JP2002231559A

JP2002231559A - 積層貫通型コンデンサ

Info

Publication number: JP2002231559A
Application number: JP2001028486A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Togashi; 正明富樫
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2002-08-16
Anticipated expiration: 2021-02-05
Also published as: JP3727542B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＥＳＬを低減して高周波数域でより効果的に
ノイズ対策を実行する。【解決手段】信号を伝達する経路を構成する内部電極
２１の他に、コンデンサを構成する内部電極２２が誘電
体素１２内に配置される。内部電極２２は相互に対向す
る一対の電極構成部２２Ａ、２２Ｂにより構成される。
電極構成部２２Ａが二本の突出部４２を有し、また、電
極構成部２２Ｂが二本の突出部４４を有し、これら突出
部４２と突出部４４とは交互に配置される構造とされ
る。内部電極２２の両端部にそれぞれ接続されるよう
に、一対のグランド用端子電極が、誘電体素体１２の左
側の側面と右側の側面にそれぞれ配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、等価直列インタク
タンス（ＥＳＬ）を低減して高周波数域でより効果的に
ノイズ対策を実行可能でノイスフィルタ等に用いられる
積層貫通型コンデンサに係り、特に情報処理機器や通信
機器の回路に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の大半の情報処理機器や通信機器は
ディジタル化され、さらに情報処理能力の高速化よって
これらの機器で取り扱われるディジタル信号の高周波数
化が進んでいる。従って、これらの機器から発生するノ
イズも同様に高周波数域で増大する傾向にあり、多くの
機器には、ノイズ対策をして電磁波障害の防止や不要な
電圧変動の抑止を図る為の電子部品が使用されている。
そして、このノイズ対策の為の電子部品として、一般的
に積層コンデンサが採用されている。

【０００３】しかし、積層コンデンサの寄生成分である
ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）が、高周波数域のノ
イズ除去効果を阻害する為、機器の動作周波数等の一層
の高周波数化に伴って、その効果が不十分になってい
る。つまり、従来の積層コンデンサのように大きなＥＳ
Ｌを有したものでは、最近の高周波数化には適応できな
くなっている。

【０００４】そこで、高周波数域でのノイズ対策を図る
為に、ＥＳＬを低減したコンデンサとして積層型の貫通
コンデンサである積層貫通型コンデンサが製品化され用
いられており、この積層貫通型コンデンサ１１０を図７
から図１０に示し、以下に説明する。例えば図７に示す
形で使用されるこの積層貫通型コンデンサ１１０は、図
１０に示すように相互に対向する二側面に引き出された
第１貫通導体１１２を配置した誘電体シート１２２及
び、この二側面と異なる二側面に引き出された第２貫通
導体１１４を配置した誘電体シート１２４が、それぞれ
積層された図９に示す積層体１２０とされるような構造
になっている。

【０００５】さらに、図８及び図９に示すように、第１
貫通導体１１２が繋がる端子電極１３２を信号線路Ｓに
接続し得るように積層体１２０の端部に形成し、第２貫
通導体１１４が繋がる端子電極１３４をＧＮＤで示す接
地側に接続し得るように積層体１２０の側部に形成して
いる。尚、図７及び図８において、Ｃはコンデンサを示
し、ＥＳＬは等価直列インタクタンスを示す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近の機器は
著しく高周波数化し、ノイズはますます増加する一方、
機器の低消費電力化から動作電圧が低下しており、機器
のノイズに対する耐久性は低下している。この為、ノイ
ズ対策用の電子部品には、より高い周波数域での高いノ
イズ除去効果が要求されるようになった。こうした現状
に対応する為、積層貫通型コンデンサにおいても更なる
ＥＳＬの低減化が重要な課題となった。本発明は上記事
実を考慮し、ＥＳＬを低減して高周波数域でより効果的
にノイズ対策を実行できる積層貫通型コンデンサを提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１による積層貫通
型コンデンサは、第１内部導体と第２内部導体との間に
少なくとも一枚の誘電体シートが挟まれつつこの誘電体
シートを複数枚積層してコンデンサ本体を形成し、第１
内部導体に接続される信号用端子電極及び第２内部導体
に接続されるグランド用端子電極が、コンデンサ本体の
側面にそれぞれ配置され、第２内部導体が、隣り合う分
割部分同士で電流が相互に逆向きに流れる形に、複数に
分割されることを特徴とする。

【０００８】請求項１に係る積層貫通型コンデンサによ
れば、第１内部導体と第２内部導体との間に少なくとも
一枚の誘電体シートが挟まれつつ誘電体シートを複数枚
積層してコンデンサ本体を形成しており、この第１内部
導体に接続される信号用端子電極及び第２内部導体に接
続されるグランド用端子電極が、コンデンサ本体の側面
にそれぞれ配置されている。そして、第２内部導体が、
隣り合う分割部分同士で電流が相互に逆向きに流れる形
に、複数に分割されている。

【０００９】つまり、グランド用端子電極に繋がる第２
内部導体が複数の分割部分に分割され、これら複数の分
割部分の内の相互に隣り合う分割部分同士で、電流が相
互に逆向きに流れるようになっている。従って、本請求
項に係る積層貫通型コンデンサによれば、第２内部導体
内の分割部分を流れる電流同士により磁界を相殺する作
用が生じ、この作用によって第２内部導体のインダクタ
ンスが減少してＥＳＬが低減され、高周波数域でより効
果的にノイズ対策を実行できるようになる。

【００１０】請求項２に係る積層貫通型コンデンサによ
れば、請求項１の積層貫通型コンデンサと同様の構成の
他に、第２内部導体が、隣り合う分割部分同士で電流が
相互に逆向きに流れる形に二分割されるという構成を有
している。従って、第２内部導体が二つに分割され、こ
れら二つの分割部分の内の相互に隣り合う分割部分で、
電流が相互に逆向きに流れることで、請求項１と同様の
作用が生じるようになる。

【００１１】請求項３に係る積層貫通型コンデンサによ
れば、請求項１及び請求項２の積層貫通型コンデンサと
同様の構成の他に、第１内部導体と第２内部導体とが相
互に交差する方向に延びるように形成され、信号用端子
電極とグランド用端子電極とがコンデンサ本体の相互に
異なる側面に配置されるという構成を有している。従っ
て、請求項１と同様の作用が生じるだけでなく、コンデ
ンサ本体の側面にこれら端子電極が最適に配置されて積
層貫通型コンデンサの小型化を図ることも可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層貫通型コ
ンデンサの第１の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１に示すように、誘電体シートであるセラミックグリ
ーンシートを複数枚積層した積層体を焼成することで得
られた直方体状の焼結体である誘電体素体１２を主要部
として、本発明の第１の実施の形態に係る電子部品であ
る積層貫通型コンデンサ１０が構成されている。

【００１３】図２及び図３に示すように、この誘電体素
体１２内の所定の高さ位置には、誘電体素体１２の図３
の手前側と奥側との間で延びる内部電極２１が配置され
ている。また、誘電体素体１２内において、セラミック
グリーンシートが焼結されたものであるセラミック層１
２Ａを隔てた内部電極２１の下方には、誘電体素体１２
の図３の左側と右側との間で延びる内部電極２２が配置
されている。

【００１４】さらに、誘電体素体１２内においてセラミ
ック層１２Ａを隔てた内部電極２２の下方には、内部電
極２１と同様に誘電体素体１２の図３の手前側と奥側と
の間で延びる内部電極２３が、配置されている。また、
誘電体素体１２内においてセラミック層１２Ａを隔てた
内部電極２３の下方には、内部電極２２と同様に誘電体
素体１２の図３の左側と右側との間で延びる内部電極２
４が、配置されている。

【００１５】この為、これら内部電極２１から内部電極
２４までの内部電極が誘電体素体１２内において誘電体
層とされるセラミック層１２Ａで隔てられつつ相互に対
向して配置されることになる。つまり、内部電極２１と
内部電極２２との間に少なくとも一枚のセラミック層１
２Ａが挟まれ、また、内部電極２３と内部電極２４との
間に少なくとも一枚のセラミック層１２Ａが挟まれつ
つ、これらセラミック層１２Ａを複数枚積層してコンデ
ンサ本体である誘電体素体１２が形成されている。

【００１６】また、第１内部導体である内部電極２１、
２３で信号を伝達する経路を構成すると共に、これら内
部電極２１、２３に対して相互に交差する方向に延びる
第２内部導体である内部電極２２、２４でコンデンサを
構成する形とされている。尚、これら内部電極は単に４
層だけでなく、さらに多数層配置しても良く、また、こ
れら内部電極の材質としては、例えばニッケル、ニッケ
ル合金、銅或いは、銅合金が考えられる。

【００１７】ここで、図３に示すように、内部電極２２
は相互に対向する一対の分割部分である電極構成部２２
Ａ、２２Ｂにより構成されており、また、内部電極２４
は同じく相互に対向する一対の分割部分である電極構成
部２４Ａ、２４Ｂにより構成されている。そして、電極
構成部２２Ａがその左端側で広幅に形成された幅広部４
１から右方向に延びる二本の突出部４２を有しており、
また、電極構成部２２Ｂがその右端側で広幅に形成され
た幅広部４３から左方向に延びる二本の突出部４４を有
していて、これら突出部４２と突出部４４とは交互に配
置される構造となっている。

【００１８】また、同じく電極構成部２４Ａがその左端
側で広幅に形成された幅広部４１から右方向に延びる二
本の突出部４２を有しており、また、電極構成部２４Ｂ
がその右端側で広幅に形成された幅広部４３から左方向
に延びる二本の突出部４４を有していて、上記と同様に
これら突出部４２と突出部４４とは交互に配置される構
造となっている。

【００１９】以上より、内部電極２２は、相互に隣り合
う分割部分である電極構成部２２Ａの突出部４２と電極
構成部２２Ｂの突出部４４とで、図３の矢印で示すよう
に電流が相互に逆向きに流れる形に、二分割された構造
とされており、また、内部電極２４は、相互に隣り合う
分割部分である電極構成部２４Ａの突出部４２と電極構
成部２４Ｂの突出部４４とで、図３の矢印で示すように
電流が相互に逆向きに流れる形に、二分割された構造と
されている。

【００２０】さらに、図２及び図３に示す内部電極２
１、２３の両端部にそれぞれ接続されるように、一対の
信号用端子電極３１、３２が、図１に示す誘電体素体１
２の手前側の側面１２Ｂと奥側の側面１２Ｂにそれぞれ
配置されている。また、図２に示す内部電極２２、２４
の両端部にそれぞれ接続されるように、一対のグランド
用端子電極３３、３４が、図１に示す誘電体素体１２の
左側の側面１２Ｃと右側の側面１２Ｃにそれぞれ配置さ
れている。

【００２１】以上の結果、本実施の形態では、図１に示
すように、積層貫通型コンデンサ１０の手前と奥の側面
１２Ｂに信号用端子電極３１、３２がそれぞれ配置さ
れ、左右の側面１２Ｃにグランド用端子電極３３、３４
がそれぞれ配置されることで、直方体である六面体形状
とされる誘電体素体１２の４つの側面１２Ｂ、１２Ｃに
端子電極３１〜３４がそれぞれ配置される４端子の構造
になっている。

【００２２】次に、本実施の形態に係る積層貫通型コン
デンサ１０の作用を説明する。本実施の形態に係る積層
貫通型コンデンサ１０によれば、相互に交差する方向に
延びるように形成される内部電極２１と内部電極２２と
の間及び、同じく相互に交差する方向に延びるように形
成される内部電極２３と内部電極２４との間に、一層づ
つのセラミック層１２Ａがそれぞれ挟まれている。ま
た、内部電極２２と内部電極２３との間にも一層のセラ
ミック層１２Ａが挟まれている。そして、これらセラミ
ック層１２Ａが複数層積層されて誘電体素体１２を形成
している。

【００２３】この内部電極２１、２３に接続される信号
用端子電極３１、３２及び、内部電極２２、２４に接続
されるグランド用端子電極３３、３４が、誘電体素体１
２の相互に異なる側面にそれぞれ配置されている。さら
に、内部電極２２が、隣り合う電極構成部２２Ａの突出
部４２と電極構成部２２Ｂの突出部４４との間で図３の
矢印のように電流が相互に逆向きに流れる形で二分割さ
れ、また、内部電極２４が、隣り合う電極構成部２４Ａ
の突出部４２と電極構成部２４Ｂの突出部４４との間で
図３の矢印のように電流が相互に逆向きに流れる形で二
分割されている。

【００２４】つまり、グランド用端子電極３３、３４に
繋がる内部電極２２、２４が、二つの電極構成部２２
Ａ、２２Ｂ及び電極構成部２４Ａ、２４Ｂにそれぞれ分
割され、これら二つの相互に隣り合う分割部分同士で、
電流が相互に逆向きに流れるようになっている。

【００２５】従って、本実施の形態に係る積層貫通型コ
ンデンサ１０によれば、内部電極２２を構成する電極構
成部２２Ａ、２２Ｂ内を流れる電流同士及び、内部電極
２４を構成する電極構成部２４Ａ、２４Ｂ内を流れる電
流同士により、電流が流れるのに伴って発生する磁束が
互いに打ち消し合わされるように、磁界を相殺する作用
がそれぞれ生じる。そして、この作用によって内部電極
２２、２４自体が持つ寄生インダクタンスが減少してＥ
ＳＬが低減され、高周波数域でより効果的にノイズ対策
を実行できるようになる。

【００２６】さらに、本実施の形態では、内部電極２
１、２３と内部電極２２、２４とが相互に交差する方向
に延びるように形成され、信号用端子電極３１、３２と
グランド用端子電極３３、３４とが誘電体素体１２の相
互に異なる側面に配置されているので、誘電体素体１２
の側面１２Ｂ、１２Ｃにこれら端子電極３１〜３４が最
適に配置されて積層貫通型コンデンサ１０の小型化を図
ることも可能となる。

【００２７】次に、本発明に係る積層貫通型コンデンサ
の第２の実施の形態を図４に基づき説明する。尚、第１
の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符
号を付して、重複した説明を省略する。図４に示すよう
に本実施の形態では、内部電極２２が、セラミック層１
２Ａの左端側から右方向に延びる２つの電極構成部２２
Ａ、２２Ｃを有していると共に、セラミック層１２Ａの
右端側から左方向に延びる２つの電極構成部２２Ｂ、２
２Ｄを有している。また、内部電極２４が同様に、セラ
ミック層１２Ａの左端側から右方向に延びる２つの電極
構成部２４Ａ、２４Ｃを有していると共に、セラミック
層１２Ａの右端側から左方向に延びる２つの電極構成部
２４Ｂ、２４Ｄを有している。

【００２８】つまり、本実施の形態では、内部電極２２
が、相互に隣り合う分割部分である電極構成部２２Ａ、
２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄで電流が相互に逆向きに流れる
形に、４つに分割され、また、内部電極２４が、相互に
隣り合う分割部分である電極構成部２４Ａ、２４Ｂ、２
４Ｃ、２４Ｄで電流が相互に逆向きに流れる形に、４つ
に分割されている。

【００２９】従って、本実施の形態に係る積層貫通型コ
ンデンサ１０によっても、内部電極２２、２４内の分割
部分を流れる電流同士により磁界を相殺する作用が生
じ、第１の実施の形態と同様に、この作用によって内部
電極２２、２４自体が持つ寄生インダクタンスが減少し
てＥＳＬが低減され、高周波数域でより効果的にノイズ
対策を実行できるようになる。

【００３０】次に、本発明に係る積層貫通型コンデンサ
の第３の実施の形態を図５に基づき説明する。尚、第１
の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符
号を付して、重複した説明を省略する。図５に示すよう
に本実施の形態では、内部電極２２の一方の分割部分と
して、セラミック層１２Ａの左端側で広幅に形成される
と共にこの広幅の部分から右方向に延びるＬ字形の電極
構成部２２Ａが、形成されている。また、この内部電極
２２の他方の分割部分として、セラミック層１２Ａの右
端側で広幅に形成されると共にこの広幅の部分から左方
向に延びるＬ字形の電極構成部２２Ｂが、形成されてい
る。

【００３１】一方、上記と同様に内部電極２４の一方の
分割部分として、セラミック層１２Ａの左端側で広幅に
形成されると共にこの広幅の部分から右方向に延びるＬ
字形の電極構成部２４Ａが、形成されている。また、こ
の内部電極２４の他方の分割部分として、セラミック層
１２Ａの右端側で広幅に形成されると共にこの広幅の部
分から左方向に延びるＬ字形の電極構成部２４Ｂが、形
成されている。

【００３２】つまり、本実施の形態では、内部電極２２
が、相互に隣り合う分割部分である電極構成部２２Ａと
電極構成部２２Ｂとで電流が相互に逆向きに流れる形
に、二分割され、また、内部電極２４が、相互に隣り合
う分割部分である電極構成部２４Ａと電極構成部２４Ｂ
とで電流が相互に逆向きに流れる形に、二分割されてい
る。

【００３３】従って、本実施の形態に係る積層貫通型コ
ンデンサ１０によっても、内部電極２２、２４内の分割
部分を流れる電流同士により磁界を相殺する作用が生
じ、第１の実施の形態と同様に、この作用によってＥＳ
Ｌが低減され、高周波数域でより効果的にノイズ対策を
実行できるようになる。

【００３４】次に、ネットワークアナライザにより以下
の各試料のＥＳＬを測定した。つまり、コンデンサとし
て一般的な２端子型積層コンデンサ、従来例の積層貫通
型コンデンサ１１０、図１に示す本実施の形態の積層貫
通型コンデンサ１０のＥＳＬを、それぞれ測定した。

【００３５】そして、この測定の結果として、２端子型
積層コンデンサではＥＳＬが１４２０ｐＨであり、従来
例の積層貫通型コンデンサ１１０ではＥＳＬが１６５ｐ
Ｈであるのに対して、本実施の形態の積層貫通型コンデ
ンサ１０ではＥＳＬが９８ｐＨであった。つまり、本発
明の実施の形態による積層貫通型コンデンサ１０では、
２端子型積層コンデンサ及び従来例の積層貫通型コンデ
ンサ１１０と比較して、ＥＳＬが大幅に低減されること
が確認された。

【００３６】尚、図６に示すように、このＥＳＬは２π
ｆ₀＝１／√（ＥＳＬ・Ｃ）の式より求められるもので
あり、ｆ₀は自己共振周波数でＣは静電容量である。ま
た、ここで用いた各試料の寸法としては、縦が３．２ｍ
ｍで横が１．６ｍｍとされ、静電容量としては、２端子
型積層コンデンサが１．０５μＦであり、従来例の積層
貫通型コンデンサが１．０１μＦであり、本実施の形態
の積層貫通型コンデンサ１０が１．０３μＦであった。

【００３７】さらに、上記実施の形態に係る積層貫通型
コンデンサ１０は、４枚の内部電極２１〜２４及び４個
の端子電極３１〜３４を有する構造とされているもの
の、層数、内部電極の枚数及び、端子電極の数は、これ
らの数に限定されず、さらに多数としても良い。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、ＥＳＬを低減して高周
波数域でより効果的にノイズ対策を実行できる積層貫通
型コンデンサを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る積層貫通型コ
ンデンサを示す斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る積層貫通型コ
ンデンサを示す断面図であって、図１の２−２矢視線断
面に対応する図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る積層貫通型コ
ンデンサの分解斜視図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る積層貫通型コ
ンデンサの分解斜視図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係る積層貫通型コ
ンデンサの分解斜視図である。

【図６】コンデンサのインピーダンス特性を表すグラフ
を示した図である。

【図７】従来例の積層貫通型コンデンサを採用した回路
図である。

【図８】従来例の積層貫通型コンデンサの等価回路図で
ある。

【図９】従来例の積層貫通型コンデンサを示す斜視図で
あって、信号の流れ及び接地の関係を示す図である。

【図１０】従来例の積層貫通型コンデンサの積層構造を
示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１０積層貫通型コンデンサ１２誘電体素体（コンデンサ本体）１２Ｂ、１２Ｃ側面２１、２３内部電極（第１内部導体）２２、２４内部電極（第２内部導体）３１、３２信号用端子電極３３、３４グランド用端子電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１内部導体と第２内部導体との間に少
なくとも一枚の誘電体シートが挟まれつつこの誘電体シ
ートを複数枚積層してコンデンサ本体を形成し、第１内部導体に接続される信号用端子電極及び第２内部
導体に接続されるグランド用端子電極が、コンデンサ本
体の側面にそれぞれ配置され、第２内部導体が、隣り合う分割部分同士で電流が相互に
逆向きに流れる形に、複数に分割されることを特徴とす
る積層貫通型コンデンサ。
【請求項２】第２内部導体が、隣り合う分割部分同士
で電流が相互に逆向きに流れる形に、二分割されること
を特徴とする請求項１記載の積層貫通型コンデンサ。
【請求項３】第１内部導体と第２内部導体とが相互に
交差する方向に延びるように形成され、信号用端子電極
とグランド用端子電極とがコンデンサ本体の相互に異な
る側面に配置されたことを特徴とする請求項１或いは請
求項２記載の積層貫通型コンデンサ。