JP3064732B2 - 積層型コンデンサ - Google Patents
積層型コンデンサInfo
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Description
型コンデンサに関する。
電圧性能を向上させるために種々の工夫がなされてき
た。例えば、容量電極間の誘電体層の厚さをアップさせ
て耐電圧性能を向上させるものが提案されている。しか
しながら、高耐電圧コンデンサにするためには、外形寸
法が大きくなるという問題があった。
1号公報及び特願平1−220422号公報記載のもの
が知られている。この積層型コンデンサは、容量電極間
の誘電体層中に、いずれの電極にも接続されていない浮
き電極を設けたものであって、容量電極端部での電界集
中を緩和することにより、高耐電圧化を図っている。し
かしながら、容量電極間の絶縁破壊電圧より、コンデン
サ表面の沿面放電電圧の方が低いため、沿面放電が先に
発生して浮き電極の効果が充分に発揮できないという問
題があった。
れた小型の積層型コンデンサを提供することにある。
するため、本発明に係る積層型コンデンサは、複数の容
量電極と、前記容量電極のそれぞれと交互に積層してコ
ンデンサ部を構成する誘電体層と、前記容量電極と前記
誘電体層を交互に積層したコンデンサ部を保護するため
の絶縁体外層と、前記容量電極に電気的に接続された複
数の外部電極と、いずれの電極にも電気的に接続されな
い状態で、前記絶縁体外層や前記誘電体層にそれぞれ内
在した額縁形状の浮き電極とを備えている。そして、前
記浮き電極の電極幅Xが0.3mm以上であって、該電
極幅Xの略1/2の位置が前記容量電極の端部の位置に
合わされるとともに、前記容量電極の端部と前記外部電
極のギャップ寸法をgとしたとき、前記電極幅Xの1/
2の寸法をg/4〜3g/4の範囲内に設定している。
ここに、前記誘電体層に内在した浮き電極は該誘電体層
の厚さCの略1/2の位置に設けられ、前記絶縁体外層
に内在した浮き電極は該絶縁体外層の厚さdの略1/2
の位置に設けられていることが好ましい。
浮き電極により、コンデンサ部の最も外側に配設された
容量電極と外部電極間の電界集中が緩和され、コンデン
サ表面の沿面放電が発生しにくくなる。特に、容量電極
の端部と外部電極の端部との間での電界強度が強いた
め、浮き電極を容量電極の端部と外部電極の端部との略
間の位置に設けることにより、容量電極と外部電極間の
電界集中の緩和効果がよりアップする。
は、いずれの電極にも電気的に接続されない状態で、容
量電極間の誘電体層に内在した浮き電極を備えたことを
特徴とする。以上の構成により、容量電極相互間の電界
集中も緩和されるため、コンデンサの絶縁破壊がさらに
発生しにくくなる。
例を添付図面を参照して説明する。 [第1実施例、図1〜図10]第1実施例の積層型コン
デンサは、絶縁体外層及び誘電体層にそれぞれ浮き電極
を1層内在させたものである。
デンサ1は両端部に外部電極2,3を備え、コンデンサ
部4とこのコンデンサ部4を保護するための絶縁体外層
5,6を厚み方向に積み重ねて焼成した一体構造をして
いる。絶縁体外層5の内部には、図4に示すように、い
ずれの電極にも電気的に接続されない額縁形状の浮き電
極20が設けられている。以下、いずれの電極にも電気
的に接続されない電極を浮き電極とする。同様に絶縁体
外層6の内部にも、額縁形状の浮き電極21が設けられ
ている。額縁形状とする理由は、浮き電極と絶縁体外層
を広面積で接合すると、該接合部分の密着強度が弱くな
るからである。また、広面積の浮き電極と比較して電極
材料の使用量が少なくてすみ、コストアップを抑えるこ
とができるからである。絶縁体外層5,6の材料として
は、コンデンサ部4と同様の(又は別の)セラミックス
シートが用いられる。浮き電極20,21は、例えばペ
ースト状のAg,Pd,Cu,Ni,Ag−Pd等を前
記セラミックスシートの表面に印刷等の手段にて塗布す
ることによって形成されている。
4,25,26と誘電体層7,8,9,10を交互に積
層したものである。容量電極22の一方の端部はコンデ
ンサ部4の左側端面に露出し、外部電極2に電気的に接
続している(図5参照)。同様に容量電極24,26も
コンデンサ部4の左側端面に露出し、外部電極2に電気
的に接続している。容量電極23の一方の端部はコンデ
ンサ部4の右側端面に露出し、外部電極3に電気的に接
続している(図7参照)。同様に容量電極25もコンデ
ンサ部4の右側端面に露出し、外部電極3に電気的に接
続している。容量電極22〜26の材料としては、A
g,Pd,Cu,Ni,Ag−Pd等が用いられる。
に、額縁形状の浮き電極27が設けられている。同様に
誘電体層8,9,10のそれぞれの内部には額縁形状の
浮き電極28,29,30が設けられている。次に、浮
き電極20,21及び27〜30について詳説する。浮
き電極20,21及び27〜30は同様のサイズに設計
され、容量電極22〜26が形成する容量有効面部分よ
り若干大きく設定されている。浮き電極20,21及び
27〜30のサイズを、容量電極22〜26が形成する
容量有効面部分より大きくする理由は、電界集中の緩和
により効果的であるからである。図8に示すように、浮
き電極20は、外部電極3の端部3aと容量電極22の
端部22aの略間に設けられている。第1実施例の場
合、浮き電極20は、電極幅Xの1/2の位置が端部2
2aの位置に合わされ、かつ、絶縁体外層5の厚さdの
1/2の位置に設けられている。同様に、浮き電極21
も電極幅Xの1/2の位置が容量電極26の端部の位置
に合わされ、かつ、絶縁体外層6の厚さdの1/2の位
置に設けられている。この浮き電極20,21によっ
て、それぞれ容量電極22と外部電極3の間及び容量電
極26と外部電極3の間の電界集中が緩和され、コンデ
ンサ1表面の沿面放電が抑制される。
7,8,9,10の厚さcの1/2の位置に設けられて
いる。この浮き電極27〜30によって、それぞれ容量
電極22と23の間、容量電極23と24の間、容量電
極24と25の間、容量電極25と26の間の電界集中
が緩和され、容量電極間の絶縁破壊が抑制される。ここ
に、浮き電極20,21及び27〜30の電極半幅X/
2は、容量電極22,24,26の端部と外部電極3
(あるいは、容量電極23,25の端部と外部電極2)
のギャップ寸法をgとした場合、g/4〜3g/4に設
計するのが好ましい。
例えば、積層型コンデンサ1の外形寸法を5.7mm×
5.0mm、容量電極22,24,26の端部と外部電
極3のギャップ寸法g及び容量電極23,25の端部と
外部電極2のギャップ寸法gを0.42mm、絶縁体外
層5,6の厚さdを0.2mm、誘電体層7〜10の厚
さcを0.12mmとし、浮き電極20,21及び27
〜30の電極幅Xを変えたときのコンデンサ1内部にお
ける電界強度を評価した。図9は評価結果を表示するグ
ラフである。グラフの横軸は浮き電極幅X、縦軸は以下
の(1)式で定義される最大電界強度比である。
構造を備えたコンデンサの最大電界強度 実線41はコンデンサ1の長手方向に関しての最大電界
強度比を表示し、実線42はコンデンサ1の幅方向に関
しての最大電界強度比を表示している。最大電界強度比
が1.0より小さければ、浮き電極20,21,27〜
30によって電界集中が緩和され、コンデンサ1の耐電
圧性能が向上したことを意味する。逆に、最大電界強度
比が1.0より大きければ浮き電極20,21,27〜
30によって電界集中が強くなり、コンデンサ1の耐電
圧性能が低下したことを意味する。グラフによれば浮き
電極幅Xを約0.3mm以上に設定することにより、電
界集中が緩和され、コンデンサ1の耐電圧性能を向上さ
せることができる。
電圧による絶縁破壊試験の試験結果を示すものである。
試験は、空気雰囲気中にセットされた試料に、100V
/秒の電圧上昇で直流電圧又は交流電圧を、試料が絶縁
破壊を生じるまで印加する方法で行った。
27〜30を設けることにより、絶縁破壊電圧が約10
%高くなることがわかる。図10及び図11は試験結果
を度数分布で表示したグラフである。グラフ中、実線が
浮き電極を備えたコンデンサ1の試験結果を示す。比較
のため、浮き電極がないこと以外はコンデンサ1と同様
の構造を備えたコンデンサの試験結果も合わせて点線で
示している。
型コンデンサは、絶縁体外層及び誘電体層にそれぞれ浮
き電極を2層内在させたものである。図12に示すよう
に、積層型コンデンサ51は、左端部には外部電極53
が設けられており、コンデンサ部54とこのコンデンサ
部54を保護するための絶縁体外層55を厚み方向に積
み重ねた構造をしている。絶縁体外層55の内部には、
いずれの電極にも電気的に接続されない額縁形状の浮き
電極60,61が設けられている。
72と誘電体層57,58,59を交互に積層したもの
である。誘電体層57及び58の内部にはそれぞれ額縁
形状の浮き電極62,63,64,65が設けられてい
る。浮き電極60及び61は、外部電極53の端部53
aと容量電極70の端部70aの略間に設けられてい
る。第2実施例の場合、浮き電極60及び61は、端部
70aと外部電極53のコーナー部53bを結ぶ線上に
その端部が位置し、かつ、絶縁体外層55の厚さdを3
等分する位置に設けられている。この浮き電極60,6
1によって、容量電極70と外部電極53の間の電界集
中が緩和され、コンデンサ51表面の沿面放電が抑制さ
れる。
しいサイズであり、浮き電極63,64は浮き電極60
と等しいサイズである。各浮き電極62〜65は、それ
ぞれ誘電体層57,58の厚さcを3等分する位置に設
けられている。この浮き電極62〜65によって、それ
ぞれ容量電極70と71の間、容量電極71と72の間
の電界集中が緩和され、容量電極間の絶縁破壊が抑制さ
れる。従って、耐電圧性能が優れた小型の積層型コンデ
ンサが得られる。
記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で
種々に変形することができる。浮き電極を絶縁体外層や
誘電体層にそれぞれ3層以上内在させてもよい。さら
に、第2実施例では浮き電極60と61、浮き電極62
と63等はサイズを異ならせているが、浮き電極61,
62をそれぞれ浮き電極60,63と同様のサイズにま
で大きくしてもよい。
よれば、いずれの電極にも電気的に接続されない浮き電
極を絶縁体外層に内在しているので、容量電極と外部電
極間の電界集中が緩和され、コンデンサ表面の沿面放電
を抑えることができる。特に、浮き電極を、容量電極の
端部と外部電極の端部の略間の位置に設ければ、容量電
極と外部電極間の電界集中がより緩和できる。この結
果、絶縁体外層の厚さをアップさせることなく、耐電圧
性能が優れた小型の積層型コンデンサが得られる。
とにより、容量電極相互間の電界集中も緩和され、さら
に優れた耐電圧性能を有するものが得られる。
1実施例を示すものである。
拡大断面図。
フ。
ラフ。
ラフ。
を示す一部拡大断面図。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の容量電極と、 前記容量電極のそれぞれと交互に積層してコンデンサ部
を構成する誘電体層と、 前記容量電極と前記誘電体層を交互に積層したコンデン
サ部を保護するための絶縁体外層と、 前記容量電極に電気的に接続された複数の外部電極と、 いずれの電極にも電気的に接続されない状態で、前記絶
縁体外層および前記誘電体層にそれぞれ内在した額縁形
状の浮き電極とを備え、前記浮き電極の電極幅Xが0.3mm以上であって、該
電極幅Xの略1/2の位置が前記容量電極の端部の位置
に合わされるとともに、前記容量電極の端部と前記外部
電極のギャップ寸法をgとしたとき、前記電極幅Xの1
/2の寸法をg/4〜3g/4の範囲内に設定したこ
と、 を特徴とする積層型コンデンサ。 - 【請求項2】 前記誘電体層に内在した浮き電極が該誘
電体層の厚さCの略1/2の位置に設けられ、前記絶縁
体外層に内在した浮き電極が該絶縁体外層の厚さdの略
1/2の位置に設けられていることを特徴とする請求項
1記載の積層型コンデンサ。 - 【請求項3】 複数の容量電極と、 前記容量電極のそれぞれと交互に積層してコンデンサ部
を構成する誘電体層と、 前記容量電極と前記誘電体層を交互に積層したコンデン
サ部を保護するための絶縁体外層と、 前記容量電極に電気的に接続された複数の外部電極と、 いずれの電極にも電気的に接続されない状態で、前記絶
縁体外層に内在した額縁形状の浮き電極とを備え、 前記浮き電極の電極幅Xが0.3mm以上であって、該
電極幅Xの略1/2の位置が前記容量電極の端部の位置
に合わされるとともに、前記容量電極の端部と前記外部
電極のギャップ寸法をgとしたとき、前記電極幅Xの1
/2の寸法をg /4〜3g/4の範囲内に設定したこ
と、 を特徴とする積層型コンデンサ。 - 【請求項4】 前記絶縁体外層に内在した浮き電極が該
絶縁体外層の厚さdの略1/2の位置に設けられている
ことを特徴とする請求項3記載の積層型コンデンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5071582A JP3064732B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 積層型コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5071582A JP3064732B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 積層型コンデンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06283370A JPH06283370A (ja) | 1994-10-07 |
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Family
ID=13464836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5071582A Expired - Lifetime JP3064732B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 積層型コンデンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3064732B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009001842A1 (ja) | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 積層セラミック電子部品及びその実装構造 |
KR20110072938A (ko) | 2009-12-23 | 2011-06-29 | 삼성전기주식회사 | 적층 세라믹 커패시터 및 그 제조방법 |
JP7196817B2 (ja) | 2019-10-31 | 2022-12-27 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサの使用方法および積層セラミックコンデンサの実装方法 |
JP7331787B2 (ja) * | 2020-06-15 | 2023-08-23 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP5071582A patent/JP3064732B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06283370A (ja) | 1994-10-07 |
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