JP2000077265A - バリスタ機能付lcフィルタ - Google Patents

バリスタ機能付lcフィルタ

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JP2000077265A
JP2000077265A JP10249678A JP24967898A JP2000077265A JP 2000077265 A JP2000077265 A JP 2000077265A JP 10249678 A JP10249678 A JP 10249678A JP 24967898 A JP24967898 A JP 24967898A JP 2000077265 A JP2000077265 A JP 2000077265A
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Japan
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filter
varistor
layer
porcelain material
mixed
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JP10249678A
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English (en)
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Teruhiro Yoshida
彰宏 吉田
Hideaki Wada
秀晃 和田
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波ノイズ対策部品としての機能とサージ
対策部品としての機能の両方を合わせ持つ、1チップと
して形成されたバリスタ機能付LCフィルタを提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 誘電体磁器材料と磁性体磁器材料との混
合磁器材料と内部電極21,22,23,24とにより
構成されたキャパシタとインダクタとの組合わせからな
るLC複合型フィルタ回路を有し、外部電極としてアー
ス電極と2つの端子電極とを備えたフィルタ部90と、
フィルタ部90に積層された、バリスタ特性を有する誘
電体磁器材料を主成分とする磁器材料からなるバリスタ
層14とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LC複合型フィル
タ回路にバリスタの機能を持たせたバリスタ機能付LC
フィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子機器への入力信号中に含まれ
る高周波ノイズあるいはサージを除去するために、高周
波ノイズあるいはサージの周波数および電圧に応じた種
々の対策部品が使用されている。これらのうち、信号周
波数に近接した高周波ノイズに対する対策部品として
は、急峻なノイズ減衰特性が得られるキャパシタとイン
ダクタとの組合せからなるLC複合型ノイズフィルタが
知られており、シート積層などにより1つのチップ内に
キャパシタおよびインダクタを形成したLC複合型ノイ
ズフィルタ部品などが広く用いられている。
【0003】また、静電気による異常電圧など、電圧の
立ち上がりの急峻なサージに対する対策部品としては、
高周波特性の優れた半導体式サージ吸収素子がよく知ら
れており、チップタイプのバリスタなどが広く用いられ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高周波ノイズ
およびサージの両方に対して同時に対策を施さなければ
ならない場合は、LC複合型フィルタおよびバリスタを
それぞれ1個ずつ回路内に実装する必要があり、実装面
積が増大するという問題を生じる。
【0005】本発明は、上記の事情に鑑み、高周波ノイ
ズ対策部品としての機能とサージ対策部品としての機能
の両方を合わせ持つ、1チップとして形成されたバリス
タ機能付LCフィルタを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明のバリスタ機能付LCフィルタは、誘電体磁器材料
と磁性体磁器材料との混合磁器材料と内部電極とにより
構成されたキャパシタとインダクタとの組合わせからな
るLC複合型フィルタ回路を有し、外部電極としてアー
ス電極と2つの端子電極とを備えたフィルタ部と、上記
フィルタ部に積層された、バリスタ特性を有する誘電体
磁器材料を主成分とする磁器材料からなるバリスタ層と
を具備することを特徴とする。
【0007】ここで、上記バリスタ層が、上記アース電
極と、少なくとも1つの端子電極との双方に電気的に接
続されてなるものであることが好ましい。また、上記バ
リスタ層が、上記フィルタ部を構成する混合磁器材料を
構成する磁性体磁器材料と同種の化学組成を持つ磁性体
磁器材料と、バリスタ特性を有する誘電体磁器材料とが
混合された混合磁器材料からなるものであることも好ま
しい態様である。
【0008】LCフィルタの材料として誘電体材料や磁
性体材料が用いられ、チップタイプのバリスタには、バ
リスタ特性を有する材料が用いられるが、それらLCフ
ィルタの材料とバリスタ特性を有する材料とでは焼成条
件、収縮率、熱膨張係数などが大きく異なりそれらの条
件を合わせることは技術的に困難であると考えられてい
た。これに対し、材料の選定、材料どうしの混合によ
り、所要の特性を持ち、かつ上記の各種の条件を合わせ
ることが可能であることに想到し、本発明が成されたの
である。
【0009】本発明によれば、1つのチップ内にLC複
合型フィルタとバリスタ層が積層されたものであり、実
装面積の節約、コストの低減が図られる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
【0011】図1は、本発明のバリスタ機能付LCフィ
ルタの一実施形態における積層体の内部構造図、図2
は、図1に示した本実施形態のバリスタ機能付LCフィ
ルタの積層体のA−A断面図、図3は、本実施形態のバ
リスタ機能付LCフィルタの外観図、図4は、本実施形
態のバリスタ機能付LCフィルタの等価回路図である。
【0012】図1および図2に示すように、本実施形態
のバリスタ機能付LCフィルタの積層体100は、3つ
の層11,12,13が積層されてなるフィルタ部90
と、フィルタ部90に積層されたバリスタ層14とから
なる。
【0013】層11は、フィルタ部90の下部カバーを
形成しており、層13はフィルタ部90の上部カバーを
形成している。フィルタ部90の上にはバリスタ層14
が積層されており、バリスタ層14は積層体100の上
部カバーを形成している。
【0014】層11は、誘電体磁器材料と磁性体磁器材
料との混合磁器材料の上に3つの内部電極21,22,
23を形成することにより構成されており、層12は、
上記と同じ混合磁器材料の上に1つの内部電極24を形
成することにより構成されている。
【0015】層12の内部電極24は、層12に形成さ
れたスルーホール31内に充填された導体41(図1お
よび図2参照)により層11の内部電極21と電気的に
接続しており、層11の内部電極21、導体41、およ
び層12内部電極24により第1のインダクタ51(図
4参照)が形成されている。
【0016】また、層12の内部電極24は、層12に
形成されたスルーホール32内に充填された導体42に
より層11の内部電極23と電気的に接続しており、層
12の内部電極24、導体42、および層11の内部電
極21により第2のインダクタ52(図4参照)が形成
されている。この第2のインダクタ52は第1のインダ
クタ51と内部電極24を共有しているので、この両イ
ンダクタは電気的に直列に接続されている。
【0017】また、層11の内部電極22と層12の内
部電極24の一部は互いに対向して形成されており、こ
の2つの内部電極22,24によりキャパシタ61(図
4参照)が形成されている。
【0018】これらのインダクタ51,52およびキャ
パシタ61が組み合わされてLC複合型フィルタ回路7
0(図4参照)が形成されている。このLC複合型フィ
ルタ回路70には外部電極としてアース電極と2つの端
子電極とが備えられている。これらの外部電極について
は後述する。
【0019】層13の上には、バリスタ特性を有する誘
電体磁器材料を主成分とする磁器材料からなるバリスタ
層14が積層されている。このバリスタ層14は、アー
ス電極と2つの端子電極とからなる3つの外部電極に接
続され、各端子電極とアース電極との間に等価回路(図
4参照)上各バリスタ62,63が形成される。
【0020】図3に示すように、本実施形態のバリスタ
機能付LCフィルタ200は、積層体100(図1参
照)の表面に外部電極として2つの端子電極81,8
2、およびアース電極83を形成することにより形成さ
れている。端子電極81は、積層体100の層11に形
成された内部電極21(図1参照)に接続しており、端
子電極82は、積層体100の層11に形成された内部
電極23(図1参照)に接続している(図4参照)。ア
ース電極83は、積層体100の層11に形成された内
部電極22(図1参照)に接続している。また、これら
の端子電極81,82、およびアース電極83は、いず
れもバリスタ層14(図1参照)にも接続している。
【0021】本実施形態のバリスタ機能付LCフィルタ
は、図2に示すように、フィルタ部90の上部カバー9
0aの上にバリスタ層14が形成されており、フィルタ
部90に形成されたLC複合型フィルタ回路70(図4
参照)とバリスタ層14とが、図3に示すように、共通
の外部電極(81,82,83)に接続されているの
で、等価回路上、LC複合型ノイズフィルタの信号ライ
ン−グランド間にバリスタが並列接続された構成となっ
ている。こうすることにより、高周波ノイズに対しては
LC複合型ノイズフィルタとして機能するとともに、バ
リスタ電圧を越える電圧レベルのサージに対してはサー
ジ吸収素子として機能するバリスタ機能付LCフィルタ
200を1つのチップとして形成することができる。
【0022】本実施形態のように、バリスタ層14をフ
ィルタ部上部カバー90aの上に積層して形成し、バリ
スタ層14がアース電極83と、端子電極81,82と
の双方に電気的に接続されるように構成することによ
り、チップ全体としての形状および構造をほとんど変更
せずに済ますことができるとともに、低コストで複合機
能化を図ることができるので好ましい。
【0023】次に、このバリスタ機能付LCフィルタの
製造方法について説明する。
【0024】誘電体磁器材料として、例えば、PbTi
O3を主成分とする誘電体磁器材料を混合、仮焼し、適
切な粒径となるように粉砕して誘電体磁器材料仮焼粉を
作製する。また、磁性体磁器材料として、例えば、Ni
−Zn−Cu系フェライトを主成分とする磁性体磁器材
料を混合、仮焼し、適切な粒径となるように粉砕して磁
性体磁器材料仮焼粉を作製する。次に、これら誘電体磁
器材料仮焼粉と磁性体磁器材料仮焼粉とを混合比4:6
で混合し、分散剤、バインダ、可塑剤、溶剤などを添加
してLCフィルタ印刷用の混合磁器材料ペーストを作製
する。
【0025】また、TiO2、ZnO、SrTiO3な
どを主成分とするバリスタ特性を有する誘電体磁器材料
を混合、仮焼し、適切な粒径となるように粉砕して仮焼
粉を作製し、この仮焼粉と、上記のNi−Zn−Cu系
フェライトを主成分とする磁性体磁器材料仮焼粉と同じ
化学組成を持つ磁性体磁器材料仮焼粉とを混合比1:9
で混合し、分散剤、バインダ、可塑剤、溶剤などを添加
してバリスタ用材料ペーストを作製する。
【0026】こうして作製したLC複合型フィルタ印刷
用の混合磁器材料ペーストと、Ag又はPdを主成分と
する導電ペーストとを交互にスクリーン印刷しながら層
11,12,13(図1参照)を順次積層することによ
り、LC複合型のフィルタ部90(図1参照)を形成す
る。このLC複合型のフィルタ部90を形成した後、図
1および図2に示すように、内部電極が存在しないフィ
ルタ部上部カバー90aを形成している層13上にバリ
スタ用材料ペーストをスクリーン印刷法により積層して
バリスタ層14を形成し、必要に応じて切断を行ってグ
リーンの積層体100を形成する。こうして作製した積
層体100を一体焼結させた後、図3に示すように、外
部電極としてアース電極83と2つの端子電極81,8
2を塗布してフィルタ部90とバリスタ層14とを電気
的に接続することにより、図3に示すバリスタ機能付L
Cフィルタ200が完成する。このバリスタ機能付LC
フィルタ200における端子電極81,82(図3参
照)とアース電極83との間の距離は0.7mmであ
る。なお、バリスタ層は、バリスタ電圧がLC複合型フ
ィルタとして使用したい電圧より大きく、かつLC複合
型フィルタの絶縁破壊電圧より小さくなるように形成す
る必要がある。
【0027】ここで、バリスタ層の材料として、LC複
合型フィルタ部を構成する混合磁器材料を構成する磁性
体磁器材料と同種の化学組成を持つ磁性体磁器材料と、
TiO2バリスタ、ZnOバリスタ、SrTiO3バリ
スタなどのバリスタ特性を有する誘電体磁器材料とが混
合された混合磁器材料を使用しているため、収縮率、熱
膨張係数などの材料間の差をチップ製造上問題のない程
度以下に抑えることに成功している。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のバリスタ
機能付LCフィルタによれば、高周波用チップタイプの
LCフィルタのカバー部の一部に、バリスタ特性を有す
る誘電体磁器材料を主成分とする磁器材料からなるバリ
スタ層を積層することにより、高周波ノイズ対策部品と
しての機能とサージ対策部品としての機能の両方を合わ
せ持つ、1チップとして形成されたバリスタ機能付LC
フィルタを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバリスタ機能付LCフィルタの一実施
形態における積層体の内部構造図である。
【図2】図1に示した本実施形態のバリスタ機能付LC
フィルタの積層体のA−A断面図である。
【図3】本実施形態のバリスタ機能付LCフィルタの外
観図である。
【図4】本実施形態のバリスタ機能付LCフィルタの等
価回路図である。
【符号の説明】
11,12,13 フィルタ用磁気材料層 14 バリスタ層 21,22,23,24 内部電極 31,32 スルーホール 41,42 導体 51,52 インダクタ 61 キャパシタ 62,63 バリスタ 70 LC複合型フィルタ回路 81,82 端子電極 83 アース電極 90 フィルタ部 90a フィルタ部上部カバー 100 積層体 200 バリスタ機能付LCフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E034 BB01 BC01 CA04 DA07 DC01 DC10 5E070 AA05 AB10 BA12 BB01 CB03 CB13 CB17 EA01 EA10 5E082 AA01 AB03 BB02 BC39 DD04 DD08 DD09 FF14 FG26 5J024 AA01 BA03 CA14 DA28 DA29 DA32 DA35 EA08

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電体磁器材料と磁性体磁器材料との混
    合磁器材料と内部電極とにより構成されたキャパシタと
    インダクタとの組合わせからなるLC複合型フィルタ回
    路を有し、外部電極としてアース電極と2つの端子電極
    とを備えたフィルタ部と、 該フィルタ部に積層された、バリスタ特性を有する誘電
    体磁器材料を主成分とする磁器材料からなるバリスタ層
    とを具備することを特徴とするバリスタ機能付LCフィ
    ルタ。
  2. 【請求項2】 前記バリスタ層が、前記アース電極と、
    少なくとも1つの端子電極との双方に電気的に接続され
    てなることを特徴とする請求項1記載のバリスタ機能付
    LCフィルタ。
  3. 【請求項3】 前記バリスタ層が、前記フィルタ部を構
    成する混合磁器材料を構成する磁性体磁器材料と同種の
    化学組成を持つ磁性体磁器材料と、バリスタ特性を有す
    る誘電体磁器材料とが混合された混合磁器材料からなる
    ものであることを特徴とする請求項1又は2記載のバリ
    スタ機能付LCフィルタ。
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