JP2005328468A - 共振回路部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 コイル及びコンデンサを好ましい形態に配置すると共に、Ｌ値の低下を効果的に防止することのできる共振回路部品を得る。
【解決手段】 セラミック積層体２１と、該セラミック積層体２１の内部に形成されたコンデンサ２２及びコイル２４と、セラミック積層体２１の両端部に形成された外部電極２６とを備えてなる共振回路部品。コンデンサ２２は一の積層面に形成された第１及び第２のコンデンサ電極２２ａ，２２ｂからなる。コイル２４は、複数のコイル導体２４ａがビアホール２４ｂを介して接続されてなり、コイル軸はセラミック積層体２１の積層方向Ｘと平行に配置されている。コンデンサ２２とコイル２４とは積層方向Ｘに積み重ねられ、かつ、第１及び第２のコンデンサ電極２２ａ，２２ｂは積層方向Ｘに透視してコイル２４の内径と重なる部分の少なくとも一部が欠除されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、共振回路部品、特に、セラミック積層体にコンデンサとコイルとを内蔵してＬＣ共振回路を形成した共振回路部品に関する。

従来、セラミック積層体に直列又は並列に接続されたコンデンサとコイルとを内蔵してＬＣ共振回路を形成した共振回路部品が種々提供されている。

この種の共振回路部品の基本的な形態は特許文献１に開示されており、それらを図４、図５及び図６に示す。

図４に示す共振回路部品１０Ａは、セラミックグリーンシートを矢印Ｘ方向に積層／圧着して焼結した積層体１１にコンデンサ１２、コイル１４を内蔵し、積層体１１の両端部に外部電極１６を形成したものである。コンデンサ１２はそれぞれ異なる積層面に形成した第１及び第２のコンデンサ電極１２ａ，１２ｂからなる。コイル１４はコイル導体１４ａをビアホール１４ｂで接続し、螺旋状に形成されている。

図５に示す共振回路部品１０Ｂは、セラミックグリーンシートを矢印Ｙ方向に積層／圧着して焼成したセラミック積層体１１にコンデンサ１２、コイル１４を内蔵し、積層体１１の両端部に外部電極１６を形成したものである。コンデンサ１２は積層方向に延びた第１及び第２のコンデンサ電極１２ａ，１２ｂからなる。そして、第１及び第２のコンデンサ電極１２ａ，１２ｂは、ビアホールからなっている。コイル１４はセラミックグリーンシートを矢印Ｙ方向に積層して形成したもので、コイル導体１４ａをビアホール１４ｂで接続し、螺旋状に形成されている。

図６に示す共振回路部品１０Ｃは、セラミック積層体１１に、図４に示したのと同様のコイル１４と、一の積層面に形成した第１及び第２のコンデンサ電極１２ａ，１２ｂからなるコンデンサ１２とを内蔵したものである。セラミックグリーンシートは矢印Ｘ方向に積層されている。

コイル１４について詳述すると、図６（Ｂ）に示すように、コイル導体１４ａ−１の端部はビアホール１４ｂ−１を介してコイル導体１４ａ−２の一端に接続され、該コイル導体１４ｂ−２の他端はビアホール１４ｂ−２を介してコイル導体１４ａ−３の一端に接続されている。コイル導体１４ａ−１，１４ａ−３の端部にはそれぞれ外部電極１６との接続部１５が形成されている。

ところで、従来の共振回路部品において、コンデンサ電極に着目すると、図４に示したように、異なる積層面に形成した第１及び第２のコンデンサ電極１２ａ，１２ｂの間で容量が発生するもの、図５に示したように、ビアホールからなる第１、第２のコンデンサ電極１２ａ，１２ｂが積層方向に延び、その間で容量が発生するもの、図６に示したように、一の積層面に形成した第１及び第２のコンデンサ１２ａ，１２ｂの間で容量が発生するものとがある。図４及び図５の場合、積層ずれが発生するとコンデンサ電極１２ａ，１２ｂの対向面積が変化して共振周波数が設計値からずれてしまうという問題点を生じる。従って、コンデンサ電極は、図６のように、一の積層面に形成して容量を発生させる形態が好ましい。

しかしながら、図６に示した共振回路部品では、コイル軸がコンデンサ電極１２ａ，１２ｂに対して直交方向に配置されているので、積層方向に透視すると、コンデンサ電極１２ａ，１２ｂがコイル１４の断面部分（螺旋形部分）のほとんどを覆うことになる。これでは、コンデンサ電極１２ａ，１２ｂがコイル１４の磁束を大きく妨げ、Ｌ値が低下してしまうという問題点が生じる。
特開平１１−２８４４７０号公報

そこで、本発明の目的は、コイル及びコンデンサをそれぞれ好ましい形態に配置すると共に、Ｌ値の低下を効果的に防止することのできる共振回路部品を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、セラミック積層体と、該セラミック積層体の内部に形成されたコンデンサ及びコイルと、前記セラミック積層体の表面に形成された外部電極とを備えてなる共振回路部品であって、前記コンデンサは一の積層面に形成された第１及び第２のコンデンサ電極からなり、前記コイルは、複数のコイル導体が接続されてなり、コイル軸が前記セラミック積層体の積層方向と略平行に配置され、前記コンデンサと前記コイルとが積層方向に積み重ねられ、かつ、前記第１及び第２のコンデンサ電極は積層方向に透視して前記コイルの内径と重なる部分の少なくとも一部が欠除されていることを特徴とする。

以上の構成からなる本発明に係る共振回路部品において、第１及び第２のコンデンサ電極は一の積層面に形成されているため、仮に積層ずれが発生しても対向面積が変化することはなく、設計値どおりの共振周波数が得られる。しかも、第１及び第２のコンデンサ電極は積層方向に透視してコイルの内径と重なる部分の少なくとも一部が欠除されているため、第１及び第２のコンデンサ電極がコイルの磁束を大きく妨げることはなく、Ｌ値の低下が効果的に防止される。

また、第１及び第２のコンデンサ電極において、互いに対向して容量を発生する対向部と外部電極とを電気的に接続する接続部を、積層方向に透視してコイルの内径と重ならないように配置すれば、接続部の存在がＬ値の低下を招来することはない。

以下、本発明に係る共振回路部品の実施形態、実施例について添付の図面を参照して説明する。

（一実施形態、図１及び図２参照）
図１において、本発明の一実施形態である共振回路部品２０は、セラミック積層体２１と、該セラミック積層体２１の内部に形成されたコンデンサ２２及びコイル２４と、セラミック積層体２１の両端部に形成された外部電極２６とを備えている。

セラミック積層体２１はセラミックグリーンシートを矢印Ｘ方向に積層／圧着して焼結したものである。

コンデンサ２２はそれぞれ一の積層面に形成された第１及び第２のコンデンサ電極２２ａ，２２ｂからなり、コイル２４を挟み込んでいる。コンデンサ２２はコンデンサ電極２２ａ，２２ｂの対向部の間で容量が発生する。また、コンデンサ電極２２ａ，２２ｂの端部は外部電極２６と電気的に接続されている。

コイル２４は、複数のコイル導体２４ａをビアホール２４ｂを介して接続して螺旋状に形成したもので、コイル軸はセラミック積層体２１の積層方向Ｘと平行に配置されている。また、コイル２４の両端部は外部電極２６と電気的に接続されている。本実施形態において、コンデンサ２２とコイル２４とは並列に接続されて共振回路を形成している。

コイル２４の詳細な構成は、図６（Ｂ）に示したコイル１２と同様であって、図２（Ａ）に示すように、コイル導体２４ａ−１の端部はビアホール２４ｂ−１を介してコイル導体２４ａ−２の一端に接続され、該コイル導体２４ｂ−２の他端はビアホール２４ｂ−２を介してコイル導体２４ａ−３の一端に接続されている。また、コイル導体２４ａ−１，２４ａ−３の端部にはそれぞれ外部電極２６との接続部２５が形成されている。

一方、コンデンサ２２とコイル２４とは積層方向Ｘに積み重ねられ、かつ、第１及び第２のコンデンサ電極２２ａ，２２ｂは積層方向に透視してコイル２４の内径と重なる部分の少なくとも一部が欠除されている。

即ち、図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、コンデンサ電極２２ａ，２２ｂはそれぞれコイル２４の内径と重なる部分が欠除されている。この欠除部分を符号ａで示す。図６（Ｂ）に示したコンデンサ電極１２ａ，１２ｂと比較すると明らかなように、コンデンサ電極２２ａ，２２ｂは基本的にコイル２４の内径と重なる中央部分が欠除されている（図２（Ｂ）参照）。図２（Ａ）に示すコンデンサ電極２２ａ，２２ｂでは対向部の一部も欠除されている。また、図２（Ｃ）に示すコンデンサ電極２２ａ，２２ｂでは外部電極２６との接続部２３がそれぞれ所定の幅で積層体２１の両端に沿って形成されている。

以上の構成からなる共振回路部品２０において、第１及び第２のコンデンサ電極２２ａ，２２ｂは一の積層面に形成されているため、仮に積層ずれが発生しても対向面積が変化することはなく、設計値どおりの共振周波数が得られる。

しかも、第１及び第２のコンデンサ電極２２ａ，２２ｂは積層方向Ｘに透視してコイル２４の内径と重なる部分の一部が欠除されているため、第１及び第２のコンデンサ電極２２ａ，２２ｂがコイル２４の磁束を大きく妨げることはなく、Ｌ値の低下を効果的に防止することができる。

また、図２（Ｃ）に示すように、第１及び第２のコンデンサ電極２２ａ，２２ｂに接続部２３を形成する場合、この接続部２３を積層方向Ｘに透視してコイル２４の内径と重ならないように配置すれば、Ｌ値の低下を招来することはない。

Ｌ値に関しては、図２（Ａ）に示す形状のコンデンサ電極２２ａ，２２ｂが最も大きく、次に図２（Ｃ）に示す形状であり、次に図２（Ｂ）に示す形状である。但し、外部電極２６との接続状態は図２（Ｃ）に示す形状が最も良好である。

従って、コンデンサ電極２２ａ，２２ｂの形状は、Ｌ値及び接続性のいずれを優先した設計とするかに基づいて選択することになる。

（コンデンサ電極の他の形状、図３参照）
なお、第１及び第２のコンデンサ電極２２ａ，２２ｂは、コイル２４の内径とできるだけ重ならないようにすれば、種々の形状を採用することができる。例えば、図３（Ａ），（Ｂ）に示す形状であってもよい。

ここで、本発明者らが実験的に製作した実施例と比較例１，２及び測定したそれらのインダクタンスについて説明する。

実施例（図１に示した共振回路部品２０）は以下の工程で製作した。まず、ガラスを含有する絶縁体セラミックスラリーをドクターブレード法によってシート状（マザーシート）に成形した。このセラミックグリーンシートにビアホール２４ｂを形成した後、スクリーン印刷にてコイル導体２４ａを形成した。また、他のセラミックグリーンシートにスクリーン印刷にてコンデンサ電極２２ａ，２２ｂを図２（Ａ）に示した形状に形成した。

次に、これらのセラミックグリーンシートを所定の順序で積み重ね、圧着した後、１単位の共振回路が得られるようにチップ状にカットした。カット後のチップを焼成し、外部電極２６を形成して長さ１．０ｍｍ、幅０．５ｍｍ、高さ０．５ｍｍの共振回路部品２０とした。

コイル２４は１７．５ターンとした。コンデンサ電極２２ａ，２２ｂの対向部間距離は焼成後で２００μｍである。

さらに、比較例１として、セラミック積層体内に１７．５ターンのコイルのみを形成したインダクタを製作した。また、比較例２として、図６（Ｂ）に示した欠除部のないコンデンサ電極１２ａ，１２ｂを内蔵した、他の構成は共振回路部品２０と同様の共振回路部品を製作した。

前記実施例、比較例１，２においてインダクタンスを測定したところ、比較例１では８６．９ｎＨであったインダクタンスが、比較例２では７２．１ｎＨ（低下率−１７．０％）であった。これに対して、実施例でのインダクタンスは８４．１ｎＨ（低下率−３．２％）であり、インダクタンスの低下が抑制された。

なお、インダクタンスや容量は共振周波数によって調整可能であり、特に、容量はコイル導体とコンデンサ電極との間隔を変更することでも調整可能である。

（他の実施例）
なお、本発明に係る共振回路部品は前記実施形態、実施例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。

特に、コイルは図１に示した構成以外であってもよく、コンデンサ電極に関しても図２及び図３に示した形状以外であってもよい。また、コイルとコンデンサとは直列に接続されて共振回路を形成していてもよい。

本発明に係る共振回路部品の一実施形態を示す断面図である。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ前記共振回路部品におけるコンデンサ電極の形状を示す説明図である。 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ前記共振回路部品におけるコンデンサ電極の他の形状を示す説明図である。 従来の共振回路部品の第１例を示す断面図である。 従来の共振回路部品の第２例を示す断面図である。 従来の共振回路部品の第３例を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）はコンデンサ電極の形状を示す説明図である。

符号の説明

２０…共振回路部品
２１…セラミック積層体
２２…コンデンサ
２２ａ，２２ｂ…コンデンサ電極
２３…接続部
２４…コイル
２４ａ…コイル導体
２４ｂ…ビアホール
２６…外部電極
ａ…欠除部

Claims (2)

1. セラミック積層体と、該セラミック積層体の内部に形成されたコンデンサ及びコイルと、前記セラミック積層体の表面に形成された外部電極とを備えてなる共振回路部品であって、
   前記コンデンサは一の積層面に形成された第１及び第２のコンデンサ電極からなり、
   前記コイルは、複数のコイル導体が接続されてなり、コイル軸が前記セラミック積層体の積層方向と略平行に配置され、
   前記コンデンサと前記コイルとが積層方向に積み重ねられ、かつ、前記第１及び第２のコンデンサ電極は積層方向に透視して前記コイルの内径と重なる部分の少なくとも一部が欠除されていること、
   を特徴とする共振回路部品。
2. 前記第１及び第２のコンデンサ電極は、互いに対向して容量を発生する対向部と、該対向部と外部電極とを電気的に接続する接続部とからなり、
   前記接続部は積層方向に透視して前記コイルの内径と重ならないように配置されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の共振回路部品。

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