JPH0757969A - コンデンサの容量安定化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単層のリード部を有するコンデンサにおい
て、両面の電極の位置ズレによって生ずる容量の変動を
無くする方法を提供する。 【構成】 単層の誘電体層の両面に形成する、リード部
を有する電極の片方を他方より小さくし、小電極側にリ
ード部と相対する方向にリード部と同等の突出し部を設
ける。 【効果】 両面の電極の位置ズレにより、リード部分の
容量の増減があっても、突出し部の同容量の減増で相殺
され、容量は位置ズレの影響を受けない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一層の誘電体の両面
に、リード部分を有する電極を形成した単層コンデンサ
において、両電極の位置ズレが生じても、その容量が位
置ズレの影響を受けないコンデンサを提供するものであ
り、特に厚膜印刷によって形成されるコンデンサに好適
に利用できる。

【０００２】

【従来の技術】一層の平面状の誘電体の両面に、電極を
印刷あるいは塗布にて形成した構成を有するコンデンサ
は広く知られ、また実用されている。例えばディスクコ
ンデンサ、あるいは単板コンデンサと呼ばれるものがそ
の一つであるし、厚膜印刷回路と呼ばれる電子回路に形
成される印刷コンデンサもこれに属する。

【０００３】これらコンデンサの容量は、一つには相対
する電極の垂直投影重複面積に依存するので、一定容量
のコンデンサを得るためには、少なくとも上記重複面積
を一定に保つことが重要である。

【０００４】しかしながら、上記両面電極は別個に、逐
次的に形成されることが一般的であり、両面電極の相互
位置がズレることがある。もし両電極が合同形状の場合
は、この位置ズレは重複面積の変化を起し、従ってコン
デンサの容量変化が起きる。

【０００５】これを防ぐため、通常は片方の電極を、他
方の電極と相似形であるが小さくて、位置ズレがあって
も小さい電極が大きい電極からハミ出さないようにする
方法がとられる。

【０００６】しかしながら、電極がリード部を有する場
合は、上記方法をもってしても、リード部の重複面積の
位置ズレによる変化を防ぐことができず、従ってこの分
容量変化は起きる。

【０００７】特に厚膜印刷コンデンサの場合、リード部
の面積は電極面積に対して無視し得るほど小さくはない
ので、リード部の位置ズレによる容量の変動も小さくな
い。

【０００８】この関係を図１により説明する。図１は厚
膜印刷コンデンサの模式平面図である。

【０００９】この印刷コンデンサは、通常はセラミック
製絶縁基板上に形成される。

【００１０】図１において、１は下部電極、１'はその
リード部である。２は誘電体層である。３は上部電極で
あり、３'はそのリード部である。図１では省略した
が、通常は１および３の全体、１'および3'の一部は絶
縁保護膜で覆われる。

【００１１】上部電極３は下部電極１と相似形であるが
小さく、位置ズレがあっても、上部電極３が下部電極１
の領域をハミ出さないよう設計されており、容量変動は
起きない。

【００１２】しかしながら上部電極３のリード部３’に
よる容量は、位置ズレがＹ方向に起きた場合には変動す
る。

【００１３】この容量変動巾は、位置ズレ量とリード部
３’の巾の積（変動面積）の、上部電極３の全体面積に
対する割合で決まり、特定の数値はないが、電極が比較
的小さいものでは±５％以上±１０％に達するようなも
のもある。

【００１４】印刷コンデンサの容量は、誘電体の厚膜
（層厚）にも依存し、膜厚のバラつきによる容量変動巾
は、印刷条件などを厳しく管理しても±５％より小さく
することは困難である。

【００１５】従って、従来技術による容量の変動巾は、
リード部の位置ズレによるものと、誘電体膜厚によるも
のを併せると±１０％から±１５％になる場合があり、
これより小さい容量安定値を望む場合には、これに応ず
るに不充分である。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上述のリード部の位置ズレによる容量の変
動を無くすることにある。

【００１７】

【発明の構成】本発明の構成を図２により説明する。図
２は構成は図１と同じである。但し図２の上部電極３
は、そのリード部３’と反対方向に、リード部と同じ太
さの突出部３”を有している。突出部３”の長さは最大
位置ズレ量と同等以上である。

【００１８】図２のコンデンサは、たとえ両電極の相互
位置ズレがＹ方向に起きても、リード部３’の位置変動
によって増加あるいは減少する容量は、突出し部３”の
位置変動によって生じる容量の減少あるいは増加によっ
て補償され、全体の容量は位置ズレの影響を受けず安定
である。

【００１９】つぎに、本発明の実施の態様を述べるが、
本発明の実施はこれらのみに限定されるものでなく、そ
の他本発明と同等の構成を有し、同等の効果を奏するも
のは全て含まれる。

【００２０】本発明は単層のコンデンサに応用される。
単層のコンデンサとは一層の誘電体層と、その両面に電
極が形成されたものをいう。

【００２１】一層の誘電体層とは、同一成分あるいは一
回の操作で形成されたもののみを意味するものではな
く、複合層であっても両電極間に単一の形状で存在する
ものをいう。

【００２２】また厚膜印刷コンデンサの如く、単層コン
デンサが基材上に担持されていてもよい。

【００２３】誘電体材料としては特に制限はなく、いわ
ゆる絶縁体と呼ばれる材料は全て使用し得るが、高容量
その他望ましいコンデンサ特性を得るためには、特に高
誘電体と呼ばれるものの使用が好ましく、本発明が好適
に適用できるものの代表例は、チタン酸塩から成るペロ
ブスカイト型化合物が挙げられる。

【００２４】この化合物は、板状に焼結したセラミック
誘電体として、ディスクコンデンサに広く使用されてお
り、また厚膜印刷ペーストとして、印刷コンデンサの誘
導体層に広く使われている。

【００２５】電極は、金属粉を含有する印刷あるいは塗
布ペーストにて形成される。金属粉は導電性の高い銀あ
るいは銅が好ましく、特に前者は銀単体、あるいはパラ
ジウムなど他種金属を含有した印刷あるいは塗布ペース
トが市販されており、本発明にも好適に使用できる。

【００２６】また本発明においては必須要件ではない
が、電極の保護のためにオーバーコートと呼ばれる保護
絶縁層を付与するなど、印刷コンデンサで通常に使われ
る方法、材料は全て本発明でも応用できる。

【００２７】これら誘電体あるいは電極は、印刷あるい
は塗布し、乾燥した後、高温で焼成されることにより一
体化しコンデンサとなる。

【００２８】誘電体あるいは電極の形状には特に制限は
ないが、誘電体と両電極の相互重複面積以外はコンデン
サとしての機能を有しないので、全てを必要最小面積に
留めるには、全てが相似形であるのが良く、なかでも方
形あるいは円形が好ましい。

【００２９】両電極の大きさの関係は、前述の如く片方
電極が位置ズレによっても他方電極からハミ出さない程
度に小さいことが必要である。もし片方電極が位置ズレ
によって他方電極からハミ出すような場合は、これによ
る容量変動は本発明の方法による容量の安定化の範囲を
超える場合が多く、本発明の方法の採用は意義を失う。

【００３０】リード部と反対方向に設ける電極の突出し
部は、リード部と同じ巾で、位置ズレの最大値と同等以
上の長さでなければ本発明の効果は完全には得られな
い。

【００３１】電極の突出し部は小さい電極に設けられる
ものであって、例えば図２において下部電極を小さい電
極とした場合は、突出し部も下部電極に設けなければな
らない。

【００３２】以下に本発明を実施した具体例を述べる
が、本発明の実施はこれらの例に限定されるものではな
い。

【００３３】比較例−１ 単一寸法が１７.５mm×１１.０mmのユニットが４列×６
段、合計２４ケ集合した、厚さ０.６４mmのアルミナ基
板に、図１の構成を有する厚膜印刷コンデンサを各ユニ
ットに１ケづつ、合計２４ケ形成した。コンデンサの形
成は常法に従い、銀系の導電ペーストによる下部電極形
成、誘電体ペーストによる誘電体層形成、同じく導電ペ
ーストによる上部電極形成、およびオーバーコートガラ
スペーストによる保護膜形成を、それぞれスクリーン印
刷、乾燥、焼成することにより行なった。

【００３４】下部電極の寸法は１.１mm×１.１mmで、リ
ード部の巾は０.３mmとした。誘電体層の寸法は１.７mm
×１.７mmとした。また上部電極の寸法は０.７mm×０.
７mmとし、リード部の巾は０.３mmとした。

【００３５】このコンデンサの設計容量は、５００pFで
ある。

【００３６】アルミナ基板１０枚、従って２４０ユニッ
ト、２４０ケのコンデンサを形成した。

【００３７】全てのコンデンサはリード部を除き、容量
に影響を与える位置ズレはなかった。

【００３８】全てのコンデンサの容量を測定したとこ
ろ、最大値は５６６pF、最少値は４５２pFであり、全平
均値は５１２pFであった。

【００３９】設計値±１０％すなわち５５０pF〜４５０
pFの範囲内にあるものは２４０ケ中２２３ケであった。
また設計値±５％、すなわち５２５pF〜４７５pFの範囲
内にあるものは２４０ケ中１５３ケであった。

【００４０】従って従来技術による本比較例では、コン
デンサの容量が設計値±５％の精度を要求される場合
は、収率は６３.８％である。

【００４１】実施例−１ 比較例１において、上部電極の寸法を０.６５mm×０.６
５mmと僅かに小さくし、図２で示される電極突出し部を
巾０.３mmで長さ０.４mm設けた。

【００４２】このコンデンサの設計容量は５００pFであ
る。

【００４３】比較例１と全く同様の材料、手順で同じく
２４０ケのコンデンサを形成した。

【００４４】全てのコンデンサはリード部を除き、容量
に影響を与える位置ズレはなかった。

【００４５】全てのコンデンサの容量を測定したとこ
ろ、最大値は５３２pF、最少値は４６９pFであり、全平
均値は５０９pFであった。

【００４６】設計値±５％、すなわち５２５pF〜４７５
pFの範囲に入るものは２４０ケ中２１９ケ、収率９１.
３％である。

【００４７】

【本発明の効果】上記、実施例と比較例を比べれば本発
明の効果は明らかである。本発明による印刷コンデンサ
は従来技術によるものに比し、狭い容量許容値ではその
収率が格段に優れている。しかも本発明を実施するにつ
いては特別の材料、製法を必要とせず、単に電極の形状
に若干の工夫を加えるのみでよく、従来技術と同等のコ
ストで実施できるものであり、実用上の効果は非常に大
きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本図は従来技術による厚膜印刷コンデンサの模
式平面図を示す。

【図２】本図は本発明による厚膜印刷コンデンサの模式
平面図を示す。

【符号の説明】

１ 下部電極 １’ リード部 ２ 誘電体層 ３ 上部電極 ３’ リード部 ３″ 突出し電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一層の誘電体を介して、両面に電極を、
   印刷あるいは塗布にて形成した単層コンデンサにおい
   て、片方電極を他方電極より小さく形成し、小電極にそ
   のリード部と同等な突出し電極を、リード部と反対方向
   に設けることを特徴とする、コンデンサの容量安定化方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１において、該コンデンサが厚膜
   印刷によって形成されたものである、コンデンサの容量
   安定化方法。