JP2009027101A - Multilayer ceramic capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層セラミックコンデンサに関し、さらに詳細には、セラミック強誘電体層を備える積層セラミックコンデンサに関する。 The present invention relates to a multilayer ceramic capacitor, and more particularly to a multilayer ceramic capacitor including a ceramic ferroelectric layer.
セラミック強誘電体層を備える積層セラミックコンデンサは、小型で大きな静電容量を取得できることから、近年、その需要が増加している。図9及び図10に示すように、特許文献1には、対向する外部端子電極116A,116B同士を結ぶ長さ方向の寸法(L寸法)に比べてこれと直交する幅方向の寸法(W寸法)を大きくした所謂L−W逆転タイプの積層セラミックコンデンサの一例が開示されている。該積層セラミックコンデンサ110は、略直方体状のコンデンサ本体111と、該コンデンサ本体111の互いに対向する一対の端面およびその近傍にそれぞれ形成された第1の外部端子電極116Aと第2の外部端子電極116Bとを備える。コンデンサ本体111は、例えばBaTiO3等を主成分とするセラミック強誘電体層112A,112Bと、内部電極層113,114とが交互に且つ積層体軸方向に複数積層されるとともに、前記セラミック強誘電体層112A,112Bの上方および下方に配置されたカバー層112,112を備える。前記内部電極層113,114は一層置きに第1のグループと第2の部ループとに分かれて属し、前記第1のグループに属する内部電極層113の端部は前記コンデンサ本体111の前記第1の外部端子電極116A側の端面に露出して該第1の外部端子電極116Aに接続され、前記第2のグループに属する内部電極層114の端部は前記コンデンサ本体111の前記第2の外部端子電極116B側の端面に露出して該第2の外部端子電極116Bに接続されている。セラミック強誘電体層112Aは、一方の主面上にNi,Cu等からなる内部電極層113を備える。前記内部電極層113は、前記コンデンサ本体111の互いに対向する一対の端面のうちの一方の端面に一端側が露出するように形成されている。また、セラミック強誘電体層112Bは、同様に内部電極層114を備える。前記内部電極層114は、前記コンデンサ本体111の互いに対向する一対の側面のうちの他方の側面に一端側が露出するように形成されている。そして、前記外部端子電極116Aは、前記コンデンサ本体111の前記第1のグループに属する内部電極層113にそれぞれ接続されている。同様に、前記外部端子電極116Bは、前記コンデンサ本体111の前記第2のグループに属する内部電極層114にそれぞれ接続されている。前記内部電極層113と内部電極層114とは、前記セラミック強誘電体層112A、112Bを挟んで互いに対向し、一つのコンデンサユニットを構成している。
In recent years, the demand for a multilayer ceramic capacitor having a ceramic ferroelectric layer has been increasing because it is small and can acquire a large capacitance. As shown in FIG. 9 and FIG. 10, Patent Document 1 discloses a width direction dimension (W dimension) orthogonal to the length direction dimension (L dimension) connecting the opposing external terminal electrodes 116 </ b> A and 116 </ b> B. An example of a so-called LW reversal type multilayer ceramic capacitor with a large ()) is disclosed. The multilayer
前記積層セラミックコンデンサ110は、図示省略した回路基板の回路配線に接続されたランド電極上に半田付け等の手段により搭載される。前記回路配線を介して前記積層セラミックコンデンサ110の前記コンデンサユニットに交流電圧が印加されると、前記複数のセラミック強誘電体層112A,112Bは、厚さ方向と面方向とに交互に膨張と収縮とを繰り返し、所謂電歪振動を生じる。
The multilayer
前記のように積層セラミックコンデンサ110に電歪振動が生じると、前記積層セラミックコンデンサ110の前記各外部端子電極116A,116Bと前記各ランド電極との前記半田付け箇所を介して前記回路基板に振動が伝達され、例えばうなり音等の雑音を生じやすかった。
When the electrostrictive vibration is generated in the multilayer
上記積層セラミックコンデンサ110における上記の課題を解決する目的で、例えば、図11に示すように、特許文献2には、積層セラミックコンデンサ210が提案されている。積層セラミックコンデンサ210は、上記と同様の内部構造を有するコンデンサ本体211と、該コンデンサ本体211の互いに対向する一対の端面に形成された外部電極216A,216Bと、該外部電極216A,216Bにそれぞれ半田217を介して接続された複数の端子エレメント215A,215Bとを有する。前記積層セラミックコンデンサ210は、図示省略した回路基板にその厚さ方向に貫通するように形成された複数の端子挿通孔に前記各端子エレメント215A,215Bが挿入され、回路配線に接続されたスルーホールランドに半田付け等により導電接続される。
In order to solve the above problems in the multilayer
前記回路配線を介して前記積層セラミックコンデンサ210に交流電圧が印加されると、前記と同様に電歪振動を生じる。前記のように積層セラミックコンデンサ210に電歪振動が生じると、前記積層セラミックコンデンサ210の前記各外部電極216A,216Bに半田217を介して接続された複数の端子エレメント215A,215Bと前記各スルーホールランドランドとの前記各半田付け箇所を介して前記回路基板に振動が伝達されるが、このとき、前記複数の端子エレメント215A,215Bにより電歪振動が分割、減衰される。
When an AC voltage is applied to the multilayer
また、上記特許文献2には、図12に示すように、他の例の積層セラミックコンデンサ220が提案されている。積層セラミックコンデンサ220は、上記と同様の内部構造を有するコンデンサ本体221と、該コンデンサ本体221の互いに対向する一対の側面に形成された外部電極226A,226Bと、該外部電極226A,226Bにそれぞれ半田227を介して接続された櫛歯状の端子エレメント225A,225Bとを有する。前記積層セラミックコンデンサ220は、図示省略した回路基板の回路配線に接続されたランド電極上に前記櫛歯状の端子エレメント225A,225Bが搭載され、半田付け等により導電接続される。
Moreover, as shown in FIG. 12, another example of the multilayer
前記回路配線を介して前記積層セラミックコンデンサ220に交流電圧が印加されると、前記と同様に電歪振動を生じる。前記のように積層セラミックコンデンサ220に電歪振動が生じると、前記積層セラミックコンデンサ220の前記各外部電極226A,226Bに半田227を介して接続された一対の端子エレメント225A,225Bと前記各ランド電極との前記各半田付け箇所を介して前記回路基板に振動が伝達されるが、このとき、前記一対の櫛歯状の端子エレメント225A,225Bにより電歪振動が分割、減衰される。
近年、携帯型電子機器等、小型・薄型の電子機器のニーズが高まり、これらの電子機器に搭載される回路基板も薄型化されることが多くなっている。ところが、上記特許文献2に記載の積層セラミックコンデンサにおいては、前記複数の端子エレメント215A,215B、もしくは前記一対の櫛歯状の端子エレメント225A,225Bを介して回路基板上のランド電極と導電接続されるので、コンデンサ実装回路基板の薄型化が困難であるという課題があった。また、複数の端子エレメント215A,215Bを有するものにおいては、回路基板に前記複数の端子エレメント215A,215Bをそれぞれ挿通するための端子挿通孔およびスルーホールランドをそれぞれ複数設けなければならず、回路基板上の回路配線が複雑化するという課題があった。
In recent years, needs for small and thin electronic devices such as portable electronic devices are increasing, and circuit boards mounted on these electronic devices are often thinned. However, in the multilayer ceramic capacitor described in Patent Document 2, the plurality of
本発明の目的は、回路基板への電歪振動の伝達を抑制することが可能な積層セラミックコンデンサを提供することにある。また、本発明は、上記積層セラミックコンデンサが搭載されたコンデンサ実装回路基板を提供するものである。 An object of the present invention is to provide a multilayer ceramic capacitor capable of suppressing transmission of electrostrictive vibration to a circuit board. The present invention also provides a capacitor-mounted circuit board on which the multilayer ceramic capacitor is mounted.
前記目的を達成するため、本発明の積層セラミックコンデンサは、(1)略直方体形状のコンデンサ本体と該コンデンサ本体の互いに対向する一対の端面およびその近傍にそれぞれ形成された第1の外部端子電極と第2の外部端子電極とを備え、前記コンデンサ本体は矩形の強誘電体層と内部電極層とが交互に且つ積層軸方向に複数積層されてなり、前記内部電極層は一層置きに第1のグループと第2のグループとに分かれて属し、前記第1のグループに属する内部電極層の端部は前記コンデンサ本体の前記第1の外部端子電極側の端面に露出して該第1の外部端子電極に接続され、前記第2のグループに属する内部電極層の端部は前記コンデンサ本体の前記第2の外部端子電極側の端面に露出して該第2の外部端子電極に接続された積層セラミックコンデンサである。そして、前記第1の外部端子電極は、前記コンデンサ本体の一方の端面に該端面の幅方向に互いに離間して複数設けられるとともに、前記第2の外部端子電極は、前記コン
デンサ本体の他方の端面に該端面の幅方向に互いに離間して複数設けられている。さらに、前記第1のグループに属する内部電極層は、前記強誘電体層の一方の主面の略中央に配置され前記強誘電体層を挟んで互いに対向する静電容量形成部と、該静電容量形成部から前記一対の端面のうちの一方の端面側のみに突出された複数の引き出し部とを有し、該引き出し部の先端が、対応する前記第1の外部端子電極にそれぞれ接続されている。また、前記第2のグループに属する内部電極層は、前記静電容量形成部と、該静電容量形成部から前記一対の端面のうちの他方の端面側のみに突出された複数の引き出し部とを有し、該引き出し部の先端が、対応する前記第2の外部端子電極にそれぞれ接続されている。(・・・以下第1の課題解決手段と称する。)
In order to achieve the above object, a multilayer ceramic capacitor of the present invention includes: (1) a substantially rectangular parallelepiped capacitor body, a pair of opposing end surfaces of the capacitor body, and first external terminal electrodes formed on and near each other. A second external terminal electrode, wherein the capacitor body is formed by alternately laminating a plurality of rectangular ferroelectric layers and internal electrode layers in the stacking axis direction. The end portion of the internal electrode layer belonging to the first group is divided into a group and a second group, and the end portion of the capacitor body is exposed at the end face on the first external terminal electrode side of the capacitor body. An end portion of the internal electrode layer belonging to the second group connected to the electrode is exposed at an end surface of the capacitor body on the second external terminal electrode side and connected to the second external terminal electrode. It is a ceramic capacitor. A plurality of the first external terminal electrodes are provided on one end face of the capacitor body so as to be spaced apart from each other in the width direction of the end face, and the second external terminal electrode is provided on the other end face of the capacitor body. Are provided apart from each other in the width direction of the end face. Further, the internal electrode layer belonging to the first group is disposed at substantially the center of one main surface of the ferroelectric layer and is opposed to each other across the ferroelectric layer, and the static electricity forming portion. A plurality of lead portions protruding only from one end face side of the pair of end faces from the capacitance forming portion, and tips of the lead portions are respectively connected to the corresponding first external terminal electrodes. ing. The internal electrode layer belonging to the second group includes the capacitance forming portion, and a plurality of lead portions protruding from the capacitance forming portion only to the other end face side of the pair of end faces. And the leading ends of the lead portions are connected to the corresponding second external terminal electrodes, respectively. (... hereinafter referred to as first problem solving means)
また、上記積層セラミックコンデンサの主要な形態の一つは、上記第1の課題解決手段に加えてさらに、(2)前記複数の外部端子電極は、前記互いに対向する一対の端面のそれぞれにおいて、該端面の幅方向の中心に近い外部端子電極ほど幅寸法が大きいものである。(・・・以下第2の課題解決手段と称する。) One of the main forms of the multilayer ceramic capacitor is that, in addition to the first problem solving means, (2) the plurality of external terminal electrodes are formed on each of the pair of end faces facing each other. The external terminal electrode closer to the center of the end face in the width direction has a larger width dimension. (... hereinafter referred to as second problem solving means)
また、本発明のコンデンサ実装回路基板は、回路基板上に上記第1の課題解決手段に記載の積層セラミックコンデンサが搭載されたものである。そして、前記積層セラミックコンデンサの一方の端面の前記第1のグループに属する内部電極層に接続された複数の第1の外部端子電極が前記回路基板上の一対のランド電極のうちの一方のランド電極に共に導電接続されており、前記コンデンサの他方の端面の前記第2のグループに属する内部電極層に接続された複数の第2の外部端子電極が前記回路基板上の一対のランド電極のうちの他方のランド電極に共に導電接続されているものである。(・・・以下第3の課題解決手段と称する。) A capacitor-mounted circuit board according to the present invention is obtained by mounting the multilayer ceramic capacitor described in the first problem solving means on a circuit board. A plurality of first external terminal electrodes connected to the internal electrode layer belonging to the first group on one end face of the multilayer ceramic capacitor are one land electrode of a pair of land electrodes on the circuit board. And a plurality of second external terminal electrodes connected to the internal electrode layer belonging to the second group on the other end face of the capacitor, of the pair of land electrodes on the circuit board. The other land electrode is conductively connected together. (... hereinafter referred to as third problem solving means)
上記第1の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、本発明の積層セラミックコンデンサは、前記第1の外部端子電極が、前記コンデンサ本体の一方の端面に該端面の幅方向に互いに離間して複数設けられるとともに、前記第2の外部端子電極が、前記コンデンサ本体の他方の端面に該端面の幅方向に互いに離間して複数設けられており、前記第1のグループに属する内部電極層は、前記強誘電体層の一方の主面の略中央に配置され前記強誘電体層を挟んで互いに対向する静電容量形成部と、該静電容量形成部から前記一対の端面のうちの一方の端面側のみに突出された複数の引き出し部とを有し、該引き出し部の先端が、対応する前記第1の外部端子電極にそれぞれ接続されており、前記第2のグループに属する内部電極層は、前記静電容量形成部と、該静電容量形成部から前記一対の端面のうちの他方の端面側のみに突出された複数の引き出し部とを有し、該引き出し部の先端が、対応する前記第2の外部端子電極にそれぞれ接続されている。このため、前記積層セラミックコンデンサの対向する外部端子電極間に交流電圧が印加されると、前記第1のグループに属する内部電極層と第2のグループに属する内部電極層とにより挟まれる前記複数のセラミック強誘電体層12A,12Bは、厚さ方向と面方向とに交互に膨張と収縮とを繰り返し、所謂電歪振動を生じ、長さ方向の寸法(L寸法)より幅方向の寸法(W寸法)が大きい場合に、該積層セラミックコンデンサ10の幅方向の変位が大きい電歪振動を生じる。そして、前記で発生した振動は、それぞれの外部端子電極に分散されて伝達される。即ち、この伝達は、前記第1のグループに属する内部電極層の複数の引き出し部に接続され前記コンデンサ本体の互いに対向する一対の端面のうちの一方の端面に形成された複数の第1の外部端子電極、および前記第2のグループに属する内部電極層の複数の引出部に接続され前記コンデンサ本体の互いに対向する一対の端面のうちの他方の端面に形成された複数の第2の外部端子電極に分散されるので、弱められた後に回路基板に伝達される。
The operation of the first problem solving means is as follows. That is, in the multilayer ceramic capacitor according to the present invention, a plurality of the first external terminal electrodes are provided on one end face of the capacitor main body so as to be spaced apart from each other in the width direction of the end face, and the second external terminal electrode is provided. And a plurality of internal electrode layers belonging to the first group are arranged at substantially the center of one main surface of the ferroelectric layer, and are provided on the other end surface of the capacitor body so as to be spaced apart from each other in the width direction of the end surface. And a plurality of lead portions that protrude from the capacitance forming portion only to one end face side of the pair of end faces. And the leading end of the lead portion is connected to the corresponding first external terminal electrode, and the internal electrode layer belonging to the second group includes the capacitance forming portion and the capacitance From the formation part Of a plurality of lead portions that protrude only on the other end face side of the end face, the tip of the lead portions, to the corresponding second external terminal electrodes are connected respectively. For this reason, when an AC voltage is applied between the opposing external terminal electrodes of the multilayer ceramic capacitor, the plurality of the sandwiched between the internal electrode layer belonging to the first group and the internal electrode layer belonging to the second group The ceramic
上記第2の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、上記第1の課題解決手段に加えてさらに、(2)前記複数の外部端子電極は、前記互いに対向する一対の端面のそれぞれにおいて、該端面の幅方向の中心に近い外部端子電極ほど幅寸法が大きい。このため、積層セラミックコンデンサの幅方向の変位が小さくなる前記端面の幅方向の中心に近い幅広の外部電極で重点的に回路基板に拘束され、これに比べて振動時の変位が大きい前記端面の幅方向の両端近傍では回路基板に拘束される度合いが弱まる。これにより、回路基板への振動の伝達が抑制される。 The operation of the second problem solving means is as follows. That is, in addition to the first problem solving means, (2) the plurality of external terminal electrodes are arranged such that the width of the external terminal electrodes closer to the center in the width direction of each of the pair of opposing end faces is closer to the width. The dimensions are large. For this reason, the multilayer ceramic capacitor is constrained to the circuit board mainly by the wide external electrode near the center in the width direction of the end face where the displacement in the width direction becomes small. In the vicinity of both ends in the width direction, the degree of restraint by the circuit board is weakened. Thereby, transmission of vibration to the circuit board is suppressed.
また、上記第3の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、本発明のコンデンサ実装回路基板は、前記積層セラミックコンデンサの一方の端面の前記第1のグループに属する内部電極層に接続された複数の第1の外部端子電極が前記回路基板上の一対のランド電極のうちの一方のランド電極に共に導電接続されている。また、前記コンデンサの他方の端面の前記第2のグループに属する内部電極層に接続された複数の第2の外部端子電極が前記回路基板上の一対のランド電極のうちの他方のランド電極に共に導電接続されている。このため、回路基板構造を複雑化することなく、一般のチップ状電子部品と同様に実装することができる。 The operation of the third problem solving means is as follows. That is, the capacitor-mounted circuit board of the present invention includes a plurality of first external terminal electrodes connected to the internal electrode layer belonging to the first group on one end face of the multilayer ceramic capacitor. Both of the land electrodes are conductively connected together. A plurality of second external terminal electrodes connected to the internal electrode layer belonging to the second group on the other end face of the capacitor are both connected to the other land electrode of the pair of land electrodes on the circuit board. Conductive connection. Therefore, it can be mounted in the same manner as a general chip electronic component without complicating the circuit board structure.
本発明の積層セラミックコンデンサによれば、コンデンサ実装回路基板の低背化や積層セラミックコンデンサのトータル容量を犠牲にすることなく、前記積層セラミックコンデンサから該積層セラミックコンデンサを実装する回路基板への前記積層セラミックコンデンサの電歪現象による振動が伝達されることを抑制することができる。 According to the multilayer ceramic capacitor of the present invention, the multilayer ceramic capacitor can be stacked on the circuit board on which the multilayer ceramic capacitor is mounted without sacrificing a reduction in the height of the capacitor-mounted circuit board or the total capacity of the multilayer ceramic capacitor. Transmission of vibration due to the electrostriction phenomenon of the ceramic capacitor can be suppressed.
また、本発明のコンデンサ実装回路基板によれば、前記積層セラミックコンデンサからコンデンサ実装回路基板への積層セラミックコンデンサの電歪現象による振動が伝達されることを抑制することができる。本発明の前記目的とそれ以外の目的、構成特徴、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなろう。 In addition, according to the capacitor-mounted circuit board of the present invention, it is possible to suppress vibration due to the electrostriction phenomenon of the multilayer ceramic capacitor from the multilayer ceramic capacitor to the capacitor-mounted circuit board. The above object and other objects, structural features, and operational effects of the present invention will become apparent from the following description and the accompanying drawings.
以下、本発明の積層セラミックコンデンサの第1の実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。図1は第1の実施形態の積層セラミックコンデンサ10の全体構造を示す外観斜視図であり、図2は、該積層セラミックコンデンサ10のコンデンサ本体11の内部構造を示す分解斜視図である。また、図3は、本実施形態の積層セラミックコンデンサ10を回路基板21上へ搭載する方法を示す部分拡大斜視図である。図4は、前記積層セラミックコンデンサ10を実装した本発明のコンデンサ実装回路基板20を示す部分拡大斜視図である。
Hereinafter, a first embodiment of a multilayer ceramic capacitor of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an external perspective view showing the overall structure of the multilayer
図1および図2に示すように、本実施形態の積層セラミックコンデンサ10は、略直方体形状のコンデンサ本体11と該コンデンサ本体11の互いに対向する一対の端面およびその近傍にそれぞれ形成された第1の外部端子電極16Aと第2の外部端子電極16Bとを備えている。そして、前記コンデンサ本体11は矩形の強誘電体層12A,12Bと内部電極層13,14とが交互に且つ積層軸方向に複数積層されてなる。また、前記内部電極層13,14は一層置きに第1のグループと第2のグループとに分かれて属し、前記第1のグループに属する内部電極層13の端部は前記コンデンサ本体11の前記第1の外部端子電極16A側の端面に露出して該第1の外部端子電極16Aに接続され、前記第2のグループに属する内部電極層14の端部は前記コンデンサ本体11の前記第2の外部端子電極16B側の端面に露出して該第2の外部端子電極16Bに接続されている。そして、前記第1の外部端子電極16A1,16A2,16A3,16A4は、前記コンデンサ本体11の一方の端面に該端面の幅方向に互いに離間して複数設けられるとともに、前記第2の外部端子電極16B1,16B2,16B3,16B4は、前記コンデンサ本体11の他方の端面に該端面の幅方向に互いに離間して複数設けられている。さらに、前記第1のグループに属する内部電極層13は、前記強誘電体層12Aの一方の主面の略中央に配置され前記強誘電体層12Aを挟んで互いに対向する静電容量形成部13aと、該静電容量形成部13aから前記一対の端面のうちの一方の端面側のみに突出された複数の引き出し部13b1,13b2,13b3,13b4とを有する。そして、該引き出し部13b1,13b2,13b3,13b4の先端が、対応する前記第1の外部端子電極16A1,16A2,16A3,16A4にそれぞれ接続されている。同様に、前記第2のグループに属する内部電極層14は、前記静電容量形成部14aと、該静電容量形成部14aから前記一対の端面のうちの他方の端面側のみに突出された複数の引き出し部14b1,14b2,14b3,14b4とを有する。そして、該引き出し部14b1,14b2,14b3,14b4の先端が、対応する前記第2の外部端子電極16B1.16B2.16B3,16B4にそれぞれ接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the multilayer
次に、本実施形態の積層セラミックコンデンサ10を実装するための回路基板21について、図3を用いて説明する。 回路基板21は、一方の主面に、第1の配線25Aおよび該第1の配線25Aに接続された第1のランド電極26Aと、第2の配線25Bおよび該第2の配線25Bに接続された第2のランド電極26Bと、を有する。 前記一対のランド電極26A,26B上には、所定の開口を備えたメタルマスク等を用いて予め半田ペースト等が孔版印刷され、予備はんだ層27’が形成されている。
Next, a
次に、本発明のコンデンサ実装回路基板の第1の実施形態について、図4を参照して説明する。図4は、本発明の第1の実施形態のコンデンサ実装回路基板20を示す要部の拡大斜視図である。
Next, a first embodiment of the capacitor-mounted circuit board of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged perspective view of a main part showing the capacitor-mounted
図4に示すように、本実施形態のコンデンサ実装回路基板20は、回路基板21上に前記第1の実施形態の積層セラミックコンデンサ10が搭載されたコンデンサ実装回路基板20である。そして、前記積層セラミックコンデンサ10の一方の端面の前記第1のグループに属する内部電極層13に接続された複数の第1の外部端子電極16A1,16A2,16A3,16A4が前記回路基板21上の一対のランド電極26A,26Bのうちの一方のランド電極26Aに共に半田27により導電接続されている。同様に、前記コンデンサ10の他方の端面の前記第2のグループに属する内部電極層14に接続された複数の第2の外部端子電極16B1,16B2,16B3,16B4が前記回路基板21上の一対のランド電極26A,26Bのうちの他方のランド電極26Bに共に導電接続されている。
As shown in FIG. 4, the capacitor-mounted
次に、本実施形態の積層セラミックコンデンサ10の製造プロセスの一例について、説明する。 まず、本実施形態の積層セラミックコンデンサ10のコンデンサ本体11を準備する。コンデンサ本体11は、各種の公知の手法から任意に選択して用いることができる。 例えば、チタン酸バリウムを主成分とする強誘電体セラミックの材料粉末とPVB(ポリビニルブチラール)等の有機バインダ及びエタノール等の有機溶媒を所定の比率で混合してセラミックスラリーを準備し、ドクターブレード法等の公知のシート化手段により所定の厚さに成形した後、所定の寸法にカットして、複数のセラミックグリーンシートを得る。セラミック強誘電体層12Aとなるべきセラミックグリーンシートの表面に、静電容量形成部13aと引き出し部13b1,13b2,13b3,13b4とからなる第1のグループに属する内部電極層13となるべき内部電極パターンをNi電極材料ペースト、Cu電極材料ペースト等の電極材料ペーストをスクリーン印刷等により印刷形成する。同様に、セラミック強誘電体層12Bとなるべきセラミックグリーンシートの表面に、静電容量形成部14aと引き出し部14b1,14b2,14b3,14b4とからなる第2のグループに属する内部電極層14となるべき内部電極パターンを電極材料ペーストをスクリーン印刷等により印刷形成する。これらのセラミックグリーンシートを交互に積層するとともに、積
層軸方向の一方の端部側および他方の端部側に、電極材料ペーストを印刷しないカバー層12,12となるべきセラミックグリーンシートをそれぞれ積層して積層体を形成する。次に、得られた積層体を前記引き出し部13b1,13b2,13b3,13b4,および引き出し部14b1,14b2,14b3,14b4の先端がそれぞれ端面となるべき断面に露出するように図示省略したカットラインに沿って押し切り等により切断して積層体チップを得る。次に、得られた積層体チップの角部及び稜線部分に回転バレルやサンドブラスト法等を用いて面取りを行う。次に、得られた積層体チップを脱脂したのち、還元性雰囲気中で所定の温度プロファイルで焼成し、さらに中性もしくは酸化性雰囲気中で再酸化熱処理して、互いに対向する一対の端面のうちの一方の端面に引き出し部13b1,13b2,13b3,13b4の各先端が、また、他方の端面に引き出し部14b1,14b2,14b3,14b4の各先端がそれぞれ露出されたコンデンサ本体11を得る。
Next, an example of a manufacturing process for the multilayer
次に、該コンデンサ本体11の互いに対向する一対の側面にCu電極材料等の外部電極材料ペーストをスクリーン印刷法や転写法等により塗布し、所定の雰囲気及び温度プロファイルで焼付けして、前記第1のグループに属する内部電極層13の引き出し部13b1,13b2,13b3,13b4に接続された外部端子電極16A1,16A2,16A3,16A4、および前記第2のグループに属する内部電極層14の引き出し部14b1,14b2,14b3,14b4に接続された外部端子電極16B1,16B2,16B3,16B4を形成して、積層セラミックコンデンサ10を得る。なお、本発明は、前記内部電極層13、14、および前記外部端子電極16A1,16A2,16A3,16A4,16B1,16B2,16B3,16B4として、Pd電極ペースト、Ag−Pd電極ペースト等を用いても良く、これらペーストを用いるときは大気雰囲気で焼成しても良い。
Next, an external electrode material paste such as a Cu electrode material is applied to a pair of side surfaces facing each other of the
次に、上記セラミック強誘電体層12,12A,12Bの好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記強誘電体層12,12A,12Bとしては、チタン酸バリウム等を主成分とする強誘電体セラミックからなるものが好ましい。前記強誘電体セラミックの材料粉末と有機バインダとを含有するセラミックスラリーから、ドクターブレード法等によりセラミックグリーンシートを作成し、必要により積層したのち、前記強誘電体セラミックの焼結する温度で焼成して得られる。 また、上記セラミック強誘電体層12,12A,12Bは、これに限定するものではなく、他の公知の強誘電体セラミックを用いることができる。
Next, a preferred embodiment of the ceramic
次に、上記内部電極層13,14の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記内部電極層13,14としては、Ni,Cu、等の金属もしくは前記金属の少なくとも一方を含む合金であってもよい。また、内部電極層13,14には、前記セラミック強誘電体層12,12A,12Bとの密着性を向上させる目的で前記強誘電体セラミックの粉末を微量添加したものであってもよい。上記内部電極層13は、前記略長方形状のセラミック強誘電体層12Aの一方の主面のそれぞれ略中央に配置され前記強誘電体層12Aを挟んで互いに対向する略矩形状の静電容量形成部13aと、該静電容量形成部13aから前記一対の端面のうちの一方の端面側のみに突出された複数の引き出し部13b1,13b2,13b3,13b4とを有し、該引き出し部13b1,13b2,13b3,13b4の先端が、対応する前記第1の外部端子電極16A1,16A2,16A3,16A4にそれぞれ接続されていることが好ましい。同様に、上記内部電極層14は、前記略長方形状のセラミック強誘電体層12Bの一方の主面のそれぞれ略中央に配置され前記強誘電体層12Bを挟んで対向する略矩形状の静電容量形成部14aと、概静電容量形成部14aから前記一対の端面のうちの他方の端面側のみに突出された複数の引き出し部14b1,14b2,14b3,14b4の先端が、対応する前記第2の外部端子電極16B1,16B2,16B3,16B4にそれぞれ接続されていることが好ましい。
Next, a preferred embodiment of the internal electrode layers 13 and 14 is as follows. That is, the internal electrode layers 13 and 14 may be a metal such as Ni or Cu or an alloy containing at least one of the metals. The internal electrode layers 13 and 14 may be obtained by adding a small amount of the ferroelectric ceramic powder for the purpose of improving adhesion to the ceramic
次に、上記コンデンサ本体11の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記コンデンサ本体11としては、略直方体状のものが好ましいが、これに限定するものではなく、例えば、高さ寸法が幅寸法及び長さ寸法に比べて小さい平板状であってもよい。
Next, a preferred embodiment of the
次に、上記複数の外部端子電極16A、16A1,16A2,16A3,16A4,16B、16B1,16B2,16B3,16B4の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記複数の外部端子電極16A、16A1,16A2,16A3,16A4,16B、16B1,16B2,16B3,16B4としては、前記コンデンサ本体11の前記互いに対向する一対の端面に、前記第1のグループに属する内部電極層13の複数の引き出し部13b1,13b2,13b3,13b4、および前記第2のグループに属する内部電極層14の複数の引き出し部14b1、14b2,14b3,14b4にそれぞれ対応するように設けられていることが好ましい。上記外部端子電極16A、16A1,16A2,16A3,16A4,16B、16B1,16B2,16B3,16B4の形成方法としては、Ni,Cu等の電極材料ペーストの塗布焼付、Ag粉末を含む導電性樹脂ペーストの塗布硬化、電極材料のスパッタリング等により形成されることが好ましい。また、上記外部端子電極の表面に、必要により、Niメッキ、Cuメッキ、ハンダメッキ等を形成することが好ましい。
Next, preferred embodiments of the plurality of external
(実施例)次に、本発明の第1の実施形態の積層セラミックコンデンサ10の実施例について説明する。積層セラミックコンデンサ10の外形寸法は、幅3.2mm、長さ1.6mm、高さ1.15mmである。上記セラミック強誘電体層12,12A,12Bの材質は、チタン酸バリウムを主成分とする強誘電体セラミックであり、寸法は、幅3.2mm、長さ1.6mm、厚さ12μmである。また、上記内部電極層13,14の材質は、Niであり、該内部電極層13,14の静電容量形成部13a,14aの寸法は、幅2.8mm、長さ1.1mm、厚さ1.5μmである。また、上記内部電極層13,14の上記引き出し部13b1,13b2,13b3,13b4,14b1,14b2,14b3,14b4の材質は、上記静電容量形成部と同様にNiであり、寸法は、幅0.23mm、長さ0.15mmであり、前記静電容量形成部13a,14aの幅方向の一方の長辺のみにそれぞれ4箇所ずつ設けられている。また、上記外部端子電極16A1,16A2,16A3,16A4,16B1,16B2,16B3,16B4の材質は、Niであり、寸法は、幅0.46mm、前記コンデンサ本体の上下両主面の回りこみ部分の長さ0.28mm、厚さ10μmであり、前記コンデンサ本体11の互いに対向する一対の端面およびその近傍にそれぞれ4箇所ずつ設けられている。
(Example) Next, an example of the multilayer
上記実施例の積層セラミックコンデンサ10について、一対の回路配線及び一対のランド電極が形成された幅102mm、長さ41mm、厚さ1.5mmのガラスーエポキシ樹脂系回路基板の前記ランド電極上に市販の鉛フリー半田にて280℃でリフロー半田付け実装した。得られたコンデンサ実装回路基板20の前記一対の回路配線にDC20V−AC5Vppを印加した時の音鳴きを、雑音測定装置にて人の可聴帯域である100〜20000Hzの範囲で測定し、500Hzにおける値を図9に示す従来のL−W逆転構造の積層セラミックコンデンサ110が搭載されたコンデンサ実装回路基板と比較した。その結果、本実施例のコンデンサ実装回路基板20の音鳴きは、22dBとなり、同一寸法の前記従来のL−W逆転タイプの積層セラミックコンデンサ110が搭載されたコンデンサ実装回路基板の音鳴き26dBと比較して低減されていた。また、絶縁抵抗計にて25VDCを印加してから60秒後の絶縁抵抗(IR)を測定し、C・IR積を求めた結果、6911MΩ・μFとなり、同一形状の4連アレイ品における6049MΩ・μFより高いことが確認された。
The multilayer
次に、本発明の積層セラミックコンデンサの第2の実施形態について、図5〜図8を参照して説明する。図5は第2の実施形態の積層セラミックコンデンサ30の全体構造を示す外観斜視図であり、図6は、該積層セラミックコンデンサ30のコンデンサ本体31の内部構造を示す分解斜視図である。また、図7は、本実施形態の積層セラミックコンデンサ30を回路基板41上へ搭載する方法を示す部分拡大斜視図である。図8は、前記積層セラミックコンデンサ30を実装した本発明の第2の実施形態のコンデンサ実装回路基板40を示す部分拡大斜視図である。
Next, a second embodiment of the multilayer ceramic capacitor of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an external perspective view showing the overall structure of the multilayer
図5および図6に示すように、本実施形態の積層セラミックコンデンサ30は、略直方体形状のコンデンサ本体31と該コンデンサ本体31の互いに対向する一対の端面およびその近傍にそれぞれ形成された第1の外部端子電極36Aと第2の外部端子電極36Bとを備えている。そして、前記コンデンサ本体31は矩形の強誘電体層32A,32Bと内部電極層33,34とが交互に且つ積層軸方向に複数積層されてなる。また、前記内部電極層33,34は一層置きに第1のグループと第2のグループとに分かれて属し、前記第1のグループに属する内部電極層33の端部は前記コンデンサ本体31の前記第1の外部端子電極36A側の端面に露出して該第1の外部端子電極36Aに接続され、前記第2のグループに属する内部電極層34の端部は前記コンデンサ本体31の前記第2の外部端子電極36B側の端面に露出して該第2の外部端子電極36Bに接続されている。そして、前記第1の外部端子電極36A1,36A2,36A3,36A4,36A5は、前記コンデンサ本体31の一方の端面に該端面の幅方向に互いに離間して複数設けられるとともに、前記第2の外部端子電極36B1,36B2,36B3,36B4,36B5は、前記コンデンサ本体31の他方の端面に該端面の幅方向に互いに離間して複数設けられている。さらに、前記第1のグループに属する内部電極層33は、前記強誘電体層32Aの一方の主面の略中央に配置され前記強誘電体層32Aを挟んで互いに対向する静電容量形成部33aと、該静電容量形成部33aから前記一対の端面のうちの一方の端面側のみに突出された複数の引き出し部33b1,33b2,33b3,33b4,33b5とを有する。そして、該引き出し部33b1,33b2,33b3,33b4,33b5の先端が、対応する前記第1の外部端子電極36A1,36A2,36A3,36A4,36A5にそれぞれ接続されている。同様に、前記第2のグループに属する内部電極層34は、前記静電容量形成部34aと、該静電容量形成部34aから前記一対の端面のうちの他方の端面側のみに突出された複数の引き出し部34b1,34b2,34b3,34b4,34b5とを有する。そして、該引き出し部34b1,34b2,34b3,34b4,34b5の先端が、対応する前記第2の外部端子電極36B1.36B2.36B3,36B4,36B5にそれぞれ接続されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the multilayer
本実施形態の積層セラミックコンデンサ30が先の第1の実施形態の積層セラミックコンデンサ10と異なる点は、本実施形態の積層セラミックコンデンサ30は、上記第1の課題解決手段に加えてさらに、(2)前記複数の外部端子電極36A1,36A2,36A3,36A4,36A5,36B1,36B2,36B3,36B4,36B5が、前記互いに対向する一対の端面のそれぞれにおいて、該端面の幅方向の中心に近い外部端子電極ほど幅寸法が大きいものである。具体的には、前記一方の端面に形成された複数(例えば5つ)の第1の外部端子電極36A1,36A2,36A3,36A4,36A5のうち、前記端面の幅方向の中心に最も近い外部端子電極36A3の幅寸法が最も大きく、次いで、外部端子電極36A2,36A4の幅寸法が
大きく、前記端面の幅方向の中心から最も遠い外部端子電極36A1,36A5の幅寸法が最も小さい。他方の端面に形成された複数の第2の外部端子電極36B1,36B2,36B3,36B4,36B5についても同様である。このため、積層セラミックコンデンサ30の幅方向の変位が小さくなる前記端面の幅方向の中心に近い幅広の外部端子電極36A3,36B3で重点的に回路基板に拘束され、これに比べて振動時の変位が大きい前記端面の幅方向の両端近傍の外部端子電極36A1,36A5,36B1,36B5では回路基板41に拘束される度合いが弱まる。これにより、回路基板41への振動の伝達が抑制される。
The multilayer
次に、本実施形態の積層セラミックコンデンサ30を実装するための回路基板41について、図7を用いて説明する。 回路基板41は、一方の主面に、第1の配線45Aおよび該第1の配線45Aに接続された第1のランド電極46Aと、第2の配線45Bおよび該第2の配線45Bに接続された第2のランド電極46Bと、を有する。 前記一対のランド電極46A,46B上には、所定の開口を備えたメタルマスク等を用いて予め半田ペースト等が孔版印刷され、予備はんだ層47が形成されている。
Next, a
次に、本発明のコンデンサ実装回路基板の第2の実施形態について、図8を参照して説明する。図8は、本発明の第2の実施形態のコンデンサ実装回路基板40を示す要部の拡大斜視図である。
Next, a second embodiment of the capacitor-mounted circuit board of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an enlarged perspective view of a main part showing a capacitor-mounted
図8に示すように、本実施形態のコンデンサ実装回路基板40は、回路基板41上に前記第2の実施形態の積層セラミックコンデンサ30が搭載されたコンデンサ実装回路基板40である。そして、前記積層セラミックコンデンサ30の一方の端面の前記第1のグループに属する内部電極層33に接続された複数の第1の外部端子電極36A1,36A2,36A3,36A4,36A5が前記回路基板41上の一対のランド電極46A,46Bのうちの一方のランド電極46Aに共に半田等により導電接続されている。また、前記コンデンサ30の他方の端面の前記第2のグループに属する内部電極層34に接続された複数の第2の外部端子電極36B1,36B2,36B3,36B4および36B5が前記回路基板41上の一対のランド電極46A,46Bのうちの他方のランド電極46Bに共に導電接続されている。 その他の構成、およびその作用効果は、先の第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
As shown in FIG. 8, the capacitor-mounted
本発明によれば、セラミック強誘電体層を備えた積層セラミックコンデンサ及び該コンデンサを搭載したコンデンサ実装回路基板に好適である。 The present invention is suitable for a multilayer ceramic capacitor having a ceramic ferroelectric layer and a capacitor-mounted circuit board on which the capacitor is mounted.
10:積層セラミックコンデンサ11:コンデンサ本体12,12A,12B:セラミック強誘電体層13:第1のグループに属する内部電極層13a:静電容量形成部13b1,13b2,13b3,13b4:引き出し部14:第2のグループに属する内部電極層14a:静電容量形成部14b1,14b2,14b3,14b4:引き出し部16A,16A1,16A2,16A3,16A4:外部端子電極16B,16B1,16B2,16B3,16B4:外部端子電極20:コンデンサ実装回路基板21:回路基板25A:第1の配線25B:第2の配線26A:ランド電極26B:ランド電極27:半田27’:予備半田層30:積層セラミックコンデンサ31:コンデンサ本体32,32A,32B:セラミック強誘電体層33:第1のグループに属する内部電極層33a:静電容量形成部33b1,33b2,33b3,33b4,33b5:引き出し部34:第2のグループに属する内部電極層34a:静電容量形成部34b1,34b2,34b3,34b4,34b5:引き出し部36A,36A1,36A2,36A3,36A4,36A5:外部電極36B,36B1,36B2,36B3,36B4,36B5:外部電極40:コンデンサ実装回路基板41:回路基板45A:第1の配線45B:第2の配線46A:ランド電極46B:ランド電極47:半田47’:予備半田層 10: Multilayer ceramic capacitor 11: Capacitor bodies 12, 12A, 12B: Ceramic ferroelectric layer 13: Internal electrode layer 13a belonging to the first group: Capacitance forming portions 13b1, 13b2, 13b3, 13b4: Leading portion 14: Internal electrode layer 14a belonging to the second group: capacitance forming portions 14b1, 14b2, 14b3, 14b4: lead portions 16A, 16A1, 16A2, 16A3, 16A4: external terminal electrodes 16B, 16B1, 16B2, 16B3, 16B4: external Terminal electrode 20: Capacitor-mounted circuit board 21: Circuit board 25A: First wiring 25B: Second wiring 26A: Land electrode 26B: Land electrode 27: Solder 27 ′: Pre-solder layer 30: Multilayer ceramic capacitor 31: Capacitor body 32, 32A, 32B: Ceramic ferroelectric layer 3: Internal electrode layer 33a belonging to the first group: Capacitance forming portions 33b1, 33b2, 33b3, 33b4, 33b5: Leading portion 34: Internal electrode layer 34a belonging to the second group: Capacitance forming portion 34b1, 34b2, 34b3, 34b4, 34b5: Lead portions 36A, 36A1, 36A2, 36A3, 36A4, 36A5: External electrodes 36B, 36B1, 36B2, 36B3, 36B4, 36B5: External electrodes 40: Capacitor-mounted circuit board 41: Circuit board 45A: First wiring 45B: second wiring 46A: land electrode 46B: land electrode 47: solder 47 ′: preliminary solder layer
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