(57)【要約】【課題】直流電圧に交流電圧が重畳されることで発生する積層セラミックコンデンサの振動に起因する振動音を低減することを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために、本発明は、誘電体層と内部電極を交互に積層した素体と、前記内部電極が交互に接続された一対の外部電極とを備え、前記一対の外部電極は、前記素体の幅方向の少なくとも両端面および裏面に設けたものであり、素体の幅方向が素体の長手方向に比べて圧電現象における振動の変位量が小さいことを利用し、振動の変位量の絶対値を小さくすることで振動音を低減することができるという作用効果を有するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体と内部電極を交互に積層した素体と、前記内部電極が交互に接続された一対の外部電極とを備え、前記一対の外部電極は、前記素体の幅方向の少なくとも両端面および裏面に設けた積層セラミックコンデンサ。
【請求項２】
素体の裏面に設けた一対の外部電極の形状は、素体の幅方向の端部に向かって前記外部電極の幅が狭くなる形状である請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項３】
一対の外部電極を設ける素体の両端面に凹部を設け少なくともこの凹部に一対の外部電極を設けた請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項４】
素体の裏面に設けた一対の外部電極間に凸部を設けた請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項５】
凸部は、凸部の高さをｔ１、素体の長手方向の長さをＬとしたとき１／８１００×Ｌ2＜ｔ１である請求項４記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項６】
素体の裏面に設けた一対の外部電極は、外部電極の厚みをｔ２、素体の長手方向の長さをＬとしたとき１／８１００×Ｌ2＜ｔ２である請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項７】
少なくとも素体の裏面に設けた一対の外部電極は導電性樹脂からなり、その導電性樹脂は、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂から選ばれる樹脂を含む請求項１記載の積層セラミックコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に用いられる積層セラミックコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の電源回路における平滑用回路において、積層セラミックコンデンサが用いられるようになってきている。図１４は、電子機器であるノート型パソコンの斜視図、図１５は、同電源の回路図である。
【０００３】
図１４においてノート型パソコンは、ディスプレー部５１と本体部５２からなり、電源はアダプタ（図示せず）、バッテリの少なくともいずれかから供給される。
【０００４】
図１５において、バッテリ５３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ５４、チョークコイル５５を介してＣＰＵ５６に電力を供給している。前記ＤＣ−ＤＣコンバータ５４の入力側には、電源平滑用として積層セラミックコンデンサ５７が並列に接続され、また、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ５４と前記ＣＰＵ５６の間にはデカップリングコンデンサ５８が並列に接続されている。
【０００５】
そして、前記ＣＰＵ５６から制御ＩＣ５９に接続されており、制御ＩＣ５９は、表示装置６０、入出力装置６１、記憶装置６２とそれぞれ接続され信号をやり取りしている。
【０００６】
近年、ノート型パソコンにおいても省電力化のため、電源投入後の不使用時には、バッテリ５３からＣＰＵ５６への電力供給においてスイッチング周波数を変えずにそのインターバルを変えることで待機電力を削減する、いわゆる、スリープモードが採用されている。
【０００７】
なお、本願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２０００−２３２０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで上述した電源回路の積層セラミックコンデンサ５７に着目すると、この積層セラミックコンデンサ５７は、誘電体の材料として、主として強誘電体材料であるチタン酸バリウムが用いられている。強誘電体材料は、直流電圧が印加されている状態において交流電圧が重畳されると圧電作用を発現する。そのため、それを用いた積層セラミックコンデンサ５７は、直流電圧に交流電圧が重畳されると振動を発生させる。
【０００９】
この直流電圧に交流電圧が重畳された状態とは、上述した、いわゆる、スリープモードにおける積層セラミックコンデンサの状態である。
【００１０】
この振動は、積層セラミックコンデンサが実装されているプリント基板に伝わることでさらに大きな振動に増幅され、その結果、耳障りな振動音が発生するという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、この振動音を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために、本発明は、誘電体層と内部電極を交互に積層した素体と、前記内部電極が交互に接続された一対の外部電極とを備え、前記一対の外部電極は、前記素体の幅方向の少なくとも両端面および裏面に設けた構成としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、素体の幅方向の少なくとも両端面および裏面に外部電極を設けることにより、直流電圧に交流電圧が重畳されたときに発生していた振動音を低減することができるという作用効果を有する。
【００１４】
すなわち、本発明は、素体の幅方向が素体の長手方向に比べて圧電現象における振動の変位量が小さいことを利用したものであり、振動の変位量の絶対値を小さくすることで振動音を低減することができるという作用効果を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の積層セラミックコンデンサについて一実施の形態および図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態における積層セラミックコンデンサの斜視図、図２は、図１のａ−ａ’線での断面図、図３は、図１のｂ−ｂ’線での断面図である。
【００１７】
図１〜図３において、誘電体１と内部電極３は交互に積層され素体８を構成し、前記内部電極３は交互に一対の外部電極２に接続されている。そして、前記一対の外部電極２は、素体８の幅方向の素体の両端面、表面、裏面に形成され積層セラミックコンデンサが構成されている。なお、本発明での幅方向とは、積層セラミックコンデンサの長手方向と前記積層方向に垂直の方向を意味するものである。一対の外部電極２は、少なくとも素体８の両端面、裏面に形成されていればよく、必要に応じて素体８の表面にも設けることができる。この場合、プリント基板に実装する際表裏を区別する必要がなくなるという利点がある。
【００１８】
図４は本発明の積層セラミックコンデンサを実装したプリント基板の斜視図、図５は同要部拡大図、図６は図５のｃ−ｃ’線での断面図である。
【００１９】
プリント基板４のランドパターン５に合わせ、レジスト７、はんだ６にて本発明の積層セラミックコンデンサ１０が実装されている。
【００２０】
上述のように、前記一対の外部電極２は、素体８の幅方向の素体の両端面、表面、裏面に形成されており、このように素体の幅方向の少なくとも両端面および裏面に外部電極を設けることにより、直流電圧に交流電圧が重畳されたときに発生していた振動音を低減することができる。
【００２１】
直流電圧に交流電圧が重畳されると、強誘電材料を誘電体に用いた積層セラミックコンデンサは圧電現象を発現する。この圧電現象は、誘電体材料が電極間に挟まれている領域において発生するものであり、本発明は、素体の幅方向が素体の長手方向に比べて圧電現象における振動の変位量が小さいことに着目し、振動の変位量が絶対値を小さくすることでプリント基板への振動を低減し、その結果、振動音を低減することができるものである。
【００２２】
さて、次に図７を用いて、特に、素体の裏面に形成する一対の外部電極（以下、一対の裏面電極と記す）について説明する。
【００２３】
図７（ａ）は一実施の形態における積層セラミックコンデンサの斜視図であり、図７（ｂ）は同裏面図である。
【００２４】
一対の裏面電極１２は、積層セラミックコンデンサの振動をプリント基板に伝搬させる部位である。したがって、この振動の伝搬を抑制することで振動音を抑制することができるが、その一方で、この部位は積層セラミックコンデンサとプリント基板との接続を担う部位でもある。そのため、一対の裏面電極に関してこの両方の観点、すなわち、振動伝搬の抑制と接続強度の確保という両面から考える必要がある。
【００２５】
図７は、一対の裏面電極１２の形状を素体８の幅方向の端部に向かって電極幅が狭くなる形状にしたものである。つまり、一対の裏面電極１２の素体８端部の辺の長さをａ、一対の裏面電極１２が対向する辺の長さをｂとした場合、ａ＜ｂという関係になるように構成するものである。この構成によれば、振動の抑制をできるだけ阻害せずに接合強度を向上させることができる。
【００２６】
すなわち、素体の裏面の幅方向に裏面電極を設けているので振動が抑制できるとともに、一対の裏面電極の対向辺の長さを対向方向に増加させている（つまり、ａ＜ｂという関係にしている）ので、電極幅を変えない形状のものと比較して接続強度も向上させることができる。この対向辺の長さを対向方向に増加させるのは振動の抑制をできるだけ阻害しないようにするためである。
【００２７】
次に、図８（ａ）は一実施の形態における積層セラミックコンデンサの斜視図、図８（ｂ）は同裏面図である。図８に示すように、一対の外部電極２を設ける素体８の両端面に凹部２８を設け、少なくともこの凹部２８に一対の外部電極２を設けたものであり、このように凹部２８を設けることで一対の外部電極２の面積を増やし、これによりプリント基板との固着強度を向上させることができる。また、このような構成にすることにより内部電極と外部電極との接触面積が増加するのでＥＳＲを低減することができるとともに接続不良による容量低下を抑制することもできる。
【００２８】
次に、図９（ａ）は一実施の形態における積層セラミックコンデンサの斜視図、図９（ｂ）は同裏面図である。図９に示すように、素体８に設けた一対の裏面電極１２間に凸部２９を設けたものであり、これにより積層セラミックコンデンサの周端部をプリント基板から離すことができ、これにより積層セラミックコンデンサの振動をプリント基板に伝えにくくすることができ、その結果、振動音を低減することができる。また、一対の裏面電極１２間に凸部２９を設けることで短絡の防止という作用効果も有する。
【００２９】
ここで、凸部２９の高さをｔ１、素体８の長手方向の長さをＬとしたとき１／８１００×Ｌ2＜ｔ１になるように凸部２９を設定することで、特に、プリント基板のたわみに対して剥離しにくい積層セラミックコンデンサとすることができる。
【００３０】
以下、図１０を用いて説明する。図１０（ａ）は積層セラミックコンデンサの裏面図、（ｂ）同側面図、（ｃ）積層セラミックコンデンサを実装したプリント基板をたわませた側面図である。
【００３１】
プリント基板のたわみ量はＩＥＣ規格においてスパン９０ｍｍでたわみ量１ｍｍが規格化されている。したがって、仮に、プリント基板のたわみ量が最大量であったとしても積層セラミックコンデンサの周縁部がプリント基板に触れなければはんだ接合部に引きはがし方向の力が発生せず、結果、剥離しにくいということになる。
【００３２】
プリント基板４のたわみ量が最大量のときの必要な凸部２９の高さを以下に求める。図１０（ｃ）に示すようにたわんだプリント基板４は放物線で近似可能となるので、この放物曲線は（数１）で表される。
【００３３】
【数１】
2007194312.tif 000003
【００３４】
上記ＩＥＣ規格においてＸは４５、Ｙは１であるからこれによりＡは１／２０２５となる。ここで、積層セラミックコンデンサの長手方向の長さをＬ、凸部２９の高さをｔ１とするとｔ１は（数２）を満たせば、積層セラミックコンデンサの周縁部がプリント基板４に触れないことになる。
【００３５】
【数２】
2007194312.tif 000004
【００３６】
そして、（数２）から（数３）が導出される。
【００３７】
【数３】
2007194312.tif 000005
【００３８】
例えば、３２１６サイズの積層セラミックコンデンサの場合、Ｌは３．２ｍｍであるからｔ１は、約１．２４６μｍを超える値になる。したがって、マージンを考慮して凸部２９の高さ２μｍに設定すれば、積層セラミックコンデンサの周縁部がプリント基板４に触れることはないため、はんだ接合部に引きはがし方向の力が発生せず、その結果、剥離しにくいという作用効果を有する。
【００３９】
この凸部２９の材料としては、素体８と同じ材料を用いることもできるし、シリコーン樹脂、ゴム等の弾性体を用いることも可能である。
【００４０】
また、弾性体を積層セラミックコンデンサとプリント基板の間に介在させることも振動音を低減するために有効である。図１１（ａ）は一実施の形態における積層セラミックコンデンサの斜視図、図１１（ｂ）は同裏面図である。図１１に示すように、積層セラミックコンデンサの素体８の裏面端部に弾性体３０を設け、この弾性体３０を緩衝材として積層セラミックコンデンサ１０とプリント基板４の間に介在させて振動音を低減させるものである。上述した弾性体の他、緩衝材が入った両面テープも用いることができる。
【００４１】
また、上述した凸部２９に代わり、外部電極２、特に、裏面電極１２自体を上記凸部２９と同様の役割を持たせることも可能である。以下、図１２を用いて説明する。
【００４２】
図１２（ａ）は一実施の形態の積層セラミックコンデンサの斜視図、図１２（ｂ）は同裏面図、図１２（ｃ）は同側面図である。
【００４３】
図１２に示すように、素体８に設けた一対の裏面電極１２の厚み（上記凸部２９の高さと同様）をｔ２、素体８の長手方向の長さをＬとしたとき１／８１００×Ｌ2＜ｔ２とすることにより、上述した理由と同様の理由から、プリント基板４がたわんだとしても積層セラミックコンデンサの周縁部がプリント基板４に触れることはない。そのため、はんだ接合部に引きはがし方向の力が発生せず、その結果、剥離しにくいという作用効果を有する。
【００４４】
また、これにより積層セラミックコンデンサの周縁部をプリント基板４から離すことができるので振動を伝えにくくすることができ、その結果、振動音を低減することができる。
【００４５】
次に、図１３（ａ）は、一実施の形態の積層セラミックコンデンサの斜視図、図１３（ｂ）は同裏面図である。図１３に示すように、少なくとも素体８に設けた一対の裏面電極３２は導電性樹脂からなり、その導電性樹脂は、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂から選ばれる樹脂を含む構成とするものである。これらの材料を外部電極２、特に、裏面電極３２に用いることによりプリント基板４に対するクッション作用を有するので積層セラミックコンデンサの振動をプリント基板に伝えにくくすることができ、その結果、振動音を抑制することができる。
【００４６】
また、図示はしないが、積層セラミックコンデンサの振動の節を接着剤にてプリント基板に固定する方法も有効である。振動の節を利用するのでその接着によるプリント基板への振動の伝搬は大幅に抑制される。例えば、一対の裏面電極間に節がある場合はそこに接着剤を設ければよいし、その場合、接着剤を上述した凸部２９にすることにより凸部２９と同様の作用効果も得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、素体の幅方向の少なくとも両端面および裏面に外部電極を設けることにより直流電圧に交流電圧が重畳されたときに発生していた振動音を低減することができるという作用効果を有し、各種電子機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態における積層セラミックコンデンサの斜視図
【図２】図１のａ−ａ’線での断面図
【図３】図１のｂ−ｂ’線での断面図
【図４】本発明の一実施の形態における積層セラミックコンデンサを実装したプリント基板の斜視図
【図５】同要部拡大図
【図６】図５のｃ−ｃ’線での同断面図
【図７】（ａ）は本発明の一実施の形態における積層セラミックコンデンサの斜視図、（ｂ）は同裏面図
【図８】（ａ）は一実施の形態の積層セラミックコンデンサの斜視図、（ｂ）は同裏面図
【図９】（ａ）は一実施の形態の積層セラミックコンデンサの斜視図、（ｂ）は同裏面図
【図１０】（ａ）は一実施の形態における積層セラミックコンデンサの裏面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は積層セラミックコンデンサを実装したプリント基板の側面図
【図１１】（ａ）は一実施の形態における積層セラミックコンデンサの斜視図、（ｂ）は同裏面図
【図１２】（ａ）は一実施の形態における積層セラミックコンデンサの斜視図、（ｂ）は同裏面図、（ｃ）は同側面図
【図１３】（ａ）は一実施の形態における積層セラミックコンデンサの斜視図、（ｂ）は同裏面図
【図１４】ノート型パソコンの斜視図
【図１５】同電源の回路図
【符号の説明】
【００４９】
１  誘電体
２  外部電極
３  内部電極
４  プリント基板
５  ランドパターン
６  はんだ
７  レジスト
８  素体
１０  積層セラミックコンデンサ
１２  裏面電極
２８  凹部
２９  凸部
３０  弾性体
３２  裏面電極
【図１】
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【図２】
2007194312.tif 000007
【図３】
2007194312.tif 000008
【図４】
2007194312.tif 000009
【図５】
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【図６】
2007194312.tif 000011
【図７】
2007194312.tif 000012
【図８】
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【図９】
2007194312.tif 000014
【図１０】
2007194312.tif 000015
【図１１】
2007194312.tif 000016
【図１２】
2007194312.tif 000017
【図１３】
2007194312.tif 000018
【図１４】
2007194312.tif 000019
【図１５】
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