JPH0738359B2 - ヒューズ付積層コンデンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ヒューズ素子がコンデンサに直列に接続され
たヒューズ付積層コンデンサの改良に関し、特にヒュー
ズ素子部分の構造が改良されたものに関する。

〔従来の技術〕

積層コンデンサの故障態様としては、耐圧不良等による
短絡が一般的である。この短絡による、コンデンサの組
み込まれた回路や他の電子部品の損傷を防止するため
に、コンデンサに直列にヒューズ素子を接続した部品が
要求されている。

従来のヒューズ付積層コンデンサとしては、積層コンデ
ンサは、線状または板状の金属を、積層コンデンサに外
付けしたものが用いられている。線状または板状の金属
としては、鉛等の低融点金属やNi/Cr合金のような高抵
抗金属からなるもの、あるいは非常に細い金属線のよう
に形状を工夫することにより溶断し易くされたものが用
いられている。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕

しかしながら、上記のように線状または板状の金属部材
を積層コンデンサに外付けする構造では、構造が複雑と
なり、さらにヒューズ材の取付けが煩雑であり、かつコ
ストも高く付くという問題があった。

また、外付けした金属部材や、その取付け部分を保護す
るために、部品全体をケースを封入したり、あるいは外
装樹脂により被覆したする必要もあった。従って、チッ
プ部品として用いるのに好ましい形態ではなかった。

本発明の目的は、より簡単な構造を有し、チップ部品と
して用いるのに適した安価かつ製造容易なヒューズ付積
層コンデンサを提供することにある。

〔技術的課題を解決するための手段〕

本発明のヒューズ付積層コンデンサでは、誘電体セラミ
ックよりなる焼結体内に、誘電体セラミック層を介して
重なり合うように複数の内部電極が配置されている。こ
の複数の内部電極は、交互に焼結体の第1,第２の側面部
分に引出されている。そして、第1,第２の側面部分に
は、第1,第２の外部電極が付与されており、この第1,第
２の外部電極間にコンデンサが構成されている。

ヒューズ素子は、上記焼結体の外表面に薄膜形成法によ
りヒューズ膜を付与することにより構成されている。こ
のヒューズ膜の一体は第１または第２に外部電極に接続
されている。また、本発明のヒューズ付積層コンデンサ
では、前記焼結体の第１の外部電極が形成されている面
と対向する面に第３の外部電極が形成されている。従っ
て、対向２面に第1,第３の外部電極が形成されているた
め、従来の積層コンデンサと同様に、対向２面に形成さ
れた第1,第３の外部電極を用いて外部と電気的に接続す
ることができる。

さらに、上記ヒューズ膜は、焼結体の外表面の内１つの
面の中間部分に形成される。すなわち、ヒューズ膜が形
成される焼結体面の中間部分において、ヒューズ膜の一
端が接合されるように上記第２の外部電極が形成されて
おり、ヒューズ膜の他端が接合される第４の外部電極が
該ヒューズ膜の形成される焼結体面の中間部分に形成さ
れている。なお、上記第４の外部電極は、上記第３の外
部電極に電気的に接続されている。

〔作用〕 本発明では、ヒューズ素子が、積層コンデンサを構成す
る焼結体の外表面に直接薄膜形成法によりヒューズ膜を
形成することにより構成されている。従って、外形は、
従来の単なる積層コンデンサとさほど変わらなくされて
いる。また、ヒューズ素子を外付けしたものと異なり、
部品全体をケースに封入したり、外装を施す必要もない
ため、そのままチップ部品として用いることも可能であ
る。

すなわち、本発明は、積層コンデンサを構成する焼結体
の外表面にヒューズ膜を形成し、ヒューズ素子を積層コ
ンデンサに一体的に形成することにより、通常の積層コ
ンデンサと全く同様に取扱い得るヒューズ付積層コンデ
ンサとしたことに特徴を有するものである。

さらに、本発明のヒューズ付積層コンデンサでは、上記
ヒューズ膜は、焼結体の外表面のうち１つの面の中間部
分に形成されており、一端が第２の外部電極に、他端が
第４の外部電極に接合されるように形成される。この場
合、第2,第４の外部電極がヒューズ膜と接合される部分
は、焼結体の外表面の１つの面の中間部分に形成されて
いる。従って、ヒューズ膜を形成すべき面を特定するだ
けで、第2,第４の外部電極間に接合されるようにヒュー
ズ膜を形成すればよいため、ヒューズ膜形成にあたって
の方向性選別作業を省略することができる。

〔実施例の説明〕

第１図は、本発明の前提となるヒューズ付積層コンデン
サを示し、このヒューズ付積層コンデンサ１は、第２図
に示すセラミックグリーンシートを主として用いること
により構成されている。

第２図を参照して、セラミックグリーンシート２の上面
には、内部電極を構成するために電極ペースト３が印刷
されている。電極ペースト３は、セラミックグリーンシ
ート２の一方端縁2aから他方端縁2b側に、しかしながら
他方端縁2bには至らないように印刷されている。

他方、セラミックグリーンシート４の上面には、電極ペ
ースト５が印刷されている。電極ペースト５は、セラミ
ックグリーンシート４の長辺側端縁4a,4bに、それぞ
れ、引出されている。

第２図に示したセラミックグリーンシート2,4を複数枚
用意し、交互に積層し、さらに上下に電極ペーストの塗
布されていないダミーのセラミックグリーンシートを積
層し、積層体を得る。この積層体を積層方向に圧着し、
しかる後一体焼成して、第１図に示した焼結体６を得
る。

第１図に戻り、焼結体６には、第１〜第３の外部電極７
〜９が付与されている。なお、以下において「側面部
分」とは、焼結体６の積層方向外側表面すなわち上面及
び下面を除く全ての面を言うものとする。

第１の外部電極７は、第２図に示した電極ペースト３が
引出されている端縁に相当する焼結体の側面部分を少な
くとも覆うように形成されている。第１図の構成では、
電極ペースト３に基づく内部電極が引出されている側面
部分を超えて、焼結体６の上面及び下面並びに他の側面
部分にも至るように第１の外部電極７が形成されてい
る。

他方、第２図の電極ペースト５に基づく内部電極5aの引
出されている側面部分において、焼結体６に第２の外部
電極８が付与されている。すなわち、第２の外部電極８
は、内部電極5aを電気的に接続するために設けられてい
る。第１図の構造では、第２の外部電極８は、内部電極
5aの露出している側面部分のみならず、セラミック焼結
体６の上面及び下面をも覆い、環状に形成されている。
これは、後述するヒューズ膜10の形成及び接続を焼結体
６の上面で行うことを容易とするためである。

第３の外部電極９は、第１の外部電極７と対向する側面
部分に付与されている。もっとも、焼結体６の側面部分
にうち、積層コンデンサの内部電極が露出されていない
側面部分であり、かつ第1,第２の外部電極7,8と導通し
得ない位置であれば、焼結体６の任意の外表面部分に第
３の外部電極９を形成してもよい。

第2,第３の外部電極8,9間に、ヒューズ膜10が、両者に
電気的に接続されるように形成されている。このヒュー
ズ膜10は、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティン
グ等の任意の薄膜形成法により形成される。また、ヒュ
ーズ膜10を構成する材料としては、鉛等の低融点金属
や、Ni/Cr合金等の高抵抗金属を用いることができる。
のみならず、ヒューズ膜10の幅を極めて細く形成する場
合には、これらの低融点金属や高抵抗金属に限らず、他
の金属材料を用いることも可能である。

さらに、ヒューズ膜10の平面形状についても、図示のよ
うに曲折した形状とする必要はなく、直線状等の他の任
意の形状とし得ることを指摘しておく。

本構造例では、第1,第２の外部電極7,8間に積層コンデ
ンサが構成されており、第２の外部電極８と第３の外部
電極９との間には、ヒューズ膜10によるヒューズ素子が
構成されている。従って、第１の外部電極７と、第３の
外部電極９との間には、コンデンサとヒューズ素子とが
直列に接続されていることになる。

また、ヒューズ素子は、焼結体６の表面に一体的に形成
したヒューズ膜10により構成されているので、従来の外
付けヒューズ素子を組み合わせた積層コンデンサに比べ
て、取扱いが容易であり、外装樹脂ケースに封入したり
する付加的構造を必要としないことがわかる。さらに、
ヒューズ膜10は、上記のような薄膜形成法により極めて
容易に形成することができるので、生産性の点でも従来
例に比べて優れているものである。

なお、ヒューズ膜10の形成は、第2,第３の外部電極8,9
の形成に先立って行ってもよい。

第１図構造例では、ヒューズ膜10を付与するにあたり、
第１の外部電極７と、第３の外部電極９とを区別して付
与しなければならない。すなわち、誤って第２の外部電
極８と第１の外部電極７との間にヒューズ膜10を形成し
た場合には、ヒューズ素子が積層コンデンサと並列に接
続されることになり、かつ第３の外部電極９が浮いた状
態となってしまう。

上記のようなヒューズ膜10の形成に伴う方向選別を解消
する本発明の実施例を、第３図を参照して説明する。

ここでは、一方の内部電極が露出されている焼結体16の
側面部分に第１の外部電極17が付与されている。また、
他方の内部電極15aが付与されている。第1,第２の外部
電極17,18は、前述した第１構造例と同様に形成されて
いる。

異なるところは、焼結体16の他端側に第３の外部電極19
が形成されており、かつこの第３の外部電極19と導電部
20を介して電気的に接続された第４の外部電極21が、焼
結体16の中央寄りにおいて第２の外部電極18と同様に環
状に形成されていることにある。この第3,第４の外部電
極19,21及び導電部20は、第1,第２の外部電極17,18と同
時に形成される。

ヒューズ膜22は、第４の外部電極21と、第２の外部電極
18との間に電気的に接続されるように形成されている。
このヒューズ膜22の形成に当たっては、中央に形成され
た第2,第４の外部電極18,21間に電気的に接続されるよ
うに形成さえすればよいため、第１図構造例のような方
向選別作業を実施せずとも、確実にヒューズ素子を積層
コンデンサに直列に形成することができる。

なお、第１図構造例を得るに当たって用いた第２図のセ
ラミックグリーンシート４上の電極ペースト５は、セラ
ミックグリーンシート４の長手方向両端縁4a,4bに引出
されており、従って第１図の構造例では焼結体の対向す
る側面部分に電極ペースト５に基づく内部電極が露出さ
れていた。よって、焼結体６の一対の側面の中央の何れ
に第２の外部電極８を付与しても電気的な接続は達成さ
れる。

しかしながら、第２図の電極ペースト５は、セラミック
グリーンシート４の一方端縁4aまたは4bの何れかにのみ
引出されているものであってもよい。もっとも、その場
合には、第２の外部電極８を付与するに当たり、焼結体
の側面部分の内、内部電極の引出されている部分を選別
しなければならない。もっとも、第１図に示したよう
に、第２の外部電極８を、焼結体６を周回するように形
成した場合には、電極ペースト５がセラミックグリーン
シート４の一方端縁4aまたは4bの何れの側に露出されて
いても、このような選別作業は省略し得る。

第４図は、本発明の他の実施例を説明するための斜視図
である。このヒューズ付積層コンデンサ41は、第５図に
示すセラミックグリーンシートを用いることにより構成
されている。

第５図を参照して、セラミックグリーンシート51の上面
にはセラミックグリーンシート51の一方端縁51aから中
央領域側に延び、セラミックグリーンシート51の中央に
至る手前でセラミックグリーンシート51の長手方向一方
端縁51bに引出されるように、電極ペースト52が印刷さ
れている。

セラミックグリーンシート53の上面には、電極ペースト
54が印刷されている。電極ペースト54は、セラミックグ
リーンシート53の周囲に余白を設けて印刷されており、
長手方向端縁53aに、その一部が引出されるように印刷
されている。なお、電極ペースト54が引出されている部
分54aは、セラミックグリーンシート51,53,55を積層し
た際にセラミックグリーンシート51の端縁51bに引出さ
れている電極ペースト52の引出し部52aと所定距離を隔
てるように配置されている。

セラミックグリーンシート55の上面には、電極ペースト
56が印刷されている。電極ペースト56はセラミックグリ
ーンシート55の一方端縁55aから他方端縁55bに向かっ
て、但し他方端縁55bには至らないように印刷されてい
る。

第５図に示したセラミックグリーンシート53,55を複数
枚用意し、交互に積層し、さらに第５図に示したように
下方にセラミックグリーンシート51を積層し、さらに上
下に電極ペーストの塗布されていないダミーのセラミッ
クグリーンシートを積層して積層体を得る。この積層体
を積層方向に圧着し、しかる後一体焼成して、第４図の
焼結体46を得る。

第４図に戻り、焼結体46には、第１〜第４の外部電極47
〜50が付与されている。この内、第１の外部電極47及び
第２の外部電極48は、それぞれ、第５図の電極ペースト
54,56に基づく内部電極間で取出される容量を引出すた
めに形成されているものである。すなわち、第1,第２の
外部電極47,48間に積層コンデンサが構成されている。

他方、第４の外部電極49は、第５図のセラミックグリー
ンシート51上の電極ペースト52に基づく内部電極体によ
り第３の外部電極50と電気的に接続されている。そし
て、第３、第４の外部電極50、49間にヒューズ膜42が接
続されている。従って、本実施例では、第１の外部電極
47と、第３の外部電極50との間に、コンデンサとヒュー
ズ膜42とが直列に挿入された構成が実現されている。

上述したように、第４図の実施例では、焼結体の側面に
ヒューズ膜42が付与されており、従ってヒューズ膜42と
接続される外部電極48,49が焼結体46に側面にのみ形成
されている。よって、外部電極48,49の面積を、第３実
施例の対応を外部電極18,21に比べて小さくすることが
できる。

また、外部電極48,49は側面にのみ形成されるものであ
るため、多数の素子を重ね合わせて一度に各外部電極4
8,49を形成することができるので、能率的に外部電極を
形成することができる。

のみならず、側面にヒューズ膜42が形成されているの
で、プリント基板等に面実装するに際しては、ヒューズ
膜42の形成されている面を気にすることなく実装するこ
とができる。

なお、第４図実施例において、第４の外部電極49と第３
の外部電極50との接続に際し、第５図の電極ペースト52
に基づく内部導電体を用いたが、このような電極ペース
ト52を複数層形成しておけば、内部電極体による第3,第
４の外部電極50,49間の電気的接続をより確実なものと
することができる。

また、第４図実施例においても、側面に形成される外部
電極48,49を側面のみに形成する必要は必ずしもなく、
第３図実施例のように焼結体を周回するように形成して
もよい。もっとも、その場合には外部電極の面積が増大
することになる。

なお、図示の各実施例においてはヒューズ膜24,42は外
部に露出されていたが、ヒューズ膜42を覆うように樹脂
等からなる保護膜を形成してもよい。このような保護膜
でヒューズ膜を被覆することにより、ヒューズ膜の耐機
械的衝撃性を向上することができ、はんだ等の不要金属
を付着を防止することができ、かつヒューズ膜の酸化等
を防止することも可能となる。また、この保護膜は、外
部との電気的な接続部分を除いてヒューズ膜以外の部分
に付与してもよい。すなわち、プリント基板等に取付け
るための電極部分を除いて、少なくともヒューズ膜を覆
うように付与すればよい。

また、第３図に示した実施例では、積層コンデンサを構
成する一方の内部電極が焼結体16の短辺側側面に、内部
電極の他方が長辺側側面に露出されていたが、このよう
に内部電極を異なる側面部分に露出させる必要は必ずし
もない。例えば、第３図に示した第2,第４の外部電極1
8,21が付与されている焼結体の側面部分に各内部電極が
露出するように構成してもよく、その場合には、焼結体
16の何れかの短辺側端面に付与された外部電極との間に
ヒューズ膜を付与すればよい。このように、内部電極の
露出される部分は、焼結体の側面部分の何れの位置であ
ってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、ヒューズ素子が、焼結
体の外表面に薄膜形成法により付与されたヒューズ膜で
構成されているので、ヒューズ素子を簡単にかつ効率よ
く積層コンデンサに付加することが可能とされている。
すなわち、従来例では積層コンデンサチップに、一個一
個ヒューズ線またはヒューズ板を接続するという煩雑な
作業を強いられていたのに対し、本発明の構造では、多
数の積層コンデンサに同時にヒューズ膜を付与すること
ができる。よって、ヒューズ付積層コンデンサの生産性
を飛躍的に高めることが可能となる。

加えて、ヒューズ膜は第2,第４の外部電極に接合される
ように形成すればよいため、かつ第2,第４の外部電極の
ヒューズ膜と接続される部分が焼結体の外表面の内の一
つの面の中間部分に形成されているため、ヒューズ膜形
成にあたっての煩雑な方向性選別作業を必要としない。
よって、本発明のヒューズ付積層コンデンサでは、ヒュ
ーズ膜の形成を薄膜形成法により容易に行い得るだけで
なく、ヒューズ膜の形成にあたっての煩雑な位置決めも
必要としないため、この点からも、ヒューズ付積層コン
デンサの生産性を高めることができる。

のみならず、薄膜形成法によりヒューズ膜を形成するも
のであるため、ヒューズ用金属材料の種類並びにヒュー
ズ膜の形状についても自由に選択することができ、従っ
て求められるヒューズ機能や生産性に応じて最適なヒュ
ーズ付コンデンサを構成することができる。

さらに、ヒューズ素子を外付けするものでないため、外
装を施したりケースに封入したりする必要もないため、
チップ部品としてそのまま用いることもできる。もっと
も、リード端子を外部電極に取付けることにより、リー
ド付電子部品とすることを可能でることを言うまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提となった構造例の斜視図、 第２図は第１図の構造例に用いるセラミックグリーンシ
ート及び電極ペーストの形状を説明するための分解斜視
図、第３図は本発明の一実施例を示す斜視図、第４図は
本発明の他の実施例を示す斜視図、第５図は第４図実施
例に用いるセラミックグリーンシート及び電極ペースト
の形状を説明するための分解斜視図である。 図において、16は焼結体、17は第１の外部電極、18は第
２の外部電極、19は第３の外部電極、21は第４の外部電
極、23はヒューズ膜を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体セラミックスよりなる焼結体と、 前記焼結体内において誘電体セラミック層を介して重な
   り合うように配置されており、かつ交互に焼結体の第1,
   第２の側面部分に引出された複数の内部電極と、 前記焼結体の第1,第２の側面部分に付与された第1,第２
   の外部電極と、 前記第1,第２の外部電極間に構成されたコンデンサに直
   列に接続されたヒューズ素子とを備えるヒューズ付積層
   コンデンサにおいて、 前記ヒューズ素子が、焼結体の外表面に薄膜形成法によ
   り付与されたヒューズ膜により構成されており、かつ 前記第１の外部電極が形成されている面と対向する面に
   第３の外部電極が形成されており、 前記ヒューズ膜が形成される焼結体面の中間部分におい
   て、前記ヒューズ膜の一端が接合されるように、前記第
   ２の外部電極が形成されており、前記ヒューズ膜の他端
   が前記焼結体面の中間部分において接合される第４の外
   部電極が該焼結体のヒューズ膜が形成される面に形成さ
   れており、 前記第４の外部電極が前記第３の外部電極に電気的に接
   続されていることを特徴とするヒューズ付積層コンデン
   サ。