特許 5861531 積層コンデンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5861531

(24)【登録日】2016年1月8日

(45)【発行日】2016年2月16日

(54)【発明の名称】積層コンデンサ

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/30 20060101AFI20160202BHJP

   H01G 4/232 20060101ALI20160202BHJP

【ＦＩ】

   H01G4/30 301D

   H01G4/12 352

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-71857(P2012-71857)

(22)【出願日】2012年3月27日

(65)【公開番号】特開2013-206966(P2013-206966A)

(43)【公開日】2013年10月7日

【審査請求日】2014年10月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(72)【発明者】

【氏名】宮澤 喜一

(72)【発明者】

【氏名】井口 俊宏

(72)【発明者】

【氏名】青木 崇

【審査官】 田中 晃洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１４２２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２９４４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０６０１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０４４０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５１９３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｇ ４／３０

Ｈ０１Ｇ ４／２３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の誘電体層が積層されてなる素体と、
前記素体の外表面に配置された第一及び第二端子電極と、
前記素体内に配置され、前記第一端子電極に接続されたそれぞれ複数の第一及び第二内部電極と、
前記複数の誘電体層の積層方向で前記第一内部電極と対向するように前記素体内に前記第一内部電極と交互に配置され、前記第二端子電極に接続された複数の第三内部電極と、
前記複数の誘電体層の積層方向で前記第二内部電極と対向するように前記素体内に前記第二内部電極と交互に配置され、前記第二端子電極に接続された複数の第四内部電極と、を備え、
前記素体は、すべての前記複数の第一内部電極とすべての前記複数の第三内部電極とにより挟まれる第一領域と、すべての前記複数の第二内部電極とすべての前記複数の第四内部電極とにより挟まれる第二領域と、を有しており、
前記第一領域と前記第二領域とは、前記積層方向及び前記積層方向に直交する方向それぞれにおいて離間して位置していることを特徴とする積層コンデンサ。

【請求項2】

すべての前記複数の第一内部電極とすべての前記複数の第三内部電極とにより挟まれる前記第一領域は、前記積層方向に離間して位置する複数の領域部分を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の積層コンデンサ。

【請求項3】

すべての前記複数の第二内部電極とすべての前記複数の第四内部電極とにより挟まれる前記第二領域は、前記積層方向に離間して位置する複数の領域部分を含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層コンデンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層コンデンサに関する。

【背景技術】

【0002】

積層コンデンサとして、複数の誘電体層が積層されてなる素体と、素体の外表面に配置された複数の端子電極と、互いに対向するように素体内に配置され、対応する端子電極に接続された複数の内部電極と、を備えたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−１７９３４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

積層コンデンサに電圧を印加した場合、電歪効果によって素体に印加電圧に応じた大きさの機械的歪みが生じる。特に交流電圧を印加したときには、この機械的歪みによって積層コンデンサに振動（電歪振動）が発生する。そのため、積層コンデンサを基板などに実装し、交流電圧を印加すると、電歪振動が基板などに伝播して、いわゆる音鳴きが発生することがある。

【0005】

本発明は、基板などに実装した場合に生じる音鳴きを低減することが可能な積層コンデンサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る積層コンデンサは、複数の誘電体層が積層されてなる素体と、素体の外表面に配置された第一及び第二端子電極と、素体内に配置され、第一端子電極に接続された第一及び第二内部電極と、複数の誘電体層の積層方向で第一内部電極と対向するように素体内に配置され、第二端子電極に接続された第三内部電極と、複数の誘電体層の積層方向で第二内部電極と対向するように素体内に配置され、第二端子電極に接続された第四内部電極と、を備え、素体は、第一内部電極と第三内部電極とにより挟まれる第一領域と、第二内部電極と第四内部電極とにより挟まれる第二領域と、を有しており、第一領域と第二領域とは、積層方向及び積層方向に直交する方向それぞれにおいて離間して位置していることを特徴とする。

【0007】

本発明に係る積層コンデンサでは、第一内部電極と第三内部電極とにより挟まれる第一領域と、第二内部電極と第四内部電極とにより挟まれる第二領域とは、積層コンデンサに電圧を印加した際に、上述した機械的歪みが生じる領域となる。しかしながら、第一領域と第二領域とが、積層方向及び積層方向に直交する方向それぞれにおいて離間して位置しているため、機械的歪みが生じる領域が積層方向及び積層方向に直交する方向それぞれに分散して配置されることとなる。この結果、基板などに実装した場合に生じる音鳴きを低減することができる。

【0008】

複数の第一内部電極と、複数の第三内部電極と、を備え、複数の第一内部電極と複数の第三内部電極とにより挟まれる第一領域は、積層方向に離間して位置する複数の領域部分を含んでいてもよい。この場合、積層コンデンサに電圧を印加した際に機械的歪みが生じる領域である第一領域の各領域部分が、積層方向に分散して配置されることとなる。この結果、基板などに実装した場合に生じる音鳴きをより一層低減することができる。

【0009】

複数の第二内部電極と、複数の第四内部電極と、を備え、複数の第二内部電極と複数の第四内部電極とにより挟まれる第二領域は、積層方向に離間して位置する複数の領域部分を含んでいてもよい。この場合、積層コンデンサに電圧を印加した際に機械的歪みが生じる領域である第二領域の各領域部分が、積層方向に分散して配置されることとなる。この結果、基板などに実装した場合に生じる音鳴きをより一層低減することができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、基板などに実装した場合に生じる音鳴きを低減することが可能な積層コンデンサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態に係る積層コンデンサを示す斜視図である。

【図2】図１におけるII−II線に沿った断面構成を説明するための図である。

【図3】図２におけるIII−III線に沿った断面構成を説明するための図である。

【図4】図２におけるIV−IV線に沿った断面構成を説明するための図である。

【図5】本実施形態の変形例に係る積層コンデンサ断面構成を説明するための図である。

【図6】本実施形態の変形例に係る積層コンデンサ断面構成を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

【0013】

図１〜図４を参照して、本実施形態に係る積層コンデンサ１の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る積層コンデンサを示す斜視図である。図２は、図１におけるII−II線に沿った断面構成を説明するための図である。図３及び図４は、図２におけるIII−III線及びIV−IV線に沿ったそれぞれの断面構成を説明するための図である。

【0014】

積層コンデンサ１は、素体２と、素体２の外表面に配置される第一端子電極３及び第二端子電極４と、を備えている。

【0015】

素体２は、図１〜図４に示されるように、略直方体形状を呈しており、その外表面として、互いに対向する略長方形状の第一及び第二主面２ａ，２ｂと、互いに対向する第一及び第二側面２ｃ，２ｄと、互いに対向する第三及び第四側面２ｅ，２ｆと、を有している。第一及び第二側面２ｃ，２ｄは、第一及び第二主面２ａ，２ｂの間を連結するように第一及び第二主面２ａ，２ｂの短辺方向に伸びている。第三及び第四側面２ｅ，２ｆは、第一及び第二主面２ａ，２ｂ間を連結するように第一及び第二主面２ａ，２ｂの長辺方向に伸びている。

【0016】

素体２は、第一及び第二主面２ａ，２ｂの対向方向に複数の誘電体層７が積層されて構成されている。素体２では、複数の誘電体層７の積層方向（以下、単に「積層方向」と称する。）が第一及び第二主面２ａ，２ｂの対向方向と一致する。各誘電体層７は、例えば誘電体材料（ＢａＴｉＯ_３系、Ｂａ(Ｔｉ，Ｚｒ)Ｏ_３系、又は（Ｂａ，Ｃａ）ＴｉＯ_３系などの誘電体セラミック）を含むセラミックグリーンシートの焼結体から構成される。実際の素体２では、各誘電体層７の間の境界が視認できない程度に一体化されている。

【0017】

積層コンデンサ１では、第一又は第二主面２ａ，２ｂが、他の部品（たとえば、回路基板又は電子部品など）に対向する実装面となる。すなわち、積層コンデンサ１は、第一又は第二主面２ａ，２ｂが他の部品と対向するように、はんだ付けなどにより実装される。

【0018】

第一端子電極３は、素体２の第一側面２ｃに配置されている。第一端子電極３は、第一側面２ｃ全面を覆うように、第一及び第二主面２ａ，２ｂ並びに第三及び第四側面２ｅ，２ｆの端部（第一側面２ｃ側の端部）にわたって形成されている。第二端子電極４は、素体２の第二側面２ｄに配置されている。第二端子電極４は、第二側面２ｄ全面を覆うように、第一及び第二主面２ａ，２ｂ並びに第三及び第四側面２ｅ，２ｆの端部（第二側面２ｄ側の端部）に亘って形成されている。第一及び第二端子電極３，４は、第一及び第二側面２ｃ，２ｄの対向方向に対向している。

【0019】

第一及び第二端子電極３，４は、たとえば導電性金属粉末及びガラスフリットを含む導電性ペーストを素体２の外表面に付与し、焼き付けることによって形成される。必要に応じて、焼き付けられた端子電極の上にめっき層が形成されることもある。端子電極３，４は、素体２の表面上においては互いに電気的に絶縁されて形成されている。

【0020】

積層コンデンサ１は、図２〜図４に示されるように、内部電極として、複数の第一内部電極１１と、複数の第二内部電極１３と、複数の第三内部電極１５と、複数の第四内部電極１７と、を備えている。第一〜第四内部電極１１，１３，１５，１７は、積層型の電気素子の内部電極として通常用いられる導電性材料（たとえば、Ｎｉ又はＣｕなど）からなる。内部電極は、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成される。

【0021】

第一内部電極１１は、略矩形形状を呈しており、その一端が第一側面２ｃに引き出されて露出している。第一端子電極３は、第一内部電極１１の第一側面２ｃに露出した部分をすべて覆うように形成されている。これにより、第一内部電極１１は、第一端子電極３に直接的に接続されることとなる。第二内部電極１３は、略矩形形状を呈しており、その一端が第一側面２ｃに引き出されて露出している。第一端子電極３は、第二内部電極１３の第一側面２ｃに露出した部分もすべて覆うように形成されている。これにより、第二内部電極１３も、第一端子電極３に直接的に接続されることとなる。

【0022】

第一内部電極１１と第二内部電極１３とは、第一側面２ｃと第二側面２ｄとの対向方向での長さ、すなわち素体２の長手方向での長さが異なる。本実施形態では、第一内部電極１１の素体２の長手方向での長さは、第二内部電極１３の素体２の長手方向での長さよりも短く設定されている。第一内部電極１１の他端は、素体２における第一側面２ｃと第二側面２ｄとの対向方向での中央部近傍まで延びている。第二内部電極１３の他端は、第二側面２ｄの近傍まで延びている。

【0023】

複数の第一内部電極１１からなる第一内部電極群と複数の第二内部電極１３からなる第二内部電極群とは、積層方向（第一主面２ａと第二主面２ｂとの対向方向）において異なる位置に配置されている。すなわち、第一内部電極群と第二内部電極群とは、素体２内において、第一主面２ａから第二主面２ｂに向かう方向で、第一内部電極群、第二内部電極群の順で配置されている。

【0024】

第三内部電極１５は、略矩形形状を呈しており、その一端が第二側面２ｄに引き出されて露出している。第二端子電極４は、第三内部電極１５の第二側面２ｄに露出した部分をすべて覆うように形成されている。これにより、第三内部電極１５は、第二端子電極４に直接的に接続されることとなる。第四内部電極１７は、略矩形形状を呈しており、その一端が第二側面２ｄに引き出されて露出している。第二端子電極４は、第四内部電極１７の第二側面２ｄに露出した部分もすべて覆うように形成されている。これにより、第四内部電極１７も、第二端子電極４に直接的に接続されることとなる。

【0025】

第三内部電極１５と第四内部電極１７とは、素体２の長手方向での長さが異なる。本実施形態では、第四内部電極１７の素体２の長手方向での長さは、第三内部電極１５の素体２の長手方向での長さよりも短く設定されている。第四内部電極１７の他端は、素体２における第一側面２ｃと第二側面２ｄとの対向方向での中央部近傍まで延びている。第三内部電極１５の他端は、第一側面２ｃの近傍まで延びている。

【0026】

複数の第三内部電極１５からなる第三内部電極群と複数の第四内部電極１７からなる第四内部電極群とは、積層方向において異なる位置に配置されている。すなわち、第三内部電極群と第四内部電極群とは、素体２内において、第一主面２ａから第二主面２ｂに向かう方向で、第三内部電極群、第四内部電極群の順で配置されている。

【0027】

第一内部電極１１と第三内部電極１５とは、積層方向において異なる位置（層）に配置されている。すなわち、第一内部電極１１と第三内部電極１５とは、素体２内において、積層方向に間隔を有して対向するように交互に配置されている。第一内部電極１１と第三内部電極１５とは、互いに極性が異なる。

【0028】

第一内部電極１１と第三内部電極１５とは、その一部が積層方向から見て重なり合うように、素体２内に配置されている。すなわち、第一内部電極１１と第三内部電極１５とは、積層方向で互いに重なり合う電極領域を含んでいる。これにより、素体２は、複数の第一内部電極１１と複数の第三内部電極１５とにより挟まれる第一領域Ｃ１を有することとなる。

【0029】

第二内部電極１３と第四内部電極１７とは、積層方向において異なる位置（層）に配置されている。すなわち、第二内部電極１３と第四内部電極１７とは、素体２内において、積層方向に間隔を有して対向するように交互に配置されている。第二内部電極１３と第四内部電極１７とは、互いに極性が異なる。

【0030】

第二内部電極１３と第四内部電極１７とは、その一部が積層方向から見て重なり合うように、素体２内に配置されている。すなわち、第二内部電極１３と第四内部電極１７とは、積層方向で互いに重なり合う電極領域を含んでいる。これにより、素体２は、複数の第二内部電極１３と複数の第四内部電極１７とにより挟まれる第二領域Ｃ２を有することとなる。

【0031】

第一内部電極１１の他端と、第四内部電極との他端とは、素体２の長手方向において離間して位置している。すなわち、積層方向から見て、第一内部電極と第四内部電極とは重なり合わない。したがって、第一領域Ｃ１と第二領域Ｃ２とは、積層方向及び積層方向に直交する方向それぞれにおいて離間して位置することとなる。

【0032】

以上のように、本実施形態では、第一内部電極１１と第三内部電極１５とにより挟まれる第一領域Ｃ１と、第二内部電極１３と第四内部電極１７とにより挟まれる第二領域Ｃ２とは、積層コンデンサ１に電圧を印加した際に、電歪効果による機械的歪みが生じる領域となる。しかしながら、第一領域Ｃ１と第二領域Ｃ２とが、積層方向及び積層方向に直交する方向それぞれにおいて離間して位置しているため、機械的歪みが生じる領域が積層方向及び積層方向に直交する方向それぞれに分散して配置されることとなる。この結果、積層コンデンサ１によれば、基板などに実装した場合に生じる音鳴きを低減することができる。

【0033】

続いて、図５及び図６を参照して、本実施形態の変形例に係る積層コンデンサ１の構成を説明する。図５及び図６は、本変形例に係る積層コンデンサ断面構成を説明するための図である。

【0034】

図５に示された変形例では、複数の第一内部電極１１と複数の第三内部電極１５とにより挟まれる第一領域Ｃ１は、積層方向に離間して位置する複数の領域部分Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを含んでいる。本変形例では、第一領域Ｃ１は、二つの領域部分Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを含んでいる。第一内部電極群と第二内部電極群とは、素体２内において、第一主面２ａから第二主面２ｂに向かう方向で、第一内部電極群、第二内部電極群、第一内部電極群の順で配置されている。第三内部電極群と第四内部電極群とは、素体２内において、第一主面２ａから第二主面２ｂに向かう方向で、第三内部電極群、第四内部電極群、第三内部電極群の順で配置されている。

【0035】

本変形例によれば、積層コンデンサ１に電圧を印加した際に機械的歪みが生じる領域である第一領域Ｃ１の各領域部分Ｃ１ａ，Ｃ１ｂが、積層方向に分散して配置されることとなる。この結果、基板などに実装した場合に生じる音鳴きをより一層低減することができる。

【0036】

図６に示された変形例では、複数の第一内部電極１１と複数の第三内部電極１５とにより挟まれる第一領域Ｃ１は、積層方向に離間して位置する複数の領域部分Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを含んでいる。本変形例では、第一領域Ｃ１は、二つの領域部分Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを含んでいる。複数の第二内部電極１３と複数の第四内部電極１７とにより挟まれる第二領域Ｃ２は、積層方向に離間して位置する複数の領域部分Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを含んでいる。本変形例では、第二領域Ｃ２は、二つの領域部分Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを含んでいる。

【0037】

第一内部電極群と第二内部電極群とは、素体２内において、第一主面２ａから第二主面２ｂに向かう方向で、第二内部電極群、第一内部電極群、第二内部電極群、第一内部電極群の順で配置されている。第三内部電極群と第四内部電極群とは、素体２内において、第一主面２ａから第二主面２ｂに向かう方向で、第四内部電極群、第三内部電極群、第四内部電極群、第三内部電極群の順で配置されている。

【0038】

本変形例によれば、積層コンデンサ１に電圧を印加した際に機械的歪みが生じる領域である第一領域Ｃ１の各領域部分Ｃ１ａ，Ｃ１ｂが、積層方向に分散して配置されると共に、第二領域Ｃ２の各領域部分Ｃ２ａ，Ｃ２ｂが、積層方向に分散して配置されることとなる。この結果、基板などに実装した場合に生じる音鳴きをより一層低減することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【0039】

たとえば、第一領域Ｃ１が含む領域部分Ｃ１ａ，Ｃ１ｂの数、及び、第二領域Ｃ２が含む領域部分Ｃ２ａ，Ｃ２ｂの数は、上記実施形態のものに限られない。第一〜第四内部電極１１，１３，１５，１７の数量（積層数）や形状などは、上記実施形態のものに限られない。また、本発明は、貫通型積層コンデンサや積層コンデンサアレイなどにも適用できる。

【符号の説明】

【0040】

１…積層コンデンサ、２…素体、３…第一端子電極、４…第二端子電極、７…誘電体層、１１…第一内部電極、１３…第二内部電極、１５…第三内部電極、１７…第四内部電極、Ｃ１…第一領域、Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ…領域部分、Ｃ２…第二領域、Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ…領域部分。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】