JP3282689B2 - 積層型電子部品 - Google Patents

積層型電子部品

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JP3282689B2 JP08124193A JP8124193A JP3282689B2 JP 3282689 B2 JP3282689 B2 JP 3282689B2 JP 08124193 A JP08124193 A JP 08124193A JP 8124193 A JP8124193 A JP 8124193A JP 3282689 B2 JP3282689 B2 JP 3282689B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体と導体とを積層
し、焼結することにより作製される積層型電子部品に関
する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】積層
構造によって内部に1つ以上のコンデンサを形成する
か、あるいは積層型コンデンサと積層インダクタを一体
に形成してなる積層型電子部品においては、コンデンサ
の内部電極の層数や面積、電極間距離を変えることによ
って所望の容量(周波数特性)のものを得ている。しか
し、近年は高周波化、高速化の趨勢にあり、たとえ低い
誘電率の誘電体を用いたとしても、内部電極の総面積や
対向距離を調整することのみでは、この高周波化等の要
望に対応することが困難となってきている。また、2つ
以上のコンデンサを有する積層型電子部品において、高
密度にコンデンサを内蔵する必要がある場合、高周波領
域においては隣接したコンデンサ間の容量が無視できな
くなり、所望の特性が得にくいという問題点もあった。
【0003】本発明は、上記した実情に鑑み、高周波化
等の要求に対応できる構成の積層型電子部品を提供する
ことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、誘電体と導体とを積層し、焼結してなる積
層型電子部品において、コンデンサの対向電極間のみ
に、多孔質部分と、該多孔質部分全体を覆う緻密層とを
設け、前記緻密層の誘電率を非多孔質部分の誘電率より
低くしたことを特徴とする(請求項1)また本発明
は、前記積層型電子部品が2つ以上のコンデンサを有す
るものであって、一部のコンデンサの対向電極間のみに
前記多孔質部分および前記緻密層を設けたことを特徴と
する(請求項2)。
【0005】また、本発明は、誘電体と導体とを積層し
焼結してなり、かつ2つ以上のコンデンサを有する積層
型電子部品において、コンデンサ間に多孔質部分を設
け、該多孔質部分全体を緻密層により覆い、前記緻密層
の誘電率を非多孔質部分の誘電率より低くしたことを特
徴とする(請求項3)。
【0006】
【作用】請求項1、2によれば、コンデンサの対向電極
間に多孔質の誘電体を用いたので、該電極間の誘電体の
誘電率が小さくなり、コンデンサ容量が小さくなる。
た、多孔質の誘電体を内部電極間のみに設けたので、コ
ンデンサの容量としてはコンデンサ全体に多孔質の誘電
体を用いた場合と同様の容量が得られ、全体に多孔質の
誘電体を用いた場合に比較して強度が増大する。請求項
3のように、隣接するコンデンサ間に多孔質の誘電体を
用いた場合には、コンデンサの間に低誘電率層が介在す
ることになり、隣接コンデンサの間の結合容量が低減さ
れる。また 、いずれの場合にも多孔質の誘電体を緻密層
で覆ったので多孔質のみを用いた場合に比較して強度
が増大すると共に、該緻密層が保護層となり、多孔質の
誘電体への湿分の浸入が防止される。また、緻密層の誘
電率を非多孔質部分の誘電率を低くしたので、緻密層を
設けても、コンデンサ電極間またはコンデンサ間の容量
増大を低く抑えることができる。
【0007】
【実施例】図1(A)は本発明の前提となる積層型コン
デンサ2の一例を示す断面図であり、積層型コンデンサ
2と積層型インダクタ1と積層により一体化して積層型
電子部品を構成した例を示す。図1(B)はその等価回
路図である。本例の積層型電子部品は、コンデンサC1
〜C4 とインダクタL1 〜L4 とにより構成されるもの
について示す。図1(A)に示すように、本例の積層型
電子部品は、誘電体材料と導体材料とをスクリ−ン印刷
法あるいはシ−ト法等により積層して焼結した積層体で
なり、下部に誘電体9とコイル導体8とからなる複合イ
ンダクタ1を形成し、その上に複合コンデンサ2を形成
し、積層型コンデンサ2の内部電極4や積層型インダク
タ1のコイル導体1の各露出端部に接続させて外部電極
3を積層体外面に形成したものである。該複合コンデン
サ2は、対向する内部電極4の間が多孔質の低密度の誘
電体5で形成され、他の部分は非多孔質の誘電体6で形
成されている。
【0008】図2は前記複合コンデンサ2の部分の製造
工程をチップ1個分について示す図であり、下部のイン
ダクタ1の部分を積層した後、スクリーン印刷法を用い
て複合コンデンサ2を作製する工程を示すものである。
まず、図2(a)に示すように、セラミック粉と樹脂等
のバインダからなる誘電体ペ−ストで誘電体層6aを所
定の厚みに形成し、次に、図2(b)に示すように、該
誘電体層6aの上に、例えばAg、Ag-Pd、Cu等の金属粉と
バインダからなる導体ぺ−ストで内部電極4a〜4d
を、その一端がそれぞれ複合コンデンサの左右側面とな
る部分に露出するように所定の厚みに形成する。次に、
図2(c)に示すように、前記内部電極4a〜4dの対
向電極となる部分に、多孔質となる誘電体層5a〜5d
を所定の厚みに形成し、図2(d)に示すように、該誘
電体層5a〜5d以外の部分に前記誘電体層6aと同材
質の誘電体層6bを所定の厚みに形成する。次に、図2
(e)に示すように、前記誘電体層5a〜5dの上に導
体ぺ−ストにより前記内部電極4a〜4dにそれぞれ対
向する内部電極4e〜4hを、その一端がそれぞれ複合
コンデンサの側面となる部分に露出するように所定の厚
みに形成する。
【0009】この後、上記(c)、(d)、(b)、
(c)、(d)、(e)の工程をこの順序で繰返すこと
により、所定の層数を形成した後、(f)に示すよう
に、最上層となる前記誘電体層6aと同材質の誘電体層
6cを形成する。このようにして下部の複合インダクタ
1の部分と共に一体化してなる積層体を圧着して切断
し、焼成し、さらに、前記外部電極3を焼付け等により
形成することにより、複合部品であるフィルタ等の積層
型電子部品が作製される。
【0010】上記多孔質の誘電体5の形成方法の一例を
説明すると、多孔質誘電体5を形成するペーストとし
て、そのバインダに使用する有機溶媒に不溶の例えばP
VA(ポリビニルアルコ−ル)等水系の樹脂を混入した
セラミック誘電体ペ−ストを使用する。そして例えば常
温から400 ℃まで徐々に温度を上げてバインダを蒸発さ
せて除いた後、例えば900 ℃程度にまで昇温して焼成す
ることにより、該水系の樹脂を焼失させ、その焼失させ
た部分に空隙を形成する。図3は、このような手法によ
り誘電体粒子5z間に気孔5kを形成した多孔質の部分
(X部分)と他の非多孔質部分(Y部分)について示す
断面図である。多孔質の誘電体5は、気孔5kを有しな
い他の誘電体6(Y部分)と比べて低密度になり、従っ
て低誘電率となる。該気孔5kを有しない高密度の誘電
体の比誘電率は低いものでもせいぜい4程度であるのに
対して、多孔質の誘電体においては3以下のものが実現
可能である。また、多孔質の誘電体は、前述のように混
入する樹脂の種類や量を変えること等により、前記気孔
5kの大きさや含有量を変化させて気孔率を変化させる
ことができ、これによって誘電率を調整することができ
る。なお、多孔質の誘電体5と他の誘電体6の材質は、
同材質でも異材質でもよい。
【0011】多孔質の誘電体5はコンデンサ全体に用い
てもよいが、本例のように、コンデンサの対向電極4の
間にのみ多孔質の誘電体5を用れば、全体に多孔質の誘
電体を設けた場合と同様に低容量のコンデンサを得るこ
とができる。また、積層体外周部には非多孔質の誘電体
6を用いることにより、これが保護層として機能し、該
保護層により、内部の多孔質の誘電体層への湿分や電解
液の侵入が防止され、絶縁抵抗の劣化やQ値の低下が防
止される。また、該保護層により実用上要求される機械
的強度が確保される。
【0012】図4(A)本発明による積層型コンデン
サの一実施例を示す複合部品の断面図である。図4
(A)に示す複合部品は、図1(A)に示した積層型電
子部品に対して、コンデンサ2Aの対向電極4の間の多
孔質の誘電体5を緻密な誘電体7で覆うことにより、誘
電体5の保護機能による強度の増大と、湿分等の侵入に
よる絶縁抵抗の劣化やQ値の低下の防止を図ったもので
ある。なお、緻密な誘電体7は、例えば非多孔質の誘電
体6より粒径の小さな粉体を誘電体材料に用いることに
よって形成できるが、この緻密な誘電体7は非多孔質部
分よりも誘電率が低いことが望ましい。
【0013】図4(B)に示す複合コンデンサ2Bは、
図1(A)に示した積層型電子部品のようにすべてのコ
ンデンサ電極間に多孔質の誘電体を設けるのではなく、
一部コンデンサのみについての対向電極4の間に多孔質
の誘電体5を用いたものである。該複合コンデンサ2B
においては、多孔質の誘電体5を用いたコンデンサのみ
低容量になるので、コンデンサ間の容量の差を大きくで
き、コンデンサ容量の選択の自由度を向上させることが
できる。
【0014】図5(A)は本発明による積層型電子部品
の他の実施例を示す断面図、(B)はその要部拡大図で
ある。図5(A)、(B)に示すものは、複合コンデン
サ2C部分のコンデンサC1 、C2 の間に前記と同様の
多孔質の誘電体5を設けたものである。該複合コンデン
サ2Cにおいては、低誘電率の誘電体5により、前記コ
ンデンサC1、C2 の間の容量が低減され、所望の特性
が得やすい。また、該複合コンデンサ2Dは、多孔質
誘電体5を緻密な誘電体7で覆ったものであり、図4
(A)で示した強度増大などの効果を発揮できる。
【0015】上記実施例においては、誘電体粒子5zの
間に気孔5kが形成される例について示したが、粒子5
z内に気孔を形成したものを用いて多孔質の誘電体を形
成してもよい。また、本発明は、積層型コンデンサやこ
れに積層型インダクタなどを積層した複合部品が基板と
して用いられるものにも適用できる。
【0016】
【発明の効果】請求項1によれば、積層型電子部品を形
成する誘電体として多孔質の材料を用いたので、コンデ
ンサの対向電極間の誘電体の誘電率を低くすることがで
き、低容量のコンデンサを容易に得ることができる。従
って、コンデンサ容量の選択幅が広がり、高周波化に対
応しやすくなる。
【0017】また、前記積層型電子部品において、コン
デンサの対向電極間のみに多孔質の誘電体を設けたの
で、全体に多孔質の誘電体を用いた場合と同様の高周波
化に対応できるものが得られ、強度、Q値の面の劣化も
防止される。また、前記多孔質の誘電体を緻密な誘電体
で覆ったので、緻密な誘電体が保護層となり、該保護層
により多孔質の誘電体部分への湿分等の侵入が防止さ
れ、絶縁抵抗の劣化やQ値の低下の防止される。また、
機械的強度が向上し、さらに信頼性の高い積層型電子部
品を得ることができる。また、緻密層の誘電率を非多孔
質部分の誘電率を低くしたので、緻密層を設けても、コ
ンデンサ電極間の容量増大を低く抑えることができる。
【0018】請求項2によれば、2以上のコンデンサを
有する請求項1の積層型電子部品において、一部のコン
デンサのみの対向電極間に誘電率の小さい多孔質の誘電
体を用いたので、コンデンサ間の容量の差を大きくで
き、コンデンサ容量の選択の自由度を向上させることが
できるという効果をさらにあげることができる。
【0019】請求項3によれば、2以上のコンデンサを
有する積層型電子部品において、隣接するコンデンサ間
に誘電率の低い多孔質の誘電体層を介在させたので、コ
ンデンサ間に寄生する容量結合を防止でき、該積層型電
子部品における特性のずれを防止することができる。
【0020】また、前記多孔質の誘電体を緻密な誘電体
で覆ったので、緻密な誘電体が保護層となり、該保護層
により多孔質の誘電体部分への湿分等の侵入が防止さ
れ、絶縁抵抗の劣化やQ値の低下の防止される。また、
機械的強度が向上し、さらに信頼性の高い積層型電子部
品を得ることができる。また、緻密層の誘電率を非多孔
質部分の誘電率を低くしたので、緻密層を設けても、コ
ンデンサ間の容量増大を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明の前提となる積層型電子部品の
一例を複合部品であるフィルタについて示す断面図、
(B)はその等価回路図である。
【図2】図1の積層型電子部品の製造工程を示す図であ
る。
【図3】図1の積層型電子部品の多孔質の誘電体部を示
す断面図である。
【図4】(A)は本発明による積層型電子部品の一実施
例を示す断面図、(B)は多孔質の誘電体を一部のコン
デンサのみに用いた本発明による積層型電子部品の概念
を示す断面図である。
【図5】(A)は積層型電子部品の他の例を示す断面
図、(B)はその要部拡大図である。
【符号の説明】
1 複合インダクタ 2、2A〜2D 複合コンデンサ 3 外部電極 4、4a〜4f 内部電極 5、5a〜5d 多孔質の誘電体 5k 気孔 5z 粒子 6 誘電体 7 緻密な誘電体
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 4/00 - 4/10 H01G 4/14 - 4/42

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘電体と導体とを積層し、焼結してなる積
    層型電子部品において、コンデンサの対向電極間のみ
    に、多孔質部分と、該多孔質部分全体を覆う緻密層とを
    設け、前記緻密層の誘電率を非多孔質部分の誘電率より
    低くしたことを特徴とする積層型電子部品。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記積層型電子部品が
    2つ以上のコンデンサを有するものであって、一部のコ
    ンデンサの対向電極間のみに前記多孔質部分および前記
    緻密層を設けたことを特徴とする積層型電子部品。
  3. 【請求項3】誘電体と導体とを積層し焼結してなり、か
    つ2つ以上のコンデンサを有する積層型電子部品におい
    て、コンデンサ間に多孔質部分を設け、該多孔質部分全
    体を緻密層により覆い、前記緻密層の誘電率を非多孔質
    部分の誘電率より低くしたことを特徴とする積層型電子
    部品。
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