JP4761904B2

JP4761904B2 - 積層コンデンサ

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Publication number: JP4761904B2
Application number: JP2005279619A
Authority: JP
Inventors: 恒佐藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2025-09-27
Also published as: JP2007095756A

Description

本発明はＩＣの電源端子における電源電圧を安定させるデカップリング回路等に好適に用いられる積層コンデンサに関するものである。

従来から、デカップリング回路等に積層コンデンサが好適に用いられている。

従来の積層コンデンサとしては、例えば、複数の誘電体層を積層した積層体の内部に、誘電体層を挟んでそれぞれ対向する複数の第１内部電極および第２内部電極と、第１内部電極に接続される複数の第１貫通導体と、第２内部電極に接続される複数の第２貫通導体とを配設した構造のものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

上記積層コンデンサによれば、第１内部電極と第２内部電極との間に所定の電圧を印加した際に両内部電極間に配されている誘電体層に所定のキャパシタンスが得られる。また、上記積層コンデンサは、このキャパシタンスと等価直列インダクタンスとの共振による共振周波数においてインピーダンスが極小となり、さらに、この共振周波数の付近の周波数帯域で得られるインピーダンスも低い。そして、上記積層コンデンサは、電流の向きがお互いに逆方向である第１貫通導体と第２貫通導体とが誘電体層を平面視したときに縦横の並びに交互にかつ等しい間隔で並べられており、貫通導体に発生する磁束が隣接する貫通導体同士で互いを相殺して得られる等価直列インダクタンスを効果的に低くし、通常のコンデンサよりも共振周波数が高周波側になる。これらにより、上記積層コンデンサは、インピーダンスの低い周波数帯域が高周波側に形成されたものとなる。このインピーダンスの低い周波数帯域は充電および放電に適した有効周波数帯域であるため、上記積層コンデンサによれば、ＩＣの電源端子と電源との間に接続され外部からのノイズやＩＣの高速な動作によって発生する電源電圧の変動を抑制するデカップリング回路においては、高周波側で充電および放電を行なう積層コンデンサとして機能することができる。
特開2005−39201号公報

デカップリング回路は、一般的には複数のコンデンサから構成された回路であり、それぞれのコンデンサの固有の有効周波数帯域を組み合わせることにより、低周波側から高周波側にまで幅広く有効周波数帯域が得られる回路である。

近年では、ＩＣを含めた装置の小型化に伴い規模の小さいデカップリング回路も求められており、このようなデカップリング回路は、広い有効周波数帯域が得られるコンデンサを用いることにより構成することが可能である。例えば、上記積層コンデンサにおいて第１貫通導体および第２貫通導体の配設密度を高めたものは、等価直列インダクタンスがより低くなって有効周波数帯域が高周波側に広くなるので、規模の小さいデカップリング回路を構成するのに用いることができる。

しかしながら他方では、第１貫通導体および第２貫通導体の配設密度を高めた積層コンデンサは、貫通導体が増えることによって内部電極の面積が小さくなって容量が低くなり、容量成分がインピーダンスを支配する共振周波数よりも低周波側においてインピーダンスが高くなるので、有効周波数帯域は、高周波側では広くなるものの低周波側では狭くなってしまい所望の広さが得られないという問題点があった。

本発明は上記のような従来の積層コンデンサにおける問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、広い有効周波数帯域が得られる積層コンデンサを提供することにある。

本発明の第１の積層コンデンサは、複数の誘電体層を積層して成る積層体と、該積層体の内部で前記誘電体層を挟んでそれぞれ対向した複数の第１内部電極および複数の第２内部電極と、複数の前記第１内部電極に接続するとともに前記積層体の一主面に導出された複数の第１貫通導体と、複数の前記第２内部電極に接続するとともに前記積層体の一主面に導出された複数の第２貫通導体と、複数の前記第１貫通導体にそれぞれ接続して前記積層体の一主面に形成された複数の第１外部電極と、複数の前記第２貫通導体にそれぞれ接続して前記積層体の一主面に形成された複数の第２外部電極とを備える積層コンデンサにおいて、前記第１内部電極のうち前記積層体の一主面に最も近いものは、前記積層体の一主面に最も近い前記第２内部電極に設けられた該第２内部電極を前記第１貫通導体と電気的に隔離する第２内部電極隔離部に対向する領域において、前記第１貫通導体に近づくにつれ前記積層体の一主面に接近しており、かつ、前記第２内部電極のうち前記積層体の一主面に最も近いものは、前記積層体の一主面に最も近い前記第１内部電極に設けられた該第１内部電極を前記第２貫通導体と電気的に隔離する第１内部電極隔離部に対向する領域において、前記第２貫通導体に近づくにつれ前記積層体の一主面に接近していることを特徴とするものである。

また本発明の第２の積層コンデンサは、複数の誘電体層を積層して成る積層体と、該積層体の内部で前記誘電体層を挟んでそれぞれ対向した複数の第１内部電極および複数の第２内部電極と、複数の前記第１内部電極に接続するとともに前記積層体の両主面に導出された複数の第１貫通導体と、複数の前記第２内部電極に接続するとともに前記積層体の両主面に導出された複数の第２貫通導体と、複数の前記第１貫通導体にそれぞれ接続して前記積層体の両主面に形成された複数の第１外部電極と、複数の前記第２貫通導体にそれぞれ接続して前記積層体の両主面に形成された複数の第２外部電極とを備える積層コンデンサにおいて、前記第１内部電極のうち前記積層体の一主面に最も近いものは、前記積層体の一主面に最も近い前記第２内部電極に設けられた前記第１貫通導体と電気的に隔離する第２内部電極隔離部に対向する領域において、前記第１貫通導体に近づくにつれ前記積層体の一主面に接近しており、前記第１内部電極のうち前記積層体の他主面に最も近いものは、前記積層体の他主面に最も近い前記第２内部電極に設けられた前記第１貫通導体と電気的に隔離する第２内部電極隔離部に対向する領域において、前記第１貫通導体に近づくにつれ前記積層体の他主面に接近しており、かつ、前記第２内部電極のうち前記積層体の一主面に最も近いものは、前記積層体の一主面に最も近い前記第１内部電極に設けられた前記第２貫通導体と電気的に隔離する第１内部電極隔離部に対向する領域において、前記第２貫通導体に近づくにつれ前記積層体の一主面に接近しており、前記第２内部電極のうち前記積層体の他主面に最も近いものは、前記積層体の他主面に最も近い前記第１内部電極に設けられた前記第２貫通導体と電気的に隔離する第１内部電極隔離部に対向する領域において、前記第２貫通導体に近づくにつれ前記積層体の他主面に接近していることを特徴とするものである。

本発明の第１の積層コンデンサによれば、第１内部電極のうち積層体の一主面に最も近いものが、積層体の一主面に最も近い第２内部電極に設けられたこの第２内部電極を第１貫通導体と電気的に隔離する第２内部電極隔離部に対向する領域において、第１貫通導体に近づくにつれ積層体の一主面に接近しており、かつ、第２内部電極のうち積層体の一主面に最も近いものが、積層体の一主面に最も近い第１内部電極に設けられたこの第１内部電極を第２貫通導体と電気的に隔離する第１内部電極隔離部に対向する領域において、第２貫通導体に近づくにつれ積層体の一主面に接近していることから、積層体の一主面に最も近い第１内部電極−積層体の一主面に最も近い第２内部電極を通過して第１外部電極と第２外部電極との間を流れる電流経路は、経路の長さが短くなるのでインダクタンスがより低いものとなる。

また、この積層体の一主面に最も近い第１内部電極−積層体の一主面に最も近い第２内部電極を通過して第１外部電極と第２外部電極との間を流れる電流経路は、他の電流経路に比べてその電流経路が短く、最もインダクタンスの低い電流経路である。積層コンデンサの等価直列インダクタンスは最もインダクタンスの低い電流経路のインダクタンスが支配的になるという一般的な傾向があるので、本発明の第１の積層コンデンサにおけるインダクタンスは、この積層体の一主面に最も近い第１内部電極−積層体の一主面に最も近い第２内部電極を通過する電流経路のインダクタンスが支配的に働く。そして、インダクタンス成分はインピーダンスにおいては共振周波数よりも高周波側で支配的に働く。

以上のことから、本発明の第１の積層コンデンサによれば、全体のインダクタンスに対して支配的な電流経路のインダクタンスをより低くしたものであることから、共振周波数よりも高周波側でインピーダンスが低くなるので、低周波側を狭くすることなく高周波側に広い有効周波数帯域を得ることができる。

本発明の第２の積層コンデンサによれば、積層体の両主面に外部電極が形成されており、第１内部電極のうち積層体の一主面に最も近いものおよび他主面に最も近いものが、それぞれ積層体の一主面または他主面に最も近い第２内部電極に設けられた第１貫通導体と電気的に隔離する第２内部電極隔離部に対向する領域において、第１貫通導体に近づくにつれ積層体の一主面または他主面に接近しており、かつ、第２内部電極のうち積層体の一主面に最も近いものおよび他主面に最も近いものが、それぞれ積層体の一主面または他主面に最も近い第１内部電極に設けられた第２貫通導体と電気的に隔離する第１内部電極隔離部に対向する領域において、第２貫通導体に近づくにつれ積層体の一主面または他主面に接近していることから、両主面のうちどちらに形成された第１外部電極および第２外部電極を外部回路と接続するように用いても、最もインダクタンスの低い電流経路をよりインダクタンスが低くなるようにしているので、両主面のうちのどちらも実装面とすることが可能となっている。このことから、実装性に優れ、しかも高周波側に広い有効周波数帯域を得ることが可能な積層コンデンサを得ることができる。

以下に、本発明の積層コンデンサについて添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明の積層コンデンサの実施の形態の一例を示す外観斜視図であり、図２は図１の積層コンデンサのＡ−Ａ’線断面図であり、図３（ａ）および（ｂ）はそれぞれ図１の積層コンデンサの第１内部電極が形成された誘電体層および第２内部電極が形成された誘電体層を上方から見た平面図である。これらの図に示す本発明の第１の積層コンデンサは、積層体１、複数の第１内部電極３および第２内部電極４、複数の第１貫通導体５および第２貫通導体６、ならびに第１外部電極７および第２外部電極８を備える。

積層体１は、長方形状の複数の誘電体層２を、例えば70〜600層積層することによって形成された直方体状の誘電体である。なお、図２においては、本例を簡略化して説明するために誘電体層２の積層数を省略して示した。

誘電体層２は、例えば、チタン酸バリウム，チタン酸カルシウム，チタン酸ストロンチウム等を主成分とする誘電体材料によって、１層あたり１μｍ〜５μｍの厚みに形成されたものである。

第１内部電極３および第２内部電極４は、例えば、ニッケル，銅，ニッケル−銅，銀−パラジウム等の金属を主成分とする導体材料によって、例えば0.5μｍ〜２μｍの厚みで長方形状に形成されたものであり、積層体１の内部で誘電体層２を挟んでそれぞれ対向して複数形成され、これら第１内部電極３と第２内部電極４との対向領域では静電容量が得られるものとなっている。

第１貫通導体５および第２貫通導体６は、前述した第１内部電極３や第２内部電極４と同様の導体材料によって、例えば直径80μｍ〜150μｍの円柱状に各誘電体層２を貫通して積層方向に伸びるようにそれぞれ複数形成されたものとなっている。第１貫通導体５は、複数の第１内部電極３に接続するとともに積層体１の一主面11に導出され、第２貫通導体６は、複数の第２内部電極４に接続するとともに積層体１の一主面11に導出されたものとなっている。なお、図３（ａ）および（ｂ）においては、本例を簡略化して説明するために第１貫通導体５および第２貫通導体６の数を省略して示した。

また、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、第１内部電極３には、この第１内部電極３を第２貫通導体６と電気的に隔離する第１内部電極隔離部13が設けられており、第２内部電極４には、この第２内部電極４を第１貫通導体５と電気的に隔離する第２内部電極隔離部14が設けられている。

第１外部電極７および第２外部電極８は、例えば、ニッケル，銅，錫等の金属を主成分とする導体材料によって、例えば0.5μｍ〜５μｍの厚みで、積層体１の一主面11に露出した第１貫通導体５および第２貫通導体６それぞれの端面を被覆するようにそれぞれ複数形成されたものであり、第１外部電極７は第１貫通導体５に接続し、第２外部電極８は第２貫通導体６にそれぞれ接続されたものとなっている。

このような構成とすることにより、積層コンデンサ10は、第１外部電極７と第２外部電極８との間に所定の電圧が印加されると、第１内部電極３と第２内部電極４との間に位置する誘電体層２の誘電率，厚み，対向面積および層数に対応した静電容量が得られるものとなる。

しかも、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、第１貫通導体５および第２貫通導体６は、積層体１の一主面11から見て、縦横の並びに交互にかつ等しい間隔で並べられているので、電流が逆向きであることにより磁束も逆向きに発生している第１貫通導体５と第２貫通導体６とが隣り合うとともにお互いの距離が近くなるように効率的に配置されたものとなっているので、積層コンデンサ10は、第１貫通導体５および第２貫通導体６に発生する磁束は効率よく相殺されて等価直列インダクタンスが低くなり、通常のコンデンサよりも共振周波数が高く、共振周波数付近に形成されるインピーダンスの低い周波数帯域が高周波側で得られるものとなる。また、このインピーダンスの低い周波数帯域は充電および放電に適した有効周波数帯域であるため、このような構成の積層コンデンサ10は、ＩＣの電源端子と電源との間に接続され外部からのノイズやＩＣの高速な動作によって発生する電源電圧の変動を抑制するデカップリング回路においては、高周波側で充電および放電を行なう積層コンデンサ10として好適に機能することができるものとなる。

そして、本発明の第１の積層コンデンサ10に特徴的なことは、第１内部電極３のうち積層体１の一主面11に最も近いもの３ａが、積層体１の一主面11に最も近い第２内部電極４ａに設けられた第２内部電極隔離部14に対向する領域において、第１貫通導体５に近づくにつれ積層体１の一主面11に接近しており、かつ、第２内部電極４のうち積層体１の一主面11に最も近いもの４ａは、積層体１の一主面11に最も近い第１内部電極３ａに設けられた第１内部電極隔離部13に対向する領域において、第２貫通導体６に近づくにつれ積層体１の一主面11に接近している点にある。このことから、積層体１の一主面11に最も近い第１内部電極３ａ−積層体１の一主面11に最も近い第２内部電極４ａを通過して第１外部電極７と第２外部電極８との間を流れる電流経路は、経路の長さが短くなるのでインダクタンスがより低いものとなる。

また、この積層体１の一主面11に最も近い第１内部電極３ａ−積層体１の一主面11に最も近い第２内部電極４ａを通過して第１外部電極７と第２外部電極８との間を流れる電流経路は、他の電流経路に比べてその電流経路が短く最もインダクタンスの低い電流経路である。積層コンデンサの等価直列インダクタンスは最もインダクタンスの低い電流経路のインダクタンスが支配的になるという一般的な傾向があるので、本発明の第１の積層コンデンサ10は、この積層体１の一主面11に最も近い第１内部電極３ａ−積層体１の一主面11に最も近い第２内部電極４ａを通過する電流経路のインダクタンスが支配的に働く。そして、インダクタンス成分はインピーダンスにおいては共振周波数よりも高周波側で支配的に働く。

以上のことから、本発明の第１の積層コンデンサ10によれば、全体のインダクタンスに対して支配的な電流経路のインダクタンスをより低くしたものであることから、共振周波数よりも高周波側でインピーダンスが低くなるので、低周波側を狭くすることなく高周波側に広い有効周波数帯域を得ることができる。

本発明の積層コンデンサ10は、例えば以下に示す方法により製造される。

先ず、誘電体層２に対応する誘電体グリーンシートを作製する。誘電体グリーンシートは、例えば、チタン酸バリウムを主成分とする無機粉末に適当な有機溶剤，ガラスフリット，有機バインダ等を添加・混合して泥漿状のセラミックスラリーとなすとともに、このセラミックスラリーをドクターブレード法等によって所定形状，所定厚みに形成したものである。このような誘電体グリーンシート上に導体ペーストを用いてスクリーン印刷法等により第１内部電極３および第２内部電極４に対応するパターンを形成する。導体ペーストは、例えば、ニッケルの粉末に適当な有機溶剤，有機バインダ等を添加・混合したものである。

次に、第１内部電極３に対応するパターンを形成した誘電体グリーンシートおよび第２内部電極４に対応するパターンを形成した誘電体グリーンシートを、交互に所定枚数積層する。

このとき、本発明の積層コンデンサ10においては、積層体１の一主面11に最も近い第１内部電極３および第２内部電極４に対応するパターンが形成された誘電体グリーンシートを除く誘電体グリーンシートには、第１内部電極３に設けられた第１内部電極隔離部13および第２内部電極４に設けられた第２内部電極隔離部14に対応する部分に、誘電体グリーンシートに用いた無機粉末から成る誘電体ペーストを用いて、第１内部電極３および第２内部電極４に対応するパターンよりも厚い誘電体パターンを中央部がやや突状となるように形成させる。これにより、積層体１の一主面11に最も近い第１内部電極３および第２内部電極に対応するパターンは、第１内部電極３に設けられた第１内部電極隔離部13および第２内部電極４に設けられた第２内部電極隔離部14に対応する部分が、誘電体パターンの厚みにより積層体１の一主面11に対応する側の主面へ突状に湾曲したものとなる。

次に、レーザー照射等により貫通孔を形成するとともにこの貫通孔に導体ペーストをスクリーン印刷法等により充填して第１貫通導体５および第２貫通導体６に対応する充填導体を形成し、さらにこの積層シートを複数個に切断・分割し、例えば最大温度1100℃〜1400℃で脱バインダ処理・焼結処理することにより積層体１が作製される。脱バインダ処理・焼結処理することによって、誘電体グリーンシートは誘電体層２となり、導体ペーストから成るパターンは第１内部電極３および第２内部電極４となり、導体ペーストから成る充填導体は第１貫通導体５および第２貫通導体６となる。なお、第１内部電極３および第２内部電極４に対応するパターンを形成する導体ペーストと、第１貫通導体５および第２貫通導体６に対応する充填導体を形成する導体ペーストとは同一のものを用いることが可能であるが、焼結処理の過程において、誘電体グリーンシートの焼結開始温度，焼結収縮量等との組み合わせが適切な範囲となるようにそれぞれ添加剤等を調整したものを用いるとよい。

そして、作製した積層体１の表面に、第１貫通導体５にそれぞれ接続する複数の第１外部電極７、および第２貫通導体６にそれぞれ接続する複数の第２外部電極８を形成することにより、本発明の積層コンデンサ10が製造されることとなる。本発明の第１の積層コンデンサ10においては、積層体１の一主面11に導出・露出された第１貫通導体５および第２貫通導体６のそれぞれの端面を被覆するように、例えば無電解銅メッキ処理により、例えば0.2μｍ〜10μｍの厚みの複数の第１外部電極７および複数の第２外部電極８を形成することができる。また、メッキ処理前に、積層体１の一主面11を平面研磨して第１貫通導体５および第２貫通導体６の露出面を平坦にしたり、別途導体ペーストを塗布焼付してメッキの下地としたりすると、良好な第１外部電極７および第２外部電極８を形成することができる。

次に、図４に本発明の積層コンデンサの実施の形態の他の例を図２と同様の断面図で示す。なお、図２と同様の箇所には同じ符号を用いて重複する説明は省く。図４において、積層コンデンサ20は、第１貫通導体５および第２貫通導体５が積層体１の両主面11，12に導出されており、また、第１外部電極７および第２外部電極８は積層体１の両主面11，12に形成されている。

本発明の第２の積層コンデンサ20においては、第１内部電極23のうち積層体１の一主面11に最も近いもの23ａおよび他主面12に最も近いもの23ｂは、それぞれ積層体１の一主面11に最も近い第２内部電極24ａまたは他主面12に最も近い第２内部電極24ｂに設けられた第１貫通導体５と電気的に隔離する第２内部電極隔離部14に対向する領域において、第１貫通導体５に近づくにつれ積層体１の一主面11または他主面12に接近しており、かつ、第２内部電極24のうち積層体１の一主面11に最も近いもの24ａおよび他主面12に最も近いもの24ｂは、それぞれ積層体１の一主面11に最も近い第１内部電極23ａまたは他主面12に最も近い第１内部電極23ｂ設けられた第２貫通導体６と電気的に隔離する第１内部電極隔離部13に対向する領域において、第２貫通導体６に近づくにつれ積層体１の一主面11または他主面12に接近したものとなっている。このことから、両主面11，12のうちどちらに形成された第１外部電極７および第２外部電極８を外部回路と接続するように用いても、最もインダクタンスの低い電流経路がよりインダクタンスが低くなるように構成されているので、両主面11，12のうちのどちらも実装面とすることが可能となっている。このことから、実装性に優れ、しかも高周波側に広い有効周波数帯域を得ることが可能な積層コンデンサ20を得ることができる。

なお、本発明は上述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良等が可能である。

例えば、上述した第１の積層コンデンサ10の実施の形態の例においては、第２内部電極４に設けられたこの第２内部電極４を第１貫通導体５と電気的に隔離する第２内部電極隔離部14に対向する領域を、第１貫通導体５に近づくにつれ積層体１の一主面11に接近するようにした第１内部電極３ａ、および、第１内部電極３に設けられたこの第１内部電極３を第２貫通導体６と電気的に隔離する第１内部電極隔離部13に対向する領域を、第２貫通導体６に近づくにつれ積層体１の一主面11に接近するようにした第２内部電極４ａは、それぞれ積層体１の一主面11に最も近いもののみとなっているが、これに加えて例えば、他の第１内部電極３または第２内部電極４について同様の構成としてもよく、さらには、図５に図２と同様の断面図で示す第３の積層コンデンサ30のように、すべての第１内部電極３およびすべての第２内部電極４について同様の構成としてもよい。

積層体１を、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体材料から成り、厚みが５μｍの誘電体層２を積層する構成とし、ニッケルを主成分とする導体材料から成り厚みが３μｍの第２内部電極４および第１内部電極３を積層体１の一主面11から交互に50層ずつ配置し、ニッケルを主成分とする導体材料から成り直径が90μｍであり、複数の第１内部電極３と接続されて積層体１の一主面11に導出された複数の第１貫通導体５、および複数の第２内部電極６と接続されて積層体１の一主面11に導出された複数の第２貫通導体６を、それぞれ18個ずつ積層体１の一主面11から見て縦横の並びに交互にかつ等しい間隔で並べて形成し、これら第１貫通導体５および第２貫通導体６の積層体１の一主面11に露出する部分に厚さ２μｍの銅から成る第１外部電極７および第２外部電極８を形成して、縦の長さと横の長さとがともに2.0ｍｍであり、高さが0.74ｍｍの積層コンデンサを製造した。この積層コンデンサにおいて、積層体１の一主面11とこの積層体１の一主面11に最も近い第２内部電極４ａとの距離を、第２内部電極４ａと第１内部電極３ａとが静電容量を得るように対向する領域において30μｍとし、積層体１の一主面11に第２内部電極４ａと第２貫通導体６とが接続する部分において、それぞれ０，２，５，10，15，20μｍとした試料１乃至６を準備した。なお、試料１は比較例の積層コンデンサである。

各試料１乃至６についての等価直列インダクタンスを測定した結果を表１に示す。表１は積層コンデンサの特性を示す表であり、Ｍは、第２内部電極４ａと第２貫通導体６とが接続する部分における、積層体１の一主面11とこの積層体１の一主面11に最も近い第２内部電極４ａとの距離（単位：μｍ）を示し、ＥＳＬは積層コンデンサの等価直列インダクタンス（単位：ｐＨ）を示し、Ｃは積層コンデンサの容量（単位：μＦ）を示す。

表１に示す結果から分かるように、積層コンデンサの等価直列インダクタンスＥＳＬは、第２内部電極４ａと第２貫通導体６とが接続する部分における、積層体１の一主面11とこの積層体１の一主面11に最も近い第２内部電極４ａとの距離Ｍが短くなるほど、小さいものとなっている。また、どの試料についても容量Ｃは一定であるため、容量成分はインピーダンスにおいては共振周波数よりも低周波側で支配的に働くことから、共振周波数よりも低周波側ではインピーダンスの変化が少なくなるので、有効周波数帯域の低周波側は狭くなることがない。

また、積層コンデンサについてインピーダンス特性を測定した結果を図６に示す。図６は、積層コンデンサのインピーダンス特性を示す線図である。図６において、横軸は周波数（単位：ＭＨｚ）を示し、縦軸はインピーダンス｜Ｚ｜（単位：ｍΩ）を示す。このインピーダンス｜Ｚ｜の測定は１ＭＨｚ〜数100ＭＨｚの周波数帯において行なった。図６中の実線で示す特性曲線Ｘは、本発明の積層コンデンサ試料５のインピーダンス特性を示し、また破線で示す特性曲線Ｚは、比較例である従来の積層コンデンサ試料１のインピーダンス特性を示す。なお、本実施例においては、コンピュータ用ＣＰＵの電源（周波数：300ＭＨｚ〜600ＭＨｚ）に接続するデカップリング回路に用いられることを想定してインピーダンスの基準値を100ｍΩとし、インピーダンスがこの基準値よりも低い周波数帯域を有効周波数帯域としている。

図６に示す結果から分かるように、本発明の積層コンデンサのインピーダンス特性は、従来の積層コンデンサに比べて有効周波数帯域が広く形成されたものとなっている。なお、特異点Ｄ，Ｆがインピーダンスの基準値に対して低すぎる場合には、デカップリング回路においては他のコンデンサとの反共振周波数でのインピーダンスが高くなってしまうので、等価直列抵抗が高くなるように特異点Ｄ，Ｆを適切なインピーダンスに設計する必要がある。例えば、第１貫通導体５または第２貫通導体６を細くする等の手段により積層コンデンサの等価直列抵抗を高く調整することができる。また、特異点Ｅは、インピーダンスが高くなりすぎると、基準値を超えてしまうので、特異点Ｄと特異点Ｆとの間の周波数帯域にもインピーダンスが極小となる共振周波数が得られるように設計する必要がある。例えば、図５に示した第３の積層コンデンサ30のように、すべての第１内部電極を対向する第２内部電極の第２内部電極隔離部と対向する領域において第１貫通導体に近づくにつれ積層体の一主面に接近させ、且つ、すべての第２内部電極を対向する第１内部電極の第１内部電極隔離部と対向する領域において第２貫通導体に近づくにつれ積層体の一主面に接近させるような構成にしておけば、特異点Ｄと特異点Ｆとの間の周波数帯域にインピーダンスが極小となる共振周波数が複数得られるようになり、特異点Ｅのインピーダンスを低くすることができる。

すなわち、本発明の積層コンデンサによれば、第２内部電極のうち積層体の一主面に最も近いものが、積層体の一主面に最も近い第１内部電極に設けられたこの第１内部電極を第２貫通導体と電気的に隔離する第１内部電極隔離部に対向する領域において、第２貫通導体に近づくにつれ積層体の一主面に接近していることから、容量を大きく下げることなくインダクタンスの低いものとすることができ、共振周波数よりも高周波側のインピーダンスが低いものとなり、高周波側に広い有効周波数帯域を有することが可能な積層コンデンサを得ることができることが確認された。

本発明の積層コンデンサの実施の形態の一例を示す外観斜視図である。図１に示す積層コンデンサのＡ−Ａ’線断面図である。（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１に示す積層コンデンサの第１内部電極が形成された誘電体層を上方から見た平面図および第２内部電極が形成された誘電体層を上方から見た平面図である。本発明の積層コンデンサの実施の形態の他の例を示す図２と同様の断面図である。本発明の積層コンデンサの実施の形態のさらに他の例を示す図２と同様の断面図である。本発明の積層コンデンサおよび従来の積層コンデンサのインピーダンス特性を示す線図である。

符号の説明

１・・・積層体
２・・・誘電体層
３・・・第１内部電極
４・・・第２内部電極
５・・・第１貫通導体
６・・・第２貫通導体
７，17・・・第１端子電極
８，18・・・第２端子電極
10，20・・・積層コンデンサ
11・・・一主面
12・・・他主面
13・・・第１内部電極隔離部
14・・・第２内部電極隔離部

Claims

複数の誘電体層を積層して成る積層体と、
該積層体の内部で前記誘電体層を挟んでそれぞれ対向した複数の第１内部電極および複数の第２内部電極と、
複数の前記第１内部電極に接続するとともに前記積層体の一主面に導出された複数の第１貫通導体と、
複数の前記第２内部電極に接続するとともに前記積層体の一主面に導出された複数の第２貫通導体と、
複数の前記第１貫通導体にそれぞれ接続して前記積層体の一主面に形成された複数の第１外部電極と、
複数の前記第２貫通導体にそれぞれ接続して前記積層体の一主面に形成された複数の第２外部電極とを備える積層コンデンサにおいて、
前記第１内部電極のうち前記積層体の一主面に最も近いものは、前記積層体の一主面に最も近い前記第２内部電極に設けられた該第２内部電極を前記第１貫通導体と電気的に隔離する第２内部電極隔離部に対向する領域において、前記第１貫通導体に近づくにつれ前記積層体の一主面に接近しており、かつ、前記第２内部電極のうち前記積層体の一主面に最も近いものは、前記積層体の一主面に最も近い前記第１内部電極に設けられた該第１内部電極を前記第２貫通導体と電気的に隔離する第１内部電極隔離部に対向する領域において、前記第２貫通導体に近づくにつれ前記積層体の一主面に接近していることを特徴とする積層コンデンサ。
複数の誘電体層を積層して成る積層体と、
該積層体の内部で前記誘電体層を挟んでそれぞれ対向した複数の第１内部電極および複数の第２内部電極と、
複数の前記第１内部電極に接続するとともに前記積層体の両主面に導出された複数の第１貫通導体と、
複数の前記第２内部電極に接続するとともに前記積層体の両主面に導出された複数の第２貫通導体と、
複数の前記第１貫通導体にそれぞれ接続して前記積層体の両主面に形成された複数の第１外部電極と、
複数の前記第２貫通導体にそれぞれ接続して前記積層体の両主面に形成された複数の第２外部電極とを備える積層コンデンサにおいて、
前記第１内部電極のうち前記積層体の一主面に最も近いものは、前記積層体の一主面に最も近い前記第２内部電極に設けられた前記第１貫通導体と電気的に隔離する第２内部電極
隔離部に対向する領域において、前記第１貫通導体に近づくにつれ前記積層体の一主面に接近しており、
前記第１内部電極のうち前記積層体の他主面に最も近いものは、前記積層体の他主面に最も近い前記第２内部電極に設けられた前記第１貫通導体と電気的に隔離する第２内部電極隔離部に対向する領域において、前記第１貫通導体に近づくにつれ前記積層体の他主面に接近しており、かつ、
前記第２内部電極のうち前記積層体の一主面に最も近いものは、前記積層体の一主面に最も近い前記第１内部電極に設けられた前記第２貫通導体と電気的に隔離する第１内部電極隔離部に対向する領域において、前記第２貫通導体に近づくにつれ前記積層体の一主面に接近しており、
前記第２内部電極のうち前記積層体の他主面に最も近いものは、前記積層体の他主面に最も近い前記第１内部電極に設けられた前記第２貫通導体と電気的に隔離する第１内部電極隔離部に対向する領域において、前記第２貫通導体に近づくにつれ前記積層体の他主面に接近していることを特徴とする積層コンデンサ。