(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１内部導体と第２内部導体との間に少なくとも一枚の誘電体シートが挟まれつつこの誘電体シートを複数枚積層してコンデンサ本体を形成し、
第１内部導体に接続される信号用端子電極及び第２内部導体に接続されるグランド用端子電極が、コンデンサ本体の側面にそれぞれ配置され、
第２内部導体が、隣り合う分割部分同士で電流が相互に逆向きに流れる形に、複数に分割されることを特徴とする積層貫通型コンデンサ。
【請求項２】
第２内部導体が、隣り合う分割部分同士で電流が相互に逆向きに流れる形に、二分割されることを特徴とする請求項１記載の積層貫通型コンデンサ。
【請求項３】
第１内部導体と第２内部導体とが相互に交差する方向に延びるように形成され、信号用端子電極とグランド用端子電極とがコンデンサ本体の相互に異なる側面に配置されたことを特徴とする請求項１或いは請求項２記載の積層貫通型コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、等価直列インタクタンス（ＥＳＬ）を低減して高周波数域でより効果的にノイズ対策を実行可能でノイスフィルタ等に用いられる積層貫通型コンデンサに係り、特に情報処理機器や通信機器の回路に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の大半の情報処理機器や通信機器はディジタル化され、さらに情報処理能力の高速化よってこれらの機器で取り扱われるディジタル信号の高周波数化が進んでいる。
従って、これらの機器から発生するノイズも同様に高周波数域で増大する傾向にあり、多くの機器には、ノイズ対策をして電磁波障害の防止や不要な電圧変動の抑止を図る為の電子部品が使用されている。そして、このノイズ対策の為の電子部品として、一般的に積層コンデンサが採用されている。
【０００３】
しかし、積層コンデンサの寄生成分であるＥＳＬ（等価直列インダクタンス）が、高周波数域のノイズ除去効果を阻害する為、機器の動作周波数等の一層の高周波数化に伴って、その効果が不十分になっている。つまり、従来の積層コンデンサのように大きなＥＳＬを有したものでは、最近の高周波数化には適応できなくなっている。
【０００４】
そこで、高周波数域でのノイズ対策を図る為に、ＥＳＬを低減したコンデンサとして積層型の貫通コンデンサである積層貫通型コンデンサが製品化され用いられており、この積層貫通型コンデンサ１１０を図７から図１０に示し、以下に説明する。
例えば図７に示す形で使用されるこの積層貫通型コンデンサ１１０は、図１０に示すように相互に対向する二側面に引き出された第１貫通導体１１２を配置した誘電体シート１２２及び、この二側面と異なる二側面に引き出された第２貫通導体１１４を配置した誘電体シート１２４が、それぞれ積層された図９に示す積層体１２０とされるような構造になっている。
【０００５】
さらに、図８及び図９に示すように、第１貫通導体１１２が繋がる端子電極１３２を信号線路Ｓに接続し得るように積層体１２０の端部に形成し、第２貫通導体１１４が繋がる端子電極１３４をＧＮＤで示す接地側に接続し得るように積層体１２０の側部に形成している。尚、図７及び図８において、Ｃはコンデンサを示し、ＥＳＬは等価直列インタクタンスを示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、最近の機器は著しく高周波数化し、ノイズはますます増加する一方、機器の低消費電力化から動作電圧が低下しており、機器のノイズに対する耐久性は低下している。この為、ノイズ対策用の電子部品には、より高い周波数域での高いノイズ除去効果が要求されるようになった。
こうした現状に対応する為、積層貫通型コンデンサにおいても更なるＥＳＬの低減化が重要な課題となった。
本発明は上記事実を考慮し、ＥＳＬを低減して高周波数域でより効果的にノイズ対策を実行できる積層貫通型コンデンサを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１による積層貫通型コンデンサは、第１内部導体と第２内部導体との間に少なくとも一枚の誘電体シートが挟まれつつこの誘電体シートを複数枚積層してコンデンサ本体を形成し、
第１内部導体に接続される信号用端子電極及び第２内部導体に接続されるグランド用端子電極が、コンデンサ本体の側面にそれぞれ配置され、
第２内部導体が、隣り合う分割部分同士で電流が相互に逆向きに流れる形に、複数に分割されることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る積層貫通型コンデンサによれば、第１内部導体と第２内部導体との間に少なくとも一枚の誘電体シートが挟まれつつ誘電体シートを複数枚積層してコンデンサ本体を形成しており、この第１内部導体に接続される信号用端子電極及び第２内部導体に接続されるグランド用端子電極が、コンデンサ本体の側面にそれぞれ配置されている。そして、第２内部導体が、隣り合う分割部分同士で電流が相互に逆向きに流れる形に、複数に分割されている。
【０００９】
つまり、グランド用端子電極に繋がる第２内部導体が複数の分割部分に分割され、これら複数の分割部分の内の相互に隣り合う分割部分同士で、電流が相互に逆向きに流れるようになっている。
従って、本請求項に係る積層貫通型コンデンサによれば、第２内部導体内の分割部分を流れる電流同士により磁界を相殺する作用が生じ、この作用によって第２内部導体のインダクタンスが減少してＥＳＬが低減され、高周波数域でより効果的にノイズ対策を実行できるようになる。
【００１０】
請求項２に係る積層貫通型コンデンサによれば、請求項１の積層貫通型コンデンサと同様の構成の他に、第２内部導体が、隣り合う分割部分同士で電流が相互に逆向きに流れる形に二分割されるという構成を有している。
従って、第２内部導体が二つに分割され、これら二つの分割部分の内の相互に隣り合う分割部分で、電流が相互に逆向きに流れることで、請求項１と同様の作用が生じるようになる。
【００１１】
請求項３に係る積層貫通型コンデンサによれば、請求項１及び請求項２の積層貫通型コンデンサと同様の構成の他に、第１内部導体と第２内部導体とが相互に交差する方向に延びるように形成され、信号用端子電極とグランド用端子電極とがコンデンサ本体の相互に異なる側面に配置されるという構成を有している。
従って、請求項１と同様の作用が生じるだけでなく、コンデンサ本体の側面にこれら端子電極が最適に配置されて積層貫通型コンデンサの小型化を図ることも可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る積層貫通型コンデンサの第１の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１に示すように、誘電体シートであるセラミックグリーンシートを複数枚積層した積層体を焼成することで得られた直方体状の焼結体である誘電体素体１２を主要部として、本発明の第１の実施の形態に係る電子部品である積層貫通型コンデンサ１０が構成されている。
【００１３】
図２及び図３に示すように、この誘電体素体１２内の所定の高さ位置には、誘電体素体１２の図３の手前側と奥側との間で延びる内部電極２１が配置されている。また、誘電体素体１２内において、セラミックグリーンシートが焼結されたものであるセラミック層１２Ａを隔てた内部電極２１の下方には、誘電体素体１２の図３の左側と右側との間で延びる内部電極２２が配置されている。
【００１４】
さらに、誘電体素体１２内においてセラミック層１２Ａを隔てた内部電極２２の下方には、内部電極２１と同様に誘電体素体１２の図３の手前側と奥側との間で延びる内部電極２３が、配置されている。また、誘電体素体１２内においてセラミック層１２Ａを隔てた内部電極２３の下方には、内部電極２２と同様に誘電体素体１２の図３の左側と右側との間で延びる内部電極２４が、配置されている。
【００１５】
この為、これら内部電極２１から内部電極２４までの内部電極が誘電体素体１２内において誘電体層とされるセラミック層１２Ａで隔てられつつ相互に対向して配置されることになる。つまり、内部電極２１と内部電極２２との間に少なくとも一枚のセラミック層１２Ａが挟まれ、また、内部電極２３と内部電極２４との間に少なくとも一枚のセラミック層１２Ａが挟まれつつ、これらセラミック層１２Ａを複数枚積層してコンデンサ本体である誘電体素体１２が形成されている。
【００１６】
また、第１内部導体である内部電極２１、２３で信号を伝達する経路を構成すると共に、これら内部電極２１、２３に対して相互に交差する方向に延びる第２内部導体である内部電極２２、２４でコンデンサを構成する形とされている。
尚、これら内部電極は単に４層だけでなく、さらに多数層配置しても良く、また、これら内部電極の材質としては、例えばニッケル、ニッケル合金、銅或いは、銅合金が考えられる。
【００１７】
ここで、図３に示すように、内部電極２２は相互に対向する一対の分割部分である電極構成部２２Ａ、２２Ｂにより構成されており、また、内部電極２４は同じく相互に対向する一対の分割部分である電極構成部２４Ａ、２４Ｂにより構成されている。
そして、電極構成部２２Ａがその左端側で広幅に形成された幅広部４１から右方向に延びる二本の突出部４２を有しており、また、電極構成部２２Ｂがその右端側で広幅に形成された幅広部４３から左方向に延びる二本の突出部４４を有していて、これら突出部４２と突出部４４とは交互に配置される構造となっている。
【００１８】
また、同じく電極構成部２４Ａがその左端側で広幅に形成された幅広部４１から右方向に延びる二本の突出部４２を有しており、また、電極構成部２４Ｂがその右端側で広幅に形成された幅広部４３から左方向に延びる二本の突出部４４を有していて、上記と同様にこれら突出部４２と突出部４４とは交互に配置される構造となっている。
【００１９】
以上より、内部電極２２は、相互に隣り合う分割部分である電極構成部２２Ａの突出部４２と電極構成部２２Ｂの突出部４４とで、図３の矢印で示すように電流が相互に逆向きに流れる形に、二分割された構造とされており、また、内部電極２４は、相互に隣り合う分割部分である電極構成部２４Ａの突出部４２と電極構成部２４Ｂの突出部４４とで、図３の矢印で示すように電流が相互に逆向きに流れる形に、二分割された構造とされている。
【００２０】
さらに、図２及び図３に示す内部電極２１、２３の両端部にそれぞれ接続されるように、一対の信号用端子電極３１、３２が、図１に示す誘電体素体１２の手前側の側面１２Ｂと奥側の側面１２Ｂにそれぞれ配置されている。また、図２に示す内部電極２２、２４の両端部にそれぞれ接続されるように、一対のグランド用端子電極３３、３４が、図１に示す誘電体素体１２の左側の側面１２Ｃと右側の側面１２Ｃにそれぞれ配置されている。
【００２１】
以上の結果、本実施の形態では、図１に示すように、積層貫通型コンデンサ１０の手前と奥の側面１２Ｂに信号用端子電極３１、３２がそれぞれ配置され、左右の側面１２Ｃにグランド用端子電極３３、３４がそれぞれ配置されることで、直方体である六面体形状とされる誘電体素体１２の４つの側面１２Ｂ、１２Ｃに端子電極３１〜３４がそれぞれ配置される４端子の構造になっている。
【００２２】
次に、本実施の形態に係る積層貫通型コンデンサ１０の作用を説明する。
本実施の形態に係る積層貫通型コンデンサ１０によれば、相互に交差する方向に延びるように形成される内部電極２１と内部電極２２との間及び、同じく相互に交差する方向に延びるように形成される内部電極２３と内部電極２４との間に、一層づつのセラミック層１２Ａがそれぞれ挟まれている。また、内部電極２２と内部電極２３との間にも一層のセラミック層１２Ａが挟まれている。そして、これらセラミック層１２Ａが複数層積層されて誘電体素体１２を形成している。
【００２３】
この内部電極２１、２３に接続される信号用端子電極３１、３２及び、内部電極２２、２４に接続されるグランド用端子電極３３、３４が、誘電体素体１２の相互に異なる側面にそれぞれ配置されている。さらに、内部電極２２が、隣り合う電極構成部２２Ａの突出部４２と電極構成部２２Ｂの突出部４４との間で図３の矢印のように電流が相互に逆向きに流れる形で二分割され、また、内部電極２４が、隣り合う電極構成部２４Ａの突出部４２と電極構成部２４Ｂの突出部４４との間で図３の矢印のように電流が相互に逆向きに流れる形で二分割されている。
【００２４】
つまり、グランド用端子電極３３、３４に繋がる内部電極２２、２４が、二つの電極構成部２２Ａ、２２Ｂ及び電極構成部２４Ａ、２４Ｂにそれぞれ分割され、これら二つの相互に隣り合う分割部分同士で、電流が相互に逆向きに流れるようになっている。
【００２５】
従って、本実施の形態に係る積層貫通型コンデンサ１０によれば、内部電極２２を構成する電極構成部２２Ａ、２２Ｂ内を流れる電流同士及び、内部電極２４を構成する電極構成部２４Ａ、２４Ｂ内を流れる電流同士により、電流が流れるのに伴って発生する磁束が互いに打ち消し合わされるように、磁界を相殺する作用がそれぞれ生じる。
そして、この作用によって内部電極２２、２４自体が持つ寄生インダクタンスが減少してＥＳＬが低減され、高周波数域でより効果的にノイズ対策を実行できるようになる。
【００２６】
さらに、本実施の形態では、内部電極２１、２３と内部電極２２、２４とが相互に交差する方向に延びるように形成され、信号用端子電極３１、３２とグランド用端子電極３３、３４とが誘電体素体１２の相互に異なる側面に配置されているので、誘電体素体１２の側面１２Ｂ、１２Ｃにこれら端子電極３１〜３４が最適に配置されて積層貫通型コンデンサ１０の小型化を図ることも可能となる。
【００２７】
次に、本発明に係る積層貫通型コンデンサの第２の実施の形態を図４に基づき説明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図４に示すように本実施の形態では、内部電極２２が、セラミック層１２Ａの左端側から右方向に延びる２つの電極構成部２２Ａ、２２Ｃを有していると共に、セラミック層１２Ａの右端側から左方向に延びる２つの電極構成部２２Ｂ、２２Ｄを有している。また、内部電極２４が同様に、セラミック層１２Ａの左端側から右方向に延びる２つの電極構成部２４Ａ、２４Ｃを有していると共に、セラミック層１２Ａの右端側から左方向に延びる２つの電極構成部２４Ｂ、２４Ｄを有している。
【００２８】
つまり、本実施の形態では、内部電極２２が、相互に隣り合う分割部分である電極構成部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄで電流が相互に逆向きに流れる形に、４つに分割され、また、内部電極２４が、相互に隣り合う分割部分である電極構成部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄで電流が相互に逆向きに流れる形に、４つに分割されている。
【００２９】
従って、本実施の形態に係る積層貫通型コンデンサ１０によっても、内部電極２２、２４内の分割部分を流れる電流同士により磁界を相殺する作用が生じ、第１の実施の形態と同様に、この作用によって内部電極２２、２４自体が持つ寄生インダクタンスが減少してＥＳＬが低減され、高周波数域でより効果的にノイズ対策を実行できるようになる。
【００３０】
次に、本発明に係る積層貫通型コンデンサの第３の実施の形態を図５に基づき説明する。尚、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
図５に示すように本実施の形態では、内部電極２２の一方の分割部分として、セラミック層１２Ａの左端側で広幅に形成されると共にこの広幅の部分から右方向に延びるＬ字形の電極構成部２２Ａが、形成されている。また、この内部電極２２の他方の分割部分として、セラミック層１２Ａの右端側で広幅に形成されると共にこの広幅の部分から左方向に延びるＬ字形の電極構成部２２Ｂが、形成されている。
【００３１】
一方、上記と同様に内部電極２４の一方の分割部分として、セラミック層１２Ａの左端側で広幅に形成されると共にこの広幅の部分から右方向に延びるＬ字形の電極構成部２４Ａが、形成されている。また、この内部電極２４の他方の分割部分として、セラミック層１２Ａの右端側で広幅に形成されると共にこの広幅の部分から左方向に延びるＬ字形の電極構成部２４Ｂが、形成されている。
【００３２】
つまり、本実施の形態では、内部電極２２が、相互に隣り合う分割部分である電極構成部２２Ａと電極構成部２２Ｂとで電流が相互に逆向きに流れる形に、二分割され、また、内部電極２４が、相互に隣り合う分割部分である電極構成部２４Ａと電極構成部２４Ｂとで電流が相互に逆向きに流れる形に、二分割されている。
【００３３】
従って、本実施の形態に係る積層貫通型コンデンサ１０によっても、内部電極２２、２４内の分割部分を流れる電流同士により磁界を相殺する作用が生じ、第１の実施の形態と同様に、この作用によってＥＳＬが低減され、高周波数域でより効果的にノイズ対策を実行できるようになる。
【００３４】
次に、ネットワークアナライザにより以下の各試料のＥＳＬを測定した。
つまり、コンデンサとして一般的な２端子型積層コンデンサ、従来例の積層貫通型コンデンサ１１０、図１に示す本実施の形態の積層貫通型コンデンサ１０のＥＳＬを、それぞれ測定した。
【００３５】
そして、この測定の結果として、２端子型積層コンデンサではＥＳＬが１４２０ｐＨであり、従来例の積層貫通型コンデンサ１１０ではＥＳＬが１６５ｐＨであるのに対して、本実施の形態の積層貫通型コンデンサ１０ではＥＳＬが９８ｐＨであった。
つまり、本発明の実施の形態による積層貫通型コンデンサ１０では、２端子型積層コンデンサ及び従来例の積層貫通型コンデンサ１１０と比較して、ＥＳＬが大幅に低減されることが確認された。
【００３６】
尚、図６に示すように、このＥＳＬは２πｆ0 ＝１／√（ＥＳＬ・Ｃ）の式より求められるものであり、ｆ0 は自己共振周波数でＣは静電容量である。
また、ここで用いた各試料の寸法としては、縦が３．２ｍｍで横が１．６ｍｍとされ、静電容量としては、２端子型積層コンデンサが１．０５μＦであり、従来例の積層貫通型コンデンサが１．０１μＦであり、本実施の形態の積層貫通型コンデンサ１０が１．０３μＦであった。
【００３７】
さらに、上記実施の形態に係る積層貫通型コンデンサ１０は、４枚の内部電極２１〜２４及び４個の端子電極３１〜３４を有する構造とされているものの、層数、内部電極の枚数及び、端子電極の数は、これらの数に限定されず、さらに多数としても良い。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、ＥＳＬを低減して高周波数域でより効果的にノイズ対策を実行できる積層貫通型コンデンサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る積層貫通型コンデンサを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る積層貫通型コンデンサを示す断面図であって、図１の２−２矢視線断面に対応する図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る積層貫通型コンデンサの分解斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る積層貫通型コンデンサの分解斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る積層貫通型コンデンサの分解斜視図である。
【図６】コンデンサのインピーダンス特性を表すグラフを示した図である。
【図７】従来例の積層貫通型コンデンサを採用した回路図である。
【図８】従来例の積層貫通型コンデンサの等価回路図である。
【図９】従来例の積層貫通型コンデンサを示す斜視図であって、信号の流れ及び接地の関係を示す図である。
【図１０】従来例の積層貫通型コンデンサの積層構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０      積層貫通型コンデンサ
１２      誘電体素体（コンデンサ本体）
１２Ｂ、１２Ｃ    側面
２１、２３      内部電極（第１内部導体）
２２、２４      内部電極（第２内部導体）
３１、３２      信号用端子電極
３３、３４      グランド用端子電極
【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】
0003727542.tif 000008
【図８】
0003727542.tif 000009
【図９】
0003727542.tif 000010
【図１０】
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