(57)【要約】【課題】回路基板において発生する振動音（音鳴り）の大きさを好適に低減することができるセラミックコンデンサを提供することを課題とする。【解決手段】外部電極２２を有するセラミックコンデンサ素子１１と、外部電極２２と回路基板１３の基板電極１４とを接続する接続端子１２と、を備え、接続端子１２は、一端が外部電極２２側に接続されると共に他端が回路基板１３側に接続されるコイルバネ２５を有している。また、接続端子１２は、コイルバネ２５の他端と基板電極１４との間に設けられた電極板２６を有している。【選択図】図１
2012033652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電極を有するセラミックコンデンサ素子と、
前記外部電極と基板とを接続する接続端子と、を備え、
前記接続端子は、一端が前記外部電極側に接続され、かつ他端が前記基板側に接続されたコイルバネを有していることを特徴とするセラミックコンデンサ。
【請求項２】
前記接続端子は、前記コイルバネの一端と前記外部電極との間、および前記コイルバネの他端と前記基板との間の少なくともいずれか一方に設けられた電極板を、さらに有している請求項１に記載のセラミックコンデンサ。
【請求項３】
前記セラミックコンデンサ素子は、前記基板と対向する対向面を有し、前記外部電極は、前記対向面を挟んで前記セラミックコンデンサ素子の両端側に一対設けられ、
前記コイルバネは、一端が前記外部電極の前記対向面側に接続されて、前記セラミックコンデンサ素子と前記基板との間隙部分に設けられている請求項１または２に記載のセラミックコンデンサ。
【請求項４】
前記セラミックコンデンサ素子は、前記基板と対向する対向面と、前記対向面を挟んで両端側にある両端面とを有し、前記外部電極は、前記セラミックコンデンサ素子の両端側にそれぞれ設けられ、
前記コイルバネは、一端が前記外部電極の前記端面側に接続されて、前記セラミックコンデンサ素子の端面の外側に設けられている請求項１または２に記載のセラミックコンデンサ。
【請求項５】
前記コイルバネは、その材質が、ステンレス鋼またはリン青銅である請求項１から４のいずれか１項に記載の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、回路基板に実装されるセラミックコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
ノート型パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal  Digital  Assistant）、携帯電話等各種携帯型の情報処理装置においては、電子部品として、コンデンサ、インダクタ、バリスタ又これらを複合した複合部品を回路基板に表面実装することにより、高密度に電子部品を搭載して回路基板全体の大きさの小型化が図られている。このような回路基板に搭載されるコンデンサとして、積層型のセラミックコンデンサが用いられている。
【０００３】
積層型のセラミックコンデンサは、誘電体と内部電極とが交互に積層されている。誘電体を形成するセラミック材料には、誘電率が比較的高いチタン酸バリウム等の強誘電体材料が一般的に用いられている。このような積層型のセラミックコンデンサに電圧を印加すると、誘電体を形成するセラミック材料は、電歪現象を伴うため、セラミックコンデンサは、印加電圧の大きさに応じた機械的歪みを生じる。このため、セラミックコンデンサに交流電圧を印加すると、電歪現象によりセラミックコンデンサが振動する。
【０００４】
この電歪現象によるセラミックコンデンサの振動は、セラミックコンデンサが実装されている基板に伝播する。この基板に伝わった振動により、基板において振動音（音鳴り）が発生する。特に、より大きな静電容量を得るために、複数のコンデンサを基板上に並列に接続した場合には、複数のコンデンサが同じ周期で振動するため、基板に伝わる振動が共振によって増幅され、この結果、振動音が増大する虞がある。
【０００５】
そこで、従来のセラミックコンデンサとして、基板の振動音を低減すべく、側面に一対の端子電極（外部電極）を有するセラミックコンデンサ素子と、一対の端子電極に接続される一対の金属端子とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このセラミックコンデンサにおいて、一対の金属端子は、端子電極に接続される電極接続部と、回路基板に接続される外部接続部とを有し、電極接続部が、セラミックコンデンサ素子の幅方向の一方の側面に接続されている。このため、金属端子は、そのばね性により、セラミックコンデンサ素子の振動を吸収していると推測され、これにより、基板から発生する振動音を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３５９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、金属端子のばね性を向上させることで、振動音をより低減できることが見出された。しかしながら、従来のセラミックコンデンサでは、金属端子は平板の金属部材を成型して得られたものであるため、セラミックコンデンサの高さを変えずに、金属端子のばね性を向上させることは難しかった。そのため、セラミックコンデンサ素子の振動をさらに吸収するべく、金属端子のばね性を高めることは困難であった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基板において発生する振動音の大きさを更に低減することができるセラミックコンデンサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明者らはセラミックコンデンサについて鋭意研究をした。その結果、セラミックコンデンサ素子の外部電極と基板とを接続する接続端子としてコイルバネを用いることにより、セラミックコンデンサ素子の振動の吸収効率が向上し、セラミックコンデンサ素子の振動が基板に伝播するのを抑制することで、基板において発生する振動音の大きさを低減できることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。
【００１０】
本発明のセラミックコンデンサは、外部電極を有するセラミックコンデンサ素子と、外部電極と基板とを接続する接続端子と、を備え、接続端子は、一端が外部電極側に接続されると共に他端が基板側に接続されたコイルバネを有していることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、接続端子が、コイルバネを有することにより、コイルバネは、セラミックコンデンサ素子の振動を吸収することができる。よって、コイルバネは、セラミックコンデンサ素子から基板へ向けて伝播される振動を吸収でき、これにより、基板において発生する振動音の大きさを好適に低減することができる。
【００１２】
本発明の好ましい態様として、接続端子は、コイルバネの一端と外部電極との間、およびコイルバネの他端と基板との間の少なくともいずれか一方に設けられた電極板を、さらに有している。
【００１３】
この構成によれば、電極板と外部電極との間および電極板と基板との間を、面接触させることができるため、電極板と外部電極との接合および電極板と基板との接合を強固なものとすることができる。
【００１４】
本発明の好ましい態様として、セラミックコンデンサ素子は、基板と対向する対向面を有し、外部電極は、対向面を挟んでセラミックコンデンサ素子の両端側に一対設けられ、コイルバネは、一端が外部電極の対向面側に接続されて、セラミックコンデンサ素子と基板との間隙部分に設けられている。
【００１５】
この構成によれば、コイルバネは、その一端が、外部電極の対向面側に接続されると共に、セラミックコンデンサ素子と基板との間隙部分に設けられるため、セラミックコンデンサ素子が基板と対向する方向に振動した場合、この振動を好適に吸収することができる。
【００１６】
本発明の好ましい態様として、セラミックコンデンサ素子は、基板と対向する対向面と、対向面を挟んで両端側にある両端面とを有し、外部電極は、セラミックコンデンサ素子の両端側にそれぞれ設けられ、コイルバネは、一端が外部電極の端面側に接続されて、セラミックコンデンサ素子の端面の外側に設けられている。
【００１７】
この構成によれば、コイルバネは、その一端が、外部電極の端面側に接続されると共に、セラミックコンデンサ素子の端面の外側に設けられるため、セラミックコンデンサ素子が、その両端面を結ぶ方向に振動した場合、この振動を好適に吸収することができる。
【００１８】
本発明の好ましい態様として、コイルバネは、その材質が、ステンレス鋼またはリン青銅である。
【００１９】
この構成によれば、コイルバネのばね性を優れたものとすることができ、セラミックコンデンサ素子の振動を好適に吸収することができる。また、コイルバネを腐食に対して強くすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のセラミックコンデンサによれば、基板において発生する振動音の大きさを更に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、第１実施形態に係るセラミックコンデンサを模式的に表した斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係るセラミックコンデンサを幅方向に直交する面で切断した断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るセラミックコンデンサを長さ方向から見た側面図である。
【図４】図４は、接続端子の寸法を示す説明図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係るセラミックコンデンサを幅方向に直交する面で切断した断面図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係るセラミックコンデンサを長さ方向から見た側面図である。
【図７】図７は、第３実施形態に係るセラミックコンデンサを幅方向に直交する面で切断した断面図である。
【図８】図８は、第３実施形態に係るセラミックコンデンサを長さ方向から見た側面図である。
【図９】図９は、第４実施形態に係るセラミックコンデンサを幅方向に直交する面で切断した断面図である。
【図１０】図１０は、従来のセラミックコンデンサを幅方向に直交する面で切断した断面図である。
【図１１】図１１は、音圧の測定を行なう際に用いた試験装置の構成を簡略に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を好適に実施するための形態（以下、実施形態という。）につき、詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態及び実施例に記載した内容により限定されるものではない。また、以下に記載した実施形態及び実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下に記載した実施形態及び実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせても良いし、適宜選択して用いてもよい。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るセラミックコンデンサを模式的に表した斜視図であり、図２は、第１実施形態に係るセラミックコンデンサを幅方向に直交する面で切断した断面図であり、図３は、第１実施形態に係るセラミックコンデンサを長さ方向から見た側面図である。図１から図３に示すように、セラミックコンデンサ１０は、積層型のセラミックコンデンサであり、セラミックコンデンサ素子１１と一対の接続端子（金属端子）１２とを含む。尚、本実施形態では、セラミックコンデンサ素子１１の長さ方向をＸ方向、幅方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向とする。
【００２４】
セラミックコンデンサ１０は、回路基板１３上に搭載されている。セラミックコンデンサ１０は、１つのセラミックコンデンサ素子１１により構成されているが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、セラミックコンデンサ１０は、セラミックコンデンサ素子１１を複数組み合わせてもよい。回路基板１３は、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡや携帯電話等の小型の処理装置に用いられる。セラミックコンデンサ１０が実装される回路基板１３の表面には、一対の基板電極１４が設けられており、一対の基板電極１４からは、一対の配線１５がそれぞれ延びている。一対の接続端子１２は、はんだ１６によって一対の基板電極１４に各々はんだ付けされる。
【００２５】
セラミックコンデンサ素子１１は、略直方体形状に形成され、例えば、幅Ｗが２．５ｍｍ、高さＨが２．５ｍｍ、長さＬが３．２ｍｍに形成される。セラミックコンデンサ素子１１は、その下面（高さ方向における一方の面）が、回路基板１３と対向する対向面となるように配置されている。セラミックコンデンサ素子１１は、誘電体素体２１と、一対の外部電極（端子電極）２２とを有する。一対の外部電極２２は、誘電体素体２１の長さ方向における両端面と、誘電体素体２１の両端面の縁部から所定の長さ分だけ内側に向かって延びるように誘電体素体２１の周囲を囲む部位とに設けられている。
【００２６】
誘電体素体２１は、上面、下面および四方側面を有する直方体形状に形成されており、複数の誘電体２３と、複数（例えば１００層程度）の内部電極２４とを有している。誘電体素体２１は、複数の誘電体２３と複数の内部電極２４とを交互に積層して形成されている。誘電体素体２１は、セラミックグリーンシート（未焼成セラミックシート）を複数枚積層した積層体を加熱圧着して一体化して、切断し、脱脂し、焼成することにより得られた直方体状の焼結体である。誘電体２３と内部電極２４との積層方向は、セラミックコンデンサ素子１１の高さ方向である。
【００２７】
誘電体２３は、例えば、誘電率の高い強誘電体材料としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）系セラミックス材料で構成され、層状に形成されている。誘電体２３としてチタン酸バリウムを主成分として用いて構成された誘電体素体２１は、誘電体２３としての機能を有し、電圧が加えられると歪みが生じる。このため、セラミックコンデンサ素子１１は、交流電圧が印加されると、交流電圧の大きさに応じた機械的歪みを生じ、この機械的歪みが振動となって回路基板１３に伝播することで、回路基板１３が振動し、可聴周波数帯域である場合、回路基板１３の振動が、振動音として現れることになる。
【００２８】
複数の内部電極２４は、正極側の内部電極２４と負極側の内部電極２４とを有している。正極側の内部電極２４は、その一端が一方（正極側）の外部電極２２に接続され、その他端が開放端となっている。負極側の内部電極２４は、その一端が他方（負極側）の外部電極２２に接続され、その他端が開放端となっている。正極側の内部電極２４と負極側の内部電極２４とは、誘電体２３を介して交互に対向し、所定間隔を持って複数積層されている。内部電極２４を構成する材料としては、積層型の電気素子の内部電極として通常用いられる導電性材料であれば用いることができ、例えば、卑金属であるＮｉを主成分とする導電性材料として含んだものが用いられる。
【００２９】
一対の外部電極２２は、誘電体素体２１の両端部にそれぞれ設けられ、内部電極２４と接続している。外部電極２２は、卑金属であるＣｕを主成分として含有するものが用いられ、Ｃｕ粉末を含有する導電性ペーストを誘電体素体２１の外表面に塗布して焼き付けることによって形成されている。外部電極２２は、複数の金属電極層で構成されていてもよく、例えば、外部電極２２は、Ｃｕを主成分とした下地電極に、Ｎｉめっき層、Ｓｎめっき層を形成するようにしてもよい。このように構成されたセラミックコンデンサ素子１１の一対の外部電極２２に電圧を印加すると、誘電体素体２１には、電荷が蓄えられる。
【００３０】
図４は、接続端子の寸法を示す説明図である。図４に示す接続端子２７は、一般的に用いられる従来のものである。接続端子２７は、その厚さをｔとし、その幅をｂとし、回路基板１３の基板面１３ａから接続部２７Ａとセラミックコンデンサ素子１１の外部電極２２とを接続するはんだ２８の基板面１３ａ側までの距離（接続端子取付長さ）をＬとする。このとき、接続端子２７のばね定数Ｋは、下記式（１）で表すことができる。下記式（１）中のＥは、接続端子２７のヤング率である。
【００３１】
【数１】
2012033652.tif 000003
【００３２】
接続端子２７のばね定数Ｋが小さい程、セラミックコンデンサ素子１１の電歪に起因する振動音を抑制する効果を高くすることができる。接続端子２７は、セラミックコンデンサ素子１１の外部電極２２と回路基板１３のランド（基板電極１４）とを電気的に接続するものであるため、導電性が必要である。導電性を有する材料としては金属材料があるが、金属材料は一般にヤング率が高い。このため、平板の金属材料を用いて接続端子２７を製造すると、接続端子２７のばね定数Ｋを小さくすることには限界がある。そこで、本実施形態では、接続端子１２として複数のコイルバネ２５を含むものが用いられる。
【００３３】
接続端子１２は、一対の基板電極１４と一対の外部電極２２とをそれぞれ接続するように一対設けられている。各接続端子１２は、各外部電極２２に接続された複数のコイルバネ２５と、複数のコイルバネ２５に接続された電極板２６とを有している。
【００３４】
複数のコイルバネ２５は、各外部電極２２に対し３つ設けられており、その材質がステンレス鋼またはリン青銅で構成され、ニッケル（Ｎｉ）またはスズ（Ｓｎ）でめっき処理されている。また、各コイルバネ２５は、コイルバネ２５を構成するワイヤの直径が０．０５ｍｍから０．０７ｍｍ程度であり、コイルバネ２５の外径が０．５ｍｍから０．６ｍｍであり、その巻数が３巻から７巻程度となっており、その軸方向の長さ（高さ）が０．５ｍｍから０．６ｍｍ程度となっている。このため、コイルバネ２５は、そのワイヤの直径が、上記した接続端子２７における厚さｔおよび幅ｂに対応し、そのワイヤの長さが、接続端子取付長さＬに対応していることから、ばね定数Ｋをより小さくできる。
【００３５】
３つのコイルバネ２５は、セラミックコンデンサ素子１１の幅方向に並べて設けられており、セラミックコンデンサ素子１１と回路基板１３との間隙部分Ｄに設けられている。各コイルバネ２５は、その一端が、はんだ１６を介して、各外部電極２２の下面側、すなわち外部電極２２と回路基板１３とが対向する対向面側に接合される。また、各コイルバネ２５は、その他端が、電極板２６の図示上面に接合される。
【００３６】
電極板２６は、金属平板を方形状に形成しており、その材質がステンレス鋼またはリン青銅で構成され、ニッケル（Ｎｉ）またはスズ（Ｓｎ）でめっき処理されている。電極板２６は、その長手方向がセラミックコンデンサ素子１１の幅方向となっている。電極板２６は、その下面が、はんだ１６を介して、回路基板１３の基板電極１４に面接触させて接合される。
【００３７】
よって、接続端子１２が、コイルバネ２５を有することにより、ばね定数Ｋを従来に比して小さくすることができる。このため、コイルバネ２５は、セラミックコンデンサ素子１１の振動を吸収することができ、セラミックコンデンサ素子１１から回路基板１３へ向けて伝播される振動を抑制できるため、回路基板１３において発生する振動音の大きさを好適に低減することができる。なお、振動音の大きさは、後述する集音マイク５２により音圧として測定される。
【００３８】
また、コイルバネ２５の他端と回路基板１３との間に電極板２６を設けることで、電極板２６と回路基板１３との間を、はんだ１６を介して面接触させることができるため、電極板２６と回路基板１３との接合を強固なものとすることができる。
【００３９】
また、コイルバネ２５の一端を、外部電極２２の下面に接合すると共に、コイルバネ２５をセラミックコンデンサ素子１１と回路基板１３との間隙部分Ｄに設けることで、コイルバネ２５は、高さ方向に伸縮可能に配設される。このため、セラミックコンデンサ素子１１が高さ方向（セラミックコンデンサ素子１１と回路基板１３とが対向する方向）に振動した場合、コイルバネ２５は、セラミックコンデンサ素子１１の振動を好適に吸収することができる。
【００４０】
また、コイルバネ２５の材質をステンレス鋼またはリン青銅とすることで、腐食に対して強くすることができ、また、ばね性の優れたものとすることができる。なお、コイルバネ２５の材質は、ステンレス鋼に比してヤング率Ｅの低いリン青銅が好ましい。
【００４１】
なお、第１実施形態のセラミックコンデンサ１０では、各外部電極２２に設けられるコイルバネ２５の個数を３つとしたが、これに限らず、２つあるいは４つ等の任意の個数としてもよい。また、コイルバネ２５の形状も、上記の構成に限定せず、任意の形状としてもよい。また、後述では、第１実施形態のセラミックコンデンサ１０において、コイルバネ２５の材質および形状を変化させた場合の振動音の大きさの変化を測定し、測定結果を比較している。
【００４２】
（第２実施形態）
図５および図６を参照して、第２実施形態に係るセラミックコンデンサ３１について説明する。図５は、第２実施形態に係るセラミックコンデンサを幅方向に直交する面で切断した断面図であり、図６は、第２実施形態に係るセラミックコンデンサを長さ方向から見た側面図である。なお、第２実施形態のセラミックコンデンサ３１の説明では、第１実施形態のセラミックコンデンサ１０と重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ記載する。第２実施形態に係るセラミックコンデンサ３１は、その接続端子３２が、第１実施形態の接続端子１２と異なっている。以下、第２実施形態のセラミックコンデンサ３１に適用された接続端子３２について説明する。
【００４３】
接続端子３２は、一対の基板電極１４と一対の外部電極２２とをそれぞれ接続するように一対設けられている。各接続端子３２は、セラミックコンデンサ素子１１に接続された上側電極板３３と、回路基板１３に接続された下側電極板３４と、上側電極板３３と下側電極板３４との間に設けられた複数のコイルバネ３５とを有している。
【００４４】
第２実施形態において、複数のコイルバネ３５は、各外部電極２２に対し３つ設けられている。３つのコイルバネ３５は、セラミックコンデンサ素子１１の幅方向に並べて設けられており、セラミックコンデンサ素子１１と回路基板１３との間隙部分Ｄに設けられている。なお、コイルバネ３５の材質および形状は、第１実施形態のコイルバネ２５と同様であるため説明を省略する。
【００４５】
上側電極板３３および下側電極板３４は、金属平板を方形状に形成したものである。なお、各電極板３３，３４の材質も、第１実施形態の電極板２６と同様であるため説明を省略する。上側電極板３３および下側電極板３４は、その長手方向がセラミックコンデンサ素子１１の幅方向となっており、上側電極板３３の下面に３つのコイルバネ３５の一端が接続され、下側電極板３４の上面に３つのコイルバネ３５の他端が接続される。
【００４６】
上側電極板３３は、その上面が、はんだ１６を介して、各外部電極２２の下面側、すなわち外部電極２２と回路基板１３とが対向する対向面側に面接触させて接合される。また、下側電極板３４は、その下面が、はんだ１６を介して、基板電極１４に面接触させて接合される。
【００４７】
以上の構成においても、接続端子３２が、コイルバネ３５を有することにより、ばね定数Ｋを従来に比して小さくすることができる。このため、コイルバネ３５は、セラミックコンデンサ素子１１の振動を吸収することができ、セラミックコンデンサ素子１１から回路基板１３へ向けて伝播される振動を抑制できるため、回路基板１３において発生する振動音の大きさを好適に低減することができる。
【００４８】
また、コイルバネ３５の一端とセラミックコンデンサ素子１１の外部電極２２との間に上側電極板３３を設け、コイルバネ３５の他端と回路基板１３の基板電極１４との間に下側電極板３４を設けることで、上側電極板３３とセラミックコンデンサ素子１１との間、および下側電極板３４と回路基板１３との間を、はんだ１６を介して面接触させることができる。このため、セラミックコンデンサ素子１１と接続端子３２との接合、および回路基板１３と接続端子３２との接合を強固なものとすることができる。
【００４９】
なお、第２実施形態のセラミックコンデンサ３１でも、コイルバネ３５の個数を３つとしたが、これに限らず、２つあるいは４つ等の任意の個数としてもよい。また、コイルバネ３５の形状も、上記の構成に限定せず、任意の形状としてもよい。後述では、第２実施形態のセラミックコンデンサ３１において、コイルバネ３５の材質および形状を変化させた場合の振動音の大きさの変化を測定し、測定結果を比較している。
【００５０】
また、第１および第２実施形態のセラミックコンデンサ１０，３１では、電極板２６，３３，３４を設けたが、これを排した構成であってもよい。
【００５１】
（第３実施形態）
図７および図８を参照して、第３実施形態に係るセラミックコンデンサ３７について説明する。図７は、第３実施形態に係るセラミックコンデンサを幅方向に直交する面で切断した断面図であり、図８は、第３実施形態に係るセラミックコンデンサを長さ方向から見た側面図である。なお、第３実施形態のセラミックコンデンサ３７の説明でも、第１実施形態のセラミックコンデンサ１０と重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ記載する。第３実施形態に係るセラミックコンデンサ３７は、その接続端子３８が、第１実施形態の接続端子１２と異なっている。以下、第３実施形態のセラミックコンデンサ３７に適用された接続端子３８について説明する。
【００５２】
接続端子３８は、一対の基板電極１４と一対の外部電極２２とをそれぞれ接続するように一対設けられている。各接続端子３８は、回路基板１３に接続された基板側電極板３９と、セラミックコンデンサ素子１１と基板側電極板３９との間に設けられた複数のコイルバネ４０とを有している。
【００５３】
基板側電極板３９は、帯状の金属平板をＬ字状に折り曲げて形成されている。なお、基板側電極板３９の材質も、第１実施形態の電極板２６と同様であるため説明を省略する。具体的に説明すると、基板側電極板３９は、基板電極１４に接続される短辺部４１と、コイルバネ４０を介して外部電極２２に接続される長辺部４２とを有している。短辺部４１は、はんだ１６を介して、基板電極１４に面接触させて接合される。長辺部４２は、その上部が外部電極２２の端面と対向するように配設される。
【００５４】
第３実施形態において、複数のコイルバネ４０は、各外部電極２２に対し４つ設けられている。４つのコイルバネ４０は、基板側電極板３９の長辺部４２の上部と外部電極２２の端面との間に設けられ、外部電極２２の端面の外側に位置している。４つのコイルバネ４０は、方形状の外部電極２２の端面において、その上部および下部に２つずつ配置され、幅方向および高さ方向に揃えて四方に配置されている。各コイルバネ４０は、その一端が、はんだ１６を介して各外部電極２２の端面に接合され、その他端が、基板側電極板３９の長辺部４２に接合される。
【００５５】
以上の構成においても、接続端子３８が、コイルバネ４０を有することにより、ばね定数Ｋを従来に比して小さくすることができる。このため、コイルバネ４０は、セラミックコンデンサ素子１１の振動を吸収することができ、セラミックコンデンサ素子１１から回路基板１３へ向けて伝播される振動を抑制できるため、回路基板１３において発生する振動音の大きさを好適に低減することができる。
【００５６】
また、コイルバネ４０の一端を、外部電極２２の端面に接続すると共に、コイルバネ４０をセラミックコンデンサ素子１１の外部電極２２の端面の外側に設けることで、コイルバネ４０は、長さ方向に伸縮可能に配設される。このため、セラミックコンデンサ素子１１が長さ方向（セラミックコンデンサ素子１１の両端部を結ぶ方向）に振動した場合、コイルバネ４０は、セラミックコンデンサ素子１１の振動を好適に吸収することができる。
【００５７】
また、コイルバネ４０の他端と回路基板１３の基板電極１４との間に基板側電極板３９を設けることで、基板側電極板３９の短辺部４１と回路基板１３との間を、はんだ１６を介して面接触させることができる。このため、回路基板１３と接続端子３８との接合を強固なものとすることができる。
【００５８】
なお、第３実施形態のセラミックコンデンサ３７では、コイルバネ４０の個数を４つとしたが、これに限らず、３つあるいは５つ等の任意の個数としてもよい。また、コイルバネ４０の形状も、上記の構成に限定せず、任意の形状としてもよい。後述では、第３実施形態のセラミックコンデンサ３７において、コイルバネ４０の材質および形状を変化させた場合の振動音の大きさの変化を測定し、測定結果を比較している。
【００５９】
（第４実施形態）
図９を参照して、第４実施形態に係るセラミックコンデンサ４３について説明する。図９は、第４実施形態に係るセラミックコンデンサを幅方向に直交する面で切断した断面図である。なお、第４実施形態のセラミックコンデンサ４３の説明でも、第１実施形態のセラミックコンデンサ１０と重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ記載する。第４実施形態に係るセラミックコンデンサ４３は、その接続端子４４が、第１実施形態の接続端子１２と異なっている。以下、第４実施形態のセラミックコンデンサ４３に適用された接続端子４４について説明する。
【００６０】
接続端子４４は、一対の基板電極１４と一対の外部電極２２とをそれぞれ接続するように一対設けられている。各接続端子４４は、セラミックコンデンサ素子１１に接続された素子側電極板４５と、回路基板１３に接続された基板側電極板４６と、素子側電極板４５と基板側電極板４６との間に設けられた複数のコイルバネ４７とを有している。
【００６１】
素子側電極板４５は、金属平板を方形状に形成している。素子側電極板４５は、はんだ１６を介して、セラミックコンデンサ素子１１の外部電極２２の端面に接合される。基板側電極板４６は、第３実施形態の基板側電極板３９と同様に構成されているため説明を省略するが、帯状の金属平板をＬ字状に折り曲げて形成されて、短辺部４８と長辺部４９とを有している。なお、各電極板４５，４６の材質も、第１実施形態の電極板２６と同様であるため説明を省略する。
【００６２】
第４実施形態において、複数のコイルバネ４７は、各外部電極２２に対し４つ設けられている。４つのコイルバネ４７は、素子側電極板４５と基板側電極板４６の長辺部４９の上部との間に設けられ、外部電極２２の端面の外側に位置している。４つのコイルバネ４７は、第３実施形態と同様に配設されているため図示を省略するが、方形状の外部電極２２の端面において、その上部および下部に２つずつ配置され、幅方向および高さ方向に揃えて四方に配置されている。各コイルバネ４７は、その一端が素子側電極板４５に接続され、その他端が基板側電極板４６の長辺部に接続される。
【００６３】
以上の構成においても、接続端子４４が、コイルバネ４７を有することにより、コイルバネ４７は、セラミックコンデンサ素子１１の振動を吸収することができ、セラミックコンデンサ素子１１から回路基板１３へ向けて伝播される振動を抑制できるため、回路基板１３において発生する振動音の大きさを好適に低減することができる。
【００６４】
また、コイルバネ４７の一端を、素子側電極板４５に接合すると共に、コイルバネ４７をセラミックコンデンサ素子１１の外部電極２２の端面の外側に設けることで、コイルバネ４７は、長さ方向に伸縮可能に配設される。このため、セラミックコンデンサ素子１１が長さ方向に振動した場合、コイルバネ４７は、セラミックコンデンサ素子１１の振動を好適に吸収することができる。
【００６５】
また、コイルバネ４７の一端とセラミックコンデンサ素子１１の外部電極２２との間に素子側電極板４５を設け、コイルバネ４７の他端と回路基板１３の基板電極１４との間に基板側電極板４６を設けることで、素子側電極板４５とセラミックコンデンサ素子１１との間、および基板側電極板４６の短辺部４８と回路基板１３との間を、はんだ１６を介して面接触させることができる。このため、セラミックコンデンサ素子１１と接続端子４４との接合、および回路基板１３と接続端子４４との接合を強固なものとすることができる。
【実施例】
【００６６】
下記の表１から表３を参照して、第１実施形態のセラミックコンデンサ１０における実施例の振動音の音圧と、第２実施形態のセラミックコンデンサ３１における実施例の振動音の音圧と、第３実施形態のセラミックコンデンサ３７における実施例の振動音の音圧と、第４実施形態のセラミックコンデンサ４３における実施例の振動音の音圧とを比較する。なお、本発明のセラミックコンデンサ１０，３１，３７，４３は、以下の実施例に限定されるものではない。また、測定対象となるセラミックコンデンサ素子１１は、幅Ｗが２．５ｍｍ、高さＨが２．５ｍｍ、長さＬが３．２ｍｍに形成される。
【００６７】
【表１】
2012033652.tif 000004
【００６８】
【表２】
2012033652.tif 000005
【００６９】
【表３】
2012033652.tif 000006
【００７０】
表１において、比較対象の基準となる従来のセラミックコンデンサの構成を、図１０に示す。図１０は、従来のセラミックコンデンサを幅方向に直交する面で切断した断面図である。図１０に示すように、従来のセラミックコンデンサ６１は、第３実施形態のセラミックコンデンサ３７における接続端子３８のコイルバネ４０を排して、基板側電極板３９をセラミックコンデンサ素子１１に接合したものである。簡単に説明すると、従来のセラミックコンデンサ６１は、その接続端子６２が、帯状の金属平板をＬ字状に折り曲げて形成されている。接続端子６２は、セラミックコンデンサ素子１１の外部電極２２の端面にはんだ１６を介して接合される長辺部６３と、回路基板１３の基板電極１４にはんだ１６を介して接合される短辺部６４とを有している。上記の従来のセラミックコンデンサ６１は、比較例としており、比較例のセラミックコンデンサ６１の振動音の音圧を基準音圧である「１００％」としている。
【００７１】
ここで、第１実施形態のセラミックコンデンサ１０において、各外部電極２２に接合されるコイルバネ２５の個数を３つとしたものを、実施例１としている。また、第２実施形態のセラミックコンデンサ３１において、各外部電極２２に接合されるコイルバネ３５の個数を３つとしたものを、実施例２としている。また、第３実施形態のセラミックコンデンサ３７において、各外部電極２２に接合されるコイルバネ４０の個数を４つとしたものを、実施例３としている。また、第４実施形態のセラミックコンデンサ４３において、各外部電極２２に接合されるコイルバネ４７の個数を４つとしたものを、実施例４としている。
【００７２】
また、第２実施形態のセラミックコンデンサ３１において、各外部電極２２に接合されるコイルバネ３５の個数を３つとしたものを、実施例５としており、実施例２のセラミックコンデンサ３１とは、コイルバネ３５および各電極板３３，３４の仕様が異なっている。また、第４実施形態のセラミックコンデンサ４３において、各外部電極２２に接合されるコイルバネ４７の個数を４つとしたものを、実施例６としており、実施例４のセラミックコンデンサ４３とは、コイルバネ４７および各電極板４５，４６の仕様が異なっている。また、第２実施形態のセラミックコンデンサ３１において、各外部電極２２に接合されるコイルバネ３５の個数を３つとしたものを、実施例７としており、実施例２および５のセラミックコンデンサ３１とは、コイルバネ３５および各電極板３３，３４の仕様が異なっている。また、第４実施形態のセラミックコンデンサ４３において、各外部電極２２に接合されるコイルバネ４７の個数を４つとしたものを、実施例８としており、実施例４および６のセラミックコンデンサ４３とは、コイルバネ４７および各電極板４５，４６の仕様が異なっている。
【００７３】
なお、実施例１から８におけるコイルバネ２５，３５，４０，４７の仕様は、表２に示すとおりである。また、実施例１から８における各電極板２６，３３，３４，３９，４５，４６の仕様は、表３に示すとおりである。
【００７４】
（振動音の測定）
各セラミックコンデンサ１０，３１，３７，４３，６１を回路基板１３に搭載して交流電圧を印加した際に、回路基板１３から発生する振動音の大きさ（音圧）を測定した。図１１は、音圧の測定を行なう際に用いた試験装置の構成を簡略に示す模式図である。図１１に示すように、試験装置５０は、無響箱５１と、集音マイク（商品名；ＭＩ−１２３３、小野測器社製）５２と、電源装置５３と、ＦＦＴアナライザ（商品名：ＤＳ２１００、小野測器社製）５４とを備えている。そして、測定対象となるセラミックコンデンサ５５は、回路基板５６に設置された状態で、無響箱５１内に設置される。なお、セラミックコンデンサ５５は、第１実施形態から第４実施形態までのセラミックコンデンサ１０，３１，３７，４３、および従来のセラミックコンデンサ６１に相当するものであり、回路基板５６は、回路基板１３に相当するものである。セラミックコンデンサ５５を設置した回路基板５６は、その両端に正負一対の電極がそれぞれ設けられる。
【００７５】
無響箱５１は、箱状に形成され、その内壁に吸音材５７が設けられている。吸音材５７は、グラスウール等を用いており、その表面を波型などに形成することで、音波の接触面積を拡大させ、吸音効果を高めている。
【００７６】
電源装置５３は、一対の配線５８を介して、基板５６の正負一対の電極にそれぞれ接続されており、回路基板５６は、配線５８に吊り下げられた状態で、セラミックコンデンサ５５が無響箱５１内の底面に対向するように、無響箱５１の中央部分に配置される。電源装置５３は、セラミックコンデンサ５５へ向けて、周波数を１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚとし、ＤＣバイアス２０Ｖとして、３Ｖｐ−ｐの交流電圧を印加した。
【００７７】
集音マイク５２は、無響箱５１内の底面に設けられ、無響箱５１の中央部分に設置されたセラミックコンデンサ５５と所定距離を保つようにして配置される。ＦＦＴアナライザ５４は、集音マイク５２により集音された振動音の大きさ（音圧）を解析した。
【００７８】
従って、試験装置５０において、電源装置５３が回路基板５６へ向けて所定の交流電圧を印加すると、セラミックコンデンサ５５で振動が発生し、セラミックコンデンサ５５の振動が回路基板５６に伝達され、回路基板５６から振動音が発生する。この振動音を、集音マイク５２を用いて集音し、集音した振動音を、ＦＦＴアナライザ５４で解析することで、回路基板５６から発生する振動音の大きさ（音圧）を測定した。なお、音圧は、比較例のセラミックコンデンサ６１を用いた場合に生じた振動音の音圧の８０％以下に低下させられれば音圧の抑制効果が良好であると判断した。
【００７９】
表１に示すように、実施例１のセラミックコンデンサ１０は、その音圧が５８％であり、実施例２のセラミックコンデンサ３１は、その音圧が５９％であり、実施例３のセラミックコンデンサ３７は、その音圧が５４％であり、実施例４のセラミックコンデンサ４３は、その音圧が５６％である。以上から、第１から第４実施形態のセラミックコンデンサ１０，３１，３７，４３は、振動音を大きく低減できることが分かった。
【００８０】
実施例５のセラミックコンデンサ３１は、その音圧が４９％であり、実施例６のセラミックコンデンサ４３は、その音圧が４８％である。以上から、実施例５および６のセラミックコンデンサ３１，４３は、実施例１から４のセラミックコンデンサ１０，３１，３７，４３に比して、振動音を低減できることが分かった。つまり、コイルバネ３５，４７および各電極板３３，３４，４５，４６の材質を、ステンレス鋼からリン青銅とすることで、振動音を低減できることが分かった。なお、ステンレス鋼に比べ、リン青銅の方が、ヤング率が低いことから、よりヤング率の低い金属を用いることが好ましい。
【００８１】
実施例７のセラミックコンデンサ３１は、その音圧が４６％であり、実施例８のセラミックコンデンサ４３は、その音圧が４５％である。以上から、実施例７および８のセラミックコンデンサ３１，４３は、実施例１から６のセラミックコンデンサ１０，３１，３７，４３に比して、振動音を低減できることが分かった。つまり、コイルバネ３５，４７の形状において、ワイヤの直径を細くし、巻き数を増やすことで、振動音を低減できることが分かった。
【００８２】
以上の比較結果から、第１から第４実施形態のセラミックコンデンサ１０，３１，３７，４３において、接続端子１２，３２，３８，４４にコイルバネ２５，３５，４０，４７を設けた構成であれば、振動音の大きさを好適に低減できることが判明した。これにより、第１から第４実施形態のセラミックコンデンサ１０，３１，３７，４３を、回路基板１３に搭載すれば、回路基板１３から発生する振動音の大きさを低減できる。また、複数のセラミックコンデンサ１０，３１，３７，４３を回路基板１３に搭載したときに発生する共振による振動音の増大も抑制することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように、本発明に係るセラミックコンデンサは、積層セラミックコンデンサを用いる場合において有用であり、特に、セラミックコンデンサが回路基板に実装される場合に適している。
【符号の説明】
【００８４】
１０  セラミックコンデンサ
１１  セラミックコンデンサ素子
１２  接続端子
１３  回路基板
１４  基板電極
１５  配線
１６  はんだ
２１  誘電体素体
２２  外部電極
２３  誘電体
２４  内部電極
２５  コイルバネ
２６  電極板
３１  セラミックコンデンサ（第２実施形態）
３２  接続端子（第２実施形態）
３３  上側電極板
３４  下側電極板
３５  コイルバネ（第２実施形態）
３７  セラミックコンデンサ（第３実施形態）
３８  接続端子（第３実施形態）
３９  基板側電極板
４０  コイルバネ（第３実施形態）
４３  セラミックコンデンサ（第４実施形態）
４４  接続端子（第４実施形態）
４５  素子側電極板
４６  基板側電極板
４７  コイルバネ（第４実施形態）
Ｄ    間隙部分
【図１】
2012033652.tif 000007
【図２】
2012033652.tif 000008
【図３】
2012033652.tif 000009
【図４】
2012033652.tif 000010
【図５】
2012033652.tif 000011
【図６】
2012033652.tif 000012
【図７】
2012033652.tif 000013
【図８】
2012033652.tif 000014
【図９】
2012033652.tif 000015
【図１０】
2012033652.tif 000016
【図１１】
2012033652.tif 000017