(57)【要約】      （修正有）【課題】実装基板に実装された際の基板鳴きを抑制でき、クラックの発生が生じ難く、小型化、特に低背化を進め得る積層セラミックコンデンサを提供する。【解決手段】実装面と平行な方向に延ばされた複数のセラミック層が積層されている第１の積層部と、第１の積層部において少なくとも１つのセラミック層を介して重なり合うように配置された内部電極６，７とにより第１のコンデンサ部３，４が構成されており、実装面と垂直な方向に延びる複数のセラミック層が積層されている第２の積層部と、第２の積層部において、少なくとも１つのセラミック層を介して重なり合うように配置されている複数の内部電極１１，１２とにより第２のコンデンサ部が構成されている、積層セラミックコンデンサ１。【選択図】図２
2009059888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板の基板面に対向される実装面を有し、該実装面と平行な方向に延ばされた複数のセラミック層が積層されている第１の積層部と、前記実装面と垂直な方向に延びる複数のセラミック層が積層されている第２の積層部とを有するコンデンサ本体と、
前記コンデンサ本体の第１の積層部において少なくとも１つのセラミック層を介して重なり合うように配置されており、それによって第１のコンデンサ部を構成している複数の内部電極と、
前記第２の積層部において、少なくとも１つのセラミック層を介して重なり合うように配置されており、それによって第２のコンデンサ部を構成している複数の内部電極と、
前記コンデンサ本体の外表面に形成されており、前記第１，第２のコンデンサ部を構成しているいずれかの内部電極に電気的に接続されている外部端子電極とを備えることを特徴とする、積層セラミックコンデンサ。
【請求項２】
前記第１のコンデンサ部を構成している前記複数の内部電極が、異なる電位に接続される第１，第２の内部電極を有し、
前記第２のコンデンサ部を構成している前記複数の内部電極が、前記第１の内部電極と同じ電位に接続される第３の内部電極と、前記第２の内部電極と同じ電位に接続される第４の内部電極とを有する、請求項１に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項３】
前記第１，第２のコンデンサ部が隣接する部分において、前記第１の内部電極と前記第３の内部電極、または前記第２の内部電極と前記第４の内部電極が電気的に接続されている、請求項１または２に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項４】
前記実装面と直交する方向を前記積層セラミックコンデンサの高さ方向とした場合に、前記第１のコンデンサ部と前記第２のコンデンサ部とが高さ方向において隣り合うように配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項５】
前記第１のコンデンサ部として、一対の第１のコンデンサ部を有し、前記第２のコンデンサ部が前記高さ方向において一対の第１のコンデンサ部間に配置されている、請求項４に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項６】
前記第２のコンデンサ部の前記高さ方向一方側にのみ前記第１のコンデンサ部が配置されている、請求項４に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項７】
前記第２のコンデンサ部として一対のコンデンサ部を有し、該一対の第２のコンデンサ部間に前記第１のコンデンサ部が配置されている、請求項４に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項８】
前記第１のコンデンサ部と前記第２のコンデンサ部とが隣接している部分に近い第１のコンデンサ部の前記内部電極の長さよりも、該第１のコンデンサ部においてコンデンサ本体の外表面に近い内部電極の長さが短くされている、請求項４〜６のいずれか１項に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項９】
前記第２のコンデンサ部において、内部電極間に挟まれたセラミック層の厚みが、前記第１のコンデンサ部において内部電極間に挟まれたセラミック層の厚みよりも厚くされている、請求項４〜８のいずれか１項に記載の積層セラミックコンデンサ。
【請求項１０】
前記複数の内部電極及びコンデンサ本体が、内部電極−セラミックス一体焼成技術により得られたセラミック焼結体からなる、請求項１〜９のいずれか１項に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、複数のコンデンサ部が備えられた積層セラミックコンデンサに関し、より詳細には、セラミック層の積層方向が異なる第１，第２のコンデンサ部を有する積層セラミックコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機やノート型パソコンなどのモバイル型電子機器の高性能化に伴って、搭載されるＣＰＵなどの高性能化が進んでいる。そのため、消費電力を低くすることが困難となってきている。他方、モバイル電子機器はバッテリーでより長時間駆動され得ることが強く求められている。
【０００３】
そのため、モバイル電子機器の電源の変換効率の向上が強く求められている。モバイル型電子機器の電源装置としては、変換効率において優れているＤＣ−ＤＣコンバーターが広く用いられてきている。ＤＣ−ＤＣコンバーター回路では、入力部分や出力部分にコンデンサが用いられている。入力部分に用いられるコンデンサは、電荷を蓄積するために用いられている。従って、入力部分のコンデンサでは、等価直列抵抗（ＥＳＲ）が低いこと、並びに静電容量が高いことが望ましい。また、ＤＣ−ＤＣコンバーターでは、その動作原理によりリップル電圧が生じざるを得ない。このリップル電圧は、出力側のコンデンサのインピーダンスに依存している。そのため、上記リップル電圧を抑圧するには、出力側に配置されるコンデンサの等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）及び等価直列抵抗（ＥＳＲ）が低いことが望ましい。
【０００４】
近年、モバイル型電子機器のさらなる小型化に伴って、電源装置も小型化が強く求められている。そのため、電源装置として多用されているＤＣ−ＤＣコンバーターや該コンバーターに用いられるコンデンサも小型化が強く求められている。そこで、大きな静電容量、及び低い等価直列抵抗、低い等価直列インダクタンスを実現でき、さらに小型化を進め得るため、コンデンサとしては、積層セラミックコンデンサが主として用いられている。
【０００５】
ＤＣ−ＤＣコンバーターでは、交流成分のリップル電圧が重畳した直流電圧が積層セラミックコンデンサに印加される。そのため、積層セラミックコンデンサにおいて、電歪効果による振動が生じることとなる。積層セラミックコンデンサが振動すると、積層セラミックコンデンサが実装された実装基板に振動が伝搬する。その結果、実装基板が振動し、実装基板の振動周波数が可聴周波数帯域に及ぶと、基板から可聴音が発生する。すなわち、「基板鳴き」という現象が生じることがあった。
【０００６】
上記基板鳴きを抑制するための種々の試みが成されている。例えば、下記の特許文献１には、図１４に示すコンデンサ１００１が開示されている。コンデンサ１００１は、セラミックスからなるコンデンサ本体１００２と、コンデンサ本体１００２の両端に設けられた外部端子電極１００３，１００４とを有する。外部端子電極１００３，１００４に、金属端子１００５，１００６が接合されている。金属端子１００５，１００６は、外部端子電極１００３，１００４に接合されている部分からコンデンサ本体１００２の下方に延ばされており、下端において相手方の金属端子側に向かって折り曲げられている。
【０００７】
折り曲げにより形成された端子部１００５ａ，１００６ａは、コンデンサ本体１００２の上面及び下面と平行とされている。従って、実装基板上に金属端子部１００５ａ，１００６ａ側からコンデンサ１００１を実装することができる。その結果、コンデンサ本体１００２が実装基板から浮かされた状態で、実装が行われる。よって、コンデンサ本体１００２において振動が生じたとしても、該振動の実装基板への伝搬を防止することが可能とされている。
【０００８】
また、下記の特許文献２には、実装基板の両面に第１，第２のコンデンサを実装した構造が開示されている。ここでは、第１のコンデンサと第２のコンデンサとが実装基板を挟んで重なり合う位置に配置されており、かつ第１，第２のコンデンサの仕様が同一とされている。そして、第１，第２のコンデンサで生じた振動同士が打ち消し合うことにより、基板鳴きが抑制される。
【特許文献１】特開２００４−１５３１２１号公報
【特許文献２】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】
【０００９】
特許文献１に記載のように、コンデンサ本体１００２が実装基板から浮かされた状態で実装される構造では、実装構造の低背化が損なわれる。そのため、金属端子１００５，１００６を用いた実装構造では、モバイル型電子機器の小型化を進めることができないという問題があった。加えて、金属端子１００５，１００６の端子部１００５ａ，１００６ａにおいて実装しなければならないため、実装基板上における回路設計の自由度が低くならざるを得なかった。
【００１０】
他方、特許文献２に記載の構造では、実装基板の両面に２個のコンデンサを実装基板に挟んで配置しなければならず、実装構造が複雑とならざるを得なかった。また、実装基板の両面に同一仕様の第１，第２のコンデンサを実装しなければならないため、実装構造の低背化を進めることが困難であった。
【００１１】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、基板鳴きを抑制しつつ、積層セラミックコンデンサの実装構造の小型化、特に低背化を進めることができ、かつ実装基板上における回路設計の自由度も確保し得る積層セラミックコンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る積層セラミックコンデンサは、実装基板の基板面に対向される実装面を有し、該実装面と平行な方向に延ばされた複数のセラミック層が積層されている第１の積層部と、前記実装面と垂直な方向に延びる複数のセラミック層が積層されている第２の積層部とを有するコンデンサ本体と、前記コンデンサ本体の第１の積層部において少なくとも１つのセラミック層を介して重なり合うように配置されており、それによって第１のコンデンサ部を構成している複数の内部電極と、前記第２の積層部において、少なくとも１つのセラミック層を介して重なり合うように配置されており、それによって第２のコンデンサ部を構成している複数の内部電極と、前記コンデンサ本体の外表面に形成されており、前記第１，第２のコンデンサ部を構成しているいずれかの内部電極に電気的に接続されている外部端子電極とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る積層セラミックコンデンサでは、好ましくは、前記第１のコンデンサ部を構成している前記複数の内部電極が、異なる電位に接続される第１，第２の内部電極を有し、前記第２のコンデンサ部を構成している前記複数の内部電極が、前記第１の内部電極と同じ電位に接続される第３の内部電極と、前記第２の内部電極と同じ電位に接続される第４の内部電極とを有する。また、好ましくは、前記第１，第２のコンデンサ部が隣接する部分において、前記第１の内部電極と前記第３の内部電極、または前記第２の内部電極と前記第４の内部電極が電気的に接続されている。
【００１４】
好ましくは、前記実装面と直交する方向を前記積層セラミックコンデンサの高さ方向とした場合に、前記第１のコンデンサ部と前記第２のコンデンサ部とが高さ方向において隣り合うように配置されている。この場合には、第１のコンデンサ部と第２のコンデンサ部とが高さ方向において隣り合っているため、第１，第２のコンデンサ部を積層するようにして、本発明の積層セラミックコンデンサを容易に製造することができる。
【００１５】
より好ましくは、前記第１のコンデンサ部として、一対の第１のコンデンサ部を有し、前記第２のコンデンサ部が前記高さ方向において一対の第１のコンデンサ部間に配置されている。この場合には、第１のコンデンサ部が第２のコンデンサ部の高さ方向両側に配置されているため、積層セラミックコンデンサをコンデンサ本体の上面側及び下面側のいずれの側からも実装することができる。すなわち、実装に際しての方向性を少なくすることができる。
【００１６】
もっとも、本発明においては、第２のコンデンサ部の高さ方向一方側にのみ第１のコンデンサ部が配置されていてもよい。その場合には、積層セラミックコンデンサの低背化を進めることができる。
【００１７】
好ましくは、前記第２のコンデンサ部として一対のコンデンサ部を有し、該一対の第２のコンデンサ部間に前記第１のコンデンサ部が配置される。この場合においても、実装に際しての方向性を少なくすることができる。
【００１８】
また、より好ましくは、前記第１のコンデンサ部と前記第２のコンデンサ部とが隣接している部分に近い第１のコンデンサ部の前記内部電極の長さよりも、該第１のコンデンサ部においてコンデンサ本体の外表面に近い内部電極の長さが短くされている。従って、実装基板に近い側の第１のコンデンサ部の内部電極の長さを相対的に短くでき、第１のコンデンサ部による静電容量を十分な大きさとしつつ、実装基板に近い側における静電容量を低めることができる。それによって電歪効果による振動源を実装基板から遠ざけることができる。よって、積層セラミックコンデンサの振動の実装基板への影響をより一層小さくすることができる。
【００１９】
好ましくは、前記第２のコンデンサ部において、内部電極間に挟まれたセラミック層の厚みが、前記第１のコンデンサ部において内部電極間に挟まれたセラミック層の厚みよりも厚くされている。より好ましくは、第２のコンデンサ部におけるセラミック層の厚みは、第１のコンデンサ部におけるセラミック層の１．５〜３倍の厚みとされる。通常、積層セラミック電子部品などのチップ型の電子部品では、長さ方向寸法が高さ方向寸法よりも長くされており、長さ方向両端に位置している端面の面積は、上面及び下面に比べて小さいのが普通である。従って、第２のコンデンサ部においてセラミック層同士が積層されている界面の面積は、第１のコンデンサ部におけるセラミック層同士が積層されている界面の面積よりも小さいのが普通である。面積の小さな薄いセラミック層を多数積層するには、積層精度及び製造工程における切断の精度を高めることが求められる。しかしながら、第２のコンデンサ部において、セラミック層の厚みを厚くすれば、切断に際してのズレを抑制することができる。従って、積層セラミックコンデンサの特性のばらつきを低減することができる。
【００２０】
本発明では、好ましくは、前記複数の内部電極及びコンデンサ本体が、内部電極−セラミックス一体焼成技術により得られたセラミック焼結体からなる。すなわち、内部電極−セラミックス一体焼成技術により得られたセラミック焼結体を用いるものであるため、積層セラミックコンデンサの製造が容易であり、かつコストの増大も招き難い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る積層セラミックコンデンサによれば、第１，第２のコンデンサ部が１つのコンデンサ本体に形成されており、第１のコンデンサ部においては、複数のセラミック層が実装面と平行な方向に延ばされており、第２のコンデンサ部では、複数のセラミック層が実装面と垂直な方向に延ばされているため、駆動に際し電歪効果が生じたとしても、第１のコンデンサ部における電歪効果により生じる伸縮方向と、第２のコンデンサ部における電歪効果によるセラミックスの伸縮方向とが異なるため、コンデンサ本体全体としての電歪効果による歪みを小さくすることができる。そのため、電歪効果によるコンデンサ本体の歪みに基づく実装基板への振動の伝搬を抑制でき、いわゆる基板鳴きを抑制することができる。また、上記電歪効果により生じる応力集中も低減される。従って、駆動に際してのコンデンサ本体におけるクラックの発生も生じ難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る積層セラミックコンデンサの外観を示す斜視図であり、図２は積層セラミックコンデンサの縦断面図である。
【００２４】
積層セラミックコンデンサ１は、直方体状のコンデンサ本体２を有する。コンデンサ本体２は、周知の内部電極−セラミックス一体焼成技術により得られたセラミック焼結体からなる。上記コンデンサ本体２を構成するセラミック材料としては、ＢａＴｉＯ３、ＣａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３またはＣａＺｒＯ３などの誘電体セラミックスを主成分する様々な誘電体セラミック材料を用いることができる。また、これらの主成分に、Ｍｎ化合物、Ｆｅ化合物、Ｃｒ化合物、Ｃｏ化合物またはＮｉ化合物などの副成分を適宜添加した材料を用いてもよい。チタン酸バリウム系セラミックスなどの適宜の誘電体セラミックスを用いることができる。
【００２５】
コンデンサ本体２は、上面２ａと実装面としての下面２ｂとを有する。実装面としての下面２ｂ側から積層セラミックコンデンサ１は、後述の実装基板上に実装される。積層セラミックコンデンサ１では、上面２ａと下面２ｂとを結ぶ方向を高さ方向としたときに、高さ方向において第２のコンデンサ部５の両側に第１のコンデンサ部３，４が配置されており、第１のコンデンサ部３，４が同じ構造とされている。従って、下面２ｂ側と上面２ｂ側とで構造が同一とされているため、上面２ａ側を実装面としてもよい。
【００２６】
第１のコンデンサ部３は、実装面と平行な方向に延びる複数のセラミック層が積層されている第１の積層部と、第１，第２の内部電極６，７とにより構成されている。第１，第２の内部電極６，７は、実装面と平行な方向に延ばされている。同様に、第１のコンデンサ部４もまた、実装面と平行な方向に延びる複数のセラミック層が積層された第１の積層部と、セラミック層を介して重なり合う第１，第２の内部電極８，９とにより構成されている。
【００２７】
第１のコンデンサ部３において、第１の内部電極６は、セラミック焼結体の第１の端面２ｃに引き出されている。他方、第２の内部電極７は、セラミック焼結体の端面２ａと反対側の第２の端面２ｄに引き出されている。第１の内部電極６と第２の内部電極７とは、第１の積層部を構成している少なくとも一層のセラミック層を介して重なり合っている。従って、第１，第２の内部電極６，７間において静電容量が取り出される。
【００２８】
他方、第１のコンデンサ部４においても、第１の内部電極８と第２の内部電極９とが同様に、少なくとも一層のセラミック層を介して重なり合っている。
【００２９】
第１の内部電極８は、第１の端面２ｃに引き出されており、第２の内部電極９は第２の端面２ｄに引き出されている。
【００３０】
第２のコンデンサ部５は、実装面と垂直な方向に延びる複数のセラミック層が積層された第２の積層部と、少なくとも一層の該セラミック層を介して重なり合うように配置された第３，第４の内部電極１１，１２とにより構成されている。従って、内部電極１１，１２は、実装面と垂直な方向に延ばされている。
【００３１】
第２のコンデンサ部５においては、第３の内部電極１１と第４の内部電極１２とが、実装面と垂直な方向に延びる少なくとも一層のセラミック層を介して重なり合っている。そして、第３の内部電極１１と第４の内部電極１２とは、端面２ｃ，２ｄを結ぶ方向おいて交互に配置されている。第３の内部電極１１は、下端において第１のコンデンサ部４の第１の内部電極８に電気的に接続されている。他方、第４の内部電極１２は、上端において、第１のコンデンサ部３の第２の内部電極７に電気的に接続されている。
【００３２】
上記第１，第２の内部電極６〜９及び第３，第４の内部電極１１，１２は、Ｎｉ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕなどの適宜の金属もしくは合金からなる。具体的には、セラミック焼結体を得るにあたり、これらの金属または合金を含む導電ペーストをセラミックグリーンシート上に印刷し、セラミック焼結体を得る焼成工程において焼き付けることにより内部電極６〜９，１１，１２が形成される。
【００３３】
セラミック焼結体の端面２ｃ，２ｄを覆うように、第１，第２の外部端子電極１３，１４が形成されている。本実施形態では、外部端子電極１３，１４は、それぞれ、導電ペーストの塗布・焼付により形成された第１の電極層１３ａ，１４ａと、第１の電極層１３ａ，１４ａの外表面にメッキにより形成された第２の電極層１３ｂ，１４ｂとを有する。
【００３４】
第１の電極層１３ａ，１４ａは、例えば、Ｎｉ、Ａｇ、ＣｕまたはＡｕなどの適宜の金属もしくは合金を含む導電ペーストの塗布・焼付により形成され得る。第２の電極層１３ｂ，１４ｂは、はんだ性を高めるためのＳｎもしくはＳｎ合金などの適宜の金属により形成され得る。もっとも、外部端子電極１３，１４は、単一の金属層により形成されてもよく、あるいは３以上の金属層を積層した構造であってもよい。
【００３５】
第１の電極層１３ａ，１４ａは、内部電極が安価なＮｉからなる場合、内部電極との電気的接続性を高めるために、ＣｕやＮｉなどの卑金属からなることが望ましい。
【００３６】
なお、外部端子電極１３，１４においては、第１，第２の電極層間に、応力緩和用の樹脂層が介在されてもよい。
【００３７】
また、外部端子電極１３，１４の形成方法についても特に限定されるものではない。例えば、セラミック焼結体を得るための焼結工程の前に、導電ペーストを該表面に塗布し、セラミック焼結体を得るための焼成工程において、上記焼付電極からなる第１の電極層１３ａ，１４ａを形成してもよい。あるいは、セラミック焼結体を得た後に、導電ペーストの塗布・焼付により、第１の電極層１３ａ，１４ａを形成してもよい。
【００３８】
本実施形態の積層セラミックコンデンサ１の特徴は、コンデンサ本体２内に、上記第１のコンデンサ部３，４と、第２のコンデンサ部５とが設けられていることにあり、それによって、実装基板に実装後の基板鳴きを抑制することができる。これを、図２に加えて図３を参照して説明する。図３は、上記積層セラミックコンデンサ１が実装基板１５上に実装されている構造を示す正面断面図である。
【００３９】
実装基板１５の上面には、電極ランド１６，１７が設けられている。電極ランド１６，１７に、半田１８，１９により、積層セラミックコンデンサ１の外部端子電極１３，１４が接合され、積層セラミックコンデンサ１が実装基板１５上に実装されている。
【００４０】
上記積層セラミックコンデンサ１が、実装面である下面２ｂ側から上記のように実装されて、実際に駆動された場合には、第１のコンデンサ部３，４及び第２のコンデンサ部５に直流電界が印加される。そのため、電歪効果により、異なる電位に接続された内部電極間に挟まれたセラミック層が歪むこととなる。例えば、第１のコンデンサ部３においては、第１の内部電極６と第２の内部電極７とが異なる電位に接続されるため、第１，第２の内部電極６，７間で挟まれたセラミック層が電歪効果により歪むこととなる。第１のコンデンサ部４においても、第１の内部電極８と第２の内部電極９で挟まれたセラミック層が電歪効果により歪むこととなる。
【００４１】
他方、第２のコンデンサ部５においても、第３の内部電極１１と第４の内部電極１２とが異なる電位に接続されるため、第３，第４の内部電極１１，１２間に挟まれたセラミック層も電歪効果により歪むこととなる。
【００４２】
従来の積層セラミックコンデンサでは、異なる電位に接続される内部電極間に挟まれたセラミック層が電歪効果により歪むことにより生じる振動によって、基板鳴きと称される現象が生じていた。
【００４３】
これに対して、積層セラミックコンデンサ１においても、電歪効果による歪みは生じるものの、第１のコンデンサ部３，４では、実装面と平行な方向に延びるセラミック層が図３に矢印Ｂで示すように伸縮する。そして、第２のコンデンサ部５においては、実装面と垂直な方向に延びるセラミック層が図３に矢印Ｃで示す方向に伸縮する。
【００４４】
従って、第１のコンデンサ部３，４における電歪効果における伸縮歪みと、第２のコンデンサ部５における電歪効果により伸縮歪みの方向とが異なるため、コンデンサ本体２全体としての伸縮歪みひいては該歪みによる振動を小さくすることが可能とされている。よって、実装基板１５に伝搬する振動が小さくなり、基板鳴きを抑制することができる。
【００４５】
また、従来の積層セラミックコンデンサでは、異なる電位に接続される複数の内部電極間に挟まれたセラミック層における電歪効果による伸縮歪みの方向が全て同一であったため、応力集中が生じやすかったのに対し、本実施形態の積層セラミックコンデンサでは、電歪効果による応力集中も抑制される。それによって、セラミック焼結体からなるコンデンサ本体２におけるクラックも生じ難い。
【００４６】
次に、上記積層セラミックコンデンサ１の製造方法の一例を図４及び図５を参照して説明する。
【００４７】
図４は、第２のコンデンサ部５を得るための複数枚のセラミックグリーンシートを示す分解斜視図である。第２のコンデンサ部５を形成するにあたっては、第３の内部電極１１を構成する導電ペーストが印刷された矩形のセラミックグリーンシート２１と、第４の内部電極１２を形成するための導電ペーストが印刷されたセラミックグリーンシート２２とを交互に積層し、さらに積層方向外側に、無地の矩形のセラミックグリーンシート２３を適宜の枚数積層する。
【００４８】
図５に示すように、上記のようにして得られた第２のコンデンサ部を構成するための積層体２４の上下に第１のコンデンサ部３，４を形成するためのセラミックグリーンシートを適宜の枚数積層する。ここでは、セラミック積層体２４の下方においては、第１の内部電極８を形成するための導電ペーストが上面に形成された矩形のセラミックグリーンシート２５と、第２の内部電極９を形成するための導電ペーストが印刷されたセラミックグリーンシート２６とが交互に積層されている。また、下方においては、無地のセラミックグリーンシート２７が積層されている。
【００４９】
同様に、セラミック積層体２４の上方においては、第１の内部電極６を形成するための導電ペーストが下面に印刷されたセラミックグリーンシート２８と、第２の内部電極７を形成するための導電ペーストが下面に印刷されたセラミックグリーンシート２９とが交互に積層されている。また、上方においては、適宜の枚数の無地のセラミックグリーンシート２７が積層される。
【００５０】
このようにして得られた積層体を焼成することにより、コンデンサ本体２を得ることができる。
【００５１】
なお、図４では、セラミックグリーンシート２１，２２の長さ方向両端に至らないように第３，第４の内部電極１１，１２を形成するための導電ペーストが印刷されていた。そのため、図５に示すセラミック積層体２４では、上面に露出している内部電極１１は、積層体２４の側面２４ａ及び図示されていない他方側面には露出していない。
【００５２】
これに対して、図６に示す変形例のように、セラミックグリーンシート２１，２２に印刷される第３，第４の内部電極形成用導電ペーストを、セラミックグリーンシート２１，２２の長さ方向両端に至るように印刷してもよい。その場合には、図７に示すように、セラミック積層体２４Ａにおいて、内部電極１１，１２が、セラミック積層体２４Ａの側面２４ａ及び反対側の側面に露出することとなる。
【００５３】
図５及び図６に示したように、内部電極形成用導電ペーストをセラミックグリーンシート２１，２２の両端に至るように形成し、かつ内部電極６，７，８，９もセラミックグリーンシートの全幅に至っている場合、セラミック積層体２４Ａを含む焼成前の積層体の両側面に、さらにセラミックスラリーを付与し、側面にサイドギャップ形成することが望ましい。
【００５４】
なお、第１の実施形態の積層セラミックコンデンサ１では、第２のコンデンサ部５において、複数の第３の内部電極１１の下端を電気的に接続し、かつ外部端子電極１３に接続している電極として、第１のコンデンサ部４の第１の内部電極８が用いられていたが、第１の内部電極８とは別に、第２のコンデンサ部５の複数の第３の内部電極１１を共通接続する接続導体を設けてもよい。同様に、複数の第４の内部電極１２を共通接続し、外部端子電極１４に電気的に接続する電極についても、第１のコンデンサ部の第２の内部電極７を用いる必要はなく、別途接続導体を設けてもよい。
【００５５】
なお、第２のコンデンサ部の第３，第４の内部電極１１，１２を外部端子電極１３，１４に電気的に接続するための構成として、第３の内部電極同士を接続している導体または第４の内部電極同士を接続している導体とを、ビアホール導体などを介して電気的に接続した構成を用いてもよい。
【００５６】
図８は、第１の実施形態の積層セラミックコンデンサ１の変形例を示す正面断面図である。本変形例の積層セラミックコンデンサ３１では、第１のコンデンサ部３Ａ，４Ａにおける内部電極が第１の実施形態と異なることを除いては、同様に構成されている。従って、異なる部分のみを説明する事とする。
【００５７】
第１のコンデンサ部３Ａでは、コンデンサ本体２の高さ方向に沿って、コンデンサ本体２の上面２ａから第２のコンデンサ部５Ａに向かって、第２の内部電極７ｂ、第１の内部電極６及び第２の内部電極７ａがこの順序で積層されている。そして、外表面である上面２ａに近い第２の内部電極７ｂの長さが、厚み方向中央側の第２の内部電極７ａの長さよりも短くされている。ここで、内部電極の長さとは、内部電極がコンデンサ本体の端面２ｃまたは２ｄに引き出されている部分からコンデンサ本体２の反対側の端面に向かって延びる方向の寸法をいうものとする。
【００５８】
第１のコンデンサ部３Ａにおいて、コンデンサ本体２の上面２ａ側に位置している第２の内部電極７ｂと第１の内部電極６とが重なり合っている部分の面積が、第１の内部電極６と、コンデンサ本体２の高さ方向中央に位置している第２の内部電極７ａとがセラミック層を介して重なり合っている領域の面積よりも小さくされている。そのため、電歪効果による歪みの影響が、第１のコンデンサ部３Ａにおいて、上面２ａ側において相対的に小さくされている。
【００５９】
同様に、第１のコンデンサ部４Ａにおいても、外表面としての下面２ｂに近い側の第２の内部電極８ｂの長さが、コンデンサ本体２の中央側に位置している第２の内部電極８ａの長さよりも短くされている。従って、下面２ｂ側における電歪効果による歪みが、第２のコンデンサ部５Ａ側における電歪効果による歪みよりも小さくされている。
【００６０】
よって、上面２ａまたは下面２ｂ近傍における電歪効果による歪みを相対的に小さくすることができるので、上面２ａまたは下面２ｂを実装面とした場合、基板鳴きをより一層抑制する事ができる。
【００６１】
図９は、第１の実施形態の積層セラミックコンデンサの第２の変形例を示す正面断面図である。第２の閉経例の積層セラミックコンデンサ３２では、第２のコンデンサ部５Ｂの構造が、第１の実施形態の第２のコンデンサ部５と異なることを除いては同様に構成されている。
【００６２】
第２のコンデンサ部５Ｂでは、第３の内部電極１１と第４の内部電極１２とが少なくとも一層のセラミック層を介して重なり合っているが、第３，第４の内部電極１１，１２間に挟まれたセラミック層の厚みが、相対的に厚くされている。すなわち、第１のコンデンサ部３，４における異なる電位に接続される内部電極６，７間または内部電極８，９に挟まれたセラミック層の厚みに比べて、第３，第４の内部電極間に挟まれたセラミック層の厚みが厚くされており、好ましくは、第１のコンデンサ部３，４における内部電極６，７間または内部電極８，９間に挟まれたセラミック層の厚みの１．５〜３倍の厚みを有するように形成されている。
【００６３】
それによって、長さ方向寸法が幅方向寸法よりも大きい通常のチップ型の積層セラミックコンデンサにおいて、内部電極同士がセラミック層を介して重なり合っている面積が小さくなりやすい第２のコンデンサ部５Ｂにおける製造工程における積層ずれや切断ずれの影響を緩和することができる。すなわち、内部電極間に挟まれたセラミック層の厚みが薄い場合には、製造工程における積層ずれや切断ずれが生じやすい。しかしながら、第２のコンデンサ部５Ｂでは、セラミック層の厚みが厚くされているため、積層ずれや切断ずれが生じ難い。よって、積層セラミックコンデンサの特性のばらつきを小さくする事ができる。
【００６４】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る積層セラミックコンデンサの正面断面図である。第２の実施形態の積層セラミックコンデンサ４１では、コンデンサ本体２の高さ方向において、上方に第１のコンデンサ部４３が、下方に第２のコンデンサ部５が構成されている。言い換えれば、第２のコンデンサ部５の高さ方向一方側にのみ第１のコンデンサ部４３が配置されている。第１のコンデンサ部４３では、第１の実施形態の第１のコンデンサ部３に比べて多くの内部電極６，７が積層されているが、基本的な構造は同様である。すなわち、第１の内部電極６と、複数の第２の内部電極７とが、実装面である下面２ｂと平行な方向に延びるセラミック層を介して重なり合っている。
【００６５】
なお、第２のコンデンサ部５の下方には第１のコンデンサ部が形成されていないので、複数の第３の内部電極１１の下端同士が接続電極４４により共通接続されている。接続電極４４は、第１の外部端子電極１３に電気的に接続されている。
【００６６】
第２の実施形態のように、コンデンサ本体２内において高さ方向に、第２のコンデンサ部５の一方側にのみ第１のコンデンサ部４３が配置されていてもよい。
【００６７】
図１１は、本発明の第３の実施形態に係る積層セラミックコンデンサの正面断面図である。第３の実施形態の積層セラミックコンデンサ５１では、コンデンサ本体２の高さ方向中央に第１のコンデンサ部３が配置されており、第１のコンデンサ部３の高さ方向両側に第２のコンデンサ部５５，５５が配置されている。このように、第１のコンデンサ部３の高さ方向両側に第２のコンデンサ部５５，５５が配置されてもよい。
【００６８】
なお、上方の第２のコンデンサ部５５では、複数の第３の内部電極１１の下端は第１のコンデンサ部３の第１の内部電極６により共通接続され、外部端子電極１３に電気的に接続されている。他方、複数の第４の内部電極１２同士は、接続電極５２により共通接続されており、接続電極５２が第２の端面２ｄに引き出されて外部端子電極１４に電気的に接続されている。同様に、下方の第２のコンデンサ部５５では、複数の第３の内部電極１１の下端同士が接続電極５３により接続され、外部端子電極１３に電気的に接続されている。第４の内部電極１２同士は、第１のコンデンサ部３の第２の内部電極７により共通接続されている。
【００６９】
上記第２，第３の実施形態の積層セラミックコンデンサ４１，５１においても、第１のコンデンサ部おける電歪効果による歪みの方向と、第２のコンデンサ部における電歪効果による歪みの方向とが異なるため、コンデンサ本体に全体として生じる歪みを小さくする事ができ、ひいては実装基板へ伝わる振動を小さくする事ができ、基板鳴きを抑制することができる。
【００７０】
また、第３，第４の実施形態においても、コンデンサ本体２内における電歪効果による応力集中が緩和され、コンデンサ本体２におけるクラックも生じ難い。
【００７１】
なお、図１に示した積層セラミックコンデンサ１では、コンデンサ本体２は、長さ方向が幅方向よりも大きな通常の寸法を有していたが、図１２に略図的斜視図で示すように、外部端子電極が設けられている第１，第２の端面を結ぶ方向を長さ寸法としたときに、長さ寸法が、幅方向寸法よりも小さい積層セラミックコンデンサ６１にも本発明を適用することができる。積層セラミックコンデンサ６１では、外部端子電極１３，１４が設けられている第１，第２の端面を結ぶ方向である長さ方向の寸法が、一対の側面を結ぶ方向である幅方向寸法よりも小さくされている。
【００７２】
次に、具体的な実験例を説明する事により、本発明の効果を明らかにする。
【００７３】
第１の実施形態の積層セラミックコンデンサ１を作製した。コンデンサ本体２を構成する誘電体セラミックスとしては、チタン酸バリウム系セラミックス材料を用い、コンデンサ本体２の寸法は、長さ３．２ｍｍ×幅１．６ｍｍ×高さ１．６ｍｍとした。
【００７４】
下記の表１に示すように、試料番号１〜５の積層セラミックコンデンサを作製した。なお、下記の表１における素子厚とは、異なる内部電極間に挟まれたセラミック層の厚みをいうものとし、試料番号１〜５のいずれにおいても、第１のコンデンサ部３及び第２のコンデンサ部５における内部電極間に挟まれたセラミック層の厚みは全て３．０μｍと一定とした。
【００７５】
また、電極厚とは、内部電極の厚みをいうものとし、第１〜第４の内部電極６〜１２の厚みは全て１．２μｍとした。また、外層厚とは、第１のコンデンサ部３において、最上方に位置する内部電極と、コンデンサ本体２の上面２ａとの間のコンデンサ本体部分の厚みまたは第１のコンデンサ部４において最下層に位置する内部電極とコンデンサ本体２の下面２ｂとの間の寸法をいうものとする。この上下の外層の厚みは同一とし、表１に示すように全て７５μｍとした。また、下記の表１の層数は内部電極の積層数であり、下記の表１において、第１のコンデンサ部３，４及び第２のコンデンサ部５における内部電極積層数と、Ｔ方向厚すなわちコンデンサ本体２の厚み方向であるＴ方向に沿う各コンデンサ部の寸法を示す。なお、試料番号１及び２は、いずれも、１つの第１のコンデンサ部のみを有する比較例である。
【００７６】
【表１】
2009059888.tif 000003
【００７７】
上記のようにして用意した試料番号１〜５の積層セラミックコンデンサをガラスエポキシ基板上に半田を用いて実装し、しかる後、積層セラミックコンデンサにＤＣ１Ｖ＋ＡＣ１ＶＰ−Ｐの電圧を印加し、駆動した。そして、超指向性集音マイク（リオン株式会社製、品番：ＮＡ−４２）を用いて集音し、図１３に示す音圧測定回路により、基板鳴き音圧を求めた。結果を下記の表２に示す。
【００７８】
また、各試料番号の積層セラミックコンデンサ１４４個を用意し、１５０℃の温度で１５０Ｖの直流電圧を６０分間印加した。そして、電圧印加後に超音波探傷装置を用いコンデンサ本体２内の構造欠陥としてのクラックの発生率を求めた。結果を下記の表２に示す。
【００７９】
また、下記の表２に、試料番号１〜５の積層セラミックコンデンサの静電容量についても合わせて記載する。
【００８０】
【表２】
2009059888.tif 000004
【００８１】
表２から明らかなように、試料番号１，２では、音圧が５７ｄＢ及び５４ｄＢとかなり高く、基板鳴きが大きいことがわかる。これに対して、本発明の実施例である試料番号３〜５では、音圧を５０ｄＢ以下に抑制し得ることがわかる。加えて、試料番号１，２では、電圧印加によるクラックの発生率が１５％以上と高かったのに対し、試料番号３，４の積層セラミックコンデンサでは、クラックの発生も９％以下と高く、試料番号５ではクラック発生率は１７％と試料番号１，２と同等であったが、基板鳴きについての評価である音圧は４３ｄＢと低かった。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る積層セラミックコンデンサの外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示した積層セラミックコンデンサの縦断面図である。
【図３】図１に示した積層セラミックコンデンサを実装基板上に実装した構造を示す正面断面図である。
【図４】第１の実施形態の積層セラミックコンデンサを製造するに際し、第２のコンデンサ部を構成するための複数のセラミックグリーンシート及び内部電極パターンを説明するための略図的分解斜視図である。
【図５】第１の実施形態の積層セラミックコンデンサを製造するにあたり、第２のコンデンサ部を構成するセラミック積層体の上下に第１のコンデンサ部を構成するための複数枚のセラミックグリーンシートを積層する工程の他の例を示す略図的分解斜視図である。
【図６】第１の実施形態の積層セラミックコンデンサを製造するに際し、第２のコンデンサ部を構成するための複数のセラミックグリーンシート及び内部電極パターンの他の例を説明するための略図的分解斜視図である。
【図７】第１の実施形態の積層セラミックコンデンサを製造するにあたり、第２のコンデンサ部を構成するセラミック積層体の上下に第１のコンデンサ部を構成するための複数枚のセラミックグリーンシートを積層する工程を示す略図的分解斜視図である。
【図８】第１の実施形態の第１の変形例に係る積層セラミックコンデンサを示す正面断面図である。
【図９】第１の実施形態の第２の変形例に係る積層セラミックコンデンサを示す正面断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る積層セラミックコンデンサの正面断面図である。
【図１１】第２の実施形態の積層セラミックコンデンサの変形例を説明するための正面断面図である。
【図１２】本発明が適用される積層セラミックコンデンサの他の仕様を示す斜視図である。
【図１３】具体的な実験例において、基板鳴きを評価するための音圧を測定するのに用いた回路を示す回路図である。
【図１４】従来のコンデンサの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８３】
１…積層セラミックコンデンサ
２…コンデンサ本体
２ａ…上面
２ｂ…下面（実装面）
２ｃ，２ｄ…第１，第２の端面
３…第１のコンデンサ部
３Ａ…第１のコンデンサ部
４…第１のコンデンサ部
４Ａ…第１のコンデンサ部
５…第２のコンデンサ部
５Ａ，５Ｂ…第２のコンデンサ部
６，７…第１，第２の内部電極
７ａ，７ｂ…第２の内部電極
８，９…第１，第２の内部電極
８ａ，８ｂ…第１の内部電極
１１，１２…第３，第４の内部電極
１５…実装基板
１６，１７…電極ランド
１８，１９…半田
２１，２２，２３…セラミックグリーンシート
２４…セラミック積層体
２５，２６，２７，２８…セラミックグリーンシート
２９…セラミックグリーンシート
３１，３２…積層セラミックコンデンサ
４１…積層セラミックコンデンサ
４３…第１のコンデンサ部
４４…接続電極
５１…積層セラミックコンデンサ
５２，５３…接続電極
５５…第２のコンデンサ部
６１…積層セラミックコンデンサ
【図１】
2009059888.tif 000005
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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