JP4508259B2 - Multilayer capacitor - Google Patents
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Description
この発明は、積層コンデンサに関するもので、特に、高周波回路において有利に適用され得る積層コンデンサに関するものである。 The present invention relates to a multilayer capacitor, and more particularly to a multilayer capacitor that can be advantageously applied in a high-frequency circuit.
積層コンデンサの周波数特性は、その容量成分とインダクタンス成分とによって決まるが、一般的には、広い周波数域にわたって一様に良好な通過特性を実現することが困難である。 The frequency characteristics of a multilayer capacitor are determined by its capacitance component and inductance component, but it is generally difficult to achieve good pass characteristics uniformly over a wide frequency range.
図19には、積層コンデンサの周波数特性の一例が示されている。図19に周波数特性が示された積層コンデンサは、その平面寸法が1.0mm×0.5mmであって、静電容量が220nFの市販の積層セラミックコンデンサである。 FIG. 19 shows an example of frequency characteristics of the multilayer capacitor. The multilayer capacitor whose frequency characteristics are shown in FIG. 19 is a commercially available multilayer ceramic capacitor having a planar dimension of 1.0 mm × 0.5 mm and a capacitance of 220 nF.
図19からわかるように、一般的な積層コンデンサは、大体において、10GHz近傍およびそれを超える周波数域において、インダクタンス成分が大きくなり、通過特性(SパラメータにおけるS21)が悪くなる傾向がある。 As can be seen from FIG. 19, in general multilayer capacitors, the inductance component tends to increase and the pass characteristics (S21 in the S parameter) tend to deteriorate in the vicinity of 10 GHz and beyond.
他方、たとえば特開2000−243657号公報(特許文献1)には、通過特性の広帯域化が図られた積層コンデンサが提案されている。この積層コンデンサは、高速光通信の分野において直流成分カット用コンデンサとして有利に用いられるもので、低容量部分と高容量部分とを組み合わせた構成を備えることを特徴としている。
しかしながら、上記特許文献1に記載された積層コンデンサでは、その通過特性の広帯域化は、せいぜい20GHz程度までであり、さらに高い周波数域、たとえば40GHz程度の高周波域には十分に対応しきれない。
However, the multilayer capacitor described in
そこで、この発明の目的は、たとえば10kHzの低周波域から40GHzの高周波域までの通過特性を良好なものとすることができる積層コンデンサを提供しようとすることである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a multilayer capacitor capable of improving the pass characteristics from a low frequency range of 10 kHz to a high frequency range of 40 GHz, for example.
この発明に係る積層コンデンサは、少なくとも第1、第2および第3のコンデンサ素子を与える、複合コンデンサを構成するものであって、積層された複数の誘電体層と、誘電体層間の複数の界面に沿ってそれぞれ形成されるとともに積層方向に交互に配置される、各々複数の第1および第2の内部電極とをもって構成される、積層構造のコンデンサ本体と、コンデンサ本体の底面上に形成される、第1の端子電極と、コンデンサ本体の底面上において、第1の端子電極と同一面上に形成された部分を有し、かつ、前記同一面に隣接する隣接面に延びるように形成された第2の端子電極とを備えている。ここで、複数の誘電体層の積層方向は、コンデンサ本体の厚み方向に対して垂直であり、コンデンサ本体の前記隣接面は、第1および第2の内部電極の面に対して垂直となるように配置される。 The multilayer capacitor according to the present invention constitutes a composite capacitor that provides at least first, second, and third capacitor elements, and includes a plurality of stacked dielectric layers and a plurality of interfaces between the dielectric layers. Formed on the bottom surface of the capacitor body, each having a plurality of first and second internal electrodes, each of which is formed along each of the first and second internal electrodes. The first terminal electrode has a portion formed on the same surface as the first terminal electrode on the bottom surface of the capacitor body, and is formed to extend to an adjacent surface adjacent to the same surface. And a second terminal electrode. Here, the stacking direction of the plurality of dielectric layers is perpendicular to the thickness direction of the capacitor body, and the adjacent surface of the capacitor body is perpendicular to the surfaces of the first and second internal electrodes. Placed in.
上記第1および第2の内部電極は、それぞれ、誘電体層を介して互いに対向する四角形状の第1および第2の容量形成部と、第1および第2の容量形成部の各々から引き出されかつ第1および第2の端子電極にそれぞれ接続される第1および第2の引出し部とを備えている。
第2の引出し部は、上記底面および第2の端子電極が延びている隣接面に近接して位置する第2の容量形成部のコーナー部に接続され、かつ、底面に向かって延びる第1の辺と、隣接面に向かって延びる第2の辺とを有するようにして、底面および隣接面に引出される。
また、上記底面および第2の端子電極が延びている隣接面に近接して位置する第1の容量形成部のコーナー部が、第2の引出し部の第2の辺よりも第1の辺に近接するように位置する。
The first and second internal electrodes are respectively drawn out from the square-shaped first and second capacitance forming portions and the first and second capacitance forming portions facing each other through a dielectric layer. And first and second lead portions connected to the first and second terminal electrodes, respectively.
The second lead portion is connected to the corner portion of the second capacitance forming portion located in the vicinity of the bottom surface and the adjacent surface from which the second terminal electrode extends, and extends to the bottom surface. It is drawn to the bottom surface and the adjacent surface so as to have a side and a second side extending toward the adjacent surface.
Further, the corner portion of the first capacitance forming portion located in the vicinity of the bottom surface and the adjacent surface where the second terminal electrode extends is closer to the first side than the second side of the second lead portion. Located close to each other.
前述の第1のコンデンサ素子は、第1および第2の容量形成部の対向によって与えられる第1の容量成分を有し、第2のコンデンサ素子は、第1および第2の端子電極の対向によって与えられる第2の容量成分を有し、第3のコンデンサ素子は、複数の第1および第2の容量形成部の集合体と第1および第2の端子電極の各々との対向によって与えられる第3の容量成分を有している。 The first capacitor element has a first capacitance component given by the opposing first and second capacitance forming portions, and the second capacitor element is given by the opposing first and second terminal electrodes. The third capacitor element has a second capacitance component to be applied, and the third capacitor element is provided by facing the aggregate of the plurality of first and second capacitance forming portions and each of the first and second terminal electrodes. It has 3 capacitive components.
また、第1および第2の端子電極を所定方向に向けた場合、この所定方向に向かって第1および第2の端子電極よりも突出するものが存在しない。Further, when the first and second terminal electrodes are oriented in a predetermined direction, there is no one that protrudes from the first and second terminal electrodes in the predetermined direction.
好ましくは、第1のコンデンサ素子に流れる電流によって形成される第1のインダクタンス成分のインダクタンス値は、500pH以下であり、かつ第2のコンデンサ素子に流れる電流によって形成される第2のインダクタンス成分のインダクタンス値および第3のコンデンサ素子に流れる電流によって形成される第3のインダクタンス成分のインダクタンス値のいずれよりも大きい。 Preferably, the inductance value of the first inductance component formed by the current flowing through the first capacitor element is 500 pH or less, and the inductance of the second inductance component formed by the current flowing through the second capacitor element Greater than both the value and the inductance value of the third inductance component formed by the current flowing through the third capacitor element.
この発明に係る積層コンデンサは、前述したように、少なくとも第1、第2および第3のコンデンサ素子を与える、複合コンデンサを構成するものであって、積層構造のコンデンサ本体と、第1および第2の端子電極とを備え、第2の端子電極は、コンデンサ本体の底面上において、第1の端子電極と同一面上に形成された部分を有し、かつ、この同一面に隣接する隣接面に延びるように形成され、複数の誘電体層の積層方向は、コンデンサ本体の厚み方向に対して垂直であり、コンデンサ本体の前記隣接面は、第1および第2の内部電極の面に対して垂直となるように配置され、第1および第2の内部電極が、それぞれ、四角形状の第1および第2の容量形成部と、第1および第2の引出し部とを備え、第2の引出し部は、上記底面および第2の端子電極が延びている隣接面に近接して位置する第2の容量形成部のコーナー部に接続され、かつ、底面に向かって延びる第1の辺と、隣接面に向かって延びる第2の辺とを有するようにして、底面および隣接面に引出され、上記底面および第2の端子電極が延びている隣接面に近接して位置する第1の容量形成部のコーナー部が、第2の引出し部の第2の辺よりも第1の辺に近接するように位置するものであるが、この発明の他の局面では、前述の第1ないし第3のコンデンサ素子は、次のような特徴的構成を備えている。 As described above, the multilayer capacitor according to the present invention constitutes a composite capacitor that provides at least the first, second, and third capacitor elements, and includes a multilayer capacitor body, the first and second capacitors. The second terminal electrode has a portion formed on the same surface as the first terminal electrode on the bottom surface of the capacitor body, and is adjacent to the adjacent surface. The stacking direction of the plurality of dielectric layers is perpendicular to the thickness direction of the capacitor body, and the adjacent surface of the capacitor body is perpendicular to the surfaces of the first and second internal electrodes. The first and second internal electrodes are respectively provided with quadrangular first and second capacitance forming portions and first and second lead portions, and the second lead portion. Is the bottom and A first side extending toward the bottom surface and connected to a corner portion of the second capacitance forming portion located adjacent to the adjacent surface extending the two terminal electrodes; and a second side extending toward the adjacent surface A corner portion of the first capacitance forming portion which is drawn out to the bottom surface and the adjacent surface and is located close to the adjacent surface from which the bottom surface and the second terminal electrode extend. In the other aspect of the present invention, the first to third capacitor elements described above are as follows: the second side of the lead portion is positioned closer to the first side. It has a characteristic configuration.
すなわち、第1のコンデンサ素子は、第1および第2の容量形成部の対向によって与えられる第1の容量成分と、第1および第2の内部電極における第1および第2の引出し部間の電流経路によって与えられる第1のインダクタンス成分とを有している。 That is, the first capacitor element includes a first capacitance component given by the opposing first and second capacitance forming portions, and a current between the first and second lead portions in the first and second internal electrodes. And a first inductance component provided by the path.
第2のコンデンサ素子は、第1および第2の端子電極の対向によって与えられる第2の容量成分と、誘電体層における第1および第2の端子電極間の電流経路によって与えられる第2のインダクタンス成分とを有している。 The second capacitor element includes a second capacitance component provided by facing the first and second terminal electrodes, and a second inductance provided by a current path between the first and second terminal electrodes in the dielectric layer. With ingredients.
第3のコンデンサ素子は、複数の第1および第2の容量形成部の集合体と前記第1および第2の端子電極の各々との対向によって与えられる第3の容量成分と、第1および第2の容量形成部の周辺部の電流経路によって与えられる第3のインダクタンス成分とを有している。 The third capacitor element includes a third capacitance component provided by facing an aggregate of a plurality of first and second capacitance forming portions and each of the first and second terminal electrodes, and the first and second capacitance elements. And a third inductance component provided by a current path in the peripheral portion of the second capacitance forming portion.
そして、この発明に係る積層コンデンサは、上述したような第1ないし第3の容量成分ならびに第1ないし第3のインダクタンス成分のいずれか少なくとも1つによって通過帯域を構成する。 In the multilayer capacitor according to the present invention, the pass band is constituted by at least one of the first to third capacitance components and the first to third inductance components as described above.
なお、この発明の他の局面においても、第1および第2の端子電極を所定方向に向けた場合、この所定方向に向かって第1および第2の端子電極よりも突出するものが存在しない。In another aspect of the present invention, when the first and second terminal electrodes are directed in a predetermined direction, there is no one projecting from the first and second terminal electrodes in the predetermined direction.
上述した積層コンデンサにおいて、好ましくは、上記通過帯域に対して、10GHzまでの周波数域では、第1の容量成分と第1のインダクタンス成分とが機能し、10〜15GHzの周波数域では、第1のインダクタンス成分と第2のインダクタンス成分とが機能し、15〜20GHzの周波数域では、第2のインダクタンス成分が機能し、20〜30GHzの周波数域では、第2および第3のインダクタンス成分が機能し、30GHz以上の周波数域では、第3のインダクタンス成分が機能する。 In the multilayer capacitor described above, preferably, the first capacitance component and the first inductance component function in the frequency range up to 10 GHz with respect to the pass band, and the first capacitance component in the frequency range of 10 to 15 GHz. The inductance component and the second inductance component function, the second inductance component functions in the frequency range of 15 to 20 GHz, and the second and third inductance components function in the frequency range of 20 to 30 GHz, In the frequency range of 30 GHz or more, the third inductance component functions.
また、好ましくは、15GHzまでの周波数域では、通過特性が−0.5dB以上となり、15GHz以上の周波数域では、通過特性が−1.0dB以上となるようにされる。 Preferably, the pass characteristic is −0.5 dB or higher in the frequency range up to 15 GHz, and the pass characteristic is −1.0 dB or higher in the frequency range of 15 GHz or higher.
この発明によれば、少なくとも第1、第2および第3のコンデンサ素子を与える、複合コンデンサを構成し、比較的低い周波数域では、第1のコンデンサ素子が機能し、それより高い周波数域では、第2のコンデンサ素子が機能し、さらに高い周波数域では、第3のコンデンサ素子が機能するというように、周波数域により機能するコンデンサ素子を変えることができる。その結果、これら第1、第2および第3のコンデンサ素子の組み合わせによって、広い周波数域にわたって、連なった状態の通過特性を実現することができる。 According to the present invention, a composite capacitor is provided that provides at least first, second, and third capacitor elements. The first capacitor element functions in a relatively low frequency range, and in a higher frequency range, The capacitor element that functions according to the frequency range can be changed such that the second capacitor element functions and the third capacitor element functions at a higher frequency range. As a result, the combination of the first, second, and third capacitor elements can realize continuous pass characteristics over a wide frequency range.
たとえば、0.1GHzまでの周波数域では、第1のコンデンサ素子が与える第1の容量成分が大きくなるようにすることにより、挿入損失を低くし、0.1〜10GHzの周波数域では、第1のコンデンサ素子が与える第1のインダクタンス成分となる第1および第2の引出し部間の電流経路を短くすることにより、挿入損失を低くし、15〜20GHzの周波数域では、第2のコンデンサ素子が与える第2のインダクタンス成分となる第1および第2の端子電極間の電流経路を短くすることにより、挿入損失を低くし、30GHz以上の周波数域では、第3のコンデンサ素子が与える第3のインダクタンス成分となる第1および第2の容量形成部の周辺部の電流経路を短くすることにより、挿入損失を低くすることができる。 For example, in the frequency range up to 0.1 GHz, the insertion loss is reduced by increasing the first capacitance component provided by the first capacitor element, and in the frequency range of 0.1 to 10 GHz, the first capacitance component is increased. The insertion loss is reduced by shortening the current path between the first and second lead portions, which is the first inductance component provided by the capacitor element, and the second capacitor element has a frequency range of 15 to 20 GHz. The insertion loss is reduced by shortening the current path between the first and second terminal electrodes serving as the second inductance component to be applied, and the third inductance provided by the third capacitor element in the frequency range of 30 GHz or higher. Insertion loss can be reduced by shortening the current path around the first and second capacitance forming portions as components.
したがって、この発明に係る積層コンデンサにおいて、たとえば、10GHzまでの周波数域では、第1の容量成分と第2のインダクタンス成分とが機能し、10〜15GHzの周波数域では、第1のインダクタンス成分と第2のインダクタンス成分とが機能し、15〜20GHzの周波数域では、第2のインダクタンス成分が機能し、20〜30GHzの周波数域では、第2および第3のインダクタンス成分が機能し、30GHz以上の周波数域では、第3のインダクタンス成分が機能するようにすれば、前述のように、広い周波数域にわたって、良好な通過特性を得ることができる。 Therefore, in the multilayer capacitor according to the present invention, for example, the first capacitance component and the second inductance component function in the frequency range up to 10 GHz, and the first inductance component and the second inductance component in the frequency range of 10 to 15 GHz. 2 functions, the second inductance component functions in the frequency range of 15-20 GHz, the second and third inductance components function in the frequency range of 20-30 GHz, and the frequency of 30 GHz or higher. If the third inductance component functions in the region, good pass characteristics can be obtained over a wide frequency region as described above.
図1ないし図3は、この発明の一実施形態による積層コンデンサ1を説明するためのものである。ここで、図1は、積層コンデンサ1の内部を透視して示す正面図であり、図2は、積層コンデンサ1の特定の断面を示す正面図であり、(a)と(b)とは互いに異なる断面を示している。また、図3は、図1をより拡大して示したもので、積層コンデンサ1において構成される複合コンデンサを説明するための図である。
1 to 3 are for explaining a
主として図1および図2を参照して、積層コンデンサ1は、たとえば誘電体セラミックからなる積層された複数の誘電体層2と、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とともに積層方向に交互に配置される、各々複数の第1および第2の内部電極3および4とをもって構成される、積層構造のコンデンサ本体5を備えている。
Referring mainly to FIGS. 1 and 2,
積層コンデンサ1は、また、コンデンサ本体5の外表面上に形成される、第1および第2の端子電極6および7を備えている。第1の端子電極6は、コンデンサ本体5の底面上に形成される。第2の端子電極7は、コンデンサ本体5の底面上において、第1の端子電極6と同一面上に形成された部分を有し、かつ、この同一面に隣接する隣接面に延びるように形成される。複数の誘電体層2の積層方向は、コンデンサ本体の厚み方向(T)に対して垂直である。また、第1および第2の端子電極6および7を所定方向に向けた場合、この所定方向に向かって第1および第2の端子電極6および7よりも突出するものが存在しない。
The
図2(a)に第1の内部電極3が図示され、他方、図2(b)に第2の内部電極4が図示されていることからわかるように、図2(a)は第1の内部電極3を通る断面を示し、図2(b)は第2の内部電極4が通る断面を示している。コンデンサ本体5の、第2の端子電極7が形成された面であって、第1の端子電極6が形成された面と同一面に隣接する前述の隣接面は、第1および第2の内部電極3および4の面に対して垂直となるように配置される。
2A shows the first
第1および第2の内部電極3および4は、それぞれ、誘電体層2を介して互いに対向する四角形状の第1および第2の容量形成部8および9と、第1および第2の容量形成部8および9の各々から引き出されかつ第1および第2の端子電極6および7にそれぞれ接続される第1および第2の引出し部10および11とを備えている。
第2の引出し部11は、上記底面および第2の端子電極7が延びている隣接面に近接して位置する第2の容量形成部9のコーナー部に接続され、かつ、底面に向かって延びる第1の辺(図1〜図3において縦方向に延びる辺)と、隣接面に向かって延びる第2の辺(図1〜図3において横方向に延びる辺)とを有するようにして、底面および隣接面に引出される。また、上記底面および第2の端子電極7が延びている隣接面に近接して位置する第1の容量形成部8のコーナー部が、第2の引出し部11の第2の辺よりも第1の辺に近接するように位置する。すなわち、図3を参照して説明すると、第1の内部電極3の右下のコーナー部が、L1で表わされるインダクタンス成分が寄生する電流経路の近くに配置される。
The first and second
The
以上のような構成を備える積層コンデンサ1は、少なくとも第1、第2および第3のコンデンサ素子を与える、複合コンデンサを構成するものである。
The
図3を参照して、第1コンデンサ素子は、第1および第2の容量形成部8および9の対向によって与えられる第1の容量成分C1と、第1および第2の内部電極3および4における第1および第2の引出し部10および11間の電流経路、すなわち、一方の引出し部10または11から容量形成部8または9の一部を通って他方の引出し部11または10へと至る電流経路によって与えられる等価直列インダクタンスとしての第1のインダクタンス成分L1とを有している。
Referring to FIG. 3, the first capacitor element includes a first capacitance component C1 provided by opposing first and second
第2のコンデンサ素子は、第1および第2の端子電極6および7の対向によって与えられる第2の容量成分C2と、誘電体層2における第1および第2の端子電極6および7間の電流経路、すなわち一方の端子電極6または7から誘電体層2の一部を通って他方の端子電極7または6へと至る電流経路によって与えられる等価直列インダクタンスとしての第2のインダクタンス成分L2とを有している。
The second capacitor element includes a second capacitance component C2 provided by the opposing first and second
第3のコンデンサ素子は、複数の第1および第2の容量形成部8および9の集合体と第1および第2の端子電極6および7の各々との対向によって与えられる第3の容量成分C3と、第1および第2の容量形成部8および9の周辺部の電流経路によって与えられる等価直列インダクタンスとしての第3のインダクタンス成分L3とを有している。
The third capacitor element has a third capacitance component C3 that is given by the facing of the aggregate of the plurality of first and second
上述した第1ないし第3のコンデンサ素子は、周波数域によって機能するものが変わる。すなわち、比較的低い周波数域では、第1のコンデンサ素子が機能し、それより高い周波数域では、第2のコンデンサ素子が機能し、さらに高い周波数域では、第3のコンデンサ素子が機能する。そして、第1ないし第3の容量成分C1ないしC3ならびに第1ないし第3のインダクタンス成分L1ないしL3のいずれか少なくとも1つによって、この積層コンデンサ1の通過帯域が構成される。
The above-described first to third capacitor elements change depending on the frequency range. That is, the first capacitor element functions in a relatively low frequency range, the second capacitor element functions in a higher frequency range, and the third capacitor element functions in a higher frequency range. The pass band of the
その結果、積層コンデンサ1は、これら第1、第2および第3のコンデンサ素子の組み合わせによって、広い周波数域にわたって、良好な通過特性を実現することができる。
As a result, the
実施例1として、図1に示すような積層コンデンサ1を、以下のような設計に基づいて作製した。
As Example 1, a
まず、誘電体層2を構成する誘電体として、比誘電率が2500の誘電体セラミックを用い、誘電体層2の厚みを3μmとした。また、第1および第2の内部電極3および4の合計積層数を75とし、積層コンデンサ1が与える静電容量を220nFとした。
First, a dielectric ceramic having a relative dielectric constant of 2500 was used as a dielectric constituting the
また、図1を参照して、積層コンデンサ1の各部の寸法について説明すると、コンデンサ本体5の長手方向寸法Lを1.0mmとし、厚み方向寸法Tを0.8mmとした。図1紙面に直交する方向の幅方向寸法Wを0.5mmとした。
Further, the dimensions of each part of the
また、引出し部10および11の長さAを0.1mmとし、引出し部10および11間の距離Bを0.2mmとし、端子電極6および7間の距離Cを0.1mmとし、容量形成部8および9の垂直方向長さDを0.6mmとし、同じく水平方向長さEを0.8mmとした。
Further, the length A of the
以上のような設計に基づいて作製された積層コンデンサ1の35GHzまでの通過特性(挿入損失)S21が図4に示されている。
FIG. 4 shows a pass characteristic (insertion loss) S21 up to 35 GHz of the
10GHzまでの周波数域では、電流はインピーダンスの低い容量成形部8および9に流れる。また、このときの電流は、第1および第2の引出し部10および11間の距離が最短になるように流れる。その結果、第1および第2の容量形成部8および9の対向によって与えられる第1の容量成分C1と、第1および第2の引出し部10および11間の電流経路によって与えられる第1のインダクタンス成分L1とを有する、第1のコンデンサ素子が機能する。
In the frequency range up to 10 GHz, current flows through the
実施例1による積層コンデンサ1では、第1の容量成分C1が220nFとなり、第1のインダクタンス成分L1が250pHとなる。これら第1の容量成分C1と第1のインダクタンス成分L1との共振周波数は21MHzであり、図4に示した通過特性における5〜10GHzのS21は、第1のインダクタンス成分L1が与える250pHの等価直列インダクタンス値による。
In the
次に、10GHzを超える周波数域では、第1のコンデンサ素子が有する第1のインダクタンス成分L1によりインピーダンスが高くなり、電流は、インピーダンスのより低い第1および第2の端子電極6および7間に流れ始める。ここで、15〜20GHzの周波数域では、第1および第2の端子電極6および7の対向によって与えられる第2の容量成分C2と、第1および第2の端子電極6および7間の電流経路によって与えられる第2のインダクタンス成分L2とを有する、第2のコンデンサ素子が機能する。
Next, in a frequency range exceeding 10 GHz, the impedance is increased by the first inductance component L1 of the first capacitor element, and current flows between the first and second
実施例1による積層コンデンサ1では、第2の容量成分C2が11pFとなり、第2のインダクタンス成分L2が200pHとなる。したがって、第2の容量成分C2と第2のインダクタンス成分L2との共振周波数は3.4GHzであり、図4に示した15〜20GHzでのS21は、第2のインダクタンス成分L2が与える200pHの等価直列インダクタンス値による。
In the
次に、20GHzを超える周波数域では、第1および第2の端子電極6および7間のインピーダンスが高くなり、電流は、第1および第2の容量形成部8および9の端縁およびその周辺部の誘電体中に流れ始める。
Next, in the frequency range exceeding 20 GHz, the impedance between the first and second
特に、30GHzを超えると、各々複数の第1および第2の容量形成部8および9が1つの金属の塊のように挙動し、電流は、表皮効果により、容量形成部8および9の集合体の表面に流れ、複数の第1および第2の容量形成部8および9の集合体と第1および第2の端子電極6および7の各々との対向によって与えられる第3の容量成分C3と、第1および第2の容量形成部8および9の周辺部の電流経路によって与えられる第3のインダクタンス成分L3とを有する、第3のコンデンサ素子が機能する。
In particular, when the frequency exceeds 30 GHz, each of the plurality of first and second
実施例1による積層コンデンサ1では、第3の容量成分C3が40pFとなり、第3のインダクタンス成分L3が230pHとなる。第3の容量成分C3と第3のインダクタンス成分L3との共振周波数は1.6GHzであり、図4に示した30GHz以上の周波数域でのS21は、第3のインダクタンス成分L3が与える230pHの等価直列インダクタンス値による。
In the
広い周波数域において、挿入損失S21を平坦でかつ小さくするには、第1、第2および第3のインダクタンス成分L1、L2およびL3の各々のインダクタンス値を小さく、かつこれらインダクタンス値を互いに近いレベルにする必要がある。 In order to make the insertion loss S21 flat and small in a wide frequency range, the inductance values of the first, second and third inductance components L1, L2 and L3 are made small and these inductance values are made close to each other. There is a need to.
上記実施例1の場合には、第1および第2の引出し部10および11間の電流経路を短くすることによって、第1のインダクタンス成分L1の値を小さくし、かつ第1および第2の端子電極6および7間の電流経路を短くすることによって、第2のインダクタンス成分L2の値を小さくし、さらに、容量形成部8および9周辺の距離を短くして、この周辺部の電流経路を短くすることによって、第3のインダクタンス成分L3の値を小さくしている。
In the case of the first embodiment, by shortening the current path between the first and
図1に示した構造を有しかつ図4に示した通過特性を与える実施例1は、この発明の範囲内の標準設計によるものである。以下に、この発明に基づいて種々に設計を異ならせた、いくつかの他の実施例、すなわち実施例2〜8について説明する。
Example 1 having the structure shown in FIG. 1 and providing the pass characteristics shown in FIG. 4 is based on a standard design within the scope of the present invention. In the following, some other embodiments, that is,
これら実施例2〜8に係る積層コンデンサの各部の寸法については、表1に示され、その第1ないし第3のコンデンサ素子の各々が有する容量成分C1ないしC3ならびにインダクタンス成分L1ないしL3の各値については、表2に示されている。 The dimensions of each part of the multilayer capacitors according to Examples 2 to 8 are shown in Table 1. Each value of the capacitance components C1 to C3 and the inductance components L1 to L3 included in each of the first to third capacitor elements is shown in Table 1. Are shown in Table 2.
なお、表1および表2において、前述の実施例1に対する比較を容易にするため、実施例1についての数値も示され、また、実施例1とは異なる数値については、これを枠で囲んで示している。 In Tables 1 and 2, numerical values for Example 1 are also shown to facilitate comparison with Example 1 described above, and numerical values different from Example 1 are enclosed in a frame. Show.
図5および図6は、実施例2を示す、図1および図4にそれぞれ対応する図である。 FIGS. 5 and 6 are diagrams corresponding to FIGS. 1 and 4, respectively, showing the second embodiment.
実施例2では、実施例1と比較して、表1に示すように、引出し部10および11の長さAが0.2mmと長くされ、それに伴って、コンデンサ本体5の厚み方向寸法Tが0.9mmと長くされている。実施例2のその他の構成は、実施例1の場合と同様である。
In Example 2, compared with Example 1, as shown in Table 1, the length A of the lead-out
上述の寸法変更の結果、第1のコンデンサ素子が有する第1のインダクタンス成分L1を与える電流経路が長くなり、表2に示すように、第1のインダクタンス成分L1の値が600pHと大きくなり、この影響で、図6に示すように、10GHz近傍において、S21が約−0.6dBと損失が大きくなっている。 As a result of the above-described dimension change, the current path for supplying the first inductance component L1 of the first capacitor element becomes longer, and as shown in Table 2, the value of the first inductance component L1 becomes as large as 600 pH. Due to the influence, as shown in FIG. 6, the loss is as large as about -0.6 dB in S21 in the vicinity of 10 GHz.
また、第3のコンデンサ素子においては、第3の容量成分C3を与える容量形成部8および9の集合体と端子電極6および7の各々との間隔が長くなり、第3の容量成分C3の値が20pFと小さくなっている。
Further, in the third capacitor element, the interval between the aggregate of the
図7および図8は、実施例3を示す、図1および図4にそれぞれ対応する図である。 7 and 8 are diagrams corresponding to FIGS. 1 and 4, respectively, showing the third embodiment.
実施例3では、実施例1と比較して、表1に示すように、引出し部10および11間の距離Bが0.5mmと長くされている。実施例3のその他の構成は、実施例1の場合と同様である。
In Example 3, compared with Example 1, as shown in Table 1, the distance B between the
上述の寸法変更の結果、第1のコンデンサ素子が有する第1のインダクタンス成分L1を与える引出し部10および11間の電流経路が長くなり、表2に示すように、第1のインダクタンス成分L1の値が550pHと大きくなっている。この影響で、図8に示すように、12〜13GHz近傍でのS21が約−0.6dBと損失が大きくなっている。
As a result of the dimensional change described above, the current path between the
また、第3のコンデンサ素子が有する第3の容量成分C3を与える容量形成部8および9の集合体に対向する第1および第2の端子電極6および7のうち、第1の端子電極6の面積が大きくなっているため、表2に示すように、第3の容量成分C3の値は60pFと大きくなっている。なお、第3の容量成分C3は、通過特性にほとんど影響を与えていない。
Of the first and second
図9および図10は、実施例4を示す、図1および図4にそれぞれ対応する図である。 FIG. 9 and FIG. 10 are diagrams corresponding to FIG. 1 and FIG.
実施例4では、表1に示すように、引出し部10および11間の距離Bが、実施例3より小さいが、実施例1より大きく、0.45mmとされている。実施例4のその他の構成は、実施例1の場合と同様である。
In Example 4, as shown in Table 1, the distance B between the
そのため、表2に示すように、第1のコンデンサ素子が有する第1のインダクタンス成分L1が、実施例3よりは小さいが、実施例1より大きく、その値が500pHとなっている。この影響で、図10に示すように、13GHz近傍でS21が低下しているが、−0.5dB以上の値を維持している。そして、15GHz以上の周波数域においても、S21は−1.0dB以上の値を維持している。これらのことから、第1のインダクタンス成分L1の値は、500pH以下であれば、損失を小さく押さえることができるので、好ましいことがわかる。 Therefore, as shown in Table 2, the first inductance component L1 of the first capacitor element is smaller than that of the third embodiment but larger than that of the first embodiment, and the value thereof is 500 pH. Due to this influence, as shown in FIG. 10, S21 is lowered in the vicinity of 13 GHz, but the value of −0.5 dB or more is maintained. And S21 maintains the value more than -1.0 dB also in the frequency range of 15 GHz or more. From these facts, it can be seen that if the value of the first inductance component L1 is 500 pH or less, the loss can be kept small, which is preferable.
第3のコンデンサ素子が有する第3の容量成分C3は、実施例3の場合と同様、実施例1より大きく、55pFの値を示しているが、これは、通過特性にほとんど影響を及ぼしていない。 The third capacitance component C3 of the third capacitor element is larger than that of the first embodiment and shows a value of 55 pF, as in the case of the third embodiment. However, this hardly affects the pass characteristics. .
図11および図12は、実施例5を示す、図1および図4にそれぞれ対応する図である。 FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams corresponding to FIG. 1 and FIG.
実施例5では、実施例1と比較して、表1に示すように、引出し部10および11間の距離Bを0.5mmと長くするとともに、端子電極6および7間の距離Cを0.35mmと長くしている。実施例5のその他の構成は、実施例1の場合と同様である。
In Example 5, as shown in Table 1, the distance B between the
上述の寸法変更の結果、まず、第1のコンデンサ素子が有する第1のインダクタンス成分L1を与える引出し部10および11間の電流経路が長くなり、表2に示すように、第1のインダクタンス成分L1の値が550pHと大きくなっている。そのため、図12に示すように、12〜13GHz近傍でのS21が約−0.6dBと損失が大きくなっている。
As a result of the above-described dimensional change, first, the current path between the
また、第2のコンデンサ素子が有する第2のインダクタンス成分L2を与える第1および第2の端子電極6および7間の電流経路が長くなるため、表2に示すように、第2のインダクタンス成分L2の値が400pHと大きくなっている。そのため、図12に示すように、20GHz近傍でのS21が約−1.1dBと損失が大きくなっている。
In addition, since the current path between the first and second
また、第2のコンデンサ素子が有する第2の容量成分C2を与える第1の端子電極6と第2の端子電極7との間隔が広くなるため、第2の容量成分C2の値が8.5pFと小さくなっている。
In addition, since the distance between the first
図13および図14は、実施例6を示す、図1および図4にそれぞれ対応する図である。 FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams corresponding to FIG. 1 and FIG.
実施例6では、実施例1と比較して、表1に示すように、容量形成部8および9の垂直方向長さDが0.8mmと長くされ、これに伴って、コンデンサ本体5の厚み方向寸法Tが1.0mmと大きくなっている。実施例6のその他の構成は、実施例1の場合と同様である。
In Example 6, compared to Example 1, as shown in Table 1, the vertical length D of the
上述の寸法変更の結果、第3のコンデンサ素子が有する第3のインダクタンス成分L3を与える容量形成部8および9の周辺部の電流経路が長くなり、表2に示すように、第3のインダクタンス成分L3の値が320pHと大きくなっている。この影響で、図14に示すように、35GHz付近でのS21が−1.7dB以下と損失が大きくなっている。
As a result of the above-described dimensional change, the current path around the
図15および図16は、実施例7を示す、図1および図4にそれぞれ対応する図である。 FIG. 15 and FIG. 16 are diagrams corresponding to FIG. 1 and FIG.
実施例7では、実施例1と比較して、表1に示すように、容量形成部8および9の水平方向長さEが1.0mmと長くされ、これに伴って、コンデンサ本体5の長さ方向寸法Lが1.2mmと大きくなっている。実施例7のその他の構成は、実施例1の場合と同様である。
In Example 7, compared to Example 1, as shown in Table 1, the horizontal length E of the
上述の寸法変更の結果、第3のコンデンサ素子が有する第3のインダクタンス成分L3を与える容量形成部8および9の周辺部の電流経路が長くなり、表2に示すように、第3のインダクタンス成分L3の値が270pHと大きくなっている。この影響で、図16に示すように、35GHz近傍でのS21が約−1.1dBと損失が大きくなっている。
As a result of the above-described dimensional change, the current path around the
図17および図18は、実施例8を示す、図1および図4にそれぞれ対応する図である。 FIG. 17 and FIG. 18 are diagrams corresponding to FIG. 1 and FIG.
実施例8では、表1に示すように、実施例1と同様の各部の寸法を有しているが、図17に示すように、第1および第2の引出し部10および11ならびに第1および第2の端子電極6および7の各々の数が2つずつであり、また、引出し部10および11ならびに端子電極6および7が、コンデンサ本体5の相対向する面の各々の中央部に位置している。なお、実施例8は、第2の端子電極7が、コンデンサ本体5の外表面上において、第1の端子電極6と同一面上に形成された部分を有するが、この同一面に隣接する隣接面にまで延びていない点で、この発明の範囲外のものである。
In Example 8, the dimensions of each part are the same as in Example 1 as shown in Table 1, but as shown in FIG. 17, the first and
上述したような実施例1との差異は、表2に示すように、第3のコンデンサ素子が有する第3の容量成分C3において影響を及ぼしているが、図18に示した通過特性については、図4に示した実施例1の場合と実質的に同様である。 The difference from the first embodiment as described above has an effect on the third capacitance component C3 of the third capacitor element as shown in Table 2, but the pass characteristics shown in FIG. This is substantially the same as the case of the first embodiment shown in FIG.
1 積層コンデンサ
2 誘電体層
3,4 内部電極
5 コンデンサ本体
6,7 端子電極
8,9 容量形成部
10,11 引出し部
C1 第1の容量成分
C2 第2の容量成分
C3 第3の容量成分
L1 第1のインダクタンス成分
L2 第2のインダクタンス成分
L3 第3のインダクタンス成分
DESCRIPTION OF
Claims (5)
積層された複数の誘電体層と、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とともに積層方向に交互に配置される、各々複数の第1および第2の内部電極とをもって構成される、積層構造のコンデンサ本体と、
前記コンデンサ本体の底面上に形成される第1の端子電極と、
前記コンデンサ本体の底面上において、前記第1の端子電極と同一面上に形成された部分を有し、かつ、前記同一面に隣接する隣接面に延びるように形成された第2の端子電極と
を備え、
複数の前記誘電体層の積層方向は、前記コンデンサ本体の厚み方向に対して垂直であり、
前記コンデンサ本体の前記隣接面は、前記第1および第2の内部電極の面に対して垂直となるように配置され、
前記第1および第2の内部電極は、それぞれ、前記誘電体層を介して互いに対向する四角形状の第1および第2の容量形成部と、前記第1および第2の容量形成部の各々から引き出されかつ前記第1および第2の端子電極にそれぞれ接続される第1および第2の引出し部とを備え、
前記第2の引出し部は、前記底面および前記第2の端子電極が延びている前記隣接面に近接して位置する前記第2の容量形成部のコーナー部に接続され、かつ、前記底面に向かって延びる第1の辺と、前記隣接面に向かって延びる第2の辺とを有するようにして、前記底面および前記隣接面に引出され、
前記底面および前記第2の端子電極が延びている前記隣接面に近接して位置する前記第1の容量形成部のコーナー部が、前記第2の引出し部の前記第2の辺よりも前記第1の辺に近接するように位置し、
前記第1のコンデンサ素子は、前記第1および第2の容量形成部の対向によって与えられる第1の容量成分を有し、
前記第2のコンデンサ素子は、前記第1および第2の端子電極の対向によって与えられる第2の容量成分を有し、
前記第3のコンデンサ素子は、複数の前記第1および第2の容量形成部の集合体と前記第1および第2の端子電極の各々との対向によって与えられる第3の容量成分を有し、
前記第1および第2の端子電極を所定方向に向けた場合、前記所定方向に向かって前記第1および第2の端子電極よりも突出するものが存在しない、
積層コンデンサ。 Comprising a composite capacitor providing at least first, second and third capacitor elements,
A plurality of laminated dielectric layers, and a plurality of first and second internal electrodes respectively formed along a plurality of interfaces between the dielectric layers and alternately arranged in the lamination direction. A multilayer capacitor body,
A first terminal electrode formed on the bottom surface of the capacitor body;
A second terminal electrode having a portion formed on the same surface as the first terminal electrode on the bottom surface of the capacitor body and extending to an adjacent surface adjacent to the same surface; With
The stacking direction of the plurality of dielectric layers is perpendicular to the thickness direction of the capacitor body,
The adjacent surface of the capacitor body is arranged to be perpendicular to the surfaces of the first and second internal electrodes,
The first and second internal electrodes are respectively formed from square-shaped first and second capacitance forming portions opposed to each other through the dielectric layer, and the first and second capacitance forming portions, respectively. First and second lead portions that are drawn out and connected to the first and second terminal electrodes, respectively,
The second lead portion is connected to a corner portion of the second capacitance forming portion located in the vicinity of the bottom surface and the adjacent surface from which the second terminal electrode extends, and is directed toward the bottom surface. And extending to the bottom surface and the adjacent surface so as to have a first side extending and a second side extending toward the adjacent surface,
A corner portion of the first capacitance forming portion located in the vicinity of the bottom surface and the adjacent surface from which the second terminal electrode extends extends from the second side of the second lead portion. Located close to 1 side,
The first capacitor element has a first capacitance component provided by the opposing first and second capacitance forming portions,
The second capacitor element has a second capacitance component given by the facing of the first and second terminal electrodes,
The third capacitor element has a third capacitance component that is provided by facing the aggregate of a plurality of the first and second capacitance forming portions and each of the first and second terminal electrodes,
When the first and second terminal electrodes are directed in a predetermined direction, there is no one projecting from the first and second terminal electrodes toward the predetermined direction.
Multilayer capacitor.
積層された複数の誘電体層と、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とともに積層方向に交互に配置される、各々複数の第1および第2の内部電極とをもって構成される、積層構造のコンデンサ本体と、
前記コンデンサ本体の底面上に形成される第1の端子電極と、
前記コンデンサ本体の底面上において、前記第1の端子電極と同一面上に形成された部分を有し、かつ、前記同一面に隣接する隣接面に延びるように形成された第2の端子電極と
を備え、
複数の前記誘電体層の積層方向は、前記コンデンサ本体の厚み方向に対して垂直であり、
前記コンデンサ本体の前記隣接面は、前記第1および第2の内部電極の面に対して垂直となるように配置され、
前記第1および第2の内部電極は、それぞれ、前記誘電体層を介して互いに対向する四角形状の第1および第2の容量形成部と、前記第1および第2の容量形成部の各々から引き出されかつ前記第1および第2の端子電極にそれぞれ接続される第1および第2の引出し部とを備え、
前記第2の引出し部は、前記底面および前記第2の端子電極が延びている前記隣接面に近接して位置する前記第2の容量形成部のコーナー部に接続され、かつ、前記底面に向かって延びる第1の辺と、前記隣接面に向かって延びる第2の辺とを有するようにして、前記底面および前記隣接面に引出され、
前記底面および前記第2の端子電極が延びている前記隣接面に近接して位置する前記第1の容量形成部のコーナー部が、前記第2の引出し部の前記第2の辺よりも前記第1の辺に近接するように位置し、
前記第1のコンデンサ素子は、前記第1および第2の容量形成部の対向によって与えられる第1の容量成分と、前記第1および第2の内部電極における前記第1および第2の引出し部間の電流経路によって与えられる第1のインダクタンス成分とを有し、
前記第2のコンデンサ素子は、前記第1および第2の端子電極の対向によって与えられる第2の容量成分と、前記誘電体層における前記第1および第2の端子電極間の電流経路によって与えられる第2のインダクタンス成分とを有し、
前記第3のコンデンサ素子は、複数の前記第1および第2の容量形成部の集合体と前記第1および第2の端子電極の各々との対向によって与えられる第3の容量成分と、前記第1および第2の容量形成部の周辺部の電流経路によって与えられる第3のインダクタンス成分とを有し、
前記第1ないし第3の容量成分ならびに前記第1ないし第3のインダクタンス成分のいずれか少なくとも1つによって通過帯域を構成し、
前記第1および第2の端子電極を所定方向に向けた場合、前記所定方向に向かって前記第1および第2の端子電極よりも突出するものが存在しない、
積層コンデンサ。 Comprising a composite capacitor providing at least first, second and third capacitor elements,
A plurality of laminated dielectric layers, and a plurality of first and second internal electrodes respectively formed along a plurality of interfaces between the dielectric layers and alternately arranged in the lamination direction. A multilayer capacitor body,
A first terminal electrode formed on the bottom surface of the capacitor body;
A second terminal electrode having a portion formed on the same surface as the first terminal electrode on the bottom surface of the capacitor body and extending to an adjacent surface adjacent to the same surface; With
The stacking direction of the plurality of dielectric layers is perpendicular to the thickness direction of the capacitor body,
The adjacent surface of the capacitor body is arranged to be perpendicular to the surfaces of the first and second internal electrodes,
The first and second internal electrodes are respectively formed from square-shaped first and second capacitance forming portions opposed to each other through the dielectric layer, and the first and second capacitance forming portions, respectively. First and second lead portions that are drawn out and connected to the first and second terminal electrodes, respectively,
The second lead portion is connected to a corner portion of the second capacitance forming portion located in the vicinity of the bottom surface and the adjacent surface from which the second terminal electrode extends, and is directed toward the bottom surface. And extending to the bottom surface and the adjacent surface so as to have a first side extending and a second side extending toward the adjacent surface,
A corner portion of the first capacitance forming portion located in the vicinity of the bottom surface and the adjacent surface from which the second terminal electrode extends extends from the second side of the second lead portion. Located close to 1 side,
The first capacitor element includes a first capacitance component provided by facing the first and second capacitance forming portions, and between the first and second lead portions in the first and second internal electrodes. A first inductance component provided by a current path of
The second capacitor element is provided by a second capacitance component provided by facing the first and second terminal electrodes and a current path between the first and second terminal electrodes in the dielectric layer. A second inductance component;
The third capacitor element includes a third capacitance component provided by facing an aggregate of a plurality of the first and second capacitance forming portions and each of the first and second terminal electrodes; A third inductance component provided by a current path around the periphery of the first and second capacitance forming units,
A pass band is formed by at least one of the first to third capacitance components and the first to third inductance components,
When the first and second terminal electrodes are directed in a predetermined direction, there is no one projecting from the first and second terminal electrodes toward the predetermined direction.
Multilayer capacitor.
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