JP2000341069A - Lc複合部品 - Google Patents

Lc複合部品

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JP2000341069A
JP2000341069A JP11146692A JP14669299A JP2000341069A JP 2000341069 A JP2000341069 A JP 2000341069A JP 11146692 A JP11146692 A JP 11146692A JP 14669299 A JP14669299 A JP 14669299A JP 2000341069 A JP2000341069 A JP 2000341069A
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inductor
electrode
filter
capacitor
laminate
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JP11146692A
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English (en)
Inventor
Hidekazu Maeda
英一 前田
Katsuhisa Imada
勝久 今田
Motoi Nishii
基 西井
Yoshihiro Nishinaga
良博 西永
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力側と出力側との間のインピーダンス整合
がとれていて信号波形が歪みにくく、しかも、高周波領
域における特性が良好なLCフィルタを提供する。 【解決手段】 セラミックシートを積層して形成した積
層体22の内部に電極パターンによってスパイラル状の
インダクタンスLと容量電極38とを形成し、インダク
タLと容量電極38間にキャパシタCを形成する。イン
ダクタLは、積層体22の外面に設けられた外部電極2
3,24間に形成されており、インダクタLのスパイラ
ルの中心軸は外部電極23,24と垂直になっている。
容量電極38はインダクタンスLに沿って形成されてお
り、分布定数型のLCフィルタとなっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インダクタとキャ
パシタを備えたLC複合部品に関する。特に、インダク
タ及びキャパシタを含むノイズ除去用LCフィルタ等の
LC複合部品に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のLC複合部品としては、図1及び
図2に示すような構造のノイズ除去フィルタが知られて
いる(特開平6−20838号公報)。このノイズ除去
フィルタの等価回路を図3に示す。このノイズ除去フィ
ルタにあっては、図2に示すような構造のセラミックシ
ート2a,2b,…,2gを積層し、焼成一体化した積
層体1によって構成されている。すなわち、最上層及び
最下層を除くセラミックシート2b,2c,…,2fの
上には低抵抗金属からなる約0.75ターンのコイルパ
ターン3a,3b・・・,3eが形成され、さらにコイル
パターン3a,3b,…,3eの上からセラミックシー
ト2b,2c,…,2fの表面には誘電体層5a,5
b,…,5eがスクリーン印刷され、誘電体層5a,5
b,…,5eの上からセラミックシート2b,2c,
…,2fの上に低抵抗金属からなる約0.75ターンの
容量電極パターン4a,4b,…,4eが形成されてい
る。
【0003】コイルパターン3a,3b,…,3eは、
スルーホール7を介して接続されることによってスパイ
ラル状のインダクタLとなり、容量電極パターン4a,
4b,…,4eはスルーホール7を介して接続されるこ
とによってスパイラル状の容量電極6となり、インダク
タLと容量電極6との間にキャパシタCが形成される。
インダクタLと容量電極6は、同一のセラミックシート
2b,2c,…,2fの1個所以上の部位で対向し、積
層体1の内部にインダクタLとキャパシタCからなるフ
ィルタが内蔵される。
【0004】最下層のセラミックシート2aの上面に
は、信号入力引出し電極9とグランド用引出し電極10
が印刷され、信号入力引出し電極9はインダクタLの一
端に接続され、グランド用引出し電極10は容量電極6
の一端に接続されている。また、最上層のセラミックシ
ート2gの上面には信号出力引出し電極11が印刷さ
れ、信号出力引出し電極11はインダクタLの他端に接
続されている。
【0005】図1に示すように、この積層体1の外面の
うち、導電パターン3a,3b,…3g,4a,4b,
…,4gが形成されているシート面と垂直な面で、か
つ、グランド用引出し電極10の接続部が露出していな
い面には信号入力用及び出力用の外部電極12、13が
設けられており、この外部電極12,13にはそれぞれ
インダクタLの両端の信号入力引出し電極9と信号出力
引出し電極11が接続されている。また、積層体1の外
面のうちグランド用引出し電極10が露出している面に
は、グランド用引出し電極10と導通させるようにして
グランド電極14が設けられており、グランド電極14
には容量電極6が電気的に接続されている。この結果、
図3の回路図に示すように、外部電極12,13間にイ
ンダクタLが形成され、インダクタLと容量電極6との
間にキャパシタCが形成された構造となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このようなノイズ除去
フィルタでは、スパイラル状をしたインダクタLが外部
電極12,13間に連続的に形成され、インダクタLの
ほぼ全体にわたって容量電極6との間にキャパシタCが
連続的に形成された分布定数型となっているので、入力
側と出力側とのインピーダンス整合がとれ、信号波形が
歪みにくく、信号伝送特性が良好になる。
【0007】しかし、このようなノイズ除去フィルタで
は、スパイラル状のインダクタLを貫通する中心軸が外
部電極12,13と平行に形成されており(このような
配置のコイルを、以下においては縦巻きのコイルという
ことがある。)、図4に示すようにインダクタLと外部
電極12,13との間の浮遊容量15が大きくなってい
る。その結果、従来のノイズ除去フィルタでは、高周波
領域での特性が劣っていた。
【0008】本発明は上記の技術的問題点を解決するた
めになされたものであって、その目的とするところは、
入力側と出力側との間のインピーダンス整合がとれてい
て信号波形が歪みにくく、しかも、高周波領域における
特性が良好なLC複合部品を提供することにある。
【0009】
【発明の開示】請求項1に記載のLC複合部品は、電極
パターンを形成されたシートを積層一体化して積層体が
形成され、前記電極パターンによって前記積層体内部に
スパイラル状のインダクタが形成され、前記シートと平
行な前記積層体表面に前記インダクタの外部電極が設け
られ、前記電極パターンによって前記インダクタに沿う
ようにして前記積層体内部に容量電極が形成されて前記
インダクタと前記容量電極の間にキャパシタが形成され
ていることを特徴としている。
【0010】請求項1に記載のLC複合部品にあって
は、外部電極間にインダクタが形成され、容量電極がイ
ンダクタに沿って形成されていてキャパシタもインダク
タに沿って分布している。このような分布定数型のLC
複合部品では、信号入力側と信号出力側との間のインピ
ーダンス整合がとれ、信号波形、特にデジタル波形を歪
ませることなく伝送することができる。しかも、外部電
極がインダクタの形成されているシートと平行に設けら
れているので、外部電極とインダクタとの間の浮遊容量
を小さくでき、インダクタンス成分及びキャパシタ成分
を高周波領域まで延ばすことができ、LC複合部品の高
周波特性を改善することができる。
【0011】請求項2に記載のLC複合部品は、請求項
1に記載したLC複合部品における前記積層体を信号入
力側と信号出力側とで非対称に着色したことを特徴とし
ている。
【0012】請求項2に記載のLC複合部品は非対称に
着色されているから、回路基板等に実装する際には、そ
の信号入力側と信号出力側とを視覚により、あるいはカ
ラーセンサ等の検知器により区別することができ、人手
作業による実装作業、あるいは部品挿入装置などによる
自動実装を容易にすることができる。
【0013】請求項3に記載のLC複合部品は、請求項
1又は2に記載のLC複合部品において、前記電極パタ
ーンの、前記積層体外面に露出する部分が、前記積層体
のコーナーで露出していることを特徴としている。
【0014】請求項3に記載のLC複合部品によれば、
電極パターンが積層体のコーナーで露出しているから、
その露出面積が大きくなり、積層体の外面に設けられる
外部電極等の電極と内部の電極パターンとの接続性が向
上する。
【0015】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図5は本発明
の一実施形態によるLCフィルタ(ノイズ除去フィル
タ)21の外観を示す斜視図である。また、図6は積層
体22を焼成一体化する前のシート構成を示す斜視図で
ある。このLCフィルタ21は、図3と同じ等価回路と
なるように構成されたインダクタL及びキャパシタCを
内在させた積層体22と、該積層体22の両端面に形成
された信号入力用の外部電極23及び信号出力用の外部
電極24と、積層体22の両側面に形成されたグランド
電極25とで構成されており、積層体22内部のインダ
クタLは外部電極23,24間に接続され、グランド電
極25につながった容量電極38とインダクタLとの間
にキャパシタCが形成されている(図3参照)この積層
体22は、図5のY矢印方向に積層されている。
【0016】以下、上記LCフィルタ21の製造方法を
説明することにより、併せてLCフィルタ21の構造を
詳細に説明する。まず、ガラス原料としてホウケイ酸ガ
ラス(例えば、SiO2が78wt%、B23が20w
t%、K2Oが2wt%)を平均粒径3μm以下に調製
したものを用意する。このガラス原料50wt%に対し
て、平均粒径30μm以下の石英ガラス30wt%、平
均粒径1μm以下の酸化アルミナ20wt%をボールミ
ル等により混合し、さらに水または有機溶剤などのバイ
ンダーを添加して混練し、スラリーにする。このスラリ
ーをドクターブレード法によって厚み50μmのシート
状に成形してグリーンシートを形成する。
【0017】ついで、このグリーンシートを適当な寸法
にカットした後、当該グリーンシート26a,26b,
…,26hの表面に導電性ペーストを印刷することによ
っ電極パターンを形成する。すなわち、グリーンシート
26a,26b,26c,26e,26g,26hの表
面には、導電性ペーストを印刷することによってコイル
パターン27a,27b,…,27fを形成する。ま
た、グリーンシート26d,26fの表面に導電性ペー
ストを印刷することによって容量電極パターン28a,
28bを形成する。導電性ペーストの材料としては、例
えばAg等の比抵抗の小さな金属材料を主成分とするも
のを用いるが、Ag-Pd等のAg合金でもよい。ま
た、導電性ペーストの印刷以外にも、導電性ペーストの
塗布でもよく、AgやAg合金等を蒸着、スパッタリン
グ等により成膜する方法でもよい。
【0018】図6に即して説明すると、積層体22は、
コイルパターン27a〜27fもしくは容量電極パター
ン28a,28bを形成されたグリーンシート26a〜
26hを積層し、その外側にダミーシート29(導電性
ペーストを印刷されていない無地のグリーンシート)を
積層することによって構成されている。グリーンシート
26aには約0.75ターンのコイルパターン27aが
形成されており、コイルパターン27aの一端30aは
グリーンシート26aの縁に達している。グリーンシー
ト26bには、約0.75ターンのコイルパターン27
bが形成されており、コイルパターン27bの一端に
は、コイルパターン27aの他端30bと対応させるよ
うにしてスルーホール31aが設けられている。グリー
ンシート26cには、約0.75ターンのコイルパター
ン27cが形成されており、コイルパターン27cの一
端には、コイルパターン27bの他端31bと対応させ
るようにしてスルーホール32aが設けられている。グ
リーンシート26eには約0.5ターンのコイルパター
ン27dが形成されており、コイルパターン27dの一
端にはコイルパターン27cの他端32bと対応させる
ようにしてスルーホール33aが設けられている。グリ
ーンシート26gには約0.5ターンのコイルパターン
27eが形成されており、コイルパターン27eの一端
にはコイルパターン27dの他端33bと対応させるよ
うにしてスルーホール34aが設けられている。グリー
ンシート26hには約0.5ターンのコイルパターン2
7fが形成されており、コイルパターン27fの一端に
はコイルパターン27eの他端34bと対応させるよう
にしてスルーホール35aが設けられており、コイルパ
ターン27fの他端35bはグリーンシート26hの縁
に達している。また、グリーンシート26dには、屈曲
した線状の約0.5ターンの容量電極パターン28aが
形成されており、容量電極パターン28aの複数箇所3
6a,36bがグリーンシート26dの縁に達してお
り、容量電極パターン28aのない箇所で、コイルパタ
ーン27cの他端32bと対応する位置にスルーホール
36cが設けられている。グリーンシート26fには、
線状をした約0.75ターンの容量電極パターン28b
が形成されており、容量電極パターン28bの一端には
容量電極パターン28aの一部に対応させてスルーホー
ル37aが設けられ、容量電極パターン28bが設けら
れていない位置で、コイルパターン27dの他端33b
と対応する位置にスルーホール37bが設けられてい
る。グリーンシート26eには、コイルパターン27d
の設けられていない箇所において、容量電極パターン2
8bのスルーホール37aと対向する位置にスルーホー
ル33cが設けられている。
【0019】しかして、これらのコイルパターン27a
〜27fまたは容量電極パターン28a,28bを形成
されたグリーンシート26a〜26hは、コイルパター
ン27c,27dを形成されたグリーンシート26c,
26e間に容量電極パターン28aを形成されたグリー
ンシート26dを挟み込み、コイルパターン27d,2
7eを形成されたグリーンシート26e,26g間に容
量電極パターン28bを形成されたグリーンシート26
fを挟み込むようにして積層され、さらにその両面に複
数枚のダミーシート29を積層され、それらを加圧圧着
させて積層体22が形成される。積層された積層体22
においては、コイルパターン27aの一端30a、コイ
ルパターン27fの他端35b、容量電極パターン28
aの複数箇所36a,36bが積層体22の外面に露出
する。また、コイルパターン27bの一端は、スルーホ
ール31aによってコイルパターン27aの他端31b
に電気的に接続される。同様に、コイルパターン27c
の一端は、スルーホール32aによってコイルパターン
27bの他端31bに電気的に接続される。コイルパタ
ーン27dの一端は、スルーホール33a及び36cを
介してコイルパターン27cの他端32bに電気的に接
続される。コイルパターン27eの一端は、スルーホー
ル34a及び37bを介してコイルパターン27dの他
端33bに電気的に接続される。コイルパターン27f
の一端は、スルーホール35aによりコイルパターン2
7eの他端34bに電気的に接続される。容量電極パタ
ーン28bの一端は、スルーホール37a及び33cを
介して容量電極パターン28aに電気的に接続される。
この結果、コイルパターン27a〜27fによって積層
体22内にインダクタLが形成され、容量電極パターン
28a,28bによって容量電極38が形成され、容量
電極38とインダクタLの間にキャパシタCが形成され
る。
【0020】ついで、この積層体22を空気中において
850℃で1時間焼成し、グリーンシートを焼成一体化
することによってインダクタL及びキャパシタCを内蔵
した積層体22を作製する。次に、この積層体22の両
端部の外表面に、第1層がAg焼付け電極、第2層がニ
ッケル電解メッキ膜、第3層が錫もしくは半田のメッキ
膜からなる外部電極23,24を形成し、積層体22の
表面に露出しているインダクタLの両端部にそれぞれ信
号入力用の外部電極23及び信号出力用の外部電極24
を電気的に導通させる。また、この積層体22の両側面
にも、第1層が銀焼付け電極、第2層がニッケル電解メ
ッキ膜、第3層が錫もしくは半田のメッキ膜からなるグ
ランド電極25を形成し、積層体22の両側面に露出し
ている容量電極38にそれぞれグランド電極25を電気
的に導通させる。外部電極23,24及びグランド電極
25の第1層の材料としては、Ag以外にも、Ag-P
d、Ni、Cu等の金属を用いてもよく、その形成方法
としては、印刷、蒸着、スパッタリング等を用いること
ができる。なお、積層体22を焼成する前に、積層体2
2の外面に外部電極23,24及びグランド電極25の
第1層を設けておき、外部電極23,24及びグランド
電極25の第1層と積層体22とを同時焼成するように
してもよい。
【0021】図7は、このようにして作製されたLCフ
ィルタ21の内部構造を模式的に示す図であって、積層
体22の内部のインダクタLの中心軸は外部電極23,
24と垂直となっている(従来例のコイルパターン3a
〜3eが縦巻きとなっているのに対して、このLCフィ
ルタ21では、コイルパターン27a〜27fが横巻き
となっている)。本発明のLCフィルタ21では、イン
ダクタLが外部電極23,24間に連続的に分布してお
り、容量電極パターン28a,28bもコイルパターン
37a〜37fに沿ってスパイラル状に形成されている
ので、分布定数型のLCフィルタ21となっており、信
号入力側と出力側とのインピーダンス整合がとれ、信号
波形(特に、デジタル波形)も歪ませることなく伝送で
き、信号伝送特性も良好となる。しかも、本発明のLC
フィルタ21では、インダクタLと外部電極23,24
の間の浮遊容量が小さくなり、LCフィルタ21のイン
ダクタンス成分及びキャパシタンス成分が高周波領域ま
で延び、LCフィルタ21の高周波特性が良好となる。
【0022】図8は従来例のLCフィルタと本発明のL
Cフィルタ21の挿入損失を比較して示す図である。コ
イルパターン3a〜3eが縦巻きとなった従来例のLC
フィルタ21では、その挿入損失が図8の曲線αとなる
のに対し、コイルパターン27a〜27fが横巻きとな
った本発明のLCフィルタ21では、その挿入損失が図
8の曲線βのようになる。従来例のLCフィルタでは、
インダクタLと外部電極12,13との間の浮遊容量が
大きいので、この浮遊容量を通じて信号入力側から信号
出力側へ高周波信号が漏れるのに対し、本発明のLCフ
ィルタ21では、この浮遊容量を小さくできるので、高
周波信号をキャパシタCを通じてグランド側へ落とすこ
とができ、図8に示すように高周波側における挿入損失
を大きくすることができ、高周波領域におけるノイズ除
去効果が高くなる。
【0023】(第2の実施形態)図9は本発明の別な実
施形態によるLCフィルタ41の外観斜視図、図10は
該LCフィルタ41を構成する積層体22の、焼成一体
化前のシート構成を示す図である。この実施形態にあっ
ては、片側半分のダミーシート29及びグリーンシート
26a〜26cに酸化物顔料を添加することによって着
色している(例えば、Coを添加することにより青色に
着色できる)。あるいは、一方の片側半分のグリーンシ
ートと残り片側半分のグリーンシートを異なる色に着色
してもよい。従って、LCフィルタ41は、信号入力側
と信号出力側とで色が異なり、視覚により(あるいは、
カラーセンサにより)LCフィルタの極性を区別するこ
とができ、LCフィルタをを回路基板等に実装する際、
極性を間違えて実装する事故を防止できる。ここでは、
酸化物顔料を用いて着色したが、積層体22の誘電率や
透磁率が適正であれば、着色方法は問わない。
【0024】(第3の実施形態)図11は本発明のさら
に別な実施形態によるLCフィルタを構成する積層体2
2を上下反転させて示す斜視図、図12は該積層体22
の焼成一体化前のシート構成を示す斜視図である。この
実施形態では、図12に示すように、コイルパターン2
7aの一端30aとコイルパターン27fの他端35b
(インダクタLの両端)をそれぞれグリーンシート26
a,26hのコーナーに位置させ、容量電極パターン2
7aの露出箇所36a,36bもグリーンシート26
d,26fのコーナーに位置させている。従って、図1
1に示すように、インダクタL及び容量電極38は、積
層体22のコーナーで積層体22の2面にわたって露出
する。この結果、インダクタンスLの露出面積が大きく
なり、インダクタンスLと外部電極23,24との接続
信頼性が向上すると共に接続抵抗も小さくなる。同様
に、容量電極38の露出面積が大きくなり、容量電極3
8とグランド電極25との接続信頼性が向上すると共に
接続抵抗も小さくなる。
【0025】なお、図示した積層体の形状やインダクタ
のターン数などは一例であって、図示例等に限定される
ものではない。
【0026】
【発明の効果】請求項1に記載のLC複合部品によれ
ば、信号入力側と信号出力側との間のインピーダンス整
合がとれ、信号波形、特にデジタル波形を歪ませること
なく伝送することができる。しかも、外部電極がインダ
クタの形成されているシートと平行に設けられているの
で、外部電極とインダクタとの間の浮遊容量を小さくで
き、インダクタンス成分及びキャパシタ成分を高周波領
域まで延ばすことができ、LC複合部品の高周波特性を
改善することができる。
【0027】請求項2に記載のLC複合部品によれば、
積層体が非対称に着色されているから、回路基板等に実
装する際には、その信号入力側と信号出力側とを視覚に
より、あるいはカラーセンサ等の検知器により区別する
ことができ、人手作業による実装作業、あるいは部品挿
入装置などによる自動実装を容易にすることができる。
【0028】請求項3に記載のLC複合部品によれば、
電極パターンが積層体のコーナーに露出しているから、
その露出面積が大きくなり、積層体の外面に設けられる
外部電極等の電極と内部の電極パターンとの接続性が向
上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のLCフィルタを示す外観斜視図である。
【図2】同上のLCフィルタを構成する積層体の、焼成
一体化する前の構造を示す分解斜視図である。
【図3】LCフィルタの等価回路図である。
【図4】従来のLCフィルタの内部構造を模式的に表し
た断面図である。
【図5】本発明の一実施形態によるLCフィルタの外観
斜視図である。
【図6】同上のLCフィルタを構成する積層体の、焼成
一体化する前の構造を示す分解斜視図である。
【図7】同上のLCフィルタの内部構造を模式的に表し
た断面図である。
【図8】従来例のLCフィルタと本発明のLCフィルタ
の挿入損失を示す図である。
【図9】本発明の別な実施形態によるLCフィルタの外
観斜視図である。
【図10】同上のLCフィルタを構成する積層体の、焼
成一体化する前の構造を示す分解斜視図である。
【図11】本発明の別な実施形態によるLCフィルタの
外観斜視図である。
【図12】本発明のさらに別な実施形態によるLCフィ
ルタを構成する積層体の、焼成一体化する前の構造を示
す分解斜視図である。
【符号の説明】
22 積層体 23,24 外部電極 25 グランド電極 26a〜26h セラミックシート 27a〜27f コイルパターン 28a,28b 容量電極パターン 38 容量電極 L インダクタ C キャパシタ
フロントページの続き (72)発明者 西井 基 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 西永 良博 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Fターム(参考) 5E070 AA05 AB03 AB07 AB10 CB03 CB13 CB17 CB18 CB20 DB08 EA01 5E082 AA01 AB03 BB02 DD08 EE04 EE23 EE35 FG06 FG25 FG26 FG46 FG54 GG10 GG11 GG28 MM24 5J024 AA01 DA04 DA28 DA29 DA32 DA35 EA08 KA02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電極パターンを形成されたシートを積層
    一体化して積層体が形成され、前記電極パターンによっ
    て前記積層体内部にスパイラル状のインダクタが形成さ
    れ、前記シートと平行な前記積層体表面に前記インダク
    タの外部電極が設けられ、前記電極パターンによって前
    記インダクタに沿うようにして前記積層体内部に容量電
    極が形成されて前記インダクタと前記容量電極の間にキ
    ャパシタが形成されていることを特徴とするLC複合部
    品。
  2. 【請求項2】 前記積層体を信号入力側と信号出力側と
    で非対称に着色したことを特徴とする、請求項1に記載
    のLC複合部品。
  3. 【請求項3】 前記電極パターンの、前記積層体外面に
    露出する部分は、前記積層体のコーナーで露出している
    ことを特徴とする、請求項1又は2に記載のLC複合部
    品。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003282332A (ja) * 2002-03-25 2003-10-03 Murata Mfg Co Ltd セラミック電子部品、及びセラミック電子部品の製造方法
WO2005081272A1 (en) * 2004-02-25 2005-09-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lc composite component
US7119635B2 (en) 2003-08-29 2006-10-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electronic component
JP2007194387A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Murata Mfg Co Ltd 電子部品及び電子部品製造方法

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