JP5223910B2

JP5223910B2 - 貫通コンデンサ

Info

Publication number: JP5223910B2
Application number: JP2010254553A
Authority: JP
Inventors: 正明富樫
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2030-11-15
Also published as: JP2012104784A

Description

本発明は、貫通コンデンサに関する。

従来の貫通コンデンサとして、例えば特許文献１に記載の貫通コンデンサがある。この貫通コンデンサは、素体内においてアース電極間に少なくとも３層の貫通電極（以下、「通電部」と称す）を配置している。これにより、貫通電極全体での抵抗値を小さくし、貫通コンデンサにおける直流電流の許容量を確保している。

特開平９−５５３３５号公報

上述のような貫通コンデンサでは、貫通電極の配置数を増加させれば、直流電流の許容量を増加させることができる、しかしながら、素体内の内部電極を過密に配置すると、コンデンサ容量を形成する内部電極間の間隔が小さくなり過ぎてしまい、貫通コンデンサの耐電圧性が不足するおそれがある。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、直流電流の許容量及び耐電圧性の双方を良好に確保できる貫通コンデンサを提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明に係る貫通コンデンサは、内部電極を配した誘電体層の積層によって形成されたコンデンサ素体と、コンデンサ素体の互いに対向する端面にそれぞれ配置された信号用端子電極と、コンデンサ素体の端面とは異なる方向で互いに対向する側面にそれぞれ配置された接地用端子電極と、を備え、コンデンサ素体は、誘電体層を介して順に積層された第１の電極層、第２の電極層、及び第３の電極層を有し、第１の電極層は、一方の端面から他方の端面にかけて延在し、各信号用端子電極に接続される第１の信号用内部電極を有し、第２の電極層は、第１の信号用内部電極における幅方向の一方側領域に対向した状態で各信号用端子電極に接続される第２の信号用内部電極を有し、第３の電極層は、第１の信号用内部電極における幅方向の他方側領域に対向し、かつ第２の信号用内部電極に対向しない状態で一方の接地用端子電極に接続される接地用内部電極を有していることを特徴としている。

この貫通コンデンサでは、コンデンサ素体内において、第１の電極層の第１の信号用内部電極に加え、第２の電極層の第２の信号用内部電極が配置されている。これにより、通電部の抵抗値が十分に小さくなり、直流電流の許容量を確保できる。また、この貫通コンデンサでは、第２の電極層の次に積層される第３の電極層において、第１の信号用内部電極における幅方向の他方側領域に対向し、かつ第２の信号用内部電極に対向しない状態で一方の接地用端子電極に接続される接地用内部電極が設けられている。この構成により、容量が形成される第１の信号用内部電極と接地用内部電極との間に第２の電極層に対応する厚さの誘電体層が介在することとなり、電極間の間隔が広がることによって耐電圧性を確保できる。

また、第３の電極層は、第２の信号用内部電極に対向した状態で各信号用端子電極に接続される第３の信号用内部電極を更に有していることが好ましい。この場合、第３の信号用内部電極によって直流電流の許容量を一層確保できる。

また、コンデンサ素体の中央部分において、第１の電極層が複数積層されていることが好ましい。この場合、複数の第１の信号用内部電極によって直流電流の許容量を一層確保できる。

また、コンデンサ素体の積層方向について対称となるように、第１の電極層、第２の電極層、及び第３の電極層が順に積層されていることが好ましい。こうすると、貫通コンデンサを実装する際の実装の方向性を打ち消すことができる。

また、第２の信号用内部電極の幅は、第３の信号用内部電極の幅よりも大きくなっていることが好ましい。この場合、直流電流の許容量を更に確保できる。

また、第２の信号用内部電極の幅は、第３の信号用内部電極の幅よりも小さくなっていることが好ましい。この場合、耐電圧性を更に確保できる。

本発明に係る貫通コンデンサによれば、直流電流の許容量及び耐電圧性の双方を良好に確保できる。

本発明の一実施形態に係る貫通コンデンサの斜視図である。図１に示した貫通コンデンサの側面図である。図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。第１の電極層を示す平面図である。第２の電極層を示す平面図である。第３の電極層を示す平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る貫通コンデンサの好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る貫通コンデンサの斜視図である。また、図２は、図１に示した貫通コンデンサの側面図であり、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図１及び図２に示すように、貫通コンデンサ１は、コンデンサ素体２と、信号用端子電極３，３と、接地用端子電極４，４とを備えて構成されている。

コンデンサ素体２は、図３に示すように、内部電極を配した複数の誘電体層５が積層されて形成され、略直方体形状をなしている。誘電体層５は、例えばＢａＴｉＯ_３系、Ｂａ（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ_３系、（Ｂａ，Ｃａ）ＴｉＯ_３系といった電歪特性を有する誘電体材料によって形成されている。コンデンサ素体２の上面２ａ及び底面２ｂは、それぞれ実装基板（不図示）への実装面Ｐとなっている。

信号用端子電極３は、コンデンサ素体２における長手方向の端面２ｃ，２ｄを覆うようにそれぞれ形成され、互いに対向した状態となっている。信号用端子電極３は多層化されており、コンデンサ素体２に接する内側の層には、例えばＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ−Ｐｄなどが用いられ、外側の層には、例えばＮｉめっき、Ｓｎめっきなどのめっきが施されている。

接地用端子電極４は、コンデンサ素体２において、端面２ｃ，２ｄと直交する側面２ｅ，２ｆの略中央部分にそれぞれ形成され、互いに対向した状態となっている。接地用端子電極４は、信号用端子電極３と同様の材料によって多層化されている。また、接地用端子電極４は、コンデンサ素体２の表面において、信号用端子電極３とは互いに電気的に絶縁されている。

次に、コンデンサ素体２内の内部電極の構成について説明する。

このコンデンサ素体２は、図３に示すように、誘電体層５を介して順に積層された第１の電極層１１、第２の電極層１２、及び第３の電極層１３を有している。第１の電極層１１は、図４に示すように、誘電体層５の積層方向から見て略長方形のパターンをなす第１の信号用内部電極２１を有している。第１の信号用内部電極２１は、他の内部電極と対向する対向部分２１ａと、対向部分２１ａの両端から信号用端子電極３，３に向かってそれぞれ引き出される引出部分２１ｂ，２１ｂとを有している。これにより、第１の信号用内部電極２１は、端面２ｃ，２ｄに形成された信号用端子電極３，３を互いに電気的に接続している。

第２の電極層１２は、図５に示すように、誘電体層５の積層方向から見て略長方形のパターンをなす第２の信号用内部電極２２を有している。第２の信号用内部電極２２は、例えば第１の信号用内部電極２１の半分未満の幅となっており、第１の信号用内部電極２１における幅方向の一方側領域に対向する対向部分２２ａと、対向部分２２ａの両端から信号用端子電極３，３に向かってそれぞれ引き出される引出部分２２ｂ，２２ｂとを有している。これにより、第２の信号用内部電極２２は、端面２ｃ，２ｄに形成された信号用端子電極３，３を互いに電気的に接続している。

第３の電極層１３は、図６に示すように、誘電体層５の積層方向から見て略長方形のパターンをなす接地用内部電極２３及び第３の信号用内部電極２４を有している。接地用内部電極２３は、例えば第１の信号用内部電極２１の半分未満の幅となっており、第２の信号用内部電極２２には対向しない状態となっている。接地用内部電極２３は、第１の信号用内部電極２１における幅方向の一方側領域に対向する対向部分２３ａと、当該対向部分２３ａの略中央から一方の接地用端子電極４に向かって引き出される引出部分２３ｂとを有している。

第３の信号用内部電極２４は、例えば第２の信号用内部電極２２と略同一の幅となっており、第２の信号用内部電極２２と対向する対向部分２４ａと、対向部分２４ａの両端から信号用端子電極３，３に向かってそれぞれ引き出される引出部分２４ｂ，２４ｂとを有している。これにより、第３の信号用内部電極２４は、端面２ｃ，２ｄに形成された信号用端子電極３，３を互いに電気的に接続している。

本実施形態では、図３に示すように、コンデンサ素体２の中央側において、複数の第１の電極層１１からなる電極群が積層されており、電極群の最上層の第１の電極層１１から上面２ａ側に向かって、第２の電極層１２、第３の電極層１３、第２の電極層１２、第１の電極層１１、第２の電極層１２、第３の電極層１３の順に積層されている。また、本実施形態では、内部電極の配置は誘電体層５の積層方向について対称となっており、電極群の最下層の第１の電極層１１から底面２ｂに向かって、第２の電極層１２、第３の電極層１３、第２の電極層１２、第１の電極層１１、第２の電極層１２、第３の電極層１３の順に積層されている。

これにより、コンデンサ素体２では、中央側で第１の信号用内部電極２１が複数積層されている部分、及び上下の実装面Ｐ側の幅方向の一方側領域で第１の信号用内部電極２１、第２の信号用内部電極２２、第３の信号用内部電極２４が積層されている部分によって、直流電流を流す通電部Ｖが形成されている。また、上下の実装面Ｐ側の幅方向の他方側領域で第１の信号用内部電極２１と接地用内部電極２３とが積層されている部分によって、容量形成のためのコンデンサ部Ｃが形成されている。

以上説明したように、貫通コンデンサ１では、コンデンサ素体２内において、複数配置された第１の電極層１１の第１の信号用内部電極２１に加え、第２の電極層１２の第２の信号用内部電極２２が配置されて通電部Ｖが構成されている。これにより、通電部Ｖの抵抗値が十分に小さくなり、直流電流の許容量を確保できる。

また、貫通コンデンサ１では、第２の電極層１２の次に積層される第３の電極層１３において、第１の信号用内部電極２１における幅方向の他方側領域に対向し、かつ第２の信号用内部電極２２に対向しない状態で一方の接地用端子電極４に接続される接地用内部電極２３が設けられている。この構成により、容量が形成される第１の信号用内部電極２１と接地用内部電極２３との間に第２の電極層１２に対応する厚さの誘電体層５が介在することとなり、電極間の間隔が広がることによって耐電圧性を確保できる。

また、貫通コンデンサ１では、第２の信号用内部電極２２に対向した状態で各信号用端子電極に接続される第３の信号用内部電極２４が第３の電極層１３に更に設けられている。このため、第３の信号用内部電極２４によって直流電流の許容量を一層確保できる。

また、貫通コンデンサ１では、コンデンサ素体２の積層方向について対称となるように、第１の電極層１１、第２の電極層１２、及び第３の電極層１３が順に積層されている。これにより、貫通コンデンサ１を実装基板等に実装する際の実装の方向性を打ち消すことができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上述した実施形態では、第３の電極層１３に第３の信号用内部電極２４を設けているが、この第３の信号用内部電極２４は、必ずしも設けなくてもよい。また、第１の電極層１１、第２の電極層１２、及び第３の電極層１３は、必ずしもコンデンサ素体２の積層方向について対称である必要はなく、第１の電極層１１（或いはその電極群）からコンデンサ素体２の上面２ａ又は底面２ｂのいずれか一方に向かって積層されていてもよい。実装面Ｐ側にコンデンサ部Ｃが位置することで、高周波ノイズ成分が通電部Ｖに流れることが抑制され、コンデンサ部Ｃの接地用内部電極２３から接地用端子電極４に向けてより高周波ノイズ成分をより確実に流すことができる。

また、上述した実施形態では、第２の信号用内部電極２２の幅と第３の信号用内部電極２４の幅とが略同一となっているが、第２の信号用内部電極２２の幅を接地用内部電極２３と対向しない範囲で第３の信号用内部電極２４の幅よりも大きくしてもよい。この場合、通電部Ｖの抵抗値を更に小さくすることが可能となり、直流電流の許容量をより確保できる。一方、第２の信号用内部電極２２の幅を接地用内部電極２３と対向しない範囲で第３の信号用内部電極２４の幅よりも小さくしてもよい。この場合、耐電圧性を更に確保できる。

１…貫通コンデンサ、２…コンデンサ素体、２ｃ，２ｄ…端面、２ｅ，２ｆ…側面、３…信号用端子電極、４…接地用端子電極、５…誘電体層、１１…第１の電極層、１２…第２の電極層、１３…第３の電極層、２１…第１の信号用内部電極、２２…第２の信号用内部電極、２３…接地用内部電極、２４…第３の信号用内部電極。

Claims

内部電極を配した誘電体層の積層によって形成されたコンデンサ素体と、
前記コンデンサ素体の互いに対向する端面にそれぞれ配置された信号用端子電極と、
前記コンデンサ素体の前記端面とは異なる方向で互いに対向する側面にそれぞれ配置された接地用端子電極と、を備え、
前記コンデンサ素体は、前記誘電体層を介して、第１の電極層、第２の電極層、及び第３の電極層の順で、前記第１の電極層と前記第３の電極層とが隣接しないように積層された電極層を有し、
前記第１の電極層は、一方の前記端面から他方の前記端面にかけて延在し、前記各信号用端子電極に接続される第１の信号用内部電極を有し、
前記第２の電極層は、前記第１の信号用内部電極における幅方向の一方側領域に対向した状態で前記各信号用端子電極に接続される第２の信号用内部電極を有し、
前記第３の電極層は、前記第１の信号用内部電極における幅方向の他方側領域に対向し、かつ前記第２の信号用内部電極に対向しない状態で一方の前記接地用端子電極に接続される接地用内部電極を有していることを特徴とする貫通コンデンサ。
前記第３の電極層は、前記第２の信号用内部電極に対向した状態で前記各信号用端子電極に接続される第３の信号用内部電極を更に有していることを特徴とする請求項１記載の貫通コンデンサ。
前記コンデンサ素体の中央部分において、前記第１の電極層が複数積層されていることを特徴とする請求項１又は２記載の貫通コンデンサ。
前記コンデンサ素体の積層方向について対称となるように、前記第１の電極層、前記第２の電極層、及び前記第３の電極層が順に積層されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の貫通コンデンサ。
前記第２の信号用内部電極の幅は、前記第３の信号用内部電極の幅よりも大きくなっていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項記載の貫通コンデンサ。
前記第２の信号用内部電極の幅は、前記第３の信号用内部電極の幅よりも小さくなっていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項記載の貫通コンデンサ。