JP4853187B2

JP4853187B2 - 積層コンデンサアレイ

Info

Publication number: JP4853187B2
Application number: JP2006236177A
Authority: JP
Inventors: 崇青木; 武尊吉田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2026-08-31
Also published as: JP2008060378A

Description

本発明は、積層コンデンサアレイに関するものである。

従来、この技術の分野における積層コンデンサアレイは、例えば、下記特許文献１に開示されている。この公報に記載の積層コンデンサアレイは、誘電体層と内部電極とが交互に積層された構造を有しており、誘電体層となるセラミックグリーン上に、内部電極となるべき導電性ペーストを複数領域に分けて塗布することにより形成される。
特開平１１−２６２９１号公報

しかしながら、前述した従来の積層コンデンサアレイには、次のような課題が存在している。すなわち、内部電極が重なっている部分と、内部電極がない部分との間の厚み差が大きく、このような大きな厚み差に起因してクラック（割れ、欠け等を含む）が生じやすくなっており、クラック等による品質低下が招かれるという問題があった。

そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、高品質の積層コンデンサアレイを提供することを目的とする。

本発明に係る積層コンデンサアレイは、複数の誘電体層が積層された積層体中に、複数段に亘って内部電極が形成された積層コンデンサアレイであって、同一段の内部電極は、第１の極性に接続される第１の内部電極と、第２の極性に接続される第２の内部電極を含む複数の面積の異なる内部電極によって構成され、且つ、第１及び第２の内部電極それぞれは積層体の対向する一対の側面のうちのいずれかに引き出されており、上下に隣り合って位置する第１の内部電極は、その一部が互いに重なり合っている。

この積層コンデンサアレイでは、上下に隣り合って位置する第１の内部電極は、その一部が互いに重なり合っており、この重なり合っている部分は静電容量に寄与しない。そのため、静電容量に寄与しない部分が形成されるようにして第１の内部電極を拡張させることで、静電容量を保持したまま、内部電極がない部分を縮小することができる。それにより、積層体の厚み差に起因するクラックによる品質低下が有意に抑制され、高品質の積層コンデンサアレイが実現される。

本発明によれば、高品質の積層コンデンサアレイが提供される。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するにあたり最良と思われる形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
（第１実施形態）

図１は、本発明の第１実施形態に係る積層コンデンサアレイ１０を示した斜視図であり、図２はその積層コンデンサアレイ１０の分解図、図３は図１に示した積層コンデンサアレイ１０のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

図１〜３に示すように、積層コンデンサアレイ１０は、４端子型のコンデンサアレイであって、積層体２０とその積層体２０の側面に形成された外部電極３０Ａ〜３０Ｄとで構成されている。

積層体２０は、図２に示すように、誘電体層２４の上に異なるパターンの内部電極２６Ａ，２６Ｂが形成された２種類の複合層２２Ａ，２２Ｂが交互に複数積層されたものを、その上下から誘電体層２８，２８で挟んで構成されている。そのため、図３の断面図に示すように、積層体２０は、誘電体層２４が複数積層されており、複数段に亘って内部電極２６Ａ，２６Ｂが形成されている。

図４（ａ）及び（ｂ）は、２種類の複合層２２Ａ，２２Ｂの内部電極を示した図であり、図４（ｃ）は、それらの複合層２２Ａ，２２Ｂを重ね合わせた状態を示した図である。図４（ｃ）から明らかなように、複合層２２Ａの内部電極２６Ａと複合層２２Ｂの内部電極２６Ｂとは、その大部分において互いに重なり合うように、誘電体層２４上の略同一寸法の領域にそれぞれ形成されている。

図４（ａ）に示すように、複合層２２Ａに形成された内部電極２６Ａは、面積の異なるパターン２７ａ及びパターン２７ｂによって構成されている。パターン２７ａ及びパターン２７ｂは、略同一の幅を有する矩形状パターンであって、パターン２７ａのほうがパターン２７ｂに比べて面積が小さくなっている。そして、これらのパターン２７ａ及びパターン２７ｂが、幅方向に細く延びる非電極パターン領域２９Ａを介して隣り合って形成されている。ここで、一方のパターン２７ｂは、積層体２０の側面２０ａに対応する側のグリーン端部２４ａまで引き出されており、また、他方のパターン２７ａは、積層体２０の側面２０ｂに対応する側のグリーン端部２４ｂまで引き出されて、対応する外部電極３０Ｂ，３０Ｃに接続される。

図４（ｂ）に示すように、複合層２２Ｂに形成された内部電極２６Ｂは、面積の異なるパターン２７ｃ及びパターン２７ｄによって構成されている。パターン２７ｃ及びパターン２７ｄは、略同一の幅を有する矩形状パターンであって、パターン２７ｃ及びパターン２７ｃの寸法はそれぞれ内部電極２６Ａのパターン２７ｂ及びパターン２７ａに対応している。すなわち、パターン２７ｄのほうがパターン２７ｃに比べて面積が小さくなっている。そして、これらのパターン２７ｃ及びパターン２７ｄもやはり幅方向に細く延びる非電極パターン領域２９Ｂを介して隣り合って形成されている。ここで、一方のパターン２７ｃは、積層体２０の側面２０ａに対応する側のグリーン端部２４ａまで引き出されており、また、他方のパターン２７ｄは、積層体２０の側面２０ｂに対応する側のグリーン端部２４ｂまで引き出されて、対応する外部電極３０Ａ，３０Ｄに接続される。

なお、複合層２２Ａの非電極パターン領域２９Ａは、複合層２２Ｂの内部電極２６Ｂのパターン２７ｃの対応領域に形成されており、且つ、複合層２２Ｂの非電極パターン領域２９Ｂは、複合層２２Ａの内部電極２６Ａのパターン２７ｂの対応領域に形成されているため、図４（ｃ）に示すとおり、内部電極２６Ａの面積が大きい方のパターン２７ｂの一部と内部電極２６Ｂの面積が大きい方のパターン２７ｃの一部とが互いに重なり合って、重畳領域Ａ１が形成されている。

図１に戻って、外部電極３０Ａ〜３０Ｄは積層体２０の対向する側面２０ａ，２０ｂに１対ずつ形成されており、各外部電極３０Ａ〜３０Ｄは積層体２０の積層方向に延びている。そして、外部電極３０Ａ〜３０Ｄに電圧を印加する際には、上下方向において対面する、パターン２７ａとパターン２７ｃ及びパターン２７ｂとパターン２７ｄの間に電荷がたまるように、外部電極３０Ａと外部電極３０Ｂとが同極性（例えば、＋極）となり、外部電極３０Ｃと外部電極３０Ｄとが逆の同極性（例えば、−極）となるようにする。

すると、図３の断面図に示すように、上下に重なり合う内部電極２６Ａと内部電極２６Ｂのうち、パターン２７ｂとパターン２７ｃとが重なった重畳領域Ａ１に相当する部分では、パターン２７ｂとパターン２７ｃとが同極性（例えば、−極）となるために電荷はたまらず、この部分は静電容量に寄与しない。すなわち、この場合、−極が本発明における第１の極性、＋極が本発明における第２の極性であり、パターン２７ｂ，２７ｃが本発明における第１の内部電極、パターン２７ａ，２７ｄが本発明における第２の内部電極となる。なお、第１の極性と第２の極性とは、適宜交換することもできる。

また、この図３の断面図から明らかなように、積層体２０における内部電極２６Ａ，２６Ｂは、面方向（図における左右方向）において外縁部以外は隈無く存在している。すなわち、積層体２０においては、静電容量に寄与しない部分が形成されるようにしてパターン２７ｂ，２７ｃ（第１の内部電極）を拡張させ、面方向において内部電極２６Ａ，２６Ｂがない部分がなくなるようにしている。それにより、内部電極がない部分が存在する従来の積層体に比べて、積層体２０は、面方向における厚み差が有意に抑制されている。

従って、上述した積層コンデンサアレイ１０においては、静電容量を保持したまま、内部電極がない部分の縮小が実現されており、積層体２０の厚み差に起因するクラックによる品質低下が有意に抑制されることにより品質向上が実現されている。

なお、内部電極２６Ａ，２６Ｂのパターン２７ａ〜２７ｄの電極引き出し方向は、積層体２０の対向する側面２０ａ，２０ｂに引き出す態様であれば、上述したものに限らず、例えば図５に示すような態様であってもよい。すなわち、内部電極２６Ａの２つのパターン２７ａ，２７ｂを両方とも側面２０ｂ側のグリーン端部２４ｂまで引き出し、内部電極２６Ｂの２つのパターン２７ｃ，２７ｄを両方とも側面２０ａ側のグリーン端部２４ａまで引き出すようにしてもよい。
（第２実施形態）

次に、本発明の第２実施形態について説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係る積層コンデンサアレイ４０を示した斜視図であり、図７はその積層コンデンサアレイ４０の分解図、図８は図６に示した積層コンデンサアレイ４０のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。

図６〜８に示すように、積層コンデンサアレイ４０は、６端子型のコンデンサアレイであって、積層体５０とその積層体５０の側面に形成された外部電極６０Ａ〜６０Ｆとで構成されている。

積層体５０は、図７に示すように、誘電体層５４の上に異なる内部電極５６Ａ，５６Ｂが形成された２種類の複合層５２Ａ，５２Ｂが交互に複数積層されたものを、その上下から誘電体層５８，５８で挟んで焼成して得られたものである。そのため、図８の断面図に示すように、積層体５０は、誘電体層５４が複数積層されており、複数段に亘って内部電極５６Ａ，５６Ｂが形成されている。

図９（ａ）及び（ｂ）は、２種類の複合層５２Ａ，５２Ｂの内部電極を示した図であり、図９（ｃ）は、それらの複合層５２Ａ，５２Ｂを重ね合わせた状態を示した図である。図９（ｃ）から明らかなように、複合層５２Ａの内部電極５６Ａと複合層５２Ｂの内部電極５６Ｂとは、その大部分において互いに重なり合うように、誘電体層５４上の略同一寸法の領域にそれぞれ形成されている。

図９（ａ）に示すように、複合層５２Ａに形成された内部電極５６Ａは、面積の異なるパターン５７ａ、パターン５７ｂ及びパターン５７ｃによって構成されている。パターン５７ａ、パターン５７ｂ及びパターン５７ｃは、略同一の幅を有する矩形状パターンであって、パターン５７ａのほうがパターン５７ｂ及びパターン５７ｃに比べて面積が小さくなっている。そして、これらのパターン５７ａ、パターン５７ｂ及びパターン５７ｃそれぞれは、幅方向に細く延びる２つの非電極パターン領域５９Ａ，５９Ｂを介して隣り合って形成されている。ここで、中間に位置するパターン５７ｂは、積層体５０の側面５０ａに対応する側のグリーン端部５４ａまで引き出されており、また、両側のパターン５７ａ，５７ｃは、積層体５０の側面５０ｂに対応する側のグリーン端部５４ｂまで引き出されて、対応する外部電極６０Ｂ，６０Ｄ，６０Ｆに接続される。

図９（ｂ）に示すように、複合層５２Ｂに形成された内部電極５６Ｂは、面積の異なるパターン５７ｄ、パターン５７ｅ及びパターン５７ｆによって構成されている。パターン５７ｄ、パターン５７ｅ及びパターン５７ｆは、略同一の幅を有する矩形状パターンであって、パターン５７ｄ、パターン５７ｅ及びパターン５７ｆの順に面積が次第に小さくなっている。すなわち、パターン５７ｄの面積が最も大きく、パターン５７ｆの面積が最も小さくなっている。そして、これらのパターン５７ｄ、パターン５７ｅ及びパターン５７ｆもやはり幅方向に細く延びる２つの非電極パターン領域５９Ｃ，５９Ｄを介して隣り合って形成されている。ここで、中間に位置するパターン５７ｅは、積層体５０の側面５０ｂに対応する側のグリーン端部５４ｂまで引き出されており、また、両側のパターン５７ｄ，５７ｆは、積層体５０の側面５０ａに対応する側のグリーン端部５４ａまで引き出されて、対応する外部電極６０Ａ，６０Ｃ，６０Ｅに接続される。

なお、複合層５２Ａの非電極パターン領域５９Ａ，５９Ｂはいずれも、複合層５２Ｂの内部電極５６Ｂの形成領域に形成されており、且つ、複合層５２Ｂの非電極パターン領域５９Ｃ，５９Ｄは、複合層５２Ａの内部電極５６Ａの形成領域に形成されているため、図９（ｃ）に示すとおり、内部電極５６Ａの中間のパターン５７ｂの一部と内部電極５６Ｂの最も面積の大きいパターン５７ｄの一部とが互いに重なり合って重畳領域Ａ２が形成されており、内部電極５６Ａのパターン５７ｃの一部と内部電極５６Ｂの中間のパターン５７ｅの一部とが互いに重なり合って重畳領域Ａ３が形成されている。

図６に戻って、外部電極６０Ａ〜６０Ｆは積層体５０の対向する側面５０ａ，５０ｂに３つずつ形成されており、各外部電極６０Ａ〜６０Ｆは積層体５０の積層方向に延びている。そして、外部電極６０Ａ〜６０Ｆに電圧を印加する際には、上下方向において対面する、パターン５７ａとパターン５７ｄ、パターン５７ｂとパターン５７ｅ及びパターン５７ｃとパターン５７ｆの間に電荷がたまるように、側面５０ａ側の外部電極６０Ａ〜６０Ｃが同極性（例えば、−極）となり、側面５０ｂ側の外部電極６０Ｄ〜６０Ｆが逆の同極性（例えば、＋極）となるようにする。

すると、図８の断面図に示すように、上下に重なり合う内部電極５６Ａと内部電極５６Ｂのうち、パターン５７ｂとパターン５７ｄとが重なった重畳領域Ａ２に相当する部分では、パターン５７ｂとパターン５７ｄとが同極性（例えば、−極）となるために電荷はたまらず、この部分は静電容量に寄与しない。同様に、上下に重なり合う内部電極５６Ａと内部電極５６Ｂのうち、パターン５７ｃとパターン５７ｅとが重なった重畳領域Ａ３に相当する部分では、パターン５７ｃとパターン５７ｅとが同極性（例えば、＋極）となるために電荷はたまらず、この部分も静電容量に寄与しない。すなわち、この場合、−極が本発明における第１の極性、＋極が本発明における第２の極性であり、パターン５７ｂ，５７ｄ，５７ｆが本発明における第１の内部電極、パターン５７ａ，５７ｃ，５７ｅが本発明における第２の内部電極となる。若しくは、＋極が本発明における第１の極性、−極が本発明における第２の極性であり、パターン５７ａ，５７ｃ，５７ｅが本発明における第１の内部電極、パターン５７ｂ，５７ｄ，５７ｆが本発明における第２の内部電極としてもよい。

また、この図８の断面図から明らかなように、積層体５０における内部電極５６Ａ，５６Ｂも、第１実施形態に係る内部電極２６Ａ，２６Ｂ同様、面方向（図における左右方向）において外縁部以外は隈無く存在している。すなわち、積層体５０においては、静電容量に寄与しない部分が形成されるようにしてパターン５７ｂ，５７ｄやパターン５７ｃ，５７ｅ（第１の内部電極）を拡張させ、面方向において内部電極５６Ａ，５６Ｂがない部分がなくなるようにしている。それにより、内部電極がない部分が存在する従来の積層体に比べて、積層体５０は、面方向における厚み差が有意に抑制されている。

従って、上述した積層コンデンサアレイ４０においては、第１実施形態に係る積層コンデンサアレイ１０同様、静電容量を保持したまま、内部電極がない部分の縮小が実現されており、積層体５０の厚み差に起因するクラックによる品質低下が有意に抑制されることにより品質向上が実現されている。

なお、内部電極５６Ａ，５６Ｂのパターン５７ａ〜５７ｆの電極引き出し方向は、積層体５０の対向する側面５０ａ，５０ｂに引き出す態様であれば、上述したものに限らず、例えば図１０に示すような態様であってもよい。すなわち、内部電極５６Ａの３つのパターン５７ａ〜５７ｃをいずれも側面５０ｂ側のグリーン端部５４ｂまで引き出し、内部電極２６Ｂの３つのパターン５７ｄ〜５７ｆをいずれも側面５０ａ側のグリーン端部５４ａまで引き出すようにしてもよい。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、積層コンデンサアレイの端子数や積層数は、必要に応じて増減させてもよい。

本発明の第１実施形態に係る積層コンデンサアレイを示した概略斜視図である。図１に示した積層コンデンサアレイの分解図である。図１に示した積層コンデンサアレイのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。（ａ）及び（ｂ）は２種類の複合層の内部電極を示した図であり、（ｃ）はそれらの複合層を重ね合わせた状態を示した図である図１とは異なる態様の積層コンデンサアレイを示した分解図である。本発明の第２実施形態に係る積層コンデンサアレイを示した概略斜視図である。図６に示した積層コンデンサアレイの分解図である。図６に示した積層コンデンサアレイのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。（ａ）及び（ｂ）は２種類の複合層の内部電極を示した図であり、（ｃ）はそれらの複合層を重ね合わせた状態を示した図である図６とは異なる態様の積層コンデンサアレイを示した分解図である。

符号の説明

１０，４０…積層コンデンサアレイ、２０，５０…積層体、２０ａ，２０ｂ，５０ａ，５０ｂ…側面、２４，５４…誘電体層、２６Ａ，２６Ｂ，５６Ａ，５６Ｂ…内部電極、２７ａ〜２７ｄ，５７ａ〜５７ｆ…パターン、３０Ａ〜３０Ｄ，６０Ａ〜６０Ｆ…外部電極、Ａ１〜Ａ３…重畳領域。

Claims

複数の誘電体層が積層された積層体中に、複数段に亘って内部電極が形成された積層コンデンサアレイであって、
同一段の前記内部電極は、第１の極性に接続される第１の内部電極と、第２の極性に接続される第２の内部電極を含む複数の面積の異なる内部電極によって構成され、且つ、前記第１及び第２の内部電極それぞれは前記積層体の対向する一対の側面のうちのいずれかに引き出されており、
上下に隣り合って位置する前記第１の内部電極は、その一部が互いに重なり合っており、かつ、その側面への引き出し部分は互いに重なり合っていない、積層コンデンサアレイ。