(57)【要約】【課題】セラミックグリーンシート間の密着不良を防ぐとともに、隣接するコンデンサユニット間のクロストークノイズを低減できる多連型コンデンサを提供する。【解決手段】矩形状の誘電体層２を複数積層してなる積層体１と、誘電体層２間に形成した複数の内部電極層３、４と、積層体１の端面に形成され、且つ内部電極層３、４と接続した複数の外部端子電極５、６とから成る多連型コンデンサ１０において、隣接する内部電極層（３ａ―３ｂ、４ａ−４ｂ）間には、セラミックペーストの印刷により形成された誘電体充填層１２が介在していることを特徴とする。【選択図】図２
2004153027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の誘電体層を複数積層して成る積層体と、
前記誘電体層間に複数配列されるとともに、その一方端部が前記積層体の端面から露出する内部電極層と、
前記積層体の端面に形成され、且つ内部電極層に接続される複数の外部端子電極とから成る多連型コンデンサにおいて、
前記複数配列された内部電極層の間には、前記誘電体層の誘電率よりも低い材料からなる誘電体充填層が配置されていることを特徴とする多連型コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多連型コンデンサに関し、特に内部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種電子機器の普及が進む中で、電子機器の小型軽量化が急速に進んでいる。これに伴い、この電子機器に搭載されるセラミック電子部品も小型化が要求され、近年、例えば小型大容量化を可能とした多連型コンデンサが広く用いられている。
【０００３】
このような多連型コンデンサを用いることにより、従来に比べ、単品のコンデンサの複数を１まとめにすることができ、各コンデンサの寸法・形状のバラツキを抑え、且つ回路基板への実装作業を簡略化することが可能になる。
【０００４】
多連型コンデンサの典型的な構造は、矩形状の誘電体層を複数積層してなる積層体と、この積層体の例えば長辺側の一対の端面を中心に外部端子電極が形成されて構成されている。そして、積層体１を構成する誘電体層上には、例えば複数の内部電極層が配列されている。そして、１つの誘電体層上に配列された内部電極層は、それぞれ一方端部から誘電体層の外部、すなわち、積層体の長辺側の端面に延出し、例えば、外部端子電極に接続されている。また、別の誘電体層上に配列された内部電極層は、それぞれ一方端部から誘電体層の外部、すなわち、積層体の長辺側の端面に延出し、例えば、外部端子電極に接続されている。
【０００５】
図４は、従来の多連型コンデンサの断面図であり、図４（ａ）は、積層体の内部電極層の配列の方向の中央断面図、（ｂ）内部電極層の形状を表す厚み方向の断面図である。
【０００６】
図において、３０は多連型コンデンサ、３１は積層体であり、３２は積層体３１を構成する誘電体層、３３、３４は積層体３１内に形成した内部電極層であり、３５、３６は外部端子電極である。
【０００７】
図に示すように、多連型コンデンサ３０の積層体３１は、誘電体層３２を複数積層して形成されている。
【０００８】
また、積層体３１の各誘電体層３２間に、例えば複数の内部電極層３３、３４が対向形成され、内部電極層３３は積層体３１の一端面に、内部電極層３４は積層体３１の他端面に延出している。
【０００９】
さらに、複数の外部端子電極３５、３６は、積層体３１の両端面に被着し、且つ内部電極層３３、３４と夫々接続している。
【００１０】
そして、誘電体層３２、内部電極層３３ａ、３４ａ及び内部電極層３３ａ、３４ａに接続する外部端子電極３５、３６によりコンデンサユニットＮａが形成され、誘電体層３２、内部電極層３３ｂ、３４ｂ及び内部電極層３３ｂ、３４ｂに接続する外部端子電極３５、３６によりコンデンサユニットＮｂが形成されている。
【００１１】
多連型コンデンサ３０の製造方法について、図５を用いて説明する。なお、各符号は焼成の前後で区別しないことにする。
【００１２】
まず、誘電体層３２となるセラミックグリーンシート４１は、点線で区画される複数の素子領域（符号３２を付す）を有している。かく素子領域３２には、導電性ペーストをスクリーン印刷法で、内部電極層となる内部電極層パターン３３、３４を形成する。
【００１３】
次に、内部電極層パターン３３、３４が印刷されたセラミックグリーンシート４１を所定の順序で積層及び熱圧着させて、大型積層体が得られる。
【００１４】
次に、大型積層体を素子領域の境界線（切断線）Ｃに沿って切断し、両端面に内部電極層パターン３３、３４が露出した未焼成状態の積層体を得る。
【００１５】
最後に、未焼成状態の積層体３１を焼成し、得られた積層体３１の内部電極層３３、３４に夫々接続するように外部端子電極３５、３６を形成し、図４に示すような多連型コンデンサ３０が得られる（特許文献１：特開２００１−３５８０３４号など）。
【特許文献１】
特開２００１−３５８０３４号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記多連型コンデンサ３０によれば、図５に示すように、絶縁性を保つことができる内部電極層パターン３３、３４間距離をｍとした場合、切断線Ｃの両側の内部電極層パターン３３、３４間距離は２×ｍとなるが、隣接するコンデンサユニットＮａ−Ｎｂ間の内部電極層パターン（３３ａ−３３ｂ、３４ａ−３４ｂ）間距離はｍとなる。そして、隣接するコンデンサユニットＮａ−Ｎｂ間の内部電極層パターン（３３ａ−３３ｂ、３４ａ−３４ａ）間距離が小さいために、熱圧着時に上下のセラミックグリーンシート４１が十分に密着せず、剥離が生じたり、焼成後においてデラミネーションが発生しやすいという問題があった。
【００１７】
また、セラミックグリーンシート４１の厚みが薄い場合、内部電極層３３、３４となる内部電極層パターンの有無による段差が無視できなくなり、熱圧着時に、この段差を埋めるように上下のセラミックグリーンシート４１が隣接する内部電極層パターン（３３ａ−３３ｂ、３４ａ−３４ｂ）間の内側に移動することになり、隣接する内部電極層（３３ａ−３３ｂ、３４ａ−３４ｂ）間距離が小さくなってしまう。そして、このことにより、隣接するコンデンサユニットＮａ−Ｎｂ間のクロストークノイズが増大するという問題点があった。
【００１８】
本発明は上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、セラミックグリーンシート間の密着不良を防ぐとともに、隣接するコンデンサユニット間のクロストークノイズを低減できる多連型コンデンサを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明は、矩形状の誘電体層を複数積層してなる積層体と、
前記誘電体層間に複数配列されるとともに、その一方端部が前記積層体の端面から露出する内部電極層と、
前記積層体の端面に形成され、且つ各々の内部電極層に接続される外部端子電極とから成る多連型コンデンサにおいて、
前記複数配列された内部電極層の間には、前記誘電体層の誘電率よりも低い材料からなる誘電体充填層が介在されていることを特徴とする多連型コンデンサである。
【作用】
本発明の多連型コンデンサによれば、同一誘電体層上（同一誘電体層間）に複数配列した内部電極層間には、誘電体充填層が配置されている。具体的には、セラミックグリーンシート上に内部電極層となる内部電極層パターンを導電性ペーストにより印刷形成する前後に、この内部電極層パターンの配列方向の隣接領域に、セラミックグリーンシートの材料に比較して、誘電率の低い誘電体材料からなる誘電体セラミックペーストを用いて誘電体充填層となるペーストを印刷形成する。これにより、セラミックグリーンシートを熱圧着しても、上下方法にセラミックグリーンシートが挙動せず、十分に密着し、セラミックグリーンシート間の剥離を抑制でき、また、焼成後においてデラミネーションの発生を防止できる。
【００２０】
さらに、隣接する内部電極層間において、内部電極層の有無による段差が生じないため、熱圧着時に、隣接する内部電極層間距離が小さくなることがなく、隣接するコンデンサユニット間におけるクロストークノイズを低減することができる。
【００２１】
しかも、誘電体充填素子は、誘電体層よりも低い誘電率を有するため、隣接する内部電極層間における浮遊容量が低減されることにより、さらに効果的にクロストークノイズを低減させることができる。
【００２２】
また、誘電体充填層は、内部電極層の他方端部を除く各辺を取り囲むように形成されている。すなわち、セラミックグリーンシートを積層圧着しても、セラミックグリーンシート間に残存するエアが、この誘電体充填層が存在しない領域から容易に脱気されることになり、内部電極層パターンとセラミックグリーンシートとの密着性が向上し、焼成後におけるクラックやデラミネーションの発生を抑制でき、歩留まりを向上できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多連型コンデンサを図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本発明にかかる多連型コンデンサの外観斜視図である。図２は、図１の多連型コンデンサの断面図であり、（ａ）は、積層体の内部電極層配列方向の中央断面図、（ｂ）は内部電極層の形状を表す厚み方向の断面図である。
【００２５】
図において、１０は多連型コンデンサ、１は積層体であり、２は積層体１を構成する誘電体層、３、４は積層体１内に形成した内部電極層であり、５、６は外部端子電極である。
【００２６】
図２に示すように、多連型コンデンサ１０の積層体１は、誘電体層２を複数積層して形成されている。
【００２７】
誘電体層２は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を主成分とする非還元性誘電体材料、及びガラス成分を含む誘電体材料からなり、その形状は、２．０ｍｍ×１．２ｍｍなどであり、その厚みは高容量化のために１〜５μｍとしている。この誘電体層２が図上、上方向に積層して積層体１が構成される。なお、誘電体層２の形状、厚み、積層数は容量値によって任意に変更することができる。
【００２８】
積層体１の誘電体層２（誘電体層２の層間）上に形成される複数の内部電極層３（３ａ、３ｂ）が形成され、それぞれ内部電極層３の一方端部側が引き出し電極層３ｚを介して誘電体層２の長手方向の外部に延出し、それぞれ外部端子電極５に接続されている。また、隣接する誘電体層２の層間には、複数の内部電極層３と対向する内部電極層４が整列配置されている。そして、この内部電極層４は、引き出し電極層（図には省略）を介して外部端子電極６に接続されている。内部電極層３、４は、例えばＮｉを主成分とする材料から構成され、その厚みは１〜２μｍとしている。
【００２９】
外部端子電極５、６は、積層体１の一対の長辺側端面に被着形成され、且つ内部電極層３、４にそれぞれ接続されている。外部端子電極５、６は、例えばＣｕ、Ｎｉ、あるいはこれらの合金などの卑金属成分及びガラス成分からなり、長辺側の端面及びそれに隣接する上下面の３面にわたって形成される。さらに、外部端子電極５、６の表面には、表面メッキ層（図示せず）が形成されている。表面メッキ層は、例えばＮｉメッキ、Ｓｎメッキ、半田メッキなどが例示できる
本発明の特徴的なことは、１つの誘電体層２上に複数配列された内部電極層、例えば３において、配列方向の隣接しあう領域に、誘電体充填層１２が配置されていることである。尚、内部電極層３ａにおいては、その隣接する内部電極層３ｂとの間隔はもちろんのこと、積層体１の短辺側端面側に誘電体充填層が形成されている。また、内部電極層３の電極幅に比較して、引き出し電極３ｚの電極幅が狭い場合には、内部電極層３の一方端部側にも誘電体充填層１２が形成されている。
【００３０】
以上、内部電極層３においては、引き出し電極３ｚが形成されていない他方端部側を除いて、内部電極層３の３つの辺に誘電体充填層１２が形成されている。
【００３１】
また、誘電体充填層１２は、誘電体層２よりも低い誘電率を有し、且つ誘電体層２と焼結挙動が近似する材料が用いられる。具体的には、ＳｒＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＭｇＴｉＯ３を主成分とする誘電体積層セラミック材料が例示できる。
【００３２】
次に本発明の多連型コンデンサ１０の製造方法について、図３を用いて説明する。
【００３３】
まず、複数の誘電体層２が抽出できる例えばＢａＴｉＯ３を主成分とするセラミックグリーンシートを用意し、このセラミックグリーンシートの各素子領域に、スクリーン印刷法により導電性ペーストを印刷し、複数の内部電極層３または４となる内部電極層パターン及び引き出し電極３ｚとなる電極パターンを形成する。
【００３４】
この導電性ペーストは、金属粒子と、脂肪族炭化水素と高級アルコールとの混合物からなる有機溶剤と、この有機溶剤に対して可溶性のエチルセルロースからなる有機粘結剤と、該有機溶剤に難溶解性のエポキシ樹脂からなる有機粘結剤とを含有するものである。
【００３５】
次に、各素子領域に配列された複数の内部電極層パターン間の領域に誘電体充填層１２となる誘電体セラミック層を形成する。この誘電体セラミック層は、セラミックペーストをスクリーン印刷により形成し、内部電極層パターンの厚みと実質的に同一厚みとなるようにする。尚、誘電体セラミック層は、内部電極層パターンの他方端部を除いて他の辺を取り囲むように形成しても構わない。
【００３６】
上述のセラミックペーストのバインダ組成は、導電性ペーストと同組成もしくは異なる組成の両方を適用できるが、特に、導電性ペーストの印刷と同じ条件を採用できることおよびセラミックグリーンシートの表面からの粘結剤の揮発速度を一致させるという理由から、セラミックペーストは導体ペーストと同じバインダ組成であることが望ましい。
【００３７】
そして、このようにして内部電極層３（または４）及び引き出し電極３ｚ（４Ｚは図では省略）となる各電極パターンが形成された複数のセラミックグリーンシートを内部電極層パターンが互いに対向し、各引き出し電極となる電極パターンが積層体１の一対の長辺側端面に交互に延出するように、積層する。
【００３８】
ここで、セラミックグリーンシートを積層する方法として、セラミックグリーンシートの主面上に、内部電極層パターン及び誘電体セラミック層を形成後、内部電極層パターン及び誘電体セラミック層が形成されていないセラミックグリーンシートを積層し、その後、最上層のセラミックグリーンシート上に内部電極層パターン及び誘電体セラミック層を順次形成して、順次積層する方法を用いれば、平坦なセラミックグリーンシートの主面上に内部電極層パターンを形成できることから、内部電極層パターンの形成精度が良好になり、容量ばらつきを低減でき、さらに、積層数を増大しても内部電極層パターンの形成精度には影響しないことから、多連型コンデンサ１０の高積層化や大型化を実現できる。
【００３９】
また、このようにして内部電極層３（または４）及び引き出し電極３ｚ（４Ｚは図では省略）となる各電極パターンが形成された複数のセラミックグリーンシートを内部電極層パターンが互いに対向し、各引き出し電極となる電極パターンが積層体１の一対の長辺側端面に交互に延出するように、積層する。
【００４０】
また、内部電極層３となる内部電極層パターン、引き出し電極３ｚとなる電極パターン及び誘電体充填層１２となる誘電体セラミック層を形成したセラミックグリーンシートと、内部電極層４となる内部電極層パターン、引き出し電極となる電極パターン及び誘電体充填層１２となる誘電体セラミック層を形成したセラミックグリーンシートと交互に積層するようにしても構わない。
【００４１】
次に、積層されたセラミックグリーンシートを熱圧着し、大型セラミックグリーンシート積層体を形成する。
【００４２】
このとき、隣接する内部電極層パターン間には、誘電体充填層１２となる誘電体セラミック層が配置されているため、熱圧着時に上下のセラミックグリーンシートが十分に密着し、セラミックグリーンシート間の剥離を抑制でき、また、焼成後においてデラミネーションの発生を防止できる。
【００４３】
また、隣接する内部電極層パターン間において、内部電極層パターンの有無による段差が生じないため、熱圧着時に、隣接する内部電極層パターン間距離が小さくなることがなく、隣接するコンデンサユニット間におけるクロストークノイズを低減することができる。
【００４４】
さらに、誘電体充填層１２となる誘電体セラミック層は、内部電極層パターンの他方端部（引き出し電極が形成されていない側の端部）には形成されていないため、上述のセラミックグリーンシート熱圧着時に、セラミックグリーンシート間に残存するエアを容易に脱気することができ、内部電極層パターンとセラミックグリーンシートとの密着性が向上し、焼成後におけるクラックやデラミネーションの発生を抑制でき、歩留まりを向上できる。
【００４５】
その後、所望の位置で大型セラミックグリーンシート積層体を各素子領域毎に切断し、未焼成状態の積層体を得る。このとき、内部電極層パターンの引き出し電極は、積層体の長辺側端面に露出する。
【００４６】
次に積層体は、所定の雰囲気、温度、時間を加えて焼成し、各コンデンサユニットの内部電極層３に接続する外部端子電極５を、内部電極層４に接続する外部端子電極６を導電性ペーストの焼き付けにより形成する。その後、その表面にＮｉメッキ／Ｓｎメッキを形成する。
【００４７】
このようにして、図１のような多連型コンデンサ１０が得られる。
【００４８】
なお、本発明は上記の実施の形態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内での種々の変更や改良等は何ら差し支えない。
【００４９】
例えば、上記実施の形態では、誘電体充填層１２となる誘電体セラミック層は、内部電極層３、４の他方端部側にも形成してもよい。すなわち、誘電体充填層１２は並列配置された平面的に隣接しあう内部電極層３、４の間に配置すれば、その間でのクロストークノイズが防止できるが、誘電体充填層１２を内部電極層３、４及び引き出し電極を取り囲むように、各電極層が形成されていない領域の全面に形成しても構わない。このときには、積層方法を充分に考慮して、セラミックグリーンシートにエアが残存しないようにすることが重要である。これより、内部電極層３、４の有無による段差を完全になくすことができる。
【００５０】
さらに、内部電極層パターン間に形成する誘電体セラミック層を、内部電極層パターンから１０μｍ以上離間して形成してもよい。このようにすれば、非常に大きなセラミックグリーンシートを用いても、セラミックグリーンシートを熱圧着する際の脱気経路が確保できる。また、スクリーン製版の印圧により周辺領域に伸びが生じて内部電極層のパターンに位置ずれが生じた場合でも、内部電極層パターンと誘電体セラミック層とが重なることがないため、大型積層体の変形を防ぐことができる。
【００５１】
また、誘電体充填層１２となる誘電体セラミック層の厚みが内部電極層３、４となる内部電極層パターンの厚みより大きくなるようにしても良い。このことにより、内部電極層パターン及び誘電体セラミック層が形成されたセラミックグリーンシートを吸着する積層ヘッドによる内部電極層パターンの変形を抑制できる。
【００５２】
さらに、加圧加熱して大型積層体を形成する際にも、まずセラミックグリーンシートが圧力を受け、内部電極層パターンは徐々に圧力を受けることから、ショートや絶縁不良を抑制できる。
【００５３】
さらに、セラミックグリーンシートの主面上に、内部電極層パターン及び誘電体セラミック層を形成した後のこのセラミックグリーンシート上に内部電極層パターン及び誘電体セラミック層が形成されていない別のセラミックグリーンシートを積層し、このセラミックグリーンシート上に内部電極層パターン及び誘電体セラミック層を形成し、順次繰り返して、未焼成状態の大型積層体を作製しても良い。このことにより、積層精度が良好になり、容量ばらつきを低減できるとともに、サイドマージンやエンドマージンを小さくできることから、多連型コンデンサ１０の小型化に対応できる。さらに、セラミックグリーンシートを積層する工程において、内部電極層パターン及び誘電体セラミック層が形成されたセラミックグリーンシート２上に、フィルムによって裏打ちされた別のセラミックグリーンシートを載置し、フィルム側から加圧加熱するようにしても良い。このことにより、セラミックグリーンシートを吸着する工程を設ける必要がないため、セラミックグリーンシート２の欠陥を防止することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の多連型コンデンサによれば、隣接する内部電極層間には、セラミックペーストの印刷により形成されたセラミック層が介在してなるため、熱圧着時に上下のセラミックグリーンシートが十分に密着し、セラミックグリーンシート間の剥離を抑制でき、また、焼成後においてデラミネーションの発生を防止できる。
【００５５】
さらに、隣接する内部電極層間において、内部電極層の有無による段差が生じないため、熱圧着時に、隣接する内部電極層間距離が小さくなることがなく、隣接するコンデンサユニット間におけるクロストークノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多連型コンデンサの外観斜視図である。
【図２】図１の多連型コンデンサの断面図であり、（ａ）は幅方向の中央断面図、（ｂ）は内部電極層の平面形状を示す平断面図である。
【図３】図１の多連型コンデンサの製造方法に用いる大型セラミックシートの平面図である。
【図４】従来の多連型コンデンサを示す図であり、（ａ）は幅方向の中央断面図、（ｂ）は内部電極層の平面形状を示す平断面図である。
【図５】図４の多連型コンデンサの製造方法に用いる大型セラミックシートの平面図である。
【符号の説明】
１０・・・・・・・・・・・・・多連型コンデンサ
１・・・・・・・・・・・・・・積層体
２・・・・・・・・・・・・・・誘電体層
３、４・・・・・・・・・・・・内部電極層
５、６・・・・・・・・・・・・外部端子電極
１２・・・・・・・・・・・・・誘電体充填層
Ｎ・・・・・・・・・・・・・・コンデンサユニット
１１・・・・・・・・・・・・・大型積層体
Ｃ・・・・・・・・・・・・・・切断線
【図１】
2004153027.tif 000003
【図２】
2004153027.tif 000004
【図３】
2004153027.tif 000005
【図４】
2004153027.tif 000006
【図５】
2004153027.tif 000007