JPH0536562A - セラミツク積層コンデンサ - Google Patents
セラミツク積層コンデンサInfo
- Publication number
- JPH0536562A JPH0536562A JP21427191A JP21427191A JPH0536562A JP H0536562 A JPH0536562 A JP H0536562A JP 21427191 A JP21427191 A JP 21427191A JP 21427191 A JP21427191 A JP 21427191A JP H0536562 A JPH0536562 A JP H0536562A
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- Japan
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- multilayer capacitor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、容量の温度依存性が小さく、か
つ、容量の大きいセラミック積層コンデンサを提供す
る。 【構成】 各層で誘電率の温度特性が異なるセラミック
誘電体を積層して一つの積層コンデンサとする。セラミ
ック積層コンデンサの容量は各層の容量の合計であるの
で、容量の温度依存性が小さいセラミック積層コンデン
サを提供することができる。
つ、容量の大きいセラミック積層コンデンサを提供す
る。 【構成】 各層で誘電率の温度特性が異なるセラミック
誘電体を積層して一つの積層コンデンサとする。セラミ
ック積層コンデンサの容量は各層の容量の合計であるの
で、容量の温度依存性が小さいセラミック積層コンデン
サを提供することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は小型で大容量が得られる
セラミック積層コンデンサに関するものである。
セラミック積層コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のセラミック積層コンデンサは図７
に示す構造をしており、厚さ数ミクロンの内部電極層２
と十から数十ミクロンのセラミック誘電体層が交互に層
状積み重ねられており、小型で大容量が得られる構造に
なっている。
に示す構造をしており、厚さ数ミクロンの内部電極層２
と十から数十ミクロンのセラミック誘電体層が交互に層
状積み重ねられており、小型で大容量が得られる構造に
なっている。
【０００３】コンデンサの容量は、使用する材料の誘電
率、面積に比例し、使用する材料の厚みに半比例するこ
とから、図７に示す構造のセラミックコンデンサは小型
で大容量となる。セラミック誘電体としては、チタン酸
バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、マグネシウムニオブ
酸鉛等に代表される高誘電率のセラミック誘電体が用い
られる。又、誘電率の温度依存性、即ちセラミック積層
コンデンサの容量の温度依存性を小さくするために、シ
フター、デプレッサーと呼ばれる添加元素を添加したセ
ラミック誘電体がしばしば材料として用いられる。
率、面積に比例し、使用する材料の厚みに半比例するこ
とから、図７に示す構造のセラミックコンデンサは小型
で大容量となる。セラミック誘電体としては、チタン酸
バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、マグネシウムニオブ
酸鉛等に代表される高誘電率のセラミック誘電体が用い
られる。又、誘電率の温度依存性、即ちセラミック積層
コンデンサの容量の温度依存性を小さくするために、シ
フター、デプレッサーと呼ばれる添加元素を添加したセ
ラミック誘電体がしばしば材料として用いられる。
【０００４】従来一つの積層体に使用される材料は一種
類であるが、各層で互いに異なる材料を積層した積層体
に関しては特開昭６３−１８８９０５号公報に記載のよ
うに、２つ以上の機能を一つの積層体で実現することを
目的とするものだけであった。
類であるが、各層で互いに異なる材料を積層した積層体
に関しては特開昭６３−１８８９０５号公報に記載のよ
うに、２つ以上の機能を一つの積層体で実現することを
目的とするものだけであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来は一つのセラミッ
ク積層コンデンサに使用するセラミック誘電体材料は一
種類であったために、容量の温度依存性の小さいセラミ
ック積層コンデンサを作製するためには、誘電率の温度
依存性が小さいセラミック誘電体材料を使用する必要が
あった。ここで、誘電率の温度依存性が小さいセラミッ
ク誘電体は誘電率が小さいので容量の温度依存性の小さ
いセラミック積層コンデンサは容量が小さいという欠点
があった。逆に比誘電率の大きい材料を用いたセラミッ
ク積層コンデンサは容量は大きいが容量の温度依存性が
大きいという欠点があった。
ク積層コンデンサに使用するセラミック誘電体材料は一
種類であったために、容量の温度依存性の小さいセラミ
ック積層コンデンサを作製するためには、誘電率の温度
依存性が小さいセラミック誘電体材料を使用する必要が
あった。ここで、誘電率の温度依存性が小さいセラミッ
ク誘電体は誘電率が小さいので容量の温度依存性の小さ
いセラミック積層コンデンサは容量が小さいという欠点
があった。逆に比誘電率の大きい材料を用いたセラミッ
ク積層コンデンサは容量は大きいが容量の温度依存性が
大きいという欠点があった。
【０００６】例えば、マグネシウムニオブ酸鉛の複合ペ
ロブスカイトの場合、図８に示すように誘電率が最高と
なる温度での誘電率は、チタン酸バリウム等に比べ大き
いが、温度依存性が大きい。
ロブスカイトの場合、図８に示すように誘電率が最高と
なる温度での誘電率は、チタン酸バリウム等に比べ大き
いが、温度依存性が大きい。
【０００７】そこで、この発明は容量の温度依存性が小
さく、かつ、容量が大きいセラミック積層コンデンサを
提供することを目的とする。
さく、かつ、容量が大きいセラミック積層コンデンサを
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を達
成するために、セラミック積層コンデンサにおいて各層
で互いに異なる構成成分を有するセラミック誘電体層を
積層したものである。上記セラミック積層コンデンサに
用いるセラミック誘電体材料としては、最高誘電率とな
る温度がコンデンサを使用する温度範囲内にありかつ誘
電率が最高となる温度での誘電率が高い材料を何種類か
組み合わせるとよい。又、使用する温度範囲全域におい
てセラミック積層コンデンサの容量の温度依存性を小さ
くするために、最高誘電率となる温度が使用温度範囲内
で均等になるように何種類かの材料を選び、更に、誘電
率が最高となる温度での誘電率の逆数に比例した数を積
層することが好ましい。
成するために、セラミック積層コンデンサにおいて各層
で互いに異なる構成成分を有するセラミック誘電体層を
積層したものである。上記セラミック積層コンデンサに
用いるセラミック誘電体材料としては、最高誘電率とな
る温度がコンデンサを使用する温度範囲内にありかつ誘
電率が最高となる温度での誘電率が高い材料を何種類か
組み合わせるとよい。又、使用する温度範囲全域におい
てセラミック積層コンデンサの容量の温度依存性を小さ
くするために、最高誘電率となる温度が使用温度範囲内
で均等になるように何種類かの材料を選び、更に、誘電
率が最高となる温度での誘電率の逆数に比例した数を積
層することが好ましい。
【０００９】例として、３種類の材料を用いて使用温度
範囲内で容量が大きく、かつ、容量の温度依存性が小さ
い本発明のセラミック積層コンデンサ（積層数ｎ、使用
温度Ｔ1 〜Ｔ2 ［°Ｃ］）を作製する場合を考える。ま
ず、３種類の材料としては以下に示すＡ、Ｂ、Ｃを選
ぶ。
範囲内で容量が大きく、かつ、容量の温度依存性が小さ
い本発明のセラミック積層コンデンサ（積層数ｎ、使用
温度Ｔ1 〜Ｔ2 ［°Ｃ］）を作製する場合を考える。ま
ず、３種類の材料としては以下に示すＡ、Ｂ、Ｃを選
ぶ。
【００１０】Ａ：温度Ｔ1 で誘電率が最高となり、Ｔ1
での誘電率がεA である誘電体 Ｂ：温度（Ｔ1 ＋Ｔ2 ）／２で誘電率が最高となり、
（Ｔ1 ＋Ｔ2 ）／２での誘導率がεB である誘電体 Ｃ：温度Ｔ2 で誘電率が最高となり、Ｔ2 での誘電率が
εC である誘電体これらＡ、Ｂ、Ｃを使用した誘電体層
の層数は以下の通りである。 材料Ａを用いた層の数は ｎ×（１／εA ）／（１／εA ＋１／εB ＋１／εC ） 材料Ｂを用いた層の数は ｎ×（１／εB ）／（１／εA ＋１／εB ＋１／εC ） 材料Ｃを用いた層の数は ｎ×（１／εC ）／（１／εA ＋１／εB ＋１／εC ）
での誘電率がεA である誘電体 Ｂ：温度（Ｔ1 ＋Ｔ2 ）／２で誘電率が最高となり、
（Ｔ1 ＋Ｔ2 ）／２での誘導率がεB である誘電体 Ｃ：温度Ｔ2 で誘電率が最高となり、Ｔ2 での誘電率が
εC である誘電体これらＡ、Ｂ、Ｃを使用した誘電体層
の層数は以下の通りである。 材料Ａを用いた層の数は ｎ×（１／εA ）／（１／εA ＋１／εB ＋１／εC ） 材料Ｂを用いた層の数は ｎ×（１／εB ）／（１／εA ＋１／εB ＋１／εC ） 材料Ｃを用いた層の数は ｎ×（１／εC ）／（１／εA ＋１／εB ＋１／εC ）
【００１１】マグネシウムニオブ酸鉛とチタン酸鉛の複
合ペロブスカイトを使用する場合、図８（エレクトロニ
クセラミック Ｖｏｌ．１８．Ｎｏ．８８ ｐ．１０）
に示すようにチタン酸鉛の含有量によって誘導率が最高
となる温度が−１０°Ｃから１００°Ｃまで変化するの
で、各層で互いにチタン酸鉛の含有量が異なるマグネシ
ウムニオブ酸鉛とチタン酸鉛の複合ペロプスカイトを積
層すればよい。この場合、各成分の積層数は誘電率が最
高となる温度での誘電率の逆数に比例させることが望ま
しい。
合ペロブスカイトを使用する場合、図８（エレクトロニ
クセラミック Ｖｏｌ．１８．Ｎｏ．８８ ｐ．１０）
に示すようにチタン酸鉛の含有量によって誘導率が最高
となる温度が−１０°Ｃから１００°Ｃまで変化するの
で、各層で互いにチタン酸鉛の含有量が異なるマグネシ
ウムニオブ酸鉛とチタン酸鉛の複合ペロプスカイトを積
層すればよい。この場合、各成分の積層数は誘電率が最
高となる温度での誘電率の逆数に比例させることが望ま
しい。
【００１２】
【作用】上記のように構成されたセラミック積層コンデ
ンサの各温度での容量は、その温度での各層の容量の和
となるので、使用温度範囲内で容量の温度依存性の小さ
く、かつ、容量の大きいセラミック積層コンデンサとな
る。
ンサの各温度での容量は、その温度での各層の容量の和
となるので、使用温度範囲内で容量の温度依存性の小さ
く、かつ、容量の大きいセラミック積層コンデンサとな
る。
【００１３】
【実施例】次に本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。まず、本発明の一実施例である図１に示す
セラミック積層コンデンサを作製するにあたって、図３
に示す形（即ち、誘電体層５０層、外部ダミー層１０
層、縦８ミリ、横６ミリ、高さ６．５ミリ）のセラミッ
ク積層コンデンサを使用する誘電体材料をかえて、以下
に示す３種類作製した。
て説明する。まず、本発明の一実施例である図１に示す
セラミック積層コンデンサを作製するにあたって、図３
に示す形（即ち、誘電体層５０層、外部ダミー層１０
層、縦８ミリ、横６ミリ、高さ６．５ミリ）のセラミッ
ク積層コンデンサを使用する誘電体材料をかえて、以下
に示す３種類作製した。
【００１４】 ５０層の誘電体層のすべてをマグネシ
ウムニオブ酸鉛を成分とする層としたもの ５０層の誘電体層のすべてをマグネシウムニオブ酸
鉛にチタン酸鉛が６モル分率含有した複合ペロブスカイ
トを成分とする層としたもの ５０層の誘電体層のすべてをマグネシウムニオブ酸
鉛にチタン酸鉛が１７モル分率含有した複合ペロブスカ
イトを成分とする層としたもの
ウムニオブ酸鉛を成分とする層としたもの ５０層の誘電体層のすべてをマグネシウムニオブ酸
鉛にチタン酸鉛が６モル分率含有した複合ペロブスカイ
トを成分とする層としたもの ５０層の誘電体層のすべてをマグネシウムニオブ酸
鉛にチタン酸鉛が１７モル分率含有した複合ペロブスカ
イトを成分とする層としたもの
【００１５】これら３種類のセラミック積層コンデンサ
の容量の温度依存性測定結果をそれぞれ図４、図５、図
６に示す。
の容量の温度依存性測定結果をそれぞれ図４、図５、図
６に示す。
【００１６】これらの結果、マグネシウムニオブ酸鉛だ
けで作製したものの容量が最高となる温度が−１０°Ｃ
であり、このとき容量が２．１８［μＦ］であった。
又、マグネシウムニオブ酸鉛にチタン酸鉛を６モル分率
含有した複合ペロブスカイトで作製したものの容量が最
高となる温度は２０°Ｃであり、このときの容量が３．
００［μＦ］であった。
けで作製したものの容量が最高となる温度が−１０°Ｃ
であり、このとき容量が２．１８［μＦ］であった。
又、マグネシウムニオブ酸鉛にチタン酸鉛を６モル分率
含有した複合ペロブスカイトで作製したものの容量が最
高となる温度は２０°Ｃであり、このときの容量が３．
００［μＦ］であった。
【００１７】マグネシウムニオブ酸鉛にチタン酸鉛を１
７モル分率含有した複合ペロブスカイトで作製したもの
の容量が最高となる温度は８０°Ｃであり、このときの
容量が４．７６［μＦ］であった。
７モル分率含有した複合ペロブスカイトで作製したもの
の容量が最高となる温度は８０°Ｃであり、このときの
容量が４．７６［μＦ］であった。
【００１８】これらの結果から、各材料の積層数が最高
誘電率となる温度での誘電率の逆数に比例した数になる
ように各材料の積層数を計算すると、全積層数を５０層
とした場合、マグネシウムニオブ酸鉛を成分とする層が
２３層、チタン酸鉛を６モル分率含有する層が１６層、
チタン酸鉛を１７モル分率含有する層が１１層となる。
誘電率となる温度での誘電率の逆数に比例した数になる
ように各材料の積層数を計算すると、全積層数を５０層
とした場合、マグネシウムニオブ酸鉛を成分とする層が
２３層、チタン酸鉛を６モル分率含有する層が１６層、
チタン酸鉛を１７モル分率含有する層が１１層となる。
【００１９】以上の結果をふまえて、図１に本発明の一
実施例を示す。誘電体層５０層、外部ダミー層１０層、
縦８ミリ、横６ミリ、高さ６．５ミリのセラミック積層
コンデンサを作製する。５０層の誘電体層のうち、２３
層はマグネシウムニオブ酸鉛を成分とする層、１６層は
マグネシウムニオブ酸鉛にチタン酸鉛が６モル分率含有
した複合ペロブスカイトを成分とする層、１１層はマグ
ネシウムニオブ酸鉛にチタン酸鉛が１７モル分率含有し
た複合ペロブスカイトを成分とする層とした。
実施例を示す。誘電体層５０層、外部ダミー層１０層、
縦８ミリ、横６ミリ、高さ６．５ミリのセラミック積層
コンデンサを作製する。５０層の誘電体層のうち、２３
層はマグネシウムニオブ酸鉛を成分とする層、１６層は
マグネシウムニオブ酸鉛にチタン酸鉛が６モル分率含有
した複合ペロブスカイトを成分とする層、１１層はマグ
ネシウムニオブ酸鉛にチタン酸鉛が１７モル分率含有し
た複合ペロブスカイトを成分とする層とした。
【００２０】図２に図１に示すセラミック積層コンデン
サの容量の温度依存性測定結果を示す。単一の材料で構
成されたセラミック積層コンデンサの場合、図４、図
５、図６に示すように容量の最大値は大きいが、温度依
存性も大きい。一方、本発明に寄れば図２に示すように
容量が大きく、容量の温度依存性が小さいセラミック積
層コンデンサとなる。
サの容量の温度依存性測定結果を示す。単一の材料で構
成されたセラミック積層コンデンサの場合、図４、図
５、図６に示すように容量の最大値は大きいが、温度依
存性も大きい。一方、本発明に寄れば図２に示すように
容量が大きく、容量の温度依存性が小さいセラミック積
層コンデンサとなる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、図
４に示すように容量も大きく温度依存性が小さいセラミ
ック積層コンデンサとなる。
４に示すように容量も大きく温度依存性が小さいセラミ
ック積層コンデンサとなる。
【図１】マグネシウムニオブ酸鉛とチタン酸鉛の複合ペ
ロブスカイトを使用して作製した本実施例のセラミック
積層コンデンサの模式図である。
ロブスカイトを使用して作製した本実施例のセラミック
積層コンデンサの模式図である。
【図２】図１に示すセラミック積層コンデンサの容量温
度依存性測定結果である。
度依存性測定結果である。
【図３】図１に示すセラミック積層コンデンサを作製す
るにあたって、試作したセラミック積層コンデンサの模
式図である。
るにあたって、試作したセラミック積層コンデンサの模
式図である。
【図４】５０層の誘電体層のすべてをマグネシウムニオ
ブ酸鉛を成分とする層とした図３に示すセラミック積層
コンデンサの容量温度依存性測定結果である。
ブ酸鉛を成分とする層とした図３に示すセラミック積層
コンデンサの容量温度依存性測定結果である。
【図５】５０層の誘電体層のすべてをマグネシウムニオ
ブ酸鉛にチタン酸鉛が６モル分率含有した複合ペロブス
カイトを成分とする層とした図３に示すセラミック積層
コンデンサの容量温度依存性測定結果である。
ブ酸鉛にチタン酸鉛が６モル分率含有した複合ペロブス
カイトを成分とする層とした図３に示すセラミック積層
コンデンサの容量温度依存性測定結果である。
【図６】５０層の誘電体層のすべてをマグネシウムニオ
ブ酸鉛にチタン酸鉛が１７モル分率含有した複合ペロブ
スカイトを成分とする層とした図３に示すセラミック積
層コンデンサの容量温度依存性測定結果である。
ブ酸鉛にチタン酸鉛が１７モル分率含有した複合ペロブ
スカイトを成分とする層とした図３に示すセラミック積
層コンデンサの容量温度依存性測定結果である。
【図７】従来のセラミック積層コンデンサの模式図であ
る。
る。
【図８】マグネシウムニオブ酸鉛の複合ペロブスカイト
の誘電率温度特性である。
の誘電率温度特性である。
１ セラミック誘電体
２ 内部電極層
３ 外部電極
Claims (5)
- 【請求項１】 各層で互いに異なる構成成分を有するセ
ラミック誘電体層を積層したことを特徴とするセラミッ
ク積層コンデンサ。 - 【請求項２】 各層で最高誘電率となる温度が互いに異
なるセラミック誘電体層を積層した請求項１記載のセラ
ミック積層コンデンサ。 - 【請求項３】 最高誘電率となる温度が、コンデンサ使
用温度範囲内で均等になるように何種類かの材料を選
び、更に各材料の積層数を最高誘電率となる温度での誘
電率の逆数に比例した数にした請求項２記載のセラミッ
ク積層コンデンサ。 - 【請求項４】 各層で互いに異なる構成成分を有するセ
ラミック誘電体層を積層したことを特徴とする請求項１
記載のセラミック積層コンデンサにおいて、各セラミッ
ク誘電体層で互いにチタン酸鉛含有量が異なるマグネシ
ウムニオブ酸鉛とチタン酸鉛の複合ペロブスカイトを積
層したことを特徴とするセラミック積層コンデンサ。 - 【請求項５】 各セラミック誘電体層のチタン酸鉛の含
有量が０から２０モル分率である請求項４記載のセラミ
ック積層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21427191A JPH0536562A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | セラミツク積層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21427191A JPH0536562A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | セラミツク積層コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536562A true JPH0536562A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16652970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21427191A Withdrawn JPH0536562A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | セラミツク積層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0536562A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0664548A3 (en) * | 1994-01-22 | 1996-01-31 | Oxley Dev Co Ltd | Manufacture of capacitors and electrostrictive devices. |
| EP0841671A3 (en) * | 1996-11-09 | 2005-08-10 | Oxley Developments Company Limited | Electronic components incorporating capacitors |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP21427191A patent/JPH0536562A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0664548A3 (en) * | 1994-01-22 | 1996-01-31 | Oxley Dev Co Ltd | Manufacture of capacitors and electrostrictive devices. |
| EP0841671A3 (en) * | 1996-11-09 | 2005-08-10 | Oxley Developments Company Limited | Electronic components incorporating capacitors |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |