JPH03173410A - Ｌｃ複合部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は各種電子機器に使用されるＬＣ複合部品に関す
るものである。

従来の技術 電子機器の小型化、高性能化、軽量化に伴い、電子部品
の高密度実装技術がおおいに進み、それに用いられる電
子部品の小型化、チップ化、複合化がますます要求され
ている。このために単体部品そのものの小型化チップは
もちろんのこと単体部品を複合化して、より高密度に実
装することが目ざされている。

従来のＬＣ回路はコンデンサとインダクタを個別に用意
し、これらを導体回路配線で接続して作られていたが、
高密度実装の要求から小型のＬＣ複合部品が望まれ種々
提案されていた。

例えば、インダクタとしては磁芯もしくは空芯ボビンに
巻回した巻線型インダクタから、最近はフェライト焼結
型の積層チップインダクタが実現されている。

この種のチップインダクメは確かに従来の巻線型チップ
インダクタに比べて小型にはなっているが、材料、工法
、製造コスＩ−面で捷だまた問題があった。

この製造工程の骨子を次に述べる。

まず、フェライト粉末を含む磁性体ペーストと、Ａｇ　
、　Ｐｄあるいはλｇ−Ｐｄなどの金属粉末全含む導体
ペーストを各々準備し、複数個の約手ターン分の導社パ
ターン印刷層をフェライト印刷層を介して、螺旋状に連
続的に接続されるように形成し、導′亀パターンが積層
方向に螺旋状になるような積層体全作成し、これを焼成
炉にいれて脱パイし、所定の焼成温度（１０００〜１３
００’Ｃ）、時間で焼成する。得られた＠層インダクタ
の両端面に前記導、扛パターン印刷に用いたのと同じ構
成ベーストを用いて外部電極とするために適自な温度で
焼き付けて構成するものであった。

また、一方のコンデンサは大容量タイプのアルミ電解コ
ンデンサから高密度実装に適した小型のｔｒｉ　ｒ＝Ｌ
４チップコンデンサが大きく進出してきた。

この積層チップコンデンサは一般に次のようにしてつく
られる。

まず、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムある
いは酸化チタンなどの誘電体粉末に適切なバインダと溶
剤を混ぜてペースト化ないしはスラリー化し、かつ人ｇ
　、　Ｐ（１あるいはムｇ−Ｐｄなどの金属粉末を含む
導体ペーストを準備し、各々印刷法によって誘電体層と
コンデンサ内部電極層を交互に印刷積層することによっ
てコンデンサ漬り体が得られる。このコンデンサ積層体
をしかるべき焼成条件にて焼成した後、外部端子を形成
すると積層チップコンデンサとなる。

さらに上記のインダクタ積層１本とコンデンサ積層体を
重畳または印刷積層してインダクタ部とコンデンサ部と
を一体にした積層体を形成し、これを同時一体焼成する
ことによってＬＣ複合部品が得られている（例えば、特
開平１−１１０７０８号公報）。

しかし、この方法であると一体焼結するために磁性体と
誘電体の焼成時における膨張係数、収縮率の違いによっ
てデラミネーションが発生し易いという問題があった。

これを回避するために不十分な焼成レベルにとどめなけ
ればならず、その結果特性や性能にバラツキが大きく、
生産性コスト而でも満足するまでには至っていない。従
って、次に上記のインダクタ部とコンデンサ部を別々に
それぞれの最適焼成条件にて焼成した後に、ガラスなど
の焼き付は可能な中間層で重畳合体し、所定の外部端子
を形成してＬＣ複合部品を作成するという方法が提案さ
れた。

しかし、この場合でもガラス接着剤となると比較的高温
で処理しなければならず、インダクタ部およびコンデン
サ部の焼結体に悪影響を及ぼし特性変動の原因となり易
い。さらに薄型化という点でばｔｎｌ述のインダクタ部
とコンデンサ部との一体焼成型に比べて不利である。

発明が解決しようとする課題 上記のように焼結をの積層インダクタと１′！會コンデ
ンサからなるＬＣ複合部品の構成では、高密度面実装の
要求からさらに薄く小型化を図るというには限界があり
、しかも特性値を高精度に所望の範囲に納めるのが難し
い、あるいは高温度で焼成・接着するために生産性・歩
留まシが悪くなってコストが高くなるという問題点を有
していた。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のＬＯ複合部品は、絶
縁性を有する磁性基板上に厚膜コンデンサを形成し、磁
性基板を巻き込むように絶縁被覆された導線を巻き付け
てコイルとし、厚膜コンデンサの上下電極とコイルの引
き出し端を端面電甑に電気的に接続する構成としたもの
である。

１ヤ用 上記の構成とすることによりＬＯ複合部品の寸法形状を
小さくすることができ、特性面でも安定し、生産性にも
１憂れたものとすることができる。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。厚膜コンデン
サは下部電極と上部′電極とによって誘電体層をサンド
イッチする構造で構成されている。

それぞれの電極厚みは１０〜１５μｍであり誘電体層は
２０〜６０μｍで構成され、厚膜コンデンサとしての厚
みは数＋μｍとなる。絶縁性を有する磁性基板（以下略
して磁性基板という）の厚みは０．２〜１．０　ｇの任
意で良いので最も薄いものでは０．２ｍｍ程度のコンデ
ンサが形成できる。一方、コイルは磁性基板に凹部をあ
らかじめ構成しであるので、絶縁被覆された細い導線を
その溝に沿って巻いていくことによって、コイル部を構
成することができる。磁性基板には厚膜コンデンサが構
成されているが実際の厚みは磁性基板の厚みに比較して
薄いのでほとんど７ラツートとしてみなせる。

コイルの巻数が大きくなって部分的に銅線が膨らんでも
特性の劣化などは起こらない０磁性基板の磁気特性及び
導線の太さと巻数を最適に選ぶことによって、インダク
タンス値を任意に選ぶことができる。定数の変更はコイ
ルの巻数を制御するだけでよいので設計変更に容易に対
応できるシステムが実現できる。また、端子電極はコイ
ル部を構成するために設けられた凹凸部があるので凹部
にはコイルを巻き付けて凸部には端面電極が構成できる
ので凹凸を連続させることによって複数個のＬａ部が構
成できるものである。また、インダクタンス値によって
凹凸の寸法、あるいは基板形状を任意に設計することに
よってＬＧ複合部品が設計できる。

端面電極はチップ抵抗のように、磁性基板の端面をディ
ッピングしたのち焼成することによって凸部にのみ厚膜
の端面電極を構成することによってなされる。したがっ
て、工程的には簡単に構成できる。

以下、具体的な実施例について図面を用いて詳述する。

（実施例１） 第１図は本発明の一実施例におけるＬＣ複合部品の平面
図である。第１図において、１はコイル部、２は厚膜コ
ンデンサ、３は端面電極、４は厚膜コンデンサ２を構成
するための上部電極、６は厚膜コンデンサ２を構成する
ための下部電極、６は凹部６＆、凸部６ｂを有した磁性
基板である。

第２図は第１図にて示したＬＣ複合部品の正面図である
。

第３図はＬＣ複合部品の斜視図、第４図は同Ｌａ複合部
品の一種である１１３フイルタとして構成する場合の回
路図である。

以下、図面を用いて本発明のＬＣ複合部品の構造および
製造方法について説明する。第１図、第２図に示すよう
に凹部６１Ｌ、凸部６ｂを有した厚み０．６５−のＭｎ
−Ｚｎフェライトの磁性基板６を準備し、磁性基板６上
に厚膜コンデンサ２を構成するために下部電極６を厚膜
プロセスにて銅電極を用いて構成する。

つぎに誘電体層として誘電体ペーストを準備し、厚膜プ
ロセスを用いて焼き付ける。次に上部電極４として下部
電極６と同じプロセスにて構成することによって厚膜コ
ンデンサ２が構成できる。このとき、電極厚みは１０〜
１３μｍであり、誘電体厚みは３６μｍであった。上部
電極４と下部電極５との対向面積は１−に設計しである
ので、本実施例における厚膜コンデンサ２の静電容量値
は１ｏｏＯ〜１２００ｐＦ／−であった。次に端面電極
３を構成する方法について説明する。端面電極３は磁性
基板６の凸部６ｂに銅ペーストを用いて、ディッピング
により均一に付けることができる。銅ペーストは窒素雰
囲気中にて９００°Ｃ−１０分の厚膜プロセスにて焼成
される。端面電極３は凹部６＆によって分離されている
ために、となりの端面電極３とは導通しない構造となる
。ここで端面電極３をディッピングするときにあまり深
くディッピングすると導通してしまうので注意が必要で
ある。端面電極３は厚膜コンデンサ２と接続する場合に
は上部電極４と下部′１に瞳５とを設計パターンによっ
て端面電極３に接続することによってなされる。

つぎにコイル部１の構成について説明する。

厚膜コンデンサ２、端面電極３を構成した後に磁性基板
６の凹部６１Ｌに絶縁被覆された線径約３０μｍの銅線
を巻回していき、適当なインダクタンス値に設定する。

銅線の端子は任意の端面電極３にハンダ接続することに
よって構成される。

以上の製造プロセスによってコンデンサ部、コイル部が
構成できるので任意の個数を設計することによってり、
Ｃのネットワークが構成できるという特徴を有している
。ここでは１個のＬＣ複合部品を作製するプロセスにつ
いて説明してきたが大量生産をする場合には第１図に示
した素子を１１固として多数１周どシができるようにあ
らかじめマトリックス状に磁性基板にブレーク溝を設け
ておき、−枚の磁性基板から多数個の厚膜コンデンサ２
を形成した戊、凹部６＆、凸部６ｂの端部′１を極３が
連続する一方向にブレークし、ディッピングにて端面電
ｖｉ、３を構成し、その後、コイル１を横一列に四部６
ａに巻回していく。このようにして厚膜コンデンサ２、
端部電極３、コイル１をそれぞれ一括して作製できるの
で低コストにて製造できるプロセスを提供できる。この
ようにしてできたＬＧ複合部品は第３図に示すような外
観を有したＬＣ複合部品となる。

次に本発明のＬＧ複合部品の実装方法は端面電極３を直
接実装基板にハンダ付けしてもよいし、端部電極３にリ
ード線を取付け、実装基板に装着してもよい。また、部
品の取扱い、あるいは信頼性向で厚膜コンデンサ部２に
保護膜を被覆してもよい。磁性基板６として本実施例で
はＭｎ−Ｚｎフェライト基板を用いているが厚膜コンデ
ンサ２、端面電極３を構成するのに必要な温度以上で安
定な絶縁性と磁性を有した酸化物であればよい。たトエ
ば、ＮニーＺｎフェライト等の磁性基板６を用いてもよ
いことは容易に類推できる。

また、端部電極材料はハンダ接続ができる貴金属電極、
卑金属電極であれば良い。高周波用に用いる場合には低
抵抗な電極材料が好ましく、銅電極はよく用いられる。

一方、コイル１に用いる導線は展性・延性に優れた金属
線に絶縁被覆した細いワイヤが最適で銅線、アルミニウ
ム線が適している。

（実施例２） 第１図に示すような絶縁性の磁性基板６としてＭｎ−Ｚ
ｎ７エライト９８チ、ガラス２％の配合比にて混合され
たフェライト粉を１０００℃にて焼き付けた透磁率３６
０を有する磁性基板を準備し、銅′電極ペーストを用い
て厚膜プロセスによって主面を形成した。コンデンサと
しての誘電体層は鉛系高誘電率ペーストを用いて窒素中
にて焼き付けて厚膜コンデンサ２を形成した。

この厚膜コンデンサ２の有効面積は上部電極４と下部′
電極５の対向面積にて構成される。本実施例では３００
〜３５０ｐＦの静電容量になるように設計し、平均で３
３０９Ｆを示した。そのときの温度特性はＤ特性であっ
た。

つぎに銅電極にて実施例１と同じ方法にて端部電極３を
形成した後、３０μｍφのエナメル被覆銅線を凹部６ａ
に巻回する。コイル１を巻回する磁性基板６の四部６乙
の寸法は長さ２．６−で磁性基板６の厚みは１．０朋で
ある。ここにインダクタンス値として１６０μＨになる
まで巻回する０銅線の端部は端部電極３にノ・ンダ付け
することによってコイル部１ができる。

厚膜コンデンサ２、コイル１は第４図のＬＣフィルタ回
路になるよう配線し、端部電極３に接続する。

フィルタ特性はネットワークアナライザを用いて評価し
たところ３．５ＭＨ２のＬＯフィルタとして充分実用で
きる電気特性を示した。

（実施例３） 第６図は本実施例で構成する端子電極の構成を示す概略
図である。第５図において１はコイル部、３は端部電極
、ｅは磁性基板、７は端子電極を示す。第５図を用いて
配線基板への実装方法について詳述する。実施例２にて
作製したＬＣンイルクをプリント基板に実装するために
はインダクタンス値によってはコイル部１では巻回され
た銅線の厚み分が磁性基鈑６の上下にできる（＄２図の
平面図を参照）０この膨らみがプリント基板などに表面
実装しようとする時、端部電極３がプリント基板から浮
いた状態にて設置されることになる。

このままではハンダ接続が困難である。そこで、端面’
ｉｔ隠３に少なくともコイル１の膨らみ分以上に厚みを
付加させるために、端部電極３のプリント基板への実装
面に端子電極７を設けることが有効である。本実施例に
おける端子電極７の構成は金属材料を端面電極３の電極
幅にコの字状に加工しておき端面電極３を掴むような形
で接合する。

本実施例ではコの字状の端子電極７としたのは信頼性を
考慮しているので、この形状が最適であった。しかしな
がら、コストを考えると、単にプリント基板面に対して
厚みだけを付加するために板状の電極を接合したのみの
構造としてもよいことはいうまでもない。そして、端子
電極子に用いる金属材料の厚みはコイル１の膨らみより
若干大きめの厚みに加工する〇 金属材料には黄銅、鉄、銅、ニッケルなど加工性に富み
リード端子に用いられているような材質であればよい。

このように端子電極７を設けることによって表面実装部
品として優れた取扱性を有するＬＯフィルタを安価に提
供できるものである。

（実施例４） 第６図は本実施例で構成するＬＣ複合部品のモールド化
したときの概略図である。第６図において８はハンダ部
、９はプリント基板、１０はモールド樹脂、１１はプリ
ント基板９の配線パターンにおける電極箔を示す。

第６図を用いてモールドされたＬＣ複合部品の構造につ
いて詳述する。実施例１のような構造にて構成されたＬ
Ｃ複合部品は小型、軽量、安価な部品として優れている
ことを説明してきたが、実施例１の構造のままで用いる
ことも可能であるが更に信頼性の高いＬＣ複合部品とす
るためにはコイル部、厚膜コンデンサ部２が露出してい
ると工程中にて摩耗、引っ掻き傷ができやすぐ、コイル
１の断線などが心配される。また実装のときにチップマ
ウント機の操作が制限される。そこで、端子電極７以外
は外装の中に収納されていることが理想的である。

そのために端面電極３のうえに接続された端子電極７の
み表面に露出するようにモールド樹脂１ｏがＬＣ複合部
品を被覆している構造とする。

そうすることによって磁性基板６はもちろんのこと表面
に構成されたコイル１、厚膜コンデンサ２はすべてモー
ルド樹脂１０にて覆われることになる。

本実施例では射出成形機を用いて熱可塑性エポキシ樹脂
をモールド樹脂１０に選び金型を用いてモールドした。

モールド樹脂１ｏはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、シ
リコン樹脂が適しており、これらを単独で用いてもよい
し混合して用いてもよい。第６図のようにモールドする
ことによって角形型のチップ部品とすることができる。

これはチップマウント機がチップ部品をつかむ場合にお
いて作業が容易になるとともにマウント率が向上する０
また、信頼性試験においても優れた特性を示した。

プリント基板９への実装は従来のチップマウント機にて
行う。マウントされたＬＣ複合部品は接着剤によりプリ
ント基板９上に仮接着される。その後ハンダデイツプ、
あるいはノ・ンダリフロー法により、ハンダ８にて端子
型ＷＳ７と電極箔１１を接続する。

また、モールド樹脂１ｏによって被覆されるために耐湿
性能が向上し、高温高湿特性が著しく向上する。

発明の効果 以上のように本発明によれば、凹凸部を有する磁性基板
上に厚膜コンデンサを形成し、磁性基板を巻き込むよう
に導線を巻き付けてコイルとし、厚膜コンデンサの上下
電極とコイルの引き出し端を端面電極に接続してＬＣ複
合部品を実現することにより、従来より小型軽量のＬＣ
複合部品が得られ、しかもチップ抵抗を製造するような
プロセスを用いるために安価なＬＣ複合部品を提供でき
るという効果を奏しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＬＣ複合部品の平面図、第２図は本発
明のＬＣ複合部品の正面図、第３図は同斜視図、第４図
は本発明によるＬＯフィルタの回路図、第５図は端子電
極を設けたＬＣ複合部品の断面図、第６図は本発明のモ
ールドされたＬＣ複合部品のプリント基板に実装された
ときの断面図である。 １　・・・・・コイル、２・・・・・厚膜コンデンサ、
３・・・・・端面、トλ、４・・・・・・上部ｍ　ｒｆ
ｌ、５・・・・・・下部電極、６・・・・・磁性基板、
７・・・・・・端子電極、８・・・・・・ノ・ンダ、９
・・・・・・プリント基板、１０・・・・・・モールド
樹脂、１１・・・・・ｉｄ極請。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性を有する磁性基板上に厚膜コンデンサを形
   成し、磁性基板を巻き込むように絶縁被覆された導線を
   巻き付けてコイルとし、厚膜コンデンサの上下電極とコ
   イルの引き出し端を端面電極に電気的に接続してなるＬ
   Ｃ複合部品。
2. （２）厚膜コンデンサとコイルを複数個配列させ、各素
   子を任意の端面電極に結線した請求項１記載のＬＣ複合
   部品。
3. （３）磁性基板の端面形状は凹凸状にし、凸部の先端に
   は端面電極を設け、凹部には導線を巻き付けてコイル部
   を構成する請求項１記載のＬＣ複合部品。
4. （４）端面電極に端子電極を付加して配線基板上に端子
   電極が接触し、コイル部が接触しない構造とした請求項
   １記載のＬＣ複合部品。
5. （５）モールドによりコイル部・厚膜コンデンサ部が露
   出しない構造とした請求項１記載のＬＣ複合部品。