JP4396682B2 - 積層コンデンサ、および積層コンデンサの製造方法 - Google Patents
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Description
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。
複数の誘電体層が積層されて形成される略直方体形状の誘電体素体と、
前記誘電体素体において、第1内層用導体層および第2内層用導体層が、積層方向において互いに重複するように前記誘電体層を介して交互に積層され、コンデンサの内部電極回路が形成されている内層部と、
前記誘電体素体において、前記積層方向における前記内層部の両端面の少なくともいずれかに隣接し、複数の第1外層用導体層および第2外層用導体層が、前記積層方向において互いに重複しないように前記誘電体層を介して積層されている外層部と、
前記誘電体素体の側面のうち、少なくとも、前記積層方向に対して平行な第1側面に形成され、前記第1内層用導体層および前記第1外層用導体層と接続される第1端子電極と、
前記誘電体素体の側面のうち、少なくとも、前記第1側面と対向する第2側面に形成され、前記第2内層用導体層および前記第2外層用導体層と接続される第2端子電極と、を有し、
前記外層部に位置する前記誘電体層が、該誘電体層と隣接する一対の前記第1外層用導体層あるいは一対の前記第2外層用導体層と重複する領域において、該誘電体層と隣接する一対の該第1外層用導体層同士あるいは一対の該第2外層用導体層同士を、前記積層方向において互いに接続させる複数のピンホール導体部を有する。
前記第2端子電極が、前記第2側面と、前記誘電体素体の側面のうち、該第2側面に隣接し、前記積層方向に対して平行な前記第3および第4側面に跨がって形成されている。
前記第2内層用導体層が、前記誘電体素体の前記第2側面と、前記第3および第4側面に跨がって引き出され、前記第2端子電極に接続される第2リード部を有する。
前記第2外層用導体層が、前記第2側面と、前記第3および第4側面に跨がって引き出され、前記第2端子電極に接続される第4リード部を有する。
前記第3および第4側面において、前記誘電体層の前記積層方向に対して垂直な方向における前記第4リード部の幅をW4とし、
前記第3および第4側面において、前記誘電体層の前記積層方向に対して垂直な方向における前記第1端子電極の幅をL3とし、
前記第3および第4側面において、前記誘電体層の前記積層方向に対して垂直な方向における前記第2端子電極の幅をL4とした場合に、
W3<L3、かつ、W4<L4である。
0.15≦W3/W0≦0.45、かつ、0.15≦W4/W0≦0.45、
である。
前記第2端子電極が、前記第2側面と、前記誘電体素体の側面のうち、該第2側面に隣接し、前記積層方向に対して垂直な前記第5側面および/または前記第6側面に跨がって形成されている。
前記積層方向に対して垂直な方向において、前記第5側面および/または前記第6側面における前記第2端子電極の幅が、前記第2外層用導体層の幅より大きい。すなわち、積層方向に対して垂直な面方向においては、第1外層用導体層の面領域が、第1端子電極の面領域によって完全に被覆され、第2外層用導体層の面領域が、第2端子電極の面領域によって完全に被覆されることが好ましい。
前記第5側面および/または前記第6側面に形成された前記第2端子電極と、前記第2外層用導体層とが、該第2端子電極と該第2外層用導体層との間に位置する前記誘電体層が有する複数の前記ピンホール導体部によって接続される。
内層用グリーンシートを形成する工程と、
前記第1内層用導体層および前記第2内層用導体層を形成する工程と、
複数のピンホールを有する外層用グリーンシートを形成する工程と、
複数の前記第1外層用導体層および前記第2外層用導体層を形成する工程と、
複数の前記ピンホールを導電材で充填して、複数の前記ピンホール導体部を形成する工程と、
複数の前記第1外層用導体層および前記第2外層用導体層を、前記積層方向において互いに重複しないように、前記外層用グリーンシートを介して積層し、外層積層部を形成する工程と、
前記第1内層用導体層および前記第2内層用導体層を、前記積層方向において互いに重複するように前記内層用グリーンシートを介して交互に積層し、内層積層部を形成する工程と、
前記内層積層部における前記内層用グリーンシートの積層方向の両端面の少なくともいずれかに積層された前記外層積層部を有する積層体を所定の寸法に切断してグリーンチップを形成する工程と、
前記グリーンチップを焼成して前記誘電体素体を形成する工程と、
前記誘電体素子本体に前記第1端子電極および前記第2端子電極を形成する工程と、を有する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る積層コンデンサの斜視図、
図2は、図1に示す積層コンデンサの概略断面図、
図3(A)および図3(B)は、それぞれ図2に示す第1内層用導体層および第2内層用導体層の平面図、
図4は、図2に示す第1外層用導体層および第2外層用導体層の平面図、
図5は、本発明の第1実施形態に係る積層コンデンサにおける、内層部の第1および第2内層用導体層、外層部の第1および第2外層用導体層、およびピンホール導体部がそれぞれ有する機能を示す回路図、
図6(A)および図6(B)は、それぞれ本発明の第2実施形態に係る積層コンデンサにおける第1内層用導体層および第2内層用導体層の平面図、
図7(A)〜図7(D)は、それぞれ本発明の第3実施形態に係る積層コンデンサにおける第1〜第4内層用導体層の平面図、
図8は、本発明の第4実施形態に係る積層コンデンサにおける第1および第2外層用導体層の平面図、
図9は、本発明の第5実施形態に係る積層コンデンサの斜視図、
図10(A)および図10(B)は、それぞれ本発明の第5実施形態に係る積層コンデンサにおける第1および第2内層用導体層の平面図、図10(C)は、本発明の第5実施形態に係る積層コンデンサにおける第1および第2外層用導体層の平面図、
図11(A)および図11(B)は、それぞれ本発明の第6実施形態に係る積層コンデンサにおける第1および第2内層用導体層の平面図、図11(C)および図11(D)は、本発明の第6実施形態に係る積層コンデンサにおける第1および第2外層用導体層の平面図、
図12は、本発明の実施例および比較例に係るインピーダンス特性を表すグラフである。
(積層コンデンサ)
本発明の第1実施形態に係る積層セラミックコンデンサ(以下単に、積層コンデンサと言う)10の全体構成について説明する。図1に示すように、積層コンデンサ10は、誘電体層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を有する。
次に、第1実施形態に係る積層コンデンサ10の製造方法について説明する。なお、本実施形態に係る積層コンデンサ10の製造方法は、以下に示す方法に限定されない。
まず、支持シートの表面に、グリーンシート用スラリーを塗布して、内層用グリーンシートを形成する。内層用グリーンシートは、完成後の積層コンデンサ10(図2)において、内層部17における誘電体層12aとなる。
次に、支持シートの表面に、グリーンシート用スラリーを塗布して、外層用グリーンシートを形成する。外層用グリーンシートは、完成後の積層コンデンサ10において外層部19bにおける誘電体層12aとなる。
次に、内層用グリーンシートの表面に、内層用電極ペーストを所定のパターン状に塗布し、焼成前の第1内層用導体層21(図3(A))および第2内層用導体層22(図3(B))を形成する。
次に、外層用グリーンシートの表面に、外層用電極ペーストを所定のパターン状に塗布し、第1外層用導体層23(図4)および第2外層用導体層25(図4)を形成する。以下では、外層用導体層の形成法と内層用導体層の形成法との相違点についてのみ説明し、他の説明は省略する。
なお、各グリーンシートの表面に各導体層を形成した後(またはその前)に、各グリーンシートの表面において各導体層が形成されていない余白部分に余白パターン層用ペーストを塗布して、各導体層と同じ厚さを有する余白パターン層を形成する。その結果、各導体層と、各グリーンシートとの間の段差を解消することができる。
次に、第1内層用導体層21および第2内層用導体層22が形成された内層用グリーンシート(以下、内層積層体ユニットと記す)から、支持シートを剥離する。次に、内層積層体ユニット同士を複数積層する。積層においては、一方の内層積層体ユニットにおける内層用グリーンシートが、他方の内層積層体ユニットにおける第1内層用導体層21および第2内層用導体層22の表面に接するように、複数の内層積層体ユニット同士を次々と積層する。また、積層においては、第1内層用導体層21と第2内層用導体層22とが互いに重複するように内層用積層体ユニット同士を積層する。その結果、内層積層部が得られる。内層積層部は、完成後の積層コンデンサ10(図2)において、内層部17となる。
次に、積層体を所定の寸法に切断して、グリーンチップを形成する。次に、得られたグリーンチップを固化乾燥させ後、水バレル等によって、グリーンチップを研磨し、グリーンチップの角部に丸み(R)をつける。研磨後のグリーンチップは、洗浄し、乾燥させる。
次にグリーンチップに対して、脱バインダ処理、焼成処理、およびアニール処理を行うことによって、誘電体素体12(図1、2)を形成する。
次に、誘電体素体12の第1長手方向側面12A、短手方向側面12Cおよび12D、第5側面12Eおよび第6側面12Fの5つの側面に跨がって、第1端子電極31を形成するる。また、誘電体素体12の第2長手方向側面12B、短手方向側面12Cおよび12D、第5側面12Eおよび第6側面12Fの5つの側面に跨がって、第2端子電極32を形成する。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。なお、以下では、第1実施形態と第2実施形態とに共通する事項については説明を省略し、両実施形態の相違点についてのみ説明する。
次に、本発明の第3実施形態を、図7(A)〜図7(D)に基づき説明する。なお、以下では、第1および2実施形態と、第3実施形態とに共通する事項については説明を省略し、上述の実施形態と第3実施形態との相違点についてのみ説明する。
次に、本発明の第4実施形態を説明する。なお、以下では、上述の実施形態と第4実施形態とに共通する事項については説明を省略し、上述の実施形態と第4実施形態との相違点についてのみ説明する。
次に、本発明の第5実施形態を説明する。なお、以下では、第1〜4実施形態と第5実施形態とに共通する事項については説明を省略し、上述の実施形態と第5実施形態との相違点についてのみ説明する。
次に、本発明の第6実施形態を説明する。なお、以下では、第1〜5実施形態と第6実施形態とに共通する事項については説明を省略し、上述の実施形態と第6実施形態との相違点についてのみ説明する。
12… 誘電体素体
12a… 誘電体層
12A… 第1(長手方向)側面
12B… 第2(長手方向)側面
12C… 第3(短手方向)側面
12D… 第4(短手方向)側面
12E… 第5側面
12F… 第6側面
17… 内層部
19a,19b… 外層部
20… ピンホール導体部
21,921… 第1内層用導体層
21a,921a… 内層用導体層本体部分
21L… 第1リード部
21b… 分岐リードパターン
22,923… 第2内層用導体層
22a,923a… 内層用導体層本体部分
22L… 第2リード部
22b… 分岐リードパターン
23,923… 第1外層用導体層
23L,923L… 第3リード部
25,925… 第2外層用導体層
25L,925L… 第4リード部
31… 第1端子電極
32… 第2端子電極
41… 第1隙間パターン
42… 第2隙間パターン
43,44、45… 絶縁隙間パターン
Claims (15)
- 複数の誘電体層が積層されて形成される略直方体形状の誘電体素体と、
前記誘電体素体において、第1内層用導体層および第2内層用導体層が、積層方向において互いに重複するように前記誘電体層を介して交互に積層され、コンデンサの内部電極回路が形成されている内層部と、
前記誘電体素体において、前記積層方向における前記内層部の両端面の少なくともいずれかに隣接し、複数の第1外層用導体層および第2外層用導体層が、前記積層方向において互いに重複しないように前記誘電体層を介して積層されている外層部と、
前記誘電体素体の側面のうち、少なくとも、前記積層方向に対して平行な第1側面に形成され、前記第1内層用導体層および前記第1外層用導体層と接続される第1端子電極と、
前記誘電体素体の側面のうち、少なくとも、前記第1側面と対向する第2側面に形成され、前記第2内層用導体層および前記第2外層用導体層と接続される第2端子電極と、を有し、
前記外層部に位置する前記誘電体層が、該誘電体層と隣接する一対の前記第1外層用導体層あるいは一対の前記第2外層用導体層と重複する領域において、該誘電体層と隣接する一対の該第1外層用導体層同士あるいは一対の該第2外層用導体層同士を、前記積層方向において互いに接続させる複数のピンホール導体部を有し、
前記第1端子電極が、前記第1側面と、前記誘電体素体の側面のうち、該第1側面に隣接し、前記積層方向に対して平行な第3および第4側面に跨がって形成され、
前記第2端子電極が、前記第2側面と、前記誘電体素体の側面のうち、該第2側面に隣接し、前記積層方向に対して平行な前記第3および第4側面に跨がって形成され、
前記第1外層用導体層が、前記第1側面と、前記第3および第4側面に跨がって引き出され、前記第1側面に沿って細長く長方形状に形成され、
前記第2外層用導体層が、前記第2側面と、前記第3および第4側面に跨がって引き出され、前記第2側面に沿って細長く長方形状に形成され、
前記第3および第4側面において、前記誘電体層の前記積層方向に対して垂直な方向における前記第1外層用導体層の幅をW3とし、
前記第3および第4側面において、前記誘電体層の前記積層方向に対して垂直な方向における前記第2外層用導体層の幅をW4とし、
前記第3および第4側面において、前記誘電体層の前記積層方向に対して垂直な方向における前記第1端子電極の幅をL3とし、
前記第3および第4側面において、前記誘電体層の前記積層方向に対して垂直な方向における前記第2端子電極の幅をL4とした場合に、
W3<L3、かつ、W4<L4であり、
前記誘電体層の前記積層方向に対して垂直な方向における前記第3および第4側面の幅をW0とした場合に、
0.15≦W3/W0≦0.45、かつ、0.15≦W4/W0≦0.45、
であることを特徴とする積層コンデンサ。 - 前記ピンホール導体部のピンホール径が、1〜10μmであり、
前記ピンホール導体部の総横断面積が、該ピンホール導体部が接続する前記第1外層用導体層または第2外層用導体層の面積に対して、30〜50%であることを特徴とする請求項1に記載の積層コンデンサ。 - 複数の前記ピンホール導体部を有する前記誘電体層の前記積層方向および該積層方向に対して垂直な平面方向において、複数の前記ピンホール導体部がランダムに配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の積層コンデンサ。
- 前記第1端子電極が、前記第1側面と、前記誘電体素体の側面のうち、該第1側面に隣接し、前記積層方向に対して垂直な第5側面および/または第6側面に跨がって形成され、
前記第2端子電極が、前記第2側面と、前記誘電体素体の側面のうち、該第2側面に隣接し、前記積層方向に対して垂直な前記第5側面および/または前記第6側面に跨がって形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の積層コンデンサ。 - 前記第5側面および/または前記第6側面に形成された前記第1端子電極と、前記第1外層用導体層とが、該第1端子電極と該第1外層用導体層との間に位置する前記誘電体層が有する複数の前記ピンホール導体部によって接続され、
前記第5側面および/または前記第6側面に形成された前記第2端子電極と、前記第2外層用導体層とが、該第2端子電極と該第2外層用導体層との間に位置する前記誘電体層が有する複数の前記ピンホール導体部によって接続されることを特徴とする請求項4に記載の積層コンデンサ。 - 前記第1内層用導体層が、前記誘電体素体の前記第1側面と、前記第3および第4側面に跨がって引き出され、前記第1端子電極に接続される第1リード部を有し、
前記第2内層用導体層が、前記誘電体素体の前記第2側面と、前記第3および第4側面に跨がって引き出され、前記第2端子電極に接続される第2リード部を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の積層コンデンサ。 - 前記積層方向に対して垂直な方向において、前記第5側面および/または前記第6側面における前記第1端子電極の幅が、前記第1外層用導体層の幅より大きく、
前記積層方向に対して垂直な方向において、前記第5側面および/または前記第6側面における前記第2端子電極の幅が、前記第2外層用導体層の幅より大きいことを特徴とする請求項4〜6に記載の積層コンデンサ。 - 前記第1内層用導体層には、前記第1側面に沿う位置で、前記第1端子電極とは接続されない第1隙間パターンが形成してあることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の積層コンデンサ。
- 前記第1外層用導体層には、前記第1側面に沿う位置で、前記第1端子電極とは接続されない第1外層用隙間パターンが形成してあることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の積層コンデンサ。
- 前記第2外層用導体層には、前記第2側面に沿う位置で、前記第2端子電極とは接続されない第2外層用隙間パターンが形成してあることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の積層コンデンサ。
- 前記誘電体層の前記積層方向に対して垂直な方向における前記第1および第2側面の幅が、前記誘電体層の前記積層方向に対して垂直な方向における前記第3および第4側面の幅より大きいことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の積層コンデンサ。
- 請求項1〜11のいずれかに記載の積層コンデンサを製造する方法であって、
内層用グリーンシートを形成する工程と、
前記第1内層用導体層および前記第2内層用導体層を形成する工程と、
複数のピンホールを有する外層用グリーンシートを形成する工程と、
複数の前記第1外層用導体層および前記第2外層用導体層を形成する工程と、
複数の前記ピンホールを導電材で充填して、複数の前記ピンホール導体部を形成する工程と、
複数の前記第1外層用導体層および前記第2外層用導体層を、前記積層方向において互いに重複しないように、前記外層用グリーンシートを介して積層し、外層積層部を形成する工程と、
前記第1内層用導体層および前記第2内層用導体層を、前記積層方向において互いに重複するように前記内層用グリーンシートを介して交互に積層し、内層積層部を形成する工程と、
前記内層積層部における前記内層用グリーンシートの積層方向の両端面の少なくともいずれかに積層された前記外層積層部を有する積層体を所定の寸法に切断してグリーンチップを形成する工程と、
前記グリーンチップを焼成して前記誘電体素体を形成する工程と、
前記誘電体素子本体に前記第1端子電極および前記第2端子電極を形成する工程と、を有する積層コンデンサの製造方法。 - 前記ピンホール導体部は、前記第1外層用導体層または前記第2外層用導体層を、前記外層用グリーンシートの表面に積層して形成する際に同時に形成される請求項12に記載の積層コンデンサの製造方法。
- 前記外層積層部を形成した後に連続して前記内層積層部を形成することを特徴とする請求項12または13に記載の積層コンデンサの製造方法。
- 前記内層積層部を形成した後に連続して前記外層積層部を形成することを特徴とする請求項12〜14のいずれかに記載の積層コンデンサの製造方法。
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