JP4132743B2 - 積層型電子部品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、絶縁体層間のコイル用導体パターンを接続して積層体内にコイルが形成された積層型電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の積層型電子部品に、例えば、図１０に示す様に、アース電極１０２が形成された絶縁体層１０１Ａ、１ターン未満のコイル用導体パターン１０３、１０４が形成された絶縁体層１０１Ｂ、１０１Ｃ、１０１Ｄ、１０１Ｅ、容量電極１０５、１０６が形成された絶縁体層１０１Ｆ、容量電極１０７、１０８が形成された絶縁体層１０１Ｇ及び、保護用絶縁体層１０１Ｈが順次積層され、積層体内に２つのコイルが互いに電磁気的に結合する様に横に並べて配置されたものがある。
【０００３】
この様に形成された積層型電子部品は、図１１に示す様なバンドパスフィルタが形成される。すなわち、コイル用導体パターン１０３によってコイルＬ５が形成されると共に、このコイル用導体パターン１０３の線間容量及びコイル用導体パターン１０３とアース電極１０２間に形成された容量によってコイルＬ５と並列にコンデンサＣ９が形成される。また、コイル用導体パターン１０４によってコイルＬ６が形成されると共に、このコイル用導体パターン１０４の線間容量及びコイル用導体パターン１０４とアース電極１０２間に形成された容量によってコイルＬ６と並列にコンデンサＣ１０が形成される。コイルＬ５とコイルＬ６は、その一端がアースされる。コイルＬ５の他端は、容量電極１０５と１０７によって形成されたコンデンサＣ１１を介して入出力端子に接続される。また、コイルＬ６の他端は、容量電極１０６と１０８によって形成されたコンデンサＣ１２を介して入出力端子に接続される。そして、コイルＬ５とコイルＬ６は磁気的に結合すると共に、コイルＬ５のコイル用導体パターンとコイルＬ６のコイル用導体パターン間に形成された容量によってコイルＬ５の他端とコイルＬ６の他端間に結合容量Ｃ１３が接続される。
【０００４】
この様な積層型電子部品は、２つの並列共振器が互いに対称になる様に、コイル用導体パターンと容量電極の形状及び配置が決定されるのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この様な積層型電子部品は、絶縁体層間の１ターン未満のコイル用導体パターンを螺旋状に接続してコイルを形成しているので、図１２に示す様に３つの並列共振器１２１、１２２、１２３を電磁気的に結合させたバンドパスフィルタを形成しようとした場合、中央の並列共振器１２２を対称に形成することができない。従って、従来の積層型電子部品は、並列共振器１２１と並列共振器１２２間の電磁気的な結合係数と、並列共振器１２２と並列共振器１２３間の電磁気的な結合係数に差が生じ、所定の特性を得るために回路設計及び構造設計が煩雑になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、コイルの構造に起因する回路設計及び構造設計の煩雑さを解消できる積層型電子部品を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の積層型電子部品は、コイル用導体パターンを左右対称に形成することにより、上記の課題を解決するものである。
すなわち、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、絶縁体層間のコイル用導体パターンを接続して積層体内にコイルが形成され、コイル用導体パターンは、無端ループ状に形成される。このコイル用導体パターンには無端ループ状に形成された部分からこの無端ループに囲まれた領域の中央部に向かって延在する接続部が設けられる。
また、本発明の積層型電子部品は、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、絶縁体層間のコイル用導体パターンを接続して積層体内に互いに電磁気的に結合した複数のコイルが形成され、複数のコイルは互いに重畳しない様に巻軸をずらして形成され、少なくとも１つのコイルは、コイル用導体パターンが無端ループ状に形成される。
さらに、本発明の積層型電子部品は、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、絶縁体層間のコイル用導体パターンを接続して積層体内に互いに電磁気的に結合した奇数個のコイルが形成され、奇数個のコイルは互いに重畳しない様に巻軸をずらして形成され、中央のコイルは、コイル用導体パターンが無端ループ状に形成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の積層型電子部品は、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、絶縁体層間のコイル用導体パターンを接続して積層体内にコイルが形成される。このコイルは、コイル用導体パターンが無端ループ状に形成されると共に、無端ループからこの無端ループに囲まれた領域の中央部に向かって延在する接続部が設けられる。そして、絶縁体層間のコイル用導体パターンの接続部を接続することによりコイルが形成される。このコイルは、絶縁体層を介してアース電極に対向し、アース電極と対向しているコイル用導体パターンがアース電極に接続される。従って、本発明の積層型電子部品は、コイル用導体パターンの形状を左右対称にすることができるので、絶縁体層間のコイル用導体パターンを、このコイル用導体パターンの対称軸上の２点で交互に接続することにより、積層体内に左右対称なコイルを形成することができる。この様に形成されたコイルによって作り出される電磁界分布は左右対称となる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の積層型電子部品を図１乃至図９を参照して説明する。
図１は本発明の積層型電子部品の第１の実施例を示す分解斜視図、図２は本発明の積層型電子部品の第１の実施例を示す斜視図、図３は本発明の積層型電子部品の第１の実施例の回路図である。
図１において、１１Ａ〜１１Ｅは絶縁体層、１３Ａ〜１３Ｃはコイル用導体パターンである。
絶縁体層１１Ａ〜１１Ｅは、誘電体材料又は磁性体材料で形成される。
絶縁体層１１Ａの表面には、アース電極１２が形成される。このアース電極１２は、絶縁体層１１Ａの側面まで引き出される。
絶縁体層１１Ｂの表面には、コイル用導体パターン１３Ａが形成される。コイル用導体パターン１３Ａは、無端ループ状に形成され、この無端ループに囲まれた領域内に接続部１３Ａ１が形成される。接続部１３Ａ１は、無端ループ状に形成された部分からこの無端ループに囲まれた領域の中央部に向かって延在する様にコイル用導体パターンの対称軸上に形成される。この様に形成されたコイル用導体パターン１３Ａは、コイル用導体パターンの対称軸上の接続部１３Ａ１が延在する方向に位置する絶縁体層１１Ｂの側面まで引き出される。
絶縁体層１１Ｃの表面には、コイル用導体パターン１３Ｂが形成される。コイル用導体パターン１３Ｂは、無端ループ状に形成され、この無端ループに囲まれた領域内に１対の接続部１３Ｂ１、１３Ｂ２が形成される。１対の接続部１３Ｂ１、１３Ｂ２は、無端ループ状に形成された部分からこの無端ループに囲まれた領域内で互いに対向する様にコイル用導体パターンの対称軸上に形成される。この時、接続部１３Ｂ１の端部は、絶縁体層１１Ｃを介してコイル用導体パターン１３Ａの接続部１３Ａ１の端部と対向する様に配置される。このコイル用導体パターン１３Ｂの接続部１３Ｂ１とコイル用導体パターン１３Ａの接続部１３Ａ１は、絶縁体層１１Ｃに設けられたスルーホール内の導体を介して互いに接続される。
絶縁体層１１Ｄの表面には、コイル用導体パターン１３Ｃが形成される。コイル用導体パターン１３Ｃは、無端ループ状に形成され、この無端ループに囲まれた領域内に接続部１３Ｃ２が形成される。接続部１３Ｃ２は、無端ループ状に形成された部分からこの無端ループに囲まれた領域の中央部に向かって延在する様にコイル用導体パターンの対称軸上に形成される。この時、接続部１３Ｃ２の端部は、絶縁体層１１Ｄを介してコイル用導体パターン１３Ｂの接続部１３Ｂ２の端部と対向するように配置される。このコイル用導体パターン１３Ｃの接続部１３Ｃ２とコイル用導体パターン１３Ｂの接続部１３Ｂ２は、絶縁体層１１Ｄに設けられたスルーホール内の導体を介して互いに接続される。また、コイル用導体パターン１３Ｃは、コイル用導体パターンの対称軸上の接続部１３Ｃ２が延在する方向に位置する絶縁体層１１Ｄの側面まで引き出される。
絶縁体層１１Ａから絶縁体層１１Ｄまで順次積層し、保護用絶縁層１１Ｅで覆われた積層体の側面には、図２に示す様に外部端子２１、２２が形成される。
そして、コイル用導体パターン１３Ａの引出端とアース電極１２の引出端が外部端子２１を介して接続される。外部端子２２は、コイル用導体パターン１３Ｃの引出端に接続される。このようにして図３の様な並列共振器が形成される。すなわち、コイル用導体パターン１３Ａ、１３Ｂ、１３ＣによってコイルＬ１が形成される。また、コイル用導体パターン１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの線間容量及びコイル用導体パターン１３Ａとアース電極１２間の容量によってコイルＬ１と並列にコンデンサＣ１が形成される。
この様に形成された並列共振器は、コイル用導体パターンが左右対称に形成され、絶縁体層間のコイル用導体パターンがこのコイル用導体パターンの対称軸上の２点で交互に接続されるので、コイルＬ１の入力端から入力された信号によって生じる電磁界分布は左右対称となる。
図４は、この様に形成された積層型電子部品のインピーダンス特性を示すもので、特性図によると、３ＧＨｚ付近で並列共振を起こしており、この積層型電子部品は共振器として動作することが確認できた。
【００１０】
図５は、本発明の積層型電子部品の第２の実施例を示す分解斜視図である。
絶縁体層５１Ａ〜５１Ｇは、誘電体材料又は磁性体材料で形成される。
絶縁体層５１Ａの表面には、アース電極５２が形成され、アース電極５２の引出端が絶縁体層５１Ａの対向する側面まで引出される。
絶縁体層５１Ｂの表面には、コイル用導体パターン５３Ａ、５４Ａ、５５Ａが形成される。コイル用導体パターン５３Ａは、無端ループ状に形成され、この無端ループからこの無端ループに囲まれた領域の中央部に向かって延在する様にコイル用導体パターンの対称軸上に接続部５３Ａ１が形成される。このコイル用導体パターン５３Ａは、その対称軸がコイル用導体パターン５３Ａ、５４Ａ、５５Ａの配列方向と垂直になる様に配列されると共に、コイル用導体パターンの対称軸上の接続部５３Ａ１が延在する方向に位置する絶縁体層５１Ｂの側面まで引き出される。コイル用導体パターン５４Ａとコイル用導体パターン５５Ａは、互いに線対称になるようにコイル用導体パターン５３Ａと所定の間隔を空けて形成される。また、コイル用導体パターン５４Ａの一端とコイル用導体パターン５５Ａの一端は、コイル用導体パターン５３Ａが引き出された絶縁体層５１Ｂの側面まで引き出される。
絶縁体層５１Ｃの表面には、コイル用導体パターン５３Ｂ、５４Ｂ、５５Ｂが形成される。コイル用導体パターン５３Ｂは、無端ループ状に形成され、無端ループに囲まれた領域内で、無端ループから互いに対向して延在する様にコイル用導体パターンの対称軸上に１対の接続部５３Ｂ１、５３Ｂ２が形成される。このコイル用導体パターン５３Ｂは、その対称軸がコイル用導体パターン５３Ｂ、５４Ｂ、５５Ｂの配列方向と垂直になる様に配列される。また、このコイル用導体パターン５３Ｂの接続部５３Ｂ１の端部は、絶縁体層５１Ｃのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン５３Ａの接続部５３Ａ１の端部に接続される。コイル用導体パターン５４Ｂとコイル用導体パターン５５Ｂは、互いに線対称になるようにコイル用導体パターン５３Ｂと所定の間隔を空けて形成される。コイル用導体パターン５４Ｂの一端は、絶縁体層５１Ｃのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン５４Ａの他端に接続される。また、コイル用導体パターン５５Ｂの一端は、絶縁体層５１Ｃのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン５５Ａの他端に接続される。
絶縁体層５１Ｄの表面には、コイル用導体パターン５３Ｃ、５４Ｃ、５５Ｃが形成される。コイル用導体パターン５３Ｃは、無端ループ状に形成され、この無端ループからこの無端ループに囲まれた領域の中央部に向かって延在する様にコイル用導体パターンの対称軸上に接続部５３Ｃ２が形成される。このコイル用導体パターン５３Ｃは、その対称軸がコイル用導体パターン５３Ｃ、５４Ｃ、５５Ｃの配列方向と垂直になる様に配列される。また、このコイル用導体パターン５３Ｃの接続部５３Ｃ２の端部は、絶縁体層５１Ｄのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン５３Ｂの接続部５３Ｂ２の端部に接続される。コイル用導体パターン５４Ｃとコイル用導体パターン５５Ｃは、互いに線対称になるようにコイル用導体パターン５３Ｃと所定の間隔を空けて形成される。コイル用導体パターン５４Ｃの一端が絶縁体層５１Ｄのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン５４Ｂの他端に、コイル用導体パターン５５Ｃの一端が絶縁体層５１Ｄのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン５５Ｂの他端にそれぞれ接続される。
この様にコイル用導体パターン５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃが順次接続されて形状が左右対称なコイルが形成される。また、コイル用導体パターン５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃが順次接続されてらせん状のコイルが形成される。さらに、コイル用導体パターン５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃが順次接続されてらせん状のコイルが形成される。
絶縁体層５５Ｅの表面には、容量電極５６と容量電極５７が形成される。容量電極５６は、凸部５６Ｔを有するＬ字状に形成され、絶縁体層５５Ｅのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン５４Ｃの他端に接続される。また、容量電極５７は、凸部５７Ｔを有するＬ字状に形成され、絶縁体層５５５５Ｅのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン５５Ｃの他端に接続される。
絶縁体層５１Ｆの表面には、容量電極５８、容量電極５９、容量電極６０が形成される。容量電極５８は、容量電極５６と対向する位置に設けられ、絶縁体層５１Ｆの側面まで引き出される。また、容量電極５９は、容量電極５７と対向する位置に設けられ、絶縁体層５１Ｆの側面まで引き出される。容量電極６０は、容量電極５６の凸部５６Ｔと容量電極５７の凸部５７Ｔに対向する様に形成され、接続部６０Ｔが設けられる。接続部６０Ｔは、その端部がコイル用導体パターン５３Ｃにおけるコイル用導体パターンの対称軸と交差する点と対向する様に配置され、絶縁体層５１Ｅ、５１Ｆのスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン５３Ｃに接続される。
絶縁体層５１Ａから絶縁体層５１Ｆまで順次積層し、保護用絶縁体層５１Ｇで覆われた積層体の側面には、図６に示す様に外部端子６１、６２、６３、６４、６５、６６が形成される。
そして、コイル用導体パターン５３Ａの引出端とアース電極５２の引出端が外部端子６２を介して接続される。また、コイル用導体パターン５４Ａの一端とアース電極の引出端が外部端子６１を介して接続される。さらに、コイル用導体パターン５５Ａの一端とアース電極５２の引出端が外部端子６３を介して接続される。またさらに、外部端子６４が容量電極５８に、外部端子６６が容量電極５９に、外部端子６５がアース電極５２の引出端にそれぞれ接続される。
この様にして図７に示す様なバンドパスフィルタが形成される。すなわち、コイル用導体パターン５３Ａ、５３Ｂ、５３ＣによってコイルＬ２が、コイル用導体パターン５４Ａ、５４Ｂ、５４ＣによってコイルＬ３が、コイル用導体パターン５５Ａ、５５Ｂ、５５ＣによってコイルＬ４がそれぞれ形成される。このコイルＬ２とコイルＬ３が互いに電磁気的に結合し、コイルＬ２とコイルＬ４が互いに電磁気的に結合する。また、コイル用導体パターン５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃの線間容量及びコイル用導体パターン５３Ａとアース電極５２間の容量によってコイルＬ２と並列にコンデンサＣ２が形成される。さらに、コイル用導体パターン５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃの線間容量及びコイル用導体パターン５４Ａとアース電極５２間の容量によってコイルＬ３と並列にコンデンサＣ３が形成される。またさらに、コイル用導体パターン５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃの線間容量及びコイル用導体パターン５５Ａとアース電極５２間の容量によってコイルＬ４と並列にコンデンサＣ４が形成される。また、容量電極５６と容量電極５８によってコンデンサＣ５が、容量電極５７と容量電極５９によってコンデンサＣ６がそれぞれ形成される。さらに、コイルＬ２のコイル用導体パターンとコイルＬ３のコイル用導体パターン間に形成された容量及び、容量電極５６と容量電極６０間の容量によってコイルＬ２の他端とコイルＬ３の他端間にコンデンサＣ７が接続される。またさらに、コイルＬ２のコイル用導体パターンとコイルＬ４のコイル用導体パターン間に形成された容量及び、容量電極５７と容量電極６０間の容量によってコイルＬ２の他端とコイルＬ４の他端間にコンデンサＣ８が接続される。
この様に形成されたバンドパスフィルタは、中央の共振器のコイルを構成するコイル用導体パターンが左右対称に形成され、絶縁体層間のコイル用導体パターンがこのコイル用導体パターンの対称軸上の２点で交互に接続され、しかもコイル用導体パターンの対称軸が複数のコイルの配列方向と垂直になる様に配列されるので、コイルＬ２とコイルＬ３間の電磁界分布と、コイルＬ２とコイルＬ３間の電磁界分布が等しくなる。
【００１１】
この様にしてバンドパスフィルタが形成された積層型電子部品は、図８の様な特性を得ることができる。図８において横軸は周波数、縦軸は減衰量とリターンロス、８１は通過帯域特性、８２はリターンロス特性を示している。この積層型電子部品は、中心周波数が１９０７．５ＭＨｚ、帯域幅が３３７ＭＨｚとなっている。
【００１２】
以上、本発明の積層型電子部品の実施例を述べたが、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。例えば、無端ループ状に形成されたコイル用導体パターンは、実施例では正方形のものを示したが、長方形や円形等様々な形状に形成することができる。また、コイル用導体パターンは、図９に示す様に、無端ループ状に形成され、絶縁体層間のコイル用導体パターン９３Ａ、９３Ｂ、９３Ｃがこのコイル用導体パターンの対称軸とコイル用導体パターンが交差する２点で交互に接続されてもよい。さらに、複数のコイルを電磁気的に結合するものでは、少なくとも１のコイルを構成するコイル用導体パターンが無端ループ状に形成されればよく、そのコイルの数や、無端ループ状のコイル用導体パターンによって形成されるコイルの位置は回路構成に応じてさまざまに変えることができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の積層型電子部品は、コイル用導体パターンが無端ループ状に形成されているので、コイルによって作り出される電磁界分布は左右対称となり、このコイルの両側にコイルを配置して電磁気的に結合させた場合でもこのコイルと一方のコイル間の結合係数とこのコイルと他方のコイル間の結合係数を等しくすることができる。従って、本発明の積層型電子部品は、コイルの構造に起因する回路設計及び構造設計の煩雑さを解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の積層型電子部品の第１の実施例を示す分解斜視図である。
【図２】 本発明の積層型電子部品の第１の実施例を示す斜視図である。
【図３】 本発明の積層型電子部品の第１の実施例の回路図である。
【図４】 本発明の積層型電子部品の第１の実施例の特性図である。
【図５】 本発明の積層型電子部品の第２の実施例を示す分解斜視図である。
【図６】 本発明の積層型電子部品の第２の実施例を示す斜視図である。
【図７】 本発明の積層型電子部品の第２の実施例の回路図である。
【図８】 本発明の積層型電子部品の第２の実施例の特性図である。
【図９】 本発明の積層型電子部品の別の実施例を示す分解斜視図である。
【図１０】 従来の積層型電子部品の分解斜視図である。
【図１１】 バンドパスフィルタの回路図である。
【図１２】 別のバンドパスフィルタの回路図である。
【符号の説明】
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ 絶縁体層
１２ 容量電極

Claims (2)

1. 絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、該絶縁体層間のコイル用導体パターンを接続して積層体内に互いに電磁気的に結合した奇数個のコイルが形成され、
   該奇数個のコイルは、互いに重畳することなく巻軸がずれて位置する様に該絶縁体層に各コイルを構成する奇数個のコイル用導体パターンを配列して形成され、
   中央のコイルを構成するコイル用導体パターンは、無端ループ状に形成されると共に、無端ループ状に形成された部分から、この無端ループに囲まれた領域において奇数個のコイル用導体パターンの配列方向と垂直な方向の対称軸上に延在する接続部が形成され、
   中央のコイルの両側に配置されたコイルを構成するコイル用導体パターンは互いに線対称になる様に形成されることを特徴とする積層型電子部品。
2. 前記奇数個のコイルは絶縁体層を介してアース電極に対向し、該アース電極と対向している奇数個のコイル用導体パターンがそれぞれアース電極に接続されて、該コイルを構成するコイル用導体パターン間の線間容量及び該コイル用導体パターンと前記アース電極間の容量によって各コイルと並列にコンデンサが形成された請求項１に記載の積層型電子部品。

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