JPH02246307A - 複合コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 り鼠上立■里旦■ 本発明は、誘電体磁器基板に複数のコンデンサが形成さ
れた複合コンデンサおよびその製造方法に関する。

差兄Ω肢茄 従来の複合コンデンサとしては、第３図、第４図に示す
ようなものが知られている。

■第３図（ａ）（ｂ）に示す複合コンデンサは、対向電
極として誘電体磁器基板１１の一面に複数個の個別電極
１２が、他面に共通電極１３が形成され、これら個別電
極１２、共通電極１３にはそれぞれリード端子１４がハ
ンダ付けされ、これら全体が絶縁樹脂１５で被覆された
構造となっている。

■第４図（ａ）〜（Ｃ）に示す複合コンデンサは、対向
電極の一方の共通電極１３が誘電体磁器基板ｌｌ中に埋
設され、他方個別電極１２が誘電体磁器基板１１表面に
形成された構造となっている。

が　′しよ　と しかしながら、上記複合コンデンサはいずれも、リード
端子１４の接続部分が同一面上にないため、リード端子
１４を電極１２．１３に接続する操作およびリード端子
１４を曲げて端子を同一面上に揃える操作が煩雑であっ
た１例えば、上記■の複合コンデンサでは、・個別電極
１２と共通電極１３とは誘電体磁器基板１１を挟んで形
成されているので、電極１２．１３にリード端子１４を
ハンダ付けする場合１両面でハンダ付けする必要があり
、例えば個別電極１２に電極を接続しおえた後、共通電
極１３の接続位置に誘電体磁器基板１１を設定し直して
からリード端子１４を接続する必要があった。リード端
子１４の曲げ操作についても同様に２段階の操作を必要
としていた。このため、これら２段階の操作が複合コン
デンサの製造における量産性を阻害する原因となってい
た。

また、上記の複合コンデンサは、誘電体磁器基板１１と
して、半導体化されていない通常の磁器（例えばＢａＴ
ｉＯｓセラミック）が用いられていた。

通常の磁器は厚くすると静電容量が低下してしまうため
、誘電体磁器基板１１を厚くできず、つぎのような不都
合があった。上記■の複合コンデンサでは、誘電体磁器
基板１１を薄くして取得容量を増大させようとすると、
誘電体磁器基板１１の機械的強度が低下し、破損や割れ
が生じやすくなるため、大容量化が困難であった。また
上記■の複合コンデンサでは、コンデンサとしての誘電
体磁器基板１１が薄いため絶縁抵抗や耐電圧が十分でな
いという欠点があった。

本発明は上記のような問題点に鑑みなされたものであっ
て、取得容量が大きく取れながらしかも基板を厚くでき
、誘電体磁器基板を厚くすることにより、その機械的強
度が大きな、かつ絶縁抵抗や耐電圧が高い、しかも取得
容量の容量選定の自由度が高い、さらには量産性に優れ
た複合コンデンサおよびその製造方法を提供することを
目的としている。

′するこめの 上記目的を達成するため本発明は、誘電体磁器基板に複
数のコンデンサが形成された複合コンデンサにおいて、
前記誘電体磁器基板が粒界絶縁型または表面層絶縁型の
半導体磁器基板で形成され、該誘電体磁器基板にはスル
ーホールが形成されるとともに該誘電体磁器基板の一面
には共通電極が形成され、他面には前記スルーホールに
接続された導出電極が形成されるとともに該導出電極の
形成領域以外の部分に個別電極が形成され、前記導出電
極と前記共通電極とは前記スルーホールを介して導通さ
れ、前記個別電極および前記導出電極にそれぞれリード
端子が固着されていることを特徴とする。

また、複合コンデンサの製造方法において、粒界絶縁型
または表面層絶縁型半導体磁器基板からなる誘電体磁器
基板にスルーホールを形成し、前記誘電体磁器基板の両
面に電極材料を塗布した後焼成することにより、前記誘
電体磁器基板の一面には前記スルーホール部分を含めて
共通電極を形成し、他面には導出電極を前記スルーホー
ルに接続させた状態で形成するとともに該導出電極形成
部分以外の部分に個別電極を形成し、前記導出電極およ
び前記個別電極にそれぞれリード端子を固着させること
を特徴としている。

■ 上記複合コンデンサおよびその製造方法によれば、誘電
体磁器基板の一面に共通電極が他面に個別電極と導出電
極とが形成され、さらに誘電体磁器基板に形成されたス
ルーホールを介して、導出電極と共通電極とが導通され
ることになる。したがって、導出電極は共通電極の端子
接続部分となり、個別電極と同一面側に共通電極の端子
接続部分が位置し、すべてのリード端子の接続および曲
げ操作が同一面でできることとなる。

さらに、誘電体磁器基板が粒界絶縁型または表面層絶縁
型の半導体磁器基板で形成されているので、素体自体の
誘電率が大きく、したがってコンデンサに用いた場合、
静電容量を大きく取れる。

このため、誘電体磁器基板を厚くしても静電容量を従来
と同程度またはそれ以上にすることができるので、誘電
体磁器基板を厚く設定して、機械的強度、絶縁抵抗、耐
電圧を向上させることができる。

夾施コ まず、本発明にかかる複合コンデンサの実施例を第１図
（ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明する。第１図（ａ）は複
合コンデンサの正面図、第１図（ｂ）は（ａ）における
Ｘｔ　　Ｘｔ線断面図、第１図（ｃ）は（ａ）における
Ｘｉ　　Ｘｓ線断面図である。

第１図において、誘電体磁器基板３１は、粒界絶縁型ま
たは表面層絶縁型半導体磁器基板で形成され、この誘電
体磁器基板３１の幅方向一端部近傍にはスルーホール３
２が形成されている。この誘電体磁器基板３１の一面に
は共通電極３３がほぼ全面にわたって形成され、他面に
はスルーホール３２を含んだ領域に導出電極３４が形成
されるとともにこの導出電極３４形成領域以外の部分に
個別電極３５が複数個形成されている。共通電極３３と
個別電極３５とで対向電極が構成されており、これら対
向電極で挟まれた部分が１個のコンデンサを構成する。

前記共通電極３３と導出電極３４とは前記スルーホール
３２を介して導通され、導出電極３４および個別電極３
５に、例えばハンダ付けで接続されたリード端子３６は
同一方向に導出されて必要に応じて曲げ加工が施されて
おり、これら誘電体磁器基板３１、リード端子３６の全
体が絶縁樹脂３７で被覆されている。

本発明では、誘電体磁器基板３１として、粒界絶縁型ま
たは表面層絶縁型の半導体磁器基板を用いている。以下
、粒界絶縁型半導体磁器からなる誘電体磁器基板３１の
製造方法について説明する。

５ｒＴｉＯｓ系を主成分とする磁器材料を主原料とし、
この主原料１００ｍｏｌに対して、原料を半導体化する
ための原子価制御剤としてＮｂｍＯｓ、ＹｉＯ−などの
うち少なくとも１種をＯ８１〜０．５ｍｏ１％、磁器の
性質の改良や特性の安定化などを行なう焼結助剤として
ＣｕＯ４Ｍｎ０□なとのうち少なくとも１種を０．０５
〜０．４ｍｏ１％程度含有させる。これらの原料を混合
し、バインダ、水、分散剤とともに混線した後、例えば
押し出し成形法によりシート状に成形する。このシート
状の成形体に複合コンデンサが所定の大きさとなるよう
なスリット加工を施し、この後所定の大きさに切断する
。

つぎに、切断された成形体を還元雰囲気（８，１＝１５
ｍｏ１％、Ｎ、　９９〜８５ｍｏ１％）中において、最
高１４００〜１５４０℃で４〜６時間焼成（１次焼成）
を行ない、半導体化させる。さらに、例えば絶縁化ペー
スト（Ｂｉ＊Ｏｓ、ＣｕＯ、ＮａｚＯなどの混合物ペー
スト）を塗布し、１０００〜１３００℃の空気中で熱処
理を行なう、この熱処理により、成形体の結晶間に粒界
絶縁化成分のイオンが拡散し、結晶粒界が絶縁化される
。

このようにして得られた誘電体磁器基板３１は、誘電率
が約ｌＸ１０’、磁器層の厚さが６００〜７００μＩ、
電極面積が数Ｉｍが、静電容量がｌＸ１０’ｐＦ程度と
大容量化が図れる。また、上記のように、誘電体磁器基
板３１の厚さが大きいので機械的強度に優れ、さらに絶
縁抵抗および耐電圧にも優れている。

つぎに、複合コンデンサの製造方法を第２図に基づいて
説明する。ここで、第２図（ａ、）　　（ａ、）（ａ、
）　　（ａ、）は複合コンデンサの各製造工程を示す正
面図、第２図（ａ、）は同工程の背面図、第２図（ｂｌ
）〜（ｂ、）はそれぞれ（ａ、）〜（む）のＹｓ　　Ｙ
ｓ線ないしＹｓ　　Ｙｓ線における断面図である。

誘電体磁器基板３１として例えば矩形状の基板を用い（
（ａｔ）（ｂｌ））、誘電体磁器基板３１の所定箇所に
径が例えば１ｍｍ程度のスルーホール３２を形成する（
（ａｓ）（ｂ＊））、このスルーホール３２の形成は誘
電体磁器基板３１の厚さが例えば０．３〜１．０　ｍｍ
であるため、炭酸ガスレーザや超音波などを用いて簡単
に行なうことができる。

つぎに、誘電体磁器基板３１の両面にスクリーン印刷等
により金属ペーストを塗布し、この後金属ペーストを焼
き付けて電極を形成する。すなわち、誘電体磁器基板３
１の一面に一枚ものの共通電極３３を形成し、共通電極
３３はスルーホール３２を包含する範囲にまで形成して
おく（（ａｓ）（ｂｓ））−他面に小面積の電極を複数
形成し、スルーホール３２を包含して形成したものを導
出電極３４とし、それ以外のものを個別電極３５とする
（　（ａ４）（ｂ＋　））、このとき、誘電体磁器基板
３１の両面に塗布した金属ペーストはスルーホール３２
内にまで入れ込み、導出電極３４はスルーホール３２を
介して共通電極３３と導通させる。この結果、導出電極
３４は共通電極３３の端子接続部分となる。

電極３３．３４．３５の材料としては、Ａｇ、Ａ１．Ｚ
ｎまたはＮｉのうち少なくとも１種を含む金属ペースト
を用いる。特性上、Ａｇペーストがもっとも望ましい、
スクリーン印刷後の金属ペーストの焼き付けは７００〜
９００℃の空気中で行なう。

さらに、導出電極３４、個別電極３５に同一方向に必要
に応じて曲げ加工が施されたリード端子３６をハンダ付
けなどにより固着し、リード端子３６を同！方向に導出
させる。最後に、これら全体をポリプロピレンなとで形
成される絶縁樹脂３７で被覆する（　（ａｓ　）　　（
ｂｓ　）　）　−上記複合コンデンサおよびその製造方
法によれば、誘電体磁器基板３１の一面に共通電極３３
が、他面に個別電極３５と導出電極３４とが形成され、
これら共通電極３３と導出電極３４とは誘電体磁器基板
３１に形成されたスルーホール３２を介して導通される
こととなる。そのため、導出電極３４を共通電極３３の
端子接続部分とすることができ、個別電極３５と同一面
側に共通電極３３の端子接続部分を設けることができる
。したがって、すべてのリード端子３６の導出電極３４
および個別電極３５への接続が同一面でできるようにな
り、従来基板１１の両面においてハンダ付けが必要であ
ったものが片面だけのハンダ付けで済むこととなる。ま
たリード端子３６の曲げ工程も同一方向への一度の曲げ
工程で済ませることができる。したがって、量産性を向
上させることができる。さらには、このように、すべて
のリード端子３６が同一面上にあることにより、同一方
向にリード端子３６を導出しておけば、複合コンデンサ
をプリント回路基板などに実装する場合、プリント回路
基板の取り付は孔にリード端子３６を挿入して固着する
だけでよくなり、リード端子３６の調整を必要とせず、
実装作業を簡略化できる。

しかも、誘電体磁器基［３１が粒界絶縁型または表面層
絶縁型の半導体磁器から構成されているので、素体自体
の誘電率が大きく、したがってコンデンサに用いた場合
、静電容量を大きく取れる。このため、誘電体磁器基板
３１を厚くしても静電容量を従来と同程度またはそれ以
上にすることができるので、誘電体磁器基板３１の厚さ
を大きくすることができ、機械的強度、絶縁抵抗、耐電
圧を向上させることができる。ここで、一般に絶縁樹脂
３７の厚さに比べて誘電体磁器基板３１の厚さは非常に
小さいので、複合コンデンサ全体の厚さは絶縁樹脂３７
の厚さによってほぼ決まる。したがって、上記のように
誘電体磁器基板３１の厚さを大きくしても、複合コンデ
ンサ全体の厚さにまで影響を及ぼすようなことはない。

なお、共通電極３３は、必ずしも実施例のように一枚も
のである必要はなく、２個以上に分かれて形成されてい
てもよい、ただし、その場合は、それぞれの共通電極３
３の部分についてスルーホール３３と導出電極３４を形
成し、この導出電極３４にリード端子３６を接続してお
く必要がある。また、個別電極３５についても、その個
数は限定されず、さらにその面積、形状についてもと（
に限定されるものではない。

及咀Ω四逮 以上の説明により明らかなように、本発明にかかる複合
コンデンサおよびその製造方法にあっては、誘電体磁器
基板の一面には共通電極が、他面には個別電極と導出電
極とが形成され、これら共通電極と導出電極とは誘電体
磁器基板に形成されたスルーホールを介して導通される
こととなる。

そのため、導出電極を共通電極の端子接続部分となすこ
とができ、個別電極と同一面に共通電極の端子接続部分
を設けることができる。したがって、すべてのリード端
子の個別電極および導出電極への接続が同一面ででき、
したがって片面だけのハンダ付は工程で済ますことがで
き、量産性を向上させて、廉価な複合コンデンサを製造
することができる。

また、誘電体磁器基板が粒界絶縁型または表面層絶縁型
の半導体磁器基板で形成されているので、誘電率が大き
くなり、したがって静電容量を大きく取れ、また基板厚
さを大きくして誘電体磁器基板の機械的強度を大きくで
き、かつ絶縁抵抗や耐電圧も高くでき、取得容量の容量
選定の自由度も高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる複合コンデンサの一実施例を示
しており、第１図（ａ）は複合コンデンサの正面図、第
１図（ｂ）は（ａ）におけるＸ、−Ｘ、線断面図、第１
図（ｃ）は（ａ）におけるＸｚＸＸ線断面図、第２図（
ａ、）　　（ａ、）（ａ４１　　（ａ−）は複合コンデ
ンサの各製造工程を示す正面図、第２図（ａ８）は同工
程の背面図、第２図（ｂ＋）　〜（ｂｅ）はそれぞれ（
ａ、）　〜（ａ、）のＹ＋　　Ｙｌ線ないしＹｓ　　Ｙ
ａ線断面図、第３図および第４図は従来の複合コンデン
サを示す図面であって、第３図（ａ）は正面図、第３図
（ｂ）は断面図、第４図（ａ）は正面図、第４図（ｂ）
は（ａ）における２、−２，轢断面図、第４図（ｃ）は
（ａ）におけるＺｔ　　Ｚｍ線断面図である。 ３１・・・誘電体磁器基板、３２・・・スルーホール、
３３・・・共通電極、３４・・・導出電極、３５・・・
個別電極、３６・・・リード端子 第１図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　誘電体磁器基板に複数のコンデンサが形成され
   た複合コンデンサにおいて、前記誘電体磁器基板が粒界
   絶縁型または表面層絶縁型の半導体磁器基板で形成され
   、該誘電体磁器基板にはスルーホールが形成されるとと
   もに該誘電体磁器基板の一面には共通電極が形成され、
   他面には前記スルーホールに接続された導出電極が形成
   されるとともに該導出電極の形成領域以外の部分に個別
   電極が形成され、前記導出電極と前記共通電極とは前記
   スルーホールを介して導通され、前記個別電極および前
   記導出電極にそれぞれリード端子が固着されていること
   を特徴とする複合コンデンサ。
2. （２）　粒界絶縁型または表面層絶縁型半導体磁器基板
   からなる誘電体磁器基板にスルーホールを形成し、前記
   誘電体磁器基板の両面に電極材料を塗布した後焼成する
   ことにより、前記誘電体磁器基板の一面には前記スルー
   ホール部分を含めて共通電極を形成し、他面には導出電
   極を前記スルーホールに接続させた状態で形成するとと
   もに該導出電極形成部分以外の部分に個別電極を形成し
   、前記導出電極および前記個別電極にそれぞれリード端
   子を固着させることを特徴とする複合コンデンサの製造
   方法。