(57)【要約】      （修正有）【課題】公知の多層デバイスに比べて、静電容量、エネルギー密度、絶縁破壊電圧、ＥＳＲ、ＥＳＬの諸特性において、優れたセラミック多層デバイスを提供する。【解決手段】セラミック多層コンデンサ１００は、複数のセラミック層、２当該セラミック層間に配設された複数の第１の電極層３および複数の第２の電極層４を有する１つの基体１を備える。このセラミック層２は、温度依存の静電容量特異性を有するＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3、０≦ｙ≦１をベースにしたセラミック材料を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセラミック層（２）および当該セラミック層間に配設された複数の第１の電極層（３）および複数の第２の電極層（４）を有する１つの基体（１）を備えたセラミック多層コンデンサであって、
前記セラミック層（２）は、温度依存の静電容量特異性を有するＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3、０≦ｙ≦１をベースにしたセラミック材料を含み、
前記静電容量特異性は、２５℃以上かつ１５０℃以下の温度範囲に、好ましくは６０℃以上かつ１２０℃以下の温度範囲に存在し得ることを特徴とする多層コンデンサ。
【請求項２】
前記セラミック材料は、ＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3、０＜ｙ＜１を含むことを特徴とする、請求項１に記載の多層コンデンサ。
【請求項３】
前記セラミック材料は、ＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3、０＜ｙ＜０．３を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の多層コンデンサ。
【請求項４】
前記セラミック材料は、Ｐｂ，Ｃａ，Ｓｎ，Ｓｒ，Ｂｉ，Ｈｆ，およびＮｂから選択された１つ以上の金属を含むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項５】
前記セラミック材料は、Ｎｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｒ，およびＭｎから選択された１つ以上の金属を含むことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項６】
前記セラミック材料は、Ｓｉ，Ａｌ，Ｂ，Ｃｕ，およびＺｎから選択された１つ以上の金属を含むことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項７】
前記セラミック材料は、異なるセラミック相の固溶体または混合物を含み、追加的に以下の１つ以上の材料、
−ジルコン酸塩、ケイ酸塩、チタン酸塩、アルミン酸塩、スズ酸塩、ニオブ酸塩、タンタル酸塩、−希土類の酸化物、具体的にはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄの酸化物、
−１Ａ族の金属酸化物、２Ａ族の金属酸化物、
−耐火性酸化物、具体的にはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの耐火性金属酸化物、
−Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉの金属酸化物、
を含むことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項８】
前記セラミック材料は、ＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3、０≦ｙ≦１から成ることを特徴とする、請求項１に記載の多層コンデンサ。
【請求項９】
前記セラミック材料は、Ｐｂ，Ｃａ，Ｓｎ，Ｓｒ，Ｂｉ，Ｈｆ，およびＮｂから選択された１つ以上の金属を含み、
かつ／または、前記セラミック材料は、Ｎｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｒ，およびＭｎから選択された１つ以上の金属を含み、
かつ／または、前記セラミック材料は、Ｓｉ，Ａｌ，Ｂ，Ｃｕ，およびＺｎから選択された１つ以上の金属を含み、
かつ／または、前記セラミック材料は、異なるセラミック相の固溶体または混合物を含み、追加的に以下の１つ以上の材料、
−ジルコン酸塩、ケイ酸塩、チタン酸塩、アルミン酸塩、スズ酸塩、ニオブ酸塩、タンタル酸塩、−希土類の酸化物、具体的にはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄの酸化物、
−１Ａ族の金属酸化物、２Ａ族の金属酸化物、
−耐火性酸化物、具体的にはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの耐火性金属酸化物、
−Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉの金属酸化物を含むことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１０】
前記電極層（３，４，７）は卑金属を含むことを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１１】
前記電極層（３，４，７）は、ＮｉベースまたはＣｕベースの金属を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の多層コンデンサ。
【請求項１２】
前記基体（１）は、１ｃｍ3以上の体積を備えることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１３】
前記セラミック層（２）は、１μｍ以上かつ２００μｍ以下の範囲の厚さを有することを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１４】
前記電極層（３，４，７）は、０．５μｍ以上かつ２μｍ以下の範囲の厚さを有することを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１５】
前記基体（1）は、少なくとも１０００のセラミック層（２）および当該セラミック層間に配設された電極層（３，４，７）を備えることを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１６】
複数の前記第１の電極層（３）が前記基体（１）の第１の外側部（１１）上の第１の接続層（５）によって電気的に接続されており、複数の前記第２の電極層（４）が、前記第１の外側部と反対側にある前記基体（１）の第２の外側部（１２）上の第２の接続層（６）によって電気的に接続されており、
前記基体（１）は、長さ、幅、および高さを備え、当該長さは前記第１の外側部（１１）と前記第２の外側部（１２）との間隔で与えられており、当該高さは前記セラミック層（２）および前記電極層（３，４，７）の積層方向で前記基体（１）の下面（１３）と前記基体（１）の上面（１４）との間隔で与えられており、当該幅は、前記基体（１）の互いに反対側にある側面（１５，１６）の間隔で与えられており、当該側面は前記基体（１）の前記外側部（１１，１２）および前記上面（１４）と前記下面（１３）とを結合している、
ことを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１７】
前記第１および第２の電極層（３，４）はそれぞれ、前記基体（１）において交互に重なって配設されており、それぞれの接続層（５，６）から離れる方向で１つの段で対称的に狭まっている幅を有することを特徴とする、請求項１５に記載の多層コンデンサ。
【請求項１８】
複数の前記第１および第２の電極層（３，４）は、それぞれ一対で１つのレベル面に配設されており、前記基体（１）には複数の当該レベル面の間に第３の電極層（７）が存在しており、複数の当該第３の電極層は、外部から接続されておらず、前記外側部（１１，１２）および前記側面（１５，１６）から離間していることを特徴とする、請求項１６に記載の多層コンデンサ。
【請求項１９】
複数の前記第１および第２の電極層（３，４）は、それぞれ一対で１つのレベル面に設されており、レベル面とレベル面の間には第３の電極層（７）が前記基体（１）に存在しており、複数の当該第３の電極層は、外部から接続されておらず、前記外側部（１１，１２）から離間しており、また前記第１および第２の電極層（３，４）よりも大きな幅を有することを特徴とする、請求項１６に記載の多層コンデンサ。
【請求項２０】
前記第１および第２の電極層（３，４）は、前記側面（１５，１６）から離間しており、複数の前記第３の電極層（７）は、前記側面（１５，１６）に達していることを特徴とする、請求項１９に記載の多層コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック多層コンデンサに関し、好ましくは大出力のアプリケーションに適合したセラミック多層コンデンサに関する。このセラミック多層コンデンサは、たとえば大きな出力密度を有するＡＣ／ＤＣまたはＤＣ／ＤＣコンバータにおけるフィルター素子として使用することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本発明の少なくとも幾つかの実施形態の課題は、公知の多層デバイスに比べて改善された特性を備えたセラミック多層デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
この課題は独立請求項に記載の発明によって解決される。本発明の有利な実施形態および派生実施例は、従属請求項に記載されており、さらに以下の明細書および図面で説明される。
【０００４】
少なくとも１つの実施形態によれば、セラミック多層コンデンサは１つの基体を備える。好ましくはこの基体は直方体形状を有する。この基体は、誘電体層（複数）を備え、これらの誘電体層は積層方向に沿って配設されて積層体に構成されている。これらの誘電体層は、好ましくはセラミック層（複数）として形成されている。この基体は、さらに第１および第２の電極層（複数）を備え、これらは上記のセラミック層の間に配設されている。たとえばそれぞれの第１および第２の電極層は、同じ層レベルにおいて互いに離間して配設されていてよい。さらにこれらの第１および第２の電極層は、それぞれ上記の積層体の異なる層レベルに配設されていてよい。これらのセラミック層および電極層は、こうして積層方向に沿って配設されており、ここでそれぞれの積層方向で直ぐ隣にある２つの第１あるいは第２の電極層の間には少なくとも１つのセラミック層が配設されている。好ましくは、これらのセラミック層およびこれらのセラミック層の間に配設された電極層は、１つの焼結体を形成し、この焼結体は、セラミックグリーンシートの焼結によって生成することができ、これらのグリーンシート上には上記の電極層がペーストの形態で塗布され、またこれらのグリーンシートは、焼結の前に互いに重なって積層される。
【０００５】
積層方向では、上記の基体は外側の面（複数）を境界としており、これらの外側の面は、この基体の上面および下面を形成し、これらの互いの間隔はこの基体の高さを規定している。
【０００６】
１つの実施形態によれば、この基体は互いに反対側にある２つの外側部を備え、これらの外側部は、上記の基体の上面および下面を互いに接続している。上記の外側部の間隔は、この基体の長さを規定している。
【０００７】
もう１つの実施形態によれば、上記の基体は、第１の外側部上に第１の接続層を備え、この第１の接続層は、上記の第１の電極層（複数）と電気的に接続しており、これに対し第２の外側部上に第２の接続層が取り付けられており、この第２の接続層は、上記の第２の電極層（複数）と電気的に接続している。具体的には、上記の第１の電極層（複数）は、この第１の接続層によって電気的に接続されており、これに対し上記の第２の電極層（複数）は、上記の第１の外側部と反対側にある第２の外側部上の第２の接続層によって電気的に接続されている。こうして上記の第１の電極層は上記の第１の接続層と直に接し、かつこの第１の接続層と直接結合されており、これに対し上記の第２の電極層は上記の第２の接続層と直に接し、かつこの第２の接続層と直接結合されている。したがって上記の第１の電極層は上記の第１の外側部まで達しており、かつ好ましくは上記の第２の外側部から離間しており、これに対し上記の第２の電極層は上記の第２の外側部まで達しており、かつ好ましくは上記の第１の外側部から離間している。
【０００８】
これらの第１および第２の接続層は、１つ以上の単層、たとえば１つ以上の金属層を含んでよい。これらの金属層は、たとえばクロム、銅、金および／または銀を含んでよい。これらの接続層は、たとえばスパッタリングを用いて上記の基体の外側部（複数）に取り付けらていてよい。たとえば、上記の第１および第２の接続層は、それぞれ少なくとも１つの第１のスパッタ層を備え、この第１のスパッタ層は、上記の第１あるいは第２の電極層と直かに接続している。好ましくはこれらの第１のスパッタ層は、クロムを含み、またはクロムから成っている。さらに、上記の第１および第２の接続層は、それぞれ１つの第２のスパッタ層を備え、この第２のスパッタ層は、好ましくは上記の第１のスパッタ層上に直かに取り付けられている。これらの第２のスパッタ層は、好ましくは銅を含み、または銅からなっている。さらに、上記の第１および第２の接続層は、それぞれ１つの第３のスパッタ層を備え、これらの第３のスパッタ層は、好ましくは上記の第２のスパッタ層上に直に取り付けられている。これらの第３のスパッタ層は、好ましくは金を含みまたは金からなっている。代替としてこれらの第３のスパッタ層は、銀を含んでよく、または銀から成っていてよい。これらのスパッタ層は、たとえば０．１μｍ〜１．５μｍの層厚を有してよい。
【０００９】
もう１つの実施形態によれば、上記の基体は、上記の外側部（複数）、上面および下面とは異なる側面によって、上記の上面と下面およびこれらの外側部を互いに結合している。これらの側面の間隔は、この基体の幅を規定している。
【００１０】
上記の電極層は、それぞれ上記の基体の長さに沿った長さ、この基体の幅に沿った幅、およびこの基体の高さに沿った高さを有している。
【００１１】
もう１つの実施形態によれば、本発明によるセラミック多層コンデンサは、静電容量の顕著な温度依存の特異性を有する。温度依存の静電容量特異性とは、以下では上記の基体のセラミック材料が、１つの特定の温度領域においてその静電容量が極大値を有するという特性を意味する。この静電容量特異性およびこれによる静電容量極大値は、好ましくはこのセラミック多層コンデンサの動作温度の範囲にあり、すなわちほぼ２５℃以上１５０℃以下の範囲にある。とりわけ好ましくは、この静電容量特異性およびこれによる静電容量極大値は、６０℃以上１２０℃以下の範囲にある。
【００１２】
この静電容量特異性を活用するため、およびこのセラミック多層デバイスを、静電容量がその極大値となる温度のできるかぎり近傍にある温度で動作させるため、このセラミック多層デバイスの動作温度は、たとえば外部の温度コントローラによって監視および調整されてよい。さらにたとえば、このセラミック多層デバイスの所望の温度に対応した、決まった温度で動作される他の電気デバイスあるいは電子デバイスの近くで、このセラミック多層デバイスを動作させることも可能である。
【００１３】
もう１つの実施形態によれば、上記のセラミック層（複数）は、ＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3をベースにしており、０≦ｙ≦１である。この材料は上述の温度依存の静電容量特異性を上記の所望の温度領域に有し得ることが判明した。このセラミック材料は、さらにたとえば上記の材料、すなわちＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3、０≦ｙ≦１から成っていてもよい。換言すれば、この場合このセラミック材料には純粋なＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3のみが使用される。さらに、このセラミック材料ＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3は、０＜ｙ＜１のものを含んでもよく、また好ましくは０＜ｙ＜０．３のものを含んでもよく、またはこのような材料からなっていてもよい。
【００１４】
さらにこのセラミック層のセラミック材料は、１つ以上の添加物を、たとえばドーピングの形態で含んでよい。このような添加物は、特に、上記の温度特異性およびこれにより静電容量極大値を高い温度または低い温度にシフトするために適している。たとえば、このセラミック材料は、Ｐｂ，Ｃａ，Ｓｎ，Ｓｒ，Ｂｉ，Ｈｆ，およびＮｂから選択された１つ以上の金属を含んでよい。このような金属は、具体的にはＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3におけるドーピングとして含まれていてよく、またこの静電容量特異性の温度シフトを起こさせることができる。
【００１５】
さらに上記のセラミック層（複数）のセラミック材料は、Ｎｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｒ，およびＭｎから選択された１つ以上の金属を含んでよい。具体的には、これらの金属は、ＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3ベースのセラミック材料におけるドーピングとして存在してよく、また特に損失係数を改善するように作用し得る。
【００１６】
さらに、上記のセラミック材料は、Ｓｉ，Ａｌ，Ｂ，Ｃｕ，およびＺｎから選択された１つ以上の金属を含んでよい。これらの金属も具体的にはＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3におけるドーピングとして存在してよく、上記のセラミック層の密度の改善および／または焼結温度、収縮挙動および／または熱膨張係数の変更をもたらし得る。
【００１７】
もう１つの実施形態によれば、上記のセラミック材料はまたは異なるセラミック相の固溶体または混合物を含んでよく、追加的に以下の１つ以上の材料を含んでよい。−ジルコン酸塩、ケイ酸塩、チタン酸塩、アルミン酸塩、スズ酸塩、ニオブ酸塩、タンタ ル酸塩、−希土類の酸化物であって、具体的にはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄから選択された１つ以上の希土類の酸化物、−１Ａ族の金属酸化物、２Ａ族の金属酸化物、−耐火性酸化物、具体的には、たとえばＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの耐火性金属酸化物、−Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉの金属酸化物。
【００１８】
上述した、適合したセラミック材料の選択に加えて、適合した電極層構成を選択することが本発明による多層コンデンサでは有利であることが判明した。具体的には上記の電極層の構成は、セラミック多層コンデンサ（ＭＬＣＣ：“multilayer ceramic capacitor”）またはセラミック多層直列コンデンサ（ＭＬＳＣ：“multilayer serial capacitor”）として知られているものが有利である。
【００１９】
たとえば上記の複数の第１および第２の電極層は、交互に重なって配設されていてよい。ここで好ましくはこれらの第１および第２の電極層は、上記の基体における単一の電極層であってよい。とりわけ有利なものは、いわゆるハンマー形であることが判明した。これは上記の電極層が、それぞれが接続している接続層の領域において、これらが接続しているそれぞれの接続層から離れた領域におけるよりも大きな幅を有していることである。ここで具体的にはこれらの電極層の幅は、両側で一つの段で対称的に狭まっており、こうしてこれらの電極層はこの基体の積層方向に向かった上面図で見てハンマー状あるいはＴ状の形態を示し、この際これらの電極層の幅広の部分はそれぞれの接続層に接続している。
【００２０】
もう１つの実施形態によれば、上記のセラミック多層コンデンサは、その基体に複数の第３の電極層を備え、これらはどの接続層とも接続されない。このような電極は「浮遊（floating）」電極、ドイツ語で“schwebende” Elektrodenとも呼ばれる。これらの第３の電極層は上記の第１および／または第２の電極層（複数）と重なっていてよい。好ましくはこれらの第３の電極層は上記の第１および第２の電極層と重なっている。ここで「重なっている」とは、これらの第３の電極層がそれぞれ、少なくとも１つの部分領域を備え、この部分領域が、上記の積層体の積層方向において投影したと考えた場合に、上記の第１の電極層（複数）および／または第２の電極層（複数）の少なくとも１つの部分領域によって覆われるようになっていてよいことを意味している。
【００２１】
もう１つの実施形態おいては、上記の第１および第２の電極層は、それぞれ一対で１つのレベル面に配設されている。それぞれ１つの第１および第２の電極層を有する複数のレベル面の間には、上記の基体における複数の第３の電極層が存在し、これらの第３の電極層は、外部から接続されておらず、上記の外側部および側面から離間しており、以上により「浮遊」となっている。ここでこれらの第１および第２の電極層も上記の基体の側面から離間していてよい。換言すれば、この実施形態においては、全ての電極層は、この基体より幅狭に形成されている。ここで代替として、上記の第３の電極層が、上記の第１および第２の電極層よりも大きい幅を有していることも可能である。具体的には、ここではこれらの第３の電極層は、上記の側面まで達してよく、これに対して上記の第１および第２の電極層は、上記の基体の側面から離間している。換言すれば、ここで上記の第１および第２の電極層は、上記の基体より小さな幅を有し、これに対し上記の第３の電極層は、正にこの基体と同じ幅となっている。このような電極層構成は、貴金属を有するかまたは有しない電極層材料を使用する際に有利となり得るが、これは上記の側面で外側に露出した電極層がより良好な再酸化を可能とするためであり、この再酸化はより大きな絶縁抵抗をもたらすからである。
【００２２】
もう１つの実施形態によれば、上記のセラミック層は、１μｍ以上、または５μｍ以上、または１０μｍ以上、または２０μｍ以上の層厚を有し、かつ２００μｍ以下、または１００μｍ以下、または５０μｍ以下の層厚を有する。もう１つの好ましい実施形態によれば、これらのセラミック層は、１０μｍ〜５０μｍの層厚を有する。とりわけ好ましくは、これらのセラミック層は、約２５μｍの層厚を有する。
【００２３】
もう１つの実施形態によれば、上記の電極層（複数）は０．５μｍ以上、２μｍ以下の層厚を有する。上記のセラミック層の間のこれらの電極層は、たとえば卑金属を含んでよくまたはこれから成っていてよい。たとえば上記の電極層は、Ｎｉおよび／またはＣｕベースの金属を含んでよく、すなわちＮｉまたはＣｕまたはＮｉおよび／またはＣｕとの合金から成っていてよく、または少なくとも主要な成分がＮｉおよび／またはＣｕであってよい。
【００２４】
もう１つの実施形態によれば、上記の基体は少なくとも１００、または少なくとも１０００のセラミック層を備え、これらのセラミック層の間には電極層が配設されている。
【００２５】
もう１つの実施形態によれば、上記の基体は１ｃｍ3以上、または２ｃｍ3以上、または５ｃｍ3以上、または１０ｃｍ3以上の体積を備える。特に上記の基体は、数ｃｍ3の堆積または数十ｃｍ3の体積を有してよい。さらに加えて、本発明によるセラミック多層コンデンサは、複数の基体を備えてよく、これらは互いに直列および／または並列に回路接続されていてよい。
【００２６】
ここに記載するセラミック多層コンデンサは、特に、大きな静電容量、大きなエネルギー密度、大きな絶縁破壊電圧、小さなＥＳＲ値、および小さなＥＳＬ値を特徴とする。
【００２７】
本発明によるセラミック多層コンデンサのさらなる利点および有利な実施形態を、図に記載した実施形態を参照して、以下に示す。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】１つの実施形態例による、セラミック多層コンデンサの断面概略図である。
【図２】もう一つの実施形態例による、電極層構成の三次元の概略図である。
【図３】もう一つの実施形態例による、電極層構成の三次元の概略図である。
【図４】もう一つの実施形態例による、電極層構成の三次元の概略図である。
【図５】１つの実施形態例によるセラミック多層コンデンサの電気特性を示す。
【図６】１つの実施形態例によるセラミック多層コンデンサの電気特性を示す。
【００２９】
これらの実施形態例および図において、同等の、または同等に機能する構成要素には同じ参照符号が付されている。図示されている要素及びそれら相互の大きさの関係は、基本的に寸法通りとはなっていない。むしろたとえば層、部品および領域などの個々の要素をより見易くするため、および／またはより理解し易くするために誇張した厚さまたは大きさの寸法で示してある。
【００３０】
図１には１つの実施形態例による、１つのセラミック多層コンデンサ１００が示されている。
【００３１】
セラミック多層コンデンサ１００は、複数のセラミック層２とこれらの間に配設された複数の第１および第２の電極層３，４とを有する１つの基体１を備える。これらのセラミック層２は、基板１の上側の部分領域に点線を用いて示されている。基体１は、１つの焼結体を形成しており、この焼結体では焼結の前に、複数のセラミック層２が、電極層３，４が印刷されたグリーンシートの形態で重なって積層される。図示されている電極層構成は、交互に重なって積層された複数の第１および第２の電極層３，４を有する一般的な多層コンデンサに対応しており、これらの電極層は、好ましくは図１に示すように重なり合っている。
【００３２】
セラミック多層コンデンサ１００は、基体１の１つの第１の外側部１１上に、１つの第１の接続層５を備え、この接続層は複数の第１の電極層３と接続しており、こうしてこれらの第１の電極層３は、この第１の接続層５によって外部から電気的に接続することができる。これに対応して、この第１の外側部１１と反対側にある第２の外側部１２上には、１つの第２の接続層６が取り付けられており、この第２の接続層は、複数の第２の電極層４を電気的に接続している。複数のセラミック層２および複数の電極層３，４の積層方向で、基体１は、下面１３および上面１４が境界となっており、これらは外側部１１，１２によって互いに結合されている。
【００３３】
基体１は、長さ、幅、高さを有する１つの直方体形状を備えている。この長さは第１および第２の外側部１１，１２の間隔で与えられ、高さは上面１４に対する下面１３の間隔で与えられ、幅は、この基体１の互いに対向している側面の間隔で与えられ、これらの側面は、基体１の外側部１１，１２および上面１４と下面１３とを結合しており、これらの側面は図示ではこの図の表示面に対し平行になっている。
【００３４】
セラミック層２は、ＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3、０≦ｙ≦１をベースにしたセラミック材料を含み、好ましくは０＜ｙ＜１であり、とりわけ好ましくは０＜ｙ＜０．３となっている。このような材料は、このセラミック多層コンデンサ１００の動作温度に依存する顕著な静電容量特異性を示し得る。具体的にはこの静電容量特異性は、２５℃以上かつ１５０℃以下の温度範囲に、好ましくは６０℃以上かつ１２０℃以下の温度範囲に存在し得る。セラミック多層コンデンサ１００をできる限る大きな静電容量で動作させることができるように、この多層コンデンサ１００の動作温度は、これに対応して、静電容量特異性ができる限り顕著となるような、またセラミック材料の温度依存の静電容量が極大値の領域にあるようなあるいは実際極大値となるような値に調整される。このセラミック多層コンデンサの温度の設定のため、その動作温度は、外部の温度コントローラを用いて調整されてよい。この多層コンデンサ１００を、たとえば適合した温度で動作する他のデバイスの近傍にあるいは近接して取り付けることも可能である。
【００３５】
上記のセラミック材料ＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3は、上記のセラミック層において、純粋な、すなわちできるかぎり不純物の無い、かつ特にドーパントの無い、あるいは他の元素でドーピングされていない状態であってよい。具体的には上記のセラミック層のセラミック材料は結局ＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3、０≦ｙ≦１から成ってよく、好ましくは０＜ｙ＜１であってよく、とりわけ好ましくは０＜ｙ＜０．３であってよい。
【００３６】
さらにこのセラミック材料は、特に金属類の材料を含んでよく、この金属は上記の静電容量特異性、すなわち静電容量極大値を、より高い温度またはより低い温度にシフトできるものであり、たとえばＰｂ，Ｃａ，Ｓｎ，Ｓｒ，Ｂｉ，Ｈｆ，Ｎｂ等，またはこれらと類似のものまたはこれらの組合せである。さらに加えて、このセラミック材料は損失係数を改善できる元素も含んでよく、たとえばＮｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｎ等，またはこれらと類似のものまたはこれらの組合せである。セラミック層の密度を改善するためおよび／または、焼結温度、収縮挙動および／または熱膨張係数を変更するために、上記のセラミック材料は、たとえばＳｉ，Ａｌ，Ｂ，Ｃｕ，Ｚｎ等の元素類、またはこれらの類似のものまたはこれらの組合せを含んでよい。上述したこれらの材料は、具体的にはドーパントの形態でこのセラミック層のセラミック材料に存在してよい。
【００３７】
さらに上記のセラミック層２のセラミック材料は、以下の材料の１つ以上の異なるセラミック相の固溶体または混合物を含んでよい。
−ジルコン酸塩、ケイ酸塩、チタン酸塩、アルミン酸塩、スズ酸塩、ニオブ酸塩、タンタル酸塩、
−希土類の酸化物、具体的にはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄの酸化物、
−１Ａ族の金属酸化物、２Ａ族の金属酸化物、
−耐火性酸化物、たとえば具体的にはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの耐火性金属酸化物、
−Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉの金属酸化物。
【００３８】
電極層３，４はＮｉベースの金属またはＣｕベースの金属を含み、また０．５μｍ以上かつ２μｍ以下の範囲の厚さを有する。セラミック層２は、好ましくは１μｍ以上、かつ２μｍ以下の範囲の層厚を有する。セラミック多層コンデンサ１００が基体１として、少なくとも１００、好ましくは少なくとも１０００のセラミック層２をこれらのセラミック層の間に配設された電極層と共に備えるばあい、とりわけ有利である。具体的にはこのセラミックコンデンサ１００は、数ｃｍ3の体積を有する１つの基体１を備えてよい。セラミック多層コンデンサ１００が複数の上述の基体１を備えてもよく、これらの基体は直列または並列にまたはこれらの組合せで互いに回路接続されている。
【００３９】
図１に示す交互に重なって配設され、互いに重なり合った複数の第１および第２の電極層３，４を備える電極層構成は、図２に３次元概略図で示されているように、特にいわゆるハンマー形が有利である。第１の電極層３は、ここでは第１の外側部１１と接続した、またこれによって、不図示の第１の接続層５と接続した幅広の部分を備え、この幅はこの接続層５から離れる方向で１つの段で対称的に狭まっている。第１の電極層３の幅広の部分が、基体１の幅であり、またこれよりこの基体１の側面１５，１６と接している場合、特に有利であり得る。第２の電極層４は、以上と対応して形成されており、第２の外側部１２と接続した、またこれによって、不図示の第２の接続層６と接続した幅広の部分を備え、この幅はこの接続層６から離れる方向で１つの段で対称的に狭まっている。
【００４０】
このような電極層構成の代替として、セラミック多層コンデンサ１００は、既知のセラミック多層コンデンサよりなるものであって、埋設された複数の第３の電極層７を基体１の内部に備えた電極構成を備えてよく、この複数の第３の電極層は複数の第１および第２の電極層３，４を有する個々のユニット間での一連の接続を形成している。このような構成が図３および４に示されている。
【００４１】
図３には、１つの構成が示されており、この構成では複数の第１および第２の電極層３，４がそれぞれ一対で１つのレベル面に配設されており、一方上記基体には複数のレベル面の間に第３の電極層７が存在しており、複数の第３の電極層は、外部から接続されておらず、外側部１１，１２および側面１５，１６から離間している。この結果これらの第２の電極層７は、「浮遊」電極として形成されている。さらに第１および第２の電極層３，４は、側面１５，１６から離間していてよい。
【００４２】
代替として、第３の電極層７が第１および第２の電極層３，４よりも大きな幅を有する場合は有利であり得る。具体的には、側面１５，１６から離間している第１および第２の電極層３，４に対して、第３の電極層はこれらの側面１５，１６まで達している。特に卑金属ベースの電極層材料については、このような電極層構成はより良好な再酸化を可能とし、この再酸化は大きな絶縁抵抗を示す。
【００４３】
図５および６には、上述したようなセラミック多層コンデンサの電気的特性が示されている。このセラミック多層コンデンサは６×３２×３６ｍｍ3の大きさを有する。ここでセラミック層は、２６μｍの厚さを有する。基体は１２００のセラミック層およびこれらのセラミック層間に配設されたニッケル電極層から形成されている。この多層コンデンサの外部電極（複数）を形成する接続層（複数）は、上記の一般説明の部分に記載したようにスパッタリングを用いて取り付けられている。図５には、静電容量Ｃの温度依存性が単位Ｆで、単位℃の温度Ｔに対して示されている。この静電容量は、０．１Ｖの電圧および１００Ｈｚの周波数で測定されている。静電容量Ｃは、８０℃の領域で静電容量極大値を有する顕著な静電容量特異性を備えることが容易に見て取れる。これによりこの多層コンデンサの好ましい動作温度は８０℃となる。図６にはこの多層コンデンサのインピーダンスの周波数依存性が、単位Ｈｚの周波数ｆに対して示されている。ここで複素抵抗Ｚおよびその実部Ｒはそれぞれ単位Ωで示されている。さらに上述の多層コンデンサは、室温で以下の電気的特性を備える。  ＥＳＲ値：１．１１ｍΩ  ＥＳＬ値：３．５ｎＨ  Ｒ，ｍｉｎ：０．１２ｍΩ   Ｃ（１ｋＨｚ）：２６．０μＦ   損失係数（１ｋＨｚ）：０．０７％  絶縁破壊電圧：１．２ｋＶ  エネルギー密度（５００Ｖ、８０℃）：０．７Ｊｃｍ-3  静電容量密度（８０℃）：１３．４μＦｃｍ-3
【００４４】
こうしてここに記載するセラミック多層コンデンサは、大きな静電容量および大きなエネルギー密度、大きな絶縁破壊電圧、小さなＥＳＲ値および小さなＥＳＬ値のおかげで、極めて優れた特性を備えている。
【００４５】
図に示す実施形態例においては、代替としてまたは追加的に、上記の一般的説明の部分に記載したようなさらなる特徴をも、これらが図に関連して顕わに説明されていないとしても、備えることができる。
【００４６】
本発明は、実施例を参照した説明によってこれらの実施例に限定されているのではなく、すべての新規な特徴及び特徴のすべての組み合わせを包含する。これは具体的には請求項（複数）中の特徴のすべての組み合わせを含み、この特徴ないしこの組み合わせ自体が請求項（複数）ないし実施例中に明示されていない場合も含む。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月6日(2018.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセラミック層（２）および当該セラミック層間に配設された複数の第１の電極層（３）および複数の第２の電極層（４）を有する１つの基体（１）を備えたセラミック多層コンデンサであって、
前記複数のセラミック層（２）および当該セラミック層間に配設された前記複数の第１および第２の電極層（３、４）は、焼結の前に互いに重なって積層されるセラミックグリーンシート及びペースト状で塗布される前記複数の第１および第２の電極層（３、４）が、焼結されることによって生成される１つの焼結体を形成し、
前記セラミック層（２）は、温度依存の静電容量特異性を有するＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3、０≦ｙ≦１をベースにしたセラミック材料を含み、
前記静電容量特異性は、２５℃以上かつ１５０℃以下の温度範囲に、好ましくは６０℃以上かつ１２０℃以下の温度範囲に存在し得ることを特徴とする多層コンデンサ。
【請求項２】
前記セラミック材料は、ＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3、０＜ｙ＜１を含むことを特徴とする、請求項１に記載の多層コンデンサ。
【請求項３】
前記セラミック材料は、ＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3、０＜ｙ＜０．３を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の多層コンデンサ。
【請求項４】
前記セラミック材料は、Ｐｂ，Ｃａ，Ｓｎ，Ｓｒ，Ｂｉ，Ｈｆ，およびＮｂから選択された１つ以上の金属を含むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項５】
前記セラミック材料は、Ｎｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｒ，およびＭｎから選択された１つ以上の金属を含むことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項６】
前記セラミック材料は、Ｓｉ，Ａｌ，Ｂ，Ｃｕ，およびＺｎから選択された１つ以上の金属を含むことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項７】
前記セラミック材料は、異なるセラミック相の固溶体または混合物を含み、追加的に以下の１つ以上の材料、
−ジルコン酸塩、ケイ酸塩、チタン酸塩、アルミン酸塩、スズ酸塩、ニオブ酸塩、タンタル酸塩、−希土類の酸化物、具体的にはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄの酸化物、
−１Ａ族の金属酸化物、２Ａ族の金属酸化物、
−耐火性酸化物、具体的にはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの耐火性金属酸化物、
−Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉの金属酸化物、
を含むことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項８】
前記セラミック材料は、ＢａＴｉ1-yＺｒyＯ3、０≦ｙ≦１から成ることを特徴とする、請求項１に記載の多層コンデンサ。
【請求項９】
前記セラミック材料は、Ｐｂ，Ｃａ，Ｓｎ，Ｓｒ，Ｂｉ，Ｈｆ，およびＮｂから選択された１つ以上の金属を含み、
かつ／または、前記セラミック材料は、Ｎｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｒ，およびＭｎから選択された１つ以上の金属を含み、
かつ／または、前記セラミック材料は、Ｓｉ，Ａｌ，Ｂ，Ｃｕ，およびＺｎから選択された１つ以上の金属を含み、
かつ／または、前記セラミック材料は、異なるセラミック相の固溶体または混合物を含み、追加的に以下の１つ以上の材料、
−ジルコン酸塩、ケイ酸塩、チタン酸塩、アルミン酸塩、スズ酸塩、ニオブ酸塩、タンタル酸塩、−希土類の酸化物、具体的にはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄの酸化物、
−１Ａ族の金属酸化物、２Ａ族の金属酸化物、
−耐火性酸化物、具体的にはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗの耐火性金属酸化物、
−Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｂｉの金属酸化物を含むことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１０】
前記電極層（３，４，７）は卑金属を含むことを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１１】
前記電極層（３，４，７）は、ＮｉベースまたはＣｕベースの金属を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の多層コンデンサ。
【請求項１２】
前記基体（１）は、１ｃｍ3以上の体積を備えることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１３】
前記セラミック層（２）は、１μｍ以上かつ２００μｍ以下の範囲の厚さを有することを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１４】
前記電極層（３，４，７）は、０．５μｍ以上かつ２μｍ以下の範囲の厚さを有することを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１５】
前記基体（1）は、少なくとも１０００のセラミック層（２）および当該セラミック層間に配設された電極層（３，４，７）を備えることを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１６】
複数の前記第１の電極層（３）が前記基体（１）の第１の外側部（１１）上の第１の接続層（５）によって電気的に接続されており、複数の前記第２の電極層（４）が、前記第１の外側部と反対側にある前記基体（１）の第２の外側部（１２）上の第２の接続層（６）によって電気的に接続されており、
前記基体（１）は、長さ、幅、および高さを備え、当該長さは前記第１の外側部（１１）と前記第２の外側部（１２）との間隔で与えられており、当該高さは前記セラミック層（２）および前記電極層（３，４，７）の積層方向で前記基体（１）の下面（１３）と前記基体（１）の上面（１４）との間隔で与えられており、当該幅は、前記基体（１）の互いに反対側にある側面（１５，１６）の間隔で与えられており、当該側面は前記基体（１）の前記外側部（１１，１２）および前記上面（１４）と前記下面（１３）とを結合している、
ことを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の多層コンデンサ。
【請求項１７】
前記第１および第２の電極層（３，４）はそれぞれ、前記基体（１）において交互に重なって配設されており、それぞれの接続層（５，６）から離れる方向で１つの段で対称的に狭まっている幅を有することを特徴とする、請求項１５に記載の多層コンデンサ。
【請求項１８】
複数の前記第１および第２の電極層（３，４）は、それぞれ一対で１つのレベル面に配設されており、前記基体（１）には複数の当該レベル面の間に第３の電極層（７）が存在しており、複数の当該第３の電極層は、外部から接続されておらず、前記外側部（１１，１２）および前記側面（１５，１６）から離間していることを特徴とする、請求項１６に記載の多層コンデンサ。
【請求項１９】
複数の前記第１および第２の電極層（３，４）は、それぞれ一対で１つのレベル面に設されており、レベル面とレベル面の間には第３の電極層（７）が前記基体（１）に存在しており、複数の当該第３の電極層は、外部から接続されておらず、前記外側部（１１，１２）から離間しており、また前記第１および第２の電極層（３，４）よりも大きな幅を有することを特徴とする、請求項１６に記載の多層コンデンサ。
【請求項２０】
前記第１および第２の電極層（３，４）は、前記側面（１５，１６）から離間しており、複数の前記第３の電極層（７）は、前記側面（１５，１６）に達していることを特徴とする、請求項１９に記載の多層コンデンサ。
【外国語明細書】
2018170517000001.pdf