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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tiefpassfilter und eine Tiefpassfilter-Anordnung.
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Mit der zunehmenden Verbreitung von digitalen Elektronikgeräten wächst der Bedarf an Hochgeschwindigkeits-Übertragungsschaltungen. Ein Beispiel für eine Hochgeschwindigkeits-Übertragungsschaltung ist ein Tiefpassfilter mit einer Schutzfunktion gegenüber einer elektrostatischen Entladung. Zum Beispiel ist ein Tiefpassfilter bekannt, der einen Filter des π-Typs mit einer Spule und zwei Kondensatoren sowie eine parallel zu einem der Kondensatoren in dem π-Filter verbundenen Zener-Diode umfasst (siehe zum Beispiel die japanische offengelegte Patentanmeldung
JP H10-191 555 A ).
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Um das Tiefpassfilter in der oben genannten offen gelegten japanischen Patentanmeldung
JP H10-191 555 A zu realisieren, werden die Spulenkomponenten, Kondensatorkomponenten und die Zener-Diode auf einem Substrat montiert. Deshalb weist das Tiefpassfilter des oben genannten Patentdokuments 1 eine große Montagefläche auf. Insbesondere weist die Zener-Diode eine große Höhe auf, wodurch der für die Montage benötigte Bereich vergrößert wird.
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Das Stand-der-Technik-Dokument
JP H11-186 098 A betrifft ein Rauschfilter auf einem Chip, wobei Kondensator- und Varistorfunktionen in einem Chip integriert und miniaturisiert sind. Dieses Dokument offenbart mittels einer Leitungselektrode übereinandergeschichtete dielektrische und Varistorschichten und eine Masseelektrode, die horizontal in die dielektrischen und Varistorschichten eingefügt ist, so dass sie orthogonal zur Leitungselektrode ist.
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Das Stand-der-Technik-Dokument
JP 2004-356 301 A betrifft ein gestapeltes Verbundfunktionselement, das gleichzeitig die Spannung einer Varistorspannung und die elektrostatische Kapazität reduziert, während die Spitzenspannungsfestigkeit beibehalten wird. Das gestapelte Element umfasst einen Varistor, der zwischen zwei Kondensatoren eingefügt ist. Der Varistor ist mit ersten und zweiten inneren Varistorelektroden und einer dritten Varistorschicht, die zwischen den ersten und zweiten inneren Varistorelektroden liegt, ausgestattet. Der Kondensator ist aus ersten und zweiten inneren Kondensatorelektroden und einer dielektrischen Schicht, die zwischen den ersten und zweiten inneren Kondensatorelektroden liegen, zusammengesetzt.
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Das Stand-der-Technik-Dokument
DE 697 00 455 T2 betrifft ein Verbundfunktionsbauelement mit guten Varistorcharakteristika und guten Kondensatorcharakteristika, welches einen integral gesinterten Körper umfasst, welcher aus einer magnetischen Keramik und einer halbleitenden Keramik aufgebaut ist.
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Um das oben genannte Problem zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tiefpassfilter und eine Tiefpassfilter-Anordnung anzugeben, bei denen die Packdichte verbessert ist und die dennoch eine Schutzfunktion gegenüber einer elektrostatischen Entladung vorgesehen ist.
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Das Tiefpassfilter der vorlegenden Erfindung umfasst einen Kondensator, der einen dielektrischen Körper, der eine erste und eine gegenüberliegende zweite Fläche aufweist, und eine erste bis dritte interne Elektrode, die in dem dielektrischen Korper angeordnet sind, umfasst; einen ersten und einen zweiten Varistor, die auf der ersten Fläche angeordnet sind; einen Widerstand, der auf der ersten Fläche angeordnet ist; und eine erste bis dritte extern Elektrode, die auf der zweiten Fläche angeordnet sind; wobei die erste interne Elektrode derart angeordnet ist, dass sie physikalisch und elektrisch mit der dritten externen Elektrode verbunden ist und sich in einer Richtung parallel zu der Richtung erstreckt, in welcher die erste und die zweite Fläche einander gegenüberliegen; wobei die zweite interne Elektrode derart angeordnet ist, dass sie physikalisch und elektrisch mit der zweiten externen Elektrode verbunden ist, wobei wenigstens ein Teil der zweiten internen Elektrode der ersten internen Elektrode durch wenigstens einen Teil des dielektrischen Körpers gegenüberliegt; wobei die dritte interne Elektrode derart angeordnet ist, dass sie physikalisch und elektrisch mit der ersten externen Elektrode verbunden ist, wobei wenigstens ein Teil der dritten internen Elektrode der ersten internen Elektrode durch wenigstens einen Teil des dielektrischen Körpers gegenüberliegt; wobei der erste Varistor parallel zu einem Kondensator verbunden ist, der durch die erste und die dritte intern Elektrode gebildet wird; wobei der zweite Varistor parallel zu einem Kondensator verbunden ist, der durch die erste und die zweite interne Elektrode gebildet wird; und wobei der Widerstand elektrisch mit der zweiten und der dritten internen Elektrode verbunden ist.
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In dem Tiefpassfilter der vorliegenden Erfindung bilden der durch die erste und die dritte interne Elektrode gebildete Kondensator, der durch die erste und die zweite interne Elektrode gebildete Kondensator und der Widerstand einen RC-Filter des π-Typs. Der erste Varistor ist parallel zu dem Kondensator verbunden, der durch die erste und die dritte interne Elektrode gebildet wird, und der zweite Varistor ist parallel zu dem Kondensator verbunden, der durch die erste und die zweite interne Elektrode gebildet wird, sodass ein Tiefpassfilter mit einer Schutzfunktion gegenüber elektrostatischer Entladung vorgesehen wird. Weil der erste und der zweite Varistor und der Widerstand auf der ersten Fläche des dielektrischen Körpers angeordnet sind, während die erste bis dritte Elektrode auf der zweiten Fläche angeordnet sind, kann das Tiefpassfilter mit dem oben beschriebenen Aufbau durch einen einzelnen Chip realisiert werden. Dadurch kann die Packdichte des Tiefpassfilters mit der Schutzfunktion gegenüber einer elektrostatischen Entladung verbessert werden.
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Vorzugsweise weist der erste Varistor eine erste und eine zweite Elektrode sowie eine erste Varistorschicht auf, die einen Bereich zwischen der dritten und der vierten Elektrode mit einer nicht-linearen Strom-Spannung-Kennlinie umfasst, während der zweite Varistor eine dritte und eine vierte Elektrode und eine zweite Varistorschicht aufweist, die einen Bereich zwischen der dritten und der vierten Elektrode mit einer nicht-linearen Strom-Spannung-Kennlinie umfasst.
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In diesem Fall können verschiedene Varistorfunktionen zwischen der ersten und der zweiten Elektrode sowie zwischen der dritten und der vierten Elektrode vorgesehen werden.
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Vorzugsweise sind die erste bis vierte Elektrode auf der ersten Fläche angeordnet, wobei die erste Varistorschicht derart angeordnet ist, das sie wenigstens einen Teil der ersten und der zweiten Elektrode bedeckt, während die zweite Varistorschicht derart angeordnet ist, dass sie wenigstens einen Teil der dritten und der vierten Elektrode bedeckt, wobei die erste interne Elektrode physikalisch und elektrisch mit der zweiten und der vierten Elektrode verbunden ist, die zweite Elektrode physikalisch und elektrisch mit der dritten Elektrode verbunden ist, die dritte interne Elektrode physikalisch und elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden ist und der Widerstand physikalisch und elektrisch mit der ersten und der dritten Elektrode verbunden ist.
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In diesem Fall sind die erste bis vierte Elektrode auf der ersten Fläche angeordnet, während die erste und die zweite Varistorschicht derart angeordnet sind, dass sie ihre entsprechenden zwei Elektroden bedecken, sodass der erste und der zweite Varistor einen einfachen Aufbau aufweisen. Die Größe in der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche kann verkleinert werden, sodass das Tiefpassfilter mit dem oben beschriebenen Aufbau als eine kleinere Ein-Chip-Komponente vorgesehen werden kann.
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Vorzugsweise umfasst der erste Varistor weiterhin eine Elektrode, die derart angeordnet ist, dass sie der ersten und der zweiten Elektrode durch die erste Varistorschicht gegenüberliegt, während der zweite Varistor weiterhin eine Elektrode umfasst, die derart angeordnet ist, dass sie der dritten und der vierten Elektrode durch die zweite Varistorschicht gegenüberliegt.
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In diesem Fall weist der Bereich zwischen der ersten und der zweiten Elektrode und der Elektrode gegenüber der ersten und der zweiten Elektrode in dem ersten Varistor eine nicht-lineare Strom-Spannung-Kennlinie auf, wobei der erste Varistor als zwei Varistorkomponenten funktioniert, die in Reihe zwischen der ersten und der zweiten Elektrode verbunden sind. Der Bereich zwischen der dritten und der vierten Elektrode und der Elektrode gegenüber der dritten und vierten Elektrode in dem zweiten Varistor weist eine nicht-lineare Strom-Spannung-Kennlinie auf, wobei der zweite Varistor als zwei Varistorkomponenten funktioniert, die in Reihe zwischen der dritten und der vierten Elektrode verbunden sind.
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Die Tiefpassfilter-Anordnung der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kondensator, der einen dielektrischen Körper, der eine erste und eine gegenüberliegende zweite Fläche aufweist, und N interne Elektrodengruppen (wobei N eine Ganzzahl von 2 oder größer ist), die innerhalb des dielektrischen Körpers angeordnet sind und jeweils eine erste bis dritte interne Elektrode aufweisen, umfasst; N erste Varistoren und N zweite Varistoren, die auf der ersten Fläche in Entsprechung zu den N internen Elektrodengruppen angeordnet sind; N Widerstände, die auf der ersten Flache in Entsprechung zu den N internen Elektrodengruppen angeordnet sind; und N externe Elektrodengruppen, die auf der zweiten Fläche in Entsprechung zu den N internen Elektrodengruppen angeordnet sind und jeweils eine erste bis dritte externe Elektrode aufweisen; wobei in jeder der internen Elektrodengruppen die erste interne Elektrode derart angeordnet ist, dass sie physikalisch und elektrisch mit der dritten externen Elektrode der entsprechenden externen Elektrodengruppe verbunden ist und sich parallel zu der Richtung erstreckt, in welcher die erste und die zweite Fläche einander gegenüberliegen, die zweite interne Elektrode derart angeordnet ist, dass sie physikalisch und elektrisch mit der zweiten externen Elektrode der entsprechenden externen Elektrodengruppe verbunden ist, wobei wenigstens ein Teil der zweiten internen Elektrode der entsprechenden ersten internen Elektrode durch wenigstens einen Teil des dielektrischen Körpers gegenüberliegt, die dritte interne Elektrode derart angeordnet ist, dass sie physikalisch und elektrisch mit der ersten internen Elektrode der entsprechenden externen Elektrodengruppe verbunden ist, wobei wenigstens ein Teil der dritten internen Elektrode der entsprechenden ersten internen Elektrode durch wenigstens einen Teil des dielektrischen Körpers gegenüberliegt, wobei jeder der Varistoren parallel zu einem Kondensator verbunden ist, der durch die erste und die dritte interne Elektrode der entsprechenden internen Elektrodengruppe gebildet wird, jeder der zweiten Varistoren parallel zu einem Kondensator verbunden ist, der durch die erste und die zweite interne Elektrode der entsprechenden internen Elektrodengruppe gebildet wird, und wobei jeder der Widerstände elektrisch mit der zweiten und der dritten internen Elektrode der entsprechenden Elektrodengruppe verbunden ist.
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In der Tiefpassfilter-Anordnung der vorliegenden Erfindung bilden N Kondensatoren, die durch N erste interne Elektroden und N dritte interne Elektroden gebildet werden, N Kondensatoren, die durch N erste interne Elektroden und N zweite interne Elektroden gebildet werden, und N Widerstände jeweils N RC-Filter des π-Typs. N erste Varistoren sind parallel zu N Kondensatoren verbunden, die jeweils durch N erste interne Elektroden und N dritte interne Elektroden gebildet werden, und N zweite Varistoren sind parallel zu N Kondensatoren verbunden, die jeweils durch N erste interne Elektroden und N zweite interne Elektroden gebildet werden. Deshalb bildet die Tiefpassfilter-Anordnung der vorliegenden Erfindung N Tiefpassfilter mit einer Schutzfunktion gegenüber elektrostatischer Entladung. Weil N erste und zweite Varistoren und Widerstände auf der ersten Fläche des dielektrischen Körpers angeordnet sind, während N erste bis dritte externe Elektroden auf der zweiten Fläche angeordnet sind, kann die Tiefpassfilter-Anordnung mit dem oben beschriebenen Aufbau durch einen Chip realisiert werden. Dadurch kann die Packdichte der Tiefpassfilter-Anordnung mit der Schutzfunktion gegenüber elektrostatischer Entladung verbessert werden.
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Vorzugsweise sind die N internen Elektrodengruppen in einer Reihe angeordnet, wobei sich der dielektrische Körper entlang der Richtung erstreckt, in welcher die erste interne Elektrode und die zweite und die dritte interne Elektroden einander gegenüberliegen, und umfassen weiterhin eine interne Elektrode, die derart angeordnet ist, dass sie sich in der Richtung parallel zu der Richtung, in welcher die erste und die zweite Fläche einander gegenüberliegen, zwischen den zueinander benachbarten internen Elektrodengruppen erstreckt und elektrisch mit einer der dritten externen Elektroden verbunden ist.
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In diesem Fall ist die interne Elektrode zwischen den zueinander benachbarten internen Elektrodengruppen angeordnet und elektrisch mit einer der dritten externen Elektroden verbunden, wodurch ein Abschirmungseffekt vorgesehen wird. Dadurch kann das Übersprechen zwischen den zueinander benachbarten internen Elektrodengruppen unterdrückt werden.
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Vorzugsweise umfasst jeder der ersten Varistoren eine erste und eine zweite Elektrode sowie eine erste Varistorschicht mit einem Bereich, der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet ist und eine nicht-lineare Strom-Spannung-Kennlinie aufweist, und umfasst jeder der zweiten Varistoren eine dritte und eine vierte Elektrode sowie eine zweite Varistorschicht mit einem Bereich, der zwischen der dritten und der vierten Elektrode angeordnet ist und ein nicht-lineare Strom-Spannung-Kennlinie aufweist.
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In diesem Fall kann der erste Varistor eine Varistorfunktion zwischen der ersten und der zweiten Elektrode vorsehen. Jeder zweite Varistor kann eine Varistorfunktion zwischen der dritten und der vierten Elektrode aufweisen.
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Vorzugsweise sind die erste bis vierte Elektrode auf der ersten Fläche angeordnet, wobei die erste Varistorschicht derart angeordnet ist, dass sie wenigstens einen Teil der ersten und der zweiten Elektrode bedeckt, die zweite Varitorschicht derart angeordnet ist, dass sie wenigstens einen Teil der dritten und der vierten Elektrode bedeckt, wobei die erste interne Elektrode physikalisch und elektrisch mit der zweiten und der vierten Elektrode verbunden ist, die zweite interne Elektrode physikalisch und elektrisch mit der dritten Elektrode verbunden ist, die dritte interne Elektrode physikalisch und elektrisch mit der ersten Elektrode verbunden ist, und wobei der Widerstand physikalisch und elektrisch mit der ersten und der dritten Elektrode verbunden ist.
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In diesem Fall sind die erste bis vierte Elektrode auf der ersten Fläche angeordnet, wobei die erste und die zweite Varistorschicht derart angeordnet sind, das sie die entsprechenden zwei Elektroden bedecken, sodass der erste und der zweite Varistor einen einfachen Aufbau aufweisen können. Die Größe in der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche kann verkleinert werden, sodass die Tiefpassfilter-Anordnung mit dem oben beschriebenen Aufbau als kleinere Ein-Chip-Komponente vorgesehen werden kann.
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Vorzugsweise umfasst jeder der ersten Varistoren weiterhin eine Elektrode, die derart angeordnet ist, dass sie der ersten und der zweiten Elektrode durch die erste Varistorschicht gegenüberliegt, und umfasst jeder der zweiten Varistoren weiterhin eine Elektrode, die derart angeordnet ist, dass die der dritten und der vierten Elektrode durch die zweite Varistorschicht gegenüberliegt.
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In diesem Fall weist der Bereich zwischen der ersten und der zweiten Elektrode und der Elektrode gegenüber der ersten und der zweiten Elektrode in jedem ersten Varistor eine nicht-lineare Strom-Spannung-Kennlinie auf, sodass der erste Varistor als zwei Varistorkomponenten funktioniert, die in Reihe zwischen der ersten und der zweiten Elektrode verbunden sind. Der Bereich zwischen der dritten und der vierten Elektrode und der Elektrode gegenüber der dritten und vierten Elektrode in jedem zweiten Varistor weist eine nicht-lineare Strom-Spannung-Kennlinie auf, wobei jeder zweite Varistor als zwei Varistorkomponenten funktioniert, die in Reihe zwischen der dritten und der vierten Elektrode verbunden sind.
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Vorzugsweise sind die N internen Elektrodengruppen in einer Reihe in dem dielektrischen Körper entlang der Richtung angeordnet, in welcher die erste interne Elektrode und die zweite und die dritte interne Elektrode einander gegenüberliegen, wobei die erste und die zweite Elektrode der ersten Varistoren jeweils in einer Reihe entlang der Richtung der Reihe von N internen Elektrodengruppen angeordnet sind, die ersten Varistorschichten der ersten Varistoren einstückig ausgebildet sind, die dritten und vierten Elektroden der zweiten Varistoren jeweils in einer Reihe entlang der Richtung der Reihe der N internen Elektrodengruppen angeordnet sind und die zweiten Varistorschichten der zweiten Varistoren einstückig ausgebildet sind.
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In diesem Fall funktionieren die erste und die zweite Varistorschicht als Verstärkungen, wodurch die mechanische Stärke des Tiefpassfilters verbessert werden kann.
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Vorzugsweise sind die dritten externen Elektroden der externen Elektrodengruppen einstückig ausgebildet.
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Die vorliegende Erfindung kann ein Tiefpassfilter und eine Tiefpassfilter-Anordnung angeben, bei denen die Packdichte verbessert ist und dennoch eine Schutzfunktion gegenüber elektrostatischer Entladung vorgesehen ist.
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Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende ausführliche Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, die die Erfindung beispielhaft zeigen und deshalb nicht einschränkend aufzufassen sind.
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Der Anwendungsumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die folgende ausführliche Beschreibung verdeutlicht. Es ist jedoch zu beachten, dass die ausführliche Beschreibung der spezifischen Beispiele auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung Bezug nimmt, wobei durch den Fachmann verschiedene Änderungen und Modifikationen an den spezifischen Beispielen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
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1 ist eine schematische Draufsicht auf das Tiefpassfilter gemäß einer ersten Ausführungsform.
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2 ist eine Ansicht, die den Varistor-/Widerstandsteil in dem Tiefpassfilter gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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3 ist eine schematische Ansicht eines Querschnittaufbaus des Tiefpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform.
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4 ist eine Explosionsansicht, die den Kondensatorteil in dem Tiefpassfilter gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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5 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnittaufbau entlang der Linie V-V von 3 zeigt.
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6 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnittaufbau entlang der Linie VI-VI von 3 zeigt.
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7 ist ein äquivalentes Schaltdiagramm des Tiefpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform.
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8 ist eine Ansicht, die den Varistor-/Widerstandsteil in der Tiefpassfilter-Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
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9 ist eine Ansicht, die einen Querschnittaufbau der Tiefpassfilter-Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
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10 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnittaufbau entlang der Linie X-X von 9 zeigt.
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11 ist ein äquivalentes Schaltdiagramm der Tiefpassfilter-Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der Erläuterung der Zeichnungen werden identische Komponenten durchgängig durch gleiche Bezugszeichen angegeben, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Komponenten verzichtet wird.
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Zuerst wird ein Tiefpassfilter gemäß einer ersten Ausführungsform erläutert. 1 ist eine Draufsicht, die das Tiefpassfilter F1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Das Tiefpassfilter F1 gemäß der Ausführungsform umfasst einen Kondensatorteil 1, einen Varistor-/Widerstandsteil 3, ein Paar von Ein-/Ausgangs-Anschlusselektroden 5, 7 (eine erste und eine zweite externe Elektrode) und eine Erdungsanschluss-Elektrode 9 (dritte externe Elektrode).
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Der Kondensatorteil 1 ist mit einer im wesentlichen rechteckigen Parallelepipedform mit einer ersten und einer gegenüberliegenden zweiten Fläche 1a, 1b sowie mit Endflächen 1c, 1d versehen, die sich senkrecht zu der ersten und der zweiten Fläche 1a, 1b und einander gegenüberliegend erstrecken. Der Varistor-/Widerstandsteil 3 ist auf der ersten Fläche 1a des Kondensatorteils 1 angeordnet. Der Kondensatorteil 1 und der Varistor-/Widerstandsteil 3 bilden einen Hauptkörper 4. Der Hauptkörper 4 weist eine im wesentlichen rechteckige Parallelepipedform auf. Zum Beispiel weist der Hauptkörper 4 eine Länge von ungefähr 0,5 mm, eine Breite von ungefähr 1,6 mm und eine Dicke von ungefähr 0,6 mm auf.
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Eine aus dem Paar von Ein-/Ausgangsanschluss-Elektroden 5, 7 dient als Eingangsanschluss-Elektrode, während die andere als Ausgangsanschluss-Elektrode dient. Die Erdungsanschluss-Elektrode 9 ist mit einem Erdungsmuster einer externen Leiterplatte (nicht gezeigt) verbunden, auf der der Tiefpassfilter F1 montiert ist.
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Die Ein-/Ausgangsanschluss-Elektroden 5, 7 und die Erdungsanschluss-Elektrode 9 sind auf der zweiten Fläche 1b angeordnet, wobei sie elektrisch voneinander isoliert sind. Die Ein-/Ausgangsanschluss-Elektrode 5 ist auf der Seite der Endfläche 1c angeordnet. Die Ein-/Ausgangsanschluss-Elektrode 7 ist auf der Seite der Endfläche 1d angeordnet. Die Erdungsanschluss-Elektrode 9 ist zwischen den Ein-/Ausgangsanschluss-Elektroden 5, 7 angeordnet. Die Ein-/Ausgangsanschluss-Elektrode 5, 7 und die Erdungsanschluss-Elektrode 9 weisen einen Kugelgitter-Aufbau auf.
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Die Ein-/Ausgangsanschluss-Elektrode 5 umfasst einen Metallkontakt 5a, der auf der zweiten Fläche 1b ausgebildet ist, und eine Lötkugel 5b, die physikalisch und elektrisch mit dem Metallkontakt 5a verbunden ist. Der Metallkontakt 5a ist aus der Richtung senkrecht zu der zweiten Fläche 1b betrachtet mit einer im wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet.
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Die Ein-/Ausgangsanschluss-Elektrode 7 umfasst einen Metallkontakt 7a, der auf der zweiten Fläche 1b ausgebildet ist, und eine Lötkugel 7b, die physikalisch und elektrisch mit dem Metallkontakt 7a verbunden ist. Der Metallkontakt 7a ist aus der Richtung senkrecht zu der zweiten Fläche 1b betrachtet mit einer im wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet.
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Die Erdungsanschluss-Elektrode 9 umfasst einen Metallkontakt 9a, der auf der zweiten Fläche 1b ausgebildet ist, und eine Lötkugel 9b, die physikalisch und elektrisch mit dem Metallkontakt 9a verbunden ist. Der Metallkontakt 9a ist aus der Richtung senkrecht zu der zweiten Fläche 1b aus betrachtet mit einer im wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet.
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2 ist eine Ansicht, die den Varistor-/Widerstandsteil in dem Tiefpassfilter gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 3 ist eine Schnittansicht des Tiefpassfilters gemäß der ersten Ausführungsform. Der Varistor-/Widerstandsteil 3 umfasst eine Schutzschicht 30, einen ersten Varistor V40, einen zweiten Varistor V50 und einen Widerstand R60. Der erste und der zweite Varistor V40, V50 und der Widerstand R60 sind auf der ersten Fläche 1a des Kondensatorteils 1 angeordnet.
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Die Schutzschicht 30 ist auf der ersten Fläche 1a ausgebildet, um den ersten und den zweiten Varistor V40, V50 und den Widerstand R60 zu bedecken. Die Schutzschicht 30 bildet die Außenform des Varistor-/Widerstandsteils 3, während der erste und der zweite Varistor V40, V50 und der Widerstand R60 in der Schutzschicht 30 angeordnet sind.
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Die Schutzschicht 30 ist ein Isolator, der hauptsächlich aus Glas ausgebildet ist. Die Schutzschicht 30 weist eine Funktion zum elektrischen Isolieren des ersten und des zweiten Varistors V40, V50 und des Widerstands R60 von außen auf. Die Schutzschicht 30 weist weiterhin eine Funktion zum Schützen des ersten und des zweiten Varistors V40, V50 sowie des Widerstands R60 auf. 2 ist eine Draufsicht auf den Varistor-/Widerstandsteil 3, wobei die Schutzschicht 30 nicht gezeigt ist.
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Der erste Varistor V40 ist auf der ersten Fläche 1a auf der Seite der Endfläche 1c angeordnet. Der zweite Varistor V50 ist auf der ersten Fläche 1a auf der Seite der Endfläche 1d angeordnet. Der Widerstand R60 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Varistor V40, V50 auf der ersten Fläche 1a angeordnet.
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Der erste Varistor V40 umfasst eine erste Varistor-Elektrode 41 (erste Elektrode), eine zweite Varistor-Elektrode 42 (zweite Elektrode), eine dritte Varistor-Elektrode 43 (Elektrode) und eine erste Varistorschicht 44.
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Die erste Varistor-Elektrode 41 ist auf der ersten Fläche 1a auf der Seite des Widerstands R60 angeordnet. Die zweite Varistor-Elektrode 42 ist auf der ersten Fläche 1a auf der Seite der Endfläche 1c angeordnet. Die erste und die zweite Varistor-Elektrode 41, 42 sind elektrisch voneinander isoliert. Die erste und die zweite Varistor-Elektrode 41, 42 weisen aus der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 1a betrachtet jeweils eine im wesentlichen rechteckige Form auf.
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Die erste Varistorschicht 4 ist derart ausgebildet, dass sie auf der ersten Fläche 1a angeordnet ist und den Teil der ersten Varistor-Elektrode 41 auf der Seite der Endfläche 1c und die gesamte zweite Varistor-Elektrode 42 bedeckt. Die erste Varistorschicht 44 umfasst nämlich einen Teil, der die erste Varistor-Elektrode 41 bedeckt, einen Teil der die zweite Varistor-Elektrode 42 bedeckt, und einen Teil, der die erste Fläche 1a bedeckt. In der ersten Varistorschicht 44 ist ein Teil des die erste Fläche 1a bedeckenden Teils zwischen der ersten und der zweiten Varistor-Elektrode 41, 42 angeordnet. Die erste Varistorschicht 44 weist aus der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 1a betrachtet eine im wesentlichen rechteckige Form auf. Die erste Varistorschicht 44 weist eine nicht-lineare Strom-Spannung-Kennlinie auf. Die erste Varistorschicht 44 ist hauptsächlich aus ZnO ausgebildet und enthält Co.
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Die dritte Varistor-Elektrode 43 ist auf der ersten Varistorschicht 44 angeordnet. Die dritte Varistor-Elektrode 43 weist aus der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 1a eine im wesentlichen rechteckige Form auf. Die dritte Varistor-Elektrode 43 ist derart angeordnet, dass sie einem Teil der ersten Varistor-Elektrode 43 durch die erste Varistorschicht 44 gegenüberliegt. Die dritte Varistor-Elektrode 43 ist derart angeordnet, dass sie einem Teil der zweiten Varistor-Elektrode 42 durch die erste Varistorschicht 44 gegenüberliegt.
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Die erste Varistorschicht 44 weist einen Bereich auf, der die erste und die dritte Varistor-Elektrode 41, 43 aus der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 1a betrachtet überlappt. Deshalb funktionieren die erste und die dritte Varistor-Elektrode 41, 43 und die erste Varistorschicht 44 als eine Varistorkomponente. Die erste Varistorschicht 44 weist weiterhin einen Bereich auf, der die zweite und die dritte Varistor-Elektrode 42, 43 aus der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 1a betrachtet überlappt. Deshalb funktionieren die zweite und die dritte Varistor-Elektrode 42, 42 und die erste Varistorschicht 44 als eine Varistorkomponente. Der erste Varistor V40 funktioniert also als zwei Varistorkompnenten, die in Reihe zwischen der ersten und der zweiten Varistor-Elektrode 41, 42 verbunden sind.
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Der zweite Varistor V50 umfasst eine erste Varistor-Elektrode 51 (dritte Elektrode), eine zweite Varistor-Elektrode 52 (vierte Elektrode), eine dritte Varistor-Elektrode 53 (Elektrode) und eine zweite Varistorschicht 54.
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Die erste Varistor-Elektrode 51 ist auf der ersten Fläche 1a auf der Seite des Widerstands R60 angeordnet. Die zweite Varistor-Elektrode 52 ist auf der ersten Fläche 1a auf der Seite der Endfläche 1d angeordnet. Die erste und die zweite Varistor-Elektrode 51, 52 sind elektrisch voneinander isoliert. Die erste und die zweite Varistor-Elektrode 51, 52 weisen aus der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 1a betrachtet jeweils eine rechteckige Form auf.
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Die zweite Varistorschicht 54 ist derart ausgebildet, dass sie auf der ersten Fläche 1a angeordnet ist und den Teil der ersten Varistor-Elektrode 51 auf der Seite der Endfläche 1a und die gesamte zweite Varistor-Elektrode 52 bedeckt. Die zweite Varistorschicht 54 umfasst nämlich einen Teil, der die erste Varistor-Elektrode 51 bedeckt, einen Teil, der die zweite Varistor-Elektrode 52 bedeckt, und einen Teil, der die erste Fläche 1a bedeckt. In der zweiten Varistorschicht 54 ist ein Teil des die erste Fläche 1a bedeckenden Teils zwischen der ersten und der zweiten Varistor-Elektrode 51, 52 angeordnet. Die zweite Varistorschicht 54 weist aus der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 1a betrachtet eine im wesentlichen rechteckige Form auf. Die zweite Varistorschicht 54 weist eine nicht-lineare Strom-Spannung-Kennlinie auf. Die zweite Varistorschicht 54 ist hauptsächlich aus ZnO ausgebildet und enthält Co.
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Die dritte Varistor-Elektrode 53 ist auf der zweiten Varistorschicht 54 angeordnet. Die dritte Varistor-Elektrode 53 weist aus der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 1a betrachtet eine im wesentlichen rechteckige Form auf. Die dritte Varistor-Elektrode 53 ist derart angeordnet, dass sie einen Teil der ersten Varistor-Elektrode 51 durch die zweite Varistorschicht 54 gegenüberliegt. Die dritte Varistor-Elektrode 53 ist ebenfalls derart angeordnet, dass sie einem Teil der zweiten Varistor-Elektrode 52 durch die zweite Varistorschicht gegenüberliegt.
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Die zweite Varistorschicht 54 weist einen Bereich auf, der aus der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 1a betrachtet die erste und die dritte Varistor-Elektrode 51, 53 überlappt. Deshalb funktionieren die erste und die dritte Varistor-Elektrode 51, 53 und die zweite Varistorschicht 54 als eine Varistorkomponente. Die zweite Varistorschicht 54 weist ebenfalls einen Bereich auf, der aus der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 1a betrachtet die zweite und die dritte Varistor-Elektrode 52, 53 überlappt. Deshalb funktionieren die zweite und die dritte Varistor-Elektrode 52, 53 und die zweite Varistorschicht 54 als eine Varistorkomponente. Der zweite Varistor V50 funktioniert also als zwei Varistorkomponenten, die in Reihe zwischen der ersten und der zweiten Varistor-Elektrode 51, 52 verbunden sind.
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Der Widerstand R60 ist auf der ersten Fläche 1a angeordnet, um einen Teil der ersten Varistor-Elektrode 41 auf der Seite des Widerstands R60 und einen Teil der ersten Varistor-Elektrode 51 auf der Seite des Widerstands R60 zu bedecken. Der Widerstand R60 ist physikalisch und elektrisch mit den ersten Varistor-Elektroden 41, 51 verbunden. Der Widerstand R60 weist aus der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 1a betrachtet eine rechteckige Form auf.
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4 ist eine Explosionsansicht, die den Kondensatorteil in dem Tiefpassfilter gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 5 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnittaufbau entlang der Linie V-V von 3 zeigt. 6 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnittaufbau entlang der Linie VI-VI von 3 zeigt.
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Der Kondensatorteil 1 wird gebildet, indem ein dielektrischer Körper 11 und eine Vielzahl von (in dieser Ausführungsform sechs) dielektrischen Körpern 12 bis 17 mit ersten internen Elektroden 21, 23, 25, zweiten internen Elektroden 22, 24 und einer dritten internen Elektrode 26 geschichtet werden. In dem tatsächlichen Tiefpassfilter F1 werden eine Vielzahl von dielektrischen Körpers 11 bis 17 derart integriert, dass die Grenzen zwischen denselben nicht unterschieden werden können. Die dielektrischen Körper 11 bis 17 sind hauptsächlich aus BaTiO3 ausgebildet und enthalten Co.
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Jeder der dielektrischen Körper 11 bis 17 ist in der Form einer im wesentlichen rechteckigen Platte ausgebildet. Durch das Schichten der dielektrischen Körper 11 bis 17 wird ein dielektrischer Körper 10 mit einer im wesentlichen rechteckigen Parallelepipedform gebildet. Der dielektrische Körper 10 bildet die Außenform des Kondensatorteils 1. Der dielektrische Körper 10 weist nämlich die erste und die gegenüberliegende zweite Fläche 1a, 1b und die gegenüberliegenden Endflächen 1c, 1d auf. Die Schichtrichtung der dielektrischen Körper 11 bis 17 erstreckt sich senkrecht zu der Richtung angeordnet, in welcher die erste und die zweite Fläche 1a, 1b des Kondensatorteils 1 einander gegenüberliegen, und zu der Richtung, in welcher die Endflächen 1c, 1d des Kondensatorteils 1 einander gegenüberliegen. In jedem der dielektrischen Körper 11 bis 17 bilden die parallel zu der Längsrichtung einander gegenüberliegenden Seitenflächen jeweils die erste und die zweite Fläche 1a und 1b. Und auch in den dielektrischen Körpern 11 bis 17 bilden die einander in den Querrichtung gegenüberliegenden Seitenflächen jeweils die Endflächen 1c und 1d.
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Die ersten internen Elektroden 21, 23, 25 werden durch das Drucken von entsprechenden im wesentlichen rechteckigen Parallelepipedformen auf den dielektrischen Körpern 12, 14, 16 ausgebildet. Die ersten internen Elektroden 21, 23, 25 umfassen hauptsächlich Elektrodenteile 21a, 23a, 25a, erste Leiterteile 21b, 23b, 25b, zweite Leiterteile 21c, 23c, 25c und dritte Leiterteile 21d, 23d, 25d. Jeder der Hauptelektrodenteile 21a, 23a, 25a weist eine im wesentlichen rechteckige Parallelepipedform auf. Die Hauptelektrodenteile 21a, 23a, 25a sind derart ausgebildet, dass ihre zentralen Teile an entsprechenden zentralen Teilen der dielektrischen Körper 12, 14, 16 angeordnet sind.
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Die ersten Leiterteile 21b, 23b, 25b werden von den Teilen auf der Seite der Endfläche 1c der Hauptelektrodenteile 21a, 23a, 25a zu der ersten Fläche 1a geführt, um an der ersten Fläche 1a freizuliegen. Die zweiten Leiterteile 21c, 23c, 25c werden von den zentralen Teilen auf der Seite der zweiten Fläche 1b der Hauptelektrodenteile 21a, 23a, 25a zu der zweiten Fläche 1b geführt, um an der zweiten Fläche 1b freizuliegen. Die dritten Leiterteile 21d, 23d, 25d werden von Teilen auf der Seite der ersten Endfläche 1d der Hauptelektrodenteile 21a, 23a, 25a zu der ersten Fläche 1a geleitet, um an der ersten Fläche 1a freizuliegen.
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Die zweiten internen Elektroden 22, 24 werden durch das Drucken von im wesentlichen rechteckigen Parallelepipedmustern auf den dielektrischen Körpern 13, 15 gebildet. Die zweiten internen Elektroden 22, 24 umfassen den Hauptelektrodenteil 22a, 24a, erste Leiterteile 22b, 24b und zweite Leiterteile 22c, 24c. Jeder der Hauptelektrodenteile 22a, 24a weist eine im wesentlichen rechteckige Parallelepipedform auf. Die Hauptelektrodenteil 22a, 24a sind derart ausgebildet, dass ihre zentralen Teile an den entsprechenden zentralen Teilen der dielektrischen Teile 13, 15 angeordnet sind.
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Die ersten Leiterteile 22b, 24b werden von der Mitte zwischen den zentralen Teilen der Hauptelektrodenteile auf der Seite der erste Fläche 1a und deren Teilen auf der Seite der Endfläche 1d zu ersten Flache 1a herausgeführt, um auf der ersten Fläche 1a freizuliegen. Die zweiten Leiterteile 22c, 24c werden von der Mitte zwischen den zentralen Teilend der Hauptelektrodenteile 22a, 22f auf der Seite der zweiten Fläche 1b und deren Teilen auf der Seite der Endfläche 1d zu der zweiten Fläche 1b herausgeführt, um an der zweiten Fläche 1b freizuliegen.
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Die dritte interne Elektrode 26 wird ausgebildet, indem ein lineares Muster auf dem dielektrischen Körper 17 gedruckt wird. In der Nähe der Mitte zwischen dem zentralen Teil des dielektrischen Körpers 17 und dem Teil auf der Seite der Endfläche 1c wird die dritte interne Elektrode 26 parallel zu dem Rand des dielektrischen Körpers 17 auf der Seite der Endfläche 1c ausgebildet. Die dritte interne Elektrode 26 weist einen Endteil 26a auf, der an der ersten Fläche 1a freiliegt, und der andere Endteil 26b liegt an der zweiten Fläche 1b frei.
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Die erste interne Elektrode 21 und die zweite interne Elektrode 22 werden derart geschichtet, dass ihre Hauptelektrodenteile 21a, 22a einander über den dielektrischen Körper 12 gegenüberliegen. Die zweite intern Elektrode 22 und die dritte interne Elektrode 23 werden derartig geschichtet, dass ihre Hauptelektrodenteile 22a, 23a einander durch den dielektrischen Körper 13 gegenüberliegen. Die erste interne Elektrode 23 und die zweite interne Elektrode 24 werden derart geschichtet, dass sie einander durch den dielektrischen Körper 14 gegenüberliegen. Die zweite interne Elektrode 24 und die erste interne Elektrode 25 werden derart laminiert, dass ihre Hauptelektrodenteile 24a, 25a einander durch den dielektrischen Körper 15 gegenüberliegen. Die erste interne Elektrode 25 und die dritte interne Elektrode 26 werden derart geschichtet, dass sie einander teilweise durch den dielektrischen Körper 16 gegenüberliegen.
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In jeder der ersten bis dritten internen Elektroden 21 bis 26, sind die einander gegenüberliegenden Flächen senkrecht zu der ersten und der zweiten Fläche 1a, 1b angeordnet. Die erste bis dritte interne Elektrode 21 bis 26 sind nämlich derart angeordnet, dass sie sich in einer Richtung parallel zu der Richtung erstrecken, in der die erste und die zweite Fläche 1a, 1b einander gegenüberliegen. Weiterhin sind die erste und die zweite interne Elektrode 21 bis 25 derart angeordnet, dass ihre Hauptelektrodenteile 21a bis 25a aus der Schichtrichtung betrachtet übereinander liegen.
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Wie in 5 gezeigt, ist der Metallkontakt 9a dort angeordnet, wo die zweiten Leiterteile 21c, 23c, 25c in der zweiten Fläche 1b freiliegen, sodass die zweiten Leiterteile 21c, 23c, 25c physikalisch und elektrisch mit dem Metallkontakt 9a verbunden sind. Die ersten internen Elektroden 21, 23, 25 sind physikalisch und elektrisch mit der Erdungsanschluss-Elektrode 9 verbunden.
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Der Metallkontakt 7a ist dort angeordnet, wo die zweiten Leiterteile 22c, 24c in der zweiten Fläche 1b freiliegen, sodass die zweiten Leiterteile 22c, 24c physikalisch und elektrisch mit dem Elektrodenkontakt 7a verbunden sind. Die zweiten internen Elektroden 22, 24 sind nämlich physikalisch und elektrisch mit der Ein-/Ausgangsanschluss-Elektrode 7 verbunden.
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Der Metallkontakt 5a ist dort angeordnet, wo der Endteil 26b der internen Elektrode 26 in der zweiten Fläche 1b freiliegt, sodass der Endteil 26b der dritten internen Elektrode 26 physikalisch und elektrisch mit dem Metallkontakt 5a verbunden ist. Die dritte interne Elektrode 26 ist physikalisch und elektrisch mit der Ein-/Ausgangsanschluss-Elektrode 5 verbunden.
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Wie in 6 gezeigt, wird die zweite Varistor-Elektrode 42 dort platziert, wo die ersten Leiterteile 21b, 23b, 25b in der ersten Fläche 1a freiliegen, sodass die ersten Leiterteile 21b, 23b, 25b physikalisch und elektrisch mit der zweiten Varistor-Elektrode 42 verbunden sind. Die ersten internen Elektroden 21, 23, 25 sind physikalisch und elektrisch mit der Varistor-Elektrode verbunden.
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Die zweite Varistor-Elektrode 52 ist dort platziert, wo die dritten Leiterteile 21d, 23d, 25d in der ersten Fläche 1a freiliegen, sodass die dritten Leiterteil 21d, 23d, 25d physikalisch und elektrisch mit der zweiten Varistor-Elektrode 52 verbunden sind. Die ersten internen Elektroden 21, 23, 25 sind physikalisch und elektrisch mit der zweiten Varistor-Elektrode 52 verbunden.
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Die erste Varistor-Elektrode 51 ist dort angeordnet, wo die ersten Leiterteile 22b, 24b in der ersten Fläche 1a angeordnet sind, sodass die ersten Leiteteile 22b, 24b physikalisch und elektrisch mit der ersten Varistor-Elektrode 51 verbunden sind. Die zweiten internen Elektroden 22, 24 sind physikalisch und elektrisch mit der ersten Varistor-Elektrode 51 verbunden.
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Die erste Varistor-Elektrode 41 ist dort angeordnet, wo der Endteil 26a der dritten internen Elektrode 26 in der ersten Fläche 1a freiliegt, sodass der Endteil 26a physikalisch und elektrisch mit der ersten Varistor-Elektrode 41 verbunden ist. Die dritte interne Elektrode 26 ist physikalisch und elektrisch mit der ersten Varistor-Elektrode 41 verbunden.
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Die erste interne Elektrode 25, die dritte interne Elektrode 26 und der dielektrische Körper 16 bilden einen ersten Kondensators C1. Die erste und die zweite interne Elektrode 21 bis 25 und die dielektrischen Körpers 12 bis 15 bilden einen zweiten Kondensators C2.
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Die ersten internen Elektroden 21, 23, 25 sind physikalisch und elektrisch mit der zweiten Varistor-Elektrode 42 verbunden, und die dritte interne Elektrode 26 ist physikalisch und elektrisch mit der ersten Varistor-Elektrode 41 verbunden. Der erste Kondensator C1 und der erste Varistor V40 sind parallel miteinander verbunden. Die dritte interne Elektrode 26 des ersten Kondensators C1 ist elektrisch über die erste Varistor-Elektrode 41 mit dem Widerstand R60 verbunden.
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Die ersten internen Elektroden 21, 23, 25 sind physikalisch und elektrisch mit der zweiten Varistor-Elektrode 52 verbunden, wahrend die zweiten internen Elektroden 22, 24 physikalisch und elektrisch mit der ersten Varistor-Elektrode 51 verbunden sind. Der zweite Kondensator C2 und der zweite Varistor V50 sind parallel miteinander verbunden. Die zweiten internen Elektroden 22, 24 des zweiten Kondensators C2 sind über die erste Varistor-Elektrode 51 elektrisch mit dem Widerstand R60 verbunden.
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Die ersten internen Elektroden 21, 23, 25 sind physikalisch und elektrisch mit den Erdungsanschluss-Elektrode 9 verbunden. Deshalb ist die zweite Varistor-Elektrode 42 des ersten Varistors V40 physikalisch und elektrisch über die ersten internen Elektroden 21, 23, 25 mit der Erdungsanschluss-Elektrode 9 verbunden. Die zweite Varistor-Elektrode 52 des zweiten Varistors V50 ist ebenfalls physikalisch und elektrisch über die ersten internen Elektroden 21, 23, 25 mit der Erdungsanschluss-Elektrode 9 verbunden.
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Wie in 7 gezeigt, bildet das Tiefpassfilter F1 nämlich einen RC-Filter des π-Typs durch den ersten Kondensator C1, den zweiten Kondensator C2 und den Widerstand R60, wobei ein Tiefpassfilter mit einer Schutzfunktion gegenüber elektrostatischer Entladung durch den ersten Varistor V40 parallel zu dem ersten Kondensator C1 und den zweiten Varistor V50 parallel zu dem zweiten Kondensator C2 gebildet wird.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen des Tiefpassfilters F1 erläutert. Zuerst werden dielektrische Grunschichten vorbereitet, um die dielektrischen Körper 11 bis 17 vorzubereiten. Als dielektrische Grünschichten können solche verwendet werde, die durch das Auftragen eines Breis aus einem gemischten Pulver, das hauptsächlich aus BaTiO3 besteht und Co enthält, auf einen Film unter Verwendung einer Rakel ausgebildet werden.
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Dann werden Leitermuster in Entsprechung zu der ersten bis dritten internen Elektrode 21 bis 26 auf den dielektrischen Grünschichten ausgebildet, um die dielektrischen Körper 12 bis 17 zu bilden. Das Leitermuster wird zum Beispiel durch das Siebdrucken einer elektrisch leitenden Paste, die hauptsächlich aus Silber und Nickel besteht, und das anschließende Trocknen derselben ausgebildet. Dann werden die Grünschichten aufeinander folgend geschichtet, unter Druck miteinander verbunden, in Chips geschnitten und dann mit einer vorbestimmten Temperatur (z. B. 800 bis 900°C) gebrannt. Dadurch wird der Kondensatorteil 1 gebildet.
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Daraufhin werden die Elektrodenteile für die ersten bis dritten Varistor-Elektroden 41 bis 53 und die Teile für die erste und die zweite Varistorschicht 44, 54 durch das Drucken in einer vorbestimmten Reihenfolge auf die erste Fläche 1a des Kondensatorteils 1 und das anschließende Backen ausgebildet. Die erste und die zweite Varistorschichten 44, 54 werden aus einem Material ausgebildet, das hauptsächlich aus ZnO besteht und Co enthält. Weil die erste und die zweite Varistorschichten 44, 54 und die dielektrischen Körper 11 bis 17 jeweils Co enthalten, kann verhindert werden, dass Co an den Grenzflächen zwischen der ersten und der zweiten Varistorschicht 44, 54 und den dielektrischen Körpern 11 bis 17 austritt. Auf diese Weise wird verhindert, das sich die Eigenschaften der ersten und der zweiten Varistorschicht 44, 54 und der dielektrischen Körper 11 bis 17 verändern.
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Nach dem Ausbilden des Widerstands R60 auf der ersten Fläche 1a wird die Schutzschicht 30 ausgebildet, um den ersten und den zweiten Varistor V40, V50 und den Widerstand R60 zu bilden. Die Schutzschicht 30 wird aus einem Material ausgebildet, das hauptsächlich aus Glas besteht. Anschließend wird eine elektrisch leitende Paste für die Metallkontakte 5a, 7a, 9a auf die zweite Fläche 1b gedruckt und gebacken, um die Metallkontakte 5a, 7a, 9a zu bilden. Danach werden die Lotkugeln 5b, 7b, 9b ausgebildet, um die Ein-/Ausgangsanschluss-Elektroden 5, 7 und die Erdungsanschluss-Elektrode 9 zu bilden. Damit wird das Tiefpassfilter F1 fertig gestellt.
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In dem Tiefpassfilter F1 dieser Ausführungsform bilden die ersten Anschlusselektroden 21, 23, 25 und die dritte interne Elektrode 26 den ersten Kondensator C1. Die ersten internen Elektroden 21, 23, 25 und die zweiten internen Elektroden 22, 24 bilden den zweiten Kondensator C2. Der erste und der zweite Kondensator C1, C2 und der Widerstand R60 bilden ein RC-Filter des π-Typs. Der erste Varistor V40 ist parallel zu dem ersten Kondensator C1 verbunden, und der zweite Varistor V50 ist parallel zu dem zweiten Kondensator C2 verbunden, wodurch ein Tiefpassfilter mit einer Schutzfunktion gegenüber einer elektrostatischen Entladung gebildet wird. Weiterhin sind der erste und der zweite Varistor V40, V50 und der Widerstand R60 auf der ersten Fläche 1a des Kondensatorteils 1 ausgebildet, während die Ein-/Ausgangsanschluss-Elektroden 5, 7 und die Erdungsanschluss-Elektrode 9 auf der zweiten Fläche 1b ausgebildet sind. Deshalb kann das Tiefpassfilter mit dem oben beschriebenen Aufbau auf einem Chip realisiert werden. Dadurch kann die Packdichte des Tiefpassfilters mit einer Schutzfunktion gegenüber einer elektrostatischen Entladung verbessert werden.
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In dem Tiefpassfilter F1 dieser Ausführungsform sind die erste und die zweite Varistor-Elektroden 41, 42, 51, 52 auf der ersten Fläche 1a angeordnet und sind die erste und die zweite Varistorschicht 44, 54 derart angeordnet, dass sie jeweils ihre entsprechenden zwei Varistor-Elektroden 41, 42, 51, 52 bedecken. Deshalb können der erste und der zweite Varistor V40, V50 einen einfachen Aufbau aufweisen. Weiterhin kann die Größe in der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 1a kleiner vorgesehen werden, um das Tiefpassfilter mit dem oben beschriebenen Aufbau als kleinere Ein-Chip-Komponente vorzusehen.
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Das Tiefpassfilter F1 gemäß dieser Ausführungsform verwendet Varistoren als Komponenten für den Schutz gegenüber einer elektrostatischen Entladung, was weniger kostspielig als die Verwendung von Zener-Dioden ist.
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Ein Tiefpassfilter mit einer Schutzfunktion gegenüber einer elektrostatischen Entladung kann durch ein Filter des π-Typs realisiert werden, das zwei Varistoren und einen Widerstand umfasst. Es ist jedoch schwierig, eine gewünschte Kapazität unter Verwendung von Varistoren zu erhalten. Durch das parallele Verbinden des ersten und des zweiten Kondensators C1, C2 mit den Varistoren wie in dieser Ausführungsform kann eine Kapazität zuverlässig sichergestellt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Zum Beispiel kann das Tiefpassfilter F1 ein Induktionselement anstelle des in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendeten Widerstands R60 aufweisen. In diesem Fall wird ein LC-Filter des π-Typs durch das Induktionselement und die zwei Kondensatoren gebildet.
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Der Aufbau des ersten und des zweiten Varistors V40, V50 ist nicht auf den oben beschriebenen Aufbau beschränkt, solange die Varistoren auf der ersten Fläche 1a angeordnet und parallel zu ihren entsprechenden zweiten Kondensatoren C1, C2 verbunden sein können. Zum Beispiel kann auch auf die dritten Varistor-Elektroden 43, 53 verzichtet werden.
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Im Folgenden wird eine Tiefpassfilter-Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform erläutert. 8 ist eine Ansicht, die einen Varistor-/Widerstandsteil in der Tiefpassfilter-Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. 9 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnittaufbau der Tiefpassfilter-Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. 10 ist eine schematische Ansicht, die den Querschnittaufbau entlang der Linie X-X von 9 zeigt. Die Tiefpassfilter-Anordnung F3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Kondensatorteil 100, einen Varistorteil 300, N Paare (wobei N eine Ganzzahl von 2 oder größer ist, und wobei in dieser Ausführungsform N gleich 4 ist) von Ein-/Ausgangsanschlüssen 5, 7 (ersten und zweiten externen Elektroden) und eine Erdungsanschlusselektrode 90 (dritte externe Elektrode).
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Der Kondensatorteil 100 ist mit einer im wesentlichen rechteckigen Parallelepipedform ausgebildet und weist eine erste und eine gegenüberliegende zweite Fläche 100a, 100b sowie einander gegenüberliegende Flächen 100c, 100d auf, die sich senkrecht zu der ersten und der zweiten Fläche 100a, 100b erstrecken. Der Varistor-/Widerstandsteil 300 ist auf der ersten Fläche 100a des Kondensatorteils 100 angeordnet. Der Kondensatorteil 100 und der Varistorteil 300 bilden einen Hauptkörper 400. Der Hauptkörper 400 weist eine im wesentlichen rechteckige Parallelepipedform auf. Zum Beispiel weist der Hauptkörper 4 eine Länge von ungefähr 2,1 mm, eine Breite von ungefähr 1,6 mm und eine Dicke von ungefähr 0,6 mm auf.
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Der Kondensatorteil 100 umfasst vier Kondensatorteile 1 und (in dieser Ausführungsform) drei vierte interne Elektroden 70. Der Kondensatorteil 100 weist nämlich N dielektrische Körper 10 auf, die jeweils dielektrische Körper 11 bis 17, N interne Elektrodengruppen, die jeweils die erste bis dritte interne Elektrode 21 bis 26 enthalten, und die drei vierten internen Elektroden 70 umfassen.
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Die vier Kondensatorteile 1 sind derart angeordnet, dass die vier Sätze von ersten bis dritten internen Elektroden 21 bis 26 einander aus der Schichtungsrichtung betrachtet in dem Kondensatorteil 100 überlappen. In dem Kondensatorteil 100 sind nämlich die vier internen Elektrodengruppen in einer Reihe in der Richtung angeordnet, in welcher die erste bis dritte interne Elektrode 21 bis 26 einander gegenüberliegen. Die Richtung der Reihe der internen Elektrodengruppen ist parallel zu der Schichtrichtung der dielektrischen Körper 11 bis 17. Der dielektrische Körper 17 einer der Kondensatorteile 1 und der dielektrische Körper 11 des benachbarten Kondensatorteils 1 sind derart integriert, dass ihre Grenze nicht sichtbar ist.
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Der Kondensatorteil 100 weist die erste und die zweite gegenüberliegende Flache 100a, 100b auf. Die erste Fläche 100a wird durch die vier ersten Flächen 1a der vier Kondensatorteile 1 gebildet. Die zweite Fläche 100b wird durch die vier zweiten Flächen 1b der vier Kondensatorteile 1 gebildet.
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Die drei vierten internen Elektroden 70 sind zwischen den Kondensatorteilen 1 angeordnet, sodass sich die vier Hauptflächen parallel zu den Hauptflächen der zweiten internen Elektroden 21 bis 25 erstrecken. Die vierten internen Elektroden 70 sind zwischen dem dielektrischen Körper 17 eines der Kondensatorteile 1 in Nachbarschaft zueinander und zu dem dielektrischen Körper 11 des anderen Kondensatorteils 1 angeordnet. Die vierten internen Elektroden 70 sind nämlich zwischen den benachbarten Sätzen von ersten bis dritten internen Elektroden 21 bis 26 angeordnet.
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Die vierten internen Elektroden 70 enthalten jeweils einen Hauptelektrodenteil 70a und einen Leiterteil 70b. Der Hauptelektrodenteil 70a ist mit einer im wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet, deren zentraler Teil den zentralen Teil des entsprechenden dielektrischen Körpers 11 überlappt. Der Leiterteil 70b wird von dem zentralen Teil des Hauptelektrodenteils 70a auf der Seite der zweiten Fläche 100b herausgeführt, um an der zweiten Fläche 100b freizuliegen.
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Die vier Paare von Ein-/Ausgangsanschluss-Elektroden 5, 7 entsprechen den vier Kondensatorteilen 1, wobei eins Elektrode in jedem Paar als Einganganschluss-Elektrode funktioniert, während die andere Elektrode als Ausgangsanschlusselektrode funktioniert. Die Erdungsanschluss-Elektrode 90 entspricht allen vier Kondensatorteilen 1 und ist mit einem Erdungsmuster einer externen Leiterplatte (nicht gezeigt) verbunden, an der die Tiefpassfilter-Anordnung F3 montiert ist.
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Wie oben genannt, umfassen die Ein/Ausgangsanschluss-Elektroden 5, 7 und die Erdungsanschluss-Elektrode 90 die entsprechenden Metallkontakte 5a, 7a, 90a und die Lotkugeln 5b, 7b, 90b. Die vier Paare von Ein-/Ausgangsanschluss-Elektroden 5, 7 und die Erdungsanschluss-Elektrode 90 sind elektrisch voneinander isoliert und auf der zweiten Fläche 100b des Kondensatorteils 100 angeordnet. Die vier Ein-/Ausgangsanschlüsse 5 sind in einer Reihe entlang der Schichtrichtung auf der zweiten Fläche 100b auf der Seite der Fläche 100c angeordnet. Die vier Ein-/Ausgangsanschluss-Elektroden 7 sind in einer Reihe entlang der Schichtrichtung auf der zweiten Fläche 100b auf der Seite der Fläche 100d angeordnet. Jedes Paar von Ein-/Ausgangsanschluss-Elektroden 5, 7 ist in einer Reihe in einer Richtung senkrecht zu der Schichtrichtung auf der zweiten Fläche 100b angeordnet.
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Jede Ein-/Ausgangsanschluss-Elektrode 5 ist physikalisch und elektrisch mit der dritten internen Elektrode 26 des entsprechenden Kondensatorteils 1 verbunden. Jede Ein-/Ausgangsanschluss-Elektrode 7 ist physikalisch und elektrisch mit den entsprechenden zweiten internen Elektroden 22, 24 verbunden.
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Der Metallkontakt 90a der Erdungsanschluss-Elektrode 90 ist aus der Richtung senkrecht zu der zweiten Fläche 100b mit einer im wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet. Der Metallkontakt 90a ist zwischen der Reihe von Ein-/Ausgangsanschluss-Elektroden 5 und der Reihe von Ein-/Ausgangsanschluss-Elektroden 7 derart angeordnet, dass sich seine Längsrichtung parallel zu der Schichtungsrichtung erstreckt. Der Metallkontakt 90a erstreckt sich von einem Ende jeder der Reihen der Ein-/Ausgangsschluss-Elektroden 5, 7 zu dem anderen Ende.
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Der Metallkontakt 90a der Erdungsanschluss-Elektrode 90 ist derart ausgebildet, dass er Bereiche bedeckt, in denen die zweiten Leiterteile 21c, 23c, 25c von vier Sätzen von ersten internen Elektroden 21, 23, 25 und die Leiterteile 70b der drei vierten internen Elektroden 70 in der zweiten Fläche 100b freiliegen. Der Metallkontakt 90a ist physikalisch und elektrisch mit jedem der vier Sätze von zweiten Leiterteilen 21c, 23c, 25c und drei Leiterteilen 70b verbunden. Die Erdungsanschluss-Elektrode 90 ist mit den vier Sätzen von ersten internen Elektroden 21, 23, 25 und drei vierten internen Elektroden 70 verbunden.
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Der Varistor-/Widerstandsteil 300 umfasst eine Schutzschicht 30, vier erste Varistoren V40 in Entsprechung zu den vier Kondensatorteilen 1, vier zweite Varistoren V50 und vier Widerstände R60. Die vierten Sätze der ersten und zweiten Varistoren V40, V50 und der Widerstände R60 sind auf der ersten Fläche 100a des Kondensatorteils 100 angeordnet.
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Wie oben genannt, dient die Schutzschicht 30 dazu, die ersten und zweiten Varistoren V40, V50 und die Widerstände R60 zu schützen und elektrisch nach außen zu isolieren. 8 ist eine Draufsicht auf den Varistor-/Widerstandsteil, wobei die Schutzschicht 30 nicht gezeigt ist.
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Die vier ersten Varistoren V40 sind in einer Reihe entlang der Schichtungsrichtung auf der ersten Fläche 100a auf der Seite der Endflache 100c angeordnet. Die vier zweiten Varistoren V50 sind in einer Reihe entlang der Schichtungsrichtung auf der ersten Fläche 100a auf der Seite der Endfläche 100d angeordnet. Die vier Widerstände R60 sind in einer Reihe entlang der Schichtungsrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Varistor V40, V50 auf der ersten Fläche 100a angeordnet. Jeder Satz aus einem entsprechenden ersten und zweiten Varistor V40, V50 und einem Widerstand R60 ist in einer Reihe in einer Richtung senkrecht zu der Schichtungsrichtung auf der zweiten Fläche 100b angeordnet.
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Die ersten und zweiten Varistoren V40, V50 und Widerstände R60 weisen jeweils die entsprechenden oben genannten Aufbauten auf. Wie oben genannt, ist jeder Widerstand R60 physikalisch und elektrisch mit den entsprechenden Varistor-Elektroden 42, 52 verbunden.
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Die ersten Varistoren V40 weisen eine einstückig ausgebildete erste Varistorschicht 44 auf. Die zweiten Varistoren V50 weisen eine einstückig ausgebildete zweite Varistorschicht 54 auf. Jede der ersten und zweiten Varistorschichten 44, 54 ist mit einer im wesentlichen rechteckigen Parallelepipedform aus der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 100a ausgebildet und weist eine Längsrichtung parallel zu der Schichtungsrichtung auf. Dadurch kann die mechanische Stärke des Varistor-/Widerstandsteils 300 verstarkt werden. Die mechanische Stärke des Hauptkörpers 400 kann höher vorgesehen werden.
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Jede erste Varistor-Elektrode 41 ist physikalisch und elektrisch mit der dritten internen Elektrode des entsprechenden Kondensatorteils 1 verbunden. Jede zweite Varistorelektrode 42 ist physikalisch und elektrisch mit den ersten internen Elektroden 21, 23, 25 des entsprechenden Kondensatorteils 1 verbunden. Jede erste Varistor-Elektrode 51 ist physikalisch und elektrisch mit den zweiten internen Elektroden 22, 24 des entsprechenden Kondensatorteils 1 verbunden. Jede zweite Varistor-Elektrrode 52 ist physikalisch und elektrisch mit den ersten internen Elektroden 21, 24, 25 des entsprechenden Kondensatorteils 1 verbunden.
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Wie in 11 gezeigt, bildet die Tiefpass-Filteranordnung F3 vier RC-Filter des π-Typs durch vier erste Kondensatoren C1, vier zweite Kondensatoren C2 und vier Widerstände R60 und einen Tiefpassfilter mit vier ersten Varistoren V40, die parallel mit entsprechenden vier ersten Kondensatoren C1 und vier zweiten Varistoren V50 verbunden sind, die parallel mit entsprechenden vier zweiten Kondensatoren C2 verbunden sind.
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In der Tiefpassfilter-Anordnung F3 dieser Ausführungsform bilden vier der ersten internen Elektroden 21, 23, 25 und vier dritte interne Elektroden 26 vier erste Kondensatoren C1. Jeweils vier der ersten internen Elektroden 21, 23, 25 und vier der zweiten internen Elektroden 22, 24 bilden vier zweite Kondensatoren C2. Die vier ersten Kondensatoren C1, vier zweite Kondensatoren C2 und vier erste Widerstände R60 bilden vier RC-Filter des π-Typs. Die vier ersten Varistoren V40 sind parallel zu den entsprechenden vier ersten Kondensatoren C1 verbunden, während die vier zweiten Varistoren V50 parallel mit den entsprechenden vier zweiten Kondensatoren C2 verbunden sind, sodass die Tiefpassfilter-Anordnung F3 vier Tiefpassfilter mit jeweils einer Schutzfunktion gegenüber einer elektrostatischen Entladung umfasst. Weil die vier Sätze von ersten und zweiten Varistoren V40, V50 und vier Widerständen R60 auf der ersten Fläche 100a des Kondensatorteils 100 angeordnet sind und weil vier Paare von Ein-/Ausgangsanschluss-Elektroden 5, 7 und die Erdungsanschluss-Elektrode 90 auf der zweiten Fläche 100b angeordnet sind, kann die Tiefpassfilter-Anordnung mit dem oben beschriebenen Aufbau durch einen einzelnen Chip realisiert werden. Dadurch kann die Packdichte des Tiefpassfilters mit einer Schutzfunktion gegenüber einer elektrostatischen Entladung verbessert werden.
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Weil die elektrisch mit der Erdungsanschluss-Elektrode 90 verbundenen vierten internen Elektroden 70 zwischen den benachbarten Kondensatorteilen 1 angeordnet sind, kann die Tiefpassfilter-Anordnung F3 dieser Ausführungsform ein Übersprechen zwischen den Tiefpassfiltern unterdrücken.
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In der Tiefpass-Filteranordnung F3 der vorliegenden Ausführungsform wird die erste Varistorschicht 44 für die ersten vier Varistoren V40 einstückig ausgebildet und wird die zweite Varistorschicht 54 für die vier zweiten Varistoren V50 einstückig ausgebildet. Deshalb dienen die erste und die zweite Varistorschicht 44, 54 als Verstärkungen, wodurch die mechanische Stärke des Hauptkörpers 400 verbessert werden kann.
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In der Tiefpassfilter-Anordnung F3 der vorliegenden Ausführungsform sind die erste bis vierte Varistor-Elektrode 41, 42, 51, 52 auf der ersten Fläche 100a angeordnet, während die erste und die zweite Varistorschicht 44, 54 derart angeordnet sind, dass sie ihre entsprechenden zwei Elektroden bedecken, sodass der erste und der zweite Varistor V40, V50 einfach aufgebaut werden können. Weiterhin kann die Größe in der Richtung senkrecht zu der ersten Fläche 100a verkleinert werden, um die Tiefpassfilter-Anordnung mit dem oben beschriebenen Schaltungsaufbau als kleinere Ein-Chip-Komponente vorzusehen.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert werden. Zum Beispiel umfasst die Tiefpassfilter-Anordnung F3 in der oben beschriebenen Ausführungsform die vierten internen Elektroden 70, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist.
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Die erste und die zweite Varistorschicht 44, 54 in dem ersten und in dem zweiten Varistor V40, V50 sind jeweils einstückig ausgebildet, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Die erste und die zweite Varistorschicht 44, 54 können in vier Abschnitte unterteilt sein, um jeweils in vier ersten und zweiten Varistoren V40, V50 aufgenommen zu werden. Dadurch kann ein Übersprechen zwischen den vier Sätzen von ersten und zweiten Varistoren unterdrückt werden.
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Aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung geht hervor, dass die Erfindung auf verschiedene Weise variiert werden kann. Derartige Variationen können durch den Fachmann vorgenommen werden, ohne dass der Erfindungsumfang der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
