JP4240315B2

JP4240315B2 - 積層電子部品

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Publication number: JP4240315B2
Application number: JP2005023447A
Authority: JP
Inventors: 倫紀山根; 一郎今井
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2025-01-31
Also published as: CN1815643B; JP2006210801A; CN1815643A

Description

本発明は、複数の端子電極を備えた積層電子部品に関する。

デジタル電子機器に搭載されている中央処理装置（ＣＰＵ）の供給用電源では、低電圧化が進む一方で負荷電流は増大している。従って、負荷電流の急激な変化に対し電源電圧の変動を許容値内に抑えることが非常に困難となったため、デカップリングコンデンサと呼ばれる積層コンデンサが電源に接続されるようになった。そして、負荷電流の過渡的な変動時、この積層コンデンサからＣＰＵに電流を供給し、電源電圧の変動を抑えるようにしている。

近年、ＣＰＵの動作周波数の更なる高周波化に伴い、負荷電流は高速でより大きなものとなっている。従って、デカップリングコンデンサとして用いられる積層コンデンサには、等価直列抵抗（ＥＳＲ）を大きくしたいという要求がある。

特許文献１に開示された多端子型積層コンデンサでは、セラミック素体各層の内部電極に、端子電極への接続のための引き出し電極が設けられており、これらの引き出し電極は、セラミック素体の側面に導出されている。端子電極は、メッキなどによりセラミック素体側面に形成され、当該の引き出し電極に接合されている。

この種の積層コンデンサにおいて、高いＥＳＲを得るには、層数を減少させるとともに、各層に設けられる引き出し電極の個数も減少させる必要がある。

また、積層コンデンサでは、熱衝撃による端子電極剥がれを防止する観点から、積層コンデンサ素体に対する端子電極の密着性を増大させることも必要である。その手法としては、特許文献１の記載技術のように、１つの内部電極に複数の引き出し電極を設けて引き出し電極の個数を増大させ、それぞれの端子電極に対する引き出し電極の接合本数を増大させた構造が考えられる。

しかし、この構造では、引き出し電極の個数が増大することになるから、高ＥＳＲ化が妨げられる。

更に、特許文献１の積層コンデンサには、内部電極と、該内部電極に対して異極のダミー電極とを同一の層に設けた構造が含まれている。このため、内部電極と同層異極のダミー電極との間にショート不良を生じる恐れがある。
特開２００４−４００８４号公報

本発明の課題は、高ＥＳＲ化を図るべく引き出し電極数を少なく維持しながら、電子部品素体に対する端子電極の密着性を増大させ、尚且つ、内部電極とダミー電極との間のショート不良を防止し得る積層電子部品を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明に係る積層電子部品は、電子部品素体と、電子部品素体の側面に設けられた端子電極とを含む。

前記電子部品素体は、セラミック層を挟んで積層された複数の電極層を備えており、前記電極層は、内部電極と、引き出し電極と、ダミー電極とを含んでいる。

前記引き出し電極は、一端が同層の内部電極に接続されており、他端が電子部品素体の側面に導出されて前記端子電極に接続されている。

前記ダミー電極は、同層の内部電極及び引き出し電極から間隔を隔てて配置され、一端が電子部品素体の側面に導出されて前記端子電極に接続されており、同層の内部電極との関係でみて同極となっている。

上述した本発明に係る積層電子部品は、電子部品素体と、電子部品素体の側面に設けられた端子電極とを含んでいる。電子部品素体は、セラミック層を挟んで積層された複数の電極層を備えている。従って、積層電子部品の基本的構造が得られる。

電極層は、内部電極と、引き出し電極とを含んでいる。引き出し電極は、一端が同層の内部電極に接続されており、他端が電子部品素体の側面に導出されて端子電極に接続されている。従って、電子部品素体側面の端子電極から引き出し電極を介して内部電極に至る基本的電気回路が得られる。

電極層は、更に、ダミー電極を含んでおり、ダミー電極は、一端が電子部品素体の側面に導出されて端子電極に接続されている。従って、端子電極には、引き出し電極との接続構造のほかに、ダミー電極との接続構造が与えられることになり、端子電極は、ダミー電極との接続構造を介して電子部品素体に密着される。よって、高ＥＳＲ化を図るべく引き出し電極数を少なく維持しながら、電子部品素体に対する端子電極の密着性を増大させることができる。

しかも、ダミー電極は、同層の内部電極との関係でみて同極となっているから、内部電極とダミー電極との間のショート不良が防止される。ダミー電極の極性は、そのダミー電極に接続される端子電極の極性に応じて定まる。

好ましくは、前記電極層の少なくとも一層では、ダミー電極が複数備えられ、これらのダミー電極は、同層の内部電極及び引き出し電極から間隔を隔てて配置され、一端が電子部品素体の側面に導出されて前記端子電極に接続されており、同層の内部電極との関係でみて同極となっている。かかる構成によれば、電子部品素体に対する端子電極の密着性を更に増大させながら、内部電極とダミー電極との間のショート不良を防止することができる。

好ましくは、前記端子電極は、電子部品素体の側面に複数設けられ、電子部品素体の側面において隣り合う端子電極が互いに異極となっている。かかる構成によれば、ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）を低減することができる。

好ましくは、前記電子部品素体は、セラミック層を挟んで積層された前記電極層からみて外層に、ダミー電極層を備えている。前記ダミー電極層は、第２のダミー電極を含んでおり、前記第２のダミー電極は、一端が電子部品素体の側面に導出されて前記端子電極に接続されている。かかる構成によれば、端子電極には、ダミー電極との接続構造に加えて、第２のダミー電極との接続構造が与えられることになり、電子部品素体に対する端子電極の密着性を更に増大させることができる。

更に好ましくは、前記ダミー電極層の少なくとも一層では、第２のダミー電極が複数備えられ、これらの第２のダミー電極は、一端が電子部品素体の側面に導出されて前記端子電極に接続されており、互いに同極となっている。かかる構成によれば、電子部品素体に対する端子電極の密着性を更に増大させながら、第２のダミー電極間のショート不良を防止することができる。

以上述べたように、本発明によれば、高ＥＳＲ化を図るべく引き出し電極数を少なく維持しながら、電子部品素体に対する端子電極の密着性を増大させ、尚且つ、内部電極とダミー電極との間のショート不良を防止し得る積層電子部品を提供することができる。

図１は、本発明に係る積層電子部品の一実施形態を示す外観斜視図である。図示のように、本発明に係る積層電子部品は、積層電子部品素体１と、端子電極２１〜２８とを含む。図示実施形態において、本発明は、積層セラミックコンデンサに適用されているが、他の積層電子部品、例えば積層インダクタなどに適用することもできる。

端子電極２１〜２８は、積層電子部品素体１の側面に設けられている。詳しく説明すると、積層電子部品素体１は、略直方体形状であり、端子電極２１〜２４が、積層電子部品素体１の一方の側面１０１に設けられている。これらの端子電極２１〜２４は、側面１０１において互いに長さ方向Ｘの間隔を隔てて配置されており、隣り合う端子電極が互いに異極となっている。具体的には、端子電極２１、２３が負極となっており、端子電極２２、２４が正極となっている。

同様に、端子電極２５〜２８は、積層電子部品素体１の他方の側面１０２に設けられている。これらの端子電極２５〜２８は、側面１０２において互いに長さ方向Ｘの間隔を隔てて配置されており、隣り合う端子電極が互いに異極となっている。具体的には、端子電極２５、２７が負極となっており、端子電極２６、２８が正極となっている。

端子電極２１〜２８は、積層電子部品素体１に導電性ペーストを塗布して焼き付けた下地膜の上に、単層または多層のメッキ膜で構成することができる。下地膜は、例えばＣｕもしくはＡｇを主成分として構成され、メッキ膜は、例えばＮｉ／Ｓｎの多層メッキ膜などで構成される。

図２は、図１の２−２線に沿った断面を示す模式図である。図示のように、積層電子部品素体１は、セラミック層を挟んで積層された複数の電極層１２１〜１２８を備えている。詳しく説明すると、積層電子部品素体１は、内層部分１２と、内層部分１２の上層に位置する第１の外層部分１１と、内層部分１２の下層に位置する第２の外層部分１３とからなり、電極層１２１〜１２８は、積層電子部品素体１の内層部分１２に配置されている。セラミック層は、例えばチタン酸バリウムを主成分とする誘電体層などで構成され、電極層１２１〜１２８は、例えばＮｉなどで構成される。

図３は、電極層１２１〜１２８の構成を示す模式図である。図示のように、電極層１２１〜１２８は、内部電極Ａ１〜Ａ８と、引き出し電極Ｂ１〜Ｂ８と、ダミー電極Ｄ１１〜Ｄ８３とを含む。以下、電極層１２１〜１２８について順次に説明する。

まず、電極層１２１について説明すると、電極層１２１は、内部電極Ａ１と、引き出し電極Ｂ１とを含む。内部電極Ａ１は、セラミック層を挟んで電極層１２２の内部電極Ａ２に対向するように設けられており、静電容量電極として機能する。引き出し電極Ｂ１は、一端が同層の内部電極Ａ１に接続されており、他端が電子部品素体の一側面に導出されて端子電極２１に接続されている。従って、内部電極Ａ１は、引き出し電極Ｂ１を介して端子電極２１に電気的に接続されることになり、端子電極２１と同極に、即ち、負極になる。

電極層１２１は、更に、ダミー電極Ｄ１１〜Ｄ１３を含む。ダミー電極Ｄ１１〜Ｄ１３は、それぞれ、同層の内部電極Ａ１及び引き出し電極Ｂ１から間隔を隔てて配置されている。更に、これらのダミー電極Ｄ１１〜Ｄ１３は、それぞれ、同層の内部電極Ａ１との関係でみて同極となるよう、端子電極２１〜２８のうち選択された端子電極に接続されている。詳しく説明すると、内部電極Ａ１は負極となっており、ダミー電極Ｄ１１は、一端が電子部品素体の一側面に導出され、負極の端子電極２３に接続されている。ダミー電極Ｄ１２、Ｄ１３は、一端が電子部品素体のもう一つの側面に導出され、それぞれ、負極の端子電極２５、２７に接続されている。

次に、電極層１２２について説明すると、電極層１２２は、内部電極Ａ２と、引き出し電極Ｂ２とを含む。内部電極Ａ２は、セラミック層を挟んで電極層１２１の内部電極Ａ１及び電極層１２３の内部電極Ａ３に対向するように設けられており、静電容量電極として機能する。引き出し電極Ｂ２は、一端が同層の内部電極Ａ２に接続されており、他端が電子部品素体の一側面に導出されて端子電極２２に接続されている。従って、内部電極Ａ２は、引き出し電極Ｂ２を介して端子電極２２に電気的に接続されることになり、端子電極２２と同極に、即ち、正極になる。

電極層１２２は、更に、ダミー電極Ｄ２１〜Ｄ２３を含んでおり、ダミー電極Ｄ２１〜Ｄ２３は、それぞれ、同層の内部電極Ａ２及び引き出し電極Ｂ２から間隔を隔てて配置されている。更に、これらのダミー電極Ｄ２１〜Ｄ２３は、それぞれ、同層の内部電極Ａ２との関係でみて同極となるよう、端子電極２１〜２８のうち選択された端子電極に接続されている。詳しく説明すると、内部電極Ａ２は正極となっており、ダミー電極Ｄ２１は、一端が電子部品素体の一側面に導出され、正極の端子電極２４に接続されている。ダミー電極Ｄ２２、Ｄ２３は、一端が電子部品素体のもう一つの側面に導出され、正極の端子電極２６、２８にそれぞれ接続されている。

以下、電極層１２３〜１２８についても同様であり、それらの説明にあたっては、できるだけ重複説明を省略する。

電極層１２３について説明すると、内部電極Ａ３は、引き出し電極Ｂ３を介して端子電極２３に電気的に接続されており、端子電極２３と同極に、即ち、負極になる。ダミー電極Ｄ３１〜Ｄ３３は、同層の内部電極Ａ３との関係でみて同極となるよう、負極の端子電極２１、２５、２７にそれぞれ接続されている。

次に、電極層１２４について説明すると、内部電極Ａ４は、引き出し電極Ｂ４を介して端子電極２４に電気的に接続されており、端子電極２４と同極に、即ち、正極になる。ダミー電極Ｄ４１〜Ｄ４３は、同層の内部電極Ａ４との関係でみて同極となるよう、正極の端子電極２２、２６、２８にそれぞれ接続されている。

次に、電極層１２５について説明すると、内部電極Ａ５は、引き出し電極Ｂ５を介して端子電極２５に電気的に接続されており、端子電極２５と同極に、即ち、負極になる。ダミー電極Ｄ５１〜Ｄ５３は、同層の内部電極Ａ５との関係でみて同極となるよう、負極の端子電極２１、２３、２７にそれぞれ接続されている。

次に、電極層１２６について説明すると、内部電極Ａ６は、引き出し電極Ｂ６を介して端子電極２６に電気的に接続されており、端子電極２６と同極に、即ち、正極になる。ダミー電極Ｄ６１〜Ｄ６３は、同層の内部電極Ａ６との関係でみて同極となるよう、正極の端子電極２２、２４、２８にそれぞれ接続されている。

次に、電極層１２７について説明すると、内部電極Ａ７は、引き出し電極Ｂ７を介して端子電極２７に電気的に接続されており、端子電極２７と同極に、即ち、負極になる。ダミー電極Ｄ７１〜Ｄ７３は、同層の内部電極Ａ７との関係でみて同極となるよう、負極の端子電極２１、２３、２５にそれぞれ接続されている。

最後に、電極層１２８について説明すると、内部電極Ａ８は、引き出し電極Ｂ８を介して端子電極２８に電気的に接続されており、端子電極２８と同極に、即ち、正極になる。ダミー電極Ｄ８１〜Ｄ８３は、同層の内部電極Ａ８との関係でみて同極となるよう、正極の端子電極２２、２４、２６にそれぞれ接続されている。

図１及び図２を参照して説明したように、本発明に係る積層電子部品は、積層電子部品素体１と、電子部品素体１の側面に設けられた端子電極２１〜２８とを含んでいる。電子部品素体１は、セラミック層を挟んで積層された複数の電極層１２１〜１２８を備えている。従って、積層電子部品の基本的構造が得られる。

更に図３を参照して説明したように、電極層１２１〜１２８は、内部電極Ａ１〜Ａ８と、引き出し電極Ｂ１〜Ｂ８とを含んでいる。これらの引き出し電極は、それぞれ、一端が同層の内部電極に接続されており、他端が電子部品素体１の側面に導出され、選択された端子電極に接続されている。例えば、引き出し電極Ｂ１は、一端が同層の内部電極Ａ１に接続されており、他端が電子部品素体１の側面に導出されて端子電極２１に接続されている。他の引き出し電極Ｂ２〜Ｂ８についても同様である。従って、電子部品素体側面の端子電極２１〜２８から、それぞれ、引き出し電極Ｂ１〜Ｂ８を介して内部電極Ａ１〜Ａ８に至る基本的電気回路が得られる。

電極層１２１〜１２８は、更に、ダミー電極Ｄ１１〜Ｄ８３を含んでおり、これらのダミー電極は、それぞれ、一端が電子部品素体１の側面に導出され、選択された端子電極に接続されている。例えば、ダミー電極Ｄ３１、Ｄ５１、Ｄ７１は、それぞれ、一端が電子部品素体１の側面に導出されて端子電極２１に接続されている。従って、端子電極２１には、引き出し電極Ｂ１との接続構造のほかに、ダミー電極Ｄ３１、Ｄ５１、Ｄ７１との接続構造が与えられることになり、端子電極２１は、ダミー電極との接続構造を介して電子部品素体１に密着される。他の端子電極２２〜２８についても同様である。よって、高ＥＳＲ化を図るべく引き出し電極数を少なく維持しながら、電子部品素体に対する端子電極の密着性を増大させることができる。

しかも、ダミー電極Ｄ１１〜Ｄ８３は、同層の内部電極との関係でみて同極となっている。例えば、ダミー電極Ｄ１１〜Ｄ１３は、同層の内部電極Ａ１（負極）との関係でみて同極に、即ち、負極になっている。従って、内部電極Ａ１とダミー電極Ｄ１１〜Ｄ１３との間のショート不良が防止される。他の内部電極Ａ２〜Ａ８についても同様である。

図示実施形態では、８つの端子電極２１〜２８及び８層の電極層１２１〜１２８を備えた構成となっているが、本発明は、そのような構成に限定されることはなく、端子電極の個数及び電極層の層数は、それぞれ、２以上の任意の数をとり得る。この点については、例えば、２つの端子電極及び２層の電極層しか備えていない構成でも、同様な作用効果が得られることから明らかであろう。

また、図示実施形態では、電極層１２１〜１２８が、それぞれ、内部電極、引き出し電極及びダミー電極を備えた構成となっているが、本発明は、そのような構成に限定されることはない。この点については、例えば、電極層１２１〜１２８のうち少なくとも１つの電極層がダミー電極を備えていない構成でも、同様な作用効果が得られることから明らかであろう。

更に図１を参照して説明したように、積層電子部品素体１の一側面１０１に備えられる端子電極２１〜２４は、隣り合う端子電極が互いに異極となっている。もう一つの側面１０２に備えられる端子電極２５〜２８についても同様である。かかる構成によれば、ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）を低減することができる。

再び、図１及び図２を参照し、説明を続ける。積層電子部品素体１は、セラミック層を挟んで積層された電極層１２１〜１２８からみて外層に、２組のダミー電極層１１１〜１１ｎ、１３１〜１３ｎを備えている。詳しくは、１組のダミー電極層１１１〜１１ｎが、内層部分１２からみて上層に位置する第１の外層部分１１に配置されており、もう１組のダミー電極層１３１〜１３ｎが、内層部分１２からみて下層に位置する第２の外層部分１３に配置されている。ダミー電極層は、例えばＮｉなどで構成され、セラミック層を挟んで積層される。以下、第１の外層部分１１に配置されるダミー電極層１１１〜１１ｎについて代表的に説明する。

図４は、ダミー電極層１１１〜１１ｎの構成を示す模式図である。図示のように、ダミー電極層１１１〜１１ｎは、第２のダミー電極Ｅ１１〜Ｅｎ４を含む。

まず、ダミー電極層１１１について説明する。ダミー電極層１１１は、第２のダミー電極Ｅ１１〜Ｅ１４を含んでおり、第２のダミー電極Ｅ１１〜Ｅ１４は、それぞれ、一端が電子部品素体１の側面に導出され、端子電極２１〜２８のうち選択された端子電極に接続されている。好ましくは、第２のダミー電極Ｅ１１〜Ｅ１４は、互いに同極となるように構成する。かかる構成の一例として、第２のダミー電極Ｅ１１、Ｅ１２は、電子部品素体１の一側面に導出され、正極の端子電極２２、２４にそれぞれ接続されており、第２のダミー電極Ｅ１３、Ｅ１４は、電子部品素体１のもう一つの側面に導出され、正極の端子電極２６、２８にそれぞれ接続されている。

次に、ダミー電極層１１２について説明する。ダミー電極層１１２は、第２のダミー電極Ｅ２１〜Ｅ２４を含んでおり、第２のダミー電極Ｅ２１〜Ｅ２４は、それぞれ、一端が電子部品素体１の側面に導出され、端子電極２１〜２８のうち選択された端子電極に接続されている。好ましくは、第２のダミー電極Ｅ２１〜Ｅ２４は、互いに同極となるように構成する。かかる構成の一例として、第２のダミー電極Ｅ２１、Ｅ２２は、電子部品素体１の一側面に導出され、負極の端子電極２１、２３にそれぞれ接続されており、第２のダミー電極Ｅ２３、Ｅ２４は、電子部品素体１のもう一つの側面に導出され、負極の端子電極２５、２７にそれぞれ接続されている。

以下、ダミー電極層１１３〜１１ｎについても同様な構成とすることができる。例えば、ダミー電極層１１３〜１１ｎのうち、奇数参照番号の層をダミー電極層１１１と同じ構成とし、偶数参照番号の層をダミー電極層１１２と同じ構成とすればよい。

また、第２の外層部分１３のダミー電極層１３１〜１３ｎについても、第１の外層部分１１のダミー電極層１１１〜１１ｎと同様な構成とすることができる。例えば、ダミー電極層１３１〜１３ｎを、それぞれ、ダミー電極層１１ｎ〜１１１と同じ構成とし、内層部分１２の電極層１２１〜１２８を挟んで対称な構成を確保することができる。

また、第１の外層部分１１に配置されるダミー電極層の層数、及び、第２の外層部分１３に配置されるダミー電極層の層数は、それぞれ、任意の数をとり得る。

図示の実施形態では、ダミー電極層の各層について、互いに同極の第２のダミー電極のみを設けた構成となっているが、本実施形態は、そのような構成に限定されることはない。例えば、ダミー電極層の一層が、正極の第２のダミー電極と、負極の第２のダミー電極との両者を備えていてもよい。すなわち、ダミー電極層の一層が、正極の端子電極に接続される第２のダミー電極と、負極の端子電極に接続される第２のダミー電極との両者を備えていてもよい。

以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

本発明に係る積層電子部品の一実施形態を示す外観斜視図である。図１の２−２線に沿った断面を示す模式図である。電極層の構成を示す模式図である。ダミー電極層の構成を示す模式図である。

符号の説明

１積層電子部品素体
１２１〜１２８電極層
２１〜２８端子電極

Claims

電子部品素体と、前記電子部品素体の側面に設けられた端子電極とを含む積層電子部品であって、
前記電子部品素体は、セラミック層を挟んで積層された複数の電極層を備えており、
前記電極層のそれぞれは、1つの内部電極と、1つの引き出し電極と、ダミー電極とを含んでおり、
前記引き出し電極は、同層の内部電極の側辺よりも狭幅で、一端が前記側辺に接続され、他端が前記電子部品素体の側面に導出されて前記端子電極に接続されており、
前記ダミー電極は、同層の内部電極及び引き出し電極から間隔を隔てて配置され、一端が電子部品素体の側面に導出されて、前記引き出し電極の接続された前記端子電極とは異なる端子電極に接続され、同層の内部電極との関係でみて、互いに同極となっている、
積層電子部品。
請求項１に記載された積層電子部品であって、前記電極層の少なくとも一層では、ダミー電極が複数備えられている、積層電子部品。
請求項１または２の何れかに記載された積層電子部品であって、前記端子電極は、電子部品素体の側面に複数設けられ、電子部品素体の側面において隣り合う端子電極が互いに異極となっている、積層電子部品。
請求項１乃至３の何れかに記載された積層電子部品であって、
前記電子部品素体は、セラミック層を挟んで積層された前記電極層からみて外層に、ダミー電極層を備えており、
前記ダミー電極層は、第２のダミー電極を含んでおり、
前記第２のダミー電極は、一端が電子部品素体の側面に導出されて前記端子電極に接続されている、
積層電子部品。
請求項３に記載された積層電子部品であって、
前記ダミー電極層の少なくとも一層では、第２のダミー電極が複数備えられ、これらの第２のダミー電極は、一端が電子部品素体の側面に導出されて前記端子電極に接続されており、互いに同極となっている、
積層電子部品。