JPH03284812A - チップ形磁器コンデンサ - 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】 」１上Ω■里ユ１ 本発明はチップ形磁器コンデンサ、より詳細には電子機
器のＩＣ回路等を構成するチップ形磁器コンデンサに関
する。

灸三凹退ｌ 近年、電子機器の小形軽量化、高密度実装化を図るため
にコンデンサ等の電子部品の小形チップ化の要望が増大
してきている。

磁器コンデンサの中に、半導体磁器コンデンサと呼称さ
れるものがあり、この種半導体磁器コンデンサは、実効
誘電率がきわめて大きいので電子部品として利用価値が
高い。特に粒界絶縁型の半導体磁器コンデンサでは温度
特性等が良好で、しかも大容量であり、コンデンサとし
て良質の特性を有している。小形チップ化された半導体
磁器コンデンサをハイブリッドＩＣの面に載置して半田
で接合する、いわゆる面実装タイプのチップ形コンデン
サとして、円筒チップ形半導体磁器コンデンサ及び角板
チップ形半導体磁器コンデンサが知られている。

本発明者が先に提案した角板チップ形半導体磁器コンデ
ンサを第７図に基づいて説明する。

図中２０は半導体磁器基体であり、この半導体磁器基体
２０の表裏両主面には、銀を主成分とする金属ペースト
の塗布、焼き付は処理によって対向電極２１が形成され
ている。さらに、対向電極２１上を含む半導体磁器基体
２０の両生面上には絶縁ガラスペーストが塗布・焼成さ
れて、絶縁ガラス層２２が形成されている。そして絶縁
ガラス層２２が形成されていない端面に端部電極２５が
形成され、チップ形半導体磁器コンデンサ２６が構成さ
れている。半導体磁器基体２０の表裏両主面に形成され
た対向電極２１は、対向する端部電極２５の端面より、
少なくとも半導体磁器基体２０の厚み寸法分を離して形
成されている。つまり、第７図に示したように、半導体
磁器基体２０の厚さをＴ、対向電極２１と端部電極２５
端面との距離をＬとすると、Ｌ≧Ｔの条件下で対向電極
２１が形成されている。

日が解２しようとする課 上記したように、最近では電子機器の小形軽量化、高密
度実装化にともない、小形大容量のコンデンサが要求さ
れているが、上記したチップ形半導体磁器コンデンサ２
６では、半導体磁器基体２０の表裏両主面に形成された
対向電極２１は、対向する端部電極２５の端面より少な
くとも半導体磁器基体２０の厚み寸法Ｔ分を離して形成
する必要があり、得られる静電容量に限界があった。

つまり、半導体磁器基体２０は、きめられた厚さに対し
て最大の静電容量が得られるように結晶粒径や粒界の絶
縁化が条件づけられて作成されているので、半導体磁器
基体２０の厚み寸法Ｔ分を端面から離さないで対向電極
２１が作成された場合、チップ形半導体磁器コンデンサ
２６の絶縁抵抗あるいは耐電圧特性が、対向電極２１と
対向する端部電極２５端面との距離りに依存することと
なり、所望値より小さくなる。このため、従来のチップ
形半導体磁器コンデンサ２６では対向電極２１の面積が
、ひいては取得容量が大きく制限され、特にチップを小
形化すればする程、前記距離りの影響が大きいものとな
るという課題があった。

本発明は上記した課題に鑑み発明されたものであって、
チップ形半導体磁器コンデンサにおいて、絶縁抵抗ある
いは耐電圧特性が、基体の表裏両主面に形成された対向
電極と対向する端部電極端面との距離に影響されず、対
向電極面積を拡大して、最大限の静電容量を取得するこ
とのできるチップ形半導体磁器コンデンサを提供するこ
とを目的としている。

課題を”決するための　Ｆ 上記した目的を達成するために本発明に係るチップ形磁
器コンデンサは、磁器基体の表裏両主面に対向電極が形
成され、これら対向電極の一部を除く前記磁器基体及び
前記対向電極の表面に絶縁層が形成され、端部電極が前
記対向電極とそれぞれ前記絶縁層の非被覆部において接
続されていることを特徴としている。

作囲 上記した構成によれば、磁器基体の表裏両主面に対向電
極が形成され、これら対向電極の一部を除く前記対向電
極の表面及び前記磁器基体表面に絶縁層が形成されてい
るので、対向電極と対向する端部電極端面との距離が耐
電圧特性等に影響することがなくなり、対向電極を表裏
両主面全面に形成亥ることが可能となり、対向電極面積
を最大限まで拡大することが可能となる。

また、端部電極が前記対向電極とそれぞれ前記絶縁層の
非被覆部において接続されることにより、対向電極と端
部電極との接続接触面積が増大し、電気的接続が良好と
なる。

夫狙廻 以下本発明に係るチップ形半導体磁器コンデンサの実施
例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１０は半導体磁器基体であり、この半
導体磁器基体１０の表裏両主面全面に、金属ペーストの
焼き付けによる対向電極１１が形成されている。そして
、半導体磁器基体１０の端面１０ａ、対向電極１１の片
側端面１０ａ近傍の一部分を除く全面及び半導体磁器基
体１０の側面１０ｂ表面に絶縁ガラス層１２が形成され
ている。更に、半導体磁器基体１０の端面１０ａ及び端
面１０ａ近傍にはそれぞれ対向電極１１と絶縁ガラス層
１２の非被覆部１８において接続される端部電極１５が
絶縁ガラス層１２の上から形成されている。

次に、本実施例に係るチップ形半導体磁器コンデンサ１
６の製造方法について説明する。

第２図は半導体磁器基板９を示しており、まずこの半導
体磁器基板９の製造工程を説明する。

ＳｒＴｉＯ３粉末を原料とし、これにＮｂ、Ｏ，等の半
導体化剤を０．２　ｍｏ１％、５ｉＯｚ等を０．２　ｍ
ｏ１％程度混合し、メチルセルロース等のバインダー、
グリセリン等の可塑剤、水及び分散剤と共に混練した後
、押出成形法によってシート状に成形する。このシート
状成形体を所定大に切断して得られたセラミック生基板
を、水素を５％含む還元性窒素雰囲気中で焼成して半導
体磁器基板９を得る。

この半導体磁器基板９の表面にＢｉ２０ａ、ＣｕＯ等の
混合ペーストを塗布し、１１５０　℃の空気中で熱処理
し、前記混合ペースト成分を半導体磁器基板９の結晶粒
界に拡散させて、絶縁化する。

更に、第３図に示したように、銀を主成分とし、Ｂｉ２
０ｘ等の副成分を含む金属ペーストを半導体磁器基板９
の表裏面全面に塗布する。その後。

８００〜８５０°Ｃの空気中で焼き付は処理を施し、半
導体磁器基板９上の表裏面に対向電極１１を形成する。

次に半導体磁器基板９の表裏面の縦方向切断予定位置（
第４図（ｂ）中矢印■）近傍の対向電極１１面上の一部
を除いて、絶縁ガラスペーストを印刷によって塗布し、
８００℃の空気中で焼成処理を行なって絶縁ガラスＮ１
２を形成する（第４図）。

その後、所定寸法のチップサイズにダイシングソーを使
って切断、分割し、チップ磁器１７を得る（第５図）。

各チップ磁器１７について、両側面１３を片側毎に前記
同様の絶縁ガラスペーストを塗布し、８００℃の空気中
で焼成処理を行ない、絶縁ガラス層１２を形成する。更
に各チップ磁器１７の両端面１４にも片端面毎に、同様
の絶縁ガラスペーストを塗布して、８００°Ｃの空気中
で焼成処理を行ない、絶縁ガラス層１２を形成する（第
６図）。

さらに、チップ磁器１７の両端面にそれぞれ端面近傍の
一部露出した対向電極１１を覆うように銀電極ペースト
を塗布し、６００℃の大気中で焼成加工して、端部電極
１５を形成し、形成された端部電極１５上にＮｉ及びＳ
ｎの電気メツキ（図示せず）を施し、チップ形半導体磁
器コンデンサ１６を得る（第１図）。

このようにして得られたチップ形半導体磁器コンデンサ
の代表的な電気特性について比較例と共に第１表に示し
た。

！±１ なお、チップ形半導体磁器コンデンサのサイズは、２．
Ｏｘｌ、２５ｘＯ，６５ｍｍであり、比較例に係るチッ
プ形半導体磁器コンデンサ２６は第７図におけるＬをＬ
＝０．７ｍｍに設定したものについて実験を行なった。

上記した実施例によれば、チップ形半導体磁器コンデン
サ１６は、半導体磁器基体１０の表裏両主面だけでなく
両端面１０ａ及び両側面１０ｂが絶縁ガラス層１２で被
覆されているため、対向電極１１と端部電極１５との接
続面部を除いて、対向１極１１と端部電極１５は完全に
電気的に遮断されているため、絶縁抵抗あるいは耐電圧
特性が、半導体磁器基体１０の表裏両主面に形成された
対向電極１１と対向する端部電極１５端面との距離に影
響されることがなくなり、対向電極１１の面積を半導体
磁器基体１０の両主面全面にまで拡大して、最大限の静
電容量を取得することができる。

また、半導体磁器基体１０の表裏両主面に形成された対
向電極１１上に、相異なる一方の端部近傍の一部を除い
て絶縁ガラス層１２が形成されており、対向電極１１の
露出部を被覆するように端部電極１５が形成されている
ので対向電極１１と端部電極１５との接続接触面積も増
大して、電気的な接続も良好となる。

なお、上記実施例においては、対向電極１１を、銀ペー
ストの焼き付けにより形成したが、銀ペースト以外にも
、例えば亜鉛、ニッケル等の卑金属ペーストを使用する
ことも可能であり、また、形成方法としては蒸着、スパ
ッタ等の乾式メツキ法、あるいはニッケル無電解メツキ
のような湿式メツキ法を用いて形成しても良い。また、
上記実施例では、絶縁層としての絶縁ガラス層１２をガ
ラスペーストを焼成することによって形成したが、結晶
化ガラスペーストあるいは結晶セラミックペーストを焼
成して形成することも可能で、あるいは硬化性樹脂塗料
を加熱することにより形成しても良い。また、端部電極
１５を銀ペーストの焼き付けにより形成したが、亜鉛、
銅等の重金属ペーストの焼き付けにより形成することも
可能であり、銀−レジン、ニッケルーレジン等の金属−
レジン系の硬化性導電ペーストを加熱することにより形
成しても良く、また、形成方法としては乾式メツキ法あ
るいは湿式メツキ法を用いて形成しても良い。

さらに、上記実施例においては、チップ形半導体磁器コ
ンデンサについで説明したが、本発明はチップ形半導体
磁器コンデンサに限定されるものではなく、チップ形磁
器コンデンサにおいて広く適応可能である。

及皿二ぶ１ 以上の説明により明らかなように、本発明に係るチップ
形磁器コンデンサにあっては、磁器基体の表裏両主面に
対向電極が形成され、これら対向電極の一部を除く表面
、前記磁器基体の表裏両主面、両端面及び両側面が絶縁
層で被覆されているため、対向電極と、この対向電極と
対向する端部電極とは完全に前記絶縁層により電気的に
遮断されることとなり、絶縁抵抗あるいは耐電圧特性が
対向電極と、この対抗電極と対向する端部電極端面との
距離に影響されることがなくなる。従って、対向電極を
前記磁器基体の両主面全面にまで拡大して形成すること
が可能となり、最大限の静電容量を取得することができ
る。

また、前記端部電極が前記対向電極とそれぞれ前記絶縁
層の非被覆部において面接触的に接続されている。従っ
て従来の線接触的接続とは相違し、対向電極と端部電極
との接続接触面積の増大により、電気的な接続も良好に
なる。

しかも、前記対向電極は前記絶縁層で覆われているので
、前記チップ形磁器コンデンサを実装基板上に半田にて
接合した場合の接合の信頼性の低下を防止することがで
き、また、外気からの前記対向電極及び磁器基体側面の
完全な遮断により、外気との接触に起因する前記対向電
極のＭ蝕あるいは電気特性の信頼性の低下を防止するこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明に係るチップ形磁器コンデンサの
一実施例を示すチップ形半導体磁器コンデンサの斜視図
、第１図（ｂ）は第１図（ａ）におけるｘ−Ｘ線断面図
、第１図（ｃ）は第１図（ａ）におけるＹ−Ｙ線断面図
、第２図はチップ形半導体磁器コンデンサ形成過程にお
ける半導体磁器基板を示す斜視図、第３図（ａ）は対向
電極形成後の半導体磁器基板を示す平面図、第３図（ｂ
）は第３図（ａ）におけるＸ−Ｘ、Ｗ断面図、第４図（
ａ）は絶縁層形成後の半導体磁器基板を示す平面図、第
４図（ｂ）は第４図（ａ）におけるｘ−Ｘ線断面図、第
５図は第４図に示した半導体磁器基板が分割されて形成
されたチップ磁器の斜視図、第６図（ａ）は両側面及び
両端面に絶縁層が形成されたチップ磁器の斜視図、第６
図（ｂ）は第６図（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図、第７
図は従来のチップ形半導体磁器コンデンサを示す断面図
である。 １０・・・半導体磁器基体 １１・・・対向電極 １２・・・絶縁ガラス層（絶縁層） １５・・・端部電極 特　許　出　願　人　　住友金属工業株式会社代　　理
　　人　・弁理士　井内龍ニ 第１図 （ａ） （Ｃ） １ 第２図 第３図 （ａ） １ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁器基体の表裏両主面に対向電極が形成され、こ
   れら対向電極の一部を除く前記磁器基体及び前記対向電
   極の表面に絶縁層が形成され、端部電極が前記対向電極
   とそれぞれ前記絶縁層の非被覆部において接続、されて
   いることを特徴とするチップ形磁器コンデンサ。