JP3746989B2 - 積層コンデンサ - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、等価直列インダクタンス(ESL)を大幅に低減した積層コンデンサに係り、特にデカップリングコンデンサとして用いられる積層セラミックコンデンサに好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、情報処理装置に用いられるCPU(主演算処理装置)は、処理速度の向上や高集積化によって動作周波数が著しく高まると共に消費電流が著しく増加する一方で、消費電力の低減化によって動作電圧が著しく減少する傾向にある。
従って、CPUに電力を供給する為の電源では、負荷電流のより急激且つ大きな変動が生じるようになり、それに伴う電圧変動を電源の許容値内に抑えるのが非常に困難になっていた。
【0003】
この為、図10に示すように、デカップリングコンデンサと呼ばれる例えば2端子構造の積層セラミックコンデンサ100を頻繁に電源102に接続するようになった。そして、高速で変動し得る負荷電流の過渡的な変動時に、この積層セラミックコンデンサ100からの素早い充放電によってCPU等の集積回路であるLSI104に電流を供給することで、電源電圧の変動を抑えて、電源の安定化対策を図るようにしている。
【0004】
尚、図12に斜視図を示すこの積層セラミックコンデンサ100では、図13に示す二種類の内部導体114、116をそれぞれ設置したセラミック層112Aが交互に積層されて、誘電体素体112が形成される構造となっていて、誘電体素体112の相互に対向する二つの側面にそれぞれ引き出される形にこれら内部導体114、116は形成されていた。但し、これら内部導体114、116に流れる電流の方向は、矢印で示すように相互に同じとなっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、今日のCPUの動作周波数の一層の高周波数化に伴って、負荷電流の変動はより高速且つ大きなものとなった。従って、積層セラミックコンデンサ100自身が有している寄生成分の等価直列インダクタンス(ESL)が、充放電を阻害する為、電源電圧の変動に大きく影響し、積層セラミックコンデンサ100による効果が不十分となった。
【0006】
つまり、従来の積層セラミックコンデンサ100では、ESLが高いことから、図11に示す負荷電流iの変動に伴う充放電時に、上記と同様に電源電圧Vの変動が大きくなり易く、今後の更なる電源電圧の変動の高速化には適応できなくなりつつあった。
これは、負荷電流の過渡時における電圧変動が下記の式1で近似され、ESLの高低が電源電圧の変動の大きさと関係するからである。そして、この式1からESLの低減が電源電圧を安定化することに繋がるとも言える。
dV=ESL・di/dt…式1
ここで、dVは過渡時の電圧変動(V)であり、iは電流変動量(A)であり、tは変動時間(秒)である。
本発明は上記事実を考慮し、ESLを大幅に低減した積層コンデンサを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1による積層コンデンサは、面状に形成される二つの内部導体と、
面状に形成された二種類の同極性導体と、
これら導体の相互間に誘電体シートをそれぞれ挟みつつ、複数の誘電体シートを積層して形成される誘電体素体と、
二つの内部導体からこれらの幅寸法と同じ幅でそれぞれ引き出される引出部と、
外部回路にそれぞれ接続され得るように誘電体素体の外側とされる側面に配置され且つ、二つの内部導体の何れか一方にそれぞれ引出部を介し接続される二つの端子電極と、
積層方向に沿って隣り合った導体間における電流の向きが相互に逆向きになる部分を生じさせつつ、二つの内部導体の内の一方と二種類の同極性導体の内の一方との間を誘電体素体の外側とされる側面にて接続させる第1の連結用電極と、
積層方向に沿って隣り合った導体間における電流の向きが相互に逆向きになる部分を生じさせつつ、二つの内部導体の内の他方と二種類の同極性導体の内の他方との間を誘電体素体の外側とされる側面にて接続させる第2の連結用電極と、
を有し、
二つの内部導体及び二種類の同極性導体それぞれ一部分から、引出部を引き出した向きと異なる向きで、誘電体シートの端部に突き出される突出部が形成され、
各連結用電極により接続される突出部同士の電流の向きが相互に逆向きになる形で、これら突出部を介して、第1の連結用電極及び第2の連結用電極が導体間を接続することを特徴とする。
【0008】
請求項1に係る積層コンデンサによれば、それぞれ面状に形成される二つの内部導体及び二種類の同極性導体それぞれの相互間に、誘電体シートをそれぞれ挟みつつ、複数の誘電体シートを積層して誘電体素体が形成される。また、外部回路にそれぞれ接続され得るように誘電体素体の外側とされる側面に配置される二つの端子電極が、二つの内部導体からこれらの幅寸法と同じ幅でそれぞれ引き出される引出部を介して、二つの内部導体の何れか一方にそれぞれ接続されている。
【0009】
そして、積層方向に沿って隣り合った導体間における電流の向きが相互に逆向きになる部分を生じさせつつ、二つの内部導体の内の一方と二種類の同極性導体の内の一方との間を第1の連結用電極が誘電体素体の外側とされる側面にて接続させていると共に、二つの内部導体の内の他方と二種類の同極性導体の内の他方との間を第2の連結用電極が誘電体素体の外側とされる側面にて接続させている。
【0010】
従って、第1の連結用電極及び第2の連結用電極が、二つの内部導体と二種類の同極性導体との間をそれぞれ接続する際に、積層方向に沿って相互に隣り合ったこれら内部導体及び同極性導体の間で、電流が相互に逆向きに流れる個所がそれぞれ存在するようになる。
【0011】
この為、電流が逆向きに流れる個所で磁界を相殺する作用が生じ、これに伴って、積層コンデンサ自体が持つ寄生インダクタンスを少なくでき、等価直列インダクタンスを低減する効果が生じるようになる。
以上より、本請求項に係る積層コンデンサによれば、デカップリングコンデンサとして好適なように大幅な低ESL化が図られて、電源電圧の振動を抑制できるようになり、例えばCPUの電源用のコンデンサとして、より高い効果が得られるようになる。
さらに、本請求項では、二つの内部導体及び二種類の同極性導体のそれぞれ一部分から、引出部を引き出した向きと異なる向きで、誘電体シートの端部に突き出される突出部が形成され、各連結用電極により接続される突出部同士の電流の向きが相互に逆向きになる形で、これら突出部を介して、第1の連結用電極及び第2の連結用電極がこれら導体間を接続するようにされている。つまり、本請求項によれば、突出部の存在によって、これら二つの内部導体及び二種類の同極性導体が、二つの連結用電極にそれぞれ確実に接続できるようになり、これに伴って本請求項の上記作用効果をより確実に生じさせることができる。
【0012】
請求項2に係る積層コンデンサによれば、請求項1の積層コンデンサと同様の構成の他に、二つの内部導体の内の一方の突出部及び二種類の同極性導体の内の一方の突出部が、誘電体シートの積層方向に投影して相互に重なる位置関係で突き出され、二つの内部導体の内の他方の突出部及び二種類の同極性導体の内の他方の突出部が、誘電体シートの積層方向に投影して相互に重なる位置関係で突き出されるという構成を有している。
【0013】
請求項3に係る積層コンデンサによれば、請求項1及び請求項2の積層コンデンサと同様の構成の他に、一方の内部導体及び一方の同極性導体の積層方向に沿って隣り合った位置それぞれに、これらに対して異極となる他方の内部導体或いは他方の同極性導体が配置され、他方の内部導体及び他方の同極性導体の積層方向に沿って隣り合った位置それぞれに、これらに対して異極となる一方の内部導体或いは一方の同極性導体が配置されるという構成を有している。
【0014】
つまり、一方の内部導体及び一方の同極性導体の何れかと他方の内部導体及び他方の同極性導体の何れかとが、積層方向に沿って例えば交互に配置されることで、積層コンデンサとしての機能を確実に生じさせつつ、請求項1の作用効果を生じさせることが可能となる。
【0015】
請求項4に係る積層コンデンサによれば、請求項1から請求項3の積層コンデンサと同様の構成の他に、二種類の同極性導体が、それぞれ誘電体素体内に複数配置され、第1の連結用電極或いは第2の連結用電極がこれらの間を接続するという構成を有している。
従って、二種類の内部導体をそれぞれ誘電体素体内に複数配置し、第1の連結用電極或いは第2の連結用電極によりこれらの間を接続することで、本請求項に係る積層コンデンサの静電容量が高まるだけでなく磁界を相殺する作用がさらに大きくなり、インダクタンスがより大幅に減少してESLが一層低減されるようになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る積層コンデンサの第1の実施の形態を図面に基づき説明する。
本実施の形態に係る積層セラミックコンデンサである積層コンデンサ10を図1から図3に示す。これらの図に示すように、誘電体シートであるセラミックグリーンシートを複数枚積層した積層体を焼成することで得られた直方体状の焼結体である誘電体素体12を主要部として、この積層コンデンサ10が構成されている。
【0017】
つまり、誘電体素体12は、焼成されたセラミックグリーンシートである誘電体シートが積層されて形成されている。この誘電体素体12内の所定の高さ位置には、面状の内部電極21が配置されており、誘電体素体12内において誘電体シートとされるセラミック層12Aを隔てた内部電極21の下方には、同じく面状の内部電極22が配置されている。
【0018】
同じく誘電体素体12内においてセラミック層12Aを隔てた内部電極22の下方には、同じく面状の内部電極23が配置されており、誘電体素体12内においてセラミック層12Aを隔てた内部電極23の下方には、同じく面状の内部電極24が配置されている。
以下同様にセラミック層12Aをそれぞれ隔てて、同様にそれぞれ形成された内部電極21、内部電極22、内部電極23及び内部電極24が繰り返して順次複数(図3では2組のみ示す)配置されている。
【0019】
この為、これら内部電極21から内部電極24までの4種類の内部電極が誘電体素体12内においてセラミック層12Aで隔てられつつ相互に対向して配置されることになる。そして、これら内部電極21から内部電極24までの中心は、セラミック層12Aの中心とほぼ同位置に配置されており、また、内部電極21から内部電極24までの縦横寸法は、対応するセラミック層12Aの辺の長さより小さくされている。
【0020】
一方、図1に示すように、内部電極21の左側部分から、セラミック層12Aの左側の端部に向かって導体が内部電極21の幅寸法と同じ幅寸法で引き出されることで、内部電極21に1つの引出部21Bが形成されている。これとは別に、この内部電極21の奥側部分から、セラミック層12Aの奥側の端部に向かって導体が1箇所突き出されることで、内部電極21に突出部21Aが形成されている。
【0021】
さらに、内部電極22の手前側部分から、セラミック層12Aの手前側の端部に向かって導体が1箇所突き出されることで、内部電極22に突出部22Aが形成されている。また、内部電極23の奥側部分から、セラミック層12Aの積層方向に投影して突出部21Aと相互に重なる位置関係で、セラミック層12Aの奥側の端部に向かって導体が1箇所突き出されることで、内部電極23に突出部23Aが形成されている。
【0022】
他方、内部電極24の右側部分から、セラミック層12Aの右側の端部に向かって、導体が内部電極24の幅寸法と同じ幅寸法で引き出されることで、内部電極24に1つの引出部24Bが形成されている。これとは別に、この内部電極24の手前側部分から、セラミック層12Aの積層方向に投影して突出部22Aと相互に重なる位置関係で、セラミック層12Aの手前側の端部に向かって導体が1箇所突き出されることで、内部電極21に突出部24Aが形成されている。
【0023】
以上より、本実施の形態に係る積層コンデンサ10は、内部電極21、23の突出部21A、23Aが誘電体素体12の奥側に突き出され、また、内部電極22、24の突出部22A、24Aが誘電体素体12の手前側に突き出された構造となっている。
【0024】
さらに、図2及び図3に示すように、内部電極21の引出部21Bに接続される端子電極31が、誘電体素体12の左側の側面12Bに配置されており、内部電極24の引出部24Bに接続される端子電極32が、誘電体素体12の右側の側面12Bに配置されている。
【0025】
一方、内部電極21の突出部21A及び内部電極23の突出部23Aにそれぞれ接続される第1の連結用電極である連結用電極33が、誘電体素体12の外側となる奥側の側面12Cに配置されている。また、内部電極22の突出部22A及び内部電極24の突出部24Aにそれぞれ接続される第2の連結用電極である連結用電極34が、誘電体素体12の外側となる手前側の側面12Cに配置されている。但し、これら連結用電極33、34は内部電極21〜24間を誘電体素体12外で接続させることのみを目的としている為、外部回路に接続されることはない。
【0026】
以上より、本実施の形態では、焼成後の誘電体シートであるセラミック層12Aが間に挟まれる形で、誘電体素体12内に内部電極21〜24が順次配置されており、それぞれ引出部21B、24Bを有して端子電極31、32に接続される内部電極21及び内部電極24が二つの内部導体とされている。また、内部電極21に連結用電極33を介して接続される内部電極23及び、内部電極24に連結用電極34を介して接続される内部電極22が、二種類の同極性導体とされることになる結果、各内部電極21〜24がコンデンサの相互に対向する電極となる。
【0027】
この結果から、本実施の形態に係る積層コンデンサ10は、直方体である六面体形状とされる誘電体素体12の四つの側面12B、12Cの内の二つの側面12Bに、端子電極31、32がそれぞれ配置される2端子構造の積層コンデンサになっている。そして、これら端子電極31、32の内の端子電極31が例えばCPUの電極側に接続されると共に、端子電極32が例えば接地側に接続されている。すなわち、これら端子電極31、32が外部回路にそれぞれ接続されていることになる。
【0028】
これに伴って、例えば連結用電極33により相互に接続された一つおきの内部電極21、23が+極になると同時に、連結用電極34により相互に接続された一つおきの内部電極22、24が−極になるときには、図1の矢印で示す電流の向きのように、セラミック層12Aを介して隣り合う上下の内部電極間において、相互に逆向きに電流が流れる部分を有する形に、これら内部電極21〜24は配置されることになる。
尚、これら内部電極21〜24の材質としては、卑金属材料であるニッケル、ニッケル合金、銅或いは、銅合金が考えられるだけでなく、これらの金属を主成分とする材料が考えられる。
【0029】
次に、本実施の形態に係る積層コンデンサ10の作用を説明する。
本実施の形態に係る積層コンデンサ10によれば、それぞれ面状に形成される内部電極21、22、23、24それぞれの相互間に、セラミック層12Aをそれぞれ挟みつつ、複数のセラミック層12Aを積層して誘電体素体12が形成されている。また、外部回路にそれぞれ接続され得るように誘電体素体12の外側に配置される二つの端子電極31、32が、二つの内部電極21、24の何れか一方にそれぞれ接続されている。
【0030】
さらに、これら内部導体である内部電極21、24及び、同極性導体である内部電極23、22には、それぞれセラミック層12Aの端部に突き出される突出部21A、24A、23A、22Aが形成されている。
そして、図1に示すように、積層方向に沿って隣り合った導体間における電流の向きが相互に逆向きになる部分を生じさせつつ、内部電極21の突出部21Aと内部電極23の突出部23Aとの間を連結用電極33が、誘電体素体12の外側にて接続させていると共に、内部電極24の突出部24Aと内部電極22の突出部22Aとの間を連結用電極34が、誘電体素体12の外側にて接続させている。
【0031】
つまり、本実施の形態では、連結用電極33が内部電極21と内部電極23との間を接続すると共に、連結用電極34が内部電極24と内部電極22との間を接続することになるが、この際に、これら内部電極21〜24の内の積層方向に沿って隣り合った内部電極間で、電流が相互に逆向きに流れる個所がそれぞれ存在するようになる。
【0032】
具体的には、図1の矢印で示すように、内部電極21で左側から右側に電流が流れる際に、内部電極21の下側に隣り合った内部電極22で左右から中央に流れる電流が生じて、内部電極21、22の右側部分で電流が相互に逆向きに流れることになる。
また、内部電極22の下側に隣り合った内部電極23では、中央から左右に拡がる電流の流れが生じて、内部電極22、23間で電流が相互に逆向きに流れることになる。さらに、内部電極23の下側に隣り合った内部電極24では、左側から右側に電流の流れが生じて、内部電極23、24の左側部分で電流が相互に逆向きに流れることになる。
【0033】
この為、電流が逆向きに流れる個所で磁界を相殺する作用が生じ、これに伴って、積層コンデンサ10自体が持つ寄生インダクタンスを少なくでき、等価直列インダクタンスを低減する効果が生じるようになる。
以上より、本実施の形態に係る積層コンデンサ10によれば、デカップリングコンデンサとして好適なように大幅な低ESL化が図られて、電源電圧の振動を抑制できるようになり、例えばCPUの電源用のコンデンサとして、より高い効果が得られるようになる。
【0034】
さらに、本実施の形態では、内部電極21、22、23、24に突出部21A、22A、23A、24Aがそれぞれ形成され、これら突出部21A、22A、23A、24Aを介して、二つの連結用電極33、34に接続されているので、これら内部電極21、22、23、24が、二つの連結用電極33、34にそれぞれ確実に接続できるようになり、これに伴って作用効果をより確実に生じさせることができる。
【0035】
一方、本実施の形態では、内部電極21及び内部電極23の積層方向に沿って隣り合った位置それぞれに、これらに対して異極となる内部電極24及び内部電極22が配置された構造とされている。またこの逆に、内部電極24及び内部電極22の積層方向に沿って隣り合った位置それぞれに、これらに対して異極となる内部電極21及び内部電極23が配置された構造とされている。
【0036】
つまり、内部電極21及び内部電極23の何れかと内部電極24及び内部電極22の何れかとが、積層方向に沿って例えば交互に配置されることで、積層コンデンサ10としての機能を確実に生じさせつつ、上記の作用効果を生じさせることが可能となる。
【0037】
次に、本発明に係る積層コンデンサの第2の実施の形態を図4及び図5に基づき説明する。尚、第1の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
第1の実施の形態では、内部電極21〜24の4種類の内部電極が誘電体素体12内においてセラミック層12Aで隔てられつつ相互に対向して配置されていたが、本実施の形態に係る積層コンデンサ40では、第1の実施の形態におけるセラミック層12A内のほぼ同様の位置でほぼ同様の形状に8種類の内部電極41〜48が存在した構造となっている。
【0038】
つまり、図4及び図5に示すように、誘電体素体12内の所定の高さ位置には、面状の内部導体41が配置されており、誘電体素体12内において誘電体シートとされるセラミック層12Aを隔てた内部導体41の下方には、同じく面状の内部導体42が配置されている。同じく誘電体素体12内においてセラミック層12Aを隔てた内部導体42の下方には、同じく面状の内部導体43が配置されている。
【0039】
以下同様に誘電体素体12内においてセラミック層12Aをそれぞれ隔てて、同様にそれぞれ形成された内部導体44、内部導体45、内部導体46、内部導体47及び内部導体48が、順次配置されており、さらにこれら8種類の内部導体41〜48が同様の配列で繰り返して、複数回順次配置されている。
【0040】
一方、図4に示すように、内部電極41の左側部分から、セラミック層12Aの左側の端部に向かって、導体が内部電極41の幅寸法と同じ幅寸法で引き出されることで、内部電極41に1つの引出部41Bが形成されている。また、内部電極46の右側部分から、セラミック層12Aの右側の端部に向かって、導体が内部電極46の幅寸法と同じ幅寸法で引き出されることで、内部電極46に1つの引出部46Bが形成されている。
【0041】
そして、内部電極41の引出部41Bに接続される端子電極51が、図5に示すように誘電体素体12の左側の側面12Bに配置されており、内部電極46の引出部46Bに接続される端子電極52が、図5に示すように誘電体素体12の右側の側面12Bに配置されている。
【0042】
これとは別に、内部電極41及び内部電極47の奥側の右端部から、セラミック層12Aの奥側の端部に向かって、導体が1箇所づつ突き出されることで、内部電極41に突出部41Aが形成されると共に、内部電極47に突出部47Aが形成されている。誘電体素体12の外側となる奥側の側面12Cには、これら内部電極41の突出部41A及び内部電極47の突出部47Aにそれぞれ接続される連結用電極53が、配置されている。
【0043】
また、内部電極42及び内部電極48の手前側の左端部から、セラミック層12Aの手前側の端部に向かって、導体が1箇所づつ突き出されることで、内部電極42に突出部42Aが形成されると共に、内部電極48に突出部48Aが形成されている。誘電体素体12の外側となる手前側の側面12Cには、これら内部電極42の突出部42A及び内部電極48の突出部48Aにそれぞれ接続される連結用電極54が、配置されている。
【0044】
さらに、内部電極43及び内部電極45の奥側の左端部から、セラミック層12Aの奥側の端部に向かって、導体が1箇所づつ突き出されることで、内部電極43に突出部43Aが形成されると共に、内部電極45に突出部45Aが形成されている。誘電体素体12の外側となる奥側の側面12Cには、これら内部電極43の突出部43A及び内部電極45の突出部45Aにそれぞれ接続される連結用電極55が、配置されている。
【0045】
そして、内部電極44及び内部電極46の奥側の中程から、セラミック層12Aの奥側の端部に向かって、導体が1箇所づつ突き出されることで、内部電極44に突出部44Aが形成されると共に、内部電極46に突出部46Aが形成されている。誘電体素体12の外側となる奥側の側面12Cには、これら内部電極44の突出部44A及び内部電極46の突出部46Aにそれぞれ接続される連結用電極56が、配置されている。
【0046】
また、内部電極44及び内部電極48の手前側の右端部から、セラミック層12Aの手前側の端部に向かって、導体が1箇所づつ突き出されることで、内部電極44に突出部44Bが形成されると共に、内部電極48に突出部48Bが形成されている。誘電体素体12の外側となる手前側の側面12Cには、これら内部電極44の突出部44B及び内部電極48の突出部48Bにそれぞれ接続される連結用電極57が、配置されている。
【0047】
さらに、内部電極45及び内部電極47の手前側の中程から、セラミック層12Aの手前側の端部に向かって、導体が1箇所づつ突き出されることで、内部電極45に突出部45Bが形成されると共に、内部電極47に突出部47Bが形成されている。誘電体素体12の外側となる手前側の側面12Cには、これら内部電極45の突出部45B及び内部電極47の突出部47Bにそれぞれ接続される連結用電極58が、配置されている。
【0048】
以上より、例えばCPUの電極側に接続されることになる端子電極51と接地側に接続されることになる端子電極52との間で電流が流れた場合、連結用電極53、58、55により相互に接続された一つおきの内部電極41、47、45、43が例えば+極になると同時に、連結用電極56、57、54により相互に接続された一つおきの内部電極46、44、48、42が例えば−極になることがある。このときには、第1の実施の形態と同様に図4の矢印で示す向きのように電流が流れ、セラミック層12Aを介して隣り合う上下の内部電極間において、相互に逆向きに電流が流れる部分を有することになる。
【0049】
すなわち、本実施の形態に係る積層コンデンサ40も第1の実施の形態と同様に、それぞれ引出部41B、46Bを介して端子電極51、52に接続される内部電極41及び内部電極46が二つの内部導体とされている。
また、第1の連結用電極である連結用電極53、58、55を介して、内部電極41に接続される3枚の内部電極47、45、43及び、第2の連結用電極である連結用電極56、57、54を介して、内部電極46に接続される3枚の内部電極44、48、42が、二種類の同極性導体とされることになり、この結果として、各内部電極41〜48がコンデンサの相互に対向する電極となる。
【0050】
つまり、本実施の形態に係る積層コンデンサ40も第1の実施の形態と同様に、大幅な低ESL化が図られて、電源電圧の振動を抑制できる等の効果を奏するようになるが、本実施の形態では、複数である3枚の内部電極47、45、43と同じく複数である3枚の内部電極44、48、42とからなる二種類の同極性導体が、それぞれ誘電体素体12内に順次配置され、連結用電極53、58、55及び連結用電極56、57、54がこれらの間を接続した構造となっている。
【0051】
従って、二種類の内部導体がそれぞれ誘電体素体12内に複数配置され、連結用電極53、58、55及び連結用電極56、57、54によって、これらの間を接続することで、本実施の形態に係る積層コンデンサ40の静電容量が高まるだけでなく磁界を相殺する作用がさらに大きくなり、インダクタンスがより大幅に減少してESLが一層低減されるようになる。
【0052】
次に、本発明に係る積層コンデンサの第3の実施の形態を図6及び図7に基づき説明する。尚、第1の実施の形態及び第2の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
本実施の形態に係る積層コンデンサ60では、第1の実施の形態と同様に、4種類の内部電極が誘電体素体12内においてセラミック層12Aで隔てられつつ相互に対向して配置されている。そして、4種類の内部電極の内の上から3番目までは、第2の実施の形態の内部電極41、42、43と同一の構造になっており、また、端子電極51、52も第2の実施の形態と同様に形成されている。
【0053】
但し、図6に示すように、上から4番目の内部電極は、手前側から奥側に延びるスリットにより分離された内部電極61及び内部電極62から構成されている。さらに、この内の内部電極61の右側部分から、セラミック層12Aの右側の端部に向かって、導体が内部電極61の幅寸法と同じ幅寸法で引き出されることで、端子電極52に繋がる1つの引出部61Bが内部電極61に形成されている。
【0054】
これとは別に、内部電極61及び内部電極62それぞれの手前側の左端部から、セラミック層12Aの手前側の端部に向かって、導体が1箇所づつ突き出されることで、内部電極61に突出部61Aが形成されると共に、内部電極62に突出部62Aが形成されている。
【0055】
図7に示すように、誘電体素体12の外側となる奥側の側面12Cには、内部電極41の突出部41A及び内部電極43の突出部43Aにそれぞれ接続される細長い連結用電極63が、配置されている。また、誘電体素体12の外側となる手前側の側面12Cには、これら内部電極61の突出部61A及び内部電極62の突出部62Aだけでなく、内部電極42の突出部42Aにも接続される細長い連結用電極64が、配置されている。
【0056】
以上より、本実施の形態も第1の実施の形態及び第2の実施の形態と同様に、それぞれ引出部41B、61Bを介して端子電極51、52に接続される内部電極41及び内部電極61が二つの内部導体とされている。また、本実施の形態では、セラミック層12Aの積層方向に投影して相互に重ならない位置関係に内部電極41の突出部41Aと内部電極43の突出部43Aとが配置されているが、これらは第1の連結用電極とされる連結用電極63が細長く形成されることから、問題なく接続されることになる。
【0057】
さらに同様に、セラミック層12Aの積層方向に投影して相互に重ならない位置関係に内部電極42の突出部42Aと内部電極61の突出部61Aとが配置されているが、これらも第2の連結用電極とされる連結用電極64が細長く形成されることから、問題なく接続されることになる。
【0058】
そして、本実施の形態では、上から4番目の内部電極がスリットにより分割されて、内部導体である内部電極61と同極性導体である内部電極62とが同一面内に配置される構造となっているものの、上記の連結用電極64を介してこれらが接続されることになる。従って、本実施の形態では、図6に示すように、積層方向に沿って隣り合った内部電極43と内部電極62との間でも、電流が相互に逆向きに流れるようになる。
【0059】
以上の結果、本実施の形態に係る積層コンデンサ60では、内部電極42、62と内部電極43とが二種類の同極性導体とされることになり、これに伴って、各内部電極41〜43、61、62がコンデンサの相互に対向する電極となると共に、他の実施の形態と同様に大幅な低ESL化が図られて、電源電圧の振動を抑制できる等の効果を奏するようになる。
【0060】
次に、インピーダンスアナライザを用いて、実施の形態に係る積層コンデンサと従来例のコンデンサとの間でのインピーダンスを比較する試験を行った結果を下記に示す。
尚、ここで比較される従来例のコンデンサとして、図12及び図13に示す積層セラミックコンデンサ100を用いた。これに対して、実施の形態に係る積層コンデンサとして、第1の実施の形態のものを例えば用いた。
【0061】
測定結果を表す図8に示すように、従来例のコンデンサの特性を表す特性曲線Aでは、周波数が1.0E+07Hzである10MHzを越えた付近において、インピーダンスが極端に低下して共振が生じる箇所を有しているが、実施の形態に係る積層コンデンサ10の特性を表す特性曲線Bでは、このような箇所が無く共振が生じないようになる。
【0062】
これに伴って、従来例のコンデンサではESLが1420pHであるのに対して、実施の形態に係る積層コンデンサ10ではESLが382pHであった。つまり、本発明の実施の形態に係る積層コンデンサ10により、従来例のコンデンサと比較してESLが大幅に低減されることが確認された。
【0063】
尚、このESLは、2πf0 =1/√(ESL・C)の式より求められるものであり、f0 は自己共振周波数でCは静電容量である。また、自己共振周波数f0 における等価直列抵抗(ESR)との関係が図9に示されている。さらに試験に用いた各コンデンサは3216タイプで、静電容量値が従来例のコンデンサで0.105μFであり、実施の形態に係る積層コンデンサ10で0.101μFであった。ここで3216タイプとは、縦が3.2mmで横がl.6mmの大きさのものを言う。
【0064】
他方、内部導体及び同極性導体の構造は、上記実施の形態に係る積層コンデンサに限定されず、また、内部導体及び同極性導体の枚数も、上記実施の形態で説明したものに限定されずさらに多数とし、例えば層数及び内部電極の枚数を例えば数十或いは数百としても良い。
【0065】
【発明の効果】
本発明によれば、ESLを大幅に低減した積層コンデンサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る積層コンデンサの分解斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る積層コンデンサを示す斜視図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る積層コンデンサを示す断面図であって、図2の3−3矢視線断面に対応する図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る積層コンデンサの分解斜視図であって、各内部電極パターンの相違を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る積層コンデンサを示す斜視図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態に係る積層コンデンサの分解斜視図であって、各内部電極パターンの相違を示す図である。
【図7】本発明の第3の実施の形態に係る積層コンデンサを示す斜視図である。
【図8】各サンプルのインピーダンス周波数特性を表すグラフを示した図である。
【図9】コンデンサのインピーダンス特性を表すグラフを示した図である。
【図10】従来例の積層セラミックコンデンサを採用した回路図である。
【図11】従来例の積層セラミックコンデンサを採用した回路における負荷電流と電源電圧との関係を表すグラフを示した図である。
【図12】従来例に係る積層セラミックコンデンサを示す斜視図である。
【図13】従来例に係る積層セラミックコンデンサの内部導体の部分を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
10 積層コンデンサ
12 誘電体素体
21、24 内部電極(内部導体)
22、23 内部電極(同極性導体)
31、32 端子電極
33 連結用電極(第1の連結用電極)
34 連結用電極(第2の連結用電極)
40 積層コンデンサ
41、46 内部電極(内部導体)
42、43、44、45、47、48 内部電極(同極性導体)
51、52 端子電極
53、58、55 連結用電極(第1の連結用電極)
56、57、54 連結用電極(第2の連結用電極)
60 積層コンデンサ
61 内部電極(内部導体)
62 内部電極(同極性導体)
63 連結用電極(第1の連結用電極)
64 連結用電極(第2の連結用電極)

Claims (4)

  1. 面状に形成される二つの内部導体と、
    面状に形成された二種類の同極性導体と、
    これら導体の相互間に誘電体シートをそれぞれ挟みつつ、複数の誘電体シートを積層して形成される誘電体素体と、
    二つの内部導体からこれらの幅寸法と同じ幅でそれぞれ引き出される引出部と、
    外部回路にそれぞれ接続され得るように誘電体素体の外側とされる側面に配置され且つ、二つの内部導体の何れか一方にそれぞれ引出部を介し接続される二つの端子電極と、
    積層方向に沿って隣り合った導体間における電流の向きが相互に逆向きになる部分を生じさせつつ、二つの内部導体の内の一方と二種類の同極性導体の内の一方との間を誘電体素体の外側とされる側面にて接続させる第1の連結用電極と、
    積層方向に沿って隣り合った導体間における電流の向きが相互に逆向きになる部分を生じさせつつ、二つの内部導体の内の他方と二種類の同極性導体の内の他方との間を誘電体素体の外側とされる側面にて接続させる第2の連結用電極と、
    を有し、
    二つの内部導体及び二種類の同極性導体それぞれ一部分から、引出部を引き出した向きと異なる向きで、誘電体シートの端部に突き出される突出部が形成され、
    各連結用電極により接続される突出部同士の電流の向きが相互に逆向きになる形で、これら突出部を介して、第1の連結用電極及び第2の連結用電極が導体間を接続することを特徴とする積層コンデンサ。
  2. 二つの内部導体の内の一方の突出部及び二種類の同極性導体の内の一方の突出部が、誘電体シートの積層方向に投影して相互に重なる位置関係で突き出され、
    二つの内部導体の内の他方の突出部及び二種類の同極性導体の内の他方の突出部が、誘電体シートの積層方向に投影して相互に重なる位置関係で突き出されることを特徴とする請求項1記載の積層コンデンサ。
  3. 一方の内部導体及び一方の同極性導体の積層方向に沿って隣り合った位置それぞれに、これらに対して異極となる他方の内部導体或いは他方の同極性導体が配置され、
    他方の内部導体及び他方の同極性導体の積層方向に沿って隣り合った位置それぞれに、これらに対して異極となる一方の内部導体或いは一方の同極性導体が配置されることを特徴とする請求項1或いは請求項2に記載の積層コンデンサ。
  4. 二種類の同極性導体が、それぞれ誘電体素体内に複数配置され、第1の連結用電極或いは第2の連結用電極がこれらの間を接続することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の積層コンデンサ。
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