JP2003100524A

JP2003100524A - 積層型ｌｃ部品

Info

Publication number: JP2003100524A
Application number: JP2001297866A
Authority: JP
Inventors: Koichi Takashima; 浩一高嶋; Hiromichi Tokuda; 博道徳田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】コイルと外部端子間に発生する浮遊容量が小
さく、かつ、コイルのＱが高い積層型ＬＣ部品を提供す
る。【解決手段】積層型ＬＣフィルタ１は、直線状のコイ
ル用導体パターン１０ａ〜１０ｆ，１１ａ〜１１ｇおよ
び複数のビアホール１２をそれぞれ設けた磁性体セラミ
ックシート３〜５と、コンデンサ用導体パターン１５〜
１７をそれぞれ表面に設けた誘電体セラミックシート７
〜９と、中間セラミックシート６等にて構成されてい
る。コイル用導体パターン１０ａ〜１０ｆは、ビアホー
ル１２にて構成された柱状接続導体を介して順次、コイ
ル用導体パターン１１ａ〜１１ｇに電気的に直列に接続
され、螺旋状コイルＬを構成する。螺旋状コイルＬは、
コイル軸の方向がセラミックシート２〜９の積み重ね方
向に対して直交している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層型ＬＣ部品、特
に、ノイズフィルタなどとして使用される積層型ＬＣ部
品に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の積層型ＬＣ部品として、従来よ
り、図７に示す構造のＬＣフィルタ６１が知られてい
る。このＬＣフィルタ６１は、コイル用導体パターン６
９〜７２をそれぞれ表面に設けた磁性体セラミックシー
ト６２〜６５と、コンデンサ用導体パターン７５〜７７
をそれぞれ表面に設けた誘電体セラミックシート６６〜
６８等にて構成されている。

【０００３】コイル用導体パターン６９〜７２は、セラ
ミックシート６２〜６４に設けたビアホール７３を介し
て電気的に直列に接続され、螺旋状コイルＬを構成す
る。コンデンサ用導体パターン７５〜７７は、セラミッ
クシート６６，６７を間に挟んで対向し、それぞれコン
デンサＣ１，Ｃ２を構成する。

【０００４】各セラミックシート６２〜６８は積み重ね
られ、さらに、上下に保護用セラミックシートを配置し
て一体的に焼成されることにより、図８に示す積層体８
０とされる。積層体８０には、入力外部端子８１、出力
外部端子８２およびグランド外部端子８３が形成されて
いる。入力外部端子８１には、螺旋状コイルＬの一端
（コイル用導体パターン６９）とコンデンサ用導体パタ
ーン７５が接続されている。出力外部端子８２には、螺
旋状コイルＬの他端（コイル用導体パターン７２）とコ
ンデンサ用導体パターン７７が接続されている。グラン
ド外部端子８３には、コンデンサ用導体パターン７６が
接続されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のＬＣ
フィルタ６１は、螺旋状コイルＬを内蔵したコイル部７
８とコンデンサＣを内蔵したコンデンサ部７９とを、セ
ラミックシート６２〜６８の積み重ね方向に積み重ねて
いる。そして、螺旋状コイルＬは、そのコイル軸がセラ
ミックシート６２〜６８の積み重ね方向に対して平行に
なっており、いわゆる縦巻き構造をしている。

【０００６】ところが、縦巻き構造のコイルＬと入出力
外部端子８１，８２との間には、比較的大きな浮遊容量
が発生する。大きな電位差が生じるコイルＬの一端（例
えばコイル用導体パターン６９）と出力外部端子８２の
間、並びに、大きな電位差が生じるコイルＬの他端（例
えばコイル用導体パターン７２）と入力外部端子８１の
間が近接しているためである。従って、この浮遊容量に
より、ＬＣフィルタ６１の高周波特性（ノイズ除去特
性）が悪化するという問題があった。

【０００７】また、螺旋状コイルＬによって発生した磁
力線φは、コンデンサ用導体パターン７５〜７７に対し
て略垂直に交差することになるため、コンデンサ用導体
パターン７５〜７７に大きな渦電流損が生じる。このた
め、コイルＬのＱが劣化するという問題もあった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、コイルと外部端
子間に発生する浮遊容量が小さく、かつ、コイルのＱが
高い積層型ＬＣ部品を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段と作用】以上の目的を達成
するため、本発明に係る積層型ＬＣ部品は、（ａ）複数
の磁性体からなる絶縁層を積み重ねて構成したコイル部
と、複数の誘電体からなる絶縁層を積み重ねて構成した
コンデンサ部とを積み重ねた積層体と、（ｂ）コイル部
内に配設した、絶縁層の積み重ね方向に対して直交する
方向にコイル軸を有する螺旋状コイルと、（ｃ）コンデ
ンサ部内に配設した、螺旋状コイルのコイル軸に対して
平行な少なくとも一対のコンデンサ用導体パターンにて
構成されたコンデンサと、（ｄ）積層体の両端部に、螺
旋状コイルのコイル軸に対して垂直に配設された入出力
外部端子と、を備えていることを特徴とする。

【００１０】螺旋状コイルは、例えば、コイル部内の上
部および下部にそれぞれ配置された複数のコイル用導体
パターンを、コイル部内に配置されている複数のビアホ
ールを介して交互に電気的に直列に接続して構成されて
いる。コンデンサとしては、例えば、貫通コンデンサが
ある。

【００１１】以上の構成により、螺旋状コイルの一方の
端部と、螺旋状コイルの他方の端部が繋がっている入出
力外部端子との間の距離が長くなるため、両者間に発生
する浮遊容量が小さくなる。また、螺旋状コイルによっ
て発生した磁力線はコンデンサ用導体パターンに対して
略平行であるため、コンデンサ用導体パターンに発生す
る渦電流損が抑えられる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型ＬＣ部
品の実施の形態について添付の図面を参照して説明す
る。

【００１３】図１に示すように、積層型ＬＣフィルタ１
は、直線状のコイル用導体パターン１０ａ〜１０ｆと引
出し導体パターン１３，１４を表面に設けた磁性体セラ
ミックシート３と、直線状のコイル用導体パターン１１
ａ〜１１ｇを表面に設けた磁性体セラミックシート５
と、複数のビアホール１２を設けた磁性体セラミックシ
ート４と、コンデンサ用導体パターン１５〜１７をそれ
ぞれ表面に設けた誘電体セラミックシート７〜９と、中
間セラミックシート６と、保護用磁性体セラミックシー
ト２等にて構成されている。

【００１４】導体パターン１０ａ〜１０ｆ，１１ａ〜１
１ｇ，１３〜１７は、スクリーン印刷、スパッタリン
グ、蒸着、フォトリソグラフィなどの方法により形成さ
れている。導体パターン１０ａ〜１０ｆ等の材料として
は、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉなどが使用さ
れる。磁性体セラミックシート２〜５の材料としては、
フェライトなどの磁性体材料を結合剤などと一緒に混練
し、シート状に成形したものである。誘電体セラミック
シート７〜９の材料としては、アルミナなどの誘電体材
料を結合剤などと一緒に混練し、シート状に成形したも
のである。中間セラミックシート６の材料としては、ガ
ラスなどの非磁性体（絶縁体）材料を結合剤などと一緒
に混練し、シート状に成形したものである。

【００１５】ビアホール１２は、磁性体セラミックシー
ト３，４にレーザ加工やパンチング加工などにより、予
めビアホール用孔を形成した後、そのビアホール用孔に
導電性ペーストを充填したり、あるいは、ビアホール用
孔の内周壁に導電性ペーストを付与したりすることによ
り形成される。これらのビアホール１２は、セラミック
シート２〜９の積み重ね方向に連接され、それぞれ柱状
接続導体を構成する。

【００１６】磁性体セラミックシート３の表面に配置さ
れたコイル用導体パターン１０ａ〜１０ｆは、ビアホー
ル１２にて構成された柱状接続導体を介して順次、磁性
体セラミックシート５の表面に配置されたコイル用導体
パターン１１ａ〜１１ｇに電気的に直列に接続され、螺
旋状コイルＬを構成する。螺旋状コイルＬは、コイル軸
の方向がセラミックシート２〜９の積み重ね方向に対し
て直交しており、かつ、後述の入出力外部端子２６，２
７（図２参照）に対して垂直である。言い換えると、螺
旋状コイルＬは、そのコイル軸方向がＬＣフィルタ１の
実装面に対して平行であり、いわゆる横巻き構造をして
いる。

【００１７】一方、広面積のコンデンサ用導体パターン
１５と１６は、誘電体セラミックシート７を間に挟んで
対向し、コンデンサＣ１を構成している。コンデンサ用
導体パターン１６と１７は、誘電体セラミックシート８
を間に挟んで対向し、コンデンサＣ２を構成している。

【００１８】以上のセラミックシート２〜９は積み重ね
られた後、一体的に焼成され、図２に示すように、積層
体２５とされる。このとき、中間セラミックシート６
が、後述のコイル部２０とコンデンサ部２１の界面に発
生する磁性体と誘電体の相互拡散を防止する。さらに、
コイル部２０とコンデンサ部２１の接合強度をアップさ
せたり、コイル部２０とコンデンサ部２１の収縮率の違
いから発生する積層体２５の反りやクラックを防止した
りする。

【００１９】積層体２５の左右の端面には、それぞれ入
力外部端子２６、出力外部端子２７が形成されている。
積層体２５の中央部には、外周を一巡するようにグラン
ド外部端子２８が形成されている。入力外部端子２６
は、螺旋状コイルＬの一端（引出し導体パターン１３）
およびコンデンサ用導体パターン１５に電気的に接続し
ている。出力外部端子２７は、螺旋状コイルＬの他端
（引出し導体パターン１４）およびコンデンサ用導体パ
ターン１７に電気的に接続している。グランド外部端子
２８は、コンデンサ用導体パターン１６に電気的に接続
している。外部端子２６〜２８は、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，
Ｃｕなどの導電性ペーストを塗布後、焼付け、さらに乾
式めっきすることによって形成される。図３は、ＬＣフ
ィルタ１の電気等価回路図である。

【００２０】図４は、積層型ＬＣフィルタ１の内部構造
を模式的に示したものである。螺旋状コイルＬの一方の
端部（例えば、コイル用導体パターン１０ａ，１１ａ）
と、螺旋状コイルＬの他方の端部（例えばコイル用導体
パターン１０ｆ，１１ｇ）が繋がっている入出力外部端
子（例えば出力外部端子２７）との間の距離が長くなる
ため、両者間に発生する浮遊容量が小さくなる。このた
め、高周波特性（ノイズ除去特性）の優れたＬＣフィル
タ１を得ることができる。図５はＬＣフィルタ１の挿入
損失特性を示すグラフである（実線２８参照）。比較の
ために、図７に示した従来のＬＣフィルタ６１の挿入損
失特性も併せて記載している（点線２９参照）。図５よ
り、ＬＣフィルタ１は、高周波領域でのノイズ除去能力
に優れていることがわかる。

【００２１】さらに、螺旋状コイルＬのコイル軸がセラ
ミックシート２〜９の積み重ね方向に対して直交する方
向に配設されているため、コンデンサ用導体パターン１
５〜１７の主面が螺旋状コイルＬによる磁力線φと平行
になる。従って、螺旋状コイルＬの磁力線φによってコ
ンデンサ用導体パターン１５〜１７に発生する渦電流損
が小さくなり、Ｑの高い螺旋状コイルＬが得られる。

【００２２】また、コイル部２０は、螺旋状コイルＬが
横巻き構造でありながら、セラミックシート２〜５を積
み重ねて構成するものであるため、通常の積層型横巻き
インダクタのような積層シート枚数のアップによる製造
コストのアップがない。

【００２３】なお、本発明に係る積層型ＬＣ部品は、前
記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内
で種々に変更することができる。前記実施形態は、π型
ＬＣフィルタを例にして説明しているが、例えば、Ｌ
型、Ｔ型、ダブルπ型を構成するＬＣフィルタでもよ
い。

【００２４】また、ＲＦダイオードスイッチ、送受信デ
バイス、ＲＦモジュールなどの高周波複合部品におい
て、その一部に本発明に係るＬＣ部品の構造が適用され
たものも含まれる。

【００２５】また、コンデンサ部を積層体の上側にコイ
ル部を下側に積層してもよい。コンデンサ部に内蔵され
るコンデンサとしては、図６に示すように、貫通導体パ
ターン３５を表面に設けた誘電体セラミックシート３２
と、グランド導体パターン３４，３６をそれぞれ表面に
設けた誘電体セラミックシート３１，３３とを積層して
構成した貫通コンデンサＣ３であってもよい。

【００２６】また、前記実施形態は、コイル用導体パタ
ーン１０ａ〜１０ｆ，１１ａ〜１１ｇを磁性体セラミッ
クシート３，５の表面に印刷法などで形成しているが、
必ずしもこれに限るものではない。例えば、磁性体セラ
ミックシート３，５にレーザ加工などにより、直線状の
長孔を形成した後、その長孔に導電性ペーストを充填し
て、磁性体セラミックシート３，５にコイル用導体パタ
ーン１０ａ〜１０ｆ，１１ａ〜１１ｇを埋設したもので
あってもよい。

【００２７】さらに、前記実施形態は、それぞれ導体パ
ターンやビアホールが形成されたセラミックシートを積
み重ねた後、一体的に焼成するものであるが、必ずしも
これに限定されない。セラミックシートは予め焼成され
たものを用いてもよい。また、以下に説明する製法によ
ってＬＣ部品を製造してもよい。印刷等の方法によりペ
ースト状のセラミック材料にてセラミック層を形成した
後、そのセラミック層の表面にペースト状の導電性材料
を塗布して導体パターンやビアホールを形成する。次に
ペースト状のセラミック材料を上から塗布してセラミッ
ク層とする。同様にして、順に重ね塗りすることにより
積層構造を有するＬＣ部品が得られる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、螺旋状コイルの一方の端部と、螺旋状コイル
の他方の端部が繋がっている入出力外部端子との間の距
離が長くなるため、両者間に発生する浮遊容量が小さく
なる。この結果、高周波特性（ノイズ除去特性）の優れ
た積層型ＬＣ部品を得ることができる。また、螺旋状コ
イルによって発生した磁力線はコンデンサ用導体パター
ンに対して略平行であるため、コンデンサ用導体パター
ンに発生する渦電流損が抑えられる。従って、Ｑの高い
螺旋状コイルが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層型ＬＣ部品の一実施形態を示
す分解斜視図。

【図２】図１に示した積層型ＬＣ部品の外観斜視図。

【図３】図２に示した積層型ＬＣ部品の電気等価回路
図。

【図４】図２に示した積層型ＬＣ部品の内部を示す模式
断面図。

【図５】図２に示した積層型ＬＣ部品の挿入損失特性を
示すグラフ。

【図６】図１に示した積層型ＬＣ部品のコンデンサ部の
変形例を示す分解斜視図。

【図７】従来の積層型ＬＣ部品を示す分解斜視図。

【図８】図７に示した積層型ＬＣ部品の内部を示す模式
断面図。

【符号の説明】

１…積層型ＬＣフィルタ２〜５…磁性体セラミックシート６…中間セラミックシート７〜９，３１〜３３…誘電体セラミックシート１０ａ〜１０ｆ，１１ａ〜１１ｇ…コイル用導体パター
ン１２…ビアホール１５〜１７…コンデンサ用導体パターン２０…コイル部２１…コンデンサ部２５…積層体２６…入力外部端子２７…出力外部端子２８…グランド外部端子３５…貫通導体パターン３４，３６…グランド導体パターンＣ１，Ｃ２…コンデンサＣ３…貫通コンデンサＬ…螺旋状コイル

フロントページの続きＦターム(参考） 5E070 AA01 AB02 BA12 CB13 CB15 CB17 5J024 AA01 BA02 DA02 DA29 EA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の磁性体からなる絶縁層を積み重ね
て構成したコイル部と、複数の誘電体からなる絶縁層を
積み重ねて構成したコンデンサ部とを積み重ねた積層体
と、前記コイル部内に配設した、前記絶縁層の積み重ね方向
に対して直交する方向にコイル軸を有する螺旋状コイル
と、前記コンデンサ部内に配設した、前記螺旋状コイルのコ
イル軸に対して平行な少なくとも一対のコンデンサ用導
体パターンにて構成されたコンデンサと、前記積層体の両端部に、前記螺旋状コイルのコイル軸に
対して垂直に配設された入出力外部端子と、を備えていることを特徴とする積層型ＬＣ部品。
【請求項２】前記螺旋状コイルが、前記コイル部内の
上部に配置された複数のコイル用導体パターンと、前記
コイル部内の下部に配置された複数のコイル用導体パタ
ーンと、前記コイル部内に配置されている複数のビアホ
ールとを備え、前記コイル部の上部および下部のコイル用導体パターン
を前記ビアホールを介して交互に電気的に直列に接続し
て前記螺旋状コイルを構成していること、を特徴とする請求項１に記載の積層型ＬＣ部品。
【請求項３】前記コイル部と前記コンデンサ部との間
に中間層を配設していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の積層
型ＬＣ部品。
【請求項４】前記コンデンサが貫通コンデンサである
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載
の積層型ＬＣ部品。