JP4470864B2 - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、静電気等による高電圧から電子機器を保護するための電子部品及びその製造方法に関する。

この種の電子部品として、インダクタ及びバリスタがセラミック焼結体の内部に形成されている電子部品が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の電子部品は、導体パターン及びバリスタ電極パターンがそれぞれ形成されたセラミック層が複数積層され、圧着及び焼成されることで製造される。すなわち、従来の電子部品では、インダクタを含むインダクタ部分とバリスタを含むバリスタ部分とが同時焼成されて形成されている。
特開２００４−３１１８７７号公報

ところで、インダクタ自身による容量成分を低減して高速信号の劣化を防ぐため、一般的に、インダクタを含んでいるインダクタ部分の誘電率がバリスタを含んでいるバリスタ部分の誘電率よりも低いことが好ましい。

しかしながら、インダクタ部分とバリスタ部分との特性が近似していない場合に、インダクタ部分及びバリスタ部分が上述のように同時焼成されると、インダクタ部分とバリスタ部分との界面の近傍で相互拡散が生じてしまう。このように相互拡散が生じた領域では組成が変化して誘電率が高くなってしまうので、その領域にインダクタを配置することができない。従って、従来の電子部品では、相互拡散を考慮してインダクタ部とバリスタ部との界面の近傍においてインダクタ部分を厚めに形成する必要があり、小型化することが困難であるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑み、相互拡散の発生を抑制することができると共に、従来よりも小型化を図ることが可能な電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電子部品は、電圧非直線性を発現するバリスタ層と、そのバリスタ層を挟むように位置する一対のバリスタ電極とを含むバリスタを有するバリスタ素体と、そのバリスタ素体と固着し、インダクタが設けられた絶縁体とを備え、絶縁体を構成する材料の焼結温度が、バリスタ層を構成する材料の焼結温度よりも低いことを特徴とする。

本発明に係る電子部品では、絶縁体を構成する材料の焼結温度が、バリスタ層を構成する材料の焼結温度よりも低くなっている。そのため、バリスタ素体を形成し、続いてバリスタ素体を構成する材料の焼結温度よりも低い温度で絶縁体を構成する材料を焼成することで、絶縁体とバリスタ素体との界面の近傍において相互拡散がほとんど生じない。その結果、相互拡散を考慮して絶縁体を厚めに形成する必要がなくなるから、従来よりも電子部品の小型化を図ることができる。

また、絶縁体とバリスタ素体との側面にそれぞれ形成された第１の端子電極、第２の端子電極及び第３の端子電極を更に備え、絶縁体が、相互に極性反転結合され、それぞれインダクタとして機能する第１の内部導体及び第２の内部導体を有し、第１の内部導体の一端が第１の端子電極に接続され、第２の内部導体の一端が第２の端子電極に接続され、第１の内部導体の他端と第２の内部導体の他端とが接続され、一対のバリスタ電極の一方が第１の内部導体と第２の内部導体との接続点に接続され、一対のバリスタ電極の他方が第３の端子電極に接続されていることが好ましい。このようにすると、バリスタが有する浮遊容量成分に対してインダクタの誘導係数を適切に設定することにより、浮遊容量成分の影響をキャンセルすることが可能となる。その結果、広帯域にわたって周波数特性の平坦な入力インピーダンスを実現することができる。

また、絶縁体が、バリスタ層を構成する材料よりも誘電率が低い材料で構成されていることが好ましい。このようにすると、インダクタの周囲の誘電率を低くすることができ、インダクタ自身による容量成分が小さくなるので、インダクタの特性を向上させることができる。

また、絶縁体がガラスを主成分として含み、インダクタが銀を主成分として含むことが好ましい。このようにすると、絶縁体がガラスを主成分として含んでいるため、絶縁体の誘電率を極めて低くすることができると共に、焼結の際にバリスタ素子とよくなじんで固着するのでバリスタ素子との相互拡散を極めて抑制することができる。また、インダクタが銀を主成分として含んでいるため、直流抵抗を小さくすることができ、伝送特性の向上を図ることができる。

また、絶縁体及びバリスタ層がそれぞれＺｎＯを含むことが好ましい。このようにすると、絶縁体とバリスタ素体との特性が近似するため、絶縁体とバリスタ素体との界面の近傍において相互拡散がより生じにくくなる。

一方、本発明に係る電子部品の製造方法は、電圧非直線性を発現するバリスタ層となるバリスタグリーンシートを挟むようにバリスタ電極となる一対の電極パターンを配置して、バリスタグリーンシートと電極パターンとを共に積層して焼成することで、バリスタを有するバリスタ素体を生成する工程と、絶縁体グリーン層とインダクタとなる導体パターンとをバリスタ素体に交互に印刷して積層する工程と、絶縁体グリーン層及び導体パターンを、バリスタグリーンシートを構成する材料の焼結温度よりも低い温度で焼成して、インダクタを有する絶縁体を生成する工程とを備えることを特徴とする。

本発明に係る電子部品の製造方法では、バリスタグリーンシートが焼結して生成されたバリスタ素体に、絶縁体グリーン層と導体パターンとを交互に印刷積層している。そして、これらの絶縁体グリーン層及び導体パターンを、バリスタグリーンシートを構成する材料の焼結温度よりも低い温度で焼成して絶縁体を生成している。そのため、絶縁体とバリスタ素体とが別々に焼成されることとなるから、絶縁体とバリスタ素体との界面の近傍において相互拡散がほとんど生じない。その結果、相互拡散を考慮して絶縁層を余計に印刷する必要がなくなり、従来よりも電子部品の小型化を図ることができる。

また、絶縁体グリーン層が、バリスタグリーンシートを構成する材料よりも誘電率が低い材料で構成されていることが好ましい。このようにすると、インダクタの周囲の誘電率を低くすることができ、インダクタ自身による容量成分が小さくなるので、インダクタの特性を向上させることができる。

また、絶縁体グリーン層がガラス成分を主成分として含み、導体パターンが銀を主成分として含むことが好ましい。このようにすると、絶縁体グリーンシートがガラス成分を含んでいるため、絶縁体グリーン層が焼結して生成された絶縁体の誘電率を低くすることができると共に、絶縁体グリーン層が焼結する際にバリスタ素子とよくなじんで絶縁体とバリスタ素体とが十分に固着することとなる。また、導体パターンが銀を主成分として含んでいるため、インダクタの直流抵抗を小さくすることができ、伝送特性の向上を図ることができる。

また、絶縁体グリーン層及びバリスタグリーンシートがそれぞれＺｎＯを含むことが好ましい。このようにすると、絶縁体グリーン層が焼結して生成された絶縁体と、バリスタグリーンシートが焼結して生成されたバリスタ素体との特性が近似するため、絶縁体とバリスタ素体との界面の近傍において相互拡散がより生じにくくなる。

本発明によれば、相互拡散の発生を抑制することができると共に、従来よりも小型化を図ることが可能な電子部品及びその製造方法を提供することができる。

本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、第１実施形態に係る電子部品Ｅ１の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る電子部品の内部を示す透視斜視図である。図２は、第１実施形態に係る電子部品が備えるバリスタ素体の構成を説明するための分解斜視図である。

電子部品Ｅ１は、静電気等による高電圧から電子機器を保護するためのものである。電子部品Ｅ１は、絶縁体１０、バリスタ素体２０、第１の端子電極３０、第２の端子電極３２、第３の端子電極３４及び外部導体３６を備えており、絶縁体１０とバリスタ素体２０とが別々に焼成されて生成されている（詳しくは後述する）。

絶縁体１０は、ガラスによって構成されており、後述するようにガラスペーストがスクリーン印刷されて順次積層される印刷積層工法によって形成されている。そのため、絶縁体１０は、低誘電率で電気絶縁性を有するという特性を発現することとなる。

絶縁体１０は、相互に極性反転結合される第１の内部導体１２及び第２の内部導体１４を有している。第１及び第２の内部導体１２，１４は、絶縁体１０によって覆われて互いに電気的に絶縁されており、それぞれインダクタを構成している。第１の内部導体１２の一端は、絶縁体１０の一方の端面（第１の端子電極３０が形成された端面）まで引き出され、第１の端子電極３０と接続されている。第２の内部導体１４の一端は、絶縁体１０の他方の端面（第２の端子電極３２が形成された端面）まで引き出され、第２の端子電極３２と接続されている。第１及び第２の端子電極１２，１４の他端は、共に絶縁体１０の同じ側面（外部導体３６が形成された側面）まで引き出され、それぞれ外部導体３６と接続されている。すなわち、第１の端子電極１２と第２の端子電極１４とは、外部導体３６を介して電気的に接続されることとなる。

第１の内部導体１２と第２の内部導体１４とは、絶縁体１０の積層方向から見て相互に重なり合う領域１２ａ，１４ａをそれぞれ含んでいる。第１の内部導体１２と第２の内部導体１４とは、領域１２ａ，１４ａにおいて容量結合している。なお、第１及び第２の内部導体１２，１４としては、ガラスからなる絶縁体１０が生成される際の焼結温度（８００℃〜９００℃程度）と略等しい温度で焼結し且つ抵抗率が低いＡｇを主成分として用いると好ましい。

バリスタ素体２０は、図２に示されるように、第１バリスタ電極２２及び第２バリスタ電極２４がそれぞれ形成されたバリスタグリーンシートＡ２，Ａ３を含む複数（本第１実施形態では４枚）のバリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４が積層されることにより構成される。実際のバリスタ素体２０は、バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４間の境界が視認できない程度に一体化されている。バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４は、焼成されることにより、電圧非直線性を発現するバリスタ層として機能する。

バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４は、ＺｎＯを主成分とするセラミック材料から構成されている。このセラミック材料中には、添加物として、希土類及びＢｉからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素、Ｃｏが更に含まれている。ここで、バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４は、希土類に加えてＣｏを含むことから、優れた電圧非直線特性、すなわちバリスタ特性を有するものとなるほか、高い誘電率を有するものとなる。バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４を構成するセラミック材料は、添加物としてＡｌを更に含んでいてもよい。Ａｌを含む場合、バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４は低抵抗となる。添加物として含まれる希土類は、Ｐｒが好ましい。

これらの金属元素は、バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４において金属単体や酸化物等の形態で存在することができる。なお、バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４は、更なる特性の向上を目的として、添加物として上述したのも以外の金属元素等（例えば、Ｃｒ、Ｃａ，Ｓｉ、Ｋ等）を更に有していてもよい。

バリスタグリーンシートＡ２の表面には、第１バリスタ電極２２が形成されている。第１バリスタ電極２２は、ストレートライン型のパターンとなっており、バリスタグリーンシートＡ２の短手方向に沿って伸びている。第１バリスタ電極２２の一端は、素体１の側面（外部導体３６が形成された側面）に露出するように、バリスタグリーンシートＡ２の一辺に引き出されている。第１バリスタ電極２２の他端は、バリスタ素体２０の側面（第３の端子電極３４が形成された側面）に露出しておらず、その側面から引き込まれた位置にある。第１バリスタ電極２２の一端は、バリスタ素体２０の側面に形成された外部導体３６に接続されている。従って、第１の内部導体１２の他端、第２の内部導体１４の他端及び第１バリスタ電極２２の一端は、外部導体３６を介して電気的に接続されることとなる。

バリスタグリーンシートＡ３の表面には、第２バリスタ電極２４が形成されている。第２バリスタ電極２４は、ストレートライン型のパターンとなっており、バリスタグリーンシートＡ３の短手方向に沿って伸びている。第２バリスタ電極２４の一端は、バリスタ素体２０の側面（第３の端子電極３４が形成された側面）に露出するように、バリスタグリーンシートＡ３の一辺に引き出されている。第２バリスタ電極２４の他端は、バリスタ素体２０の側面（外部導体３６が形成された側面）に露出しておらず、その側面から引き込まれた位置にある。第２バリスタ電極２４の一端は、バリスタ素体２０の側面に形成された第３の端子電極３４に接続されている。

第１バリスタ電極２２と第２バリスタ電極２４とは、バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４の積層方向から見て相互に重なり合う領域２２ａ，２４ａをそれぞれ含んでいる。従って、第１バリスタ電極２２の領域２２ａと、第２バリスタ電極２４の領域２４ａと、バリスタグリーンシートＡ２における第１バリスタ電極２２の領域２２ａ及び第２バリスタ電極２４の領域２４ａが重なる領域とにより、１つのバリスタ６２が構成されることとなる。なお、第１バリスタ電極２２及び第２バリスタ電極２４は、Ｐｄ又はＡｇ−Ｐｄ合金からなることが好ましい。

第１の端子電極３０、第２の端子電極３２、第３の端子電極３４及び外部導体３６は、Ａｇからなる第１及び第２の内部導体１２，１４が溶融しないように、第１及び第２の内部導体１２，１４の融点よりも低い温度で形成できる金属材料であると好ましい。この金属材料としては、第１及び第２の内部導体１２，１４や第１及び第２バリスタ電極２２，２４を構成しているＡｇ，Ｐｄ等の金属との電気的な接続性が良好であり、しかも絶縁体１０やバリスタ素体２０の端面に対する接着性が良好なＡｇが好適である。なお、第１の端子電極３０は電子部品Ｅ１の入力端子電極として機能し、第２の端子電極３２は電子部品Ｅ１の出力端子電極として機能し、第３の端子電極３４は電子部品Ｅ１のグランド端子電極として機能する。

第１の端子電極３０、第２の端子電極３２、第３の端子電極３４及び外部導体３６の表面には、Ｎｉめっき層（図示省略）及びＳｎめっき層（図示省略）等が順に形成されている。これらのめっき層は、主として電子部品Ｅ１をはんだリフローにより基板等に搭載する際の、はんだ耐熱性やはんだ濡れ性を向上することを目的として形成されるものである。

次に、図３及び図４に基づいて、上述した構成を有する電子部品Ｅ１の回路構成を説明する。図３は、第１実施形態に係る電子部品の回路構成を説明するための図である。図４は、図３に示された回路構成の等価回路を示す図である。

第１及び第２の内部導体１２，１４は、上述したように、絶縁体１０の積層方向から見て相互に重なり合う領域１２ａ，１４ａをそれぞれ含んでおり、その領域１２ａ，１４ａにおいて容量結合している。このため、電子部品Ｅ１は、図３に示されるように、第１の内部導体１２と第２の内部導体１４とにより形成される容量成分６０を有する。容量成分６０は、第１の端子電極３０と第２の端子電極３２との間に接続されることとなる。

ここで、「極性反転結合」とは、図３に示されるように、第１の内部導体１２に相当するインダクタンス成分の巻き始めを第１の端子電極３０側とし、第２の内部導体１４に相当するインダクタンス成分の巻き始めを第１の内部導体１２と接続する側（本第１実施形態においては、外部導体３６側）とした場合に、第１の内部導体１２と第２の内部導体１４との結合が「正」であることを意味する。すなわち、「極性反転結合」とは、第１の内部導体１２に第１の端子電極３０側から電流が流れ込み、第２の内部導体１４に第１の内部導体１２と接続する側（本実施形態においては、外部導体３６側）から電流が流れ込み、第１の内部導体１２に生じる磁束と第２の内部導体１４に生じる磁束を互いに強めあうことを意味する。

電子部品Ｅ１においては、第１バリスタ電極２２と、第２バリスタ電極２４と、バリスタグリーンシートＡ２における第１及び第２バリスタ電極２２，２４の各領域２２ａ，２４ａに挟まれる部分とにより、一つのバリスタ６２が構成されることとなる。バリスタ６２は、図３に示されるように、第１の内部導体１２と第２の内部導体１４との接続点（外部導体３６）と第３の端子電極３４との間に接続される。

相互に極性反転結合される第１及び第２の内部導体１２，１４は、図４に示されるように、第１のインダクタンス成分６４、第２のインダクタンス成分６６及び第３のインダクタンス成分６８に変換することができる。第１のインダクタンス成分６４と第２のインダクタンス成分６６とは、第１の端子電極３０と第２の端子電極３２との間に直列に接続される。第３のインダクタンス成分６８は、直列に接続された第１のインダクタンス成分６４と第２のインダクタンス成分６６との接続点とバリスタ６２との間に接続される。第１及び第２の内部導体１２，１４の誘導係数をＬｚとし、第１及び第２の内部導体１２，１４間の結合係数をＫｚとすると、第１のインダクタンス成分６４及び第２のインダクタンス成分６６の誘導係数は（１＋Ｋｚ）Ｌｚとなり、第３のインダクタンス成分６８の誘導係数は−ＫｚＬｚとなる。

バリスタ６２は、図４に示されるように、第３のインダクタンス成分６８と第３の端子電極３６との間に並列接続される可変抵抗７０及び浮遊容量成分７２に変換することができる。可変抵抗７０は、通常抵抗値が大きく、高圧サージが印加されると抵抗値が小さくなる。バリスタ６２において、小振幅の高速信号に対しては、浮遊容量成分７２のみで近似することができる。

図４に示された電子部品Ｅ１の入力インピーダンスＺｉｎは、下記（１）式にて表される。ここで、容量成分６０の容量をＣｓとし、バリスタ６２の浮遊容量成分７２の容量をＣｚとしている。

（１）式において、下記（２）式を満たすように容量成分６０の容量Ｃｓを設定すれば、入力インピーダンスＺｉｎは周波数特性に依存しなくなる。容量成分６０の容量Ｃｓを下記（２）式に設定した上で、下記（３）式に示すように各内部導体の誘導係数Ｌｚを設定すれば、入力インピーダンスＺｉｎは特性インピーダンスＺｏに整合させることができる。

上記（２）式及び（３）式からも分かるように、第１及び第２の内部導体１２，１４間の結合係数Ｋｚを任意に選べるため、柔軟性の高い回路設計が可能となる。

したがって、本実施形態によれば、半導体デバイス等を高圧の静電気から保護しつつ、高速信号に対してもインピーダンス整合に優れた電子部品Ｅ１とすることができる。

ところで、バリスタ６２は、図５に示されるように、浮遊インダクタンス成分７４も含んでいる。通常は、可変抵抗７０の抵抗値が大きく、高圧サージが印加されると抵抗値が小さくなる。しかし、浮遊容量成分７２及び浮遊インダクタンス成分７４が存在する。このために、入力信号として高速信号を扱う半導体デバイスの入力側に電子部品Ｅ１を付加すると、高速信号の劣化の原因となる。高速信号を扱う回路に電子部品Ｅ１を適用するためには、浮遊容量成分７２だけでなく浮遊インダクタンス成分７４の影響も小さくする方が好ましい。

図４に示される等価回路からも分かるように、負性誘導係数を持つ第３のインダクタンス成分６８を利用すると、バリスタ６２の浮遊インダクタンス成分７４をキャンセルすることができる。ただし、見かけ上、結合が小さくなった状態と同じになるため、結合係数Ｋｚと誘導係数Ｌｚはそのままで、容量成分６０の容量Ｃｓを下記（４）式とする。ここで、浮遊インダクタンス成分７４の誘導係数をＬｅとしている。

ただし、ＫｚＬｚ≧Ｌｅである。このように設計すると、電子部品Ｅ１に浮遊容量成分７２と浮遊インダクタンス成分７４が含まれていても、入力インピーダンスＺｉｎを特性インピーダンスＺｏに整合させることができる。

次に、図６〜図１２を参照して第１実施形態に係る電子部品Ｅ１を製造する方法について説明する。図６は、第１実施形態に係る電子部品を製造する工程を説明するためのフロー図である。図７〜図１２は、第１実施形態に係る電子部品の製造工程の一工程を示す斜視図である。なお、図６に示されるフローチャートでは、ステップをＳと略記している。

まず、ステップ１では、絶縁体１０及びバリスタ素体２０の原料となるセラミック材料を含むペーストと、第１及び第２の内部導体１２，１４となる導体ペーストと、第１及び第２バリスタ電極２２，２４となる電極ペーストとを製造する。具体的には、絶縁層１０形成用のペーストは、ホウケイ酸ガラス粉末に微量のＺｎＯを加え、これにバインダ等を添加して混練することで得られる。バリスタ素体２０形成用のペーストは、主成分であるＺｎＯに対し、添加物として、希土類（例えば、Ｐｒ）及びＢｉからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素、Ｃｏのほか、必要に応じてＡｌ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｋ等を、焼成後に所望の含有量となるように加え、これらにバインダ等を添加して混練することにより得られる。この場合の金属元素は、例えば、酸化物として添加することができる。導体ペーストとしてはＡｇを主成分として含んでおり、電極ペーストとしてはＰｄ又はＰｄ−Ａｇ合金を主成分として含んでいるものを用意する。

続いて、ステップ２では、バリスタ素体２０形成用のペーストを、プラスチックフィルム等の上にドクターブレード法等により塗布した後に乾燥させ、バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４を形成する。これらのバリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４を形成する際、ペーストの塗布・乾燥後すぐにプラスチックフィルム等を各バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４から剥離してもよく、後述する積層の直前に各バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４を剥離してもよい。

続いて、ステップ３では、バリスタグリーンシートＡ２，Ａ３の上に、第１及び第２バリスタ電極２２，２４を形成するための電極ペーストを、それぞれのシートに対して所望の電極パターンとなるようにスクリーン印刷する。そして、ステップ４では、第１及び第２バリスタ電極２２，２４にそれぞれ対応する電極パターンが形成されたバリスタグリーンシートＡ２，Ａ３を含む各バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４を図２に示される順序で順次積層し、積層方向に圧力を加えて各バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４の間に隙間が生じないよう圧着する。

続いて、ステップ５では、この圧着したバリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４をチップ単位に切断した後に、所定温度（例えば、１０００℃〜１４００℃程度）にて焼成し、バリスタ素体２０を生成する（図７参照）。バリスタ素体２０は、例えば、焼成後における長手方向の長さが１．４ｍｍ程度、幅が１．０ｍｍ程度、高さが０．４ｍｍ程度となるようにする。

続いて、ステップ６では、チップ単位に切断された各バリスタ素体２０の表面（第１〜第３の端子電極３０，３２，３４及び外部導体３６が形成されない側面）を覆うように、ガラスペーストをシート状にスクリーン印刷して、ガラスグリーンシートＢ１を形成する（図８参照）。そして、一端がガラスグリーンシートＢ１の一方の短辺側に引き出され、他端がガラスグリーンシートＢ１の一方の長辺側に引き出されるように、導体ペーストをガラスグリーンシートＢ１の表面にスクリーン印刷して、第２の内部導体１４となる導体パターンＣ１を形成する（図９参照）。さらに、ガラスグリーンシートＢ１及び導体パターンＣ１の表面の覆うように、ガラスペーストをシート状にスクリーン印刷して、ガラスグリーンシートＢ２を形成する（図１０参照）。このとき、導体パターンＣ１と後の工程で形成される第２の端子電極３２及び外部導体３６との接続を確実にするため、図１０に示されるように、導体パターンＣ１の各端部が露出するようガラスグリーンシートＢ２を形成すると好ましい。そして、一端がガラスグリーンシートＢ２の一方の短辺側に引き出され、他端がガラスグリーンシートＢ２の一方の長辺側に引き出されるように、導体ペーストをガラスグリーンシートＢ２及び導体パターンＣ１の表面にスクリーン印刷して、第１の内部導体１２となる導体パターンＣ２を形成する（図１１参照）。さらに、ガラスグリーンシートＢ２及び導体パターンＣ２の表面を覆うように、ガラスペーストをシート状にスクリーン印刷して、ガラスグリーンシートＢ３を形成する（図１２参照）。このときも、導体パターンＣ２と後の工程で形成される第１の端子電極３０及び外部導体３６との接続を確実にするため、図１２に示されるように、導体パターンＣ２の各端部が露出するようガラスグリーンシートＢ２を形成すると好ましい。なお、各ガラスグリーンシートＢ１〜Ｂ３は、例えば１０μｍ程度の厚さでそれぞれ印刷される。

続いて、ステップ７では、脱バインダ工程の後に、所定温度（例えば、８００℃〜９００℃程度）にて導体パターンＣ１，Ｃ２と共にガラスグリーンシートＢ１〜Ｂ３を焼成し、絶縁体１０を生成する。絶縁体１０は、例えば、焼成後における長手方向の長さが１．３ｍｍ程度、幅が０．９ｍｍ程度、高さが０．１ｍｍ程度となるようにする。なお、ガラスグリーンシートＢ１〜Ｂ３は、焼成されることにより、絶縁性を発現する絶縁層として機能する。

そして、ステップ８では、Ａｇを主成分とするペーストを各内部導体１２，１４及び各バリスタ電極２２，２４の各端部と接続するようにそれぞれ転写した後に、所定温度（例えば、８００℃〜９００℃程度）で焼付けを行い、さらに電気めっきを施すことにより、第１〜第３の端子電極３０，３２，３４及び外部導体３６を形成する。めっきは、例えば、ＣｕとＮｉとＳｎ、ＮｉとＳｎ、ＮｉとＡｕ、ＮｉとＰｄとＡｕ、ＮｉとＰｄとＡｇ、又は、ＮｉとＡｇ等を用いることができる。

ところで、インダクタ及びバリスタを有する電子部品を製造する際、従来は、インダクタを含むインダクタ部分とバリスタを含むバリスタ部分とを同時焼成していた。ここで、インダクタ部分は、インダクタ自身による容量成分を低減するために、誘電率が低いものであると好ましい。また、バリスタ部分は、優れた電圧非直線性を発現するバリスタとするために、ＺｎＯを主成分とするものであると好ましい。しかしながら、このようにインダクタ部分とバリスタ部分とで異なる物性の材料を同時焼成すると、インダクタ部分とバリスタ部分との界面の近傍において相互拡散が生じてしまう。このように相互拡散が生じた領域では組成が変化してしまうので、その領域にインダクタを配置することができない。従って、従来の電子部品では、相互拡散を考慮してインダクタ部分を厚めに形成する必要があり、電子部品を小型化することが困難であるという問題があった。また、上記のようにインダクタ部分とバリスタ部分とで物性が異なる場合には、縮率が異なり体積変化の差が大きいために、インダクタ部分とバリスタ部分とを同時焼成すると両者の間にひずみや応力等が発生してしまうという問題があった。一方、インダクタ部分とバリスタ部分とで近似した物性の材料を用いた場合には、インダクタ自身による容量成分が増大し、良好なインダクタ特性が得られないという問題があった。

また、従来のように同時焼成により電子部品を製造する場合には、インダクタを構成する材料もバリスタ部分が生成される際の焼結温度（１０００℃〜１４００℃程度）で焼成される。そのため、その焼結温度よりも融点が高く、抵抗が高い材料（例えば、Ｐｄ）を使用せざるをえなかった。従って、従来の電子部品では信号が減衰してしまい、高速伝送に不向きなものであった。

しかしながら、本第１実施形態においては、第１及び第２バリスタ電極２２，２４にそれぞれ対応する電極ペーストが形成されたバリスタグリーンシートＡ２，Ａ３を含む各バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４を積層した後に焼成して、バリスタ素体２０を生成している。そして、バリスタ素体２０にガラスグリーンシート及び導体パターンを交互に印刷積層した後に焼成して、絶縁体１０を生成している。そのため、絶縁体１０と、バリスタ素体２０とがそれぞれ別々に焼成されて生成されるので、絶縁体１０とバリスタ素体２０との界面の近傍において相互拡散がほとんど生じない。その結果、相互拡散のために絶縁体１０の特性が変化することで生じるインダクタが配置不可能な領域がほとんどなく、相互拡散を配慮してガラスグリーンシートを余計に印刷する必要がなくなり、従来よりも電子部品Ｅ１の小型化を図ることができる。

また、本第１実施形態においては絶縁体１０とバリスタ素体２０とがそれぞれ別々に焼成されて生成されるので、絶縁体１０とバリスタ素体２０とで物性が異なっていても、電子部品Ｅ１にひずみや応力等が発生し難くなっている。

また、本第１実施形態においては、ガラスグリーンシートと導体パターンとを交互に印刷積層することで絶縁体１０を形成している。そのため、導体パターンが潰れて断線すること等がなく、導体パターンの形状が印刷された状態のまま保たれる。その結果、第１及び第２の内部導体１２，１４を高密度に形成することができ、電子部品Ｅ１をより小型化することができる。

また、本第１実施形態においては、絶縁体１０が相互に極性反転結合される第１及び第２の内部導体１２，１４を有している。そのため、バリスタ６２の浮遊容量成分７２に対して第１及び第２の内部導体１２，１４が有する第３のインダクタンス成分６８を利用することにより、浮遊容量成分７２の影響をキャンセルすることが可能となる。その結果、広域帯にわたって周波数特性の平坦な入力インピーダンスを実現することができる。

また、本第１実施形態においては、絶縁体１０がガラスによって構成されており、バリスタ素体２０を構成する材料の焼結温度よりも絶縁体１０を構成する材料の焼結温度が低くなっている。そのため、融点が９６０℃程度と比較的低く、低抵抗であるＡｇにより第１及び第２の内部導体１２，１４を構成することができ、伝送特性の向上を図ることができる。また、ガラスグリーンシートＢ１〜Ｂ３の焼結に伴い、ガラスグリーンシートＢ１がバリスタ素体２０になじむので、絶縁体１０とバリスタ素体２０とが十分に固着される。

（第２実施形態）
次に、図１３及び図１４を参照して、第２実施形態に係る電子部品Ｅ２の構成について説明する。図１３は、第２実施形態に係る電子部品の内部を示す透視斜視図である。図１４は、第２実施形態に係る電子部品が備えるバリスタ素体の構成を説明するための分解斜視図である。第２実施形態に係る電子部品Ｅ２は、第１の内部導体１２、第２の内部導体１４、第１バリスタ電極２２、第２バリスタ電極２４、第１の端子電極３０、第２の端子電極３２、第３の端子電極３４及び外部導体３６の数に関して、第１実施形態に係る電子部品Ｅ１と相違する。

電子部品Ｅ２は、絶縁体１０及びバリスタ素体２０を備えている。また、電子部品Ｅ２は、第１の端子電極３０、第２の端子電極３２、第３の端子電極３４及び外部導体３６をそれぞれ複数（本第２実施形態では２つ）備えている。第１の端子電極３０と第２の端子電極３２、及び第３の端子電極３４同士は、絶縁体１０及びバリスタ素体２０の側面に互いに対向するようにそれぞれ形成されている。外部導体３６同士は、絶縁体１０及びバリスタ素体２０の長手方向の端部にそれぞれ形成されている。

絶縁体１０は、図１３に示されるように、相互に極性反転結合される第１の内部導体１２及び第２の内部導体１４をそれぞれ複数（本実施形態においては２つ）有している。第１の内部導体１２同士及び第２の内部電極１４同士は、絶縁体１０の内部において、互いに電気的に絶縁されるようにそれぞれ所定の間隔を有している。

バリスタ素体２０は、図１４に示されるように、複数（本第２実施形態では２つ）の第１バリスタ２２と、第２バリスタ２４とがそれぞれ形成されたバリスタグリーンシートＡ２，Ａ３を含む複数（本題２実施形態では４枚）のバリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４が積層されることにより構成される。

バリスタグリーンシートＡ２の表面には、互いに電気的に絶縁されるように所定の間隔を有するように、第１バリスタ電極２２が形成されている。各第１バリスタ電極２２は、第１の電極部分２２ａと第２の電極部分２２ｂとを含んでいる。第１の電極部分２２ａは、バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４の積層方向から見て、後述する第２バリスタ電極２４の第１の電極部分２４ａと互いに重なり合っている。第１の電極部分２２ａは、略矩形状を呈している。第２の電極部分２２ｂは、第１の電極部分２２ａからバリスタ素体２０の側面（外部導体３６が形成された側面）に露出するように引き出されており、引き出し導体として機能する。各第１の電極部分２２ａは、第２の電極部分２２ｂを通して外部導体３６に電気的に接続されている。第２の電極部分２２ｂは、第１の電極部分２２ａと一体的に形成されている。

バリスタグリーンシートＡ３の表面には、第２バリスタ電極２４が形成されている。第２バリスタ電極２４は、第１の電極部分２４ａと第２の電極部分２４ｂとを含んでいる。第１の電極部分２４ａは、バリスタグリーンシートＡ１〜Ａ４の積層方向から見て、第１バリスタ電極２２の第１の電極部分２２ａと互いに重なり合っている。第１の電極部分２４ａは、それぞれ略矩形状を呈している。第２の電極部分２４ｂは、各第１の電極部分２４ａからバリスタ素体２０の両側面（第３の端子電極３４が形成された両側面）に露出するようにそれぞれ引き出されており、引き出し導体として機能する。各第１の電極部分２４ａは、第２の電極部分２４ｂを通して第３の端子電極３４に電気的に接続している。第２の電極部分２４ｂは、第１の電極部分２４ａと一体的に形成されている。

バリスタ素子２０においては、各第１の電極部分２２ａと、各第１の電極部分２４ａと、バリスタグリーンシートＡ２における第１の電極部分２２ａ及び第２の電極部分２４ａが重なる各領域とにより、２つのバリスタがそれぞれ構成されることとなる。

以上のように、本第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、相互拡散の発生を抑制することができると共に、従来よりも小型化を図ることが可能なアレイ状の電子部品Ｅ２を実現することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本第１及び第２実施形態では第１及び第２の内部導体１２，１４をそれぞれ備えていたが、どちらか一方のみ備えていてもよい。また、本第１及び第２実施形態では第１及び第２の内部導体１２，１４がインダクタとして機能するように導体パターンを形成したが、第１及び第２の内部導体１２，１４が抵抗として機能するように導体パターンを形成してもよい。さらに、第１及び第２の内部導体１２，１４がインダクタと抵抗との組み合わせとなるように導体パターンを形成してもよい。

また、本第１及び第２実施形態ではガラスにより絶縁体１０を構成したが、これに限られず、バリスタ素体２０を構成する材料の焼結温度よりも低い材料であればよい。また、本第１及び第２実施形態ではＡｇにより第１及び第２の内部導体１２，１４を形成したが、これに限られず、Ａｇを主成分とする合金や、絶縁層と共に焼結する材料であれば用いることができる。

また、絶縁体１０がＺｎＯを含有していると、絶縁体１０とバリスタ素体２０との特性が近似することとなり、絶縁体１０とバリスタ素体２０との界面の近傍で相互拡散が極めて生じにくくなるので好ましい。

第１実施形態に係る電子部品における各内部導体、各端子電極及び外部導体の接続状態を説明するための概略透視斜視図である。 第１実施形態に係る電子部品が備えるバリスタ素体の構成を説明するための分解斜視図である。 第１実施形態に係る電子部品の回路構成を説明するための図である。 図３に示された回路構成の等価回路を示す図である。 バリスタの等価回路を示す図である。 第１実施形態に係る電子部品を製造する工程を説明するためのフロー図である。 第１実施形態に係る積層型インダクタの製造工程の一工程を示す斜視図である。 図７の後続の工程を示す斜視図である。 図８の後続の工程を示す斜視図である。 図９の後続の工程を示す斜視図である。 図１０の後続の工程を示す斜視図である。 図１１の後続の工程を示す斜視図である。 第２実施形態に係る電子部品における各内部導体、各端子電極及び外部導体の接続状態を説明するための概略透視斜視図である。 第２実施形態に係る電子部品が備えるバリスタ素体の構成を説明するための分解斜視図である。

符号の説明

１０…絶縁体、１２…第１の内部導体、１４…第２の内部導体、２０…バリスタ素体、
２２…第１バリスタ電極、２４…第２バリスタ電極、３０…第１の端子電極、３２…第２の端子電極、３４…第３の端子電極、３６…外部導体、６２…バリスタ、Ａ１〜Ａ４…バリスタグリーンシート、Ｂ１〜Ｂ３…ガラスグリーンシート、Ｃ１，Ｃ２…導体パターン、Ｅ１，Ｅ２…電子部品。

Claims (7)

1. 電圧非直線性を発現するバリスタ層と、該バリスタ層を挟むように位置する一対のバリスタ電極とを含むバリスタを有するバリスタ素体と、
   該バリスタ素体と固着し、インダクタが設けられた絶縁体とを備え、
   前記絶縁体が、前記バリスタ層を構成する材料よりも誘電率が低い材料であるガラスを主成分として含んでおり、
   前記絶縁体を構成する材料の焼結温度が、前記バリスタ層を構成する材料の焼結温度よりも低いことを特徴とする電子部品。
2. 前記絶縁体と前記バリスタ素体との側面にそれぞれ形成された第１の端子電極、第２の端子電極及び第３の端子電極を更に備え、
   前記絶縁体が、相互に極性反転結合され、それぞれ前記インダクタとして機能する第１の内部導体及び第２の内部導体を有し、
   前記第１の内部導体の一端が前記第１の端子電極に接続され、前記第２の内部導体の一端が前記第２の端子電極に接続され、前記第１の内部導体の他端と前記第２の内部導体の他端とが接続され、
   前記一対のバリスタ電極の一方が前記第１の内部導体と前記第２の内部導体との接続点に接続され、前記一対のバリスタ電極の他方が前記第３の端子電極に接続されていることを特徴とする請求項１に記載された電子部品。
3. 前記インダクタが銀を主成分として含むことを特徴とする請求項１又は２に記載された電子部品。
4. 前記絶縁体及び前記バリスタ層がそれぞれＺｎＯを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載された電子部品。
5. 電圧非直線性を発現するバリスタ層となるバリスタグリーンシートを挟むようにバリスタ電極となる一対の電極パターンを配置して、前記バリスタグリーンシートと前記電極パターンとを共に積層して焼成することで、バリスタを有するバリスタ素体を生成する工程と、
   絶縁体グリーン層とインダクタとなる導体パターンとを前記バリスタ素体に交互に印刷して積層する工程と、
   前記バリスタグリーンシートを構成する材料の焼結温度よりも低い焼結温度を有する前記絶縁体グリーン層及び前記導体パターンを、前記バリスタグリーンシートを構成する材料の焼結温度よりも低い温度で焼成して、前記インダクタを有する絶縁体を生成する工程とを備え、
   前記絶縁体グリーン層が、前記バリスタグリーンシートを構成する材料よりも誘電率が低い材料であるガラスを主成分として含んでいることを特徴とする電子部品の製造方法。
6. 前記導体パターンが銀を主成分として含むことを特徴とする請求項５に記載された電子部品の製造方法。
7. 前記絶縁体グリーン層及び前記バリスタグリーンシートがそれぞれＺｎＯを含むことを特徴とする請求項５又は６に記載された電子部品の製造方法。

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