JPH01220421A - 積層磁器コンデンサ - Google Patents
積層磁器コンデンサInfo
- Publication number
- JPH01220421A JPH01220421A JP63043332A JP4333288A JPH01220421A JP H01220421 A JPH01220421 A JP H01220421A JP 63043332 A JP63043332 A JP 63043332A JP 4333288 A JP4333288 A JP 4333288A JP H01220421 A JPH01220421 A JP H01220421A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- dielectric
- capacitor
- electrodes
- breakdown voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/30—Stacked capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、積層磁器コンデンサに閏する。更に、詳しく
は、耐電圧を高めることのできる積層磁器：」ンデンナ
に関する。
は、耐電圧を高めることのできる積層磁器：」ンデンナ
に関する。
［従来の技術］
最近、電Ｔ′機器の小型化に伴い、積層磁器コンデンサ
の小型化が進んでいるために、多くの技法により積層磁
器：Ｉンデンサが作製されている。
の小型化が進んでいるために、多くの技法により積層磁
器：Ｉンデンサが作製されている。
従来の積層磁器−１ンデンサは、誘電体層と導電体層と
を積層し、誘電体層の高誘電率を利用して、コンデンサ
とするものである。このようなコンデンサの耐電圧は、
その誘電体層の間隔と、ｔｌ電休体特性により決まる。
を積層し、誘電体層の高誘電率を利用して、コンデンサ
とするものである。このようなコンデンサの耐電圧は、
その誘電体層の間隔と、ｔｌ電休体特性により決まる。
従って、積層コンデンサの絶縁破壊電圧を高めるために
は、コンデンナの内部電極の間隔を広げることしかでき
なかった。
は、コンデンナの内部電極の間隔を広げることしかでき
なかった。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の１１的は、積層磁器コンデンサの内部電極の間
隔を増大せずに、その耐電圧、即ち、絶縁破壊゛１［圧
を高めることができる積層磁器−ｌンデンサの構造を提
供することである。従って、本発明は、：Ｉンデンサ耐
電圧性能を向上させ、小型で絶縁破壊電圧の高い積層磁
器コンデンサを提供することを目的とする。
隔を増大せずに、その耐電圧、即ち、絶縁破壊゛１［圧
を高めることができる積層磁器−ｌンデンサの構造を提
供することである。従って、本発明は、：Ｉンデンサ耐
電圧性能を向上させ、小型で絶縁破壊電圧の高い積層磁
器コンデンサを提供することを目的とする。
［発明の構成］
［問題点を解決するための手段］
本発明の要旨と４“るものは、誘電体層と導電体？ｌｔ
極層を積層した積層磁器ユｊンデンサにおいて、該積Ａ
”ｌ磁器コンデンサの内部電極間にある誘電体層中に、
外部電極とは接続されていないフＬＪ−）電極層を少な
くとも１層、該：コンデンサ内部電極間に設けてなるこ
とを特徴とＶる積Ｊ１５磁器コンデンサである。
極層を積層した積層磁器ユｊンデンサにおいて、該積Ａ
”ｌ磁器コンデンサの内部電極間にある誘電体層中に、
外部電極とは接続されていないフＬＪ−）電極層を少な
くとも１層、該：コンデンサ内部電極間に設けてなるこ
とを特徴とＶる積Ｊ１５磁器コンデンサである。
本発明の積層磁器コンデンサの構造は、磁器誘電体層、
内部電極層及び外部電極で構成され、その内部電極層の
間に、他のいかなる電極、導電体にも接続していない”
フｎ−ト’ｉｉ極”を設けたものである。
内部電極層及び外部電極で構成され、その内部電極層の
間に、他のいかなる電極、導電体にも接続していない”
フｎ−ト’ｉｉ極”を設けたものである。
一般的に云えば、積層磁器コンデンサの内部電極構造と
絶縁４ｔＬ壊電圧の関係は、次のようなものである。
絶縁４ｔＬ壊電圧の関係は、次のようなものである。
第１図に積層磁器コンデンサの代表的なものの構造を示
す、１は誘電体であり、２．２°は内部電極層であり、
３は外部電極層である。このような構造において、内部
電極層間隔、即ち、電極２と２°の間の距離をｄ、誘電
体の絶縁破壊電界強度をＥ、絶縁破壊電圧をＶとすれば
、−船釣に、Ｖ −Ｅ ｄ ＝ Ａ ｄ ”’・＝−・
・（１）が成立４る。ここでＡ、ｎは誘電体の有４゛る
定数であり、ｎ−−０，７〜０゜０の範囲であることが
知られている。
す、１は誘電体であり、２．２°は内部電極層であり、
３は外部電極層である。このような構造において、内部
電極層間隔、即ち、電極２と２°の間の距離をｄ、誘電
体の絶縁破壊電界強度をＥ、絶縁破壊電圧をＶとすれば
、−船釣に、Ｖ −Ｅ ｄ ＝ Ａ ｄ ”’・＝−・
・（１）が成立４る。ここでＡ、ｎは誘電体の有４゛る
定数であり、ｎ−−０，７〜０゜０の範囲であることが
知られている。
この式（１）により、ｄが大きくなれば絶縁破壊電圧は
高くなる。従って、絶縁破壊電圧を高めるための最も簡
単な方法は内部電極間隔を大きく４ることである。
高くなる。従って、絶縁破壊電圧を高めるための最も簡
単な方法は内部電極間隔を大きく４ることである。
亦、このような構造において、絶縁破壊は、内部電極構
造の電極末端部に電荷が集中し、不・Ｆ等゛１ト界が誘
電体層中に生じるために、その電極末端部で生しること
が多い。
造の電極末端部に電荷が集中し、不・Ｆ等゛１ト界が誘
電体層中に生じるために、その電極末端部で生しること
が多い。
このような構造の内部電極では、内部電極間隔をｄを大
きくｖるほど、内部電極末端部に′電荷が集中するよう
になり、内部電極末端部とこれに対向す−る内部電極と
の間で絶縁破壊が生じ易い。
きくｖるほど、内部電極末端部に′電荷が集中するよう
になり、内部電極末端部とこれに対向す−る内部電極と
の間で絶縁破壊が生じ易い。
このような積層コンデンサにおいて、絶縁破壊電圧を高
めようとして、内部電極間隔をａ倍にしたとしても、絶
縁破壊電圧は、式（１）により増加するために、ａ倍と
はならなく、それより低い値となる。そのために、所定
の耐電圧性能を得るためには更に内部電極間隔を広げな
ければならない。
めようとして、内部電極間隔をａ倍にしたとしても、絶
縁破壊電圧は、式（１）により増加するために、ａ倍と
はならなく、それより低い値となる。そのために、所定
の耐電圧性能を得るためには更に内部電極間隔を広げな
ければならない。
一方、内部電極間隔を広げるほどに、容量に対する誘電
体の体積比率が大きくなる。従って、内部電極構造では
絶縁破壊電圧を高くするためには、コンデンサ寸法は著
しく大きくならざるを得ない。
体の体積比率が大きくなる。従って、内部電極構造では
絶縁破壊電圧を高くするためには、コンデンサ寸法は著
しく大きくならざるを得ない。
本発明では、外部電極とは全く接続されない内部電極（
これを”フロート電極”と名ずける）を誘電体層内の、
コンデンサ内部電極の間に挿入設置することにより、次
に説明１−るようにコンデンサ絶縁破壊電圧を高めるこ
とができる。
これを”フロート電極”と名ずける）を誘電体層内の、
コンデンサ内部電極の間に挿入設置することにより、次
に説明１−るようにコンデンサ絶縁破壊電圧を高めるこ
とができる。
積層コンデンサの２つの内部電極の間隔ｄの誘電体層を
ｔ個の”フロート電極”を挿入設置すると仮定する０、
そうすると、式（υより、Ｖ ＝ＡｔＸ （ｄ／ｌ）”
’−ｔＸ（１／ｌ＞”’Ａｄ”’が成立する。
ｔ個の”フロート電極”を挿入設置すると仮定する０、
そうすると、式（υより、Ｖ ＝ＡｔＸ （ｄ／ｌ）”
’−ｔＸ（１／ｌ＞”’Ａｄ”’が成立する。
従って、”フロート電極”を挿入することにより絶縁破
壊電圧は、ｔＸ （１／ ｔ）”’倍になるが、ｎ＝−
０，７〜０であるから、 ｔｘ（１／ｌ） １′□＞ １となり、絶縁破壊電圧を
内部電極間隔を広げることなく、高めることができる。
壊電圧は、ｔＸ （１／ ｔ）”’倍になるが、ｎ＝−
０，７〜０であるから、 ｔｘ（１／ｌ） １′□＞ １となり、絶縁破壊電圧を
内部電極間隔を広げることなく、高めることができる。
史に、′フロート電極”を挿入することにより内部電極
末端部での不γ等電界を緩和することがｉｉ）能である
。
末端部での不γ等電界を緩和することがｉｉ）能である
。
本発明に用いられ誘電体材料としては、好適には、アル
ミナ、ノ、ライト、ステアタイト、フォルスプライト、
ベリリア、チタニア、窒化アルミニウム、ブ・タン酸バ
リウムに代表されるペロプスカイト構造を有する物質な
どを用いる。
ミナ、ノ、ライト、ステアタイト、フォルスプライト、
ベリリア、チタニア、窒化アルミニウム、ブ・タン酸バ
リウムに代表されるペロプスカイト構造を有する物質な
どを用いる。
フロート電極層形成に用いる材料としては、金、銀、鋼
、ニッケル、白金、パラジウム又はその組合わせなど導
電性金属であり、そのペーストをスクリーン印刷法など
により磁器基板表面上に或いは磁器形成のときにその中
に形成することができる。
、ニッケル、白金、パラジウム又はその組合わせなど導
電性金属であり、そのペーストをスクリーン印刷法など
により磁器基板表面上に或いは磁器形成のときにその中
に形成することができる。
本発明により得られる積層磁器７Ｊンデンナは、例えば
、電子！ｌＲ器等に使用される混成集積回路用、その他
に使用され得る。
、電子！ｌＲ器等に使用される混成集積回路用、その他
に使用され得る。
次に、本発明の積層磁器コンデンサについて実施例によ
り説明４″るが、本発明は、次の実施例のものに限定さ
れるものではない。
り説明４″るが、本発明は、次の実施例のものに限定さ
れるものではない。
［実施例］
本発明による”フロート電極”を用いた積層磁器コンデ
ンサの内部構造を、第２図に示ぜ、１は誘電体、２．２
′は内部電極、３は外部電極、４は”フロート電極”で
ある、電極層２と２°との間隔を４６μｍで、諷電体層
をＰＬＺＴ系誘電体で作製した。第２図のように、内部
電極間に１層の”フロート電極”を挿入設置した場合と
、第１図のように、′フロート電極”を設けない場合に
ついて、その静電容量（ｎＦ）と誘電正接（％）、絶縁
抵抗（ＸＩＯＩＩΩ）と絶縁破壊電圧（Ｖ）を測定した
。
ンサの内部構造を、第２図に示ぜ、１は誘電体、２．２
′は内部電極、３は外部電極、４は”フロート電極”で
ある、電極層２と２°との間隔を４６μｍで、諷電体層
をＰＬＺＴ系誘電体で作製した。第２図のように、内部
電極間に１層の”フロート電極”を挿入設置した場合と
、第１図のように、′フロート電極”を設けない場合に
ついて、その静電容量（ｎＦ）と誘電正接（％）、絶縁
抵抗（ＸＩＯＩＩΩ）と絶縁破壊電圧（Ｖ）を測定した
。
”フロート電極”がない場合は、静電界量２゜３２ｎＦ
で、誘’４ｆ＋ｌ二接が０．０８％、絶縁抵抗が７．２
Ｘ１０”Ωで、絶縁破壊電圧はｔｏｏｏｖであった。こ
れに対して、第２図のように、′フＩノー） ’＋ｒ；
、極”４を電極層２．２°間のほぼ真ん中に挿入した場
合は、静電容量２．４１ｎＦで、誘電正接が０．０７％
、絶縁抵抗が８．７Ｘ１０日Ωで、絶縁破壊電圧はｔａ
ｓｏｖであった。
で、誘’４ｆ＋ｌ二接が０．０８％、絶縁抵抗が７．２
Ｘ１０”Ωで、絶縁破壊電圧はｔｏｏｏｖであった。こ
れに対して、第２図のように、′フＩノー） ’＋ｒ；
、極”４を電極層２．２°間のほぼ真ん中に挿入した場
合は、静電容量２．４１ｎＦで、誘電正接が０．０７％
、絶縁抵抗が８．７Ｘ１０日Ωで、絶縁破壊電圧はｔａ
ｓｏｖであった。
更に、この内部電極２と２°の間隔が１００μｍのＰＬ
ＺＴ系誘電体層の中に１層以−トの”フ【コート電極”
４を挿入した場合の絶縁破に！！主電圧測定した。
ＺＴ系誘電体層の中に１層以−トの”フ【コート電極”
４を挿入した場合の絶縁破に！！主電圧測定した。
各々の絶縁破壊電圧は、′フｉ」−ト電極”なしのとき
、１３００Ｖで、”フロート電極”１層のとき、２１０
０Ｖで、”フ「コート電極”２層挿入のとさ、２８００
Ｖで、′フロート電極”３層挿入のときに３４００Ｖで
あった。
、１３００Ｖで、”フロート電極”１層のとき、２１０
０Ｖで、”フ「コート電極”２層挿入のとさ、２８００
Ｖで、′フロート電極”３層挿入のときに３４００Ｖで
あった。
以上の測定結果から５本発明の積層磁器コンデンサによ
る”フロート電極”構造を用いることにより、絶縁ａ壊
電圧が著しく向上したものであることが認められる。
る”フロート電極”構造を用いることにより、絶縁ａ壊
電圧が著しく向上したものであることが認められる。
［発明の効果］
本発明の積層磁器：１ンデンサは、上記のような構成を
とることにより、 第１に、′フ［１−ト電極”を用いるので、内部電極層
間の間隔を変えることなく、絶′Ｉ＆破壊電圧を高め、
電気的な弱点を強化する効果が得られた。
とることにより、 第１に、′フ［１−ト電極”を用いるので、内部電極層
間の間隔を変えることなく、絶′Ｉ＆破壊電圧を高め、
電気的な弱点を強化する効果が得られた。
第２に、更に、”フロート電極”を挿入する枚数を増や
すことで高耐電圧が得られる積層磁器コンデンサの製造
が可能になったこと、 などの技術的効果が得られた。
すことで高耐電圧が得られる積層磁器コンデンサの製造
が可能になったこと、 などの技術的効果が得られた。
第１図は、従来の積層磁器コンデンサの構造を示す平面
図、断面図及び端面図である。 第２図は、本発明の積層磁器コンデンサの構造を示す平
面図、断面図及び端面図である。 ［主要部分の符号の説明］ １、、、．３重体 ２．２°１０．、内部電極層 ３、、、、端面にある外部電極 ４、、、、”フロート電極” 特許出願人 三菱鉱業セメント株式会社代理人 弁理
士 倉 持 裕（外１名）第２図
図、断面図及び端面図である。 第２図は、本発明の積層磁器コンデンサの構造を示す平
面図、断面図及び端面図である。 ［主要部分の符号の説明］ １、、、．３重体 ２．２°１０．、内部電極層 ３、、、、端面にある外部電極 ４、、、、”フロート電極” 特許出願人 三菱鉱業セメント株式会社代理人 弁理
士 倉 持 裕（外１名）第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 誘電体層と導電体電極層を積層した積層磁器コンデンサ
において、 該積層磁器コンデンサの内部電極間にある請電体層中に
、外部電極とは接続されていないフロート電極層を少な
くとも１層、該コンデンサ内部電極間に設けてなること
を特徴とする積層磁器コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63043332A JPH01220421A (ja) | 1988-02-27 | 1988-02-27 | 積層磁器コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63043332A JPH01220421A (ja) | 1988-02-27 | 1988-02-27 | 積層磁器コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01220421A true JPH01220421A (ja) | 1989-09-04 |
Family
ID=12660879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63043332A Pending JPH01220421A (ja) | 1988-02-27 | 1988-02-27 | 積層磁器コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01220421A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013162013A (ja) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Tdk Corp | 積層コンデンサ |
| US20130335882A1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Uchicago Argonne, Llc. | Method of making dielectric capacitors with increased dielectric breakdown strength |
| US20150371778A1 (en) * | 2013-03-07 | 2015-12-24 | Epcos Ag | Capacitor Arrangement |
| US10170243B2 (en) | 2016-09-13 | 2019-01-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic capacitor |
| JP2021197458A (ja) * | 2020-06-15 | 2021-12-27 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS545755B2 (ja) * | 1975-10-07 | 1979-03-20 |
-
1988
- 1988-02-27 JP JP63043332A patent/JPH01220421A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS545755B2 (ja) * | 1975-10-07 | 1979-03-20 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013162013A (ja) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Tdk Corp | 積層コンデンサ |
| US20130335882A1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Uchicago Argonne, Llc. | Method of making dielectric capacitors with increased dielectric breakdown strength |
| US9646766B2 (en) * | 2012-06-14 | 2017-05-09 | Uchicago Argonne, Llc | Method of making dielectric capacitors with increased dielectric breakdown strength |
| US20150371778A1 (en) * | 2013-03-07 | 2015-12-24 | Epcos Ag | Capacitor Arrangement |
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| JP2021197458A (ja) * | 2020-06-15 | 2021-12-27 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
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