(57)【要約】【課題】温度や周波数が変化しても電気容量の変化が少ないキャパシタを提供すること。【解決手段】キャパシタ１では、第１のキャパシタ部３は、固体電解質層１５を備えているので、温度が変化しても電気容量の変化は少ない。例えば高温でも高い電気容量が得られる。一方、第２のキャパシタ部５は、誘電体セラミック層１９を備えているので、周波数が変化しても電気容量の変化は少ない。例えば、高周波数領域でも電気容量の低下が少ない。つまり、このような第１のキャパシタ部３と第２のキャパシタ部５とを直接又は間接的に積層して並列に接続にすることにより、キャパシタ１の構成を複合化するので、高い電気容量が得られるとともに、温度や周波数に対して電気容量の変化が少ないキャパシタ１を実現できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質を主成分とする固体電解質層と、該固体電解質層の主面上に形成されるとともに該固体電解質層を挟んで対向して配置された一対の電極層と、を有する１又は複数の第１のキャパシタ部と、
誘電体セラミックを主成分とする誘電体セラミック層と、該誘電体セラミック層の主面上に形成されるとともに前記誘電体セラミック層を挟んで対向して配置された一対の電極層と、を有する１又は複数の第２のキャパシタ部と、
を備え、
前記第１のキャパシタ部と前記第２のキャパシタ部とが直接又は間接的に積層されているとともに、前記第１のキャパシタ部と前記第２のキャパシタ部とが電気的に並列に接続されていることを特徴とするキャパシタ。
【請求項２】
前記第１のキャパシタ部と前記第２のキャパシタ部とが隣り合うとともに、前記第１のキャパシタ部の前記第２のキャパシタ部側の電極層と前記第２のキャパシタ部の前記第１のキャパシタ部側の電極層とが、共通の電極層として構成されていることを特徴とする請求項１に記載のキャパシタ。
【請求項３】
前記第１のキャパシタ部の静電容量をＣ１とし、前記第２のキャパシタ部の静電容量をＣ２としたときに、０．３≦Ｃ２／Ｃ１≦５．０の関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のキャパシタ。
【請求項４】
前記キャパシタの表面のうち少なくとも前記積層方向における表面に、前記固体電解質層が露出していないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のキャパシタ。
【請求項５】
前記固体電解質層の厚みが、前記誘電体セラミック層の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャパシタ。
【請求項６】
前記固体電解質層は、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２からなり、前記誘電体セラミック層は、チタン酸バリウムからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のキャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電荷を蓄えたり放出したりするキャパシタ（コンデンサ）に関し、例えば、ＳｉＣやＧａＮをベースにしたパワーモジュールや自動車のエンジンルーム内で使用できるキャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電解質材料を用いたキャパシタとしては、電解液を用いたものが知られているが、近年では、これとは別に、例えば、固体電解質や誘電体セラミックの表面に一対の電極を設けたキャパシタのような各種の固体キャパシタが開示されている。
【０００３】
この種の固体キャパシタとして、例えば、下記特許文献１には、（Ｋ、Ｎａ）ＮｂＯ３−ＢａＴｉＯ３で表される誘電体セラミック材料を用いた固体キャパシタが開示されている。この固体キャパシタは、高温領域を含む広い温度範囲（例えば２０〜３５０℃）において容量温度特性が良好である。
【０００４】
また、下記特許文献２には、ＢａＴｉＯ３を主成分として、様々な副成分を備えた誘電体セラミック材料を用いた固体キャパシタが開示されている。この固体キャパシタでは、Ｘ８Ｒ特性（−５５℃〜１５０℃で容量変化が±１５％以内）を満足する高温用コンデンサ材料が使用されている。
【０００５】
更に、下記特許文献３には、無機固体電解質の両面に集電体（電極）を形成した全固体キャパシタが開示されている。この固体キャパシタは、高容量であり、低周波領域における静電容量の周波数依存性が小さいという特長がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１９５３５９号公報
【特許文献２】特開２００６−３４２０２５号公報
【特許文献３】国際公開第２０１４／１４８２３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術では、下記のような問題があり、その改善が望まれている。
具体的には、上述した従来技術では、温度が高くなると（例えば２００℃以上）、キャパシタの容量（電気容量）が小さくなるという問題や、周波数に対する電気容量の変化率が大きく、例えば高周波における電気容量が低周波よりも大きく低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、温度や周波数が変化しても電気容量の変化が少ないキャパシタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の第１態様のキャパシタは、固体電解質を主成分とする固体電解質層と、該固体電解質層の主面上に形成されるとともに該固体電解質層を挟んで対向して配置された一対の電極層と、を有する１又は複数の第１のキャパシタ部と、誘電体セラミックを主成分とする誘電体セラミック層と、該誘電体セラミック層の主面上に形成されるとともに前記誘電体セラミック層を挟んで対向して配置された一対の電極層と、を有する１又は複数の第２のキャパシタ部と、を備え、前記第１のキャパシタ部と前記第２のキャパシタ部とが直接又は間接的に積層されているとともに、前記第１のキャパシタ部と前記第２のキャパシタ部とが電気的に並列に接続されている。
【００１０】
本第１態様では、第１のキャパシタ部は、一対の電極層間に固体電解質層を備えているので、温度が変化しても電気容量（静電容量）の変化は少ない。例えば、高温（例えば２００℃以上）でも高い電気容量が得られる。一方、第２のキャパシタ部は、一対の電極層間に誘電体セラミック層を備えているので、周波数が変化しても電気容量（静電容量）の変化は少ない。例えば、高周波数領域でも電気容量の低下が少ない。
【００１１】
本第１態様では、このような第１のキャパシタ部と第２のキャパシタ部とを直接又は間接的に積層するとともに並列に接続にすることにより、キャパシタの構成を複合化している。これにより、高い電気容量のキャパシタが得られるとともに、温度や周波数に対して電気容量の変化が少ないキャパシタを実現できる。
【００１２】
ここで、「固体電解質層」とは、固体電解質としての特性（外部から加えられた電場によってイオン（例えばリチウムイオン）を移動させることができる特性：イオン伝導性）を有する層である。
【００１３】
また、「誘電体セラミック層」とは、誘電体セラミック（誘電体であるセラミック）を主成分とし、誘電体の特性（導電性よりも誘電性が優位であり、両電極層に電圧を加えると電気を蓄える特性）を有する層（例えば比誘電率が１０００以上のセラミック層）である。
【００１４】
さらに、「直接又は間接的に積層」とは、例えば第１のキャパシタ部と第２のキャパシタ部との間に共通の電極層を挟んで直接に積層されていること、又は、第１のキャパシタ部と第２のキャパシタ部との間に他の部材（第１、第２キャパシタ部とは異なる部材）を挟んで積層されていることを示している。
【００１５】
なお、第１、第２のキャパシタ部は、それぞれ一対の電極層間に電圧が印加された場合に、キャパシタとして機能するものである。
なお、「主成分」とは、該当する成分が最も多い成分（例えば５０体積％以上）であることを示している。
【００１６】
（２）本発明の第２態様のキャパシタは、前記第１のキャパシタ部と前記第２のキャパシタ部とが隣り合うとともに、前記第１のキャパシタ部の前記第２のキャパシタ部側の電極層と前記第２のキャパシタ部の前記第１のキャパシタ部側の電極層とが、共通の電極層として構成されている。
【００１７】
本第２態様は、キャパシタの構成を例示したものであり、第１のキャパシタ部と第２のキャパシタ部とが隣り合う場合には、互いの電極層を共有することができる。つまり、第１のキャパシタ部と第２のキャパシタ部との間に一つの電極層を配置し、この電極層を、第１のキャパシタ部の一方の電極層及び第２のキャパシタ部の他方の電極層として用いることができる。
【００１８】
（３）本発明の第３態様のキャパシタは、前記第１のキャパシタ部の静電容量をＣ１とし、前記第２のキャパシタ部の静電容量をＣ２としたときに、０．３≦Ｃ２／Ｃ１≦５．０の関係を満たす。
【００１９】
本第３態様では、後述する実施例に示すように、第１のキャパシタ部の静電容量Ｃ１と第２のキャパシタ部の静電容量Ｃ２とが、０．３≦Ｃ２／Ｃ１≦５．０の関係を満たすので、温度及び周波数に対する容量変化が少ないという効果がある。
【００２０】
なお、０．９≦Ｃ２／Ｃ１≦１．９の関係を満たすと、一層高い効果を奏する。
（４）本発明の第４態様のキャパシタは、前記キャパシタの表面のうち少なくとも前記積層方向における表面（主面）に、前記固体電解質層が露出していない。
【００２１】
固体電解質は、一般的に大気中の水分と反応しやすいという性質があるが、本第４態様では、キャパシタの主面に固体電解質層が露出していないので、耐湿性が高いという効果がある。
【００２２】
（５）本発明の第５態様のキャパシタは、前記固体電解質層の厚みが、前記誘電体セラミック層の厚みよりも大きい。
固体電解質層の電気容量は、厚みに依存することが少ない。よって、本第５態様では、固体電解質層を厚くすることで、キャパシタの電気容量を維持しながら、キャパシタの強度や信頼性を高めることができる。
【００２３】
（６）本発明の第６態様のキャパシタは、前記固体電解質層は、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２からなり、前記誘電体セラミック層は、チタン酸バリウムからなる。
本第６態様は、固体電解質層と誘電体セラミック層の好ましい例を示している。
【００２４】
具体的には、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２（ＬＬＺ）は、例えばＮｉ電極と還元焼成を行うことができ、イオン伝導度が高いという利点がある。また、チタン酸バリウムは、高い比誘電率を有し、周波数に対する電気容量の変化が少ないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態のキャパシタを示す斜視図である。
【図２】第１実施形態のキャパシタを各層の積層方向（Ｚ方向）に破断しその破断面を示す断面図である。
【図３】第２実施形態のキャパシタを各層の積層方向に破断しその破断面を示す断面図である。
【図４】第３実施形態のキャパシタを各層の積層方向に破断しその破断面を示す断面図である。
【図５】第４実施形態のキャパシタを各層の積層方向に破断しその破断面を示す断面図である。
【図６】（ａ）は比較例１のキャパシタを各層の積層方向に破断しその破断面を示す断面図、（ｂ）は比較例２のキャパシタを各層の積層方向に破断しその破断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１実施形態］
ａ）まず、本第１実施形態のキャパシタの構成について説明する。
なお、以下の説明では、図の上下左右前後の各方向を利用して説明を行うが、各方向は、各部の相対的な位置関係を簡潔に説明するために規定した方向にすぎず、実際にキャパシタがどのような方向に向けられるかは任意である。例えば、以下の記載で方向を示す「上、下、左、右」とは、図２における「上、下、左、右」の各方向と同じである。
【００２７】
図１に模式的に示すように、本第１実施形態におけるキャパシタ１は、直方体形状の積層セラミックチップコンデンサであり、このキャパシタ１は、図２に模式的に示すように、複数の第１のキャパシタ部３及び複数の第２のキャパシタ部５などが積層された複合体７を備えている。
【００２８】
詳しくは、複合体７の積層方向（図２の上下方向：Ｚ方向）の中央には、１１層の第２のキャパシタ部５が積層された中央部９を備えている。さらに、中央部９の積層方向の一方の側（図２の上側：以下上側と称する）には、１層の上側の第１のキャパシタ部３ａを備えるとともに、中央部９の積層方向の他方の側（図２の下側：以下下側と称する）には、１層の下側の第１のキャパシタ部３ｂを備えている。
【００２９】
また、上側の第１のキャパシタ部３ａの上側には、その全面（上面）を覆うように上側のカバー層１１ａが設けられるとともに、下側の第１のキャパシタ部３ｂの下側には、その全面（下面）を覆うように下側のカバー層１１ｂが設けられている。
【００３０】
つまり、複合体７は、１１層の第２のキャパシタ部５と２層の第１のキャパシタ部３と２層のカバー層１１とが直接に積層された焼結体である。
さらに、キャパシタ１の左右方向（図２の左右方向：Ｘ方向）の両側には、複合体７の左右方向の両側を覆うように、それぞれ外側電極１３が全面にわたり形成されている。詳しくは、図２の左側には、第１外側電極１３ａが形成されるとともに、図２の右側には、第２外側電極１３ｂが形成されている。
【００３１】
以下、各構成について詳しく説明する。
各第１のキャパシタ部３は、固体電解質層１５と、固体電解質層１５の各主面（積層方向の面）上に形成されるとともに固体電解質層１５を挟んで対向して配置された一対の電極層１７（即ち上側の第１電極層１７ａ及び下側の第２電極層１７ｂ）とを有している。
【００３２】
この固体電解質層１５は、例えばＬｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２（以下ＬＬＺと記すこともある）らなり、第１電極層１７ａ及び第２電極層１７ｂは、例えばニッケル（Ｎｉ）からなる。
【００３３】
各第２のキャパシタ部５は、誘電体セラミック層１９と、誘電体セラミック層１９の各主面上に形成されるとともに誘電体セラミック層１９を挟んで対向して配置された一対の電極層２１（即ち上側の第３電極層２１ａ及び下側の第４電極層２１ｂ）とを有している。
【００３４】
この誘電体セラミック層１９は、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム：以下ＢＴと記すこともある）を主成分（例えば５０体積％以上）とする強誘電体材料からなる誘電体であり、第３電極層２１ａ及び第４電極層２１ｂは、例えばニッケルからなる。
【００３５】
なお、各固体電解質層１５の厚みは例えば１０μｍであり、各誘電体セラミック層１９の厚みは４．５μｍである。つまり、１層の固体電解質層１５の厚みは、１層の誘電体セラミック層１９の厚みよりは大きい。
【００３６】
ここで、第１のキャパシタ部３と第２のキャパシタ部５とが隣り合う箇所では、第１のキャパシタ部３の第２のキャパシタ部５側の電極層と第２のキャパシタ部５の第１のキャパシタ部３の電極層とが、共通の１層の電極層として構成されている。
【００３７】
例えば、上側の第１のキャパシタ部３ａと、その下側にて隣り合う第２のキャパシタ部５との場合には、上側の第１のキャパシタ部３ａの下側の第２電極層１７ｂと第２のキャパシタ部５の上側の第３電極層２１ａとは同じ単一の電極層で構成される。
【００３８】
同様に、下側の第１のキャパシタ部３ｂと、その上側にて隣り合う第２のキャパシタ部５との場合には、下側の第１のキャパシタ部３ｂの上側の第１電極層１７ａと第２のキャパシタ部５の下側の第４電極層２１ｂとは、同じ単一の電極層で構成される。
【００３９】
なお、第２のキャパシタ部５同士が隣り合う場合には、上側の第２のキャパシタ部５の下側の第４電極層２１ｂと下側の第２のキャパシタ部５の上側の第３電極層２１ａとは、同じ単一の電極層で構成される。
【００４０】
各カバー層１１は、第２のキャパシタ部５の誘電体セラミック層１９と同様なＢＴから構成されている。この各カバー層１１は、上側及び外側の第１のキャパシタ部３ａ、３ｂの固体電解質層１５が、積層方向の外側において外部に露出しないように、固体電解質層１５の全面を覆っている。なお、各カバー層１１の厚みは、例えば２７μｍである。
【００４１】
各外側電極１３は、例えばニッケル（Ｎｉ）から構成されている。また、各外側電極１３は、図１に示すように、キャパシタ１の複合体７のＸ方向の端面（図２の左右の端面７ａ、７ｂ）の全体を覆うとともに、複合体７の外周面７ｃの一部（４つの外周面７ｃのＸ方向の両端側）を周方向に帯状に覆っている。つまり、左右の外側電極１３の外周は、所定幅にて左右方向の中央側に向かって延出されており、この延出部分は、外周面７ｃの左右の両端側を１周するように帯状に覆っている。
【００４２】
また、図２に示すように、各第１、第２のキャパシタ部３、５の各電極層１７、２１は、積層方向において所定間隔を開けて並列（平行）に配置されるとともに、第１外側電極１３ａ又は第２外側電極１３ｂに電気的に接続されている。
【００４３】
詳しくは、複合体７に配置される１４層の電極層１７、２１のうち、図２の上側から偶数番目（第２、４、６、８、１０、１２、１４層目）の電極層１７、２１が、左側の第１外側電極１３ａに接続され、図２の上側から奇数番目（第１、３、５、７、９、１１、１３層目）の電極層１７、２１が、右側の第２外側電極１３ｂに接続されている。
【００４４】
つまり、各電極層１７、２１のうち、隣り合って対向する電極層１７、２１は、右側又は左側のどちらか一方の外側電極１３にのみ接続されている（即ち異なる外側電極１３に接続されている）。言い換えれば、各電極層１７、２１は、対向する櫛歯電極が入れ子状になって噛み合っている構成となっている。
【００４５】
これにより、複数の第１のキャパシタ部３と複数の第２のキャパシタ部５とが電気的に並列に接続されている構成となっている。
ｂ）次に、本第１実施形態のキャパシタ１の製造方法について説明する。
【００４６】
キャパシタ１の製造手順としては、後述する実施例にて詳述するが、例えば、下記の手順（１）〜（９）を採用できる。
なお、ここでは、複数の未焼成の複合体を有する平板形状の母材を用いて複合体７を作製する場合を例に挙げて説明するが、これに限るものではない。
【００４７】
（１）固体電解質層１５の材料（ＬＬＺ）を用いてＬＬＺグリーンシートを作製する。また、誘電体セラミック層１９の材料（ＢＴを主成分とする材料）を用いて第１ＢＴグリーンシートを作製する。さらに、カバー層１１の材料（誘電体セラミック層１９と同じ材料）を用いて第２ＢＴグリーンシートを作製する。
【００４８】
（２）ＬＬＺグリーンシート及び第１、第２ＢＴグリーンシートを、所定の母材のサイズに打ち抜いて、２枚のＬＬＺグリーンシートと１１枚の第１ＢＴグリーンシートと２枚の第２ＢＴグリーンシートを作製する。
【００４９】
（３）２枚のＬＬＺグリーンシートと１１枚の第１ＢＴグリーンシートと１枚の（下側のカバー層１１ｂとなる）第２ＢＴグリーンシート上に、電極層１７、２１の材料（例えばＮｉ）のペーストをスクリーン印刷する。
【００５０】
この場合、電極形状としては、上側の電極層（第１電極層１７ａ、第３電極層２１ａ）と下側の電極層（第２電極層１７ｂ、第４電極層２１ｂ）に対応した２種類の電極パターンを形成する。なお、隣り合う誘電体セラミック層１９同士の間や、隣り合う固体電解質層１５と誘電体セラミック層１９と間には、電極層１７、２１を１層のみ形成すれば良いので、電極層１７、２１を挟むどちらか一方のグリーンシートに電極パターンを形成すればよい。
【００５１】
具体的には、例えば図２の電極層１７、２１の配置となるように、図２の上側から下側の順で配置される層に対応する各グリーンシートの一方の側（例えば上側）に、２種類の電極パターンを順次交互に形成する。
【００５２】
（４）上側のカバー層１１ａとなる（電極パターンを形成しない）第２ＢＴグリーンシートの下に、各電極パターンを形成した各グリーンシートを、複合体７の構造に対応するように積層して積層体を作製する。
【００５３】
（５）積層体を、ＷＩＰ（Ｗａｒｍ  Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓ）により高圧プレスし、母材を作製する。
（６）母材に対し、ＣＯ２レーザ加工機を用いて、製品形状（各複合体７の形状）に沿って、ブレーク溝を形成する（ブレーク加工を行う）。
【００５４】
（７）母材をブレーク溝に沿って切断し、未焼成の各複合体を作製する。
（８）未焼成の複合体のＸ方向の側面側（図２の左右の両端面７ａ、７ｂ及び外周面７ｃの一部）に、外側電極１３の材料（例えばＮｉ）のペーストを塗布し、外側電極１３となる層を形成する。
【００５５】
（９）外側電極１３の材料を塗布した未焼成の複合体を、所定の条件で焼成して、縦３．２ｍｍ×横１．６ｍｍの焼結体（複合体７）を作製する。
これによって、キャパシタ１が完成する。
【００５６】
ｃ）次に、本第１実施形態のキャパシタ１の効果について説明する。
本第１実施形態では、第１のキャパシタ部３は、固体電解質層１５を備えているので、温度が変化しても電気容量（静電容量）の変化は少ない。例えば、高温（例えば２００℃以上）でも高い電気容量が得られる。一方、第２のキャパシタ部５は、誘電体セラミック層１９を備えているので、周波数が変化しても電気容量（静電容量）の変化は少ない。例えば、高周波数領域でも電気容量の低下が少ない。
【００５７】
つまり、本第１実施形態では、このような第１のキャパシタ部３と第２のキャパシタ部５とを直接に積層して並列に接続にすることにより、キャパシタ１の構成を複合化するので、高い電気容量が得られるとともに、温度や周波数に対して電気容量の変化が少ないキャパシタ１を実現できる。
【００５８】
また、本第１実施形態では、キャパシタ１の主面（積層方向の両側の外周面７ｃ）に固体電解質層１５が露出していないので、耐湿性が高いという効果がある。なお、複合体７の表面において、電極層１７、２１の端面（図１のＹ方向の両側の端面）も露出しないように、例えばカバー層１１と同じ材料で表面（端面が露出する側面）を覆ってもよい。
【００５９】
さらに、本第１実施形態では、固体電解質層１５は誘電体セラミック層１９より厚いので、キャパシタ１の電気容量を維持しながら、キャパシタ１の強度や信頼性を高めることができる。
【００６０】
また、本第１実施形態では、固体電解質層１５の材料として、ＬＬＺを用いるので、Ｎｉ電極と還元焼成を行うことができ、イオン伝導度が高いという利点がある。さらに、誘電体セラミック層１９の材料として、ＢＴを用いるので、高い比誘電率を有し、周波数に対する電気容量の変化が少ないという利点がある。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態のキャパシタについて説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略する。なお、第１実施形態と同様な構成は同じ番号を用いる。
【００６１】
図３に示すように、第２実施形態のキャパシタ３１は、複合体３３と（左右の）両外側電極１３（１３ａ、１３ｂ）とを備えている。
このうち、複合体３３は、中央部９に複数（１１層）の第２のキャパシタ部５を備えるとともに、中央部９の上側には、上側の第１のキャパシタ部３ａを備えている。但し、中央部９の下側には、第１実施形態のような下側の第１のキャパシタ部を備えていない。
【００６２】
なお、本第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１のキャパシタ部３ａは固体電解質層１５及び一対の電極層１７（１７ａ、１７ｂ）からなり、第２のキャパシタ部５は誘電体セラミック層１９及び一対の電極層２１（２１ａ、２１ｂ）からなり、対向する電極層１７、２１は異なる外側電極１３に接続されている（これらの構成は、以下の第３、第４実施形態も同様である）。
【００６３】
また、複合体３３の積層方向における両側には、第１実施形態と同様なカバー層１１（１１ａ、１１ｂ）を備えているが、下側のカバー層１１ｂは、最下層の第２のキャパシタ部５に直接に積層されている。
【００６４】
このように、本第２実施形態は、下側の第１のキャパシタ部が無いこと以外は、基本的に、第１実施形態と同様な構成である。
従って、本第２実施形態は、第１実施形態とほぼ同様な効果を奏するとともに、下側の第２のキャパシタ部を備えていないので、構成を簡易化することができる。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態のキャパシタについて説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略する。なお、第１実施形態と同様な構成は、同じ番号を用いる。
【００６５】
図４に示すように、第３実施形態のキャパシタ４１は、複合体４３と（左右の）両外側電極１３（１３ａ、１３ｂ）とを備えている。
このうち、複合体４３は、積層方向中央の中央部４５の中心部分に、１層の第１のキャパシタ部４７を備える。また、第１のキャパシタ部４７の上側に、複数（７層）の上側の第２のキャパシタ部４９を備えるとともに、第１のキャパシタ部４７の下側に、複数（７層）の下側の第２のキャパシタ部５１を備える。
【００６６】
また、複合体４３の積層方向における両側には、第１実施形態と同様なカバー層１１（１１ａ、１１ｂ）を備えている。
この構成によって、本第３実施形態は、第１実施形態とほぼ同様な効果を奏する。
［第４実施形態］
次に、第４実施形態のキャパシタについて説明するが、第１実施形態と同様な内容の説明は省略する。なお、第１実施形態と同様な構成は、同じ番号を用いる。
【００６７】
図５に示すように、第４実施形態のキャパシタ６１は、複合体６３と（左右の）両外側電極６５（６５ａ、６５ｂ）とを備えている。
このうち、複合体６３は、第１実施形態と同様な複数の第２のキャパシタ部５からなる中央部９を備える。また、中央部９の上側に、上側の第１のキャパシタ部６７を備えるとともに、中央部９の下側に、下側の第１のキャパシタ部６９を備える。
【００６８】
なお、本第４実施形態では、第１実施形態のようなカバー層を備えていない。
また、左側の第１外側電極６５ａは、複合体６３の左側の端面６３ａを覆うとともに、下側の第１のキャパシタ部６９の下側の電極層として機能するように、下側の第１のキャパシタ部６９の下面６９ａのほぼ全体を覆うように延設されている（但し右側の第２外側電極６５ｂには達していない）。
【００６９】
同様に、右側の第２外側電極６５ｂは、複合体６３の右側の端面６３ｂを覆うとともに、上側の第１のキャパシタ部６７の上側の電極層として機能するように、上側の第１のキャパシタ部６７の上面６７ａのほぼ全体を覆うように延設されている（但し左側の第１外側電極６５ａには達していない）。
【００７０】
この構成によって、本第４実施形態は、第１実施形態とほぼ同様な効果を奏する。
【実施例】
【００７１】
次に、キャパシタの実施例について詳細に説明する。
本実施例では、前記第１、第２実施形態に対応した構成の実施例１〜１１のキャパシタと、本発明ではない構成の比較例１、２のキャパシタについて説明する。
【００７２】
ここで、実施例１〜８のキャパシタが第１実施形態と同じ構成（即ち積層方向の両側に固体電解層を備えた第１のキャパシタ部を配置した構成：図２参照）であり、実施例９〜１１のキャパシタが第２実施形態と同じ構成（即ち積層方向の一方の側に固体電解質層を備えた第１のキャパシタ部を配置した構成：図３参照）である。
【００７３】
また、比較例１のキャパシタ７１は、図６（ａ）に示すように、その複合体７３は誘電体セラミック層７５が積層された構造を有している。つまり、キャパシタ部としては、第１のキャパシタ部が無く複数の第２のキャパシタ部７７のみからなる。なお、最外層の誘電体セラミック層７５は中央側の誘電体セラミック層７５より厚みが大である（例えば６倍の厚みである）。
【００７４】
一方、比較例２のキャパシタ８１は、図６（ｂ）に示すように、その複合体８３は固体電解質層８５が積層された構造を有している。つまり、キャパシタ部としては、第２のキャパシタ部が無く複数の第１のキャパシタ部８７のみからなる。なお、最外層の固体電解質層８５は中央側の固体電解質層８５より厚みが大である（例えば３倍の厚みである）。
【００７５】
ａ）まず、本実施例のキャパシタの製造方法について説明する。
＜粉末作製工程＞
まず、誘電体セラミック層及びカバー層の材料である強誘電体粉末と、固体電解質層の材料である固体電解質粉末とを用意した。
【００７６】
具体的には、強誘電体粉末としては、ＢａＴｉＯ３を主成分とした市販の粉末（以下、ＢＴ粉末と称する）を用いた。
一方、固体電解質であるＬｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２（ＬＬＺ）を製造するために、出発原料として、炭酸リチウム、水酸化ランタン、酸化ジルコニウムを、ＬＬＺの組成となるように所定量秤量し、混合して混合材料を作製した。その混合材料を、乾燥した後に、大気雰囲気中で、１１００℃にて１０時間仮焼を行った。その後、その仮焼成物を粉砕し、ＬＬＺ合成粉末を得た。
【００７７】
＜スラリー作製工程＞
次に、ＢＴ粉末を、分散剤、可塑剤、バインダ、有機溶剤とともに混合して、ＢＴのスラリーを作製した。
【００７８】
同様に、ＬＬＺ合成粉末を、分散剤、可塑剤、バインダ、有機溶剤とともに混合して、ＬＬＺのスラリーを作製した。
＜グリーンシート作製工程＞
次に、ＢＴのスラリーを、ドクターブレード法で、例えばＰＥＴ製のキャリアフィルムに塗布して、厚さ７μｍの誘電体セラミック層用の第１ＢＴグリーンシートを作製した。
【００７９】
同様に、ＢＴのスラリーを、ドクターブレード法で、キャリアフィルムに塗布して、厚さ４２μｍのカバー層用の第２ＢＴグリーンシートを作製した。
同様に、ＬＬＺのスラリーを、ドクターブレード法で、キャリアフィルムに塗布して、厚さ２０μｍのＬＬＺグリーンシートを作製した。
【００８０】
そして、各グリーンシートを母材の形状に切断した。
＜電極印刷工程＞
次に、各グリーンシートの一方の表面に対して、実施例１〜１１及び比較例１、２のキャパシタの電極層の構成となるように、電極層となるＮｉ電極の材料（Ｎｉ電極ペースト）を、スクリーン印刷した。つまり、所定の電極パターン（上述した２種の電極パターン）となるように印刷した。但し、各試料の最上段の層用のグリーンシートには、電極パターンは形成しない。
【００８１】
なお、電極層の材料は、Ｎｉ粉末にバインダと溶剤を加えてペースト状にしたものである。
＜積層体作製工程＞
次に、前記Ｎｉ電極材料をスクリーン印刷した各グリーンシート（即ち異なる電極パターンが形成されたグリーンシート）と、電極パターンを形成しないグリーンシートを用いて、実施例１〜１１（図２、図３参照）及び比較例１、２（図６参照）のキャパシタの複合体の構成となるように、下記表１に示すＢＴ層数とＬＬＺ層数にて積層体（母材の積層体）を作製した。
【００８２】
なお、このＢＴ層数は各キャパシタにおける第２のキャパシタ部の数を示し、ＬＬＺ層数は各キャパシタにおける第１のキャパシタ部の数を示している。
なお、比較例２では、両側の最外層の固体電解質層の厚みが中央側の層の３倍となるようにグリーンシートを３枚積層した。
【００８３】
そして、この積層体を、ＷＩＰにより高圧プレスをして母材を作製した。
その後、前記母材に対して、ＣＯ２レーザ加工機にて、製品形状に沿ってブレーク加工をし、ブレーク溝に沿って個片化して未焼成の複合体を作製した。
【００８４】
＜焼成工程＞
次に、前記個片化した未焼成の複合体の両端面側（外側電極１３の形成部分）に、外側電極１３となるＮｉペーストを塗布した。その後、脱脂後、水素−窒素混合雰囲気で、１２００℃で２時間焼成し、縦３．２ｍｍ×横１．６ｍｍの焼結体を作製した。
【００８５】
なお、焼成後の１層当たりの厚みは、各実施例及び各比較例では、誘電体セラミック層（ＢＴ層）は４．５μｍ、  固体電解質層（ＬＬＺ層）は１０μｍ、カバー層は２７μｍである。なお、比較例２では、最外層の各層の厚みは中央側の各層の厚みの３倍である。
【００８６】
これによって、下記の評価に供するキャパシタの試料（実施例１〜１１、比較例１、２の試料）を得た。
［評価方法］
次に、キャパシタの性能を確認するための評価（実験例）について説明する。
【００８７】
前記各試料の静電容量は、インピーダンスアナライザＡｇｉｌｅｎｔ  ４２９４Ａを用いて、ＪＩＳ規格  Ｃ５１０１−０１−２０１０に準じ、交流印加電圧１００ｍＶ、測定周波数４０Ｈｚ〜１１０ＭＨｚ、２０℃〜２００℃の温度範囲で測定した。
【００８８】
以下、詳細に説明する（なお、以下の静電容量の測定は前記ＪＩＳ規格に準じた）。
下記表１に示すように、ＢＴ容量は全ＢＴ層（従って全第２のキャパシタ部）における静電容量Ｃ２であり、ＬＬＺ容量は全ＬＬＺ層（従って全第１のキャパシタ部）における静電容量Ｃ１である。これらの静電容量は、温度２０℃、測定周波数１ｋＨｚ（静電容量が１０μＦ以下の場合）で測定した値である。
【００８９】
なお、ＬＬＺ層が２層に分かれている場合（実施例１〜８）のＬＬＺ容量は、１層のＬＬＺ層の静電容量を２倍した値とした。
また、温度に対する容量変化率（％）は、｛（２０℃〜２００℃における測定周波数１ｋＨｚでの静電容量の変化量の最大値）／（２０℃における測定周波数１ｋＨｚでの静電容量）｝×１００の演算による値である。
【００９０】
さらに、周波数に対する容量変化率（％）は、｛（１ｋＨｚ〜１ＭＨｚにおける測定温度２０℃での静電容量の変化量の最大値）／（１ｋＨｚにおける測定温度２０℃での静電容量）｝×１００の演算による値である。
【００９１】
なお、表１において、容量変化率のマイナスは、静電容量が減少したことを示している。
判定基準（評価結果）としては、温度に対する容量変化率については、容量変化率が小さいものほど好ましく、±２０％以内で◎、±３０％以内で○、±４０％以内で△、±４０％を超えるものを×（ＮＧ）とした。
【００９２】
また、周波数に対する容量変化率については、容量変化率が小さいものほど好ましく、±５０％以内で◎、±７０％以内で○、±８０％以内で△、±８０％を超えるものを×とした。
【００９３】
【表１】
2017073469.tif 000003
［評価結果］
表１の評価結果から明らかなように、実施例１では、周波数に対する容量変化率がやや大きい（他の実施例より大きい）という結果となった。
【００９４】
実施例２、３、６、７、９、１１では、温度及び周波数に対する容量変化率が共に小さく、良好であった。
実施例４、５、１０では、温度及び周波数に対する容量変化率が特に小さく、特に良好であった。
【００９５】
実施例８では、温度に対する容量変化率がやや大きかった（他の実施例より大きい）。
比較例１では、温度に対する容量変化率が４０％を超えており、各実施例に比べて好ましくない。
【００９６】
比較例２では、周波数に対する容量変化率が８０％を超えており、各実施例に比べて好ましくない。
つまり、第１のキャパシタ部（ＬＬＺ層）の静電容量をＣ１とし、第２のキャパシタ部（ＢＴ層）の静電容量をＣ２としたときに、０．３≦Ｃ２／Ｃ１≦５．０の関係を満たす場合（実施例２〜７、９〜１１）には、温度及び周波数に対する容量変化率が共に小さく、良好である。
【００９７】
特に、０．９≦Ｃ２／Ｃ１≦１．９の関係を満たす場合（実施例４、５、１０）には、温度及び周波数に対する容量変化率が共に特に小さく、特に良好である。
尚、本発明は前記実施形態や実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００９８】
（１）例えば、第１のキャパシタ部の数や第２のキャパシタ部の数は、前記実施形態等に限定されず、適宜変更してもよい。
（２）前記実施形態では、第１のキャパシタ部と第２のキャパシタ部とは、間に共通の電極を挟んで直接に積層されていたが、第１のキャパシタ部と第２のキャパシタ部との間に、他の構成（第１のキャパシタ部の固体電解質層や第２のキャパシタ部の誘電体セラミック層とは異なる材料からなる層）を配置してもよい。
【００９９】
この構成としては、チタン酸ストロンチウム、アルミナ、ジルコニア、シリカなどの金属酸化物が挙げられる。
（３）前記固体電解質としては、Ｌｉ７Ｌａ３Ｚｒ２Ｏ１２（ＬＬＺ）を用いることができるが、他のリチウムイオン伝導体を用いることができる。
【０１００】
例えば、Ｌｉ１＋ｘＡｌｘＧｅ２−ｘ（ＰＯ４）３、Ｌｉ１．３Ａｌ０．３Ｔｉ１．７（ＰＯ４）３（ＬＡＴＰ）、ＬｉｘＺｒｙＮｂｚ（ＰＯ４）３（ＬＺＮＰ）、Ｌｉ１．２Ｚｒ１．９Ｃａ０．１（ＰＯ４）３（ＬＺＣＰ）、Ｌｉ７−ｘＬａ３Ｚｒ２−ｘＮｂｘＯ１２（ＬＬＺＮ）、Ｌｉ７−ｘＬａ３Ｚｒ２−ｘＴａｘＯ１２（ＬＬＺＴ）、Ｌｉ３ｘＬａ２／３−ｘＴｉ１／３−ｘＯ３（ＬＬＴ）、Ｌｉ６ＢａＬａ２Ｔａ２Ｏ１２（ＬＢＬＴ）、Ｌｉ３ＢＯ３、Ｌｉ３ＰＯ４−ｘＮｘ（ＬｉＰＯＮ）、ＬｉＳ−Ｐ２Ｓ５（ＬＰＳ）、Ｌｉ１０ＧｅＰ２Ｓ１２（ＬＧＰＳ）などのリチウムイオン伝導体を採用できる。
【０１０１】
また、その他の固体電解質を用いることもできる。例えばＢａＺｒ１−ｘＹｘＯ３−δ（ＢＺＹ）、ＢａＺｒ１−ｘ−ｙＰｒｘＹｙＯ３−δ（ＢＺＰＹ）、ＢａＺｒ１−ｘ−ｙＣｅｘＹｙＯ３−δ（ＢＣＺＹ）などのプロトン伝導体、ＺｒＯ２系、ＣｅＯ２系、ＬａＧａＯ３系などの酸化物イオン伝導体、Ｎａ１＋ｘＺｒ２Ｐ３−ｘＳｉｘＯ１２（ＮＡＳＩＣＯＮ）を用いることができる。
【０１０２】
（４）また、固体電解質層としては、上述したリチウムイオン伝導性を有する固体電解質等のような固体電解質のみからなるものが好ましいが、固体電解質層に固体電解質以外の材料を、５０体積％未満の範囲で含むものも採用できる。
【０１０３】
なお、固体電解質層に含まれる固体電解質以外の材料としては、例えばチタン酸バリウム（ＢＴ）などの電気絶縁性（即ち電子伝導性及びイオン伝導性に関する電気絶縁性）を有する材料を採用できる。電気絶縁性を有する材料としては、例えば、チタン酸ストロンチウム、アルミナ、ジルコニア、シリカなどの金属酸化物などが挙げられる。
【０１０４】
更に、固体電解質体に含まれる固体電解質以外の材料には、固体電解質を構成する元素の酸化物も採用できる。固体電解質を構成する元素の酸化物材料としては、例えば、ＡｌＰＯ４、ＴｉＯ２、ＬａＴｉＯ３などが挙げられる。
【０１０５】
固体電解質体層を形成する方法としては、上述した固体電解質の材料を含むスラリー等を用いてグリーンシートを作製し、そのグリーンシートを所定の条件で焼成して固体電解質体層（従って積層体）とする方法など、周知の各種の方法を採用できる。
【０１０６】
（５）誘電体セラミックとしては、強誘電体のセラミックであるＢａＴｉＯ３を用いることができるが、チタン酸ストロンチウム、アルミナ、ジルコニア、シリカなどの金属酸化物などの他の誘電体セラミックを用いることもできる。
【０１０７】
（６）また、誘電体セラミック層としては、上述した誘電体セラミックのみからなるものが好ましいが、固体電解質層に誘電体セラミック以外の材料を、５０体積％未満の範囲で含むものも採用できる。
【０１０８】
（７）電極層の材料としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ等、周知の各種の導電材料を採用できる。この電極層を形成する方法としては、前記導電材料を含むスラリーやペーストを用いたスクリーン印刷法等、周知の各種の方法を採用できる。例えば薄膜法、塗布法、溶射法、スパッタ法、メッキ法等を採用できる。なお、外側電極についても、電極層と同様な材料、同様な形成方法を採用できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１、３１、４１、６１、７１、８１…キャパシタ
３、３ａ、３ｂ、６７、６９、８７…第１のキャパシタ部
５、４９、５１、７７…第２のキャパシタ部
７、３３、４３、６３、７３、８３…複合体
１３、１３ａ、１３ｂ、６５、６５ａ、６５ｂ…外側電極
１５、８５…固体電解質層
１７、１７ａ、１７ｂ、２１、２１ａ、２１ｂ…電極層
１９、７５…誘電体セラミック層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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