專利名稱:層疊電容器及其安裝構造的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及層疊電容器及其安裝構造。
背景技術:
給數(shù)字電子儀器上搭載的中央處理器(CPU)供電的電源在電壓不斷降低的一方面,負荷電流則不斷增大。因此,相對于負荷電流的急劇變化,將電源電壓的變動控制在允許值的范圍內變得非常困難,所以,將被稱為去耦電容器的層疊電容器與電源連接。由此,在負荷電流過渡地發(fā)生變動時,由層疊電容器向CPU供給電流,從而抑制電源電壓的變動。
近年來,隨著CPU的工作頻率向著更高頻率邁進,負荷電流飛速增大,對于去耦電容器中使用的層疊電容器提出了降低等效串聯(lián)電感(ESL)的要求。為了滿足此要求,專利文獻1中公開了一種層疊電容器,該層疊電容器中的多個端子電極與相鄰端子電極極性相反地配置,從而互相抵消產生的磁場,進而達到降低等效串聯(lián)電感的目的。
日本特開2000-208361號公報發(fā)明內容然而,專利文獻1中記載的層疊電容器只擁有一個電容組成部分,無法與多個電路連接。因此,相對于多個電路安裝電容器時,不得不準備多個層疊電容器,無法充分抑制安裝成本。
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的,其目的是提供一種能夠抑制發(fā)生短路、降低等效串聯(lián)電感,并且又能與多個電路連接的層疊電容器。
本發(fā)明者們對可以與多個電路連接且能夠降低等效串聯(lián)電感的層疊電容器進行了潛心研究,其結果發(fā)現(xiàn)通過具備由含有多個內部電極的內部電極層和電介體層交替層疊而成的層疊體和多個端子電極,減小在同一個內部電極層中所含有的多個內部電極間的間隔,互相抵消由流經相鄰內部電極的電流所引起的磁場,可以降低等效串聯(lián)電感。對于該事實反復進行更進一步的研究的結果,新發(fā)現(xiàn)了如下事實在規(guī)定的間隔以下,會發(fā)生在內部電極間發(fā)生短路并且靜電電容降低的問題。
因此,本發(fā)明者想到,在具備層疊體的層疊電容器中,該層疊體由含有多個內部電極的內部電極層和電介體層交替層疊而成,通過將在同一個內部電極層中所含有的內部電極間的間隔定為規(guī)定值,不僅可以與多個電路連接,并且可以充分降低等效串聯(lián)電感,甚至還可以抑制短路的發(fā)生。
以該探討結果為基礎,本發(fā)明涉及的層疊電容器,特征在于具備多個電介體層和多個內部電極層交替層疊而成的層疊體,和分別在該層疊體的互相相對的兩個側面上形成的多個端子電極;多個端子電極以在兩個側面的相對的方向上相對的方式分別形成在兩個側面上;各內部電極層含有,以與層疊體的層疊方向垂直且與兩個側面平行的方向為排列方向排列的多個內部電極;夾著電介體層在層疊方向上相鄰的內部電極層中分別含有的多個內部電極,夾著電介體層在層疊方向上分別相對地配置;夾著電介體層在層疊方向上相對的內部電極,分別電連接于在兩側面的相對方向上相對的端子電極;在同一個內部電極層中所含有的多個內部電極,分別電連接于兩個側面中的在同一側面上形成的互不相同的端子電極;在同一個內部電極層中所含有的、在排列方向上相鄰的內部電極層的間隔是20μm以上200μm以下。
另外,本發(fā)明涉及的層疊電容器,特征在于具備多個電介體層和多個內部電極層交替層疊而成的層疊體,和分別在該層疊體的互相相對的兩個側面上形成的多個端子電極;多個端子電極以在兩個側面的相對方向上相對的方式分別形成在兩個側面上;各內部電極層含有,以與層疊體的層疊方向垂直且與兩個側面平行的方向為排列方向排列的多個內部電極;夾著電介體層在層疊方向上相鄰的內部電極層中分別含有的多個內部電極,夾著電介體層在層疊方向上分別相對地配置;夾著電介體層在層疊方向上相對的內部電極,分別電連接于在兩側面的相對方向上相對的端子電極;在同一個內部電極層中所含有的、在排列方向上相鄰的內部電極,電連接于不同的側面上形成的端子電極;在同一個內部電極層中所含有的、在排列方向上相鄰的內部電極間的間隔是20μm以上200μm以下。
這些層疊電容器中所具備的層疊體,由含有多個內部電極的內部電極層和電介體層交替層疊而成,層疊方向上相鄰的內部電極層中含有的多個內部電極夾著電介體層而互相相對。各內部電極與不同的端子電極連接。因此,這些層疊電容器可以擁有多個獨立的電容器,并且可以將這些獨立的電容器與不同的電路連接。由此,這些層疊電容器可以降低將其安裝在多個電路中時的成本。另外,這些層疊電容器通過與基板等連接,可以使在同一個內部電極層中所含有的多個內部電極上的,流經相鄰電極的電流方向互相相反。另外,內部電極之間的間隔是200μm以下。因此,由流經多個內部電極的電流所引起的磁場相互抵消,這些層疊電容器中的等效串聯(lián)電感被減少。另外,在這些層疊電容器中,內部電極之間的間隔是20μm以上。因此,可以抑制內部電極之間的短路的發(fā)生,并且可以抑制靜電電容的減少。
本發(fā)明涉及的層疊電容器的安裝構造,其特征在于在形成有多個焊盤電極的電路基板上安裝上述層疊電容器的安裝構造,在同一個側面上相鄰地配置的端子電極連接于極性不同的焊盤電極,在兩個側面的相對方向上相對的端子電極連接于極性不同的焊盤電極。
如上所述,在基板上安裝這些層疊電容器時,由流經在同一個內部電極層中所含有的多個內部電極的電流而引起的磁場相互抵消。因此,根據(jù)上述安裝構造,可以降低層疊電容的等效串聯(lián)電感。另外,根據(jù)上述安裝構造,由于電路基板擁有多個焊盤電極,可以將層疊電容器與多個電路連接。
電路基板上形成的多個焊盤電極可以屬于多個不同的電路。這種情況下,層疊電容器與多個電路連接。
根據(jù)本發(fā)明可以提供一種層疊電容器,其在能夠抑制短路發(fā)生和減少等效串聯(lián)電感的同時,可以與多個電路連接。
從以下給出的詳細說明和僅以示例方式給出而不能認為是限定本發(fā)明的附圖,可以更加清楚地理解本發(fā)明。
根據(jù)以下給出的詳細說明,本發(fā)明的應用范圍會更加清楚。然而,應當理解的是,這些詳細說明和具體實例,雖然表示本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,但只是以示例的方式給出的,根據(jù)這些詳細說明,在本發(fā)明的精神和范圍內的各種變化和修改對本領域的技術人員來說都是顯而易見的。
圖1是第1實施方式相關的層疊電容器的斜視圖。
圖2是第1實施方式相關的層疊電容器中含有的層疊體的分解斜視圖。
圖3A是內部電極層中含有的多個內部電極的關系的說明圖。
圖3B是內部電極層中含有的多個內部電極的關系的說明圖。
圖4是在電路基板上安裝第1實施方式相關的層疊電容器的安裝構造說明圖。
圖5是在電路基板上安裝第1實施方式相關的層疊電容器時的等效電路圖。
圖6是在電路基板上安裝第1實施方式相關的層疊電容器時的等效電路圖。
圖7是第2實施方式相關的層疊電容器中含有的層疊體的分解斜視圖。
圖8A是內部電極層中含有的多個內部電極的關系的說明圖。
圖8B是內部電極層中含有的多個內部電極的關系的說明圖。
圖9是表示向MPU供電的開關電源和層疊電容器的關系的等效電路圖。
具體實施例方式
下面,參照附圖就本發(fā)明適宜的實施方式進行詳細說明。另外,在說明中對同一要素或者具有同一功能的要素用同一符號表示,省略重復說明。在對本實施方式相關的層疊電容器的記載中還包括本實施方式相關的層疊電容器的安裝構造。
(第1實施方式)
參照圖1及圖2就與第1實施方式相關的層疊電容器進行說明。圖1是與第1實施方式相關的層疊電容器的斜視圖。圖2是與第1實施方式相關的層疊電容器中包括的層疊體的分解斜視圖。
層疊電容器C1,如圖1所示,具備有大致呈長方體形狀的層疊體10和在層疊體10上形成的多個(在本實施方式為8個)端子電極1~8。多個端子電極1~8中的一半端子電極1~4平行于層疊體10的層疊方向,形成在層疊體10的長度方向上延伸的側面10a上。剩下的一半端子電極5~8形成在與側面10a相對的層疊體10的側面10b上。
4個端子電極1~4和剩下的4個端子電極5~8,因側面10a和側面10b處于相對的方向,所以被配置為彼此之間互相相對。
層疊體10,如圖2所示,由多個(在本實施方式為5層)電介體層11~15和多個(在本實施方式為4層)內部電極層20、30、40、50交替層疊而構成。在實際的層疊電容器C1中,電介體層11~15之間被一體化為邊界無法目視識別的程度。
各內部電極層20、30、40、50,如圖2所示,含有多個(在本實施方式各4個)內部電極21~24、31~34、41~44、51~54。各內部電極層20、30、40、50中含有的多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54,以排列方向為與后述層疊體10的層疊方向垂直且與兩側面10a、10b平行的方向,并排配置。
各內部電極21~24、31~34、41~44、51~54,分別以側面10a和側面10b的相對方向為長度方向,呈矩形狀。各內部電極21~24、31~34、41~44、51~54分別形成在,與層疊體10中的電介體層11~15的層疊方向(以下僅稱“層疊方向”)平行且距層疊體10的側面10a、10b規(guī)定間隔的位置。
夾著電介體層在層疊方向上相鄰的各個內部電極層所含有的多個內部電極,夾著該電介體層在層疊方向上相對配置。即,夾著電介體層12相鄰的內部電極層20、30分別所含有的多個內部電極21~24和內部電極31~34,夾著電介體層12在層疊方向上相對配置。夾著電介體層13相鄰內部電極層30、40分別所含有的多個內部電極31~34和內部電極41~44,夾著電介體層13在層疊方向上相對配置。夾著電介體層14相鄰內部電極層40、50分別所含有的多個內部電極41~44和內部電極51~54,夾著電介體層14在層疊方向上相對配置。因此,多個內部電極層中包括的多個內部電極,從層疊方向看,以大致重疊的方式配置著。
另外,夾著電介體層在層疊方向上相對的內部電極,分別與在兩個側面相對的方向上互相相對的端子電極電連接。即,夾著電介體層12在層疊方向上相對的內部電極21、31,和夾著電介體層13在層疊方向上相對的內部電極31、41,以及夾著電介體層14在層疊方向上相對的內部電極41、51,分別與端子電極1、5電連接。夾著電介體層12在層疊方向上相對的內部電極22、32,和夾著電介體層13在層疊方向上相對的內部電極32、42,以及夾著電介體層14在層疊方向上相對的內部電極42、52,分別與端子電極2、6電連接。夾著電介體層12在層疊方向上相對的內部電極23、33,和夾著電介體層13在層疊方向上相對的內部電極33、43,以及夾著電介體層14在層疊方向上相對的內部電極43、53,分別與端子電極3、7電連接。夾著電介體層12在層疊方向上相對的內部電極24、34,和夾著電介體層13在層疊方向上相對的內部電極34、44,以及夾著電介體層14在層疊方向上相對的內部電極44、54,分別與端子電極4、8電連接。端子電極1、5,端子電極2、6,端子電極3、7,端子電極4、8,分別在側面10a、10b的相對方向上相對。
在同一個內部電極層中所含有的多個內部電極,分別與在兩個側面中的同一個側面上形成的互不相同的端子電極電連接。即,內部電極層20中含有的多個內部電極21~24通過引出導體25~28與在側面10a上形成的端子電極1~4電連接。內部電極層30中含有的多個內部電極31~34通過引出導體35~38與在側面10b上形成的端子電極5~8電連接。內部電極層40中含有的多個內部電極41~44通過引出導體45~48與在側面10a上形成的端子電極1~4電連接。內部電極層50中含有的多個內部電極51~54通過引出導體55~58與在側面10b上形成的端子電極5~8電連接。
如此,在層疊電容器C1中,在層疊方向上相對的多個內部電極交替與不同的端子電極連接,且,這些多個內部電極在排列方向上多次(在本實施方式為4次)并列,分別與不同的端子電極連接。因此,層疊電容器C1含有4個獨立的電容器,即,由內部電極21、31、41、51形成的電容器、由內部電極22、32、42、52形成的電容器、由內部電極23、33、43、53形成的電容器,及由內部電極24、34、44、54形成的電容器。
就內部電極層20、30、40、50中含有的多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54之間的關系,參照圖3A及圖3B進行說明。在同一個內部電極層20、30、40、50中所含有的多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54之間的沿著排列方向的間隔,是20μm以上200μm以下,進一步優(yōu)選20μm以上100μm以下。圖3A是內部電極層20中含有的多個內部電極21~24的關系的說明圖。圖3B是內部電極層30中含有的多個內部電極31~34的關系的說明圖。
如圖3A所示,在內部電極層20中含有的沿著排列方向相鄰的內部電極21和內部電極22之間,如果用D21表示相鄰的端部(邊)的間隔,則(1)式成立。
20μm≤D21≤200μm (1)另外,在沿著排列方向互相相鄰的兩個內部電極22、23之間,如果用D22表示相鄰的端部(邊)的間隔,則成立20μm≤D22≤200μm。在沿著排列方向互相相鄰的兩個內部電極23、24之間,如果用D23表示相鄰的端部(邊)的間隔,則成立20μm≤D23≤200μm。
另一方面,如圖3B所示,在內部電極層30中含有的沿著排列方向相鄰的內部電極31和內部電極32之間,如果用D31表示相鄰的端部(邊)的間隔,則(2)式成立。
20μm≤D31≤200μm(2)另外,在沿著排列方向互相相鄰的兩個內部電極32、33之間,如果用D32表示相鄰的端部(邊)的間隔,則20μm≤D32≤200μm成立。在沿著排列方向互相相鄰的兩個內部電極33、34之間,如果用D33表示相鄰的端部(邊)的間隔,則20μm≤D33≤200μm成立。
接著,參照圖4說明在電路基板上安裝層疊電容器C1的安裝構造。圖4是在形成有多個焊盤電極(land electrode)A1~A4、B1~B4的電路基板S上安裝層疊電容器C1的安裝構造說明圖。
如圖4所示,多個(在本實施方式為4個)焊盤電極A1~A4和多個(在本實施方式為4個)焊盤電極B1~B4形成在電路基板S上。焊盤電極A1~A4具有同一極性,例如與正極的配線連接。焊盤電極B1~B4具有同一極性,例如與負極的配線連接。焊盤電極A1~A4和焊盤電極B1~B4具有互不相同的極性。
沿著基板S的所規(guī)定方向依次排列配置有焊盤電極A1、B1、A2、B2。沿著基板S上的與焊盤電極A1、B1、A2、B2排列方向平行的方向,依次排列配置有焊盤電極B3、A3、B4、A4。此時,在與基板S上的焊盤電極A1、B1、A2、B2排列的方向垂直的方向上,分別相對地配置有焊盤電極A1和焊盤電極B3,焊盤電極B1和焊盤電極A3,焊盤電極A2和焊盤電極B4,焊盤電極B2和焊盤電極A4。
以端子電極1、3、6、8分別與焊盤電極A1~A4連接、并且端子電極2、4、5、7分別與焊盤電極B1~B4連接的形式,將層疊電容器C1安裝在基板S上。由此,在層疊體10的側面10a上互相相鄰的端子電極與極性不同的焊盤電極連接。另外,在側面10a、10b的相對方向上相對的端子電極與不同的焊盤電極連接。
即,在同一個內部電極層中所含有的多個內部電極中,與互相相鄰的內部電極連接的端子電極連接于極性互不相同的焊盤電極。另外,與夾著電介體層在層疊方向上相對的內部電極連接的端子電極連接于極性互不相同的焊盤電極。
圖5及圖6是層疊電容器C1安裝在基板S上的等效電路圖。在圖5及圖6中,端子電極1、3、6、8分別連接于正極的焊盤電極A1~A4,端子電極2、4、5、7分別連接于負極的焊盤電極B1~B4。圖5是層疊電容器C1與含有一個LSI的一個電路連接時的等效電路圖。圖6是層疊電容器C1與分別含有一個LSI的兩個電路連接時的等效電路圖。在圖6所示的等效電路圖中,端子電極1、2、5、6與一個電路連接,端子電極3、4、7、8與另一個電路連接。
層疊電容器C1含有4個獨立的電容器(靜電電容部分)。具體地說,分別在端子電極1、5之間形成由內部電極21、31、41、51構成的電容器(靜電電容部分)C11,在端子電極2、6之間形成由內部電極22、32、42、52構成的電容器(靜電電容部分)C12,在端子電極3、7之間形成由內部電極23、33、43、53構成的電容器(靜電電容部分)C13,在端子電極4、8之間形成由內部電極24、34、44、54構成的電容器(靜電電容部分)C14。由于這些電容器C11~C14均具有不同的端子電極且相互獨立,所以能夠如圖5所示的那樣均與同一電路連接,或者如圖6所示的那樣與多個不同的電路連接。這樣,通過層疊電容器C1,不用安裝多個層疊電容器就可以在多個電路中安裝電容器,可以降低與多個電路連接時的成本。
層疊電容器C1通過連接于基板等,可以在同一個內部電極層20、30、40、50中所含有的多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54上,使流經相鄰內部電極的電流的方向互相相反。即,例如圖4所示的那樣,在基板上安裝的時候(等效電路圖為例如圖5或圖6所示的情況),在內部電極層20、40中,內部電極21、23、41、43和內部電極22、24、42、44不僅極性相反,且均與同一個側面10a上形成的端子電極1~4連接。而且,在內部電極層30、50中,內部電極31、33、51、53和內部電極32、34、52、54不僅極性相反,且均與同一個側面10b上形成的端子電極5~8連接。因此,在內部電極21~24、31~34、41~44、51~54上流經相鄰內部電極的電流方向相反。而且,在各內部電極層20、30、40、50中,內部電極之間的間隔為200μm以下,非常狹窄。所以,在各內部電極層20、30、40、50中,流經多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54的電流產生的磁場相互抵消,層疊電容器C1中的等效串聯(lián)電感能夠被降低。
在各內部電極層20、30、40、50中的內部電極之間的間隔為100μm以下的情況下,可以進一步降低等效串聯(lián)電感。
另外,在各內部電極層20、30、40、50中,內部電極之間的間隔為20μm以上。因此,可以抑制各內部電極層20、30、40、50中多個內部電極之間發(fā)生短路。由此,能夠抑制在層疊電容器C1中因短路引起的靜電電容的降低。
在此,在下面的表1中表示第1實施方式相關的層疊電容器的實施例。表1中表示,在各內部電極層中多個內部電極之間的間隔在從20μm到200μm之間發(fā)生變化時的測定等效串聯(lián)電感值(ESL(pH))的變化的實施例,以及在各內部電極層中多個內部電極之間的間隔為250μm時測定等效串聯(lián)電感值(ESL(pH))的比較例。
實施例及比較例中無論哪個層疊電容器均與第1實施方式的層疊電容器C1具有同樣的構成。從厚度方向看過去,層疊電容器的外形尺寸為約2.0mm×1.25mm、厚度為約0.8mm。層疊電容器的靜電電容為約0.1μF,各內部電極層中含有的內部電極的個數(shù)為4個,電介體層的層疊數(shù)為21層,內部電極層的層疊數(shù)為20層。
實施例中展示了在各內部電極層中多個內部電極之間的間隔在從20μm到200μm之間發(fā)生變化時的等效串聯(lián)電感值(ESL(pH))。比較例中展示了在各內部電極層中多個內部電極之間的間隔為250μm時的等效串聯(lián)電感值(ESL(pH))值。
如表1所示,內部電極之間的間隔為200μm以下時,等效串聯(lián)電感為200pH以下。內部電極之間的間隔為250μm時可以確認等效串聯(lián)電感超過240pH。另外,內部電極之間的間隔為100μm以下時等效串聯(lián)電感不到100pH,可以確認等效串聯(lián)電感被大幅度降低。
如果層疊電容器與給數(shù)字電子儀器上搭載的中央處理器(CPU)供電的電源連接,優(yōu)選等效串聯(lián)電感低于約200pH,進一步優(yōu)選為100pH。下面,詳細說明優(yōu)選等效串聯(lián)電感為約200pH的理由。
圖9是表示向MPU(微處理器)81供電的開關電源(DC-DC轉換器)80,和作為去耦電容器發(fā)揮功能的層疊電容器82之間關系的等效電路圖。一般來說,電容器里存在著殘留電感和殘留電阻。在圖9所示的等效電路圖中,層疊電容器82除了靜電電容部分82A之外還含有殘留電感的等效串聯(lián)電感(ESL)成分82B,殘留電阻忽略不計。近年來,隨著MPU81的工作頻率向著更高頻率邁進,負荷電流飛速增大。因此,要求給MPU81供電的開關電源80具有高速應答性,要求因急劇的電流變動(di/dt)引起的MPU81的電壓下降值Vd保持在規(guī)定值范圍內。電壓下降的允許值為工作電壓的5%以內。近年來,MPU的工作電壓處于低電壓,一般約為1.5V的程度。工作電壓為1.5V時,電壓下降的允許值為1.5(V)×0.05=0.075(V)。即,工作電壓為1.5V時的電壓下降的允許值為75(mV)。
電流變動(di/dt)一般為100A/μsec的程度,對于要求有高速應答性的電源來說,需要達到350A/μsec以上。電流變動引起的電壓變動Vd滿足層疊電容器82的等效串聯(lián)電感(ESL)成分82B的值和以下面的式(3)所表達的關系。
Vd=ESL×(di/dt) (3)因而,當工作電壓為1.5V、電流變動為350A/μsec時,對于層疊電容器要求ESL=Vd/(di/dt)=75×10-3/(350×106)=214(pH)以下的等效串聯(lián)電感值(ESL)。在制造滿足等效串聯(lián)電感214pH以下的層疊電容器時,考慮到制造時的偏差,優(yōu)選以200pH以下的層疊電容器為目標進行制造。由此,可以理解將層疊電容器與給數(shù)字電子儀器上搭載的中央處理器(CPU)供電的電源連接時,優(yōu)選等效串聯(lián)電感低于200pH,進一步優(yōu)選為100pH的原因。
從以上所述確認了本實施方式的有效性。
(第2實施方式)參照圖7說明與第2實施方式相關的層疊電容器。第2實施方式相關的層疊電容器與第1實施方式相關的層疊電容器C1的不同點在于,在同一個內部電極層中所含有的多個內部電極與端子電極連接的一端,是在相鄰的內部電極上位于長度方向的不同側。圖7是與第2實施方式相關的層疊電容器中含有的層疊體的分解斜視圖。
第2實施方式相關的層疊電容器省略其圖示,但其與第1實施方式相關的層疊電容器C1相同,具備有層疊體10和在該層疊體10上形成的端子電極1~8。
如圖7所示,層疊體10由多個(在本實施方式為5層)電介體層11~15和多個(在本實施方式為4層)內部電極層20、30、40、50交替層疊而構成。
各內部電極層20、30、40、50,如圖8A及8B所示,含有多個(在本實施方式各4個)內部電極21~24、31~34、41~44、51~54。各內部電極層20、30、40、50含有的多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54,以與層疊體10的層疊方向垂直且與兩側面10a、10b平行的方向為排列方向并排配置。各內部電極21~24、31~34、41~44、51~54呈分別以側面10a和側面10b的相對方向為長度方向的矩形狀。
夾著電介體層12~14在層疊方向上相鄰的內部電極層20、30、40、50中分別含有的多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54,夾著電介體層12~14在層疊方向上相對地配置。
另外,夾著電介體層12~14在層疊方向上相對的內部電極20、30、40、50,分別與在兩個側面10a、10b相對的方向上互相相對的端子電極1~8電連接。
在同一個內部電極層20、30、40、50中所含有的在排列方向上相鄰的內部電極21~24、31~34、41~44、51~54,與在不同側面10a、10b上形成的端子電極1~8電連接。即,內部電極層20中含有的在排列方向上相鄰的內部電極21、22,內部電極22、23,及內部電極23、24分別與在不同側面10a、10b上形成的端子電極1、6,端子電極6、3,及端子電極3、8連接。內部電極層40中含有的在排列方向上相鄰的內部電極41、42,內部電極42、43,及內部電極43、44分別與在不同側面10a、10b上形成的端子電極1、6,端子電極6、3,及端子電極3、8連接。
另一方面,內部電極層30中含有的在排列方向上相鄰的內部電極31、32,內部電極32、33,及內部電極33、34分別與在不同側面10a、10b上形成的端子電極5、2,端子電極2、7,及端子電極7、4連接。內部電極層50中含有的在排列方向上相鄰的內部電極51、52,內部電極52、53,及內部電極53、54分別與在不同側面10b、10a上形成的端子電極5、2,端子電極2、7,及端子電極7、4連接。
如此,在第2實施方式相關的層疊電容器中,在層疊方向上相對的多個內部電極交替地與不同的端子電極連接,并且,這些多個內部電極在排列方向上多次(在本實施方式為4次)并列,分別與不同的端子電極連接。因此,第2實施方式相關的層疊電容器含有4個獨立的電容器,即,由內部電極21、31、41、51形成的電容器,由內部電極22、32、42、52形成的電容器,由內部電極23、33、43、53形成的電容器,以及由內部電極24、34、44、54形成的電容器。
關于內部電極層20、30、40、50中含有的多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54之間的關系,參照圖8A及圖8B進行說明。在同一個內部電極層20、30、40、50中所含有的多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54之間的沿著排列方向的間隔,是20μm以上200μm以下,進一步優(yōu)選20μm以上100μm以下。圖8A是內部電極層20中含有的多個內部電極21~24的關系的說明圖。圖8B是內部電極層30中含有的多個內部電極31~34的關系的說明圖。
如圖8A所示,如果用D21表示在內部電極層20中含有的沿著排列方向相鄰的兩個內部電極21、22各自的相鄰端部(邊)間的間隔,則成立20μm≤D21≤200μm。如果用D22表示互相相鄰的兩個內部電極22、23各自的相鄰端部間的間隔,則成立20μm≤D22≤200μm。如果用D23表示互相相鄰的兩個內部電極23、24各自相鄰端部間的間隔,則成立20μm≤D23≤200μm。
另一方面,如圖8B所示,如果用D31表示在內部電極層30中含有的沿著排列方向相鄰的兩個內部電極31、32各自的相鄰端部(邊)間的間隔,則成立20μm≤D31≤200μm。如果用D32表示互相相鄰的兩個內部電極32、33各自的相鄰端部間的間隔,則成立20μm≤D32≤200μm。如果用D33表示互相相鄰的兩個內部電極33、34各自相鄰端部間的間隔,則成立20μm≤D33≤200μm。
可以將第2實施方式相關的層疊電容器安裝在圖4所示的電路基板S上。這種情況與層疊電容器C1同樣,端子電極1、3、6、8與焊盤電極A1~A4連接,端子電極2、4、5、7與焊盤電極B1~B4連接。
第2實施方式相關的層疊電容器在電路基板S上的安裝構造中,同一個內部電極層20、30、40、50中所含有的多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54均與相同極性的焊盤電極連接。即,內部電極21~24、41~44均連接于與同一極性連接的焊盤電極A1~A4中的任何一個。另一方面,內部電極31~34、51~54均連接于與同一極性連接的焊盤電極B1~B4中的任何一個。
安裝著第2實施方式相關的電容器的基板S,可以表示為與圖5及圖6所示的等效電路圖相同的等效電路圖。
第2實施方式相關的層疊電容器含有4個獨立的電容器(靜電電容部分)。由于這些電容器均具有不同的端子電極且相互獨立,所以能夠如圖5所示的那樣均與同一電路連接,或者如圖6所示的那樣與多個不同的電路連接。這樣,根據(jù)第2實施方式相關的層疊電容器,不用安裝多個層疊電容器就可以在多個電路中安裝電容器,可以降低與多個電路連接時的成本。
第2實施方式相關的層疊電容器通過連接于基板等,可以在同一個內部電極層20、30、40、50中所含有的多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54上,使流經相鄰內部電極的電流的方向互相相反。即,例如圖4所示那樣進行連接時,各內部電極層20、30、40、50中含有的多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54具有相同的極性,但形成有與同一個內部電極層的相鄰的內部電極21~24、31~34、41~44、51~54連接的端子電極的側面則交替地不相同。因此,在內部電極21~24、31~34、41~44、51~54上流經相鄰內部電極的電流方向相反。而且,在各內部電極層20、30、40、50中內部電極之間的間隔為200μm以下,非常狹窄。所以,在各內部電極層20、30、40、50中,流經多個內部電極21~24、31~34、41~44、51~54的電流產生的磁場相互抵消,第2實施方式相關的層疊電容器中的等效串聯(lián)電感能夠被降低。
另外,各內部電極層20、30、40、50中的內部電極之間的間隔為100μm以下時,可以進一步降低等效串聯(lián)電感。
另外,各內部電極層20、30、40、50中內部電極之間的間隔為20μm以上。因此,可以抑制各內部電極層20、30、40、50中的多個內部電極之間發(fā)生短路。由此,在第2實施方式相關的層疊電容器中能夠抑制因短路引起的靜電電容的降低。
以上,詳細地說明了本發(fā)明適宜的實施方式,但本發(fā)明不限于上述實施方式。例如,電介體層11~15的層疊數(shù)及內部電極層20、30、40、50的層疊數(shù)并不限于上述的實施方式中所述的數(shù)目。各內部電極層20、30、40、50中分別含有的內部電極數(shù)目,并不限于上述的實施方式中所述的數(shù)目,例如可以是2,也可以是5以上。各內部電極層20、30、40、50中分別含有的內部電極的形狀,也并不限于上述的實施方式中所述的形狀。另外,端子電極1~8的數(shù)目并不限于上述的實施方式中所述的數(shù)目。
根據(jù)以上描述的本發(fā)明,很明顯本發(fā)明可以很多方式進行改變。這些改變不能被視為脫離本發(fā)明的精神和范圍,并且所有這種對本領域技術人員而言是顯而易見的修改都應被認為包括在本發(fā)明權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種層疊電容器,其特征在于具有多個電介體層和多個內部電極層交替層疊而成的層疊體,和分別在該層疊體的互相相對的兩個側面上形成的多個端子電極,所述多個端子電極以在所述兩個側面的相對方向上相對的方式分別形成在所述兩個側面上,所述各內部電極層含有,以與所述層疊體的層疊方向垂直且與所述兩個側面平行的方向為排列方向并排的多個內部電極,夾著所述電介體層在層疊方向上相鄰的所述內部電極層中分別含有的所述多個內部電極,夾著該電介體層在層疊方向上分別相對地配置,夾著所述電介體層在層疊方向上相對的所述內部電極,分別電連接于在所述兩個側面的相對方向上相對的所述端子電極,在同一個所述內部電極層中所含有的所述多個內部電極,分別電連接于在所述兩個側面中的在同一所述側面上形成的互不相同的所述端子電極,在同一所述內部電極層中所含有的、在所述排列方向上相鄰的所述內部電極間的間隔是20μm以上200μm以下。
2.一種層疊電容器的安裝構造,其特征在于具有多個電介體層和多個內部電極層交替層疊而成的層疊體,和分別在該層疊體的互相相對的兩個側面上形成的多個端子電極,所述多個端子電極以在所述兩個側面的相對方向上相對的方式分別形成在所述兩個側面上,所述各內部電極層含有,以與所述層疊體的層疊方向垂直且與所述兩個側面平行的方向為排列方向并排的多個內部電極,夾著所述電介體層在層疊方向上相鄰的所述內部電極層中分別含有的所述多個內部電極,夾著該電介體層在層疊方向上分別相對地配置,夾著所述電介體層在層疊方向上相對的所述內部電極,分別電連接于在所述兩個側面的相對方向上相對的所述端子電極,在同一個所述內部電極層中所含有的、在所述排列方向上相鄰的所述內部電極,電連接于不同的所述側面上形成的所述端子電極,在同一個所述內部電極層中所含有的、在所述排列方向上相鄰的所述內部電極間的間隔是20μm以上200μm以下。
3.一種層疊電容器的安裝構造,其特征在于在形成有多個焊盤電極的電路基板上安裝權利要求1所述的層疊電容器的安裝構造,在同一個所述側面上相鄰地配置的所述端子電極連接于極性不同的焊盤電極,在所述兩個側面的相對方向上相對的所述端子電極連接于極性不同的焊盤電極。
4.權利要求3所述的層疊電容器的安裝構造,其特征在于所述電路基板上形成的所述多個焊盤電極屬于多個不同的電路。
5.一種層疊電容器的安裝構造,其特征在于在形成有多個焊盤電極的電路基板上安裝權利要求2所述的層疊電容器的安裝構造,在同一個所述側面上相鄰配置的所述端子電極連接于極性不同的焊盤電極,在所述兩個側面的相對方向上相對的所述端子電極連接于極性不同的焊盤電極。
6.權利要求5所述的層疊電容器的安裝構造,其特征在于所述電路基板上形成的所述多個焊盤電極屬于多個不同的電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及層疊電容器,其具備電介體層與內部電極層交替層疊而成的層疊體,和分別在該層疊體的相對的兩個側面上形成的端子電極。各內部電極層含有,以與層疊體的層疊方向垂直且與側面平行的方向為排列方向排列的多個內部電極。在同一個內部電極層中所含有的多個內部電極,以分別電連接于在同一個側面上形成的互不相同的端子電極的方式,或者,以在排列方向上相鄰的內部電極電連接于互不相同的端子電極的方式,連接于端子電極。另外,在同一個內部電極層中所含有的多個內部電極層的間隔是20μm以上200μm以下。
文檔編號H01G4/38GK101034621SQ20071008601
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月7日 優(yōu)先權日2006年3月7日
發(fā)明者富樫正明 申請人:Tdk株式會社