(57)【要約】  【課題】  低ＥＳＬかつ高ＥＳＲで、曲げ応力に対する強度が高い、デカップリング回路に好適なコンデンサを提供する。  【解決手段】  積層体の側面への第１導出部および積層体の角部への第２導出部を有する第１内部電極と積層体の側面への第３導出部および角部への第４導出部を有する第２内部電極とが複数配置された第１ユニット部と、角部への第５導出部を有する第３内部電極と角部への第６導出部を有する第４内部電極とが複数配置された第２ユニット部とが積層され、第２導出部と第５導出部とが角部の第１接続電極で接続され、第４導出部と第６導出部とが角部の第２接続電極で接続されたコンデンサユニットを複数個、平面的に配置して、環状の金属からなる第１端子電極と第２端子電極とで接続したコンデンサである。環状の金属でコンデンサユニットを接続しているので、低ＥＳＬかつ高ＥＳＲで曲げ応力に対する強度を高くすることができる。【選択図】  図１
2010129657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層を積層してなる積層体の内部に、前記誘電体層を挟んで交互に、前記積層体の側面への第１導出部および側面間の角部への第２導出部を有する第１内部電極ならびに前記積層体の側面への第３導出部および側面間の前記第２導出部と異なる角部への第４導出部を有する第２内部電極がそれぞれ複数配置された第１ユニット部と、複数の誘電体層を積層してなる積層体の内部に、前記誘電体層を挟んで交互に、前記積層体の側面間の前記第２導出部と同じ角部への第５導出部を有する第３内部電極および前記積層体の側面間の前記第４導出部と同じ角部への第６導出部を有する第４内部電極がそれぞれ複数配置された第２ユニット部とが積層されているとともに、前記第２導出部と前記第５導出部とが前記角部に形成された第１接続電極で接続され、前記第４導出部と前記第６導出部とが前記角部に形成された第２接続電極で接続されたコンデンサユニットを複数個、平面的に配置するとともに、環状の金属からなる複数の第１端子電極および第２端子電極を前記コンデンサユニットの間に平面的に配置して、前記第１端子電極で前記第１導出部同士を接続し、前記第２端子電極で前記第３導出部同士を接続してなることを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】
前記コンデンサユニットの前記積層体の対向する一対の側面に前記第１導出部が導出され、前記一対の側面とは異なる他の対向する一対の側面に前記第３導出部が導出されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
前記コンデンサユニットの前記積層体の対向する一対の側面のうちの一方に前記第１導出部が導出され、他方に前記第３導出部が導出されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項４】
前記コンデンサユニットの前記積層体の対向する一対の角部に前記第２導出部および前記第５導出部が導出され、前記一対の角部とは異なる他の対向する一対の角部に前記第４導出部および前記第６導出部が導出されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＩＣの電源端子における電源電圧を安定させるデカップリング回路等に好適に用いられるコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、デカップリング回路にはコンデンサが用いられており、このようなコンデンサとしては特に積層コンデンサが好適である。
【０００３】
デカップリング回路は、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ：Micro Processing Unit）等のＩＣチップに電力を供給する電源回路に接続されるものであり、電源ラインとグランドとの間に配置されて電源ラインとグランドとの間の交流インピーダンスを０に近づけることにより、交流成分をグランドへ流して電源ノイズや放射電磁雑音（ＥＭＩノイズ：Electromagnetic Interference Noise）を除去する役割を果たすものである。
【０００４】
ところで、コンデンサの等価回路は、等価直列インダクタンス（ＥＳＬ：Equivalent Series Inductance），静電容量，等価直列抵抗（ＥＳＲ：Equivalent Series Resistance）を用いて表わされる。この等価回路より求めることができるインピーダンスは、ＥＳＲとリアクタンスとにより構成されており、リアクタンスが０のときの周波数をそのコンデンサの自己共振周波数と呼び、この自己共振周波数においてインピーダンスが最小になる。また、自己共振周波数は、コンデンサの静電容量値の平方根に反比例し、かつＥＳＬの平方根に反比例する。
【０００５】
従って、コンデンサの自己共振周波数を高くして一定値以上の静電容量を維持するためには、ＥＳＬを低くする必要がある。
【０００６】
また、図10に断面図で示すような従来のＩＣチップ24およびコンデンサ100の実装構造では、デカップリング回路を構成するコンデンサ100とＩＣチップ24の電源端子用はんだバンプ25との間が配線101により接続されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００７】
この実装構造では、配線101にもインダクタンスが存在しており、このインダクタンス成分は配線101の配線長に比例して大きくなるため、配線101を短くし、デカップリング回路全体としての低ＥＳＬ化を図ることで、より高周波領域でコンデンサ100をデカップリングコンデンサとして使用することが可能となる。そのため、デカップリング回路においては、より配線101の長さが短い構造が求められている。
【０００８】
この要求を満たす一例として、内部電極およびセラミックスからなる誘電体層を順次積層した積層体に、はんだバンプ用貫通孔が設けられ、このはんだバンプ用貫通孔にＩＣチップの電源端子用はんだバンプを通した構造のコンデンサが知られており、このコンデンサが支持基板とＩＣチップとの間に配置された構造が知られている（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００９】
この特許文献２に記載のコンデンサは、ＩＣチップの直下に配置されることにより、コンデンサとＩＣチップとの距離を最短とすることができるため、デカップリング回路の低抵抗化および低インダクタンス化を達成させることができ、これによって、ＩＣチップの高周波領域での安定動作を実現することができるというものである。
【特許文献１】特開2001−185442号公報
【特許文献２】特開2006−147819号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１において提案されているコンデンサは、図10に示すように実装する必要があるため、ＭＰＵとコンデンサとが離れており、配線長も長くなるため、デカップリング回路を構成する際に、配線部分に含まれるＥＳＬが大きくなってしまうという問題点があった。
【００１１】
また、特許文献２において提案されているコンデンサは、全体をセラミックスで形成されたコンデンサ本体が電源端子用はんだバンプの高さ程度にまで薄く形成されていることから、外部からの曲げ応力に対する強度が低いので、実装時や製造時等においてコンデンサを搬送するときに容易に破損してしまうことがあるという問題点があった。
【００１２】
さらに、特許文献２において提案されているコンデンサのように、ＭＰＵとコンデンサとを配線を使わずに接続し、電流経路を短くすることによってＥＳＬを低くすると、ＥＳＲも低いものとなってしまい、インピーダンスはＥＳＲに比例するため、このような積層コンデンサでは自己共振周波数付近においてインピーダンスが極端に低くなってしまうという問題点があった。デカップリング回路にこのようなインピーダンスが極端に低い積層コンデンサを複数用いた場合には、自己共振周波数が近いコンデンサ同士によって形成される反共振周波数においてインピーダンスが極端に高くなってしまい、このことから反共振周波数付近ではノイズをグランドに十分に流すことができないという問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記のような従来のコンデンサにおける問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、デカップリング回路に用いたときにデカップリング回路の低ＥＳＬ化および高ＥＳＲ化を図ることができるとともに、高周波領域でのデカップリング効果を得つつも曲げ応力に対する強度が高いコンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のコンデンサは、複数の誘電体層を積層してなる積層体の内部に、前記誘電体層を挟んで交互に、前記積層体の側面への第１導出部および側面間の角部への第２導出部を有する第１内部電極ならびに前記積層体の側面への第３導出部および側面間の前記第２導出部と異なる角部への第４導出部を有する第２内部電極がそれぞれ複数配置された第１ユニット部と、複数の誘電体層を積層してなる積層体の内部に、前記誘電体層を挟んで交互に、前記積層体の側面間の前記第２導出部と同じ角部への第５導出部を有する第３内部電極および前記積層体の側面間の前記第４導出部と同じ角部への第６導出部を有する第４内部電極がそれぞれ複数配置された第２ユニット部とが積層されているとともに、前記第２導出部と前記第５導出部とが前記角部に形成された第１接続電極で接続され、前記第４導出部と前記第６導出部とが前記角部に形成された第２接続電極で接続されたコンデンサユニットを複数個、平面的に配置するとともに、環状の金属からなる複数の第１端子電極および第２端子電極を前記コンデンサユニットの間に平面的に配置して、前記第１端子電極で前記第１導出部同士を接続し、前記第２端子電極で前記第３導出部同士を接続してなることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明のコンデンサは、上記構成において、前記コンデンサユニットの前記積層体の対向する一対の側面に前記第１導出部が導出され、前記一対の側面とは異なる他の対向する一対の側面に前記第３導出部が導出されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明のコンデンサは、上記構成において、前記コンデンサユニットの前記積層体の対向する一対の側面のうちの一方に前記第１導出部が導出され、他方に前記第３導出部が導出されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明のコンデンサは、上記構成において、前記コンデンサユニットの前記積層体の対向する一対の角部に前記第２導出部および前記第５導出部が導出され、前記一対の角部とは異なる他の対向する一対の角部に前記第４導出部および前記第６導出部が導出されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のコンデンサによれば、上記構成を備えることから、コンデンサを形成する各コンデンサユニットにおいて、第１導出部から電流が入る場合であれば第１内部電極，第２導出部，第１接続電極および第５導出部を通って第３内部電極へと電流が流れ、さらに、誘電体層を介して第４内部電極，第６導出部，第２接続電極，第４導出部および第２内部電極を通って第３導出部へと電流が流れる。そのため、コンデンサユニットにおいては電流経路が長いので、ＥＳＲを高くすることができる。さらに、第１内部電極および第２内部電極の層数に対して第３内部電極および第４内部電極の層数を調整することにより、ＥＳＲを調整することができる。従って、ＥＳＲを高くすることにより、自己共振周波数が近いコンデンサ同士によって形成される反共振周波数においてインピーダンスが極端に高くなることがないので、ノイズをグランドに十分に流すことができる。
【００１９】
また、本発明のコンデンサによれば、コンデンサユニットを複数個、平面的に配置して、環状の金属からなる複数の第１端子電極および第２端子電極をコンデンサユニットの間に平面的に配置して、第１端子電極で第１導出部同士を接続し、第２端子電極で第３導出部同士を接続してなることから、ＩＣチップのデカップリング回路に用いるときにＩＣチップの電源端子用はんだバンプを環状の第１端子電極および第２端子電極の内部に配置させることができるので、コンデンサを構成するコンデンサユニットがデカップリング回路の一部としてＩＣチップの電源端子用はんだバンプ間に配置されることとなり、配線長が最短となって低ＥＳＬ化を図ることができ、有効周波数領域を高周波側に移すことができる。
【００２０】
そして、ＩＣチップの電源端子用はんだバンプ間に納まる小型のコンデンサユニット間を環状の金属からなる第１端子電極および第２端子電極によってつなぎ、平面的に一体化していることから、コンデンサユニットを電源端子用はんだバンプの高さ程度にまで薄く形成しても、製造工程における運搬時や製造後の実装時における衝撃による曲げ応力が金属部分の撓みにより緩和されるので、曲げの力に対して容易に破壊することがない一定の強度を得ることができる。
【００２１】
また、本発明のコンデンサによれば、コンデンサユニットの積層体の対向する一対の側面に第１導出部が導出され、一対の側面とは異なる他の対向する一対の側面に第３導出部が導出されているときには、複数の第１端子電極および複数の第２端子電極が縦横に交互に平面的に配置され、最短距離で互いに隣り合う第１端子電極間および第２端子電極間で囲まれた位置にコンデンサユニットが配置されることになるので、電源端子用はんだバンプの配置密度が高いＩＣチップに対するデカップリング回路に好適に利用できる。
【００２２】
また、本発明のコンデンサによれば、コンデンサユニットの積層体の対向する一対の側面のうちの一方に第１導出部が形成され、他方に第２導出部が形成されているときには、複数の第１端子電極および複数の第２端子電極が縦横に交互に平面的に配置され、最短距離で隣り合う第１端子電極と第２端子電極とで挟まれた位置にコンデンサユニットが配置されることになり、第１端子電極と第２端子電極との間隔がコンデンサユニット一つ分になるので、ＩＣチップの電源端子用はんだバンプ同士の間隔が広い場合の実装に対応できる。
【００２３】
また、本発明のコンデンサによれば、コンデンサユニットの積層体の対向する一対の角部に第２導出部および第５導出部が導出され、一対の角部とは異なる他の対向する一対の角部に第４導出部および第６導出部が導出されているときには、コンデンサユニット間で第２導出部同士および第５導出部同士をそれぞれ接続することができることから、金属により接続された部分が広くなっているので、曲げの力に対する強度を高めるのに有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明のコンデンサについて添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２５】
（実施の形態の第１の例）
図１（ａ）は本発明のコンデンサの実施の形態の第１の例を示す外観斜視図であり、図１（ｂ）は本発明のコンデンサの実施の形態の第１の例を上方から見た平面図である。これらの図に示すコンデンサ10は、複数のコンデンサユニット１と複数の第１端子電極２および複数の第２端子電極３により構成されたものである。
【００２６】
また、本例のコンデンサ10は、平面的に配置した際に複数のコンデンサユニット１および複数の第１端子電極２が前後方向または左右方向に交互に互いに接して配置されており、複数のコンデンサユニット１の第１端子電極２が配置されていない一対の面の方向に、複数の第２端子電極３と複数のコンデンサユニット１とが交互に互いに接して配置されたものである。また、それぞれの第１端子電極２には１個または２個または４個のコンデンサユニット１の外部電極が接して配置されており、それぞれの第２端子電極３には１個または２個または４個のコンデンサユニット１の外部電極が接して配置されている。ここで用いる複数の第１端子電極２および複数の第２端子電極３は、環状に形成された金属である。
【００２７】
次に、図２（ａ）は本例のコンデンサ10に用いるコンデンサユニット１を示す外観斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すコンデンサユニット１のＡ−Ａ線断面図である。
【００２８】
これら図２（ａ）および（ｂ）に示すコンデンサユニット１は、複数の誘電体層９を積層してなる積層体４の内部に、誘電体層９を挟んで互いに対向するように交互に複数配置された、複数の第１内部電極７および第２内部電極８が形成された第１ユニット部19と、誘電体層９を挟んで互いに対向するように交互に複数配置された、複数の第３内部電極17および第４内部電極18が形成された第２ユニット部20とが積層方向の上下に配置されて構成されたものである。
【００２９】
また、直方体状のコンデンサユニット１の４つの側面のうち対向する一対の側面に第１外部電極５が形成され、第１外部電極５が形成されていない一対の側面に第２外部電極６が形成され、直方体状のコンデンサユニット１の４つの角部のうち対向する一対の角部には第１接続電極21が形成され、第１接続電極21が形成されていない一対の角部に第２接続電極22が形成されている。
【００３０】
積層体４は、複数の方形状の誘電体層９を、例えば50層〜1000層積層して形成する。なお、図２（ｂ）においては、簡略化して説明するために、積層体４の積層数を省略して示している。
【００３１】
誘電体層９は、１層当り１μｍ〜５μｍの厚みで、上方から見て方形状に形成されている。この誘電体層９を形成する材料としては、例えば、チタン酸バリウム，チタン酸カルシウム，チタン酸ストロンチウム等の比誘電率が比較的高いセラミックスを主成分とする誘電体材料が用いられる。
【００３２】
次に、図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図２に示すコンデンサユニット１の第１内部電極７が形成された誘電体層９および第２内部電極８が形成された誘電体層９を上方から見た平面図である。
【００３３】
第１内部電極７および第２内部電極８は、外部との絶縁性を保つために、第１導出部11，第２導出部12，第３導出部13および第４導出部14を除く周縁が誘電体層９の周縁よりも若干内側に位置するような形状で、0.5μｍ〜２μｍの厚みに形成されている。材料としては、例えば、ニッケル，銅，ニッケル−銅，銀−パラジウム等の金属を主成分とする導体材料が用いられる。
【００３４】
また、第１内部電極７の第１導出部11はコンデンサユニット１の積層体４の対向する一対の側面に配置され、第２内部電極８の第３導出部13は第１導出部11が形成された一対の側面とは異なる他の対向する一対の側面に配置される。
【００３５】
また、第１内部電極７の第２導出部12はコンデンサユニット１の積層体４の対向する一対の角部に配置され、第２内部電極８の第４導出部14は、第２導出部12が形成された一対の角部とは異なる他の対向する一対の角部に配置される。
【００３６】
次に、図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図２に示すコンデンサユニット１の第３内部電極17が形成された誘電体層９および第４内部電極18が形成された誘電体層９を上方から見た平面図である。
【００３７】
第３内部電極17および第４内部電極18は、外部との絶縁性を保つために、第５導出部15および第６導出部16を除く周縁が誘電体層９の周縁よりも若干内側に位置するような形状で、0.5μｍ〜２μｍの厚みに形成されている。材料としては、例えば、ニッケル，銅，ニッケル−銅，銀−パラジウム等の金属を主成分とする導体材料が用いられる。
【００３８】
また、第３内部電極17の第５導出部15は第２導出部12が導出された一対の角部と同じ一対の角部に配置され、第４内部電極18の第６導出部16は、第４導出部14が形成された一対の角部と同じ一対の角部に配置される。
【００３９】
図２（ａ）および（ｂ），図３（ａ）および（ｂ）ならびに図４（ａ）および（ｂ）に示したコンデンサユニット１は、例えば以下に示す方法により製造される。
【００４０】
誘電体層９がチタン酸バリウムを主成分とする誘電体材料から成る場合であれば、チタン酸バリウムの粉末に適当な有機溶剤，ガラスフリット，有機バインダ等を添加・混合して泥漿状のセラミックスラリーとなすとともに、このセラミックスラリーをドクターブレード法等によって所定厚みに形成してセラミックグリーンシートを作製する。
【００４１】
次に、セラミックグリーンシートを所定形状に複数枚に分割し、各セラミックグリーンシートの一主面に、例えば、ニッケルの粉末に適当な有機溶剤，ガラスフリット，有機バインダ等を添加・混合して得た導体ペーストを、スクリーン印刷法等によって所定パターンに印刷・塗布する。
【００４２】
得られたセラミックグリーンシートを所定の枚数だけ積層して圧着することにより、複数のセラミックグリーンシートからなる積層シートを形成し、これを個々のコンデンサユニット１に対応する個片の生積層体に切断分離する。
【００４３】
この切断分離した個片の生積層体を、例えば1100℃〜1400℃の温度で焼成することにより、複数の誘電体層９を積層して成る積層体４を得ることができる。
【００４４】
なお、本例のコンデンサ10においては、直方体状のコンデンサユニット１の積層体４の４つの側面には、銅等の金属を主成分とする導体粉末をビヒクル中に分散させてなる導体ペーストを塗布して焼き付けてなる第１外部電極５および第２外部電極６が形成されており、第１内部電極７の第１導出部11が形成された一対の側面のそれぞれに第１外部電極５が形成されて第１導出部11と接続され、第２内部電極８の第３導出部13が形成された他の対向する一対の側面のそれぞれに第２外部電極６が形成されて第３導出部13と接続されたものである。そして、本例のコンデンサ10は、図１（ａ）および（ｂ）に示す第１端子電極２が第１外部電極５を介して第１内部電極７の第１導出部11と電気的に接続され、第２端子電極３が第２外部電極６を介して第２内部電極８の第３導出部13と電気的に接続されていることから、コンデンサユニット１と第１および第２接続電極との接続が積層体４に焼き付けられた第１外部電極５または第２外部電極６を介したものとなっている。そのため、コンデンサユニット１と第１端子電極２および第２端子電極３との接続が強いものとなっている。
【００４５】
また、直方体状のコンデンサユニット１の４つの角部には、銅等の金属を主成分とする導体粉末をビヒクル中に分散させてなる導体ペーストを塗布して焼き付けてなる第１接続電極21および第２接続電極22が形成されている。そして、第１内部電極７の第２導出部12および第３内部電極17の第５導出部15が形成された一対の角部のそれぞれに第１接続電極21が形成されて第２導出部12および第５導出部15と接続され、第２内部電極８の第４導出部12および第４内部電極18の第６導出部16が形成された他の対向する一対の角部のそれぞれに第２接続電極22が形成されて第４導出部14および第６導出部16と接続されている。このような構成を備えているので、第１導出部11から電流が入る場合であれば第１内部電極７，第２導出部12，第１接続電極21および第５導出部15を通って第３内部電極17へと流れ、さらに、第４内部電極18，第６導出部16，第２接続電極22，第４導出部14および第２内部電極８を通って第３導出部13へと電流が流れる。したがって、電流経路が長くなっており、長い電流経路の分だけ各コンデンサユニット１においてＥＳＲを高くすることができる。また、第３内部電極17および第４内部電極18の層数を調整することにより、ＥＳＲを調整することができる。
【００４６】
次に、図５は図１（ａ）に示した第１端子電極２または第２端子電極３の拡大図である。第１端子電極２および第２端子電極３は内部にはんだバンプを配置できる程度の内径の貫通孔23を有しており、例えばニッケル，銅等の金属を主成分とする導体材料によって形成されたものである。
【００４７】
図５に示した第１端子電極２および第２端子電極３は、例えば、ニッケル，銅等の金属を主成分とする導体材料によって、膜厚が0.1ｍｍで内径が0.7ｍｍの金属チューブを0.5ｍｍの長さにカットすることにより形成されるものである。
【００４８】
また、第１端子電極２および第２端子電極３の貫通孔23は、コンデンサユニット１の主面と同一方向に向かって開口している。
【００４９】
上記のように構成されるコンデンサ10は、第１端子電極２と第２端子電極３との間に所定の電圧が印加されると、第１内部電極７と第２内部電極８との間に位置する誘電体層９の誘電率，厚み，対向面積および層数により設定される静電容量に応じた電荷が蓄積される。
【００５０】
上述したコンデンサ10は、デカップリングコンデンサとしてデカップリング回路に好適に用いられる。デカップリング回路は、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）等のＩＣチップに電力を供給する電源回路に接続され、電源ラインとグランドとの間のリアクタンスを０に近付けることで、交流成分をグランドへ流し、電源ノイズや放射電磁雑音（ＥＭＩノイズ）を除去する役割を果たしている。
【００５１】
次に、図６（ａ）は本発明の実施の形態の第１の例のコンデンサ10をＩＣチップと接続する前の断面図であり、図６（ｂ）は本発明の実施の形態の第１の例のコンデンサ10をＩＣチップと接続した時の断面図である。なお、図６（ａ）および（ｂ）に示したコンデンサ10は、コンデンサユニット１および第１端子電極２の並びにおける断面を示している。
【００５２】
この場合のコンデンサ10は、例えば、実装装置を用いてコンデンサユニット１の上側に吸着ノズルを当てて持ち上げることにより運搬し、実装基板26上に載置する。しかる後に、ＩＣチップ24を、電源端子用はんだバンプ25が第１端子電極２の貫通孔23内に配置するようにしてＩＣチップ24を実装基板26に載置し、リフローはんだ付けを行なうことで電源端子用はんだバンプ25を溶融させて第１端子電極２の貫通孔23の内壁に接着するとともに、実装基板26とＩＣチップ24の電源端子用はんだバンプ25とを接続する。また、図示していないが、第２端子電極３も第１端子電極２の場合と同様な手順で接続する。
【００５３】
このような本例のコンデンサ10では、コンデンサユニット１と第１端子電極２および第２端子電極３とは、平面的に配置したとき、前後方向および左右方向に１つ置きに配置され、それぞれが斜め方向に連続となるように配置されており、ＩＣチップ24の端子電極間にコンデンサユニット１を高い密度で実装できるため、ＩＣチップ24の端子電極間の通常利用されない空間を、コンデンサを配置することにより有効に利用することができる。
【００５４】
また、従来のデカップリング回路においてはコンデンサとＩＣチップの電源端子との間を接続する配線にはインダクタンスが存在しており、このインダクタンス成分が配線長に比例して大きくなるため、配線を短くした構造が求められている。
【００５５】
この点に関して、本発明の実施の形態の第１の例のコンデンサ10によれば、ＩＣチップ24の電源端子用はんだバンプ25を、環状の第１端子電極２および第２端子電極３の内部に配置させることができるので、コンデンサ10を構成するコンデンサユニット１が、デカップリング回路の一部としてＩＣチップ24の電源端子用はんだバンプ25間に配置されることにより配線長が最短となり、低ＥＳＬ化を図ることができ、有効周波数領域を高周波側に移すことができる。
【００５６】
そして、ＩＣチップ24の電源端子用はんだバンプ25間に納まる小型のコンデンサユニット１間を環状の金属からなる第１端子電極２および第２端子電極３によってつなぎ、平面的に一体化していることから、コンデンサユニット１を電源端子用はんだバンプ25の高さ程度にまで薄く形成しても、製造工程における運搬時や製造後の実装時の衝撃による曲げ応力が金属部分の撓みにより緩和されるので、曲げの力に対して容易に破壊することがない一定の強度を得ることができる。
【００５７】
また、コンデンサユニット１の対向する一対の側面に第１導出部11が形成され、一対の側面とは異なる他の対向する一対の側面に第３導出部13が形成されているときには、複数の第１端子電極２および複数の第２端子電極３が縦横に交互に平面的に配置され、最短距離で隣り合う第１端子電極間３および第２端子電極間２で囲まれた位置に、コンデンサユニット１が配置されることになり、第１端子電極２と第２端子電極３との間隔をコンデンサユニット１の１つ分よりも狭くすることができるので、電源端子用はんだバンプ25の配置密度が高いＩＣチップ24に対するデカップリング回路に好適に利用できる。
【００５８】
図１（ａ）に示すコンデンサ10は、図２に示すコンデンサユニット１と図５に示す第１端子電極２および第２端子電極３を例えば、以下に示すような方法で一体とすることにより製造される。
【００５９】
まず、ＩＣチップ24の電源端子用はんだバンプ25の配列と同じ配列寸法で例えば0.5ｍｍ径の突起部を形成した絶縁体治具を準備し、絶縁体治具の突起部にＩＣチップ24の電源端子用はんだバンプ25と同数の第１端子電極２および第２端子電極３をはめこんで配置しておいて、第１端子電極２および第２端子電極３間にコンデンサユニット１を配置し、これら全体をメッキ液に浸漬してコンデンサユニット１の第１内部電極７の第１導出部11に第１端子電極２を、コンデンサユニット１の第２内部電極８の第３導出部13に第２端子電極３を、それぞれメッキ膜で接着し一体化することによりコンデンサ10を製造する。メッキ液に用いる金属成分としては、例えば、銅やニッケル等が用いられる。
【００６０】
また、従来のコンデンサでは、使用するＩＣチップの電源端子用はんだバンプ数の仕様変更が発生した場合に、設計の変更やコンデンサの製作に時間がかかり、顧客の要求に素早く対応できないといった問題点もあったが、本発明のコンデンサ10によれば、コンデンサユニット１と第１端子電極２及び第２端子電極３の組合せによって、ＩＣチップ24の電源端子用はんだバンプ25の数の個別仕様に対応できるので、顧客の仕様変更に素早く応えることができる。
【００６１】
（実施の形態の第２の例）
図７は本発明のコンデンサの実施の形態の第２の例を示す平面図であり、図８（ａ）および（ｂ）はそれぞれ図７に示すコンデンサユニット１の第１内部電極７が形成された誘電体層９および第２内部電極８が形成された誘電体層９を上方から見た平面図である。なお、本例においては前述した第１の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の符号を用いて重複する説明を省略する。
【００６２】
図７に示すコンデンサ10は、複数のコンデンサユニット１と複数の第１端子電極２および第２端子電極３により構成され、平面的に配置した際に、一つのコンデンサユニット１の対向する側面に接するように第１端子電極２および第２端子電極３が配置されている。第１端子電極２および第２端子電極３の貫通孔23はコンデンサユニット１の主面と同一方向に向かって開口している。
【００６３】
次に、図８（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図７に示すコンデンサ10のコンデンサユニット１の第１内部電極７が形成された誘電体層９および第２内部電極８が形成された誘電体層９を上方から見た平面図である。
【００６４】
ここでは、コンデンサユニット１の積層体４の対向する側面の一方に第１内部電極７の第１導出部11が形成され、他方に第２内部電極８の第３導出部13が形成されており、コンデンサユニット１の対向する角部の一方に第１内部電極７の第２導出部が形成され、他方に第２内部電極８の第４導出部14が形成されている。
【００６５】
また、本例のコンデンサ10においては、直方体状のコンデンサユニット１の対向する一対の側面には、それぞれ第１外部電極５または第２外部電極６が焼き付けられて形成されており、コンデンサユニット１の対向する側面の一方に第１外部電極５が形成されて第１導出部11と接続され、他方に第２外部電極６が形成されて第３導出部13と接続されている。
【００６６】
次に、図９（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図７に示すコンデンサ10のコンデンサユニット１の第３内部電極17が形成された誘電体層９および第４内部電極18が形成された誘電体層９を上方から見た平面図である。
【００６７】
図９に示すように、第３内部電極17の第５導出部15は第２導出部12が導出された角部と同じ角部に配置され、第４内部電極18の第６導出部16は、第４導出部14が形成された角部と同じ角部に配置される。
【００６８】
また、本例のコンデンサ10においては、直方体状のコンデンサユニット１の積層体４の対向する一対の角部の一方に第１接続電極21が形成されて第２導出部12および第５導出部15と接続され、第１接続電極21が形成されていない他方の角部に第２接続電極22が形成されて第４導出部14および第６導出部16と接続されている。
【００６９】
このような本例のコンデンサ10は、コンデンサユニット１の積層体４の対向する一対の側面のうちの一方に第１導出部11が形成され、他方に第３導出部13が形成されており、コンデンサユニット１と第１端子電極２および第２端子電極３とは、第１導出部11および第３導出部13が形成された側面方向に、隣り合って１つ置きに配置され、第１導出部11および第３導出部13が形成されていない側面方向には第１端子電極２および第２端子電極３は配置されておらず、コンデンサ10全体に配置される第１端子電極２および第２端子電極３の配置密度が小さい構造である。この構造の場合には、コンデンサ10の第１端子電極２および第２端子電極３間の間隔を広くできる。すなわち、複数の第１端子電極２および複数の第２端子電極３が縦横にコンデンサユニット１を挟んで交互に平面的に配置され、隣り合う第１端子電極２と第２端子電極３とで挟まれた位置にコンデンサユニット１が配置されることになり、第１端子電極２と第２端子電極３との間隔がコンデンサユニット１の１つ分になるので、ＩＣチップ24の電源端子用はんだバンプ25同士の間隔が広い場合の実装に対応できる。
【００７０】
なお、本発明は上述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良等が可能である。
【００７１】
例えば、上述の実施の形態の例では、コンデンサユニット１を形成する誘電体層９として上方から見た形状が方形状のものを用いているが、誘電体層９は方形状の角部が丸みを帯びたものを用いることも可能である。誘電体層９の角部が丸みを帯びている場合は、角部での欠けや割れを防止できる。
【００７２】
また、上述の実施の形態の例では、第１端子電極２および第２端子電極３には角のない円環状に形成された金属を用いているが、例えば、主面が多角形の柱状の金属で主面間に貫通孔を設けた形状のものを第１端子電極および第２端子電極として用いることも可能である。この場合は、第１端子電極および第２端子電極の外周面が複数の平面から成るため、コンデンサユニット１と第１端子電極および第２端子電極との接合が容易である。
【実施例】
【００７３】
本発明のコンデンサの実施例について説明する。
【００７４】
ここでは、積層体４を、チタン酸バリウムを主成分とする強誘電体セラミックスから成り、厚みが３μｍの誘電体層９を50層積層する構成とし、ニッケルを主成分とする導体材料で厚みが３μｍの第１内部電極７および第２内部電極８を積層体４の誘電体層９を挟んで互いに対向するよう交互に配置した第１ユニット部と、ニッケルを主成分とする導体材料で厚みが３μｍの第３内部電極17および第４内部電極18を積層体４の誘電体層９を挟んで互いに対向するよう交互に配置した第２ユニット部とから構成され、第１ユニット部においては、第１内部電極７の第１導出部11はコンデンサユニット１の対向する一対の側面に形成し、第２内部電極８の第３導出部13は第１導出部11が形成された一対の側面とは異なる他の対向する一対の側面に形成して、各側面の第１導出部11または第３導出部13に接続されるように銅を主成分とする外部電極５，６を側面に焼き付け、第１内部電極７の第２導出部12はコンデンサユニット１の４つの角部のうち対向する一対の角部に形成し、第２内部電極８の第４導出部14は第２導出部12が形成された一対の角部とは異なる他の対向する一対の角部に形成して、各角部の第２導出部12または第４導出部14に接続されるように銅を主成分とする接続電極21，22を角部に焼き付けて、第２ユニット部においては、第３内部電極17の第５導出部15はコンデンサユニット１の４つの角部のうち第２導出部12が導出された一対の角部と同じ一対の角部に形成され、第４内部電極18の第６導出部16は、第４導出部14が形成された一対の角部と同じ一対の角部に形成して、各角部の第５導出部15または第６導出部16に接続されるように銅を主成分とする接続電極21，22を角部に焼き付けて、縦横の外形寸法がともに1.0ｍｍで厚さが0.5ｍｍの直方体状のコンデンサユニット１を４個製造した。
【００７５】
また、コンデンサユニット１と接続する第１端子電極２および第２端子電極３は、ニッケルを主成分とする、膜厚が0.1ｍｍで内径が0.7ｍｍの円筒形の金属を0.5ｍｍの長さにカットすることにより製造した。
【００７６】
次に、コンデンサユニット１を、ＩＣチップ24の電源端子用はんだバンプ25と対応する位置に0.5ｍｍ径の突起部が形成された絶縁体治具の突起部に、第１端子電極２および第２端子電極３がはまるように配置した。コンデンサユニット１間に配置された複数の第１端子電極２および第２端子電極３は、それぞれコンデンサユニット１の同じ外部電極と接続されるように配置した。そして、絶縁体治具に配置されたコンデンサユニット１と第１端子電極２および第２端子電極３とを、金属成分として銅を用いた無電解メッキ液を満たしたメッキ槽へ浸漬し、第１外部電極５および第１端子電極２、ならびに第２外部電極６および第２端子電極３が互いに近接し合う部分に無電解メッキを施して接着し、形成したメッキ膜により、コンデンサユニット１の第１内部電極７の第１導出部11と第１端子電極２とを電気的に接続するとともに、コンデンサユニット１の第２内部電極８の第３導出部13と第２端子電極３とを電気的に接続してコンデンサ10を製造した。
【００７７】
上記の方法により製造した本発明のコンデンサ10を評価する試験として、コンデンサユニット１の上側に吸着ノズルを当てて持ち上げることにより運搬して実装基板26上に、ＩＣチップ24をその電源端子用はんだバンプ25がコンデンサ10の第１端子電極２および第２端子電極３の貫通孔23内に位置するようにして載置し、リフローはんだ付けを行なうことで、電源端子用はんだバンプ25を溶融させてこのはんだを第１端子電極２および第２端子電極３の貫通孔23の内壁に接着するとともに、ＩＣチップ24の電源端子用はんだバンプ25を実装基板26に接続することにより、本発明の実施例のコンデンサ10を実装基板26上に実装した。その結果、この実装時の運搬や載置の際に、コンデンサ10に欠けや割れといった破損が発生することはなかった。
【００７８】
また、比較例として、実施例のコンデンサ10のコンデンサユニット１と同じ材料を用いて、３μｍの厚みの誘電体層を50層積層して積層体を構成し、ニッケルを主成分とする導体材料で厚みが３μｍの第１内部電極および第２内部電極を積層体の誘電体層を挟んで互いに対向するよう交互に配置し、積層体を貫通するとともに第１内部電極に接続して第２内部電極と隔てられた第１の貫通導体および第２内部電極に接続して第１内部電極と隔てられた第２の貫通導体を設けて、縦および横の長さが2.0ｍｍで厚さが0.5ｍｍの直方体状の従来のコンデンサを作製した。そして、この比較例を用いて、図10に示すように、第１の貫通導体および第２の貫通導体とＩＣチップ24の電源端子用はんだバンプ25との間を配線により接続する従来の方法によって、デカップリング回路を構成した。
【００７９】
これら本発明の実施例であるコンデンサ10と比較例である従来のコンデンサとについて、インピーダンス特性を測定した結果を図11に示す。図11はデカップリング回路のインピーダンス特性を示す線図であり、横軸は周波数（単位：ＭＨｚ）を示し、縦軸は信号の減衰量（単位：ｄＢ）を示す。ここで、インピーダンスの測定は１〜10000［ＭＨｚ］の周波数帯において行なった。そして、図11における破線の特性曲線Ａは比較例である従来のコンデンサを用いたデカップリング回路の減衰特性を示し、図11における実線の特性曲線Ｂは本発明の実施例であるコンデンサ10を用いたデカップリング回路の減衰特性を示す。
【００８０】
図11に示すように、実施例である本発明のコンデンサ10を用いたデカップリング回路は、比較例である従来のコンデンサを用いたデカップリング回路に比べて、入力−出力信号間の減衰量の多い領域が高周波側にまで広がって存在し、従来のコンデンサの減衰量が最大値となる周波数よりも高周波側において、本発明の実施例のコンデンサ10の測定結果の方が、減衰量が大きく、インピーダンスが低くなっており、かつインピーダンスが極端に低い部分のない結果となった。
【００８１】
以上の結果より、本発明のコンデンサ10によれば、ＩＣチップ24とコンデンサ10とを接続する配線長が、従来のコンデンサを用いたデカップリング回路よりも短くなり、かつコンデンサユニット１の内部の電流経路が長いので、これによってデカップリング回路の低ＥＳＬ化および高ＥＳＲ化を図ることができ、その結果、共振周波数がより高周波側に現れ、インピーダンスの極端に低い部分がないことが確認できた。また、実装に際して運搬時の衝撃による曲げ応力が金属部分である第１端子電極２および第２端子電極３の撓みにより緩和されるので、曲げの力に対して容易に破壊することがない一定の強度を得ることができることも確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】（ａ）は本発明のコンデンサの実施の形態の第１の例を示す外観斜視図であり、（ｂ）は本発明のコンデンサの実施の形態の第１の例を上方から見た平面図である。
【図２】（ａ）はコンデンサユニット１の外観斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のコンデンサユニット１のＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】（ａ）はコンデンサユニット１の第１内部電極７が形成された誘電体層９を上方から見た平面図であり、（ｂ）はコンデンサユニット１の第２内部電極８が形成された誘電体層９を上方から見た平面図である。
【図４】（ａ）はコンデンサユニット１の第３内部電極17が形成された誘電体層９を上方から見た平面図であり、（ｂ）はコンデンサユニット１の第４内部電極18が形成された誘電体層９を上方から見た平面図である。
【図５】図１（ａ）に示す第１端子電極２または第２端子電極３の拡大図である。
【図６】（ａ）は本発明のコンデンサの実施の形態の第１の例の実装前の断面図であり、（ｂ）は本発明のコンデンサの実施の形態の第１の例の実装時の断面図である。
【図７】本発明のコンデンサの実施の形態の第２の例を上方から見た平面図である。
【図８】（ａ）はコンデンサユニット１の実施の形態の第２の例における第１内部電極７が形成された誘電体層９を上方から見た平面図であり、（ｂ）はコンデンサユニット１の実施の形態の第２の例における第２内部電極８が形成された誘電体層９を上方から見た平面図である。
【図９】（ａ）はコンデンサユニット１の実施の形態の第２の例における第３内部電極17が形成された誘電体層９を上方から見た平面図であり、（ｂ）はコンデンサユニット１の実施の形態の第２の例における第４内部電極18が形成された誘電体層９を上方から見た平面図である。
【図１０】従来のコンデンサを用いた実装時の断面図である。
【図１１】デカップリング回路のインピーダンス特性を示す線図である。
【符号の説明】
【００８３】
１・・・コンデンサユニット
２・・・第１端子電極
３・・・第２端子電極
４・・・積層体
５・・・第１外部電極
６・・・第２外部電極
７・・・第１内部電極
８・・・第２内部電極
９・・・誘電体層
10，100・・・コンデンサ
11・・・第１導出部
12・・・第２導出部
13・・・第３導出部
14・・・第４導出部
15・・・第５導出部
16・・・第６導出部
17・・・第３内部電極
18・・・第４内部電極
19・・・第１ユニット部
20・・・第２ユニット部
21・・・第１接続電極
22・・・第２接続電極
23・・・貫通孔
24・・・ＩＣチップ
25・・・電源端子用はんだバンプ
26・・・実装基板
101・・・配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010129657.tif 000009
【図８】
2010129657.tif 000010
【図９】
2010129657.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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