JP2000068773A - チップフィルタとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンデンサとインダクタが同一のチップに形
成され、周波数フィルタ機能を有する小型のチップフィ
ルタとその製造方法を提供する。 【解決手段】 薄い板状の絶縁板間に薄膜状の電極板１
４を挟持して、これら複数の絶縁板と電極板１４を交互
に積層し、両最外層に絶縁板が位置してコンデンサを構
成する積層体１６を有する。積層体１６の絶縁板の全面
にメッキや薄膜による導電体膜１８が形成され、この導
電体膜１８には積層体１６の一端部から他端部に至る螺
旋状の溝２０が形成されたコイルパターン２２を設け
る。積層体１６の両端部に、コイルパターン２２に接続
された外部電極２６，２７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンデンサとイ
ンダクタを同一のチップに一体に形成し、周波数フィル
タ機能を有するチップフィルタとその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンデンサとインダクタは別々の
部品として回路基板上に設けられ、周波数フィルタを形
成する場合においては、コンデンサとインダクタを回路
基板上に適宜配置し、フィルタ回路を構成していた。

【０００３】コンデンサは、強誘電体層を介して一対の
電極を形成した小型のチップ状のものや、あるいは小型
で大容量のものとして強誘電体層と導電体層を交互に複
数積層して形成された積層型のものがあった。

【０００４】またインダクタは、磁心と導電性の巻線を
用いる巻線型や、厚膜印刷技術や薄膜技術を用いる非巻
線型で皮膜型のものがあった。巻線型のインダクタは、
巻線や磁心の厚みや大きさがあり、一方非巻線型のイン
ダクタは、チップ状で比較的薄く小さなものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の場
合、コンデンサにおいては、小型で大容量のものや、高
周波数に対応することができるもの等、様々な機能が要
求されるが、これらに対応するためには、コンデンサの
面積の拡大や多層化技術等を必要とし、外形が大きくな
るという問題があった。

【０００６】またインダクタにおいては、巻線型のもの
はコイルが大きくて厚みがあるため、電子機器の小型化
を妨げ、皮膜型のチップインダクタは製造工程が複雑で
あるうえ、インダクタの性能に限界があった。

【０００７】さらにこれらコンデンサやインダクタをそ
れぞれ別々に回路基板の所定の位置に設ける工程により
製造工程が増え、多くの工数と時間を必要とした。

【０００８】この発明は上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、コンデンサとインダクタが同一のチッ
プに形成され、周波数フィルタ機能を有する小型のチッ
プフィルタとその製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明のチップフィル
タは、薄い板状の絶縁板間に薄膜状の電極板を挟持し
て、これら複数の絶縁板と電極板を交互に積層し、両最
外層に絶縁板が位置してコンデンサを構成する積層体を
有し、上記積層体の絶縁板の全面にメッキや薄膜による
導電体膜が形成され、この導電体膜には上記積層体の一
端部から他端部に至る螺旋状の溝が形成されたコイルパ
ターンを設けたものである。上記積層体の両端部には、
上記コイルパターンに接続された外部電極が設けられて
いる。

【００１０】またこの発明は、薄い板状の絶縁板間に薄
膜状の電極板を挟持して、これら複数の絶縁板と電極板
を交互に積層し、両最外層に絶縁板が位置してコンデン
サを構成する積層体を有し、上記積層体の絶縁板の全面
に導電体膜が形成されているとともに、この導電体膜に
絶縁層を介してさらに導電体膜が積層され、上記各導電
体膜は互いに所定の位置で接続する接続部を有するチッ
プフィルタである。そして、この接続部を除く上記導電
体膜及び絶縁層には、上記積層体の一端部から他端部に
至る螺旋状の溝が形成され、この溝を挟んだ上記導電体
膜は、互いに電気的に絶縁されて、上記接続部で折り返
したコイルパターンが形成されているとともに、上記積
層体の両端部に外部電極が設けられ、この外部電極のう
ち、一方の外部電極は積層体のコンデンサと接続し上記
コイルパターンと電気的に絶縁され、他方の外部電極は
上記コイルパターンと電気的に接続して、上記コンデン
サとコイルパターンが直列に接続されたチップフィルタ
である。

【００１１】上記コイルパターンは、上記積層体の上記
電極板が露出していない側面上に形成されている。

【００１２】またこの発明は、複数の絶縁板と電極板を
交互に積層して積層体のコンデンサを形成し、この積層
体の絶縁板の全面に上記電極板の端面に接した導電体膜
を設け、この導電体膜に上記積層体の一端部から他端部
に至る螺旋状の溝をレーザやカッタにより形成してコイ
ルパターンを設けるとともに、上記積層体の両端部の上
記導電体膜を残すようにして、上記積層体の両端部に上
記コイルパターンに接続した外部電極を形成するチップ
フィルタの製造方法である。

【００１３】さらにまたこの発明のチップフィルタの製
造方法は、複数の絶縁板と電極板を交互に積層し、両端
部に上記電極板の一側面が露出している積層体のコンデ
ンサを形成し、このコンデンサの電極板の全面に第一導
電体膜を設け、この第一導電体膜上で、上記積層体の上
記電極板端面が上記第一導電体膜に接した一方の側面を
除く所定の側面に絶縁層を積層し、次にこの絶縁層上に
第二導電体膜を形成し、この第二導電体膜の一端部は上
記絶縁層の一端部で上記第一導電体膜に接続して接続部
を形成し、上記積層体上の上記第一，第二導電体膜及び
上記絶縁層に螺旋状の溝を形成してコイルパターンを設
けるものである。上記積層体の上記第一導電体膜のみが
設けられた一側面の周縁部にも溝を形成して上記コイル
パターンと絶縁された一方の外部電極を設け、この外部
電極と対向する側面上に、上記コイルパターンと接続す
る他方の外部電極を設けるチップフィルタの製造方法で
ある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面に基づいて説明する。図１は、この発明のチップ
フィルタ１０の第一実施形態を示す。この実施形態のチ
ップフィルタ１０は、誘電体材料からなる絶縁性のセラ
ミック板１２と、銅やその合金からなる電極板１４を交
互に重ね合わせて形成された積層体１６を設けている。
電極板１４はそれぞれ交互に左右にわずかにずれて位置
し、積層体１６の対向する両側面上に、電極板１４の一
側面が露出している。また、電極板１４は、図２の破線
で示すようにセラミック板１２よりも幅が小さく、積層
体１６の内部に設けられ、絶縁板１４を介して内部電極
としての作用を有している。

【００１５】積層体１６の全面には、金属薄膜の導電体
膜１８が設けられており、積層体１６のセラミック板１
２上に設けられた導電体膜１８には、積層体１６のセラ
ミック板１２に達する深さ程度の溝２０を有する螺旋状
のコイルパターン２２が形成されている。また、積層体
１６の電極板１４が露出している端子面２４，２５に
は、導電体膜１８による外部電極２６，２７が設けら
れ、この外部電極２４，２５は、コイルパターン２２の
両端部に各々接続している。また、外部電極２６，２７
の表面にはハンダメッキ等が施されている。

【００１６】ここでセラミック板１２は、誘電材料のＢ
ａＴｉＯ_３、ＰｂＴｉＯ_３、ＬｉＮｂＯ_３、ＳｒＴｉＯ
_３、ＣａＴｉＯ_３、ＭｇＴｉＯ_３、ＢaＺｒＯ_３、ＫＤ
Ｐ、ロッシェル塩、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２等のセラミック
からなり、またこれらセラミックにかわり、誘電体材料
として雲母（マイカ）あるいはポリスチロールフイルム
やマイラ（テレフタル酸ポリエステル）等のプラスチッ
クを用いてもよい。またＳｉやＧａＡｓ等を用いた半導
体セラミックスコンデンサ材料を利用してもよい。

【００１７】これらセラミック板１２の厚さは、例えば
１０μｍ〜１００μｍ程度、電極板１４の厚さは２μｍ
〜５μｍ程度である。

【００１８】次にこの実施形態のチップフィルタ１０の
製造方法について以下に説明する。焼成前のセラミック
材料で板状に形成された複数のセラミック板１２の材料
と、所定の大きさの電極板１４をそれぞれ交互に積層し
て、互いに密着するように押圧する。このとき、セラミ
ック板材料の互いに対向する両側面は、電極板１４の一
側面が各々交互に露出した端子面２４，２５として形成
され、これら積層した電極板１４及びセラミック板１２
の材料を焼成し、側面にセラミック板１２が設けられた
積層体１６を形成する。なおこの積層体１６の形成方法
は、通常の積層型セラミックコンデンサの製造方法と同
様である。

【００１９】次に積層体１６の全面に金属薄膜を無電解
メッキや蒸着等の薄膜形成技術により形成し、導電体膜
１８を設ける。また金属の代わりに導電性塗料を用いる
場合、積層体１６の全面に塗布し、導電体膜１８を形成
する。

【００２０】ここで無電解メッキを行う場合、この前処
理として、端子面２４，２５表面の電極板１４を除く積
層体１６の全面にケミカルエッチングを施して、感受性
賦与及び活性化処理をして、セラミックス多結晶体の結
晶粒界及び粒内に微細な凹凸状態を形成し、脱脂洗浄し
た後、無電解メッキを行ってもよい。この前処理により
積層体１６への金属メッキ皮膜の付着力が強化される。
また例えば、銅メッキ皮膜を形成する場合、前処理後の
積層体１６を、主成分が硫酸銅、カ性ソーダ、ホルマリ
ンで構成される高速無電解メッキ浴に所定時間浸漬し、
銅メッキ皮膜を析出させてもよい。

【００２１】次に積層体１６の端子面２４，２５以外の
四側面上に設けられた導電体膜１８にレーザ光を照射
し、積層体１６の端子面２４付近から対向する端子面２
５付近に至る螺旋状の溝２０を形成し、コイルパターン
２２を設ける。

【００２２】ここでレーザ光の代わりにエッチング処理
により溝２０を形成する場合、全面にレジストを設けた
後レーザ光等で感光させて螺旋パターンを形成し、エッ
チングして、レジストが付着していない部分の導電体膜
１８を除去して積層体１６を露出させる。この後、レジ
ストを除去し、コイルパターン２２を形成する。

【００２３】このチップフィルタ１０の使用方法は、端
子面２４，２５上の導電体膜１８をそれぞれ外部電極２
６，２７として他の回路基板に表面実装する。なお外部
電極２６，２７は金属板やはんだメッキ等により形成し
てもよい。

【００２４】この実施形態のチップフィルタ１０は、図
３に示すように、積層体１６からなるコンデンサ部と、
コイルパターン２２からなるインダクタが互いに外部電
極２６，２７により並列に接続した回路である。また積
層体１６を構成する電極体１４とセラミック板１６の厚
みや大きさ、あるいは積層枚数を適宜設定することによ
り、所定のコンデンサ容量を得ることができ、さらにコ
イルパターン２２のコイルの巻数も所望のインダクタン
ス値に対応して、適宜増減することも容易にできる。

【００２５】次にこの発明の第二実施形態について図
４、図５を基にして説明する。ここで上記実施形態と同
様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実
施形態のチップフィルタ２８は、コンデンサとコイルが
直列に接続されたフィルタ回路を構成するもので、第一
実施形態と同様の積層体１６の全面に、金属薄膜や導電
性塗料等からなる導電体膜１８が形成されている。また
積層体１６の電極板１４が露出している端子面２５とそ
の周縁部を除く側面上に設けられた導電体膜１８の表面
にセラミックやその他絶縁材料からなる絶縁層３０が形
成され、この絶縁層３０の全面に導電体膜３２が設けら
れている。導電体膜３２はその一端部の接続部３４で導
電体膜１８に接し、電気的に接続している。

【００２６】ここで絶縁層３０は、セラミック以外にも
アルミナや酸化シリコン等でもよく、導電体膜１８，３
２間を確実に絶縁でき、耐熱性を有しているか、あるい
はエッチング処理が可能であるものであればよい。

【００２７】端子面２４，２５を除く積層体１６の側面
上に設けられた導電体膜１８，３２と絶縁層３０には、
積層体１６に達する深さ程度の溝２０を有する螺旋状の
コイルパターン２２が形成されている。このコイルパタ
ーン２２は、接続部３４を除いて形成され、端子面２４
上の外部電極２６と接続している。

【００２８】また端子面２５側の周縁部上にある導電体
膜１８は、積層体１６の側面上に沿った一つのリング状
の溝３６が形成されている。これにより端子面２５上に
設けられた外部電極２７は、コイルパターン２２と電気
的に絶縁される。そして、コイルパターン２２は、一端
部がコンデンサとなる積層体１６の電極板１４の一端部
である端子面２４に接続し、さらに他端部は外側の導電
体膜３２からなる外部電極２６に接続している。

【００２９】次にこの実施形態のチップフィルタ２８の
製造方法について以下に説明する。この実施形態のチッ
プフィルタ２８の製造方法は、まず図５（ａ）に示すよ
うに、第一実施形態と同様の方法で積層体１６を形成
し、さらにこの積層体１６の全面に導電体膜１８を形成
する。その後、図５（ｂ）に示すように、端子面２５と
その周囲部を除く導電体膜１８上にセラミック皮膜等の
絶縁層３０を形成する。この絶縁層３０の形成方法とし
て、アルミナや酸化シリコンを用い、蒸着やスパッタ、
化学的気相成長法、あるいはその他セラミック溶射等に
より皮膜を形成する。さらにこの絶縁層３０は耐熱性を
有する絶縁樹脂膜でもよい。

【００３０】次に図５（ｃ）に示すように、絶縁層３０
の全面と絶縁層３０端部付近にある導電体膜１８上の一
部に、銅メッキの核となるパラジウムを付与し、上記と
同様の手法により銅メッキ皮膜を設け、導電体膜３２を
形成する。またこのとき導電体膜１８，３２間に電気的
に接続する接続部３４も設けられる。

【００３１】この後、積層体１６上に積層された導電体
膜１８，３２と絶縁層３０にレーザ光を螺旋状に照射し
て溝２０を形成し、コイルパターン２２を設ける。この
とき溝２０の深さは、積層体１６の表面程度で、溝２０
は接続部３４を除いて形成する。また端子面２５側の周
縁部の導電体膜１８にレーザ光をリング状に照射して溝
３６を設け、これにより端子面２５上の導電体膜１８か
らなる外部電極２７はコイルパターン２２と電気的に絶
縁される。

【００３２】一方端子面２４上の導電体膜３２からなる
外部電極２６は、コイルパターン２２と電気的に接続し
ている。またこれら外部電極２６，２７を形成する導電
体膜１８，３２上にハンダメッキ等を設けて外部電極２
６，２７とする。

【００３３】この実施形態のチップフィルタ２８は、積
層体１６からなるコンデンサと、コイルパターン２２か
らなるインダクタが互いに外部電極２６，２７により直
列に接続したものである。また互いに一端部が接続する
導電体膜１８，３２と絶縁層３０を積層し、さらに螺旋
状の溝２０を形成してコイルパターン２２を形成してい
ることから、このコイルパターン２２はコイルの巻数が
溝２０の巻数よりも多く、これによりインダクタンスを
大きくすることができる。

【００３４】なおこの発明のチップフィルタは、上記実
施形態に限定されるものではなく、複数の導電体膜を絶
縁層を介して積層することができ、導電体膜間の一部が
接続する接続部に溝が形成されなければよく、また溝の
幅や巻数、導電体膜の積層回数は、インダクタンスの大
きさに合わせ適宜選択可能である。さらに溝の形成方法
は、レーザ以外に、カッタを用いたものや、エッチング
によるものでもよい。また、積層体を構成するセラミッ
ク板及び電極板の大きさ、厚み、また構成枚数はコンデ
ンサの容量に合わせ適宜設定することができる。さらに
外部電極間に抵抗体を設けてもよく、適宜の回路を構成
し得る。

【００３５】

【発明の効果】この発明のチップフィルタその製造方法
は、コンデンサとインダクタを同一のチップ上に設け、
また表面実装が可能なことから、製造工程及び回路基板
上に実装する工程を簡略化する事ができる。またこのチ
ップフィルタは小型で、コンデンサ容量及びインダクタ
ンスを大きくすることが容易にでき、高品質で多機能の
ものを、安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施形態のチップフィルタを示
す断面図である。

【図２】この発明の第一実施形態のチップフィルタを示
す正面図である。

【図３】この発明の第一実施形態のチップフィルタ回路
を示す概略図である。

【図４】この発明の第二実施形態のチップフィルタを示
す正面図である。

【図５】この発明の第二実施形態のチップフィルタの製
造工程を示す断面図（ａ）〜（ｄ）である。

【符号の説明】

１０，２８ チップフィルタ １２ セラミック板 １４ 電極板 １６ 積層体 １８，３２ 導電体膜 ２０，３６ 溝 ２２ コイルパターン ２４，２５ 端子面 ２６，２７ 外部電極 ３０ 絶縁層 ３４ 接続部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 茂男 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 北陸電気工業株式会社内 (72)発明者 林 泰之 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 北陸電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E062 DD01 DD04 5E070 AA05 AB01 AB02 CC03 CC10 DB08 EA01 EA03 5E082 AA01 BC39 DD08 EE02 EE26 FG08 FG26 FG54 GG09 GG10 KK08 LL15 MM24 5J024 AA09 AA10 DA03 DA04 DA28 DA31 DA32

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄い板状の絶縁板間に薄膜状の電極板を
   挟持して、これら複数の絶縁板と電極板を交互に積層
   し、両最外層に絶縁板が位置してコンデンサを構成する
   積層体を有し、上記積層体の絶縁板の全面に導電体膜が
   形成され、この導電体膜には上記積層体の一端部から他
   端部に至る螺旋状の溝が形成されたコイルパターンを設
   けるとともに、上記積層体の両端部には、上記コイルパ
   ターンに接続された外部電極が設けられているチップフ
   ィルタ。
2. 【請求項２】 薄い板状の絶縁板間に薄膜状の電極板を
   挟持して、これら複数の絶縁板と電極板を交互に積層
   し、両最外層に絶縁板が位置してコンデンサを構成する
   積層体を有し、上記積層体の絶縁板の全面に導電体膜が
   形成されているとともに、この導電体膜に絶縁層を介し
   てさらに導電体膜が積層され、上記各導電体膜は互いに
   所定の位置で接続する接続部を有し、この接続部を除く
   上記導電体膜及び絶縁層には、上記積層体の一端部から
   他端部に至る螺旋状の溝が形成され、この溝を挟んだ上
   記導電体膜は、互いに電気的に絶縁されて、上記接続部
   で折り返したコイルパターンが形成されているととも
   に、上記積層体の両端部に外部電極が設けられ、この外
   部電極のうち、一方の外部電極は積層体のコンデンサと
   接続し上記コイルパターンと電気的に絶縁され、他方の
   外部電極は上記コイルパターンと電気的に接続して、上
   記コンデンサとコイルパターンが直列に接続されたチッ
   プフィルタ。
3. 【請求項３】 上記コイルパターンは、上記積層体の上
   記電極板が露出していない側面上に形成されている請求
   項１又は２記載のチップフィルタ。
4. 【請求項４】 複数の絶縁板と電極板を交互に積層して
   積層体のコンデンサを形成し、この積層体の絶縁板の全
   面に上記電極板の端面に接した導電体膜を設け、この導
   電体膜に上記積層体の一端部から他端部に至る螺旋状の
   溝を形成してコイルパターンを設けるとともに、上記積
   層体の両端部の上記導電体膜を残すようにして、上記積
   層体の両端部に上記コイルパターンに接続した外部電極
   を形成するチップフィルタの製造方法。
5. 【請求項５】 複数の絶縁板と電極板を交互に積層し、
   両端部に上記電極板の一側面が露出している積層体のコ
   ンデンサを形成し、このコンデンサの電極板の全面に第
   一導電体膜を設け、この第一導電体膜上で、上記積層体
   の上記電極板端面が上記第一導電体膜に接した一方の側
   面を除く所定の側面に絶縁層を積層し、次にこの絶縁層
   上に第二導電体膜を形成し、この第二導電体膜の一端部
   は上記絶縁層の一端部で上記第一導電体膜に接続して接
   続部を形成し、上記積層体上の上記第一，第二導電体膜
   及び上記絶縁層に螺旋状の溝を形成してコイルパターン
   を設けるとともに、上記積層体の上記第一導電体膜のみ
   が設けられた一側面の周縁部にも溝を形成して上記コイ
   ルパターンと絶縁された一方の外部電極を設け、この外
   部電極と対向する側面上に、上記コイルパターンと接続
   する他方の外部電極を設けるチップフィルタの製造方
   法。