(57)【要約】【課題】積層コンデンサの歩留まりを改善する。【解決手段】第１および第２の内部電極層を、誘電体層を介して交互に積層してなるコンデンサ本体を有する積層コンデンサであって、前記コンデンサ本体は、その一主面上に、第１および第２の電極端子が形成されており、前記コンデンサ本体の内部に、前記第１の電極端子と前記第１の内部電極層とを接続するように前記コンデンサ本体の積層方向に伸びる少なくとも１つの第１のビア電極と、前記第２の電極端子と前記第２の内部電極層とを接続するように前記コンデンサ本体の積層方向に伸びる少なくとも１つの第２のビア電極と、が形成されている積層コンデンサにおいて、前記第１および第２のビア電極のアスペクト比の値を焼成後において１〜３とする。【選択図】  図１
2004153042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の内部電極層を、誘電体層を介して交互に積層してなるコンデンサ本体を有する積層コンデンサであって、
前記コンデンサ本体は、その一主面上に、第１および第２の電極端子が形成されており、前記コンデンサ本体の内部に、前記第１の電極端子と前記第１の内部電極層とを接続するように前記コンデンサ本体の積層方向に伸びる少なくとも１つの第１のビア電極と、前記第２の電極端子と前記第２の内部電極層とを接続するように前記コンデンサ本体の積層方向に伸びる少なくとも１つの第２のビア電極と、が形成されており、
前記第１および第２のビア電極のアスペクト比の値は１〜３である、
積層コンデンサ。
【請求項２】
請求項１に記載の積層コンデンサであって、
前記第１および第２のビア電極の断面は、直径が７０〜３００μｍの略円形の形状をなしている、
積層コンデンサ。
【請求項３】
積層コンデンサの製造方法であって、
（ａ）第１および第２の内部電極層を、誘電体層を介して交互に積層して、コンデンサ本体を得る工程と、
（ｂ）前記コンデンサ本体の一主面上から内部に伸び、前記第１の内部電極層に接続する第１のビア電極と、前記コンデンサ本体の一主面上から内部に伸び、前記第２の内部電極に接続する第２のビア電極と、を形成する工程と、
（ｃ）前記第１および第２のビア電極の形成された前記コンデンサ本体を焼成する工程と、
を備え、
前記工程（ｂ）では、焼成後の前記第１および第２のビア電極のアスペクト比の値が１〜３となるように、前記第１および第２のビア電極を形成する、
積層コンデンサの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の積層コンデンサの製造方法であって、
前記工程（ｂ）では、焼成後の前記第１および第２のビア電極の直径が７０〜３００μｍとなるように、前記第１および第２のビア電極を形成する、
積層コンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータや無線通信のデジタル回路に代表されるように、近年の情報通信分野におけるＩＣの高速化には目覚しいものがある。ところが、このようなＩＣの高速化、高密度化は、機器誤動作の原因となる高周波ノイズを増大させるため、そのことが深刻な問題となっている。この高周波ノイズは、論理素子の同時スイッチングによって生じる電源電圧の低下に起因する。したがって、高周波ノイズを低減するために、電源にエネルギを供給する役目のコンデンサ、いわゆるデカップリングコンデンサが用いられており、その需要は年々高まっている。
【０００３】
このデカップリングコンデンサには、大エネルギを瞬時に供給できるよう、大容量、低インダクタンス（ＥＳＬ）の特性が要求される。これらの特性は主に、コンデンサの内部構造により決定されるものであり、様々な提案がなされている。
【０００４】
さらに、高周波や高速パルスを取り扱う場合、配線基板に実装される電子部品の動作電源と電子部品とを接続する配線が余剰のインダクタンスとして寄与する。配線のインダクタンス成分の増加に伴い、動作電源電圧の安定供給が困難となり、さらには、配線などにノイズが重畳されることにより誤動作が発生し、電子部品の動作不良が生じる。また、それらの不具合は、上述したように、高周波化や配線の高密度化に伴ってさらに顕著となる。そのため、余剰のインダクタンス成分を低減する目的でコンデンサと動作電源との配線長を短縮するために、本体一主面上にのみ電極端子を形成したコンデンサが提案されている。
【０００５】
このような積層コンデンサとして、特許文献１で開示されたものが知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−３４７２２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年のＩＣの高速化、高密度化に伴い、デカップリングコンデンサとしての積層コンデンサの需要が高まっている。そのため、積層コンデンサの製造効率を改善することが要求されている。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、積層コンデンサの歩留まりを改善することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明による積層コンデンサは、第１および第２の内部電極層を、誘電体層を介して交互に積層してなるコンデンサ本体を有する積層コンデンサであって、前記コンデンサ本体は、その一主面上に、第１および第２の電極端子が形成されており、前記コンデンサ本体の内部に、前記第１の電極端子と前記第１の内部電極層とを接続するように前記コンデンサ本体の積層方向に伸びる少なくとも１つの第１のビア電極と、前記第２の電極端子と前記第２の内部電極層とを接続するように前記コンデンサ本体の積層方向に伸びる少なくとも１つの第２のビア電極と、が形成されており、前記第１および第２のビア電極のアスペクト比の値は１〜３であることを特徴とする。なお、ビア電極のアスペクト比とは、「ビア電極の長さ／ビア電極の直径」で表される比を示すこととする。
【００１０】
本発明の積層コンデンサによると、ビア電極を形成する際に導電ペーストを充填するための圧力を低くすることができるため、充填工程における製品の損傷の可能性を低減し、歩留まりを改善することができる。
【００１１】
上記各積層コンデンサにおいて、前記ビア電極の直径は、７０〜３００μｍであることが好ましい。
【００１２】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、積層コンデンサおよび積層コンデンサの製造方法などの形態で実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
Ａ．実施例：
図１は、本発明の積層コンデンサ１００の垂直断面図を示している。積層コンデンサ１００は、ＢａＴｉＯ３等の高誘電率セラミックからなる誘電体層１２０と、複数のコンデンサユニットを形成するように誘電体層１２０を介して互いに対向する複数対の第１および第２の内部電極層１３０ａ、１３０ｂとを有するコンデンサ本体１１０を備えている。コンデンサとして有効な領域ＥＣＡでは、コンデンサ本体１１０の厚み方向に沿って第１と第２の内部電極層１３０ａ、１３０ｂが交互に配置されている。
【００１４】
コンデンサ本体１１０は、内部電極層１３０ａ、１３０ｂと平行に延びる第１の主面１６０と第２の主面１７０とを有している。コンデンサ本体１１０の第２の主面１７０上には、複数の第１および第２の電極端子１５０ａ、１５０ｂが格子点の位置に形成されている。
【００１５】
コンデンサ本体１１０の内部には、第１の内部電極層１３０ａと第１の電極端子１５０ａとを電気的に接続するように誘電体層１２０を貫通して延びる第１のビア電極１４０ａが設けられている。また、第１のビア電極１４０ａに隣り合いながら、第２の内部電極層１３０ｂと第２の電極端子１５０ｂとを電気的に接続するように誘電体層１２０を貫通して延びる第２のビア電極１４０ｂが設けられている。この実施形態では、アスペクト比の値３、直径２００μｍのビア電極が６００μｍの間隔で格子点の位置に形成されている。
【００１６】
第１および第２のビア電極と内部電極層との接続について、図２を参照して詳しく説明する。図２の（ａ）および（ｂ）は、本発明の積層コンデンサ１００の水平断面図を示している。図２（ａ）は、第１の内部電極層１３０ａを含む断面を示し、図２（ｂ）は、第２の内部電極層１３０ｂを含む断面を示している。
【００１７】
図２（ａ）に示されているように、第１の内部電極層１３０ａにおける第２のビア電極１４０ｂの貫通する部分の周囲には、誘電体で構成されたリング状の絶縁部１８０が形成されている。この絶縁部１８０によって、第２のビア電極１４０ｂは、第１の内部電極層１３０ａに対して電気的に絶縁されている。また、図２の（ｂ）に示されているように、第２の内部電極層１３０ｂにおける第１のビア電極１４０ａの貫通する部分の周囲には、誘電体で構成されたリング状の絶縁部１９０が形成されており、この絶縁部１９０によって、第１のビア電極１４０ａは、第２の内部電極層１３０ｂに対して電気的に絶縁されている。
【００１８】
この実施形態では、より大きな静電容量が得られるようにするため、それぞれ複数の第１および第２の内部電極層１３０ａ、１３０ｂを、誘電体層１２０の積層方向に交互に配置し、複数のコンデンサユニットを形成する構成としている。すなわち、これら複数のコンデンサユニットが、上述した第１および第２のビア電極１４０ａ、１４０ｂによって並列接続される構成となっている。この実施形態では、第１と第２の内部電極層１３０ａ、１３０ｂがそれぞれ３つずつ形成されているが、さらに多数、例えば５０以上の内部電極層が形成されることが好ましい。
【００１９】
次に、コンデンサ本体１１０の製造方法について図３を参照して説明する。まず、ＢａＴｉＯ３粉末を主成分とする複数の高誘電体セラミックグリーンシート（以下、単にシートという）を準備する。次いで、図３（ａ）に示すように、半数のシート上に第１の内部電極層のパターンを形成し、残り半数のシート上に第２の内部電極層のパターンを形成する。実際の内部電極層は、シートよりも十分に薄いものであるが、図示の便宜上、誇張して描かれている。次に、パターン形成の後、図３（ｂ）に示すように、それら２種類のシートを交互に積層し、さらに、その最上部にシートを重ねる。次いで、図３（ｃ）に示すように、レーザ光ＬＢによって第１および第２のビアホール２００ａ、２００ｂを格子点の位置に形成する。そして、図３（ｄ）に示すように、第１および第２のビアホール２００ａ、２００ｂ内にＡｇ／Ｐｄペーストを充填することにより第１および第２のビア電極１４０ａ、１４０ｂを形成する。その後、図３の（ｅ）に示すように、ベースとなるシートを積層した上で圧着して、ビア電極に対応する電極端子を形成した後に焼成を行う。なお、第１実施例の積層コンデンサの製造方法は、ここで説明した工程に限られず、任意の適切な工程を用いて実施してよい。
【００２０】
上述のＡｇ／Ｐｄペーストを充填する工程においては、スキージを用いてペーストを塗り込むように充填する印刷穴埋め、もしくは、加圧容器を用いてペーストに圧力をかけて押し込むように充填する圧入穴埋め、を用いることができる。いずれの方法でも、充填の際に必要な圧力は、ビア電極のアスペクト比の値が高いほど、すなわち、ビア電極の直径が小さく、長さが大きくなるほど増大し、それにより、充填工程において製品が損傷したり変形したりする可能性が大きくなる。また、特に印刷穴埋めにおいては、ビア電極のアスペクト比の値が高いと、ビアホールの末端まで確実にペーストを充填することが困難になる。
【００２１】
第１実施例の積層コンデンサによると、ビア電極のアスペクト比の値が比較的低いことからビア電極の直径は比較的大きくなり、ビア電極の長さは比較的小さくなる。したがって、小さい圧力で確実にＡｇ／Ｐｄを充填することが可能であり、製品の損傷や変形の可能性を低減し、歩留まりを改善することができる。ただし、ビア電極のアスペクト比の値が低いほどよいというわけではなく、アスペクト比の値が低いほどコンデンサの積層数が少なくなるので、静電容量を大きくすることが困難になり、デカップリングコンデンサとして求められる性能を実現することが困難になる。
【００２２】
したがって、ビア電極のアスペクト比の値は、１〜３であることが好ましく、１．５〜２．５であることがより好ましい。また、ビア電極の直径は、７０〜３００μｍであることが好ましく、１００〜２５０μｍであることがより好ましく、１２０〜２００μｍであることがさらに好ましい。
【００２３】
なお、本発明は上記の実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【００２４】
Ｂ．変形例：
Ｂ１．変形例１：
上記実施例では、ＢａＴｉＯ３を主成分とする高誘電体セラミックを誘電体層として用いたが、他の材料を誘電体層として用いてもよい。例えば、ＰｂＴｉＯ３、ＰｂＺｒＯ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３、ＫＮｂＯ３、ＮａＴｉＯ３、ＫＴａＯ３、ＲｂＴａＯ３、（Ｎａ１／２Ｂｉ１／２）ＴｉＯ３、Ｐｂ（Ｍｇ１／２Ｗ１／２）Ｏ３、（Ｋ１／２Ｂｉ１／２）ＴｉＯ３などを、要求されるコンデンサの静電容量その他に応じて適宜選択することができる。
【００２５】
Ｂ２．変形例２：
上記実施例では、内部電極層やビア電極の材料としてＡｇ／Ｐｄを用いたが、任意の適切な材料を用いてよい。例えば、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉなどが挙げられる。
【００２６】
Ｂ３．変形例３：
内部電極層やビア電極の数は、上記実施例の構成に限られず、任意の適切な数に変更してよい。
【００２７】
Ｂ４．変形例４：
上記実施例では、ビア電極の断面の形状は円形であるが、その他の形状であってもよく、例えば、ビア電極の断面が楕円形の形状であってもよい。ただし、円形以外の形状である場合には、ビア電極の断面積に等しい断面積を有する円の直径を、そのビア電極の直径と呼ぶこととする。一般的には、加工が容易であることから略円形の形状が用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層コンデンサを示す垂直断面図。
【図２】本発明の積層コンデンサを示す水平断面図。
【図３】本発明の積層コンデンサの製造方法を示す説明図。
【符号の説明】
１００…積層コンデンサ
１１０…コンデンサ本体
１２０…誘電体層
１３０ａ…第１の内部電極層
１３０ｂ…第２の内部電極層
１４０ａ…第１のビア電極
１４０ｂ…第２のビア電極
１５０ａ…第１の電極端子
１５０ｂ…第２の電極端子
１６０…第１の主面
１７０…第２の主面
１８０…絶縁部
１９０…絶縁部
２００ａ…第１のビアホール
２００ｂ…第２のビアホール
ＥＣＡ…コンデンサとして有効な領域
ＬＢ…レーザ光
【図１】
2004153042.tif 000003
【図２】
2004153042.tif 000004
【図３】
2004153042.tif 000005