JP2007115931A - バリスタ - Google Patents
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Abstract
【課題】静電気対策及び不要輻射信号除去を実現し、多チャンネル信号ラインに対処可能な小型のチップバリスタを提供する。
【解決手段】本バリスタは、グランド用の外部電極と接続されるグランド用内部導体層と、グランド用内部導体層が上面に形成されている第1のセラミック層と、信号用の外部電極と接続される引き出し部を含む信号用内部導体層と、信号用内部導体層が上面に形成されている第2のセラミックス層とを含む組が複数組積層され、引き出し部の位置が積層の方向で重なることなく上記複数組においてずらして形成されているものである。このような構成を採用すれば、組の数を多くするだけでより多くのチャンネルに対応することができる。1層の厚みが薄いので組数が多くなっても小型化にも影響が少なくて済む。
【選択図】図1
【解決手段】本バリスタは、グランド用の外部電極と接続されるグランド用内部導体層と、グランド用内部導体層が上面に形成されている第1のセラミック層と、信号用の外部電極と接続される引き出し部を含む信号用内部導体層と、信号用内部導体層が上面に形成されている第2のセラミックス層とを含む組が複数組積層され、引き出し部の位置が積層の方向で重なることなく上記複数組においてずらして形成されているものである。このような構成を採用すれば、組の数を多くするだけでより多くのチャンネルに対応することができる。1層の厚みが薄いので組数が多くなっても小型化にも影響が少なくて済む。
【選択図】図1
Description
本発明は、チップバリスタに関し、より詳しくはフィルタ効果を有するチップバリスタに関する。
デジタル信号を伝送する信号ラインは、近年の高速データ伝送の要求に応じて、多チャンネル化及び高周波化が進んできている。従来、信号ラインにおける静電気対策は、ツェナーダイオードやバリスタを信号ラインに並列接続することによって行われていた。一方、最近の携帯機器にみられるように、カメラ、GPS(Global Positioning System)、FMラジオ、Bluetooth(登録商標)、TVなど、様々な周波数が1つの機器に搭載されてきている状況から、機器内部での干渉を防ぎ、EMCノイズ対策や不要な輻射信号の除去などが必要であり、バリスタとは別にフィルタ用のデバイスが使用されている。また、フィルタ効果を有するバリスタも開発されてきているが、デバイスの厚みが大きくなってしまっている。
なお、特開2005−223240号公報には、電気回路の破壊をより確実に防止することができる静電気対策部品として、セラミック層と第1及び第2の内部導体を交互に積層してなるバリスタ部と、このバリスタ部の上面に設けられ、かつコイル導体を有するインダクタ部と、第1の内部導体の端部に接続された、グランド用の第1の外部電極と、コイル導体の一端部に接続された第2の外部電極と、第2の内部導体の端部およびコイル導体の他端部に接続された第3の外部電極とを備えるようにしたものが開示されている。本静電気対策部品は、バリスタ部とフィルタとして作用するインダクタ部とが層で完全に分かれており、アレイ構成を採用する際にも、この層構成については維持される。このような構成では、1つのチップで同様の性能を有する多数の回路を実現しようとすると、実装面積又は厚み若しくはその両方が増大してしまう。
特開2005−223240号公報
上でも述べたように、静電気対策及び不要輻射信号対策を同時に行う場合に、部品点数が増える、実装面積が増大するなどコスト増大が生じてしまう。また、携帯機器の厚みが抑えられないという問題も生ずる。
従って、本発明の目的は、静電気対策及び不要輻射信号除去を実現し、多チャンネル信号ラインに対処可能な小型のチップバリスタを提供することである。
本発明に係るバリスタは、グランド用の外部電極と接続されるグランド用内部導体層と、グランド用内部導体層が上面に形成されている第1のセラミック層と、信号用の外部電極と接続される引き出し部を含む信号用内部導体層と、信号用内部導体層が上面に形成されている第2のセラミックス層とを含む第1の組が複数組積層され、引き出し部の位置が積層の方向で重なることなく上記複数組においてずらして形成されているものである。
このような構成を採用すれば、第1の組の数を多くするだけでより多くのチャンネルに対応することができる。また、グランド用内部導体層とセラミック層と信号用内部導体層との組み合わせにて、静電気対策及び不要輻射信号除去が可能となる。1層の厚みが薄いので小型化にも影響が少なくて済む。
また、信号用の外部電極が形成される面と、信号用の外部電極が形成される面とが直交するようにしてもよい。バリスタの外面を有効活用して、より多くのチャンネルに対応できるようにするものである。
さらに、上記組が、グランド用の外部電極と接続される第2のグランド用内部導体層と、第2のグランド用内部導体層が上面に形成されている第3のセラミック層とをさらに含むようにしてもよい。グランド用内部導体層が増加すると、チャンネル間の干渉を防止することができるようになる。
また、上記信号用内部導体層が、信号用の第1の外部電極と接続される第1の引き出し部を含む第1の信号用内部導体層と、信号用の第2の外部電極と接続される第2の引き出し部を含む第2の信号用内部導体層とを同一層内に含むようにしてもよい。より多くのチャンネルに対応することができるようになる。
さらに、信号用内部導体層における信号線の長さ又は幅が、バリスタの実装面からの当該信号用内部導体層の高さに応じて設定されるようにしてもよい。このようにすれば、各第1の組においてインダクタンスを合わせることができ、共振が生ずる周波数のばらつきを抑えられるようになる。より具体的には、信号用内部導体層における信号線の長さ又は幅が、バリスタの底面又は上面からの当該信号用内部導体層の高さが高いほど短くするようにしてもよい。
また、グランド用の外部電極と接続される第2のグランド用内部導体層と、グランド用内部導体層が下面に形成されている第3のセラミック層と、信号用の外部電極と接続される第2の引き出し部を含む第2の信号用内部導体層と、信号用内部導体層が下面に形成されている第4のセラミックス層とを含む第2の組が上記複数組第1の方向とは反対の第2の方向に積層されるようにしてもよい。その場合には、第2の引き出し部の位置が、第2の方向で重なることなく複数組においてずらして形成されており、さらに、第1の組における引き出し部及び第2の引き出し部の、バリスタの上面又底面からの高さの和が第1の組における引き出し部及び第2の引き出し部の全ての組み合わせで等しくなるように、第2の引き出し部の位置が対応する第1の組における引き出し部の位置に合わせて形成されるようにする。これによって、外部電極毎の特性のばらつきを抑えることができるようになる。
本発明によれば、静電気対策及び不要輻射信号除去を実現し、多チャンネル信号ラインに対処可能な小型のチップバリスタが実現できるようになる。
[実施の形態1]
図1に第1の実施の形態に係るチップバリスタ1の斜視図を示す。チップバリスタ1の長手方向の両端には、グランド用の外部電極2及び3が形成されており、長手方向の側面には、第1の回路用の外部電極4a及び4bと、第2の回路用の外部電極5a及び5bと、第3の回路用の外部電極6a及び6bとが形成されている。
図1に第1の実施の形態に係るチップバリスタ1の斜視図を示す。チップバリスタ1の長手方向の両端には、グランド用の外部電極2及び3が形成されており、長手方向の側面には、第1の回路用の外部電極4a及び4bと、第2の回路用の外部電極5a及び5bと、第3の回路用の外部電極6a及び6bとが形成されている。
外部電極4a乃至6bは、チップバリスタ1の上面に一部(場合によっては下面の一部)かかっているが、この部分は必須ではない。また、外部電極4a乃至6bが形成されている面は、グランド用の外部電極2及び3が形成されている面とは直交しており、このように外部電極を形成する面を分けることによってチップバリスタ1の外面を有効活用でき、より多くの回路を内蔵できるようになる。
図2にチップバリスタ1の分解斜視図を示す。本実施の形態に係るチップバリスタ1は、上から、絶縁層11、グランド用の内部導体12aが上面に形成されたセラミック層12と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送線路である内部導体13aが上面に形成されたセラミック層13と、グランド用の内部導体14aが上面に形成されたセラミック層14と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送路である内部導体15aが上面に形成されたセラミック層15と、グランド用の内部導体16aが上面に形成されたセラミック層16と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送路である内部導体17aが上面に形成されたセラミック層17と、グランド用の内部導体18aが上面に形成されたセラミック層18とを含む。
絶縁層1より上に保護層等を設けたり、セラミック層18より下に保護層等を設けるようにしても良い。
グランド用の内部導体12a、14a、16a及び18aは、チップバリスタ1の長手方向の両端で、グランド用の外部電極2及び3に接続される。また、内部導体13aには、チップバリスタ1の長手方向の側面に向かって引き出し部13b及び13cが設けられており、当該引き出し部13bは外部電極6aと接続され、引き出し部13cは外部電極6bと接続されている。内部導体15aには、チップバリスタ1の長手方向の側面に向かって引き出し部15b及び15c(15cについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部15bは外部電極5aと接続され、引き出し部15c(図示せず)は外部電極5bと接続されている。さらに、内部導体17aには、チップバリスタ1の長手方向の側面に向かって引き出し部17b及び17c(17cについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部17bは外部電極4aと接続され、引き出し部17c(図示せず)は外部電極4bと接続されている。
このように引き出し部13b乃至17cは、外部電極の配置に合わせてその位置がずらされている。これによって外部電極の効率配置が可能となる。また、引き出し部13b及び13cの組、引き出し部15b及び15cの組、並びに引き出し部17b及び17cの組は、それぞれ一直線上に設けられている。接続される信号線に合わせるために一直線上に設けているが、必要に応じて各組の引き出し線の引き出し位置を一直線上ではなく、ずらすことも可能である。また、外部電極の配置に合わせてその位置が1つずつずらされているが、1つずつずらさなければならないわけではない。
なお、本実施の形態に係るチップバリスタ1は、従来の積層チップバリスタを構成するのと同様の材料にて形成可能である。
このように本実施の形態では、グランド用の内部導体と、セラミック層と、伝送線路を構成する内部導体と、セラミック層とで構成される1単位を、複数重ねることによって、静電気対策及び不要輻射信号除去を実現するアレイ構成の小型チップバリスタが実現される。
図3に図1及び図2に示した構造を有するチップバリスタ1の周波数特性を示す。図3において縦軸は利得[dB]を表し、横軸は周波数[MHz]を表す。図3の例では、約10MHzから利得が減少して、2GHzから3GHzで利得が共振により最低となり、それ以上の周波数帯域では利得が上昇している。なお、外部電極4a及び4b間の回路の特性は曲線Aで表され、外部電極5a及び5b間の特性は曲線Bで表され、外部電極6a及び6b間の回路の特性は曲線Cで表される。図3の例では、3つの回路の特性はほぼ同じであり、ローパスフィルタが構成されている。なお、バリスタが通常有する静電気対策効果も有している。なお、図3における円Dは各回路で少々共振周波数がずれていることを示している。但しこの点については第6及び第7の実施の形態で説明する。
また、一般的な多連構造の部品は、1回路を小型化したものを多数並べた構造となるが、本実施の形態では単層のストリップライン構造を重ねることによって構成されるので、小型化、特に低背化が可能となる。具体的には、図2に示した各セラミック層の厚みは、10μm乃至40μmであり、多数重ねてもチップバリスタ1の厚みを薄くすることができる。また、単層のストリップライン構造を採用しているので、1回路が小型化されているわけではなく、チップバリスタ1の底面積分の安定した容量を確保でき、単層のストリップライン構造を多層化しているので、高周波特性に優れている。
さらに、バリスタの静電容量、形状、インダクタンス容量を調整することによって、所望の周波数減衰特性を自由に設計することができる。すなわち、除去したい不要輻射信号の周波数に合わせて、周波数減衰特性を設計することができる。
また、1つの素子で、静電気対策及び不要輻射信号の除去が可能となり、実装面積の低減及びコスト低減が図られる。
なお、図1及び図2に示した構造を有するチップバリスタ1については、通常の積層セラミックバリスタと同様の技術にて製造することができる。
[実施の形態2]
図4及び図5に第2の実施の形態に係るチップバリスタ21を示す。図4に第2の実施の形態に係るチップバリスタ21の斜視図を示す。チップバリスタ21の長手方向の両端には、グランド用の外部電極22及び23が形成されており、長手方向の側面には、第1の回路用の外部電極24a及び24bと、第2の回路用の外部電極25a及び25bと、第3の回路用の外部電極26a及び26bと、第4の回路用の外部電極27a及び27bとが形成されている。
図4及び図5に第2の実施の形態に係るチップバリスタ21を示す。図4に第2の実施の形態に係るチップバリスタ21の斜視図を示す。チップバリスタ21の長手方向の両端には、グランド用の外部電極22及び23が形成されており、長手方向の側面には、第1の回路用の外部電極24a及び24bと、第2の回路用の外部電極25a及び25bと、第3の回路用の外部電極26a及び26bと、第4の回路用の外部電極27a及び27bとが形成されている。
図5にチップバリスタ21の分解斜視図を示す。本実施の形態に係るチップバリスタ21は、上から、絶縁層31、グランド用の内部導体32aが上面に形成されたセラミック層32と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送線路である内部導体33aが上面に形成されたセラミック層33と、グランド用の内部導体34aが上面に形成されたセラミック層34と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送路である内部導体35aが上面に形成されたセラミック層35と、グランド用の内部導体36aが上面に形成されたセラミック層36と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送路である内部導体37aが上面に形成されたセラミック層37と、グランド用の内部導体38aが上面に形成されたセラミック層38と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送路である内部導体39aが上面に形成されたセラミック層39と、グランド用の内部導体40aが上面に形成されたセラミック層40とを含む。
グランド用の内部導体32a、34a、36a、38a及び40aは、チップバリスタ21の長手方向の両端で、グランド用の外部電極22及び23に接続される。 図5の例では、グランド用の内部導体32a、34a、36a、38a及び40aの両端は先が細くなっているが、必ずしも細くする必要はない。また、内部導体33aには、チップバリスタ21の長手方向の側面に向かって引き出し部33b及び33cが設けられており、当該引き出し部33bは外部電極27aと接続され、引き出し部33cは外部電極27bと接続されている。内部導体35aには、チップバリスタ21の長手方向の側面に向かって引き出し部35b及び35c(35cについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部35bは外部電極26aと接続され、引き出し部35c(図示せず)は外部電極26bと接続されている。さらに、内部導体37aには、チップバリスタ21の長手方向の側面に向かって引き出し部37b及び37c(37cについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部37bは外部電極25aと接続され、引き出し部37c(図示せず)は外部電極25bと接続されている。また、内部導体39aには、チップバリスタ21の長手方向の側面に向かって引き出し部39b及び39c(39cについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部39bは外部電極24aと接続され、引き出し部39c(図示せず)は外部電極24bと接続されている。
なお、本実施の形態に係るチップバリスタ21は、従来の積層チップバリスタを構成するのと同様の材料にて形成可能である。同様に、図4及び図5に示した構造を有するチップバリスタ21については、通常の積層セラミックバリスタと同様の技術にて製造することができる。
このように本実施の形態では、グランド用の内部導体と、セラミック層と、伝送線路を構成する内部導体と、セラミック層とで構成される1単位を、第1の実施の形態より多く4回重ねているが、上でも述べたが1層が10乃至40μmであるから、あまり厚くなることもない。
[実施の形態3]
図6及び図7に第3の実施の形態に係るチップバリスタ51を示す。図6に第3の実施の形態に係るチップバリスタ51の斜視図を示す。チップバリスタ51の長手方向の両端には、グランド用の外部電極52及び53が形成されており、長手方向の側面には、第1の回路用の外部電極54a及び54bと、第2の回路用の外部電極55a及び55bと、第3の回路用の外部電極56a及び56bと、第4の回路用の外部電極57a及び57bとが形成されている。
図6及び図7に第3の実施の形態に係るチップバリスタ51を示す。図6に第3の実施の形態に係るチップバリスタ51の斜視図を示す。チップバリスタ51の長手方向の両端には、グランド用の外部電極52及び53が形成されており、長手方向の側面には、第1の回路用の外部電極54a及び54bと、第2の回路用の外部電極55a及び55bと、第3の回路用の外部電極56a及び56bと、第4の回路用の外部電極57a及び57bとが形成されている。
図7にチップバリスタ51の分解斜視図を示す。本実施の形態に係るチップバリスタ51は、上から、絶縁層61、グランド用の内部導体62aが上面に形成されたセラミック層62と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送線路である内部導体63aが上面に形成されたセラミック層63と、グランド用の内部導体64aが上面に形成されたセラミック層64と、グランド用の内部導体65aが上面に形成されたセラミック層65と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送路である内部導体66aが上面に形成されたセラミック層66と、グランド用の内部導体67aが上面に形成されたセラミック層67と、グランド用の内部導体68aが上面に形成されたセラミック層68と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送路である内部導体69aが上面に形成されたセラミック層69と、グランド用の内部導体70aが上面に形成されたセラミック層70と、グランド用の内部導体71aが上面に形成されたセラミック層71と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送路である内部導体72aが上面に形成されたセラミック層72と、グランド用の内部導体73aが上面に形成されたセラミック層73とを含む。
グランド用の内部導体62a、64a、65a、67a、68a、70a、71a、及び73aは、チップバリスタ51の長手方向の両端で、グランド用の外部電極52及び53に接続される。また、内部導体63aには、チップバリスタ51の長手方向の側面に向かって引き出し部63b及び63cが設けられており、当該引き出し部63bは外部電極57aと接続され、引き出し部63cは外部電極57bと接続されている。内部導体66aには、チップバリスタ51の長手方向の側面に向かって引き出し部66b及び66c(66cについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部66bは外部電極56aと接続され、引き出し部66c(図示せず)は外部電極56bと接続されている。さらに、内部導体69aには、チップバリスタ51の長手方向の側面に向かって引き出し部69b及び69c(69cについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部69bは外部電極55aと接続され、引き出し部69c(図示せず)は外部電極55bと接続されている。また、内部導体72aには、チップバリスタ51の長手方向の側面に向かって引き出し部72b及び72c(72cについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部72bは外部電極54aと接続され、引き出し部72c(図示せず)は外部電極54bと接続されている。
なお、本実施の形態に係るチップバリスタ51は、従来の積層チップバリスタを構成するのと同様の材料にて形成可能である。図6及び図7に示した構造を有するチップバリスタ51については、通常の積層セラミックバリスタと同様の技術にて製造することができる。
このように本実施の形態では、グランド用の内部導体と、セラミック層と、伝送線路を構成する内部導体と、セラミック層と、グランド用の内部導体と、セラミック層とで構成される1単位を、4回重ねている。1単位につきグランド用の内部導体及びセラミック層が1層ずつ多くなっているが、グランド用の内部導体を増やすことによって、伝送線路間の干渉を少なくすることができるようになる。
[実施の形態4]
図8及び図9に第4の実施の形態に係るチップバリスタ81を示す。図8に第4の実施の形態に係るチップバリスタ81の斜視図を示す。チップバリスタ81の長手方向の両端には、グランド用の外部電極82及び83が形成されており、長手方向の側面には、第1の回路用の外部電極84a及び84bと、第2の回路用の外部電極85a及び85bと、第3の回路用の外部電極86a及び86bと、第4の回路用の外部電極87a及び87bと、第5の回路用の外部電極88a及び88bと、第6の回路用の外部電極89a及び89bと、第7の回路用の外部電極90a及び90bと、第8の回路用の外部電極91a及び91bとが形成されている。
図8及び図9に第4の実施の形態に係るチップバリスタ81を示す。図8に第4の実施の形態に係るチップバリスタ81の斜視図を示す。チップバリスタ81の長手方向の両端には、グランド用の外部電極82及び83が形成されており、長手方向の側面には、第1の回路用の外部電極84a及び84bと、第2の回路用の外部電極85a及び85bと、第3の回路用の外部電極86a及び86bと、第4の回路用の外部電極87a及び87bと、第5の回路用の外部電極88a及び88bと、第6の回路用の外部電極89a及び89bと、第7の回路用の外部電極90a及び90bと、第8の回路用の外部電極91a及び91bとが形成されている。
図9にチップバリスタ81の分解斜視図を示す。本実施の形態に係るチップバリスタ81は、上から、絶縁層101、グランド用の内部導体102aが上面に形成されたセラミック層102と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送線路である内部導体103a及び103bが上面に形成されたセラミック層103と、グランド用の内部導体104aが上面に形成されたセラミック層104と、グランド用の内部導体105aが上面に形成されたセラミック層105と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送路である内部導体106a及び106bが上面に形成されたセラミック層106と、グランド用の内部導体107aが上面に形成されたセラミック層107と、グランド用の内部導体108aが上面に形成されたセラミック層108と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送路である内部導体109a及び109bが上面に形成されたセラミック層109と、グランド用の内部導体110aが上面に形成されたセラミック層110と、グランド用の内部導体111aが上面に形成されたセラミック層111と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送路である内部導体112a及び112bが上面に形成されたセラミック層112と、グランド用の内部導体113aが上面に形成されたセラミック層113とを含む。
グランド用の内部導体102a、104a、105a、107a、108a、110a、111a、及び113aは、チップバリスタ81の長手方向の両端で、グランド用の外部電極82及び83に接続される。また、内部導体103aには、チップバリスタ81の長手方向の側面に向かって引き出し部103e及び103f(103fについては図示せず)が設けられており、当該引き出し部103eは外部電極84aと接続され、引き出し部103f(図示せず)は外部電極84bと接続されている。内部導体103bには、チップバリスタ81の長手方向の側面に向かって引き出し部103c及び103dが設けられており、当該引き出し部103cは外部電極91aと接続され、引き出し部103dは外部電極91bと接続されている。さらに、内部導体106aには、チップバリスタ81の長手方向の側面に向かって引き出し部106e及び106f(106fについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部106eは外部電極85aと接続され、引き出し部106f(図示せず)は外部電極85bと接続されている。内部導体106bには、チップバリスタ81の長手方向の側面に向かって引き出し部106c及び106d(106dについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部106cは外部電極90aと接続され、引き出し部106d(図示せず)は外部電極90bと接続されている。
さらに、内部導体109aには、チップバリスタ81の長手方向の側面に向かって引き出し部109e及び109f(109fについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部109eは外部電極86aと接続され、引き出し部109f(図示せず)は外部電極86bと接続されている。内部導体109bには、チップバリスタ81の長手方向の側面に向かって引き出し部109c及び109d(109dについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部109cは外部電極89aと接続され、引き出し部109d(図示せず)は外部電極89bと接続されている。また、内部導体112aには、チップバリスタ81の長手方向の側面に向かって引き出し部112e及び112f(112fについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部112eは外部電極87aと接続され、引き出し部112f(図示せず)は外部電極87bと接続されている。内部導体112bには、チップバリスタ81の長手方向の側面に向かって引き出し部112c及び112d(112dについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部112cは外部電極88aと接続され、引き出し部112d(図示せず)は外部電極88bと接続されている。
図9の例では、伝送路である内部導体に設けられている引き出し部が、より上の層から順番に、チップバリスタ81の長手方向両端から内側に向かってその位置がずらされている。しかし、より上の層から、内側から両端方向に向かって位置をずらすようにしても良いし、チップバリスタ81の長手方向のいずれか一方の端の方から他方の端の方にずらすようにしてもよい。また、ずれていればよいので、ずらすルールについては任意である。 なお、本実施の形態に係るチップバリスタ81は、従来の積層チップバリスタを構成するのと同様の材料にて形成可能である。図8及び図9に示した構造を有するチップバリスタ81については、通常の積層セラミックバリスタと同様の技術にて製造することができる。
このように本実施の形態では、グランド用の内部導体と、セラミック層と、伝送線路を構成する内部導体と、セラミック層と、グランド用の内部導体と、セラミック層とで構成される1単位を、4回重ねている。さらに、図9に示すように、チップバリスタ81の長手方向に回路を2分することによって、1チップに含まれる回路数を倍増させることができる。チップバリスタの厚みに制限がある場合には特に有効である。
[実施の形態5]
図10及び図11に第5の実施の形態に係るチップバリスタ121を示す。図10に第5の実施の形態に係るチップバリスタ121の斜視図を示す。チップバリスタ121の長手方向の両端には、グランド用の外部電極122及び123が形成されており、長手方向の側面には、第1の回路用の外部電極124a及び124bと、第2の回路用の外部電極125a及び125bとが形成されている。
図10及び図11に第5の実施の形態に係るチップバリスタ121を示す。図10に第5の実施の形態に係るチップバリスタ121の斜視図を示す。チップバリスタ121の長手方向の両端には、グランド用の外部電極122及び123が形成されており、長手方向の側面には、第1の回路用の外部電極124a及び124bと、第2の回路用の外部電極125a及び125bとが形成されている。
図11にチップバリスタ121の分解斜視図を示す。本実施の形態に係るチップバリスタ121は、上から、絶縁層131、グランド用の内部導体132aが上面に形成されたセラミック層132と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送線路である内部導体133aが上面に形成されたセラミック層133と、グランド用の内部導体134aが上面に形成されたセラミック層134と、低インピーダンスのストリップライン構造の伝送路である内部導体135aが上面に形成されたセラミック層135と、グランド用の内部導体136aが上面に形成されたセラミック層136とを含む。
グランド用の内部導体132a、134a及び136aは、チップバリスタ121の長手方向の両端で、グランド用の外部電極122及び123に接続される。また、内部導体133aには、チップバリスタ121の長手方向の側面に向かって引き出し部133b及び133c(133cは図示せず)が設けられており、当該引き出し部133bは外部電極125aと接続され、引き出し部133c(図示せず)は外部電極125bと接続されている。内部導体135aには、チップバリスタ121の長手方向の側面に向かって引き出し部135b及び135c(135cについては図示せず)が設けられており、当該当該引き出し部135bは外部電極124aと接続され、引き出し部135c(図示せず)は外部電極124bと接続されている。
なお、本実施の形態に係るチップバリスタ121は、従来の積層チップバリスタを構成するのと同様の材料にて形成可能である。図10及び図11に示した構造を有するチップバリスタ121については、通常の積層セラミックバリスタと同様の技術にて製造することができる。
このように本実施の形態では、グランド用の内部導体と、セラミック層と、伝送線路を構成する内部導体と、セラミック層とで構成される1単位を、2回重ねている。差動信号1チャネル用に2回路としており、低背構造を実現している。
[実施の形態6]
例えば図4に示したチップバリスタ21の側面の概略図を図12に示す。但し、まだ外部電極24a乃至27aはまだ形成されていない。図5及び図12で示すように、引き出し部33bは、側面から見て右端に形成され、外部電極27aと接合するために引き出し部端部33eが側面に現れている。チップバリスタ21の底面が、プリント配線基板などへの実装面であるとすると、当該実装面からの引き出し部端部33eの高さはh1となる。同様に、引き出し部35bは、側面から見て右から2番目に形成され、外部電極26aと接続するために、引き出し部端部35eが側面に現れている。実装面からの引き出し部端部35eの高さはh2となる。引き出し部37bは、側面から見て右から3番目に形成され、外部電極25aと接続するために、引き出し部端部37eが側面に現れている。実装面からの引き出し部端部37eの高さはh3となる。引き出し部39bは、側面から見て左端に形成され、外部電極24aと接続するために、引き出し部端部39eが側面に現れている。実装面からの引き出し部端部39eの高さはh4となる。
例えば図4に示したチップバリスタ21の側面の概略図を図12に示す。但し、まだ外部電極24a乃至27aはまだ形成されていない。図5及び図12で示すように、引き出し部33bは、側面から見て右端に形成され、外部電極27aと接合するために引き出し部端部33eが側面に現れている。チップバリスタ21の底面が、プリント配線基板などへの実装面であるとすると、当該実装面からの引き出し部端部33eの高さはh1となる。同様に、引き出し部35bは、側面から見て右から2番目に形成され、外部電極26aと接続するために、引き出し部端部35eが側面に現れている。実装面からの引き出し部端部35eの高さはh2となる。引き出し部37bは、側面から見て右から3番目に形成され、外部電極25aと接続するために、引き出し部端部37eが側面に現れている。実装面からの引き出し部端部37eの高さはh3となる。引き出し部39bは、側面から見て左端に形成され、外部電極24aと接続するために、引き出し部端部39eが側面に現れている。実装面からの引き出し部端部39eの高さはh4となる。
ここでh1>h2>h3>h4である。このように実装面からの高さが回路毎に異なるため、引き出し線のトータルの長さも回路毎に異なる。従って、インダクタンスが回路毎に異なるようになり、図3に示したように共振周波数が回路毎にずれてしまう現象が発生する。
本実施の形態では、このような共振周波数のずれを低減させるため、図5に示したような構成を図13に示すような構成に変更する。図13の分解斜視図に示すように、本実施の形態に係るチップバリスタ141は、上から、幅(長さとも呼ぶ)w1の信号線33a'を含む内部導体が上面に形成されたセラミック層33と、グランド用の内部導体34a'が上面に形成されたセラミック層34と、幅w2の信号線35a'を含む内部導体が上面に形成されたセラミック層35と、グランド用の内部導体36a'が上面に形成されたセラミック層36と、幅w3の信号線37a'を含む内部導体が上面に形成されたセラミック層37と、グランド用の内部導体38a'が上面に形成されたセラミック層38と、幅w4の信号線39a'を含む内部導体が上面に形成されたセラミック層39と、グランド用の内部導体40a'が上面に形成されたセラミック層40とを含む。なお、一部の層については図示を省略している。
図13から分かるように、信号線の幅(又は長さ)は、w1<w2<w3<w4という関係を有しており、実装面からの高さが高いほど(すなわち実装面から遠いほど)、信号線の幅(又は長さ)が短くなる。このように信号線の幅(又は長さ)を調整することによって、各回路のインダクタンスを調整することができ、図3に示すような共振周波数のずれを小さくすることができるようになる。
なお、引き出し部及び外部電極については図5と同じであるから、ここでは説明を省略する。
また、本実施の形態に係るチップバリスタ141は、従来の積層チップバリスタを構成するのと同様の材料にて形成可能である。同様に、図13に示した構造を有するチップバリスタ141については、通常の積層セラミックバリスタと同様の技術にて製造することができる。
[実施の形態7]
図14に本実施の形態に係るチップバリスタ151の側面概略図を示す。なお、図14においては、まだ外部電極が形成されていないものとする。図14において、一点鎖線Eより下の部分Fは、実施の形態2又は6と同様の構成を有している。すなわち、チップバリスタ151の底面がプリント配線基板などへの実装面であるとすると、側面から見て右端であって、実装面からの高さh11に、引き出し部端部33eが現れており、右から二番目であって実装面からの高さh12に、引き出し部端部35eが現れており、右から三番目であって実装面からの高さh13に、引き出し部端部37eが現れており、左端であって実装面からの高さh14に、引き出し部端部39eが現れている。なお、h11>h12>h13>h14となっている。
図14に本実施の形態に係るチップバリスタ151の側面概略図を示す。なお、図14においては、まだ外部電極が形成されていないものとする。図14において、一点鎖線Eより下の部分Fは、実施の形態2又は6と同様の構成を有している。すなわち、チップバリスタ151の底面がプリント配線基板などへの実装面であるとすると、側面から見て右端であって、実装面からの高さh11に、引き出し部端部33eが現れており、右から二番目であって実装面からの高さh12に、引き出し部端部35eが現れており、右から三番目であって実装面からの高さh13に、引き出し部端部37eが現れており、左端であって実装面からの高さh14に、引き出し部端部39eが現れている。なお、h11>h12>h13>h14となっている。
チップバリスタ151における、一点鎖線Eより上の部分Gの層構造は、一点鎖線Eで対称となっている。従って、同じ外部電極で引き出し部端部33eと接続される引き出し部端部233eは、チップバリスタ151の上面から高さh11下に設けられている。層内の信号線の幅(又は長さ)は引き出し部端部33e及び233eが接続される両層で同じである。また、同じ外部電極で引き出し部端部35eと接続される引き出し部端部235eは、チップバリスタ151の上面から高さh12下に設けられている。層内の信号線の幅(又は長さ)は引き出し部端部35e及び235eが接続される両層で同じである。さらに、同じ外部電極で引き出し部端部37eと接続される引き出し部端部237eは、チップバリスタ151の上面から高さh13下に設けられている。層内の信号線の幅(又は長さ)は引き出し部端部37e及び237eが接続される両層で同じである。また、同じ外部電極で引き出し部端部39eと接続される引き出し部端部239eは、チップバリスタ151の上面から高さh14下に設けられている。層内の信号線の幅(又は長さ)は引き出し部端部39e及び239eが接続される両層で同じである。
このようにすれば、チップバリスタ151の底面を実装面とした場合、当該実装面からの高さの和(引き出し部端部33eの高さh11+引き出し部端部233eの高さh21。引き出し部端部35eの高さh12+引き出し部端部235eの高さh22。引き出し部端部37eの高さh13+引き出し部端部237eの高さh23。引き出し部端部39eの高さh14+引き出し部端部239eの高さh24。)は、全てほぼ一致するようになる。よって、回路毎の引き出し線の長さほぼ同じになり、図3の円Dのような共振周波数のばらつきを抑えることができるようになる。
また、チップバリスタ151の上面が実装面となった場合であっても信号線の長さは変らないので、チップバリスタ151の実装が簡単になる。
なお、チップバリスタ151の厚みを調整する必要がある場合には、図15に示すように、中心線たる一点鎖線Eの上下に同じ厚みのダミー層J及びKを形成すればよい。但し、厚みの調整が不要であればダミー層J及びKは不要となる。
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、積層方向に回路数を増加させるか、平面方向に回路数を増加させるかは、そのチップバリスタに許される実装面積と厚みによって決定すればよい。
1 チップバリスタ 2,3 グランド用の外部電極
4a,4b,5a,5b,6a,6b 回路用の外部電極
11 絶縁層
12,13,14,15,16,17,18 セラミック層
12a,14a,16a,18a グランド用の内部導体
13a,15a,17a 伝送線路用の内部導体
4a,4b,5a,5b,6a,6b 回路用の外部電極
11 絶縁層
12,13,14,15,16,17,18 セラミック層
12a,14a,16a,18a グランド用の内部導体
13a,15a,17a 伝送線路用の内部導体
Claims (6)
- グランド用の外部電極と接続されるグランド用内部導体層と、
前記グランド用内部導体層が上面に形成されている第1のセラミック層と、
信号用の外部電極と接続される引き出し部を含む信号用内部導体層と、
前記信号用内部導体層が上面に形成されている第2のセラミックス層と、
を含む第1の組が複数組積層され、
前記引き出し部の位置が積層の方向で重なることなく前記複数組においてずらして形成されている
バリスタ。 - 前記信号用の外部電極が形成される面と、前記信号用の外部電極が形成される面とが直交している請求項1記載のバリスタ。
- 前記第1の組が
前記グランド用の外部電極と接続される第2のグランド用内部導体層と、
前記第2のグランド用内部導体層が上面に形成されている第3のセラミック層と、
をさらに含む
請求項1記載のバリスタ。 - 前記信号用内部導体層が、
信号用の第1の外部電極と接続される第1の引き出し部を含む第1の信号用内部導体層と、
信号用の第2の外部電極と接続される第2の引き出し部を含む第2の信号用内部導体層と、
を同一層内に含む請求項1記載のバリスタ。 - 前記信号用内部導体層における信号線の長さ又は幅が、前記バリスタの底面又は上面からの当該信号用内部導体層の高さが高いほど短くなることを特徴とする請求項1記載のバリスタ。
- 前記グランド用の外部電極と接続される第2のグランド用内部導体層と、
前記グランド用内部導体層が下面に形成されている第3のセラミック層と、
信号用の外部電極と接続される第2の引き出し部を含む第2の信号用内部導体層と、
前記信号用内部導体層が下面に形成されている第4のセラミックス層と、
を含む第2の組が前記複数組前記第1の方向とは反対の第2の方向に積層され、
前記第2の引き出し部の位置が、前記第2の方向で重なることなく前記複数組においてずらして形成されており、さらに、
前記第1の組における前記引き出し部及び前記第2の引き出し部の、前記バリスタの上面又底面からの高さの和が前記第1の組における前記引き出し部及び前記第2の引き出し部の全ての組み合わせで等しくなるように、前記第2の引き出し部の位置が対応する前記第1の組における前記引き出し部の位置に合わせて形成されている
請求項1記載のバリスタ。
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