(57)【要約】【課題】交流電圧や、交流成分が重畳された直流電圧が印加されたとしても、騒音の発生を効果的に抑制することができる積層コンデンサを提供する。【解決手段】誘電体層２ｘと、第１内部電極３と第２内部電極４と第３内部電極５とが積層されている積層体２と、第１外部電極６、第２外部電極７及び第３外部電極８とを備える積層コンデンサ１。第１内部電極３と第２内部電極４とが、積層方向と直交する積層体２内の同じ平面内に位置している。第３内部電極５は、積層方向と直交し、第１及び第２内部電極３，４が配置されている平面とは異なる平面に位置している。第１内部電極３と第３内部電極５とが誘電体層２ｘの一部を介して対向している部分により第１容量部が構成されている。第２内部電極４と第３内部電極５とが誘電体層２ｘの一部を介して対向している部分により第２容量部が構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層と、第１内部電極と、第２内部電極と、第３内部電極とが積層されている積層体と、
前記積層体の外表面に設けられた第１外部電極、第２外部電極及び第３外部電極とを備え、
前記第１内部電極と前記第２内部電極とは、前記積層方向と直交する前記積層体内の同じ平面内に位置しており、
前記第３内部電極は、前記積層方向と直交する前記積層体内の平面であって、前記第１，第２内部電極が配置されている平面とは異なる平面に位置しており、
前記第１内部電極と前記第３内部電極とが前記誘電体層の一部を介して対向している部分により第１容量部が構成されており、
前記第２内部電極と前記第３内部電極とが前記誘電体層の一部を介して対向している部分により第２容量部が構成されており、
前記第１，第２及び第３外部電極は、それぞれ、前記第１，第２及び第３内部電極に電気的に接続されている、積層コンデンサ。
【請求項２】
前記積層体は、積層方向において対向している第１主面及び第２主面と、前記第１主面及び第２主面を結んでおり、前記第１主面及び前記第２主面に直交しており、対向し合っている第１及び第２側面と、前記第１主面及び第２主面と、前記第１及び第２側面と直交し、互いに対向している第３及び第４側面とを有し、
前記第１内部電極が前記第１側面に引き出されており、
前記第２内部電極が前記第２側面に引き出されており、
前記第１内部電極と前記第２内部電極とは、前記第３側面と前記第４側面とを結ぶ方向において隔てられており、
前記第３内部電極は、前記第３側面または第４側面に引き出されている、請求項１に記載の積層コンデンサ。
【請求項３】
前記積層体は、積層方向において対向している第１主面及び第２主面と、前記第１主面及び第２主面を結んでおり、前記第１主面及び前記第２主面に直交しており、対向し合っている第１及び第２側面と、前記第１主面及び第２主面と、前記第１及び第２側面と直交し、互いに対向している第３及び第４側面とを有し、
前記第１内部電極が前記第１側面に引き出されており、
前記第２内部電極が前記第２側面に引き出されており、
前記第１内部電極と前記第２内部電極とは、前記第１側面と前記第２側面とを結ぶ方向において隔てられており、
前記第３内部電極は、前記第３側面または第４側面に引き出されている、請求項１に記載の積層コンデンサ。
【請求項４】
少なくとも１つの前記第１内部電極が、同じ平面内に位置している前記第２内部電極よりも、前記第３側面側に位置しており、前記少なくとも１つの第１内部電極が位置している平面とは異なる平面内に位置している少なくとも１つの第２内部電極は、同じ平面内に位置している前記第１内部電極よりも前記第３側面側に位置している、請求項２に記載の積層コンデンサ。
【請求項５】
前記積層体において、前記第３側面側において前記第１内部電極、第２内部電極及び第３内部電極が積層されている第１の積層部分と、前記第４側面側において、前記第１内部電極、前記第２内部電極及び前記第３内部電極が積層されている第２の積層部分とが設けられており、前記第１の積層部分において、前記第３内部電極、第１内部電極、第３内部電極及び第２内部電極がこの順序で繰り返し積層されており、前記第２の積層部分におい
て、前記第３内部電極、前記第２内部電極、前記第３内部電極及び前記第１内部電極がこの順序で繰り返し積層されている、請求項４に記載の積層コンデンサ。
【請求項６】
少なくとも１つの前記第３内部電極が、積層方向一方側で、前記誘電体層を介して前記第１内部電極と対向している領域が、前記積層方向の他方側においては、他方側の前記誘電体層を介して前記第２内部電極と対向している、請求項２に記載の積層コンデンサ。
【請求項７】
前記第１内部電極と前記第３内部電極とが対向している領域の面積が、前記第２内部電極と前記第３内部電極とが対向している領域の面積よりも大きい、請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層コンデンサ。
【請求項８】
前記第１外部電極が前記第１側面に設けられており、前記第２外部電極が前記第２側面に設けられており、前記第３外部電極が、前記第３側面または第４側面のうちの少なくとも一方に設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の積層コンデンサ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の積層コンデンサの使用方法であって、前記第１容量部に印加される電圧の電位差が増加もしくは減少した場合に、前記第２容量部に印加する電圧の電位差が減少もしくは増加するように前記積層コンデンサに電圧を印加することを特徴とする、積層コンデンサの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の容量部が設けられている積層コンデンサ及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高誘電率のセラミックスは、圧電性及び電歪性を有している。そのため、高誘電率のセラミックスを用いた積層コンデンサでは、交流電圧または交流成分が重畳された直流電圧が印加されると、機械的な歪みに起因した振動が生じる。この振動が回路基板に伝搬すると、回路基板が振動する。このような振動により「鳴き（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｎｏｉｓｅ）」と称されている騒音が生じることがあった。下記の特許文献１には、このような騒音を抑制するための構造が開示されている。特許文献１に記載の積層コンデンサでは、積層体内において、第１容量部と第２容量部とが積層方向に並んで配置されている。第１容量部では、第１内部電極と第３内部電極とが誘電体層を介して重なり合っている。第２容量部では、第２内部電極と第３内部電極とが誘電体層を介して重なり合っている。第１容量部と第２容量部とを逆相で駆動することにより、第１容量部における伸縮と、第２容量部における伸縮の打ち消し合いが図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５８２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の積層コンデンサを用いた場合においても、なお騒音が生じることがあった。
【０００５】
本発明の目的は、騒音の抑制をより効果的に図り得る積層コンデンサ及び該積層コンデンサの使用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る積層コンデンサは、積層体と、積層体の外表面に設けられた第１外部電極、第２外部電極及び第３外部電極とを備える。積層体では、誘電体層と、第１内部電極と、第２内部電極と、第３内部電極とが積層されている。
【０００７】
本発明では、第１内部電極と第２内部電極とは、積層方向と直交する積層体内の同じ平面内に位置している。第３内部電極は、上記積層方向と直交する積層体内の平面であって、上記第１，第２内部電極が配置されている平面とは異なる平面に位置している。第１内部電極と第３内部電極とが誘電体層の一部を介して対向している部分により第１容量部が構成されている。第２内部電極と第３内部電極とが誘電体層の一部を介して対向している部分により第２容量部が構成されている。
【０００８】
第１外部電極、第２外部電極及び第３外部電極は、それぞれ、第１内部電極、第２内部電極及び第３内部電極に電気的に接続されている。
【０００９】
本発明に係る積層コンデンサのある特定の局面では、前記積層体は、積層方向において対向している第１主面及び第２主面と、前記第１主面及び第２主面を結んでおり、前記第１主面及び前記第２主面に直交しており、対向し合っている第１及び第２側面と、前記第１主面及び第２主面と、前記第１及び第２側面と直交し、互いに対向している第３及び第
４側面とを有している。この場合、第１内部電極及び第２内部電極が、それぞれ、上記第１側面及び第２側面に引き出されている。上記第１内部電極と上記第２内部電極とは、上記第３側面と上記第４側面とを結ぶ方向において隔てられている。第３内部電極は、上記第３側面または第４側面に引き出されている。
【００１０】
本発明に係る積層コンデンサの他の特定の局面では、前記積層体は、積層方向において対向している第１主面及び第２主面と、前記第１主面及び第２主面を結んでおり、前記第１主面及び前記第２主面に直交しており、対向し合っている第１及び第２側面と、前記第１主面及び第２主面と、前記第１及び第２側面と直交し、互いに対向している第３及び第４側面とを有している。この場合、第１内部電極は第１側面に引き出されており、第２内部電極は第２側面に引き出されている。第１内部電極と第２内部電極とは、第１側面と第２側面とを結ぶ方向において隔てられている。第３内部電極は、第３側面または第４側面に引き出されている。
【００１１】
本発明に係る積層コンデンサのさらに他の特定の局面では、少なくとも１つの前記第１内部電極が、同じ平面内に位置している前記第２内部電極よりも、前記第３側面側に位置しており、前記少なくとも１つの前記第１内部電極が位置している平面とは異なる平面内に位置している少なくとも１つの第２内部電極は、同じ平面内に位置している前記第１内部電極よりも前記第３側面側に位置している。
【００１２】
本発明に係る積層コンデンサの別の特定の局面では、前記積層体において、前記第３側面側において前記第１内部電極、第２内部電極及び第３内部電極が積層されている第１の積層部分と、前記第４側面側において、前記第１内部電極、前記第２内部電極及び前記第３内部電極が積層されている第２の積層部分とが設けられている。前記第１の積層部分において、前記第３内部電極、第１内部電極、第３内部電極及び第２内部電極がこの順序で繰り返し積層されており、前記第２の積層部分において、前記第３内部電極、前記第２内部電極、前記第３内部電極及び前記第１内部電極がこの順序で繰り返し積層されている。
【００１３】
本発明に係る積層コンデンサの他の特定の局面では、少なくとも１つの前記第３内部電極が、積層方向一方側で、前記誘電体層を介して前記第１内部電極と対向している領域が、前記積層方向の他方側においては、該他方側の前記誘電体層を介して前記第２内部電極と対向している。
【００１４】
本発明に係る積層コンデンサの別の特定の局面によれば、前記第１内部電極と前記第３内部電極とが対向している領域の面積が、前記第２内部電極と前記第３内部電極とが対向している領域の面積よりも大きい。
【００１５】
本発明に係る積層コンデンサのさらに他の特定の局面では、前記第１外部電極が前記第１側面に設けられており、前記第２外部電極が前記第２側面に設けられており、前記第３外部電極が、前記第３側面または第４側面のうちの少なくとも一方に設けられている。
【００１６】
本発明に係る積層コンデンサの使用方法は、前記第１容量部に印加される電圧の電位差が増加もしくは減少した場合に、前記第２容量部に印加する電圧の電位差が減少もしくは増加するように前記積層コンデンサに電圧を印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る積層コンデンサ及びその使用方法によれば、交流電圧や、交流成分が重畳された直流電圧が印加された場合であっても、騒音の発生を効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る積層コンデンサの正面断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る積層コンデンサの各平面断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の積層コンデンサの外観を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の積層コンデンサの使用方法を説明するための回路図である。
【図５】第１の実施形態の積層コンデンサにおいて、第１容量部及び第２容量部の伸縮挙動を説明するための模式的断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る積層コンデンサの正面断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態に係る積層コンデンサの各平面断面図である。
【図８】第２の実施形態に係る積層コンデンサにおいて、第１容量部及び第２容量部の伸縮挙動を説明するための模式的横断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る積層コンデンサの正面断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、第３の実施形態の積層コンデンサの各平面断面図である。
【図１１】第３の実施形態に係る積層コンデンサの第１容量部及び第２容量部の伸縮挙動を説明するための模式的断面図である。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る積層コンデンサの各平面断面図である。
【図１３】第４の実施形態に係る積層コンデンサの模式的横断面図である。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係る積層コンデンサの各平面断面図である。
【図１５】第５の実施形態の積層コンデンサの模式的断面図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態としての積層コンデンサの使用方法を説明するための回路図である。
【図１７】本発明の第７の実施形態としての積層コンデンサの実装構造体を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る積層コンデンサの正面断面図である。図２（ａ）〜（ｃ）は本実施形態の積層コンデンサの各平面断面図であり、図３は外観を示す斜視図である。
【００２１】
積層コンデンサ１は、積層体２を有する。積層体２は、直方体状の形状を有する。積層体２において、誘電体層２ｘと、第１内部電極３と、第２内部電極４と、第３内部電極５とが積層されている。
【００２２】
積層体２は、上記積層方向において対向している第１主面２ａと第２主面２ｂとを有する。また、積層体２は、第１主面２ａ及び第２主面２ｂに直交しており、対向し合っている第１側面２ｃ及び第２側面２ｄを有する。さらに、積層体２は、第１主面２ａ及び第２主面２ｂと、第１側面２ｃ，第２側面２ｄとに直交し、互いに対向し合っている第３側面２ｅ，第４側面２ｆを有する。本実施形態では、第１側面２ｃと第２側面２ｄとを結ぶ方向が長さ方向とされている。第３側面２ｅと第４側面２ｆとを結ぶ方向が、長さ方向に比べて寸法が小さい、幅方向とされている。第１側面２ｃ及び第２側面２ｄの面積は、第１主面２ａ及び第２主面２ｂの面積よりも小さく、第３側面２ｅ，第４側面２ｆの面積よりも小さい。
【００２３】
図１に示すように、第１内部電極３は、誘電体層２ｘを介して第３内部電極５と対向している。この誘電体層２ｘを介して第１内部電極３と第３内部電極５とが重なり合っている部分が、積層体内に複数設けられており、これらにより第１容量部が構成されている。
【００２４】
他方、第２内部電極４と第３内部電極５も誘電体層２ｘを介して重なり合っている。この第２内部電極４と第３内部電極５とが誘電体層２ｘを介して重なり合っている複数の部分により第２容量部が構成されている。
【００２５】
図２（ａ）に示す高さ位置の平面では、第１内部電極３が第３側面２ｅ側に、第２内部電極４が第４側面２ｆ側に位置するように設けられている。第１内部電極３は、第１側面２ｃに引き出されており、第１側面２ｃから第２側面２ｄ側に向かって、ただし第２側面２ｄには至らないように設けられている。逆に、第２内部電極４は、第２側面２ｄに引き出されている。第２内部電極４は、第２側面２ｄから第１側面２ｃ側に向かって、ただし第１側面２ｃには至らないように設けられている。第１内部電極３及び第２内部電極４は、図２（ａ）に示すように、細長い矩形形状、すなわちストリップ状の平面形状を有している。具体的には、第１内部電極３及び第２内部電極４の長さ寸法／幅寸法は、積層体２の長さ寸法／幅寸法よりも大きい。
【００２６】
図２（ｂ）は、図２（ａ）とは異なる高さ位置の平面における第１内部電極３及び第２内部電極４を示している。この高さ位置では、第１内部電極３が、第４側面２ｆ側に、第２内部電極４が第３側面２ｅ側に位置している。
【００２７】
図２（ｃ）に示すように、第３内部電極５は、略矩形の内部電極本体部５ａと、内部電極本体部５ａから第３側面２ｅ及び第４側面２ｆにそれぞれ引き出された引き出し部５ｂ，５ｃとを有する。第３内部電極５は、第１側面２ｃ及び第２側面２ｄには至っていない。内部電極本体部５ａは、誘電体層２ｘを介して第１内部電極３及び第２内部電極４と対向するように設けられている。この対向部分により第１容量部及び第２容量部が構成されている。
【００２８】
従って、本実施形態の積層コンデンサ１では、第１内部電極３と第２内部電極４とが積層体２の積層方向と直交する同じ平面内に位置している。
【００２９】
図１は、図２（ａ）の一点鎖線Ａ−Ａ線に沿う部分に相当する断面図である。すなわち積層体２において、第４側面２ｆ側の部分の正面断面図である。ここでは、最上層に第３内部電極５が、その直下に第１内部電極３、その直下に第３内部電極５、その直下に第２内部電極４がそれぞれ誘電体層を介して配置されている。従って、第３内部電極５、第１内部電極３、第３内部電極５、第２内部電極４、の順序でこれらが繰り返し積層されている。
【００３０】
逆に、第３側面２ｅ側においては、最上層から第３内部電極５、第２内部電極４、第３内部電極５、第１内部電極３の順序でこれらの内部電極が繰り返し積層されている。
【００３１】
上記積層体２の第１側面２ｃには、第１外部電極６が形成されている。第１外部電極６は、第１側面２ｃの全体を覆っており、さらに、第１主面２ａ、第２主面２ｂ、第３側面２ｅ、第４側面２ｆの一部を覆っている。
【００３２】
第２側面２ｄを覆うように第２外部電極７が設けられている。第２外部電極７は、第２側面２ｄの全体を覆っており、さらに、第１主面２ａ、第２主面２ｂ、第３側面２ｅ、第４側面２ｆの一部を覆っている。
【００３３】
さらに、積層体２の長さ方向中央において、第３側面２ｅ及び第４側面２ｆを覆うように互いに隔てられた一対の第３外部電極８が設けられている。なお、１つの第３外部電極８が、第３側面２ｅから第２主面２ｂを経て第４側面２ｆに至るように設けられていてもよい。
【００３４】
上記積層体２を構成している誘電体層２ｘは、適宜の誘電体セラミックスからなる。特に、高誘電率セラミックスを用いた場合、前述した騒音が大きくなるため、このような高誘電率セラミックスを用いた場合に、本発明に従って、騒音を効果的に抑制し得る。よって、本発明が効果的である。このような高誘電率セラミックスとしては、チタン酸バリウム系セラミックスなどを挙げることができる。
【００３５】
上記第１内部電極３、第２内部電極４及び第３内部電極５は、適宜の金属もしくは合金を用いて形成することができる。第１外部電極６、第２外部電極７及び第３外部電極８についても、適宜の金属もしくは合金を用いて形成することができる。
【００３６】
積層コンデンサ１の製造に際しては、上記誘電体セラミックスを含むセラミックグリーンシート上に、内部電極形成用導電ペーストを印刷し、積層することにより、マザーの積層体を得る。このマザーの積層体を個々の積層コンデンサ１単位の積層体にカットし、積層体チップを得る。この積層体チップを焼成し、積層体２を得る。しかる後、積層体２の外表面に、導電ペーストの塗布・焼き付け等により、第１〜第３外部電極６〜８を形成すればよい。
【００３７】
なお、積層体チップの焼成に先立ち導電ペーストを外表面に付与し、積層体チップの焼成と導電ペーストの焼き付けを同時に行い、第１〜第３外部電極６〜８を形成してもよい。
【００３８】
本実施形態の積層コンデンサ１では、駆動時に交流電圧や交流成分が重畳された直流電圧が印加されたとしても、「鳴き」と称されている騒音を効果的に抑制することができる。これを、図４及び図５を参照して説明する。図４は、上記積層コンデンサ使用方法を説明するための回路図である。積層コンデンサ１の第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２とが直列に接続されている。すなわち第１外部電極６が第１容量部Ｃ１の一端に接続されており、第２外部電極７が第２容量部Ｃ２の一端に接続されている。第１容量部Ｃ１の他端と第２容量部Ｃ２の他端が第３外部電極８に相当する。
【００３９】
いま、第１の直流電源１１により、第１外部電極６と第３外部電極８との間に直流電圧を印加する。ここで、第３外部電極８側がアース電位側とする。この第１の直流電源１１から与えられる直流信号に、交流成分１２が重畳する。なお、この交流成分１２は、負荷変動によって生じたリップル成分である。図４では、交流成分を含むことを表現するための便宜として、交流電源の記号を記載している。
【００４０】
他方、第２の直流電源１３により、第２容量部Ｃ２に電圧を印加する。この直流電圧にも、交流成分１４が重畳するとする。
【００４１】
上記直流電源１１の電圧Ｖ１に重畳している交流成分１２と、第２の直流電源１３の電圧Ｖ２に重畳している交流成分１４との位相差を９０°、１８０°または２７０°とすることが好ましい。それによって、上記第１容量部Ｃ１における伸縮と、第２容量部Ｃ２における伸縮とを効果的に打ち消し合わせることができる。
【００４２】
特に、図５に模式的断面図で示すように、本実施形態では、隣り合う第１容量部Ｃ１と
、第２容量部Ｃ２との伸縮が効果的に相殺し、かつ拘束し合う。図５に示すように本実施形態では、第３内部電極５と第１内部電極３とが誘電体層を介して重なり合っている部分において第１容量部Ｃ１が構成される。第２内部電極４と第３内部電極５とが誘電体層を介して重なり合っている部分において第２容量部Ｃ２が構成される。そのため、複数の第１容量部Ｃ１及び複数の第２容量部Ｃ２が構成されることになる。
【００４３】
そして、同じ高さ位置の平面において、第１内部電極３と第２内部電極４とが位置しているため、該平面の面方向、すなわち第１主面２ａ及び第２主面２ｂと平行な方向において、第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２とが隣り合うことになる。他方、積層方向においても、第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２とが連なることになる。
【００４４】
第１容量部Ｃ１が図示のように厚み方向に縮んだ場合、第１容量部Ｃ１は、幅方向両端では、中央部が外側に膨らむように変位する。このとき、第２容量部Ｃ２は、逆位相で駆動されるため、積層方向において伸び、幅方向両端においては、幅方向内側に縮むこととなる。
【００４５】
積層方向において隣り合っている第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２の伸縮は、上記のように互いに逆方向であるため相殺し合う。これによって、積層方向における歪みを効果的に抑制することができる。
【００４６】
のみならず、幅方向において隣り合っている第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２とは、隣り合っている幅方向端部同士が伸縮をお互いに拘束し合う関係になる。これは、積層方向において隣り合っている第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２においても、幅方向端部においては、伸縮挙動が逆であるためお互いに伸縮を拘束し合うことになる。
【００４７】
上記のように、第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２とが隣り合っている部分において、伸縮の相殺及び拘束により、積層体２においては、その全体の歪みが効果的に抑制される。よって、積層コンデンサ１を回路基板に実装したとしても、上記交流成分に起因する振動が生じ難いため、「鳴き」と称されている騒音を効果的に抑制することができる。
【００４８】
また、第１側面２ｃ及び第２側面２ｄの面積は、第３側面及び第４側面２ｆの面積よりも小さいので、第１側面２ｃ及び第２側面２ｄの伸縮は、第３側面及び第４側面２ｆの伸縮よりも大きくなる。しかし、本実施形態においては、第１側面２ｃ及び第２側面２ｄから見て、容量部が第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２とが幅方向に分割されているので、第１側面２ｃ及び第２側面２ｄの伸縮が緩和され、騒音を効果的に抑制することができると考えられる。
【００４９】
なお、本実施形態では、静電容量取り出し部分の上方に誘電体層２ｐが設けられている。また、静電容量取り出し部分の下方に誘電体層２ｑが設けられている。これらの誘電体層２ｐ及び２ｑは、外層誘電体層を構成している。好ましくは、本実施形態のように、誘電体層２ｑの厚みを、誘電体層２ｐの厚みよりも厚くすることが望ましい。それによって、第２主面２ｂ側から回路基板に実装した場合、「鳴き」をより効果的に抑制することができる。
【００５０】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る積層コンデンサの正面断面図である。図７（ａ）〜（ｃ）は第２の実施形態の積層コンデンサ２１の各平面断面図である。なお、図６は、図７（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う部分に相当する正面断面図である。
【００５１】
本実施形態で用いられている積層体２は、第１の実施形態の場合と同様に、誘電体層２ｘと、第１内部電極３と、第２内部電極４と、第３内部電極５とが積層されている構造を
有する。もっとも、積層形態において第１の実施形態と異なる。
【００５２】
図６に示すように、最上部においては第３内部電極５が位置している。この最上部の第３内部電極５の下方には誘電体層２ｘを介して第１内部電極３が重なり合っている。この第１内部電極３の下方にも、誘電体層２ｘを介して第３内部電極５が重なり合っている。そして、その下方においても誘電体層２ｘを介して第１内部電極３が第３内部電極５と重なり合っている。このように、図６では、積層方向において、第３内部電極５と第１内部電極３とが交互に重なり合っている。
【００５３】
図７（ａ）に示す矢印Ｂ−Ｂ線に沿う部分では、上記のように、第３内部電極５と第１内部電極３とが積層方向において交互に積層されている。他方、図７（ｂ）に示すように、ある高さ位置の平面において、第１内部電極３と、第２内部電極４とが第３側面２ｅと第４側面２ｆとを結ぶ幅方向において隣り合っている。第２内部電極４が設けられている位置においては、第２内部電極４の上方及び下方に、誘電体層を介して第３内部電極５が位置している。すなわち、第２内部電極４が位置している部分においては、積層方向において第２内部電極４と第３内部電極５とが交互に積層されている。
【００５４】
図８は、第２の実施形態に係る積層コンデンサにおいて、第１容量部及び第２容量部の伸縮挙動を説明するための模式的横断面図である。
【００５５】
積層コンデンサ２１では、積層体２の外表面に、第１の実施形態と同様に第１外部電極６、第２外部電極７及び第３外部電極８が設けられている。
【００５６】
第２の実施形態は、上記第１内部電極３と第２内部電極４が配置されている位置が異なることを除いては、第１の実施形態の積層コンデンサ１と同様である。従って同一部分については同一の参照番号を付することによりその説明を省略する。
【００５７】
本実施形態のように、第３側面２ｅ側において、積層方向において、第３内部電極５と第１内部電極３とが交互に積層され、第４側面２ｆ側において第２内部電極４と第３内部電極５とが積層方向において交互に積層されていてもよい。
【００５８】
よって、図８に示すように、第３側面２ｅ側において、第１容量部Ｃ１が、第４側面２ｆ側において第２容量部Ｃ２が構成されることになる。
【００５９】
本実施形態においても、第１の実施形態の積層コンデンサ１と同様に第１容量部Ｃ１及び第２容量部Ｃ２に加わる電圧の交流成分の位相を９０°、１８０°または２７０°異ならせることが好ましい。それによって、第１容量部Ｃ１の伸縮と、第２容量部Ｃ２の伸縮とを異ならせ、相殺させることができる。すなわち、図８では、模式的に第１容量部Ｃ１が積層方向において縮み、幅方向端部が積層方向中央において外側に膨らんでいる。これに対して、第２容量部Ｃ２は、積層方向に伸び、幅方向端部においては、積層方向中央が幅方向内側に変位している。
【００６０】
従って、第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２とが隣り合っている部分においては、両者の伸縮が相殺し合い、積層コンデンサ２１全体の歪みが効果的に抑制される。
【００６１】
図９は、本発明の第３の実施形態に係る積層コンデンサの正面断面図であり、図１０（ａ）〜（ｃ）は、その異なる高さ位置の各平面断面図である。
【００６２】
第３の実施形態の積層コンデンサ３１は、積層体２と、第１〜第３外部電極６〜８とを備える。積層コンデンサ３１では、積層体２において、第１内部電極３と、第２内部電極
４と第３内部電極５と誘電体層２ｘとが積層されている。この積層形態が異なることを除いては、積層コンデンサ３１は積層コンデンサ１と同様に構成されている。従って、同一部分については同一の参照番号を付することによりその説明を省略する。
【００６３】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、異なる高さ位置にある平面内の第１内部電極３及び第２内部電極４を示す。図１０（ａ）に示す高さ位置においては、同じ高さ位置の平面内に、第１内部電極３と第２内部電極４とが位置している。より具体的には、第１内部電極３は、積層体２の中央から第１側面２ｃに向かって延ばされ、第１側面２ｃに引き出されている。第２内部電極４は、積層体２の中央から、長さ方向において第２側面２ｄ側に延ばされ、第２側面２ｄに引き出されている。本実施形態では、第１，第２内部電極３，４は特に限定されないが、矩形の平面形状を有している。そして、第１内部電極３の内側端と、第２内部電極４の内側端とが、長さ方向においてギャップを介して隔てられている。上記ギャップは、長さ方向において第３外部電極８と重なっている。
【００６４】
図１０（ｂ）に示す異なる高さ位置においても、同一平面内に、図１０（ａ）と同様に第１内部電極３及び第２内部電極４が設けられている。
【００６５】
他方、図１０（ｃ）に示すように第３内部電極５は、上記第１の実施形態の第３内部電極５と同様に構成されている。
【００６６】
図９に正面断面図で示すように、本実施形態では、第１内部電極３と第２内部電極４とが、誘電体層２ｘを介して第３内部電極５と重なり合っている。すなわち積層方向において第３内部電極５−第１内部電極３及び第２内部電極４−第３内部電極５が繰り返された積層構造とされている。
【００６７】
よって、図１１に模式的断面図で示すように、本実施形態では、第１側面２ｃと第２側面２ｄとを結ぶ長さ方向において第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２とが隣り合っていることになる。すなわち、第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２とは、積層体２の長さ方向において隣り合っている。
【００６８】
本実施形態においても、第１の容量部Ｃ１及び第２容量部Ｃ２に加わる交流電圧及び交流成分の位相差を９０°、１８０°または２７０°とすることが好ましい。それによって、第１容量部Ｃ１の伸縮と第２容量部Ｃ２の伸縮を相殺させ、かつ前述した拘束力により歪みを抑制することができる。図１１では、第１容量部Ｃ１が積層方向において縮み、第２容量部Ｃ２が積層方向において伸びている挙動が、それぞれ破線で示されている。
【００６９】
本実施形態においても、第１側面２ｃ側の積層体部分と、第２側面２ｄ側の積層体部分とにおいて、長さ方向の伸縮が逆となるため、歪みが相殺される。また、図示しないが、第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２とが隣り合っている部分では、幅方向の伸縮方向が逆であるため、前述した拘束力が働き、それによっても歪みが効果的に抑制される。
【００７０】
また、上述のように、本実施形態においては、長さ方向において第１内部電極３の内側端と、第２内部電極４の内側端とが、長さ方向においてギャップを介して隔てられている位置が、第３外部電極と重なっている。ギャップは幅方向において第１容量部Ｃ１の伸びと第２容量部Ｃ２の縮みが反転する位置になるので、歪みが小さい。従って、第３外部電極を介して回路基板に伝達される歪みが小さくなり、騒音をより効果的に抑制することができる。
【００７１】
図１２（ａ）及び（ｂ）は本発明の第４の実施形態に係る積層コンデンサの各平面断面図であり、図１３はその模式的横断面図である。
【００７２】
第４の実施形態の積層コンデンサ４１は、第１の実施形態の積層コンデンサ１の変形例に相当する。すなわち、本実施形態では、第１内部電極３の幅方向寸法が、第２内部電極４の幅方向よりも狭くされている。その他の点については積層コンデンサ４１は積層コンデンサ１と同様である。従って、その他の点については第１の実施形態の説明を援用することとする。
【００７３】
図１３に横断面図で示すように、上方から第３内部電極５、第１内部電極３及び第２内部電極４、第３内部電極５の順序でこれらが繰り返し積層されている。従って、第１の実施形態の積層コンデンサ１と同様に、幅方向Ｗにおいて、第１容量部と第２容量部とが隣り合い、積層方向Ｔにおいても第１容量部と第２容量部とが隣り合うことになる。
【００７４】
よって、第１の実施形態の場合と同様に、第１容量部の伸縮と第２容量部の伸縮とが相殺されるように駆動することにより、前述した伸縮力の相殺と、拘束力の作用により、積層コンデンサ１全体の歪みを小さくすることができる。
【００７５】
図１４（ａ）及び（ｂ）は、第５の実施形態に係る積層コンデンサの各平面断面図であり、図１５は、その模式的横断面図である。
【００７６】
第５の実施形態の積層コンデンサ５１は、第３の実施形態の積層コンデンサ３１の変形例に相当する。すなわち、図１４（ａ）及び（ｂ）は異なる高さ位置の平面にある第１内部電極３及び第２内部電極４を示しているが、第１内部電極３の長さ方向寸法に比べ第２内部電極４の長さ方向寸法が長くされている。その他の点については、第５の実施形態の積層コンデンサ５１は、第３の実施形態の積層コンデンサ３１と同様である。
【００７７】
図１５に示すように、長さ方向Ｌにおいて、ある高さ位置の平面において、第１内部電極３及び第２内部電極４がギャップを隔てて設けられている。もっとも、第１内部電極３の長さ方向寸法が、第２内部電極４の長さ方向寸法よりも短くなっている。従って、第１容量部Ｃ１の長さ方向に沿う寸法と、第２容量部Ｃ２の長さ方向に沿う寸法よりも短くされている。
【００７８】
本実施形態においても、上記積層体２の長さ方向において第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２とが隣り合っているため、第３の実施形態と同様に、第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２との位相差が９０°、１８０°または２７０°となる交流電圧または交流成分を含む電圧を印加することが好ましい。それによって、積層コンデンサ全体の歪みを効果的に抑制することができる。
【００７９】
第４の実施形態及び第５の実施形態のように、第１容量部Ｃ１における第１内部電極３と第３内部電極５との対向面積と、第２容量部Ｃ２における第２内部電極４と第３内部電極５との対向面積を異ならせてもよい。特に、第１容量部Ｃ１に印加される電圧と、第２容量部Ｃ２に印加される電圧が異なる場合、印加される電圧の大小に応じて、第１容量部Ｃ１における対向面積と、第２容量部Ｃ２における対向面積を異ならせることが望ましい。
【００８０】
図１６は、本発明の第６の実施形態としての積層コンデンサの使用方法を説明するための回路図である。
【００８１】
例えば、第１の実施形態の積層コンデンサ１に、それぞれ、第１，第２の交流電源６１，６２を接続する。第１，第２の交流電源６１，６２から、互いに位相が１８０°異なる交流電圧を印加する。このようにして、第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２の伸縮を逆位相とすることができる。従って、上述したように、伸縮が逆位相であることにより伸縮の相殺と、前述した拘束力の作用により、積層コンデンサ１における全体の歪みを著しく小さくすることができる。なお、第１の交流電源６１から印加される交流信号の位相と、第２の交流電源６２から印加される交流信号の位相とは、１８０°異なっている場合に限らず、９０°または２７０°異なっていてもよい。
【００８２】
好ましくは、上記第１容量部Ｃ１及び第２容量部Ｃ２を駆動するに際し、第１容量部Ｃ１に印加される電圧の電位差が増加または減少した場合に、第２容量部Ｃ２に印加される電圧の電位差が減少または増加するように、第１，第２の交流電源６１，６２から印加される電圧Ｖ１，Ｖ２を調整することが望ましい。それによって積層コンデンサ１全体の歪みを効果的に抑制することができる。
【００８３】
図１７は、本発明の第７の実施形態としての積層コンデンサの実装構造体を説明するための斜視図である。
【００８４】
積層コンデンサの実装構造体７０は、積層コンデンサ７１と基板７３と接合剤７４とを備える。積層コンデンサの実装構造体７０は、積層コンデンサ７１の第２主面２ｂを実装面として、実装面が基板７３と向かい合うように、積層コンデンサ７１を実装してなる。なお、積層コンデンサ７１には、第１主面２ａまたは第２主面２ｂを実装面とする第１の構成と、第３側面２ｅまたは第４側面２ｆを実装面とする第２の構成とがある。図１７で示す積層コンデンサの実装構造体７０に係る積層コンデンサ７１は、第１の構成である。
【００８５】
基板７３の主面には、第１パッド７５ａ、第２パッド７５ｂ、第３パッド７５ｃが設けられている。第１パッド７５ａは、接合剤７４を介して積層コンデンサ７１の第１外部電極６と電気的及び機械的に接続する。第２パッド７５ｂは、接合剤７４を介して積層コンデンサ７１の第２外部電極７と電気的及び機械的に接続する。第３パッド７５ｃは、接合剤７４を介して積層コンデンサ７１の第３外部電極８と電気的及び機械的に接続する。接合剤７４ははんだなどの適宜のろう材用金属からなる。
【００８６】
接合剤７４は、実装面側から第１側面、第２側面を濡れ上がり、フィレットを形成する。フィレットが積層コンデンサ７１の歪みの伝達を媒介する。第１、第２、第４の実施形態に係る第１の構成の積層コンデンサにおいては、接合剤の濡れ上がり高さに関わらず、第１側面２ｃ、第２側面２ｄから見て、第１容量部Ｃ１と第２容量部Ｃ２と実質的に同じ面積でフィレットと重なる。従って、第１、第２、第４の実施形態に係る積層コンデンサの場合、上記第１の構成で実装構造体を構成することが好ましい。
【００８７】
積層コンデンサの実装構造体７０は、接合剤７４がはんだである場合を例にとると、以下のように製造される。
【００８８】
まず、基板７３上の第１パッド７５ａ、第２パッド７５ｂ及び第３パッド７５ｃにはんだペーストを印刷する。次に、外部電極にはんだペーストが付着するように、基板７３に積層コンデンサ７１を搭載し、積層コンデンサ７１が搭載された基板７３をリフロー炉に通すことにより、はんだを溶融、凝固させる。
【００８９】
上述したように、本発明の積層コンデンサによれば、交流電圧や、交流成分が重畳された直流電圧が印加されたとしても、積層コンデンサ全体の歪みを抑制することができ、騒音を抑制することができる。
【００９０】
また、上記のように積層コンデンサにおける歪みを抑制することができるので、リップ
ル電圧を除去して電圧を平滑化すると同時に、リップル電圧による積層コンデンサの歪みを打ち消しあって騒音を抑制することができる。よって、本発明の積層コンデンサは、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路、チャージポンプ回路またはＡＣ−ＤＣコンバータ回路などの電圧変換回路の電圧平滑化に好適に用いられる。
【００９１】
なお、本発明によれば、積層コンデンサの振動に伴う歪みを効果的に抑制することができる。従って、上記振動が生じ易い、以下の各積層コンデンサに本発明は特に効果的である。すなわち、静電容量が１μＦ以上、特に１０μＦ以上の静電容量が高い積層コンデンサに本発明は効果的である。また、比誘電率が３０００以上のような比誘電率が高い誘電体を用いた積層セラミックコンデンサにも本発明は効果的である。さらに、内部電極積層数が３５０層以上のように内部電極積層数が多い積層コンデンサにも本発明は効果的である。さらに、異なる電位に接続される内部電極間に挟まれた誘電体層の厚みが１μｍ以下のように薄い、積層コンデンサにおいても本発明は効果的である。
【符号の説明】
【００９２】
１…積層コンデンサ
２…積層体
２ａ，２ｂ…第１，第２主面
２ｃ〜２ｆ…第１〜第４側面
２ｘ，２ｐ，２ｑ…誘電体層
３〜５…第１〜第３内部電極
５ａ…内部電極本体部
５ｂ，５ｃ…引き出し部
６〜８…第１〜第３外部電極
１１，１３…第１，第２の直流電源
１２，１４…交流成分
２１，３１，４１，５１，７１…積層コンデンサ
６１，６２…第１，第２の交流電源
７０…積層コンデンサの実装構造体
７３…基板
７４…接合剤
７５ａ〜７５ｃ…第１〜第３パッド
Ｃ１，Ｃ２…第１，第２容量部
【図１】
2015216201.tif 000003
【図２】
2015216201.tif 000004
【図３】
2015216201.tif 000005
【図４】
2015216201.tif 000006
【図５】
2015216201.tif 000007
【図６】
2015216201.tif 000008
【図７】
2015216201.tif 000009
【図８】
2015216201.tif 000010
【図９】
2015216201.tif 000011
【図１０】
2015216201.tif 000012
【図１１】
2015216201.tif 000013
【図１２】
2015216201.tif 000014
【図１３】
2015216201.tif 000015
【図１４】
2015216201.tif 000016
【図１５】
2015216201.tif 000017
【図１６】
2015216201.tif 000018
【図１７】
2015216201.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月2日(2015.2.2)
【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】
電圧を平滑にする回路に第１容量部が接続される積層コンデンサであって、
内部電極と誘電体層とが積層されてなり、第１容量部及び第２容量部を含む積層体と、
積層体の表面に設けられ、第１外部電極、第２外部電極及び第３外部電極を含む複数の外部電極と、
を備え、
前記第１外部電極と前記第２外部電極との間に前記第１容量部が電気的に接続され、
前記第２外部電極と前記第３外部電極との間に前記第１容量部に印加される電位差を減少させるための前記第２容量部が電気的に接続されており、
前記積層体は、前記第１外部電極に接続された前記第１内部電極、前記第２外部電極に接続された前記第２内部電極、前記第３外部電極に接続された前記第３内部電極を含み、
前記第１内部電極と前記第３内部電極は、前記誘電体を介して対向することにより前記第１容量部を規定し、
前記第２内部電極と前記第３内部電極は、前記誘電体を介して対向することにより前記第２容量部を規定し、
前記第１内部電極は、前記第２内部電極よりも電極面積が大きく、
前記第１内部電極と前記第３内部電極の対向面積は、前記第２内部電極と前記第３内部電極の対向面積と異なる、
積層コンデンサ。
【請求項２】
前記第１容量部と前記第２容量部とが、積層方向に配置している、請求項１に記載の積層コンデンサ。
【請求項３】
積層方向において、少なくとも１つの前記第１容量部は一対の前記第２容量部の間に位置し、少なくとも１つの前記第２容量部は一対の前記第１容量部の間に位置する、請求項２に記載の積層コンデンサ。
【請求項４】
前記第１容量部と前記第２容量部は、積層方向に直交する方向に配置している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層コンデンサ。
【請求項５】
前記第１容量部と前記第２容量部は、前記第１外部電極と前記第２外部電極が対向する方向と直交する方向に配置している、請求項４に記載の積層コンデンサ。
【請求項６】
誘電体層と、第１内部電極と、第２内部電極と、第３内部電極とが積層されている積層体と、
前記積層体の表面に設けられた第１外部電極、第２外部電極及び第３外部電極とを備え、
前記第１内部電極と前記第２内部電極とは、前記積層方向と直交する前記積層体内の同じ平面内に位置しており、
前記第３内部電極は、前記積層方向と直交する前記積層体内の平面であって、前記第１，第２内部電極が配置されている平面とは異なる平面に位置しており、
前記第１内部電極と前記第３内部電極とが前記誘電体層の一部を介して対向している部分により第１容量部が構成されており、
前記第２内部電極と前記第３内部電極とが前記誘電体層の一部を介して対向している部分により第２容量部が構成されており、
前記第１，第２及び第３外部電極は、それぞれ、前記第１，第２及び第３内部電極に電気的に接続されている、積層コンデンサ。
【請求項７】
前記積層体は、積層方向において対向している第１主面及び第２主面と、前記第１主面及び第２主面を結んでおり、前記第１主面及び前記第２主面に直交しており、対向し合っている第１及び第２側面と、前記第１主面及び第２主面と、前記第１及び第２側面と直交し、互いに対向している第３及び第４側面とを有し、
前記第１内部電極が前記第１側面に引き出されており、
前記第２内部電極が前記第２側面に引き出されており、
前記第１内部電極と前記第２内部電極とは、前記第３側面と前記第４側面とを結ぶ方向において隔てられており、
前記第３内部電極は、前記第３側面または第４側面に引き出されている、請求項６に記載の積層コンデンサ。
【請求項８】
前記積層体は、積層方向において対向している第１主面及び第２主面と、前記第１主面及び第２主面を結んでおり、前記第１主面及び前記第２主面に直交しており、対向し合っている第１及び第２側面と、前記第１主面及び第２主面と、前記第１及び第２側面と直交し、互いに対向している第３及び第４側面とを有し、
前記第１内部電極が前記第１側面に引き出されており、
前記第２内部電極が前記第２側面に引き出されており、
前記第１内部電極と前記第２内部電極とは、前記第１側面と前記第２側面とを結ぶ方向において隔てられており、
前記第３内部電極は、前記第３側面または第４側面に引き出されている、請求項６に記
載の積層コンデンサ。
【請求項９】
少なくとも１つの前記第１内部電極が、同じ平面内に位置している前記第２内部電極よりも、前記第３側面側に位置しており、前記少なくとも１つの第１内部電極が位置している平面とは異なる平面内に位置している少なくとも１つの第２内部電極は、同じ平面内に位置している前記第１内部電極よりも前記第３側面側に位置している、請求項７に記載の積層コンデンサ。
【請求項１０】
前記積層体において、前記第３側面側において前記第１内部電極、第２内部電極及び第３内部電極が積層されている第１の積層部分と、前記第４側面側において、前記第１内部電極、前記第２内部電極及び前記第３内部電極が積層されている第２の積層部分とが設けられており、前記第１の積層部分において、前記第３内部電極、第１内部電極、第３内部電極及び第２内部電極がこの順序で繰り返し積層されており、前記第２の積層部分において、前記第３内部電極、前記第２内部電極、前記第３内部電極及び前記第１内部電極がこの順序で繰り返し積層されている、請求項９に記載の積層コンデンサ。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記第３内部電極が、積層方向一方側で、前記誘電体層を介して前記第１内部電極と対向している領域が、前記積層方向の他方側においては、他方側の前記誘電体層を介して前記第２内部電極と対向している、請求項７に記載の積層コンデンサ。
【請求項１２】
前記第１内部電極と前記第３内部電極とが対向している領域の面積が、前記第２内部電極と前記第３内部電極とが対向している領域の面積よりも大きい、請求項６〜１１のいずれか１項に記載の積層コンデンサ。
【請求項１３】
前記第１外部電極が前記第１側面に設けられており、前記第２外部電極が前記第２側面に設けられており、前記第３外部電極が、前記第３側面または第４側面のうちの少なくとも一方に設けられている、請求項６〜１２のいずれか１項に記載の積層コンデンサ。
【請求項１４】
前記第１内部電極と前記第２内部電極とは、積層方向において互いに重なる部分を含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の積層コンデンサ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の積層コンデンサの使用方法であって、前記第１容量部に印加される電圧の電位差が増加もしくは減少した場合に、前記第２容量部に印加する電圧の電位差が減少もしくは増加するように前記積層コンデンサに電圧を印加することを特徴とする、積層コンデンサの使用方法。