JPH11345739A

JPH11345739A - 積層セラミックコンデンサ

Info

Publication number: JPH11345739A
Application number: JP14941998A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Uchi; 一隆内
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、容量のバラツキを低減し、且つ低イ
ンダクタンス化が可能な積層セラミックコンデンサを提
供する。【解決手段】複数の矩形状の誘電体層１ａ、１ｂ、１
ｃ、１ｄ・・・の層間に、第１内部電極層１２と第２内
部電極層１３とを互いに交差するように交互に配置して
成るコンデンサ本体１と、該コンデンサ本体１の直交し
あう端面に第２外部端子電極３及び第２外部端子電極３
を形成した積層セラミックコンデンサである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層セラミックコ
ンデンサの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、積層セラミックコンデンサは、図
５に示すように、複数の矩形状の誘電体層の層間に、第
１内部電極層と第２内部電極層とを交互に配置して成る
コンデンサ本体５１と、該コンデンサ本体の一対の端面
に第１外部端子電極５２と第２外部端子電極５３を形成
していた。

【０００３】尚、前記第１内部電極層５４は、図６
（ａ）に示すように、コンデンサ本体５１の一対の端面
の一方面に延出して、第１外部端子電極５２に接続され
ており、第２内部電極層は、図６（ｂ）に示すように、
コンデンサ本体５１の一対の端面の他方面に導出して、
第２外部端子電極５３と接続していた。

【０００４】積層セラミックコンデンサの製造に関して
は、誘電体層となるセラミックグリーンシート５０の表
面に、図６（ａ）に示す第１内部電極層５４となる導体
膜を導電性ペーストの印刷により形成し、また、別の誘
電体層となるセラミックグリーンシート５０の表面に、
図６（ｂ）に示す第２内部電極層５５となる導体膜を導
電性ペーストの印刷により形成する。尚、セラミックグ
リーンシートは、図６（ａ）（ｂ）に示す素子領域が多
数抽出できる大型シートである。

【０００５】このような第１内部電極層５４、第２内部
電極層５５となる導体膜を形成した両セラミックグリー
ンシートを交互、さらに、最上面の誘電体層となるグリ
ーンシートを積層し、圧着を行い、所定素子領域の形状
に裁断を行い、一体的に焼成してコンデンサ本体５１を
作成する。

【０００６】その後、コンデンサ本体５１の一対の端面
を中心とした端部に外部端子電極５２、５３を形成す
る。

【０００７】この時、素子領域に形成する内部電極層５
４、５５となる導体膜を印刷する時、さらに、グリーン
シートを積層する時に、量産レベルで２０〜５０μｍ程
度の位置ずれが発生してしまう。

【０００８】その結果、積層セラミックコンデンサ５０
の静電容量のバラツキが発生してしまう。

【０００９】また、積層セラミックコンデンサ５０の製
造の過程において、金属である内部電極層５４、５５と
セラミックである誘電体層の焼結時の挙動及び熱膨張率
の違いにより、コンデンサ本体５１内部に歪み、すなわ
ち内部応力が発生する。

【００１０】この内部応力は、内部電極層５４、５５の
周囲部分に集中する。このため、コンデンサ本体５１に
クラックを生じさせたり、内部応力のため、耐熱衝撃信
頼性を低下させるという問題点がある。

【００１１】これらの問題点を解決するために、図７
（ａ）に示す第１内部電極層７４及び図７（ｂ）に示す
第２内部電極層７５を有する積層セラミックコンデンサ
が提案されている（特開平８−１８１０３５号、特開平
８−２５０３６９号参照）。

【００１２】この積層セラミックコンデンサでは、第１
内部電極層７４の導体幅が、第２内部電極層７５の導体
幅に比較して狭くなっている。

【００１３】このような構造では、第１内部電極層７４
の周囲の辺が、第２内部電極層７５の周囲の辺と重なり
あうことがないため、内部応力の集中を緩和できる。

【００１４】また、第１内部電極層７４、第２内部電極
層７５に幅方向、図面上の上下方向に印刷ずれやグリー
ンシートの積層ずれが発生しても、内部電極層７４、７
５との対向による容量成分部分の面積が変動しない。即
ち、この構造では、印刷ずれや積層ずれが生じることを
許容した上で、静電容量のばらつきを防止できる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示す第
１内部電極層７４及び第２内部電極層７５を有する積層
セラミックコンデンサによれば、内部電極層７４、７５
が長さ方向にずれた場合、内部電極層７４、７５との対
向による容量成分部分の面積が変動してしまうという問
題点があった。

【００１６】また、通常の積層セラミックコンデンサ
は、長さ寸法Ｌが幅寸法Ｗの約２倍である。このため、
第２の内部電極層７５の形状は、一方の外部電極膜から
他方の外部電極膜に向かって細長く延びる形状になり、
この第１及び第２内部電極層７４、７５の相互間にイン
ダクタンス成分が大きくなってしまう。このように、イ
ンダクタンス成分が大きくなると、高周波動作する回路
に使用される積層セラミックコンデンサの固有インダク
タンスが大きくなり、ＩＣ電源ラインのノイズの発生源
となり、さらには高速デジタルＩＣの誤動作の原因とな
るという問題点があった。

【００１７】本発明は、上述の問題点に鑑みて、案出さ
れたものであり、その目的は、位置ずれが発生しても、
静電容量バラツキが小さく、かつ固有インダクタンスが
小さい積層セラミックコンデンサを提供することにあ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、一辺から導出
された第１内部電極層を有する矩形状誘電体層と、該第
１内部電極層が導出する一辺と直交する辺から導出され
た第２内部電極層を有する矩形状誘電体層とを交互に配
置して成るコンデンサ本体と、前記コンデンサ本体の第
１内部電極層及び第２内部電極層が導出する夫々の端面
に被着された第１外部端子電極及び第２外部端子電極と
から成る積層セラミックコンデンサである。

【００１９】そして、好ましくは、前記第１内部電極層
及び第２内部電極層は、前記誘電体層を介して交差しあ
う容量形成部を互いに越えて延在している。

【００２０】

【作用】上述のように、本発明の積層セラミックコンデ
ンサは第１内部電極層と第２内部電極層とが、誘電体層
を介して互いに交差するように対向しあう。

【００２１】従って、第１内部電極層と第２の内部電極
層とが幅方向及び長さ方向に位置ずれ（印刷ずれや積層
ずれ）が発生しても、実質的に互いに対向しあう容量形
成部分の面積が変動しにくい。特に、前記第１内部電極
層が、第１外部端子電極から第２内部電極と対向する容
量形成部を越えて一方方向に延び、且つ前記第２内部電
極層は、第２外部端子電極から第１内部電極と対向する
前記容量形成部を越えて他方方向に延びている場合に
は、容量形成部分の変動がなくなり、その結果、静電容
量のバラツキがなくなる。

【００２２】また、一方の内部電極層の周辺部分が他方
の内部電極層の周辺部分と線として重なりあうことがな
いため、内部電極層の周辺に発生する内部応力が集中す
ることがなく、耐熱衝撃信頼性に優れたものとなる。

【００２３】さらに、第１内部電極層の幅及び第２内部
電極層の幅を、コンデンサ本体の長さ及び幅に近似させ
て幅広くすることができるため、内部電極層の抵抗成分
も小さくでき、インダクタンス成分を小さくできる。こ
れにより、高周波動作回路に適した積層セラミックコン
デンサとなる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の積層セラミックコ
ンデンサを図面に基づいて詳説する。

【００２５】図１は、本発明の積層セラミックコンデン
サの外観斜視図であり、図２はコンデンサ本体の外観斜
視図であり、図３は、第１内部電極層の形状を示すコン
デンサ本体の平面図であり、図４は、第２内部電極層の
形状を示すコンデンサ本体の平面図である。

【００２６】積層セラミックコンデンサ１０は、複数の
矩形状の誘電体層１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・と、複
数の第１内部電極層１２・・・、複数の第２内部電極層
１３とを積層したコンデンサ本体１と、コンデンサ本体
１の互いに直交しあう２つの積層端面に形成された第１
外部端子電極２、第２外部端子電極３とから構成されて
いる。

【００２７】コンデンサ本体１を構成する誘電体層１
ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・は、チタン酸バリウム、チ
タン酸ストロンチウムなどの誘電体セラミックからな
り、第１内部電極層１２、第２内部電極層１３は、Ｐｄ
またはＡｇ−Ｐｄ合金などの貴金属材料あるいはＮｉな
どの卑金属材料からから構成されている。

【００２８】そして、誘電体層１ａと１ｂとの層間、１
ｃと１ｄとの層間・・・には、第１内部電極層１２が、
誘電体層１ｂと１ｃとの層間、１ｄと１ｅとの層間・・
・には第２内部電極層１３が夫々配置されている。

【００２９】例えば、誘電体層１ａと１ｂ層間、即ち、
誘電体層１ｂ上の第１内部電極層１２は、図３に示すよ
うに、例えば、コンデンサ本体１の一方方向の一方端面
に導出し、他方端面側に延びている。また、誘電体層１
ｂと１ｃ層間、即ち、誘電体層１ｃ上の第２内部電極層
１３は、図４に示すようにコンデンサ本体１の他方方向
の一方端面（第１内部電極層１２が導出する端面に直交
する端面）に導出し、他方端面側に延びている。

【００３０】このようなコンデンサ本体１の第１内部電
極層１２の一部が導出する端面には、第１外部端子電極
２が被着形成されており、第２内部電極層１３の一部が
導出する端面には、第２外部端子電極３が被着形成さ
れ、各々第１内部電極層１２、第２内部電極層１３に電
気的に接続している。

【００３１】そして、第１内部電極層１２は、一方の端
面側から第２内部電極層１３を越えて他方の端面側に延
出している。また、同様に、第２内部電極層１３は、一
方端面側から第１内部電極層１２を越えて他方の端面側
に延出している。尚、この他方の内部電極層を越えて延
在する長さは、印刷ずれや積層ずれを充分に許容でき
る、例えば最大で１００μｍ程度に設定しておけばよ
い。

【００３２】上記構成の積層セラミックコンデンサ１は
つぎのように製造される。まず、所定誘電率となる誘電
体セラミック材料からなるグリーンシートを用意する。
このグリーンシートは、所定素子領域が多数抽出できる
形状となっている。

【００３３】次に、例えば、最上層の誘電体層１ａとな
るグリーンシートを除いて、例えば誘電体層１ｂ、１ｄ
・・・となる各グリーンシートの主面の素子領域に、第
１内部電極層１２となる導体膜を上述した金属粉末を含
有する導電性ペーストのスクリーン印刷で形成し、例え
ば誘電体層１ｃ、１ｅ・・・となる各グリーンシートの
主面の素子領域に、第２内部電極層１３となる導体膜を
上述した金属粉末を含有する導電性ペーストのスクリー
ン印刷で形成する。

【００３４】次に、第１内部電極層１２、第２内部電極
層１３となる導体膜を形成したグリーンシート及び誘電
体層１ａとなるグリーンシートを順次積層する。

【００３５】その後、全体を上下方向に均一に圧着を行
い、大型クリーンシート積層体を形成する。

【００３６】その後、大型グリーンシート積層体を各素
子領域に応じて切断して、未焼成状態のチップ材を形成
する。

【００３７】ついでこのチップ材を所定の雰囲気、温度
で焼成し、一対の帯状内部電極層及び誘電体層とを一体
的に焼結する。これにより、コンデンサ本体１が形成さ
れることになる。

【００３８】次に、コンデンサ本体１の同一側面、即ち
一対の帯状内部電極層１２、１３の一部が導出する側面
に、外部端子電極２、３を形成する。具体的には、コン
デンサ本体１の側面にＡｇまたはＡｇ−Ｐｄ合金からな
る導電ペーストを印刷などにより選択的に厚膜下地導体
膜となる塗布膜を形成し、所定温度で焼き付け、さら
に、厚膜下地導体膜の表面に、半田食われが生じ難い材
料からなるＮｉメッキ層を形成し、このメッキ層の上に
ＳｎまたはＳｎ−Ｐｂ合金などの材料からなる電極層を
形成する。

【００３９】このような積層セラミックコンデンサ１０
によれば、一方方向に延びる第１内部電極層１２と、該
一方方向と直交する他方向に延びる第２内部電極層１３
とが誘電体層１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・を介して対
向しあう部分で、所定容量成分が発生することになる。

【００４０】そして、第１内部電極層１２及び第２内部
電極層１３とが、コンデンサ本体１の長さ方向及び幅方
向に位置ずれ（印刷ずれや積層ずれ）が発生しても、第
１内部電極層１２と第２内部電極層１３とが対向しあう
容量形成部の面積が変動しないため、積層セラミックコ
ンデンサ１０として静電容量も変動しない。

【００４１】また、コンデンサ本体１を平面視した時、
第１内部電極層１２の周囲の辺と第２内部電極層１３の
周囲の辺とが、線として互いに互いに重なり合わないた
め、内部電極層と誘電体層との同時焼成による熱収縮率
の相違による内部応力が、従来の図５のように内部電極
層の周囲に集中しないため、積層セラミックコンデンサ
１０をプリント配線基板に半田接合しても、コンデンサ
本体にクラックなどが発生しない。即ち、耐熱衝撃信頼
性の優れた積層セラミックコンデンサとなる。

【００４２】また、本発明の積層セラミックコンデンサ
１０は、従来の図５に示す積層セラミックコンデンサに
比較して、第１外部端子電極２、第２外部端子電極３と
の最短距離が距離が短くなり、また、第１内部電極層１
２、第２内部電極層１３の導体幅をコンデンサ本体１の
平面形状に近似させるように広くできるため、第１内部
電極層１２、第２内部電極層１３の抵抗成分が減少し、
コンデンサの固有インダクタンスを２００ｐＨ以下に小
さくすることができる。これにより、数百ｋＨｚで作動
するＩＣに適用するデカップリングコンデンサへの適用
が可能となる。

【００４３】また、従来の積層セラミックコンデンサは
内部電極層が存在しない領域、例えば、サイドマージン
がある上に、厚みと幅が等しい品種では、外部端子電極
を形成後に、厚み方向と幅方向の区別がつきにくいが、
図１に示す積層セラミックコンデンサ１０によれば、第
１外部端子電極２と第２外部端子電極３とが、互いに直
交しあう積層端面に形成されているため、目視確認によ
る厚み方向、幅方向等の確認が容易にできる。

【００４４】なお、本発明は上記の実施の形態例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
での種々の変更や改良等は何ら差し支えない。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第１内
部電極層と第２内部電極層とが、誘電体層を介して互い
に交差するように対向しあう。従って、第１内部電極層
と第２の内部電極層とが幅方向及び長さ方向に位置ずれ
が発生しても、静電容量の変動を抑えることができる。

【００４６】また、第１内部電極層の幅及び第２内部電
極層の幅を、コンデンサ本体の長さ及び幅に近似させて
幅広くすることができ、第１内部電極層に接続する第１
外部端子電極と第２内部電極層に接続する第２外部端子
電極とを互いに近づけることができるため、インダクタ
ンス成分を小さくできる。これにより、高周波動作回路
に適した積層セラミックコンデンサとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層セラミックコンデンサの外観斜視
図である。

【図２】本発明の積層セラミックコンデンサのコンデン
サ本体の斜視図である。

【図３】第１内部電極層の形状を示すコンデンサ本体の
平面図である。

【図４】第２内部電極層の形状を示すコンデンサ本体の
平面図である。

【図５】従来の積層セラミックコンデンサの外観斜視図
である。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は、夫々第１内部電極層及び
第２内部電極層の形状を示す平面図である。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は、従来の別の積層セラミッ
クコンデンサの第１内部電極層及び第２内部電極層の形
状を示す平面図である。

【符号の説明】

１０・・・積層セラミックコンデンサ１・・・・コンデンサ本体２・・・・第１外部端子電極３・・・・第２外部端子電極１２・・・第１内部電極層１３・・・第２内部電極層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一辺から導出された第１内部電極層を有
する矩形状誘電体層と、該第１内部電極層が導出する一
辺と直交する辺から導出された第２内部電極層を有する
矩形状誘電体層とを交互に配置して成るコンデンサ本体
と、前記コンデンサ本体の第１内部電極層及び第２内部電極
層が導出する夫々の端面に被着された第１外部端子電極
及び第２外部端子電極とから成る積層セラミックコンデ
ンサ。
【請求項２】前記第１内部電極層及び第２内部電極層
は、前記誘電体層を介して交差しあう容量形成部を互い
に越えて延在し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。