JPH02246308A - 複合コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 駁鼠上匹租王立工 本発明は、誘電体磁器基板に複数のコンデンサが形成さ
れた複合コンデンサおよびその製造方法に関するもので
ある。

灸米Ω韮蓋 従来の複合コンデンサとしては、第３図、第４図に示す
ようなものが知られている。

■第３図（ａ）（ｂ）に示す複合コンデンサは、対向電
極として誘電体磁器基板１１の一面に複数個の個別電極
１２が、他面に共通電極１３が形成され、これら個別電
極１２、共通電極１３にはそれぞれリード端子１４がハ
ンダ付けされ、これら全体が絶縁樹脂１５で被覆された
構造となっている。

■第４図（ａ）〜（Ｃ）に示す複合コンデンサは、対向
電極の一方の共通電極１３が誘電体磁器基板１１中に埋
設され、他方個別電極１２が誘電体磁器基板１１表面に
形成された構造となってぃる（図中、共通電極１３が埋
設され、個別電極１２が誘電体磁器基板１１表面に形成
されている。）。

が　゛しよ　と　る しかしながら、上記の複合コンデンサは、誘電体磁器基
板１１として、半導体化されていない通常の磁器（例え
ばＢａＴｉ０ｍセラミック）が用いられていた０通常の
磁器は厚くすると静電容量が低下してしまうため、誘電
体磁器基板１１を厚くできず、つぎのような不都合があ
った。上記■の複合コンデンサでは、誘電体磁器基板１
１を薄くして取得容量を増大させようとすると、誘電体
磁器基板１１の機械的強度が低下し、破損や割れが生じ
やすくなるため、大容量化が困難であった。また上記■
の複合コンデンサでは、コンデンサとしての誘電体磁器
基板１１が薄いため絶縁抵抗や耐電圧が十分でないとい
う欠点があった。

本発明は上記のような問題点に鑑みなされたものであっ
て、その機械的強度が大きな、絶縁抵抗や耐電圧が高い
、しかも取得容量の増大などにょる容量選定の自由度が
高い複合コンデンサおよびその製造方法を提供すること
を目的としている。

゛　るこめの 上記目的を達成するため本発明は、誘電体磁器基板に複
数のコンデンサが形成された複合コンデンサにおいて、
前記誘電体磁器基板が粒界絶縁型または表面層絶縁型の
半導体磁器で形成され、対向電極として誘電体磁器基板
の一面に共通電極が、他面に個別電極が形成されるとと
もに前記共通電極上には絶縁層が形成され、前記個別電
極と絶縁層に先端が二股状になったリード端子が固着さ
れていることを特徴とする。

また、複合コンデンサの製造方法において、粒界絶縁型
または表面層絶縁型半導体磁器からなる誘電体磁器基板
の両面に、電極材料を塗布した後焼成し、誘電体磁器基
板の一面に共通電極を、他面に個別電極を形成し、前記
共通電極上には絶縁材料を塗布・焼成して絶縁層を形成
し、この後前記個別電極と絶縁層に、先端が二股状に形
成されているリード端子を固着させることを特徴として
いる。

凹 上記複合コンデンサおよびその製造方法によれば、誘電
体磁器基板の一面に個別電極が形成され、他面に共通電
極と絶縁層とが積層され、さらに前記個別電極と絶縁層
に、先端が二股状に形成されたリード端子が固着されて
いる。したがって、対向電極が形成された基板の両面を
リード端子が挟むこととなるので、機械的強度が大きく
なる。

ところで、リード端子を共通電極に直接固着させると個
別電極と共通電極とが導通してしまい。

コンデンサを構成することができない、そのため、リー
ド端子を共通電極側に固着させる場合、リード端子の固
着部分を除いて共通電極を形成するのが普通である。し
かし、静電容量は電極面積の大食によっても決定されて
くるため、共通電極側にリード端子を固着させる場合、
上記構成では静電容量が減少するという弊害が生じる。

そこで、本発明にかかる構成では、リード端子が絶縁層
を介して共通電極側の面に固着されており、リード端子
によって個別電極と共通電極が導通されることはない、
その結果、リード端子が固着された部分の下層における
基板上にも共通電極を形成することができるようになり
、リード端子が共通電極側に固着されることによる弊害
（電極面積の減少に起因する静電容量の減少）を防止す
ることができる。

さらに、誘電体磁器が粒界絶縁型または表面層絶縁型の
半導体磁器からなっているので、素体自体の誘電率が大
きく、したがってコンデンサに用いた場合、静電容量を
太き（取れる。このため、誘電体磁器基板を厚くしても
静電容量を従来と同程度またはそれ以上にすることがで
きるので、誘電体磁器基板の厚さを大きく設定すること
ができ、機械的強度、絶縁抵抗、耐電圧を向上させるこ
とができる。

衷施］ まず、本発明にかかる複合コンデンサの実施例を第１図
（ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明する。第１図（ａ）は複
合コンデンサの正面図、第１図（ｂ）は（ａ）Ｇｉ−Ｊ
５け６Ｘ＋　　Ｘ＋線断面図、第１図（ｃ）は（ａ）に
おけるＸｇ　　Ｘｓ線断面図である。

第１図において、誘電体磁器基板３１が粒界絶縁型また
は表面層絶縁型の半導体磁器で形成され、対向電極とし
て誘電体磁器基板３１の一面にはそのほぼ全面にわたっ
て共通電極３２が形成され、他面には複数個の個別電極
３３が形成されている。前記共通電極３２上には部分的
にガラス絶縁層３４が形成されており、また、個別電極
３３が形成された面と同じ側の面には接続用電極３６が
形成されている。そして、前記個別電極３３とガラス絶
縁層３４および接続用電極３６とガラス絶縁層３４に、
先端が二股状になったリード端子３５がそれぞれ固着さ
れている。これらリード端子３５は同一方向に導出され
、これら誘電体磁器基板３１、リード端子３５の全体が
絶縁樹脂３７で被覆されている。

本発明では、誘電体磁器基板３１として、粒界絶縁型ま
たは表面層絶縁型の半導体磁器基板を用いている。以下
、粒界絶縁型半導体磁器からなる誘電体磁器基板３１の
製造方法について説明する。

５ｒＴｉＯｓ系を主成分とする磁器材料を主原料とし、
原料を半導体化するための原子価制御剤としてＮｂｘＯ
ｓ、　Ｙ＊Ｏｓなどのうち少なくとも１種を０．１〜０
．５ｍｏ１％、磁器の性質の改良や特性の安定化などを
行なう焼結助剤としてＣｕｂ、　Ｍｎ０ｚなどのうち少
なくとも１種を０．０５〜０．４ｍｏ１％程度含有させ
る。これらの原料を混合し、バインダ、水、分散剤とと
もに混練した後、押し出し成形法、プレスなどによりシ
ート状に成形する。このシート状の成形体に複合コンデ
ンサが所定の大きさとなるようなスリット加工を施し、
この後所定の大きさに切断する。

つぎに、切断された成形体を還元雰囲気（Ｈ，ｌ〜ｌ　
５＋ｍｏ１％、Ｎｔ　９９〜８５ｍｏＬ％）中において
、最高１４００〜１５４０℃で４〜６時間焼成（１次焼
成）を行ない、半導体化させる。さらに、例えば絶縁化
ペースト（Ｂｉｓｏｎ、ＣｕＯ、Ｎａ＊０などの混合物
ペースト）を塗布し、１０００〜１３００℃の空気中で
熱処理を行なう、この熱処理により、成形体の結晶間に
粒界絶縁化成分のイオンが拡散し、結晶粒界が絶縁化さ
れる。

このようにして得られた誘電体磁器基板３１は、誘電率
が約ｌＸ１０’、厚さが６００〜７００μｍ、電極面積
が数ｆｆ１Ｉ１１２、静電容量が１×１０’ｐＦ程度と
大容量化が図れる。また、上記のように、誘電体磁器基
板３１の厚さが大きいので、機械的強度に優れ、さらに
絶縁抵抗および耐電圧にも優れている。

つぎに、複合コンデンサの製造方法を第２図に基づいて
説明する。ここで、第２図（ａ、）　　（ａ、）（ａｌ
）は複合コンデンサの各製造工程を示す正面図、第２図
（ａ−）　　（ａ４）は同工程の背面図、第２図（ｂｌ
）　〜（ｂｌｌ）はそれぞれ（ａ、）　〜（ａ−）のＹ
ｌ　’Ｙ＋線ないしＹｓ　　Ｙ−線における断面図であ
る。　誘電体磁器基板３１として矩形状の基板を用いる
（（ａｌ）（ｂｌ））。

つぎに、誘電体磁器基板３１の両面にスクリーン印刷等
により金属ペーストを塗布し、この後金属ペーストを焼
き付けて電極を形成する。すなわち、誘電体磁器基板３
１の一面には、−枚ものの共通電極３２を形成する（　
（ａ２）（ｂｓ　））−他面には、小面積の個別電極３
３を複数形成するとともに接続用電極３６を形成する（
　（ａ＝　）（ｂｓ　）　）　− 電極３２．３３．３６の材料としては、Ａｇ、Ａ１．Ｚ
ｎまたはＮｉのうち少なくとも１種を含む金属ペースト
を用いる。特性上、Ａｇペーストがもっとも望ましい。

スクリーン印刷後の金属ペーストの焼き付けは７００〜
９００℃の空気中で行なう。

つぎに、共通電極３２を形成した面にガラスペーストを
所定の面積、形状で直接塗布した後、６００〜８００℃
の空気中で焼成し、ガラス絶縁層３４を形成するＨａ、
）（ｂ４））、塗布の方法には、スクリーン印刷法また
はドクターブ１ノード法などを用いる。

さらに、先端が二股状のリード端子３５を作成する。こ
のリード端子３５の二股部分を、個別電極３３および接
続用電極３６と共通電極３２とにそれぞれハンダ付けな
どにより固着させ、リード端子３６を同一方向に導出さ
せる。最後に、これら全体を絶縁樹脂３７で被覆する（
　（ａ−）（ｂｓ　）　）　。

上記複合コンデンサおよびその製造方法によれば、誘電
体磁器基板３１の一面に個別電極３３が形成され、他面
に共通電極３２とガラス絶縁層３４とが積層され、さら
に前記個別電極３３とガラス絶縁層３４に二股状になっ
たリード端子３５が固着されている。したがって、共通
電極３２と個別電極３３とからなる対向電極が形成され
た誘電体磁器基板３１の両面をリード端子３５で挟むこ
ととなるので、機械的強度が大きくなる。

ところで、このように、誘電体磁器基板３１の両面をリ
ード端子３５で挟んで機械的強度を向上させようとする
場合、リード端子３５を共通電極３２に直接固着させる
ことができないため（短絡を防ぐため）、通常リード端
子３５の固着部分を除いて共通電極３２を形成する必要
がある。このため、共通電極３２面積を減らさねばなら
ず、静電容量が減少するという弊害が生じる。しかし、
本発明では、リード端子３５がガラス絶縁層３４を介し
て共通電極３２側の面に固着され、リード端子３５によ
って個別電極３３と共通電極３２が短絡されないように
なっているので、リード端子３５が固着された部分の下
層における誘電体磁器基板３１上にも共通電極３２を形
成することができ、誘電体磁器基板３１の一面全体につ
いて共通電極３２としての使用が確保される。

また、先端が二股状になったリード端子３５を個別電極
３３とガラス絶縁層３４および接続用電極３６と共通電
極３２とにそれぞれ固着するので、すべてのリード端子
３５の接続が同一面ででき、作業能率がよくなり、量産
性が向上する。さらに、このように、すべてのリード端
子３５が同一面上にあることにより、同一方向にリード
端子３５を導出しておけば、複合コンデンサをプリント
回路基板などに実装する場合、プリント回路基板の取り
付は孔にリード端子３５を挿入して固着させるだけでよ
くなり、実装作業が簡略化される。

さらには、誘電体磁器３１が粒界絶縁型または表面層絶
縁型の半導体磁器からなっているので、素体自体の誘電
率が大きく、したがってコンデンサに用いた場合、静電
容量を大きく取れる。このため、誘電体磁器基板３１を
厚くしても静電容量を従来と同程度またはそれ以上にす
ることができるので、誘電体磁器基板３１の厚さを大き
く設定することができ、機械的強度、絶縁抵抗、耐電圧
を向上させることができる。ここで、一般に絶縁樹脂３
７の厚さに比べて誘電体磁器基板３１の厚さは非常に小
さいので、複合コンデンサ全体の厚さは絶縁樹脂３７の
厚さによってほぼ決まる。したがって、上記のように誘
電体磁器基板３１の厚さを大きくしても、複合コンデン
サ全体の厚さにまで影響を及ぼすようなことはない、　
なお、共通電極３２は、必ずしも実施例のように一枚も
のである必要はなく、２個以上に分かれて形成されてい
てもよい、ただし、その場合は、それぞれの共通電極３
２に対応して接続用電極３６を形成し、この共通電極３
２と接続用電極３６にリード端子３５を接続しておく必
要がある。また、個別電極３３についても、その個数・
形状はとくに限定されるものではない。

及豆Ω羞玉 以上の説明により明らかなように１本発明にかかる複合
コンデンサおよびその製造方法にあっては、誘電体磁器
基板の一面に共通電極が形成され、他面に個別電極とガ
ラス絶縁層とが積層形成され、前記個別電極とガラス絶
縁層に二股状になったリード端子が固着されている。し
たがりて、対向電極が形成された誘電体磁器基板の両面
をリード端子で挟むこととなるので、弊害（電極面積の
減少に起因する静電容量の減少）を生じることなく、機
械的強度を大きくすることができる。

しかも誘電体磁器基板が粒界絶縁型または表面層絶縁型
の半導体磁器基板で形成されているので、この点からも
誘電体磁器基板を厚くして機械的強度を太き（できると
ともに、さらには絶縁抵抗や耐電圧も高くでき、取得容
量の増大などによる容量選定の自由度を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる複合コンデンサの一実施例を示
しており、第１図（ａ）は複合コンデンサの正面図、第
１図（ｂ）は（ａ）におけるＸｒ　　Ｘｓ線断面図、第
１図（ｃ）は（ａ）におけるＸｓ　　Ｘｓ線断面図、第
２図（ａ、）　　（ａ−）（ａ６）は複合コンデンサの
各製造工程を示す正面図、第２図（ａ、）　　（ａ、）
は同工程の背面図、第２図（ｂ、）〜（ｂ６）はそれぞ
れ（ａ、）〜（む）のＹ＋　　ＹＩ線ないしＹｓ　　Ｙ
ｓ線断面図、第３図および第４図は従来の複合コンデン
サを示す図面であって、第３図（ａ）は正面図、第３図
（ｂ）は断面図、第４図（ａ）は正面図、第４図（ｂ）
は（ａ）におけるＺｒ　　Ｚｒ線断面図、第４図（ｃ）
は（ａ）におけるＺｓ　　Ｚｓ線断面図である。 ３１・・・誘電体磁器基板、３２・・・共通電極、３３
・・・個別電極、３４・・・ガラス絶縁層（絶縁層）、
３５・・・リード端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　誘電体磁器基板に複数のコンデンサが形成され
   た複合コンデンサにおいて、前記誘電体磁器基板が粒界
   絶縁型または表面層絶縁型の半導体磁器で形成され、対
   向電極として誘電体磁器基板の一面に共通電極が、他面
   に個別電極が形成されるとともに前記共通電極上には絶
   縁層が形成され、前記個別電極と絶縁層に先端が二股状
   になったリード端子が固着されていることを特徴とする
   複合コンデンサ。
2. （２）　粒界絶縁型または表面層絶縁型半導体磁器から
   なる誘電体磁器基板の両面に、電極材料を塗布した後焼
   成し、誘電体磁器基板の一面に共通電極を、他面に個別
   電極を形成し、前記共通電極上には絶縁材料を塗布・焼
   成して絶縁層を形成し、この後前記個別電極と絶縁層に
   先端が二股状に形成されているリード端子を固着させる
   ことを特徴とする複合コンデンサの製造方法。