JP3319372B2 - 固体電子部品 - Google Patents

固体電子部品

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JP3319372B2
JP3319372B2 JP00499298A JP499298A JP3319372B2 JP 3319372 B2 JP3319372 B2 JP 3319372B2 JP 00499298 A JP00499298 A JP 00499298A JP 499298 A JP499298 A JP 499298A JP 3319372 B2 JP3319372 B2 JP 3319372B2
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直人 北原
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性体材料を含有
する基体の内部にインダクタを含む電子部品が形成され
てなる固体電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子機器の高周波ノイズ対策
用として、EMI(ElectroMagnetic
Interference)フィルタが使用されてい
る。一般にEMIフィルタは、コンデンサとインダクタ
との個別素子を組み合わせて構成されており、これら個
別素子の組み合わせによる多くの型のEMIフィルタが
提案されている。代表的なものとして、例えば1個のキ
ャパシタと1個のインダクタとの組み合わせからなるL
型のEMIフィルタや、2個のキャパシタと1個のイン
ダクタとの組み合わせからなるπ(パイ)型のEMIフ
ィルタが知られており、これらのEMIフィルタにより
電子機器のノイズ対策が行なわれている。
【0003】近年、 それぞれが個別素子であるこキャパ
シタとインダクタを別々に用意しそれらを組み合わせて
EMIフィルタを構成することに代わり、1つのチップ
内にキャパシタとインダクタを内蔵したフィルタが提案
されている(特開平8−65080号公報、特開平8−
148381号公報参照)。これらの公報には、誘電体
材料と磁性体材料との混合体からなる複数の層それぞれ
にインダクタおよびキャパシタとして作用する導電膜を
形成し、それら複数の層を積層して焼成することにより
内部にフィルタが形成されたチップ状のフィルタ部品が
提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前掲の公報に記載され
たフィルタ部品内部に形成されたインダクタは、いずれ
も直線状の導体膜を、誘電体材料と磁性体材料との混合
体で挟んだ形式のものであり、限られた寸法の中で大き
なインダクタンスを得るのは難しい。大きなインダクタ
ンスを得るために、誘電体材料と磁性体材料との混合体
からなる、ある1つの層の上に半周もしくは一周する導
電膜を形成し、スルーホール内の導体を経由して次の層
に移り、その層の上でさらに半周ないし一周するという
ように、複数層に跨ってスパイラル構造のインダクタを
形成することが考えられる。本発明者らは、そのような
考え方のもとに試作を行なったが、そのようなスパイラ
ル構造のインダクタを混合体基体内に単純に形成する
と、その磁力が、その基体内部の、インダクタに隣接し
て形成されたキャパシタ等の回路素子に悪影響を及ぼし
特性が著しく劣化するという問題があり、さらに、その
同一基体内部の他の回路素子への悪影響のみでなく、そ
の固体電子部品に近接して他の回路素子を配置するとそ
の回路素子へも影響を及ぼしかねないという問題があ
る。
【0005】本発明は、上記事情に鑑み、同一の基体内
外を問わず他の回路素子への悪影響を抑えたスパイラル
構造のインダクタが形成されてなる固体電子部品を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の固体電子部品は、磁性体材料を含有する磁器材料か
らなる層が積層されてなる基体と、前記基体内部に形成
された、スパイラル構造内部の磁束がいずれも層に平行
かつ互いに逆向きとなるように相互に並ぶとともに相互
に接続されてなる2つのスパイラル構造を有するインダ
クタとを備えたことを特徴とする。
【0007】本発明の固体電子部品は、スパイラル構造
内側の磁束が互いに平行かつ逆向きとなるように2つの
スパイラル構造を有するインダクタを備えたため、そこ
に磁気閉回路が形成され、その磁束の通路以外の場所に
キャパシタ等他の回路素子を配置してもほとんど磁場の
影響を受けず、その基体内に所望の特性の回路を形成す
ることができる。また、磁界はその基体内部に閉じ込め
られるため、本発明の固体電子部品に近接して他の回路
素子を配置しても、その回路素子の特性が本発明の電子
回路部品内部で発生する磁界によって乱されることな
く、所要の動作が期待できる。
【0008】また、本発明の固体電子部品は、スパイラ
ル構造内部の磁束がそれらの層に平行となるように、2
つのスパイラル構造が形成されていることにも特徴があ
る。前述したように、ある1つの層の上に半周もしくは
一周する導電膜を形成し、スルーホール内の導体を経由
して次の層に移り、その層でさらに半周ないし一周する
というように複数層に跨ってスパイラル構造のインダク
タを形成する方式の場合、巻き数を変更して種々のイン
ダクタンスを持ったインダクタを形成しようとすると積
み重ねる層の数を増やす必要があるが、本発明の場合、
スパイラル構造内部の磁束が層に平行なるように2つの
スパイラル構造が形成されているため、同一の積層枚数
で種々のインダクタンスを持ったインダクタを内蔵した
固体電子部品を構成することができる。
【0009】ここで、上記インダクタは、典型的には、
互いに逆方向に巻かれた螺旋からなる2つのスパイラル
構造に形成される。こうすることにより、平行に延びる
2つのスパイラル構造どうしの、互いに近接した端部ど
うしを接続するだけで、磁気閉回路が形成される。ま
た、上記インダクタは、上記層の積層方向に相互に並ぶ
2つのスパイラル構造を有するものであることが好まし
い。
【0010】2つのスパイラル構造を同一層に並べて配
置すると寸法が大きくなってしまうおそれがあるが、本
発明の場合、2つのスパイラル構造を積層方向に並べた
ため、小型化が図られる。また、上記本発明の固体電子
部品において、上記基体の両端部に端子電極を備え、上
記インダクタが、螺旋を描きながら前記端子電極どうし
を結ぶ方向に延びる2つのスパイラル構造を有するもの
であることが好ましい。
【0011】端子電極どうしを結ぶ方向に延びるスパイ
ラル構造を形成することにより、基体内部のスペースを
有効に利用することができる。
【0012】
【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。図1は、本発明の固体電子部品の一実施形態
の外観斜視拡大図である。この固体電子部品10は、磁
器材料からなる基体11の両端部に、この固体電子部品
10の内部回路と、外部の、例えば回路基板上の信号線
とを接続するための端子電極12a,12bが形成され
ている。この固体電子部品10の内部には、以下に説明
するようにインダクタが形成される。
【0013】図2は、図1に外観を示す固体電子部品内
部に形成されたインダクタを示す模式図である。図1に
示す基体11の内部には、図2に示すように2つのスパ
イラル構造13a,13bが形成されている。これら2
つのスパイラル構造13a,13bは互いに逆方向に巻
かれた螺旋からなり、2つのスパイラル構造13a,1
3bの端子電極12a側は相互に接続されるとともにそ
の端子電極12aに接続され、端子電極12b側も同様
にして、相互に接続されるとともに端子電極12bに接
続されている。
【0014】図3は、2つのスパイラル構造を持つイン
ダクタにより形成される磁場を示す図、図4はスパイラ
ル構造が1つのインダクタにより形成される磁場を示す
図である。図2に示すような構造のインダクタの場合、
2つの端子電極12a,12b間に電流が流れると図3
に示すような磁気閉回路が形成され、基体内部の、2つ
のスパイラル構造の形成領域以外の領域、例えばそれら
2つのスパイラル構造どうしの中央の領域やこれら2つ
のスパイラル構造から外れた横の領域等には、磁界はほ
とんど作用せず、それらの部分に他の回路部品、例えば
キャパシタ等を作り込んでも、磁界の悪影響を受けずに
所期の特性をそのまま発揮することができる。これに対
し、図4に示すような、スパイラル構造が1つのみの場
合、磁気閉回路は形成されず、そのスパイラル構造内部
を通り抜けた磁束は、そのスパイラル構造のまわりに発
散されてしまい、基体内部に他の回路部品を形成する
と、その回路部品に対し磁界による悪影響を及ぼす可能
性が高い。
【0015】また、本発明の固体電子部品では、2つの
スパイラル構造間で磁気閉回路が形成されているため、
この固体電子部品の外部に洩れ出る磁束も極めて弱く、
この固体電子部品近傍に他の回路素子が配置されても、
その回路素子へは、この固体電子部品で発生した磁界は
ほとんど作用しない。図5〜図13は、本発明の固体電
子部品の一実施形態の各製造工程を示す図である。各図
の(A)は平面図、各図の(B)は、図7に代表して示
す矢印A−Aに沿う層断面図である。
【0016】ここでは、Ni−Znフェライトを主成分
とする磁性体材料を用いるものとする。先ず、出発原料
であるFe23 ,NiO,FnO等を、混合、仮焼
し、適切な粒径となるように粉砕して、所望の粒径の原
料仮焼粉を得、この原料仮焼粉に、分散剤、バインダ、
可塑剤、溶剤等を添加して、印刷用材料ペーストを作製
し、以下に説明するようにして、このようにして作製さ
れた材料ペーストと、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積層し、必
要に応じて切断を行なってグリーンの積層体を形成す
る。その積層体に脱バインダ処理を施し、さらに焼成し
て焼成体を形成し、この焼成体に、例えばAgを主成分
とする導体ペースト等を用いて端子電極12a,12b
(図1参照)を形成し、これにより固体電子部品が完成
する。
【0017】以下、各図5〜図13に沿って、本実施形
態の固体電子部品の各製造工程を説明する。先ず、図5
に示すように、上記のようにして作製された材料ペース
トからなるベース基板111を用意する。このベース基
板111は、完成品における基体の第1層目となる。次
にそのベース基板111上に導電ペーストにより導体膜
121をスクリーン印刷する(図6)。さらにその上
に、材料ペーストを、スルーホール112aが形成され
るようにスクリーン印刷して基体の第2層112を形成
する(図7)。さらに同様にして、導電ペーストによ
り、導体膜122を形成する(図8)。このとき、図7
に示すスルーホール112aにも導体ペーストが充電さ
れて、この導体膜122と、先に形成した導体膜121
が、スルーホール112aに充電された導体ペーストを
介して接続され、これにより、螺旋を描きながら図8の
左右方向に延びるスパイラル構造が1つ形成されること
になる。
【0018】さらに、材料ペーストを全面にスクリーン
印刷して基体の第3層113を形成し(図9)、さら
に、導体ペーストを、図10に示すパターンにスクリー
ン印刷し、材料ペーストを、スルーホール114aが形
成されるようにスクリーン印刷して基体の第4層114
を形成し、さらに導体ペーストを、図12に示すパター
ンにスクリーン印刷して導体膜124を形成する。その
際スルーホール114aにも導体ペーストが充電され
て、その充電された導体ペーストにより、導体膜123
と導体膜124が相互に接続され、これにより2つ目の
スパイラル構造が形成される。ここで、図6に示す導体
膜121と図8に示す導体膜122とで形成される1つ
目のスパイラル構造と、図10に示す導体膜123と図
12に示す導体膜124とで形成される2つ目のスパイ
ラル構造とでは、互いに逆方向に巻回していることがわ
かる。
【0019】また、2つのスパイラル構造は、層が積層
される方向に重ねられているため、同一の層に横に並べ
た場合と比べ、完成品の小型化に寄与している。さら
に、これらのスパイラル構造は、図6,図8,図10,
図12に示すように、導体膜の繰り返しパターンにより
図の左右方向に延びて形成されており、したがってこれ
らの繰り返しのピッチや繰り返し数を調整することによ
り、さまざまなインダクタンスをもたインダクタを、同
一寸法、かつ同一層数で容易に形成することができる。
【0020】図12に示す導体膜124を形成したあ
と、材料ペーストを全面にスクリーン印刷して、基体の
第5層115を形成する。尚、ここでは、固体電子部品
1個分のみ示されているが、通常は同様のパターンを同
時に複数形成し、切断することにより、この1個分の積
層体を多数生成する。
【0021】このようにしてこの積層体を形成した後、
前述したように、この積層体に脱バインダ処理を施し、
さらに焼成して焼成体を形成し、図1に示す端子電極5
2a,52bを形成する。このような製造工程を経るこ
とにより、図1,図2に示す構造の固体電子部品が製造
される。
【0022】尚、上記実施形態では、固体電子部品とし
て基体内部にインダクタのみ形成された固体電子部品の
例を示したが、インダクタとともに、他の回路素子、例
えばキャパシタを、基体内部に形成してもよい。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
他の回路素子への悪影響を抑えたスパイラル構造のイン
ダクタを内蔵した固体電子部品が構成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の固体電子部品の一実施形態の外観斜視
拡大図である。
【図2】図1に外観を示す固体電子部品内部に形成され
たインダクタを示す模式図である。
【図3】2つのスパイラル構造を持つインダクタにより
形成される磁場を示す図である。
【図4】スパイラル構造が1つのインダクタにより形成
される磁場を示す図である。
【図5】本発明の固体電子部品の一実施形態の一製造工
程を示す図である。
【図6】本発明の固体電子部品の一実施形態の一製造工
程を示す図である。
【図7】本発明の固体電子部品の一実施形態の一製造工
程を示す図である。
【図8】本発明の固体電子部品の一実施形態の一製造工
程を示す図である。
【図9】本発明の固体電子部品の一実施形態の一製造工
程を示す図である。
【図10】本発明の固体電子部品の一実施形態の一製造
工程を示す図である。
【図11】本発明の固体電子部品の一実施形態の一製造
工程を示す図である。
【図12】本発明の固体電子部品の一実施形態の一製造
工程を示す図である。
【図13】本発明の固体電子部品の一実施形態の一製造
工程を示す図である。
【符号の説明】
10 固体電子部品 11 基体 12a,12b 端子電極 13a,13b スパイラル構造 111 ベース基板 112 第2層 112a スルーホール 113 第3層 114 第4層 114a 最終スルーホール 115 第5層 121,122,123,124 導体膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−55726(JP,A) 特開 平9−306738(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 27/00 H01F 17/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性体材料を含有する磁器材料からなる
    層が積層されてなる基体と、 前記基体内部に形成された、スパイラル構造内部の磁束
    がいずれも該層に平行かつ互いに逆向きとなるように相
    互に並ぶとともに相互に接続されてなる2つのスパイラ
    ル構造を有するインダクタとを備えたことを特徴とする
    固体電子部品。
  2. 【請求項2】 前記インダクタが、互いに逆方向に巻か
    れた螺旋からなる2つのスパイラル構造を有するもので
    あることを特徴とする請求項1記載の固体電子部品。
  3. 【請求項3】 前記インダクタが、前記層の積層方向に
    相互に並ぶ2つのスパイラル構造を有するものであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の固体電子部品。
  4. 【請求項4】 前記基体の両端部に端子電極を備え、 前記インダクタが、螺旋を描きながら前記端子電極どう
    しを結ぶ方向に延びる2つのスパイラル構造を有するも
    のであることを特徴とする請求項1記載の固体電子部
    品。
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