JPH0442910A - 積層セラミックコンデンサ - 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】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本腎明は、ノイズ吸収性や平滑作用に優れ、かつ高信頼
性に富む積層セラミックー１ンデンサに閤する。

（従来の技術） 近年、スイッチング電源の小形化、軒樋化。

＾効率化のためのスイッチング周波数の高周波化が進み
、この高周波化はますます加速される傾向にある。

積層セラミックコンデンサは、小形、無極付。

＾絶れ抵抗、低損失、高４３輪性であるという特長を有
（ることから、この８周波化らニ伴って出力側の平滑ゴ
」ンデンサとして、あるいはノイズ吸収用として注目さ
ね多用されでいる。

しかして、−Ｆ記積層セラミックコンデンサの一般構造
は、第５図及び第６図に示すように、表面に一辺を外周
辺まで延ばして内部電極１１を設けたセラミックグリー
ンシート１２を用い、前記内部電極１１の外周辺まで延
びた一辺が交互に反対側になるように前記セラミックグ
リーンシート１２を複数枚積層して焼成し、前記内部電
極１１が露出した両側面に外部電極１３を形成したもの
からなっている。

しかしながら、このような積層セラミックコンデンサは
、その形状に起因して自己共振周波数を有しており、そ
の周波数より高い成分を有するノイズに対しては効果が
なく、ノイズ除去ができないことになる。

すなわち、コンデンサは一般的にり、Ｃ，Ｒが直列に接
続された等価回路で現わされ、そのインピーダンス２の
絶対値＋２１は となり、自己共振周波数より高い周波数に対してはωし
、すなわちインダクタンス成分りが無視できなくなり、
＾周波ノイズに対するインピーダンスが増大する。この
Ｌの大きさを決定する要因は、コンデンサのリード線の
長さと電極端子間の長さである。この要因のリード線長
さに対しては、コンデンサの端子部からリード線をそれ
ぞれ２本ずつ引出し、リード線部に起因するインダクタ
ンス成分をキレンセルでき、また、リードレス化してチ
ップ構造とすることによっても同様の効果を得ることが
できる。

しかし、もう一方の要因である電極端子間の長さに起因
するインダクタンス成分は依然として残ることになる。

しかして、このような！極端子間の長さに起因するイン
ダクタンス成分は、高周波化になるほど無視できなくな
り、前述のようなスイッチング電源の高周波化傾向下の
中で上記構成になる積層セラミックコンデンサは、自己
共振周波数以上のノイズ吸収が難しいことから、十分な
平滑機能が発揮できず、その回路に用いるコンデンサと
して問題をかかえる結果となっていた。

そのため従来は、Ｌ、Ｃフィルタを構成したり、コンデ
ンサを複数並列接続したりしてノイズ吸収性を高めてい
たが、回路基板に実装する部品点数が多りｔｉす、機器
の小形化並びに軽量化指向に逆行し、かつ低価格化を阻
害することになり、改善が望まれていた。

また、従来、内部電極抵抗については容量がでる・でな
いで判断されていたが、これのみの判断基準では不十分
で、製造工程又は使用中に不都合となる問題をかかえて
いた。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように、従来−膜化している積層セラミックコン
デンサは、自己共振周波数以上のノイズ吸収性に劣るた
め、これらのコンデンサを用いるにはり、Ｃフィルタを
構成したり、複数のコンデンサを並列接続化するなどの
手段を講じなければならず、それだけ機器の大形化並び
に高価格化となり、昨今の機器の小形化並びに軽量化の
要請に応える上で解決すべき問題を有すると同時に、内
部電極抵抗についての吟味が要請される結果となってい
た。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、単一素子
で、より広いノイズ吸収が可能な平滑用コンデンサとし
て有効な高信頼性に富む積層セラミツクコンデンサを提
供することを目的とするものである。

「発明の構成１ （課題を解決するための手段） 本発明による積層セラミックコンデンサは、表面に電極
引出部となる２箇所を外周辺まで延ばし面積抵抗率が１
．５ｍΩ／口〜１０ＴｒＬＱ／口の内部電極を形成した
セラミック誘電体一対を、一対間で前記°電極引出部が
重なることなく交互に積層し形成した積層体の前記電極
引出部が露出した側面に、この電極引出部の露出部と接
続して形成した二対の外部電極を設けたことを特徴とす
るものである。

（作用） 上記のように構成しているので、隣り合う一対の端子を
入力端子とし、もう一方の端子対を出力端子どし下の使
用が可能で、ＣとＲの分布定数的な４端子フイルタロ路
が形成され、高周波成分は出力に現われがたくなり、ｌ
−成分はミクＬ】ンＡ−ダーの内部電極形成、すなわち
誘電体の厚みＥ二しか起因しないため、同一誘電体の厚
みであれば」ンデンサの形状が大ぎくなっても変わらず
、容易に低インダクタンス化が可能となり、自己共振周
波数より高い成分のノイズ吸収ができる。

また、内部電極の面積抵抗率が前記範囲内になっ−（い
るため、高周波電流下、又は大きなサージ電流下におい
ても緒特性劣化がなく、長期間安定した性能を発揮する
ことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例につき説明する。

寸なわら、第２図に示すように、表面に電極引出部１と
なる２ＷＡ所を外周辺まで延ばし、焼成後の面積抵抗率
が１．５ｍΩ／ロー１０ｍ、Ω／口の内部電極２を形成
してなるセラミックグリーンシート３を用い、このセラ
ミツフグリンシー１〜３を前記内部電極２が交互に交差
りるように複数枚積層し、第３図に示すように上下それ
ぞれにカバーシー］−４を積層したのち、加圧焼成１ノ
西側面にそれぞれに電極引出部１の先端部を露出した積
層体５を形成４−る。

なお、この場合面積抵抗率を上記の範囲に設定り゛る手
段としては、内部電極形成厚みを変えることによって行
うか、又は内部＠極材料に添加する共生地（前記セラミ
ックグリーンシートを構成］る組成と同一の焼い７．：
粉末）の添加膨を変えることによって行う。

次に、第１図に示すように、前記積層体５の西側面に電
極引出部１の露出部と接続１ノだ外部電極６，７．８．
９を設けてなるものである。

以上のような構成になる積層１？ラミツクコンデンサに
よれば、隣り合う一対の外部電極６゜７を入力端子とし
、もう一方の外部電極８．９対を出力端子としての使用
が可能で、ＣとＲの分布定数的な４端子フィルタ回路が
形成され、高周波成分は出力に現れ難くなり、低インダ
クタンス化が可能となり自己共振周波数より高い成分の
ノイズ吸収ができる。

また、内部電極の面積抵抗率が１．５ｍΩ／′［１〜１
０ｍΩ／口内になっているため、デラミネーシ」ン現象
又はアーク放電による誘電体のり云ノック発生に起因し
た絶縁破壊の危険性はなく、史に高周波電流によって自
己発熱し実効容硲が低下４ることもない。

以下、具体的な実験結果に基づき本発明の効果について
述べる。

すなわら、１５原×１５にで厚さ０．０３ｊｗ＋のセラ
ミックグリーンシートを用い、第１図に示すように構成
した２２μＦのセラミックコンデンサにおける内部電極
の面積抵抗率（ｍΩ／［１）（二対する ■高周波電流印加テスト （５００ｋＨｚ、８Ａｒｍｓ、１０００ｈ）■耐湿角部
テスト （８５℃−９５％ＲＨ，２５Ｖ、１０００ｈ）■サージ
電流テスト （１００Ｈｚ、３００Ａｏ−Ｄ、１０万回）を行った結
束、下表のようになった。

表 以−１−の結果から、面積抵抗率が大きくても、小さく
ても耐用性に問題がある。

リーなわら、試料Ａのものｔｒｉ　５’ラミネ−シ」ン
で耐湿性が劣り、また電歪現象によってサージ電流が流
れＬ二ときの１みでデラミネーシコンが発生し誘電体と
してのセラミック誘電体にクランクが発生しく絶縁破壊
すること（二よるもので、他方、試料Ｅ、試料［のもの
はメツシュ状の内部電極が自己発熱による歪みゃ局部へ
の電流集中によって電極の弱点部が断線し、アーク放電
が起きてセラミック誘電体内部にクラックが発生して絶
縁破壊することによるものである。

また、内部電極抵抗が高い場合は、高周波電流によって
自己発熱し、実効容はが低下することによるもので、こ
の点も考慮し内部電極抵抗率を設定しなければならない
。

したがって、本発明における内部電極抵抗率として試料
Ｂ、Ｃ，Ｄに該当する１、５ｍＯ／口〜１０ｍΩ／口の
範囲内に設定する必要がある。

次に、上記衣の試料Ｃに該当する本発明（イ）と、本発
明と同一大きさのセラミックグリーンシートを用い、第
６図に示すように構成した２２μＦの従来例（ロ）それ
ぞれのスペクトラムアナライザを使用して測定した周波
数（ＭＨｚ）に体する減衰ｍ１（ｄＢ＞を調べた結果、
第４図に示すようになった。

第４図から明らかなように、従来例（０）に比し本発明
（イ）は高周波信号に対する減衰層が大きく、＾い周波
数まで出力信号は低く、優れたノイズ吸収効果が実証さ
れた。

なお、内部電極形状としては上記実施例に限定されるも
のではなく、電極引出部を２箇所に設けたセラミックグ
リーンシー　８２枚を一対として、一対を重ね合せた場
合に一対間で電極引出部が重なることのないように形成
した内部電極構造であれば種々変更した形状であっても
かまわない。

また、上記実施例では、リードレス化を例示して説明し
たが、外部電極それぞれにリード線を接続したもの、あ
るいは各種外装化したものも本発明に含まれるものであ
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、＾周波成分に対するノイズの吸収効果
に優れ、かつ′Ｒ流容過を増加した信頼性に富む実用的
価値の高い積層セラミックコンデンサを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例に係り、第１図は積
層セラミックコンデンサを示す斜視図、第２図はセラミ
ックグリーンシートの構成及びその積層状態を示す斜視
図、第３図は積層体を示す斜視図、第４図は周波数−減
衰置特性曲線図、第５図及び第６図は従来例に係り、第
５図はセラミックグリーンシートのｆｔｌ４Ｆ４状態を
示す斜視図、第６図は１層セラミックコンデンサを示す
斜視図である。 １・・・・・・電極引出部 ２・・・・・・内部１掻 ３・・・・・・セラミックグリーンシート５・・・・・
・積層体 ６．７．８．９・・・・・・外部電極 第　　１ 図 特　　許　　出　　願　　人 マルコン電子株式会社 第　　２ 図 積層体の斜視図 第　　３　　図 周 波 数（ＭＨｚ） 第 図 第 図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に電極引出部となる２箇所を外周辺まで延ば
   し面積抵抗率が１．５ｍΩ／□〜１０ｍΩ／□の内部電
   極を形成したセラミック誘電体一対を、一対間で前記電
   極引出部が重なることなく交互に積層し形成した積層体
   の前記電極引出部が露出した側面に、この電極引出部の
   露出部と接続して形成した二対の外部電極を設けたこと
   を特徴とする積層セラミックコンデンサ。
2. （２）内部電極がセラミック誘電体の厚みを介して交互
   に交差されていることを特徴とする請求項（１）記載の
   積層セラミツクコンデンサ。
3. （３）電極引出部が一対間で対称となる内部電極構造を
   有するセラミック誘電体が交互に積層されていることを
   特徴とする請求項（１）記載の積層セラミックコンデン
   サ。
4. （４）二対の外部電極が積層体の一側面にのみ形成され
   ていることを特徴とする請求項（１）記載の積層セラミ
   ツクコンデンサ。