JPS6233301Y2 - - Google Patents
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- JPS6233301Y2 JPS6233301Y2 JP13248380U JP13248380U JPS6233301Y2 JP S6233301 Y2 JPS6233301 Y2 JP S6233301Y2 JP 13248380 U JP13248380 U JP 13248380U JP 13248380 U JP13248380 U JP 13248380U JP S6233301 Y2 JPS6233301 Y2 JP S6233301Y2
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Landscapes
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Description
本考案は積層セラミツクコンデンサーに関する
ものである。
積層セラミツクコンデンサーは、電子機器およ
び回路の高速化、小型化を高信頼度で促進する上
で、不可欠な部品として近年ますますその需要は
高まつている。この理由としては、
1 大容量値を有する高周波用積層セラミツクコ
ンデンサーが、従来のタンタルコンデンサー、
アルミニウム電解コンデンサー、フイルムコン
デンサー等の他のコンデンサーよりも小型に形
成できる。
2 電極面の構成上、内部インダクタンスが他の
コンデンサーより小さい。このため他のコンデ
ンサーよりも高い直列共振周波数(コンデンサ
ーの等価回路は第1図に示すように、容量分C
と抵抗分Rとインダクタンス分Lの直列結合で
表わされ直列共振周波数は
The present invention relates to a multilayer ceramic capacitor. Demand for multilayer ceramic capacitors has been increasing in recent years as an essential component for making electronic devices and circuits faster and more compact with high reliability. The reasons for this are: 1 High-frequency multilayer ceramic capacitors with large capacitance values are superior to conventional tantalum capacitors,
It can be made smaller than other capacitors such as aluminum electrolytic capacitors and film capacitors. 2 Due to the structure of the electrode surface, internal inductance is smaller than other capacitors. For this reason, the series resonance frequency is higher than that of other capacitors (the equivalent circuit of a capacitor is shown in Figure 1,
It is expressed as a series combination of resistance R and inductance L, and the series resonance frequency is
【式】の
値で与えられる。)をもつことになり、高周波領
域での使用に適する。
3 積層セラミツクコンデンサーが有する高周波
での等価直列抵抗は、他のコンデンサーが有す
る等価直列抵抗よりも小さい。このため、他の
コンデンサーを使用した場合よりも電圧降下が
少なく、発熱量も小さい。従つて積層セラミツ
クコンデンサーを電子機器および回路に組み入
れることは電力的効率がよくなるばかりでなく
発熱にもとづく問題点が少ないためコンパクト
に実装したとしても高い信頼性が得られる。
等々の利点が挙げられる。
しかしその反面積層セラミツクコンデンサーの
等価直列抵抗値が小さすぎる場合もあり、このと
きはそれが欠点として作用することにもなる。例
えば積層セラミツクコンデンサーと抵抗素子とを
直列に接続する等の方法で積層セラミツクコンデ
ンサーのみでは不足する等価直列抵抗値を補い、
他のコンデンサーが有する等価直列抵抗値と同程
度の大きさにしなければ使用できない場合がある
わけである。
以下等価直列抵抗値が小さすぎるために不満足
な結果を招いている場合について説明し、その解
決方法を考えることにする。
近来の電子回路には帰還の技術は不可欠であ
り、いかなる電子回路にも帰還の考え方が生かさ
れ回路の安定化が行なわれていると云つても過言
ではない。帰還回路は通常第2図に示すように構
成される。すなわち、入力信号V1を利得μ
(f)を持つた増幅器でできるだけひずみを生じ
ないように増幅しようとするときに、その出力
V2の信号の1部をβ回路(通常は減衰器)を介
して前記増幅器への入力に戻すように回路構成す
るのである。このβ回路を通常フイートバツク回
路と呼んでいる。回路は利得μβの位相角arg
(μβ)が|arg(μβ)|≧180゜でかつ|μβ
|≧1という2条件が同時に成立するときに不安
定になる。従つて回路設計した結果が第3図の破
線aで示すように|μβ|=1(すなわちodB)
となる周波数1で位相が−180゜をこえている
場合は|μβ|=1となる周波数で|arg(μ
β)|<180゜になるように振幅特性あるいは位
相特性を補償することが必要になる。この補償の
ためによく用いられる方法の1つは、例えば第4
図に示すように、位相遅延回路を不安定な特性を
もつμ回路あるいはβ回路に縦続に入れる方法で
ある。
第4図の位相遅延回路の電圧比は
となり、振幅特性は
となる。It is given by the value of [Formula]. ), making it suitable for use in the high frequency range. 3. The equivalent series resistance of multilayer ceramic capacitors at high frequencies is smaller than that of other capacitors. For this reason, there is less voltage drop and less heat generation than when using other capacitors. Therefore, incorporating multilayer ceramic capacitors into electronic devices and circuits not only improves power efficiency, but also has fewer problems due to heat generation, so high reliability can be obtained even when mounted compactly. There are many advantages such as: However, there are cases where the equivalent series resistance value of the multilayer ceramic capacitor is too small, and in this case, it also acts as a drawback. For example, by connecting a multilayer ceramic capacitor and a resistance element in series, the equivalent series resistance value that is insufficient with the multilayer ceramic capacitor alone can be supplemented.
In some cases, the capacitor cannot be used unless the equivalent series resistance value is comparable to that of other capacitors. Below, we will explain a case where an unsatisfactory result is caused because the equivalent series resistance value is too small, and consider a solution. Feedback technology is indispensable for modern electronic circuits, and it is no exaggeration to say that the feedback concept is utilized in all electronic circuits to stabilize the circuit. The feedback circuit is normally constructed as shown in FIG. That is, the input signal V 1 has a gain μ
(f) When trying to amplify with as little distortion as possible, the output
The circuit is configured to return a portion of the V 2 signal to the input to the amplifier via a β circuit (usually an attenuator). This β circuit is usually called a feedback circuit. The circuit has a gain μβ and a phase angle arg
(μβ) is |arg(μβ)|≧180° and |μβ
It becomes unstable when the two conditions of |≧1 hold simultaneously. Therefore, the circuit design result is |μβ|=1 (i.e. odB) as shown by the broken line a in Figure 3.
If the phase exceeds -180° at frequency 1 , where |μβ|=1, |arg(μ
It is necessary to compensate the amplitude characteristics or phase characteristics so that β)|<180°. One commonly used method for this compensation is e.g.
As shown in the figure, this method involves cascading a phase delay circuit into a μ circuit or a β circuit that has unstable characteristics. The voltage ratio of the phase delay circuit in Figure 4 is So, the amplitude characteristic is becomes.
【式】であり、かつω≪1/C(R1+R2)のとき は |Vout/Vin|≒1 となる。 また[Formula] and when ω≪1/C(R 1 +R 2 ), |Vout/Vin|≒1. Also
【式】であり1/C(R1+R2)≪ω≪1/C
R2
のときは
|Vout/Vin|≒1/ωC(R1+R2)
となり、これは−6dB/オクターブの傾斜とな
る。
また[Formula] and 1/C (R 1 + R 2 )≪ω≪1/C
When R 2 , |Vout/Vin|≒1/ωC (R 1 +R 2 ), which is a slope of -6 dB/octave. Also
【式】のとき、およびω≫1/CR2のと
きは
|Vout/Vin|≒R2/R1+R2
となり周波数に無関係に一定となる。
以上を総合すると位相遅延回路の振幅特性と位
相特性は第5図に示したようになる。
従つて位相遅延回路を第3図aに示したような
不安定な特性をもつμ回路あるいはβ回路に縦続
に入れることにより、第3図の実線bに示すよう
に|μβ|=1となる周波数1で位相回転は
180゜未満となる安定な回路とすることができ
る。この場合位相遅延回路のR1,R2,Cの定数
は従来技術の教えるところに従い適当に選定する
ことができる。
この方法は高周波数域における利得を多少犠牲
にして補償を行なう方法であるため、帯域幅が補
償前に比較して狭くなる欠点はあるが、設計が容
易で安定に動作するためによく用いられる。
以上、帰還回路を安定化する上において第4図
の位相遅延回路が有効な回路であることを説明し
た。
以上の説明からも判るように、位相遅延回路を
併用した帰還技術を用いて電子回路を安定化する
ためには、電子回路の周波数が高くなるほど、位
相遅延回路を構成するコンデンサーの容量値Cと
抵抗値R2との積がより小さくなるように抵抗と
容量を選定する必要がある。また電子回路の周波
数領域によつてはコンデンサーの有する等価直列
抵抗をR2として利用することによつて、R2なる
抵抗素子を別個に用意しなくても位相遅延回路を
形成することが可能なことも判る。R2なる抵抗
素子を別個に用意しなくても所要の位相遅延回路
がコンデンサーの等価直列抵抗で代替して形成で
きることは、昨今急速に要求されている電子回路
の高密度実装化及び低価格化を促進する上できわ
めて大きなメリツトとなる。すなわち、抵抗素子
R2の実装用スペースが不用になるばかりか実装
に要する工数も省けるわけである。しかし前述し
たように、積層セラミツクコンデンサーの等価直
列抵抗値は従来の他のコンデンサーの等価直列抵
抗値の数分の1程度と小さいため、他のコンデン
サーを用いて形成された位相遅延回路のコンデン
サー部を積層セラミツクコンデンサーで代替する
には、前述した容量値Cと抵抗値R2との積を従
来の他のコンデンサーでの容量値Cと抵抗値R2
との積と等価するために容量値Cは一定のままで
積層セラミツクコンデンサーと抵抗素子とを直列
にする等の方法で不足の等価直列抵抗値を補うか
あるいは別個のコンデンサー等を用いて等価な回
路構成を行なわねばならない。しかしこれでは、
積層セラミツクコンデンサーであれば他のコンデ
ンサーによるよりも小型にできるという利点を殺
してしまうことになるので好ましくない。また例
え補正用抵抗あるいはコンデンサー等を付加する
ことがスペース的には殆んど問題にならないとし
ても、それを実施するに要する工数が増加すると
いう点で望ましいことではない。以上のような事
情を総合的に勘案すると、等価直列抵抗値が大き
い積層セラミツクコンデンサーの開発が是非とも
必要になつてくるわけである。ところで従来の積
層セラミツクコンデンサーにおいてその等価直列
抵抗は大部分が内部電極抵抗によるものであるこ
とが知られている。従つて等価直列抵抗を大きく
する手段として内部電極の構成材料自体を比抵抗
値の大きなものに変更しようとするときは、セラ
ミツクと一体化して焼結(焼結温度900℃〜1500
℃)した時に酸化したり溶融したりするなどして
コンデンサー本来の機能を損わないものを選ぶ必
要がある。従来、このような条件にかなつた導電
材料として、第6図に示すような組成対抵抗率の
関係を有する銀・パラジウム合金が知られてお
り、その組成を適当に選定することにより広範囲
に抵抗値を変化できる。しかし、パラジウムは高
価であるため、積層セラミツクコンデンサーの低
価格化を計る上では好ましくなく、もつと廉価な
金属を電極として用いかつ所要の等価直列抵抗値
を有した積層セラミツクコンデンサーを開発する
ことが望まれている。
本考案はかかる要請に答えるためになされたも
のであり、比抵抗を異ならしめた構成材料の相違
によつて区画した複数の領域からなる内部電極を
具備したことを特徴とする。積層セラミツクコン
デンサーである以上、内部電極の総数はかなり多
くなるが、全ての内部電極を本考案の構成にしな
ければならないわけではなく、少くとも一部の内
部電極の構成がこのようになつていればそれは本
考案の実施とみなすべきである。また上記構成材
料としてはでき得るならば関係の材料である方が
好都合であり同一成分系の材料でその組成比の変
化によつて比抵抗を有意に変化させられるもので
あればなお好都合である。そして更に、この作用
を最も強く現わす成分が、微量で利くものであれ
ばなお良く、これが高価格の成分であれば実施例
で述べるように経済的にも好都合である。
以下、本考案の実施の一例に基いて詳細に説明
する。
通常、積層セラミツクコンデンサーは第7図に
示すように、外部電極1、内部電極2、セラミツ
ク3で構成されており、内部電極2はセラミツク
3を介して隣接した内部電極2に対向配置されて
いるが、重なり合つた領域4と重なり合わない領
域5を有している。重なり合わない領域は、外部
電極1をとりつけたときに内部電極が隣接した内
部電極と短絡することを防ぐために有効に機能す
る。そして重なり合つた領域4の抵抗がRで、重
なり合わない領域5の抵抗がRsであるような内
部電極をn個用いた積層セラミツクコンデンサー
の等価直列抵抗値REは、
RE4/n×(RS+R/3)
=4/nS(ρsls+ρl/3) …(1)
ls=重なり合わない部分の電極長
l=重なり合つた部分の電極長
ρs=重なり合わない部分の金属の比抵抗
ρ=重なり合つた部分の金属の比抵抗
S=電極の断面積
と表わされることが知られている。従つて積層数
n、電極長および電極の断面積を一定に保つたま
まで所要の等価直列抵抗を得るには、ρsおよび
ρを適当に選定すればよいことになる。
本考案の目的は、従来は小さ過ぎて問題を生じ
ていた等価直列抵抗を所望の値になるように調整
して大きくでき得る構造を提案することにある。
そして更にはこの目的を最も安価に実現する手段
ともなればより以上好ましいと云うことである。
本考案は、比抵抗を異ならしめた構成材料の相違
によつて区画した複数の領域からなる内部電極を
具備させる点にその特徴があるわけであり、内部
電極をいかなる領域に区画すべきかは各実施態様
の実情に合わせるべきことである。今仮に内部電
極をn個の領域に区画しそれぞれの領域を組成比
は違うが同成分からなる導電材料で構成すること
を考えてみよう。
すると結果として得られる積層セラミツクコン
デンサーの等価直列抵抗と要する高価元素の量と
の相関は(2),(3)式で表現できる。
ρs1ls1+……+ρsolso+1/3
(ρ1l1+……+ρolo)=ns/4RE …(2)
ρs1pdls1+……+ρsopdlso+1/3(ρ1pdl1
+……+ρopdlo)=高価な元素の量 …(3)
ls1+……+lso=ls …(4)
l1+……+lo=l …(5)
ただし
ρs1pd=単位長当たりの高価な元素の量
(重なり合わない部分)。
ρ1pd=単位長当たりの高価な元素の量
(重なり合う部分)。
ρso=n番目の金属の比抵抗
(重なり合わない部分)。
ls.o=n番目の金属から形成される電極長
(重なり合わない部分)。
ρo=n番目の金属の比抵抗
(重なり合う部分)。
lo=n番目の金属から形成される電極長
(重なり合う部分)。
議論を簡単にするために、今例として銀・パラ
ジウム合金を内部電極の構成材料としその組成比
を変えて使用する場合について述べる。こうして
n個の銀・パラジウム合金を用いて形成された同
等の規格の内部電極のみを用いて構成した積層セ
ラミツクコンデンサーがとりうる最高の等価直列
抵抗値は、すべてのρsoおよびρoが等しくそれ
ぞれの領域が第6図のAで示した42μΩ−cmなる
比抵抗を呈するPd(62%)−Ag(38%)の重量組
成の金属のみで構成した場合に達成される。また
最小の等価直列抵抗値は、すべてのρsoおよびρ
oが等しく、それぞれの領域が第6図のBで示し
た1.6μΩ−cmなる比抵抗を呈するPd(0%)−
Ag(100%)の重量組成の金属のみで構成した場
合に達成される。しかしこれら最高及び最低の等
価直列抵抗を示すケースは本来の意味をもたない
ケースである。本考案が意味をもつのは、所要等
価直列抵抗値が前記した最大値と最小値にある場
合である。そして更に、このときは先述した高価
な元素の量(この場合はパラジウム)が最小にな
りかつ(2),(4),(5)式を満たすように、ρso,ls
o,ρo,lo,ρso(pd),ρo(pd)を選定する
ことが原理的に可能となる。しかし実際には、積
層セラミツクコンデンサーの各内部電極はセラミ
ツクのグリーンシートの上に印刷して形成したい
がために、各内部電極構成材料の組成を1つの内
部電極内で多く変えたり、あるいはρso,lso,
ρo,lo,ρso(pd),ρo(pd)の量が少なすぎ
る場合は、技術的に困難であつたりあるいは工数
が増加し過ぎる等々の障害が生ずる。従つて適当
なnの値は高価元素、この例ではパラジウムの節
約量、積層セラミツクコンデンサーの生産量、工
数の増加の程度および印刷技術の困難さ等を総合
的に判断して、廉価な積層セラミツクコンデンサ
ーを製造できるよう選定する必要がある。
以下実施の一例に基づいてより具体的に本考案
を説明する。
容量値が200μFで等価直列抵抗が1.2mΩの性
能を有する従来の積層セラミツクコンデンサーで
は、13mm×11mm×5μの内部電極を160層必要と
し、隣接する内部電極同志で重なつていない部分
の長さが0.5mmであり、その構成材料としては重
量比でAg80%−Pd20%のものが使用されてい
た。
本実施例の積層セラミツクコンデンサーでは大
面積を要する重なつている部分の構成材料として
は従来組成よりも安価なAg90%−Pd10%重量組
成を有するものを用い、小面積で済む重なつてい
ない部分の構成材料としては高価なPdを多く含
むが比抵抗がより大きなAg38%−Pd62%の重量
組成のものを用いた。印刷技術としては1つの内
部電極を上記2つのパターンに分け、それぞれを
組成の異なつた材料組成の導電ペーストで塗り分
けるだけで製造できた。他は従来の積層セラミツ
クコンデンサーとほぼ同一の製造条件で積層セラ
ミツクコンデンサーを製造した結果、容量値、等
価直列抵抗値とも従来の積層セラミツクコンデン
サーと同一に製造できた。しかも本実施例の積層
セラミツクコンデンサーは、従来の積層セラミツ
クコンデンサーよりも高価なPdの使用量が40%
少なかつた。この結果から比抵抗が大きなAg38
%−Pd62%の重量組成の内部電極を使用する面
積をさらに5倍程度の範囲内で拡げることにより
さらに等価直列抵抗の値が従来より大きく、Pd
の使用量を従来より少なくできる積層セラミツク
コンデンサーが実現できることは明らかである。
なお以上本考案の説明および実施例では、電極
を構成する金属として、銀・パラジウム合金の例
のみを説明してきたが、他の合金電極の場合で
も、組成に応じて抵抗値が変化するものであれば
よく、所要の等価直列抵抗値を有する本発明の積
層セラミツクコンデンサーが形成できる。たとえ
ば、銀−パラジウム系の導電材料に銅、アルミニ
ウム、シリコン、チタン等々の不純物を添加した
ものなどもそれぞれの含有量を変化させるだけで
比抵抗を制御できるので好都合である。When [Formula] and when ω≫1/CR 2 , |Vout/Vin|≒R 2 /R 1 +R 2 , which is constant regardless of the frequency. Putting the above together, the amplitude characteristics and phase characteristics of the phase delay circuit are as shown in FIG. Therefore, by cascading a phase delay circuit into a μ or β circuit with unstable characteristics as shown in Figure 3a, |μβ|=1, as shown by the solid line b in Figure 3. The phase rotation at frequency 1 is
It is possible to create a stable circuit where the angle is less than 180°. In this case, the constants R 1 , R 2 and C of the phase delay circuit can be appropriately selected according to the teachings of the prior art. This method performs compensation at the expense of some gain in the high frequency range, so it has the disadvantage that the bandwidth is narrower than before compensation, but it is often used because it is easy to design and operates stably. . It has been explained above that the phase delay circuit shown in FIG. 4 is an effective circuit in stabilizing the feedback circuit. As can be seen from the above explanation, in order to stabilize an electronic circuit using feedback technology combined with a phase delay circuit, as the frequency of the electronic circuit increases, the capacitance value C of the capacitor constituting the phase delay circuit It is necessary to select the resistance and capacitance so that the product with the resistance value R 2 is smaller. Also, depending on the frequency range of the electronic circuit, by using the equivalent series resistance of a capacitor as R2 , it is possible to form a phase delay circuit without separately preparing a resistance element called R2 . I also understand that. The fact that the required phase delay circuit can be formed by replacing the equivalent series resistance of a capacitor without separately preparing a resistor element called R 2 allows for high-density packaging and cost reduction of electronic circuits, which are rapidly required these days. This is a huge benefit in promoting the In other words, the resistance element
Not only does the mounting space for R 2 become unnecessary, but the man-hours required for mounting can also be saved. However, as mentioned above, the equivalent series resistance value of multilayer ceramic capacitors is small, about a fraction of the equivalent series resistance value of other conventional capacitors. To replace the capacitor with a multilayer ceramic capacitor, the product of the capacitance value C and the resistance value R 2 described above can be calculated as the capacitance value C and the resistance value R 2 of other conventional capacitors.
In order to make it equivalent to the product of Circuit configuration must be performed. But in this case,
A multilayer ceramic capacitor is not preferable because it eliminates the advantage of being smaller than other capacitors. Furthermore, even if adding a correction resistor or capacitor poses no problem in terms of space, it is not desirable in that it increases the number of man-hours required to implement it. Considering the above circumstances comprehensively, it becomes necessary to develop a multilayer ceramic capacitor with a high equivalent series resistance value. By the way, it is known that in conventional laminated ceramic capacitors, the equivalent series resistance is mostly due to internal electrode resistance. Therefore, when changing the constituent material of the internal electrodes to one with a large specific resistance value as a means of increasing the equivalent series resistance, it is necessary to integrate the material with ceramic and sinter it (sintering temperature between 900°C and 1500°C).
It is necessary to choose a material that will not impair the original function of the capacitor by oxidizing or melting when exposed to temperatures (℃). Silver-palladium alloys, which have a relationship between composition and resistivity as shown in Figure 6, have been known as conductive materials that meet these conditions. You can change the value. However, since palladium is expensive, it is not desirable in terms of reducing the price of multilayer ceramic capacitors, and it is difficult to develop multilayer ceramic capacitors that use inexpensive metals as electrodes and have the required equivalent series resistance value. desired. The present invention was developed in response to such a need, and is characterized by having an internal electrode consisting of a plurality of regions partitioned by different constituent materials with different resistivities. Since it is a multilayer ceramic capacitor, the total number of internal electrodes is quite large, but it is not necessary that all the internal electrodes have the configuration of the present invention, and at least some of the internal electrodes must have the configuration like this. If so, it should be considered as implementation of the present invention. In addition, it is more convenient to use related materials as the above-mentioned constituent materials if possible, and it is even more convenient if the materials have the same composition and can significantly change the specific resistance by changing the composition ratio. . Furthermore, it is even better if the component that exhibits this effect most strongly is effective in a small amount, and if it is an expensive component, it is economically advantageous as described in the Examples. Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on an example of implementation. Usually, a multilayer ceramic capacitor is composed of an outer electrode 1, an inner electrode 2, and a ceramic 3, as shown in FIG. 7, and the inner electrode 2 is arranged opposite to the adjacent inner electrode 2 with the ceramic 3 in between has an overlapping region 4 and a non-overlapping region 5. The non-overlapping region effectively functions to prevent the internal electrode from shorting with an adjacent internal electrode when the external electrode 1 is attached. The equivalent series resistance value R E of a multilayer ceramic capacitor using n internal electrodes in which the resistance of the overlapping region 4 is R and the resistance of the non-overlapping region 5 is R s is RE4/n×( R s + R/3) = 4/nS (ρ s l s + ρl/3) …(1) l s = Electrode length of the non-overlapping part l = Electrode length of the overlapping part ρ s = Electrode length of the non-overlapping part It is known that the specific resistance ρ of the metal is expressed as: specific resistance S of the metal in the overlapping portion=cross-sectional area of the electrode. Therefore, in order to obtain the required equivalent series resistance while keeping the number of stacked layers n, electrode length, and electrode cross-sectional area constant, ρ s and ρ can be appropriately selected. The purpose of the present invention is to propose a structure that can increase the equivalent series resistance, which has conventionally been too small and caused problems, by adjusting it to a desired value.
Moreover, it would be even more preferable if it became a means to achieve this objective at the lowest cost.
The present invention is characterized by having an internal electrode consisting of a plurality of regions divided by different constituent materials with different resistivities, and it is up to each individual to decide which region the internal electrode should be divided into. This should be tailored to the actual circumstances of the implementation. Let us now consider that the internal electrode is divided into n regions and each region is made of a conductive material having the same composition but different composition ratios. Then, the correlation between the equivalent series resistance of the resulting multilayer ceramic capacitor and the amount of expensive elements required can be expressed by equations (2) and (3). ρ s1 l s1 +……+ρ so l so +1/3 (ρ 1 l 1 +……+ρ o l o )=ns/4R E …(2) ρ s1 pdl s1 +……+ρ so pdl so +1/3 (ρ 1 pdl 1 +…+ρ o pdl o ) = amount of expensive element…(3) l s1 +…+l so = l s …(4) l 1 +…+l o = l…(5) where ρ s1 pd = amount of expensive element per unit length (non-overlapping part). ρ 1 pd = amount of expensive element per unit length (overlapping area). ρ so = specific resistance of the nth metal (non-overlapping part). l s . o = Length of the electrode formed from the nth metal (non-overlapping part). ρ o = resistivity of nth metal (overlapping part). l o = Length of the electrode formed from the nth metal (overlapping part). To simplify the discussion, we will discuss as an example the case where a silver-palladium alloy is used as the constituent material of the internal electrode and its composition ratio is varied. In this way, the highest equivalent series resistance value that can be taken by a multilayer ceramic capacitor constructed using only internal electrodes of the same standard formed using n silver-palladium alloys is the highest equivalent series resistance value for all ρ so and ρ o are equal. This is achieved when the region shown by A in FIG. 6 is composed only of metals having a weight composition of Pd (62%)-Ag (38%) exhibiting a resistivity of 42 μΩ-cm. Also, the minimum equivalent series resistance value is for all ρ so and ρ
Pd (0%) where o is equal and each region exhibits a resistivity of 1.6 μΩ-cm as shown by B in Figure 6.
This is achieved when it is composed only of metals with a weight composition of Ag (100%). However, these cases exhibiting the highest and lowest equivalent series resistances are meaningless cases. The present invention is meaningful when the required equivalent series resistance value is between the maximum and minimum values mentioned above. Furthermore, in this case, ρ so , l s are set such that the amount of the expensive element mentioned earlier (palladium in this case) is minimized and formulas (2), (4), and (5) are satisfied.
In principle, it is possible to select o , ρ o , l o , ρ so (pd), and ρ o (pd). However, in reality, each internal electrode of a multilayer ceramic capacitor is desired to be formed by printing on a ceramic green sheet, so the composition of each internal electrode constituent material may be varied within one internal electrode, or ρ so , l so ,
If the amounts of ρ o , l o , ρ so (pd), and ρ o (pd) are too small, problems such as technical difficulty or excessive increase in man-hours will occur. Therefore, an appropriate value of n should be determined by comprehensively considering the amount of expensive elements to be saved, palladium in this example, the production volume of multilayer ceramic capacitors, the degree of increase in man-hours, the difficulty of printing technology, etc. It is necessary to select a material that can be used to manufacture capacitors. The present invention will be described in more detail below based on an example of implementation. A conventional multilayer ceramic capacitor with a capacitance of 200 μF and an equivalent series resistance of 1.2 mΩ requires 160 layers of internal electrodes measuring 13 mm x 11 mm x 5 μ, and the length of the non-overlapping portion of adjacent internal electrodes is was 0.5 mm, and its constituent material was 80% Ag-20% Pd by weight. In the laminated ceramic capacitor of this example, a material having a weight composition of 90% Ag-10% Pd, which is cheaper than the conventional composition, is used as the material for the overlapping parts which require a large area, and the non-overlapping parts which require a small area are used. As the constituent material, we used a material with a weight composition of 38% Ag-62% Pd, which contains a large amount of expensive Pd but has a higher resistivity. The printing technique was able to manufacture the electrodes by simply dividing one internal electrode into the two patterns described above and painting each pattern separately with conductive pastes having different material compositions. As a result of manufacturing a multilayer ceramic capacitor under almost the same manufacturing conditions as conventional multilayer ceramic capacitors, we were able to manufacture a multilayer ceramic capacitor with the same capacitance and equivalent series resistance as conventional multilayer ceramic capacitors. Furthermore, the multilayer ceramic capacitor of this example uses 40% more expensive Pd than conventional multilayer ceramic capacitors.
There weren't many. From this result, Ag38 with high resistivity
By increasing the area used for internal electrodes with a weight composition of %-Pd62% to within a range of about 5 times, the value of equivalent series resistance is further increased than before, and Pd
It is clear that it is possible to realize a multilayer ceramic capacitor that uses less amount of In the above description and examples of the present invention, only examples of silver-palladium alloys have been explained as the metals constituting the electrodes, but even in the case of other alloy electrodes, the resistance value changes depending on the composition. The laminated ceramic capacitor of the present invention having the required equivalent series resistance value can be formed by using any suitable material. For example, it is convenient to use a silver-palladium conductive material to which impurities such as copper, aluminum, silicon, titanium, etc. are added, since the specific resistance can be controlled simply by changing the content of each.
第1図はコンデンサーの等価回路、第2図は帰
還回路のブロツクダイヤグラム、第3図は帰還回
路の利得と位相の説明図、第4図は位相遅延回路
の基本構成図、第5図は位相遅延回路の利得と位
相を示した図、第6図は銀・パラジウム合金の組
成と比抵抗との相関を示した図、第7図は積層セ
ラミツクコンデンサーの基本構成を示した図であ
る。図中、1は外部電極、2は内部電極、3はセ
ラミツク、4はセラミツクを介して隣接した内部
電極と重なり合つた領域の電極部、5は重なり合
わない領域の電極部、をそれぞれ示している。
Figure 1 is an equivalent circuit of a capacitor, Figure 2 is a block diagram of a feedback circuit, Figure 3 is an explanatory diagram of the gain and phase of the feedback circuit, Figure 4 is a basic configuration diagram of a phase delay circuit, and Figure 5 is a phase diagram. FIG. 6 is a diagram showing the gain and phase of a delay circuit, FIG. 6 is a diagram showing the correlation between the composition of a silver-palladium alloy and specific resistance, and FIG. 7 is a diagram showing the basic configuration of a multilayer ceramic capacitor. In the figure, 1 is an external electrode, 2 is an internal electrode, 3 is a ceramic, 4 is an electrode portion in a region that overlaps with an adjacent internal electrode via the ceramic, and 5 is an electrode portion in a region that does not overlap. There is.
Claims (1)
区画した複数の領域からなる内部電極を具備した
ことを特徴とする積層セラミツクコンデンサー。 A multilayer ceramic capacitor characterized by having an internal electrode made up of a plurality of regions partitioned by different constituent materials having different specific resistances.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13248380U JPS6233301Y2 (en) | 1980-09-17 | 1980-09-17 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13248380U JPS6233301Y2 (en) | 1980-09-17 | 1980-09-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5755937U JPS5755937U (en) | 1982-04-01 |
| JPS6233301Y2 true JPS6233301Y2 (en) | 1987-08-26 |
Family
ID=29492715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13248380U Expired JPS6233301Y2 (en) | 1980-09-17 | 1980-09-17 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6233301Y2 (en) |
-
1980
- 1980-09-17 JP JP13248380U patent/JPS6233301Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5755937U (en) | 1982-04-01 |
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