JP3470566B2 - 積層型電子部品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、積層型電子部品、
特に、電子回路に侵入したり又は電子回路から放射され
るノイズを除去する貫通コンデンサや、過電圧を吸収し
て電子回路を保護するバリスタ等を複数個内蔵した積層
型電子部品に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、この種の積層型電子部品の一
例として、図９に示す貫通コンデンサアレイ１が知られ
ている。この貫通コンデンサアレイ１は、二つの内部信
号電極３ａ，３ｂを表面に形成したセラミックシート２
ａと、二つの内部信号電極３ｃ，３ｄを表面に形成した
セラミックシート２ｂと、内部グランド電極４を表面に
形成したセラミックシート５及び保護用セラミックシー
ト６とを積み重ねて、一体的に焼成して構成したもので
ある。 【０００３】内部信号電極３ａ，３ｂは、セラミックシ
ート５及び２ａを間にして、その上側及び下側に位置す
る内部グランド電極４，４と対向しており、内部信号電
極３ａ，３ｂの各々とそれに対向する内部グランド電極
４，４との間にはそれぞれ静電容量Ｃが形成される。同
様に、内部信号電極３ｃ，３ｄも、セラミックシート５
及び２ｂを間にして、その上側及び下側に位置する内部
グランド電極４，４と対向しており、内部信号電極３
ｃ，３ｄの各々とそれに対向する内部グランド電極４，
４との間にもそれぞれ静電容量Ｃが形成されている。す
なわち、貫通コンデンサアレイ１は、内部に、内部信号
電極３ａ〜３ｄ及び内部グランド電極４をそれぞれ貫通
導体及びそれに対向するグランド導体とする、四つの貫
通コンデンサ８ａ〜８ｄを形成したものである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
貫通コンデンサアレイ１にあっては、セラミックシート
２ａ及び２ｂの各々には二つの内部信号電極３ａ，３ｂ
及び３ｃ，３ｄがそれぞれ一定の間隔をおいて平行に形
成されているので、内部信号電極３ａと３ｂとの間及び
内部信号電極３ｃと３ｄとの間に比較的大きな電磁気的
干渉が生じ易い。このため、内部信号電極３ａと３ｂを
それぞれ流れる高周波信号やそれに重畳するノイズの一
部が互いに他の内部信号電極３ｂ，３ａに漏洩する、い
わゆるクロストークが発生するという問題があった。こ
のクロストークは、内部信号電極３ｃと３ｄとの間でも
同様に発生する。特に、従来の貫通型コンデンサアレイ
１は、形状が小さくなればなるほど、これら内部信号電
極３ａ，３ｂ間の距離及び内部信号電極３ｃ，３ｄ間の
距離が短くなり、その間のクロストークが大きくなると
いう問題があった。 【０００５】そこで、本発明の目的は、隣接する電気機
能素子間の電磁気的干渉、例えば、クロストーク等が少
ない積層型電子部品を提供することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段と作用】以上の目的を達成
するため、本発明に係る積層型電子部品は、 （ａ）複数の内部信号電極と複数の内部グランド電極と
複数のセラミック層とを積層して構成した積層体と、 （ｂ）内部信号電極と内部グランド電極とをセラミック
層を介して交差させて構成した、積層体に内蔵された複
数の電気機能素子とを備え、 （ｃ）内部信号電極及び内部グランド電極のそれぞれが
相互に異なる層に配設されると共に、全ての内部信号電
極が相互に異なる層に配設され、内部グランド電極を挟
んで内部信号電極が配設されることにより、電気機能素
子のそれぞれが積層方向に相互に異なる位置に配設さ
れ、 （ｄ）積層方向に対して垂直な方向に隣接する複数の電
気機能素子の内部信号電極が、積層方向に対して垂直な
方向に千鳥状に配置され、（ｅ）複数の電気機能素子の外部入力電極相互間の距離
Ｄ１及び複数の電気機能素子の外部出力電極相互間の距
離Ｄ１が、積層体の上部及び下部にそれぞれ配設されて
いる最外層の内部グランド電極と該内部グランド電極に
それぞれ積層方向に対向した外部入力電極及び外部出力
電極の両端部との間の距離Ｄ２より大きく、かつ、 （ｆ）距離Ｄ１が、内部グランド電極の長手方向の縁部
と該長手方向の縁部にそれぞれ対向しかつ積層体の側面
に形成されている外部入力電極及び外部出力電極との間
の距離Ｄ３より大きいこと、 を特徴とする。 【０００７】以上の構成により、一つの層には一つの内
部信号電極又は内部グランド電極が形成され、各内部信
号電極は内部グランド電極によって他の内部信号電極か
ら電磁気的に遮蔽されるため、内部信号電極相互間の電
磁気的干渉が抑えられる。さらに、積層方向に対して垂
直な方向に隣接する複数の電気機能素子の内部信号電極
を、積層方向に対して垂直な方向に千鳥状に配置するこ
とにより、隣接する電気機能素子間の距離が長くなり、
さらに電気機能素子間の電磁気的干渉が少なくなる。 【０００８】 【０００９】 【００１０】さらに、複数の電気機能素子の外部入力電
極相互間の距離Ｄ１及び複数の電気機能素子の外部出力
電極相互間の距離Ｄ１を、積層体の上部及び下部にそれ
ぞれ配設されている最外層の内部グランド電極と該内部
グランド電極にそれぞれ積層方向に対向した外部入力電
極及び外部出力電極の両端部との間の距離Ｄ２より大き
く、かつ、距離Ｄ１を、内部グランド電極の長手方向の
縁部と該長手方向の縁部にそれぞれ対向しかつ積層体の
側面に形成されている外部入力電極及び外部出力電極と
の間の距離Ｄ３より大きくしている。これにより、外部
入力電極相互間の電磁気的干渉（クロストーク）及び外
部出力電極相互間の電磁気的干渉（クロストーク）が抑
えられる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型電子部
品の実施形態について添付図面を参照して説明する。各
実施形態は、積層型電子部品として貫通コンデンサアレ
イを例にして説明する。 【００１２】［第１実施形態、図１〜図５］ 図１に示すように、積層型貫通コンデンサアレイ１１
は、内部信号電極１２，１３，１４，１５をそれぞれ表
面に形成したセラミックシート２２ａ，２２ｂ，２２
ｃ，２２ｄ、内部グランド電極２４を表面に形成したセ
ラミックシート２５及び保護用セラミックシート２６等
にて構成されている。 【００１３】直線状の内部信号電極１２はシート２２ａ
の左側の位置に配設され、その両端部１２ａ，１２ｂは
シート２２ａの手前側及び奥側の辺に露出している。直
線状の内部信号電極１３はシート２２ｂの中央部右寄り
の位置に配設され、その両端部１３ａ，１３ｂはシート
２２ｂの手前側及び奥側の辺に露出している。直線状の
内部信号電極１４はシート２２ｃの中央部左寄りの位置
に配設され、その両端部１４ａ，１４ｂはシート２２ｃ
の手前側及び奥側の辺に露出している。直線状の内部信
号電極１５はシート２２ｄの右側の位置に配設され、そ
の両端部１５ａ，１５ｂはシート２２ｄの手前側及び奥
側の辺に露出している。内部グランド電極２４はシート
２５上に広面積に配設され、その両端部２４ａ，２４ｂ
はシート２５の左辺及び右辺に露出している。 【００１４】セラミックシート２２ａ〜２２ｄ，２５，
２６は、Ｐｂ−Ｎｉ−Ｎｂ系やチタン酸バリウム系の誘
電体材料からなるものである。電極１２〜１５，２４
は、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ等の導電性ペーストを用い
て、それぞれシート２２ａ〜２２ｄ，２５上に印刷法等
の方法にて形成される。 【００１５】各セラミックシート２２ａ〜２２ｄ，２
５，２６は、積み重ねられて一体的に焼成され、積層体
とされる。次に、図２に示すように、この積層体２７の
手前側の側面部に外部入力電極３１ａ，３２ａ，３３
ａ，３４ａが設けられ、奥側の側面部に外部出力電極３
１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂが設けられ、左右の両端
部にそれぞれ外部グランド電極３５ａ，３５ｂが設けら
れる。それぞれの電極３１ａ〜３４ａ，３１ｂ〜３４
ｂ，３５ａ，３５ｂの両端部は、積層体２７の上面及び
下面に延在している。 【００１６】このとき、図３に示すように、外部入力電
極３１ａ〜３４ａ相互間の距離Ｄ１及び外部出力電極３
１ｂ〜３４ｂ相互間の距離Ｄ１が、積層体２７の上部及
び下部にそれぞれ配設されている最外層の内部グランド
電極２４とこの内部グランド電極２４にそれぞれ積層方
向に対向した外部入力電極３１ａ〜３４ａ及び外部出力
電極３１ｂ〜３４ｂの両端部との間の距離Ｄ２より大き
くなるように設定し、外部入力電極３１ａ〜３４ａ及び
外部出力電極３１ｂ〜３４ｂの両端部を、内部グランド
電極２４に近付けている。外部入力電極３１ａ〜３４ａ
相互間の電磁気的干渉（クロストーク）及び外部出力電
極３１ｂ〜３４ｂ相互間の電磁気的干渉（クロストー
ク）を抑えるためである。 【００１７】同様の理由により、図４に示すように、前
記距離Ｄ１が、内部グランド電極２４の長手方向の縁部
と、この長手方向の縁部にそれぞれ対向しかつ積層体２
７の側面に形成されている外部入力電極３１ａ〜３４ａ
及び外部出力電極３１ｂ〜３４ｂとの間の距離Ｄ３より
大きくなるように設定し、外部入力電極３１ａ〜３４ａ
及び外部出力電極３１ｂ〜３４ｂの積層体２７の側面に
形成された部分を、内部グランド電極２４に近付けてい
る。 【００１８】外部入力電極３１ａ及び外部出力電極３１
ｂは、それぞれ内部信号電極１２の端部１２ａ，１２ｂ
に電気的に接続されている。外部入力電極３２ａ及び外
部出力電極３２ｂは、それぞれ内部信号電極１４の端部
１４ａ，１４ｂに電気的に接続されている。外部入力電
極３３ａ及び外部出力電極３３ｂは、それぞれ内部信号
電極１３の端部１３ａ，１３ｂに電気的に接続されてい
る。外部入力電極３４ａ及び外部出力電極３４ｂは、そ
れぞれ内部信号電極１５の端部１５ａ，１５ｂに電気的
に接続されている。これらの電極３１ａ〜３４ａ，３１
ｂ〜３４ｂは、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ等の導電性ペーストを
塗布、焼付けたり、乾式メッキしたりすることによって
形成される。 【００１９】以上の構成からなる貫通コンデンサアレイ
１１において、内部信号電極１２は、その上側及び下側
にそれぞれ位置する内部グランド電極２４，２４と交差
してその間に静電容量Ｃが形成される。同様に、内部信
号電極１３〜１５も、内部信号電極１３〜１５の各々の
上側及び下側に位置する内部グランド電極２４，２４と
交差してその間にそれぞれ静電容量Ｃが形成される。内
部信号電極１２〜１５の間にそれぞれ配設されている内
部グランド電極２４は、この内部グランド電極２４を挟
んで上下に配設している内部信号電極（例えば１２と１
３、あるいは１３と１４等）に共用されている。 【００２０】こうして、貫通コンデンサアレイ１１は、
内部信号電極１２〜１５及び内部グランド電極２４をそ
れぞれ貫通導体及びそれに対向するグランド導体とす
る、四つの貫通コンデンサ２８ａ〜２８ｄ（図２参照）
を内蔵することになる。図５は貫通コンデンサアレイ１
１の電気等価回路図である。 【００２１】そして、内部信号電極１２が配設されてい
る層には、他の内部信号電極１３〜１５は配設されてお
らず、しかもその上側及び下側に内部グランド電極２４
が位置しているので、内部信号電極１２は内部グランド
電極２４によって内部信号電極１３〜１５から電磁気的
にシールドされる。内部信号電極１３〜１５の各々にお
いても、内部信号電極１２の場合と全く同様である。従
って、隣接する貫通コンデンサ２８ａ〜２８ｄ間のクロ
ストークが抑えられる。 【００２２】さらに、内部信号電極１２〜１５は、積層
体２７の積層方向に対して垂直な方向に千鳥状に配置さ
れている。このため、内部信号電極１２〜１５の間の距
離が大きくなり、貫通コンデンサ２８ａ〜２８ｄの相互
間でのクロストークを大幅に低減することができる。 【００２３】［第２実施形態、図６］ 図６に示すように、第２実施形態の貫通コンデンサアレ
イ１１Ｂは、図１で説明した第１実施形態の貫通コンデ
ンサアレイ１１において、内部信号電極１２〜１５の相
互間にそれぞれ二つの内部グランド電極２４，２４を配
設したものである。すなわち、内部信号電極１２を形成
したセラミックシート２２ａと内部信号電極１３を形成
したセラミックシート２２ｂとの間に内部グランド電極
２４を形成した２枚のセラミックシート２５を配設して
いる。内部信号電極１３を形成したセラミックシート２
２ｂと内部信号電極１４を形成したセラミックシート２
２ｃとの間にも、２枚の同様のセラミックシート２５を
配設している。同様に、内部信号電極１４を形成したセ
ラミックシート２２ｃと内部信号電極１５を形成したセ
ラミックシート２２ｄとの間にも、２枚の同様のセラミ
ックシート２５を配設している。 【００２４】以上の構成からなる貫通コンデンサアレイ
１１Ｂは、隣接する貫通コンデンサ（例えば２８ａと２
８ｃ，２８ｃと２８ｂ等）が、それぞれ個有の内部グラ
ンド電極２４を隣接側に設けた構造となり、内部信号電
極１２〜１５は互いに別々の内部グランド電極２４に対
向する。従って、貫通コンデンサ２８ａ〜２８ｄに相互
にクロストークを発生させる共通インピーダンスの発生
を抑えることができる。 【００２５】この結果、貫通コンデンサ２８ａ〜２８ｄ
の内部信号電極１２〜１５を流れる信号やそれに重畳す
るノイズの一部が、他の貫通コンデンサに漏洩しにくく
なる。また、内部信号電極１２〜１５から内部グランド
電極２４に流れたノイズが、再び他の貫通コンデンサの
内部信号電極に戻るという不具合も防止される。 【００２６】［他の実施形態］ なお、本発明に係る積層型電子部品は前記実施形態に限
定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更す
ることができる。前記実施形態は、貫通コンデンサを複
数個内蔵したものについて説明したが、この他に、過電
圧を吸収して電子回路を保護するバリスタを複数個内蔵
したものや、電子回路に入出力するノイズを除去するノ
イズフィルタを複数個内蔵したものにも適用することが
できる。ここに、バリスタを複数個内蔵した電子部品の
場合には、隣接するバリスタ間のクロストークの問題よ
りも、バリスタ間の耐電圧性の向上が主な目的となる。 【００２７】また、電流容量が大きい積層型電子部品が
必要な場合には、図７及び図８に示すように、内部信号
電極１２〜１５の層数を増やせばよい。これにより、各
貫通コンデンサ２８ａ〜２８ｄの貫通導体の断面積を実
質上大きくすることができる。 【００２８】また、前記実施形態は、それぞれ内部電極
が形成されたセラミックシートを積み重ねた後、一体的
に焼成するものであるが、必ずしもこれに限定されな
い。セラミックシートは予め焼結されたものを用いても
よい。また、以下に説明する製法によって電子部品を作
成してもよい。印刷等の手段によりペースト状のセラミ
ック材料にてセラミック層を形成した後、そのセラミッ
ク層の表面にペースト状の導電体材料を塗布して任意の
内部電極を形成する。次に、ペースト状のセラミック材
料を前記内部電極の上から塗布して内部電極が内蔵され
たセラミック層とする。同様にして、順に重ね塗りする
ことによって積層構造を有する電子部品が得られる。 【００２９】 【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、内部信号電極及び内部グランド電極のそれぞれ
を相互に異なる層に配設すると共に、電気機能素子のそ
れぞれを積層方向に相互に異なる位置に配設したので、
一つの層には一つの内部信号電極が形成され、かつ、内
部信号電極相互は内部グランド電極により電磁気的にシ
ールドされるので、内部信号電極間の電磁気的干渉を抑
えることができる。 【００３０】また、積層方向に対して垂直な方向に隣接
する複数の電気機能素子の内部信号電極を、積層方向に
対して垂直な方向に千鳥状に配置することにより、隣接
する電気機能素子間の距離を長くすることができ、さら
に電気機能素子間の電磁気的干渉を少なくすることがで
きる。 【００３１】また、隣接する二つの電気機能素子が、そ
れぞれ固有の内部グランド電極を隣接側に有することに
より、隣接する一方の電気機能素子を構成する内部信号
電極と、他方の電気機能素子を構成する内部信号電極と
の間に、二つの内部グランド電極が配設され、それぞれ
の内部信号電極は互いに別々の内部グランド電極が対向
することになる。従って、この結果、複数の電気機能素
子に共通に作用するいわゆる共通インピーダンスの発生
が抑えられ、この共通インピーダンスによる電磁気的干
渉の発生も抑えることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る積層型電子部品の第１実施形態を
示す分解傾斜図。 【図２】図１の積層型電子部品の外観を示す斜視図。 【図３】図１の積層型電子部品の部分縦断面図。 【図４】図１の積層型電子部品の内部グランド電極の配
置関係を示す横断面図。 【図５】図１の積層型電子部品の電気等価回路図。 【図６】本発明に係る積層型電子部品の第２実施形態を
示す分解斜視図。 【図７】他の実施形態を示す部分縦断面図。 【図８】別の他の実施形態を示す部分縦断面図。 【図９】従来の積層型電子部品の分解斜視図。 【符号の説明】１１，１１Ｂ …貫通コンデンサアレイ １２，１３，１４，１５…内部信号電極 ２４…内部グランド電極 ２５…セラミックシート ２７…積層体 ２８ａ〜２８ｄ…貫通コンデンサ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の内部信号電極と複数の内部グラン
   ド電極と複数のセラミック層とを積層して構成した積層
   体と、 前記内部信号電極と前記内部グランド電極とを前記セラ
   ミック層を介して交差させて構成した、前記積層体に内
   蔵された複数の電気機能素子とを備え、 前記内部信号電極及び前記内部グランド電極のそれぞれ
   が相互に異なる層に配設されると共に、全ての前記内部
   信号電極が相互に異なる層に配設され、前記内部グラン
   ド電極を挟んで前記内部信号電極が配設されることによ
   り、前記電気機能素子のそれぞれが積層方向に相互に異
   なる位置に配設され、 積層方向に対して垂直な方向に隣接する前記複数の電気
   機能素子の内部信号電極が、積層方向に対して垂直な方
   向に千鳥状に配置され、前記複数の電気機能素子の外部入力電極相互間の距離Ｄ
   １及び前記複数の電気機能素子の外部出力電極相互間の
   距離Ｄ１が、前記積層体の上部及び下部にそれぞれ配設
   されている最外層の内部グランド電極と該内部グランド
   電極にそれぞれ積層方向に対向した前記外部入力電極及
   び前記外部出力電極の両端部との間の距離Ｄ２より大き
   く、かつ、 前記距離Ｄ１が、前記内部グランド電極の長手方向の縁
   部と該長手方向の縁部にそれぞれ対向しかつ前記積層体
   の側面に形成されている前記外部入力電極及び前記外部
   出力電極との間の距離Ｄ３より大きいこと、 を特徴とする積層型電子部品。