JP3528675B2 - 積層コンデンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、積層コンデンサ
に関するもので、特に、比較的小さい静電容量を与える
のに適した構造を有する積層コンデンサに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、積層セラミックコンデンサのよ
うな積層コンデンサは、小型でありながら大きな静電容
量を取得できるという利点を有しているが、比較的小さ
い静電容量を与えるためのコンデンサについても、積層
コンデンサが適用されることがある。そして、このよう
な低容量の積層コンデンサにあっても、高容量の積層コ
ンデンサと共通した取扱い技術を適用できるようにする
ため、高容量の積層コンデンサと実質的に同じ外形寸法
を有するようにされることが好ましい。

【０００３】積層コンデンサにおいて、取得静電容量を
小さくするには、種々の方法が考えられるが、代表的に
は、内部電極の数を少なくすること、内部電極の対向面
積を小さくするように内部電極の幅方向寸法を短くした
り長手方向寸法を短くしたりすること、あるいは、内部
電極間の誘電体層の厚みを厚くすることが考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、積層コ
ンデンサにおいて、取得静電容量を小さくするための上
述した方法には、それぞれ、以下のような問題がある。

【０００５】まず、内部電極の数を少なくすると、内部
電極自身の切断や外部電極との接続不良といった欠陥が
たとえ１つの内部電極においてのみ生じた場合であって
も、取得静電容量が大幅に低下してしまう、言い換える
と、取得静電容量の低下率あるいは変動率が高くなって
しまう。たとえば２つの内部電極しか備えない構成を採
用すると、単に１つの内部電極に関して欠陥が生じただ
けで、取得静電容量は実質的に０になってしまう。この
ことから、低容量の積層コンデンサを設計しようとする
際、内部電極の数を少なくするといった方法を採用する
ことは必ずしも適当ではない。

【０００６】次に、対をなす内部電極の対向面積を小さ
くするため、各内部電極の幅方向寸法を小さくすると、
内部電極の電気抵抗が大きくなり、積層コンデンサの等
価直列抵抗増大の原因となる。また、複数の内部電極の
重なり状態において、対をなす内部電極間で幅方向の位
置ずれが生じると、取得静電容量が変動するが、各内部
電極の幅方向寸法が小さい場合には、この変動率が高く
なってしまう。

【０００７】次に、上述したような各内部電極の幅方向
寸法を小さくした場合の問題を解決しながら、内部電極
の対向面積を小さくするため、対をなす内部電極のそれ
ぞれの長手方向での重なりを少なくすると、複数の内部
電極の重なり状態において、内部電極間で長手方向の位
置ずれが生じた場合の取得静電容量の変動率が大きくな
ってしまう。

【０００８】次に、互いに対向する内部電極間の誘電体
層の厚みを厚くすると、単純には、積層コンデンサの厚
み方向寸法の増大を招くことになるが、積層コンデンサ
の外形寸法についての規格の問題から、積層コンデンサ
の厚み方向寸法を誘電体層の厚みの増大に応じて大きく
することができないことが多い。そのため、内部電極の
数を少なくしなければならないが、この場合には、前述
した内部電極の数を少なくした場合に遭遇したような問
題に遭遇する。

【０００９】そこで、この発明の目的は、低容量の積層
コンデンサを設計しようとする際に遭遇する上述のよう
な問題を解決しようとすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、積層された
複数の誘電体層および複数の誘電体層間の複数の界面に
沿ってそれぞれ形成される複数の内部電極を含む、コン
デンサ本体と、このコンデンサ本体の相対向する第１お
よび第２の端面上にそれぞれ形成される、第１および第
２の外部電極とを備える、積層コンデンサに向けられる
ものであって、上述した技術的課題を解決するため、次
のような構成を備えることを特徴としている。

【００１１】すなわち、この発明に係る積層コンデンサ
において、内部電極は、誘電体層間の第１の界面に沿っ
てそれぞれ形成されながら、第１の外部電極に電気的に
接続される第１の内部電極および第２の外部電極に電気
的に接続される第２の内部電極、ならびに、誘電体層間
の第２の界面に沿ってそれぞれ形成されながら、第１の
外部電極に電気的に接続される第３の内部電極および第
２の外部電極に電気的に接続される第４の内部電極を備
えている。

【００１２】また、第１ないし第４の内部電極は、それ
ぞれ、細幅先端部を有し、コンデンサ本体の第１および
第２の端面間を結ぶ方向とは直交する方向において、第
１の内部電極の細幅先端部と第２の内部電極の細幅先端
部とが隣り合い、かつ、第３の内部電極の細幅先端部と
第４の内部電極の細幅先端部とが隣り合うようにされ
る。

【００１３】そして、第１および第２の界面間の誘電体
層を介して、第１の内部電極の細幅先端部と第４の内部
電極の細幅先端部とが互いに対向し、かつ、第２の内部
電極の細幅先端部と第３の内部電極の細幅先端部とが互
いに対向するようにされる。さらに、第１および第２の
内部電極の各細幅先端部の間の境界領域は、コンデンサ
本体の第１および第２の端面間を結ぶ方向とこれに直交
する方向との中間の方向に延び、かつ、第３および第４
の内部電極の各細幅先端部の間の境界領域は、コンデン
サ本体の第１および第２の端面間を結ぶ中心線に関して
第１および第２の内部電極の各細幅先端部の間の境界領
域の延びる方向とは対称の方向に延びるようにされる。

【００１４】この発明に係る積層コンデンサにおいて、
第１および第２の内部電極と第３および第４の内部電極
との間でコンデンサ本体の第１および第２の端面間を結
ぶ方向への位置ずれが生じることによって、第１の内部
電極の細幅先端部と第４の内部電極の細幅先端部とが互
いに対向する面積が増加または減少することがあるが、
このように第１の内部電極と第４の内部電極との対向面
積が増加または減少するとき、それぞれ、第２の内部電
極の細幅先端部と第３の内部電極の細幅先端部とが互い
に対向する面積が減少または増加するようにされている
ことが好ましい。

【００１５】

【００１６】

【００１７】また、この発明において、好ましくは、第
１および第２の内部電極と第３および第４の内部電極と
の間でコンデンサ本体の第１および第２の端面間を結ぶ
方向とは直交する方向への位置ずれが生じても、第１の
内部電極の細幅先端部と第４の内部電極の細幅先端部と
が互いに対向する面積および第２の内部電極の細幅先端
部と第３の内部電極の細幅先端部とが互いに対向する面
積が、それぞれ、実質的に一定に保たれるようにされ
る。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【発明の実施の形態】図１および図２は、この発明の場
合と同様の課題を解決しようとして提案された積層コン
デンサ１を示している。

【００２２】積層コンデンサ１は、積層された複数の誘
電体層２およびこれら誘電体層２間の複数の界面に沿っ
てそれぞれ形成される複数の内部電極３〜６を含む、コ
ンデンサ本体７と、コンデンサ本体７の相対向する第１
および第２の端面８および９上にそれぞれ形成される、
第１および第２の外部電極１０および１１とを備えてい
る。

【００２３】図１は、積層コンデンサ１の内部構造を示
すもので、特に、（ａ）は誘電体層２間の第１の界面１
２に沿う断面を示し、（ｂ）は第１の界面１２とは異な
る第２の界面１３に沿う断面を示している。また、図２
は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。

【００２４】内部電極３〜６は、以下に説明するよう
に、４種類に分類される。

【００２５】第１の内部電極３は、誘電体層２間の第１
の界面１２に沿ってそれぞれ形成されながら、第１の外
部電極１０に電気的に接続される。

【００２６】第２の内部電極４は、第１の内部電極３と
同様、誘電体層２間の第１の界面１２に沿ってそれぞれ
形成されながら、第２の外部電極１１に電気的に接続さ
れる。

【００２７】第３の内部電極５は、誘電体層２間の第２
の界面１３に沿ってそれぞれ形成されながら、第１の外
部電極１０に電気的に接続される。

【００２８】第４の内部電極６は、第３の内部電極５と
同様、誘電体層２間の第２の界面１３に沿ってそれぞれ
形成されながら、第２の外部電極１１に電気的に接続さ
れる。

【００２９】これら第１ないし第４の内部電極３〜６
は、それぞれ、細幅先端部１４〜１７を有している。

【００３０】そして、第１の内部電極３の細幅先端部１
４と第２の内部電極４の細幅先端部１５とは、コンデン
サ本体７の第１および第２の端面８および９間を結ぶ方
向 （ここでは長手方向）とは直交する方向（幅方向）
において隣り合うように位置されている。また、第３の
内部電極５の細幅先端部１６と第４の内部電極６の細幅
先端部１７とについても、幅方向において隣り合うよう
に位置されている。

【００３１】また、第１および第２の界面１２および１
３間の誘電体層２を介して、第１の内部電極３の細幅先
端部１４と第４の内部電極６の細幅先端部１７とが互い
に対向し、かつ、第２の内部電極４の細幅先端部１５と
第３の内部電極５の細幅先端部１６とが互いに対向して
いる。そして、図２に示すように、第１および第２の内
部電極３および４と第３および第４の内部電極５および
６との交互の積み重ねが複数回繰り返される。

【００３２】この積層コンデンサ１が与える静電容量
は、上述したような第１ないし第４の内部電極３〜６の
対向によって形成されるが、このような対向は、幅方向
寸法の比較的小さい細幅先端部１４〜１７によってもた
らされるので、内部電極の数を少なくする方法に頼るこ
となく、取得静電容量を小さくすることができる。

【００３３】また、１つの界面１２または１３に沿って
２つの内部電極３および４または５および６が形成され
ているので、内部電極３〜６の数をそれほど減らさず
に、誘電体層２の厚みを厚くできるとともに、誘電体層
２の積層数を減らすことができる。したがって、このよ
うに、誘電体層２の厚みを厚くすることによっても、低
容量化が達成され、また、誘電体層２の積層数を減らす
ことによって、積層コンデンサ１の生産能率を向上させ
ることができる。

【００３４】また、上述のように、取得静電容量を小さ
くするにあたり内部電極３〜６の数を減らす手段に頼る
必要がなく、内部電極３〜６の数がそれほど少なくなら
ないので、特定の内部電極に関して、それ自身の切断や
外部電極１０または１１との接続不良というような欠陥
が生じたとしても、取得静電容量の変動率を小さく抑え
ることができる。

【００３５】また、内部電極３〜６は、細幅先端部１４
〜１７を除いて、各幅方向寸法を比較的大きくすること
ができるので、内部電極３〜６の切断や外部電極１０ま
たは１１との接続不良が生じにくくなるばかりでなく、
内部電極３〜６の電気抵抗を小さくすることができ、し
たがって、積層コンデンサ１の等価直列抵抗を小さくす
ることができる。

【００３６】また、この積層コンデンサ１においては、
第１および第２の内部電極３および４と第３および第４
の内部電極５および６との間で長手方向への位置ずれが
生じた場合であっても、取得静電容量に実質的な変動が
生じないような対策が講じられている。

【００３７】すなわち、このような長手方向への位置ず
れが生じることによって第１の内部電極３の細幅先端部
１４と第４の内部電極６の細幅先端部１７とが互いに対
向する面積が増加または減少するとき、それぞれ、第２
の内部電極４の細幅先端部１５と第３の内部電極５の細
幅先端部１６とが互いに対向する面積が減少または増加
するようにされている。

【００３８】より特定的には、上述のような長手方向へ
の位置ずれが生じても、第１の内部電極３の細幅先端部
１４と第４の内部電極６の細幅先端部１７とが互いに対
向する面積と第２の内部電極４の細幅先端部１５と第３
の内部電極５の細幅先端部１６とが互いに対向する面積
との合計が実質的に一定になるようにされている。

【００３９】さらに具体的に説明すると、第１ないし第
４の内部電極３〜６の各々の細幅先端部１４〜１７は、
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、それぞれ、一定
の幅方向寸法をもって延びており、しかも、これら細幅
先端部１４〜１７の各々の幅方向寸法は、互いに実質的
に等しく設定されている。したがって、第１および第２
の内部電極３および４と第３および第４の内部電極５お
よび６との間で長手方向への位置ずれが生じ、たとえ
ば、第１の内部電極３の細幅先端部１４と第４の内部電
極６の細幅先端部１７との対向面積が増加したとき、第
２の内部電極４の細幅先端部１５と第３の内部電極５の
細幅先端部１６との対向面積は、これを補償するように
減少し、結果として、これら対向面積の合計が実質的に
一定に保たれ、取得静電容量の実質的な変動を招かない
ようにされている。

【００４０】

【００４１】図３および図４は、それぞれ、この発明の
第１および第２の実施形態による積層コンデンサ２３お
よび２４を説明するための図１に相当する図である。こ
れら積層コンデンサ２３および２４は、図１に示した積
層コンデンサ１と比較して、基本的に内部電極のパター
ンが異なっているだけである。したがって、図３および
図４においては、内部電極に関してのみ特有の参照符号
を用い、その他の要素については、図１に示した対応の
要素で用いた参照符号と同様の参照符号を付すことによ
って、重複する説明を省略する。

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【００５２】

【００５３】

【００５４】

【００５５】図３に示した積層コンデンサ２３において
は、内部電極として、誘電体層２間の第１の界面１２に
沿ってそれぞれ形成されながら、第１の外部電極１０に
電気的に接続される第１の内部電極４３および第２の外
部電極１１に電気的に接続される第２の内部電極４４、
ならびに、誘電体層２間の第２の界面１３に沿ってそれ
ぞれ形成されながら、第１の外部電極１０に電気的に接
続される第３の内部電極４５および第２の外部電極１１
に電気的に接続される第４の内部電極４６を備えてい
る。

【００５６】これら第１ないし第４の内部電極４３〜４
６は、それぞれ、細幅先端部４７〜５０を有している。

【００５７】この実施形態では、第１の内部電極４３の
細幅先端部４７と第２の内部電極４４の細幅先端部４８
との間の境界領域５１は、長手方向と幅方向との中間の
方向に延びている。また、第３の内部電極４５の細幅先
端部４９と第４の内部電極４６の細幅先端部５０との間
の境界領域５２は、コンデンサ本体７の長手方向に延び
る中心線５３に関して上述の境界領域５１の延びる方向
とは対称の方向に延びている。

【００５８】この実施形態においても、第１および第２
の内部電極４３および４４と第３および第４の内部電極
４５および４６との間で長手方向への位置ずれが生じる
ことによって、第１の内部電極４３の細幅先端部４７と
第４の内部電極４６の細幅先端部５０とが互いに対向す
る面積が増加または減少するとき、それぞれ、第２の内
部電極４４の細幅先端部４８と第３の内部電極４５の細
幅先端部４９とが互いに対向する面積が減少または増加
する。さらに、このように一方の対向面積が増加すると
き、他方の対向面積が減少し、あるいは、一方の対向面
積が減少するとき、他方の対向面積が増加する、といっ
た補償作用は、第１および第２の内部電極４３および４
４と第３および第４の内部電極４５および４６との間で
幅方向への位置ずれが生じた場合においても営まれる。

【００５９】したがって、この実施形態によれば、第１
および第２の内部電極４３および４４と第３および第４
の内部電極４５および４６との間で長手方向および幅方
向のいずれの方向への位置ずれが生じても、取得静電容
量の変動を小さく抑えることができる。

【００６０】図４に示した積層コンデンサ２４は、図３
に示した積層コンデンサ２３に類似している。すなわ
ち、積層コンデンサ２４は、第１ないし第４の内部電極
５４〜５７を備え、これら第１ないし第４の内部電極５
４〜５７は、それぞれ、細幅先端部５８〜６１を有し、
第１および第２の内部電極５４および５５の各々の細幅
先端部５８および５９の間の境界領域６２は、コンデン
サ本体７の長手方向と幅方向との中間の方向に延び、か
つ、第３および第４の内部電極５６および５７の各々の
細幅先端部６０および６１の間の境界領域６３は、長手
方向に延びる中心線６４に関して上述の境界領域６２の
延びる方向とは対称の方向に延びている。

【００６１】この実施形態では、内部電極５４〜５７の
各々が全体的に先細状のパターンを有している点で、図
３に示した積層コンデンサ２３の場合と異なっている。

【００６２】図４に示した積層コンデンサ２４によって
も、図３に示した積層コンデンサ２３の場合と同様、第
１および第２の内部電極５４および５５と第３および第
４の内部電極５６および５７との間で長手方向および幅
方向のいずれの方向への位置ずれが生じても、取得静電
容量の変動を小さく抑えることができる。

【００６３】以上、この発明を図示したいくつかの実施
形態に関連して説明したが、たとえば、内部電極の数や
パターン等については、この発明の範囲内において、種
々に変更することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る積層コン
デンサにおいては、コンデンサ本体に備える複数の誘電
体層間の１つの界面に沿って２つの内部電極を形成して
いるので、各誘電体層の厚みを厚くし、かつ誘電体層の
積層数を減らしながらも、内部電極の数がそれほど少な
くなることはない。また、この発明に係る積層コンデン
サでは、各内部電極の細幅先端部における対向によっ
て、静電容量を取得するようにしている。これらのこと
から、この発明によれば、以下のような効果が奏され
る。

【００６５】まず、内部電極の数がそれほど少なくなら
ないので、特定の内部電極において切断や外部電極との
接続不良といった欠陥が生じたとしても、積層コンデン
サ全体としての取得静電容量の変動率を低く抑えること
ができる。

【００６６】また、誘電体層の積層数を減らしながら、
各誘電体層の厚みを厚くすることができ、かつ、各内部
電極の細幅先端部における対向によって静電容量を取得
しているので、低容量の積層コンデンサを容易に得るこ
とができ、しかも、この低容量の積層コンデンサの外形
寸法を、一般の高容量の積層コンデンサと実質的に同様
のものとすることが容易である。

【００６７】また、細幅先端部を除く、内部電極の他の
部分の幅方向寸法は、比較的大きくすることができるの
で、内部電極の切断や外部電極との接続不良をより生じ
にくくすることができるばかりでなく、内部電極の電気
抵抗を小さくすることができ、応じて等価直列抵抗を低
く抑えることができる。

【００６８】また、誘電体層の厚みを厚くしながら、誘
電体層の積層数を減らすことができるので、積層コンデ
ンサの製造にあたっての誘電体層の取扱いおよび積層工
程を能率的に進めることができる。しかも、内部電極の
印刷工程についていえば、誘電体層間の１つの界面に沿
って形成される２つの内部電極を同時に印刷することが
できる。これらのことから、積層コンデンサの製造にあ
たり、高い生産能率を期待することができる。

【００６９】

【００７０】

【００７１】

【００７２】

【００７３】

【００７４】また、第１および第２の内部電極の各細幅
先端部の間の境界領域が、コンデンサ本体の第１および
第２の端面間を結ぶ方向とこれに直交する方向との中間
の方向に延び、かつ、第３および第４の内部電極の各細
幅先端部の間の境界領域が、コンデンサ本体の第１およ
び第２の端面間を結ぶ中心線に関して第１および第２の
内部電極の各細幅先端部の間の境界領域の延びる方向と
は対称の方向に延びるようにされているので、第１およ
び第２の内部電極と第３および第４の内部電極との間で
位置ずれが生じても、取得静電容量の変動を小さく抑え
ることができる。

【００７５】上述したように、第１および第２の内部電
極と第３および第４の内部電極との間での位置ずれが生
じても、取得静電容量の変動を実質的になくしたり、小
さく抑えたりすることができるという効果は、積層コン
デンサの製造上の良品率を高めることにもつながるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の場合と同様の課題を解決しようとし
て提案された積層コンデンサ１の内部構造を示すもの
で、（ａ）は誘電体層２間の第１の界面１２に沿って示
す断面図であり、（ｂ）は第２の界面１３に沿って示す
断面図である。

【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。

【図３】この発明の第１の実施形態による積層コンデン
サ２３を示すもので、（ａ）は第１の界面１２に沿って
示す断面図であり、（ｂ）は第２の界面１３に沿って示
す断面図である。

【図４】この発明の第２の実施形態による積層コンデン
サ２４を示すもので、（ａ）は第１の界面１２に沿って
示す断面図であり、（ｂ）は第２の界面１３に沿って示
す断面図である。

【符号の説明】

１，２３，２４ 積層コンデンサ ２ 誘電体層 ３，４３，５４ 第１の内部電極 ４，４４，５５ 第２の内部電極 ５，４５，５６ 第３の内部電極 ６，４６，５７ 第４の内部電極 ７ コンデンサ本体 ８ 第１の端面 ９ 第２の端面 １０ 第１の外部電極 １１ 第２の外部電極 １２ 第１の界面 １３ 第２の界面 １４〜１７，４７〜５０，５８〜６１ 細幅先端部 ５１，５２，６２，６３ 境界領域 ５３，６４ 中心線

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積層された複数の誘電体層および複数の
   前記誘電体層間の複数の界面に沿ってそれぞれ形成され
   る複数の内部電極を含む、コンデンサ本体と、 前記コンデンサ本体の相対向する第１および第２の端面
   上にそれぞれ形成される、第１および第２の外部電極と
   を備え、 前記内部電極は、前記誘電体層間の第１の界面に沿って
   それぞれ形成されながら、前記第１の外部電極に電気的
   に接続される第１の内部電極および前記第２の外部電極
   に電気的に接続される第２の内部電極、ならびに、前記
   誘電体層間の第２の界面に沿ってそれぞれ形成されなが
   ら、前記第１の外部電極に電気的に接続される第３の内
   部電極および前記第２の外部電極に電気的に接続される
   第４の内部電極を備え、 前記第１ないし第４の内部電極は、それぞれ、細幅先端
   部を有し、 前記コンデンサ本体の前記第１および第２の端面間を結
   ぶ方向とは直交する方向において、前記第１の内部電極
   の前記細幅先端部と前記第２の内部電極の前記細幅先端
   部とが隣り合い、かつ、前記第３の内部電極の前記細幅
   先端部と前記第４の内部電極の前記細幅先端部とが隣り
   合い、 前記第１および第２の界面間の前記誘電体層を介して、
   前記第１の内部電極の前記細幅先端部と前記第４の内部
   電極の前記細幅先端部とが互いに対向し、かつ、前記第
   ２の内部電極の前記細幅先端部と前記第３の内部電極の
   前記細幅先端部とが互いに対向していて、 前記第１および第２の内部電極の各前記細幅先端部の間
   の境界領域は、前記コンデンサ本体の前記第１および第
   ２の端面間を結ぶ方向とこれに直交する方向との中間の
   方向に延び、かつ、前記第３および第４の内部電極の各
   前記細幅先端部の間の境界領域は、前記コンデンサ本体
   の前記第１および第２の端面間を結ぶ中心線に関して前
   記第１および第２の内部電極の各前記細幅先端部の間の
   前記境界領域の延びる方向とは対称の方向に延びる 、積
   層コンデンサ。
2. 【請求項２】 前記第１および第２の内部電極と前記第
   ３および第４の内部電極との間で前記コンデンサ本体の
   前記第１および第２の端面間を結ぶ方向への位置ずれが
   生じても、前記第１の内部電極の前記細幅先端部と前記
   第４の内部電極の前記細幅先端部とが互いに対向する面
   積と前記第２の内部電極の前記細幅先端部と前記第３の
   内部電極の前記細幅先端部とが互いに対向する面積との
   合計が、実質的に一定となるようにされている、請求項
   １に記載の積層コンデンサ。
3. 【請求項３】 前記第１および第２の内部電極と前記第
   ３および第４の内部電極との間で前記コンデンサ本体の
   前記第１および第２の端面間を結ぶ方向とは直交する方
   向への位置ずれが生じても、前記第１の内部電極の前記
   細幅先端部と前記第４の内部電極の前記細幅先端部とが
   互いに対向する面積および前記第２の内部電極の前記細
   幅先端部と前記第３の内部電極の前記細幅先端部とが互
   いに対向する面積が、それぞれ、実質的に一定に保たれ
   るようにされている、請求項１または２に記載の積層コ
   ンデンサ。