JPH07201635A - セラミックコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高周波領域で使用した時に、良好な高周波特性
を示すセラミックコンデンサを提供する。 【構成】複数備えられている電極１１〜１４のうち、隣
接する電極（１１と１２）、（１２と１３）、（１３と
１４）のそれぞれはセラミック誘電体層２２、２３及び
２４を介して互いに重なっている。隣接する電極１１と
電極１２のうち、電極１１は長さ方向の一端部１１１が
セラミック誘電体層２１の長さ方向の一辺ａ１に現れ、
電極１２は長さ方向の一端部１２１がセラミック誘電体
層２２の長さ方向の他辺ａ２に現れている。電極１１は
幅方向の少なくとも一端部１１２がセラミック誘電体層
２１の幅方向の一辺ｂ１側に現れている。端子電極３１
〜３４はセラミック誘電体層２１〜２３の長さ方向の両
辺ａ１、ａ２と、幅方向の一辺ｂ１またはｂ２とにそれ
ぞれ設けられ、電極１１〜１４に導通している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックコンデンサ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミックコンデンサは、平面実装可能
な回路部品として、従来より知られ、実用に供されてい
る。公知文献例としては、実開平５９ー１３８２２９号
公報等がある。実開昭５９ー１３８２２９号公報に開示
されたセラミックコンデンサ、誘電体磁器の内部に複数
の内部電極を埋設してあって、隣接する内部電極の一方
は長さ方向の一端部がセラミック誘電体層の長さ方向の
一端側に現れ、他方は長さ方向の一端部がセラミック誘
電体層の長さ方向の他端側に現れ、長さ方向の両端部に
形成された端子電極に導通されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種のセラミックコ
ンデンサは、電極間で取得される容量値Ｃと、電極の有
する直流抵抗分（ＥＳＲ）及びインダクタンス値（ＥＳ
Ｌ）との直列共振回路として表現される。高周波領域で
使用する場合、高周波特性を改善するためには、共振周
波数を高くしなければならない。ＬＣＲ直列共振回路の
直列共振周波数は、周知のように、インダクタンス値
（ＥＳＬ）の値が小さくなるほど高くなる。従って、高
周波特性を改善するには、インダクタンス値（ＥＳＬ）
の値を小さくしなければならない。

【０００４】また、共振周波数におけるインピーダンス
を最小にするには、直流抵抗分（ＥＳＲ）を最小にしな
ければならない。

【０００５】ところが、上述した公知文献等で知られる
従来のセラミックコンデンサの電極構造では、インダク
タンス値（ＥＳＬ）が比較的大きい。例えば、代表的な
例を上げると、１〜１．５ｎＨ程度のインダクタンス値
（ＥＳＬ）を示し、高周波特性改善に充分な考慮が払わ
れていない。

【０００６】本発明の課題は、新規な高周波対応のセラ
ミックコンデンサを提供することである。

【０００７】本発明のもう一つの課題は、電極の対数に
応じた数の容量層を有するセラミックコンデンサを提供
することである。

【０００８】本発明の更にもう一つの課題は、電極の対
数に応じた数の容量層の各静電容量値を並列接続して取
得容量値を増大させたセラミックコンデンサを提供する
ことである。

【０００９】本発明の更にもう一つの課題は、共振周波
数が大きく、高周波領域で使用した時に、良好な高周波
特性を示すセラミックコンデンサを提供することであ
る。

【００１０】本発明の更にもう一つの課題は、端子電極
が燒結する時の収縮応力が小さくなり、クラックや剥離
の発生確率が減少し、欠陥のないセラミックコンデンサ
を提供することである。

【００１１】本発明の更にもう一つの課題は、共振周波
数を高くすると共に、必要な値に調整可能なセラミック
コンデンサを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係るセラミックコンデンサは、電極と、
セラミック誘電体層と、端子電極とを有しており、前記
電極は、複数備えられ、隣接する電極のそれぞれが前記
セラミック誘電体層を介して互いに重なっており、前記
隣接する電極の一方は長さ方向の一端部が前記セラミッ
ク誘電体層の長さ方向の一辺に現れ、前記隣接する電極
の他方は長さ方向の一端部が前記セラミック誘電体層の
長さ方向の他辺に現れており、前記隣接する電極の少な
くとも一つは、更に、幅方向の少なくとも一端部が前記
セラミック誘電体層の幅方向の一辺側に現れており、前
記端子電極は、前記セラミック誘電体層の長さ方向の両
辺と、前記幅方向の前記一辺とにそれぞれ設けられ、前
記電極に導通している。

【００１３】望ましい例では、前記セラミック誘電体層
は、二つの相対向する長辺と、２つの相対向する短辺と
を有し、前記長辺が幅方向の両辺を構成し、前記短辺が
前記長さ方向の両辺を構成する。

【００１４】更に望ましくは、幅方向の少なくとも一端
部は、前記セラミック誘電体層の長さ方向の中間部に設
けられ、前記セラミック誘電体層の長さ方向で見た幅
が、前記セラミック誘電体層の全長よりもかなり小さく
なっており、前記端子電極は、前記電極の前記幅方向の
少なくとも一端部に限って形成されている。

【００１５】一般的な構成として、電極は、３つ以上備
えられ、その一つおきに、長さ方向の同一方向の端部が
セラミック誘電体層の長さ方向の同一辺に現れている具
体的実施例において、隣接する電極の少なくとも一つ
は、幅方向の両端部が前記セラミック誘電体層の幅方向
の両辺に現れており、端子電極は、前記セラミック誘電
体層の幅方向の両辺に設けられていることもある。

【００１６】別の例では、幅方向の少なくとも一端側に
おいて、長さ位置の異なる個所に複数の端部を有し、こ
れらの端部がセラミック誘電体層の幅方向の一辺に現れ
ていることがある。

【００１７】

【作用】電極は、複数備えられ、隣接する電極のそれぞ
れがセラミック誘電体層を介して互いに重なっており、
隣接する電極の一方は長さ方向の一端部がセラミック誘
電体層の長さ方向の一辺に現れ、隣接する電極の他方は
長さ方向の一端部がセラミック誘電体層の長さ方向の他
辺に現れているから、電極の対数に応じた数の容量層を
有するセラミックコンデンサが得られる。

【００１８】端子電極は、セラミック誘電体層の長さ方
向の両辺にそれぞれ設けられ、電極に導通しているか
ら、電極の対数に応じた数の容量層の各静電容量値を並
列接続して取得容量値を増大させたセラミックコンデン
サとなる。

【００１９】隣接する電極の少なくとも一つは、更に、
幅方向の少なくとも一端部がセラミック誘電体層の幅方
向の一辺側に現れており、端子電極は幅方向の一辺に設
けられ、電極に導通している。このため、隣接する電極
の少なくとも１つは、長さ方向の一辺に設けられた端子
電極の他に、幅方向の一辺に設けられた端子電極の少な
くとも２つの端子電極を有することになる。幅方向の一
辺に設けられた端子電極は、このセラミックコンデンサ
をＬＣＲ直列共振回路としてみた時、インダクタンス値
ＥＳＬを小さくできる。このため、共振周波数が高くな
り、高周波領域で使用した時に、良好な高周波特性を示
すセラミックコンデンサが得られる。

【００２０】高周波特性の改善は、セラミック誘電体層
が二つの相対向する長辺と、２つの相対向する短辺とを
有し、長辺が幅方向の両辺を構成し、短辺が長さ方向の
両辺を構成する場合に、特に顕著に現れる。

【００２１】電極の幅方向の少なくとも一端部が、セラ
ミック誘電体層の長さ方向の中間部に設けられ、セラミ
ック誘電体層の長さ方向で見た幅が、セラミック誘電体
層の全長よりもかなり小さくなっており、端子電極は電
極の幅方向の少なくとも一端部に限って形成されている
例では、端子電極の長さが縮小される。このため、端子
電極が燒結する時の収縮応力が小さくなり、クラックや
剥離の発生確率が減少し、欠陥のないセラミックコンデ
ンサが得られる。もし、電極の幅方向の少なくとも一端
が、セラミック誘電体層の全長に渡って露出されている
場合、端子電極もセラミック誘電体層の全長に渡って形
成されるため、端子電極の収縮応力が大きくなり、クラ
ックの発生確率が大きくなり、欠陥品となる確率が増え
る。

【００２２】隣接する電極の少なくとも一つは、幅方向
の少なくとも一端側において、長さ位置の異なる個所に
複数の端部を有し、これらの端部がセラミック誘電体層
の幅方向の一辺に現れている場合には、端部の選択によ
って、インダクタンス値が定まる。従って、共振周波数
を高くすると共に、必要な値を確保することが可能にな
る

【００２３】

【実施例】図１は本発明に係るセラミックコンデンサの
分解斜視図、図２は図１に示したセラミックコンデンサ
の外観斜視図、図３は図２のＡ３ーＡ３線上における断
面図、図４は図２のＡ４ーＡ４線上における断面図、図
５は図１〜図４に示したセラミックコンデンサの等価回
路図である。本発明に係るセラミックコンデンサは、電
極１１〜１４と、セラミック誘電体層２１〜２５と、端
子電極３１〜３４とを有している。電極１１〜１４は複
数備えられている。その数は任意である。電極１１〜１
４のうち、隣接する電極（１１と１２）、（１２と１
３）、（１３と１４）のそれぞれはセラミック誘電体層
２２、２３及び２４を介して互いに重なっている。例え
ば電極１１と電極１２を例にとると、電極１１は長さ方
向の一端部１１１がセラミック誘電体層２１の長さ方向
の一辺ａ１に現れ、電極１２は長さ方向の一端部１２１
がセラミック誘電体層２２の長さ方向の他辺ａ２に現れ
ている。更に、隣接する電極（１１と１２）、（１２と
１３）、（１３と１４）のうち、例えば電極１１と電極
１２を例にとると、電極１１は、幅方向の少なくとも一
端部１１２がセラミック誘電体層２１の幅方向の一辺ｂ
１側に現れている。電極１２と電極１３、電極１３と電
極１４との関係も同様である。端子電極３１〜３４はセ
ラミック誘電体層２１〜２３の長さ方向の両辺ａ１、ａ
２と、幅方向の一辺ｂ１（及び／またはｂ２）とにそれ
ぞれ設けられ、電極１１〜１４に導通している。

【００２４】望ましい例では、セラミック誘電体層２１
〜２３は、二つの相対向する長辺ｂ１、ｂ２と、２つの
相対向する短辺ａ１、ａ２とを有する。長辺ｂ１、ｂ２
は幅方向の両辺を構成し、短辺ａ１、ａ２は長さ方向の
両辺を構成している。

【００２５】更に望ましくは、電極１１、１３は、幅方
向の少なくとも一端部１１２、１３２が、セラミック誘
電体層２１〜２５の長さ方向の中間部に設けられ、セラ
ミック誘電体層２１〜２５の長さ方向で見た幅Ｗ１が、
セラミック誘電体層２１〜２５の全長Ｘよりもかなり小
さくなっている。端子電極３３、３４は、電極１１、１
３の幅方向の少なくとも一端部に限って形成されてい
る。

【００２６】一般的な構成として、電極１１〜１４は、
３つ以上備えられ、その一つおきに、長さ方向の同一方
向の端部がセラミック誘電体層の長さ方向の同一辺に導
出されている。また、実施例において、隣接する電極
（１１と１２）、（１２と１３）、（１３と１４）の少
なくとも一つ、例えば電極１１と電極１２との組み合わ
せでは、電極１１の幅方向の両端部１１２、１１３がセ
ラミック誘電体層２１の幅方向の両辺ｂ１、ｂ２に現れ
ており、端子電極３３，３４はセラミック誘電体層２１
〜２５の幅方向の両辺ｂ１、ｂ２に設けられている。

【００２７】図５は図１〜図４に示した積層チップコン
デンサを等価的に表現する電気回路である。Ｃは電極間
容量、ＥＳＬはインダクタンス値、ＥＳＲは抵抗値であ
る。図示するように、本発明に係る積層チップコンデン
サは、ＬＣＲ直列回路であって、端子電極３１、３２の
他に、インダクタンス値ＥＳＬの途中から端子３３、３
４を引き出した複数端子構造の積層チップコンデンサと
して表現できる。

【００２８】上述のように、電極１１〜１４は、複数備
えられ、隣接する電極（１１と１２）、（１２と１
３）、（１３と１４）のそれぞれがセラミック誘電体層
２３、２４、２５を介して互いに重なっており、隣接す
る電極（１１と１２）、（１２と１３）、（１３と１
４）のうち、電極１１及び電極１３は長さ方向の一端部
１１１、１３１がセラミック誘電体層２１〜２５の長さ
方向の一辺ａ１に現れ、隣接する電極（１１と１２）、
（１２と１３）、（１３と１４）のうち、電極１２、１
４は長さ方向の一端部１２１、１４１がセラミック誘電
体層２１〜２５の長さ方向の他辺ａ２に現れているか
ら、電極の対数に応じた数の容量層を有するセラミック
コンデンサが得られる。図示実施例の場合、３つの容量
層を有するセラミックコンデンサとなる。

【００２９】端子電極３１、３２は、セラミック誘電体
層２１〜２５の長さ方向の両辺ａ１、ａ２にそれぞれ設
けられ、電極１１〜１４に導通しているから、電極１１
〜１４の対数に応じた数の容量層の各静電容量値を並列
接続して取得容量値を増大させたセラミックコンデンサ
となる。

【００３０】隣接する電極（１１と１２）、（１２と１
３）、（１３と１４）の少なくとも一つ、例えば電極１
１、１３は、更に、幅方向の少なくとも一端部１１２、
１３２（及び／または１１３、１３３）がセラミック誘
電体層２１、２３の幅方向の一辺ｂ１（及び／またはｂ
２）に現れており、端子電極３３（及び／または３４）
は幅方向の一辺ｂ１に設けられ、電極１１、１３に導通
している。このため、隣接する電極（１１と１２）、
（１２と１３）、（１３と１４）の少なくとも１つは、
長さ方向の一辺ａ１またはａ２に設けられた端子電極３
１、３２の他に、幅方向の一辺ｂ１（及び／またはｂ
２）に設けられた端子電極３３（及び／または３４）
の、少なくとも２つの端子電極を有することになる。幅
方向の一辺ｂ１（及び／またはｂ２）に設けられた端子
電極３３（及び／または３４）は、このセラミックコン
デンサをＬＣＲ直列共振回路としてみた時、インダクタ
ンス値ＥＳＬを小さくするように働く。周知のように、
インダクタンス値ＥＳＬが小さくなると、共振周波数が
高くなるから、高周波領域で使用した時に、良好な高周
波特性を示すセラミックコンデンサが得られる。因に、
典型的なセラミックコンデンサにおいて、従来、１．１
８ｎＨであったインダクタンス値ＥＳＬを０．５３ｎＨ
まで低下させることができた。なお、積層コンデンサに
おいて、電極の長さ及び幅と共振周波数との関係につい
ては、1987 IEEE TRANSACTIONS ON COMPONENTS, HYBRID
S AND MANUFACTURING TECNOLIGY.VOL. CHMT-10,No.3,SE
PTEMBER 1987第４３７頁〜４３９頁に記載されている。
この文献には、電極の幅Ｗが一定の場合、インダクタン
ス値ＥＳＬは電極の長さが短くなるにつれて小さくなる
旨記載されている。

【００３１】高周波特性の改善は、セラミック誘電体層
２１〜２５が二つの相対向する長辺ｂ１、ｂ２と、２つ
の相対向する短辺ａ１、ａ２とを有し、長辺ｂ１、ｂ２
が幅方向の両辺を構成し、短辺ａ１、ａ２が長さ方向の
両辺を構成する場合に、特に顕著に現れる。

【００３２】電極１１、１３の幅方向の少なくとも一端
部１１１、１３１が、セラミック誘電体層２１、２３の
長さ方向の中間部に設けられ、セラミック誘電体層２
１、２３の長さ方向で見た幅Ｗ１が、セラミック誘電体
層２１、２３の全長よりもかなり小さくなっており、端
子電極３３、３４が電極１１の幅方向の少なくとも一端
部１１１、１３１に限って形成されている例では、端子
電極３３、３４の長さが縮小される。このため、端子電
極３３、３４が燒結する時の収縮応力が小さくなり、ク
ラックや剥離の発生確率が減少し、欠陥のないセラミッ
クコンデンサが得られる。もし、電極１１、１３の幅方
向の少なくとも一端部１１１、１３１が、セラミック誘
電体層２１、２３の全長に渡って露出されている場合、
端子電極３３、３４もセラミック誘電体層２１、２３の
全長に渡って形成されるため、端子電極３３、３４の収
縮応力が大きくなり、クラックの発生確率が大きくな
り、欠陥品が増える。

【００３３】セラミック誘電体層２１〜２５は例えば酸
化チタン、チタン酸バリウム等の高誘電率の誘電体磁器
によって構成される。かかる材料選定により、高いフィ
ルタ特性を得ることができることは勿論であり、更に、
ペースト印刷または塗布工程によって形成できるので、
信頼性が向上する。例えば、誘電体磁器ペーストをドク
ターブレード法、スクリーン印刷法またはロールコータ
法等によってシート化し、このシート上に導体層をスク
リーン印刷等によって所定のパターンとなるように塗布
し、積層、焼成等の必要な工程を経ることにより、能率
良く製造することができる。このため、部品点数が非常
に少なく、製造、加工が容易で量産性に富む高信頼度の
セラミックコンデンサを実現することが可能になる。セ
ラミック誘電体層２１〜２５の内、容量取得に寄与しな
い最外側に位置するセラミック誘電体層２１、２５はセ
ラミック誘電体層２２、２３、２４とは異なる絶縁性セ
ラミック材料によって構成することもできる。

【００３４】電極１１〜１４は、セラミック誘電体層２
１〜２４を焼成するときの焼成温度に耐え得る金属材
料、例えば金、白金、パラジウムもしくはこれらの合金
またはこれらと銀との合金微粉末を導電成分とする導電
性ペーストを、スクリーン印刷等の手段によって所定の
パターンとなるように塗布し、焼成時に同時に焼付けし
て形成することができる。端子電極３１〜３４は磁性層
１２及びセラミック誘電体層２１〜２５の焼成後に銀ペ
ーストまたは銅等の卑金属ペーストを塗布し焼付けるこ
とによって形成する。

【００３５】次に、図６は本発明に係る積層チップコン
デンサの別の実施例を示す分解斜視図である。図におい
て、図１〜図４と同一の参照符号は同一性ある構成部分
を示している。この実施例では、隣接する電極（１１と
１２）、（１２と１３）、（１３と１４）の少なくとも
一つ、例えば電極１１、１３は、更に、幅方向の少なく
とも一端部１１２、１３２がセラミック誘電体層２１、
２３の幅方向の一辺ｂ１に現れており、端子電極３３は
幅方向の一辺ｂ１に設けられ、電極１１、１３に導通し
ている。このため、隣接する電極（１１と１２）、（１
２と１３）、（１３と１４）の少なくとも１つは、長さ
方向の一辺ａ１またはａ２に設けられた端子電極３１、
３２の他に、幅方向の一辺ｂ１に設けられた端子電極３
３の、少なくとも２つの端子電極を有することになる。
幅方向の一辺ｂ１に設けられた端子電極３３は、このセ
ラミックコンデンサをＬＣＲ直列共振回路としてみた
時、インダクタンス値ＥＳＬを小さくするように働く。
従って、この実施例においても、共振周波数が大きくな
り、高周波領域で使用した時に、良好な高周波特性を示
すセラミックコンデンサが得られる。

【００３６】図７は本発明に係る積層チップコンデンサ
の更に別の実施例を示す分解斜視図、図８は図７に示し
た積層チップコンデンサの電気的等価回路図である。こ
の実施例の特徴は、隣接する電極（１１と１２）、（１
２と１３）、（１３と１４）の少なくとも一つ、例えば
電極１１、１３は、幅方向の少なくとも一端側におい
て、長さ位置の異なる個所に、複数の端部（１１２、１
１３、１１４）、（１３２、１３３、１３４）を有し、
これらの端部が、セラミック誘電体層２１、２３の幅方
向の一辺ｂ１またはｂ２に現れていることである。この
実施例の場合、端部（１１２、１１３、１１４）、（１
３２、１３３、１３４）の選択によって、インダクタン
ス値ＥＳＬが定まる。従って、共振周波数を高くすると
共に、必要な値を確保することが可能になる。

【００３７】

【効果】以上述べたように、本発明によれば、次のよう
な効果が得られる。 （ａ）新規な高周波対応セラミックコンデンサを提供で
きる。 （ｂ）電極の対数に応じた数の容量層を有するセラミッ
クコンデンサを提供できる。 （ｃ）電極の対数に応じた数の容量層の各静電容量値を
並列接続して取得容量値を増大させたセラミックコンデ
ンサを提供できる。 （ｄ）共振周波数が大きく、高周波領域で使用した時
に、良好な高周波特性を示すセラミックコンデンサを提
供できる。 （ｅ）端子電極が燒結する時の収縮応力が小さくなり、
クラックや剥離の発生確率が減少し、欠陥のないセラミ
ックコンデンサを提供できる。 （ｆ）共振周波数を高くすると共に、必要な値に調整可
能なセラミックコンデンサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセラミックコンデンサの分解斜視
図である。

【図２】図１に示したセラミックコンデンサの外観斜視
図である。

【図３】図２のＡ３ーＡ３線上における断面図である。

【図４】図２のＡ４ーＡ４線上における断面図である。

【図５】図１〜図４に示したセラミックコンデンサの等
価回路図である。

【図６】本発明に係るセラミックコンデンサの別の実施
例を示す斜視図である。

【図７】本発明に係るセラミックコンデンサの更に別の
実施例を示す斜視図である。

【図８】図７に示したセラミックコンデンサの電気的等
価回路図である。

【符号の説明】

１１〜１４ 電極 ２１〜２５ セラミック誘電体層 ３１〜３４ 端子電極

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極と、セラミック誘電体層と、端子電
   極とを有するセラミックコンデンサであって、 前記電極は、複数備えられ、隣接する電極のそれぞれが
   前記セラミック誘電体層を介して互いに重なっており、 前記隣接する電極の一方は長さ方向の一端部が前記セラ
   ミック誘電体層の長さ方向の一辺に現れ、前記隣接する
   電極の他方は長さ方向の一端部が前記セラミック誘電体
   層の長さ方向の他辺に現れており、 前記隣接する電極の少なくとも一つは、更に、幅方向の
   少なくとも一端部が前記セラミック誘電体層の幅方向の
   一辺側に現れており、 前記端子電極は、前記セラミック誘電体層の長さ方向の
   両辺と、前記幅方向の前記一辺とにそれぞれ設けられ、
   前記電極に導通しているセラミックコンデンサ。
2. 【請求項２】 前記セラミック誘電体層は、二つの相対
   向する長辺と、２つの相対向する短辺とを有し、前記長
   辺が幅方向の両辺を構成し、前記短辺が前記長さ方向の
   両辺を構成する請求項１に記載のセラミックコンデン
   サ。
3. 【請求項３】 前記電極の前記幅方向の少なくとも一端
   部は、前記セラミック誘電体層の長さ方向の中間部に設
   けられ、前記セラミック誘電体層の長さ方向で見た幅
   が、前記セラミック誘電体層の全長よりもかなり小さく
   なっており、 前記端子電極は、前記電極の前記幅方向の少なくとも一
   端部に限って形成されている請求項１に記載のセラミッ
   クコンデンサ。
4. 【請求項４】 前記電極は、３つ以上備えられ、その一
   つおきに、長さ方向の同一方向の端部が前記セラミック
   誘電体層の長さ方向の同一辺に現れている請求項１に記
   載のセラミックコンデンサ。
5. 【請求項５】 隣接する電極の少なくとも一つは、幅方
   向の両端部が前記セラミック誘電体層の幅方向の両辺に
   現れており、 前記端子電極は、前記セラミック誘電体層の幅方向の両
   辺に設けられている請求項１に記載のセラミックコンデ
   ンサ。
6. 【請求項６】 隣接する電極の少なくとも一つは、幅方
   向の少なくとも一端側において、長さ位置の異なる個所
   に複数の端部を有し、これらの端部がセラミック誘電体
   層の幅方向の一辺に現れている請求項１に記載のセラミ
   ックコンデンサ。