heat-treated at 1 × 10 Pa and a temperature of 1000 ° C. for 1 hour. It was Next, a coating layer made of Pt was formed on the via conductor of the sintered body by using a sputtering method, and the dielectric thickness was 9 μm.
m, the number of effective dielectric layers is 20, the outer dimensions are 1.6 mm × 0.
8 mm x 0.5 mm, effective electrode area 0.7 (0.5 mm
A multilayer capacitor having a size of × 0.7 mm × 2) mm 2 was obtained.

【0048】次にPtからなる被覆層上に、直径0.2
mmの半田ボールを用いて半田バンプを形成し、外部端
子電極を形成し、フリップチップ実装可能な積層型コン
デンサを得た。
Next, a diameter of 0.2 was formed on the Pt coating layer.
Solder bumps were formed using mm solder balls, external terminal electrodes were formed, and a multilayer capacitor capable of flip-chip mounting was obtained.

【0049】次に、これらの試料の1MHzから1.8
GHzでのインピーダンス特性をインピーダンスアナラ
イザー(ヒューレットパッカード社製HP4291A)
を用いて測定した結果、測定周波数1MHzでの静電容
量は100nF、共振周波数50MHz、等価直列抵抗
10mΩ、等価直列インダクタンス100pHであり、
静電容量が大きく、かつインダクタンスの小さい、積層
型コンデンサを作製できることが判る。
Next, from 1 MHz to 1.8 of these samples.
Impedance analyzer for impedance characteristics at GHz (HP4291A manufactured by Hewlett Packard)
As a result of measurement using, the capacitance at a measurement frequency of 1 MHz is 100 nF, the resonance frequency is 50 MHz, the equivalent series resistance is 10 mΩ, and the equivalent series inductance is 100 pH.
It can be seen that a multilayer capacitor having a large capacitance and a small inductance can be manufactured.

【0050】実施例2 先ず、ニオブ酸マグネシウム酸鉛を主成分とし、この主
成分100モル部に対して、チタン酸鉛を10モル部添
加した誘電体粉末に、水、および分散剤を加え、ZrO
2 ボールを用いたボールミルにて混合粉砕した後、有機
バインダーを添加混合し、得られたスラリーを厚み8μ
mのテープ状に成形した。
Example 2 First, water and a dispersant were added to a dielectric powder containing lead magnesium niobate as a main component, and 10 parts by mole of lead titanate was added to 100 parts by weight of the main component. ZrO
After mixing and pulverizing with a ball mill using 2 balls, an organic binder was added and mixed, and the obtained slurry was formed to a thickness of 8 μm.
m was formed into a tape shape.

【0051】一方、内部電極として、市販のAg−Pd
ペーストを用意し、上記テープ上に図4(a)に示すよ
うなパターンの電極層をスクリーン印刷法にて形成し
た。次に、その上部に厚さ8μmのテープを積層した
後、図4(b)に示すようなパターンの電極層をスクリ
ーン印刷法にて形成した。テープ成形およびパターンの
異なる内部電極層の形成を交互に繰り返し、成形体を得
た。
On the other hand, as the internal electrode, a commercially available Ag-Pd is used.
A paste was prepared, and an electrode layer having a pattern as shown in FIG. 4A was formed on the tape by a screen printing method. Next, after a tape having a thickness of 8 μm was laminated on the upper portion, an electrode layer having a pattern as shown in FIG. 4B was formed by a screen printing method. Tape molding and formation of internal electrode layers having different patterns were alternately repeated to obtain a molded body.

【0052】次に、得られた成形体の電極層の突出部に
マイクロドリルを用いて、ビア加工を行った。このビア
に上述のAg−Pdペーストをスクリーン印刷を用いて
充填し、電極層間の接続を行った。
Next, via processing was performed using a microdrill on the protruding portion of the electrode layer of the obtained molded body. The above-mentioned Ag-Pd paste was filled in this via by screen printing to connect the electrode layers.

【0053】得られた成形体を切断した後、大気中にて
温度1000℃で2時間焼成した。
After cutting the obtained molded body, it was baked in the atmosphere at a temperature of 1000 ° C. for 2 hours.

【0054】この後、焼結体のビア導体上部に、スパッ
タ法を用いてPtからなる被覆層を形成し、誘電体厚み
9μm、有効誘電体層数8層、外形寸法1.6mm×
0.8mm×0.4mm、有効電極面積0.7(0.5
mm×0.7mm×2)mm2 の積層型コンデンサを得
た。
After that, a coating layer made of Pt is formed on the via conductor of the sintered body by a sputtering method, the dielectric thickness is 9 μm, the number of effective dielectric layers is 8 layers, and the outer dimension is 1.6 mm ×.
0.8mm × 0.4mm, effective electrode area 0.7 (0.5
A multilayer capacitor having a size of mm × 0.7 mm × 2) mm 2 was obtained.

【0055】この後、Ptからなる被覆層上に、直径
0.2mmの半田ボールを用いて、半田バンプを形成
し、外部端子電極を形成し、フリップチップ実装可能な
積層型コンデンサを得た。
Thereafter, solder balls having a diameter of 0.2 mm were used to form solder bumps on the coating layer made of Pt, external terminal electrodes were formed, and thus a flip-chip mountable multilayer capacitor was obtained.

【0056】次に、これらの試料の1MHzから1.8
GHzでのインピーダンス特性をインピーダンスアナラ
イザー(ヒューレットパッカード社製HP4291A)
を用いて測定した結果、測定周波数1MHzでの静電容
量は100nF、共振周波数50MHz、等価直列抵抗
10mΩ、等価直列インダクタンス100pHであり、
静電容量が大きく、かつインダクタンスの小さい、積層
型コンデンサを作製できることが判る。
Next, from 1 MHz to 1.8 of these samples.
Impedance analyzer for impedance characteristics at GHz (HP4291A manufactured by Hewlett Packard)
As a result of measurement using, the capacitance at a measurement frequency of 1 MHz is 100 nF, the resonance frequency is 50 MHz, the equivalent series resistance is 10 mΩ, and the equivalent series inductance is 100 pH.
It can be seen that a multilayer capacitor having a large capacitance and a small inductance can be manufactured.

【0057】実施例3 電極層を図5(a)、(b)のパターンを交互に使用す
る以外は、実施例1と全く同じ方法で作製し、最外層に
スパッタ法を用いて形成したPtからなる被覆層を形成
し、誘電体厚み9μm、有効誘電体層数23層、外形寸
法1.6mm×0.8mm×0.5mm、有効電極面積
0.6(0.5mm×0.3mm×2×2)mm2 のコ
ンデンサを得た。
Example 3 Pt formed by the same method as in Example 1 except that the patterns of FIGS. 5 (a) and 5 (b) were used alternately for the electrode layers, and the outermost layer was formed by sputtering. A coating layer consisting of 9 μm of dielectric thickness, 23 effective dielectric layers, external dimensions of 1.6 mm × 0.8 mm × 0.5 mm, effective electrode area of 0.6 (0.5 mm × 0.3 mm × A 2 × 2) mm 2 capacitor was obtained.

【0058】この後、Ptからなる被覆層上に、直径
0.2mmの半田ボールを用いて、半田バンプからなる
外部端子電極を形成し、この上に導電材からなる板材を
配置し、同じ極性を持つ電極層同士を接続し、コンデン
サを得た。
Thereafter, an external terminal electrode composed of a solder bump is formed on the Pt coating layer by using a solder ball having a diameter of 0.2 mm, and a plate material composed of a conductive material is arranged on the external terminal electrode, and the same polarity is provided. By connecting the electrode layers with each other, a capacitor was obtained.

【0059】これを、実施例1と同様の方法でインピー
ダンス特性を測定した結果、測定周波数1MHzでの静
電容量は100nF、共振周波数68MHz、等価直列
抵抗6mΩ、等価直列インダクタンス55pHが得ら
れ、2個並列接続することにより、等価直列抵抗、等価
直列インダクタンスが約1/2に低減することが判る。
As a result of measuring the impedance characteristics of the same in the same manner as in Example 1, the capacitance at a measurement frequency of 1 MHz was 100 nF, the resonance frequency was 68 MHz, the equivalent series resistance was 6 mΩ, and the equivalent series inductance was 55 pH. It can be seen that the equivalent series resistance and the equivalent series inductance are reduced to about 1/2 by connecting them in parallel.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明の積層型コンデンサでは、同一平
面内に第1電極層(正電極層)と第2電極層(負電極
層)を形成しているため、これらの正電極層と負電極層
の間隔を接近させて形成することができ、電流経路が短
くなり、インダクタンスを小さくすることができる。さ
らに、本発明の積層型コンデンサを複数個並列接続する
ことにより、電流経路がn個に分配されるので、実効的
なインダクタンスをさらに1/n倍に低減することがで
きる。また、各電極層は電極層により挟持される誘電体
層の導体を介して接続することができるので、積層化が
容易となる。さらに、外部との接点に用いる外部端子電
極を最上層の電極層上に形成することができるので、実
装が容易となる。従って、本発明によれば、積層化およ
び実装が容易な、低インダクタンスの積層型コンデンサ
を提供することができる。
In the multilayer capacitor of the present invention, since the first electrode layer (positive electrode layer) and the second electrode layer (negative electrode layer) are formed in the same plane, these positive electrode layer and negative electrode layer The electrode layers can be formed close to each other, the current path can be shortened, and the inductance can be reduced. Further, by connecting a plurality of the multilayer capacitors of the present invention in parallel, the current paths are distributed to n, so that the effective inductance can be further reduced by 1 / n. Moreover, since the respective electrode layers can be connected to each other through the conductors of the dielectric layers sandwiched by the electrode layers, the lamination becomes easy. Furthermore, since the external terminal electrodes used for contact with the outside can be formed on the uppermost electrode layer, mounting becomes easy. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a low inductance multilayer capacitor which is easy to stack and mount.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の積層型コンデンサを示す分解斜視図で
ある。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a multilayer capacitor of the present invention.

【図2】図1の平面図である。FIG. 2 is a plan view of FIG.

【図3】(a)は図2のX−X線に沿う断面図、(b)
は図2のY−Y線に沿う断面図である。
3A is a sectional view taken along line XX of FIG. 2, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line YY of FIG.

【図4】積層型コンデンサの電極パターン示す平面図で
ある。
FIG. 4 is a plan view showing an electrode pattern of a multilayer capacitor.

【図5】コンデンサの電極パターン示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing an electrode pattern of a capacitor.

【図6】複数の積層型コンデンサからなるコンデンサを
示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a capacitor including a plurality of laminated capacitors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・誘電体層 2・・・正電極層(第1電極層) 3・・・負電極層(第2電極層) 4・・・突出部 5・・・導体 10・・・導電材からなる板材 A、B・・・容量部 1 ... Dielectric layer 2 ... Positive electrode layer (first electrode layer) 3 ... Negative electrode layer (second electrode layer) 4 ... Projection 5 ... conductor 10 ... Plate material made of conductive material A, B ... Capacity part

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】誘電体層と、一対の電極層とを交互に積層
してなり、前記電極層が下側から交互に第1電極層また
は第2電極層とされた第1容量部と、前記電極層が下側
から交互に第2電極層または第1電極層とされた第2容
量部とを並設するとともに、前記第1容量部と前記第2
容量部の前記第1電極層同士および前記第2電極層同士
を、前記第1電極層および前記第2電極層にそれぞれ形
成された前記第1容量部と前記第2容量部の間に存在す
る突出部、および該突出部を連結する前記誘電体層に積
層方向に形成された導体によりそれぞれ接続し、前記容
量部の最上層の電極層上であって前記容量部上に外部端
子電極を形成してなることを特徴とする積層型コンデン
サ。
1. A first capacitor portion comprising dielectric layers and a pair of electrode layers which are alternately laminated, wherein the electrode layers are alternately arranged as a first electrode layer or a second electrode layer from the lower side, The electrode layers are alternately arranged from the bottom side with the second capacitance portions that are the second electrode layers or the first electrode layers, and the first capacitance portions and the second capacitance portions are arranged side by side.
Forming the first electrode layers and the second electrode layers of the capacitor section into the first electrode layer and the second electrode layer, respectively.
Exists between the first capacitance portion and the second capacitance portion formed.
That the projecting portion, and each connected by a conductor formed in said lamination direction in the dielectric layer for connecting the protruding portion, the volume
An outer end on the uppermost electrode layer of the quantity part and on the capacitance part
A multilayer capacitor, which is formed by forming a child electrode .
【請求項2】請求項1記載の積層型コンデンサを複数個
配列してなり、かつ最上層の第1電極層同士および最上
層の第2電極層同士を外部端子電極を介してそれぞれ電
気的に接続してなることを特徴とするコンデンサ。
2. A plurality of multilayer capacitors according to claim 1 are arranged, and the uppermost first electrode layers and the uppermost second electrode layers are electrically connected to each other via external terminal electrodes. A capacitor characterized by being connected.
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