JPH08265081A - チップ型フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １チップの極めて小型の形態で、ＲＣの機能
を有し、高密度にプリント回路基板に実装できる。 【構成】 セラミック誘電体からなるベアチップ１１の
内部には内部電極１２が設けられ、この内部電極はチッ
プ中央側部に露出する。ベアチップの表面の一端部から
中央部にかけて内部電極とセラミック誘電体を介して対
向する第１抵抗層２１が設けられ、ベアチップの表面の
他端部から中央部にかけて第１抵抗層と間隔をあけて第
２抵抗層２２が設けられる。ベアチップの一端部に第１
抵抗層に導通する第１端子電極３１が焼付けられ、ベア
チップの中央部周囲に第１抵抗層に導通する第２端子電
極３２が焼付けられる。またベアチップの中央部周囲に
内部電極及び第２抵抗層にそれぞれ導通する共通電極１
３が焼付けられ、ベアチップの他端部に第２抵抗層に導
通する接地電極１４が焼付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント回路基板の表
面に実装可能なチップ型フィルタに関する。更に詳しく
は低域フィルタ、高域フィルタ、その他のフィルタに適
するチップ型フィルタに適するチップ型フィルタに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】１９５０年代の初期から厚膜回路基板は
商業的に製造されてきている。この回路製品はセラミッ
ク基板上にスクリーン印刷によって形成された抵抗体の
ネットワークに基づいていた。この回路の抵抗体は炭素
系の組成であり、導電体はＡｇであり、基板はアルミナ
又はステアタイトであった。基板をＢａＴｉＯ₃又はこ
れに近い高い比誘電率を有する誘電体で作ると、誘電体
である基板がコンデンサになってＲＣ（抵抗の抵抗値
Ｒ、コンデンサの容量Ｃ）回路を作り得ることがその後
まもなく見い出された。そして抵抗体パターンをコンデ
ンサ上に位置させれば、連続的に静電容量が変化するた
め、分布した（distributed）ＲＣ機能が得られること
が判明した。このＲＣの分布したネットワークは高周波
フィルタとして有用で別々のＲとＣの部品より構成され
たフィルタでは得られない特性を有することが明らかに
なった。特筆すべきことは、これらの製品は誘電体のセ
ラミック基板をコンデンサとして用い、表面に形成した
抵抗パターンと基板内部で接続する構造を持つ導電体回
路から構成されていたことである。後に薄膜技術が同様
な目的のために用いられた。例えばＲＣネットワークを
作るためにＴａ／Ｔａ₂Ｏ₅の技術が開発され、Ｔａ₂Ｏ₅
を誘電体として用い、これらのいくつかは分布したＲＣ
型の機能があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のＲ
Ｃフィルタは誘電体が基板であって、比較的大型である
ため、プリント回路基板に実装するには不適であり、基
板表面実装用のチップ形状をなしていなかった。本発明
の目的は、１チップの極めて小型の形態で、ＲＣの機能
を有し、高密度にプリント回路基板に実装し得るチップ
型フィルタを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】図１〜図４に示すよう
に、本発明の第１のチップ型フィルタ１０は、チップ内
部に内部電極１２が設けられ、チップ中央側部に内部電
極１２が現れるように形成されたセラミック誘電体から
なるベアチップ１１と、ベアチップ１１の表面の一端部
から中央部にかけて内部電極１２とセラミック誘電体を
介して対向するように設けられた第１抵抗層２１と、ベ
アチップ１１の表面の他端部から中央部にかけて第１抵
抗層２１と間隔をあけて設けられた第２抵抗層２２と、
ベアチップの一端部に第１抵抗層２１に導通するように
焼付けられた第１端子電極３１と、ベアチップ１１の中
央部周囲に第１抵抗層２１に導通するように焼付けられ
た第２端子電極３２と、ベアチップ１１の中央部周囲に
内部電極１２及び第２抵抗層２２にそれぞれ導通するよ
うに焼付けられた共通電極１３と、ベアチップ１１の他
端部に第２抵抗層２２に導通するように焼付けられた接
地電極１４とを備えたものである。

【０００５】図６〜図９に示すように、本発明の第２の
チップ型フィルタ５０は、チップ内部に内部電極５２が
設けられ、第１隅部５１ａに内部電極５２が現れるよう
に形成された矩形のセラミック誘電体からなるベアチッ
プ５１と、ベアチップ５１の表面の第１隅部５１ａにそ
れぞれ隣接する第２隅部５１ｂ及び第３隅部５１ｃにか
けてかつ内部電極５２とセラミック誘電体を介して対向
するように設けられた第１抵抗層６１と、ベアチップ５
１の裏面の第１隅部５１ａと第４隅部５１ｄにかけてか
つ内部電極５２とセラミック誘電体を介して対向するよ
うに設けられた第２抵抗層６２と、ベアチップ５１の第
１隅部５１ａに内部電極５２及び第２抵抗層６２にそれ
ぞれ導通するように焼付けられた共通電極５３と、ベア
チップ５１の第２隅部５１ｂ及び第３隅部５１ｃに第１
抵抗層６１にそれぞれ導通するように焼付けられた一対
の端子電極７１，７２と、ベアチップ５１の第４隅部５
１ｄに第２抵抗層６２に導通するように焼付けられた接
地電極５４とを備えたものである。

【０００６】本発明の第１のチップ型フィルタ１０は、
湿式積層法又は乾式積層法により作られる。先ず最初に
ＢａＴｉＯ₃系又はＰｂ系の誘電体セラミック粉末、有
機バインダ、可塑剤及び有機溶剤を混合して誘電体ペー
スト又は誘電体スラリーを調製する。湿式積層法では、
この誘電体ペーストをカーテンコート法により台板上に
セラミック誘電体層を積層し乾燥した後、この誘電体層
の上に間隔をあけて導電性ペーストをスクリーン印刷し
乾燥することにより同一平面上に多数の内部電極１２を
形成する。この内部電極１２の上に誘電体ペーストを同
様に積層する。この積層体を脱バインダ処理した後、焼
成し、この焼結体の表面に所定の間隔をあけて第１及び
第２抵抗層２１，２２となるペーストをスクリーン印刷
し乾燥して焼成する。

【０００７】内部電極１２及び第１抵抗層２１は図１及
び図４に示すように上方から見たときにほぼ重なり合っ
て形成される。この焼結体を第１及び第２抵抗層２１，
２２を１組にして中央両側部に内部電極１２が現れるよ
うにチップ状に切断する。得られたベアチップ１１の一
端部に導電性ペーストを塗布し焼付けて第１抵抗層２１
の一端部に導通するように第１端子電極３１を形成し、
ベアチップ１１の中央周囲に導電性ペーストを塗布し焼
付けて第１抵抗層２１の他端部に導通するように第２端
子電極３２を形成する。またベアチップ１１の他端部と
第２端子電極３２との間の中央周囲に導電性ペーストを
塗布し焼付けて第２抵抗層２２の一端部及び内部電極１
２に導通するように共通電極１３を形成し、ベアチップ
１１の他端部に導電性ペーストを塗布し焼付けて第２抵
抗層２２の他端部に導通するように接地電極１４を形成
する。

【０００８】上記チップ型フィルタ１０を乾式積層法で
製造するには、上記誘電体スラリーをドクタブレード法
等により成膜乾燥してセラミックグリーンシートを作
り、このグリーンシートからなる誘電体層の上に湿式積
層法と同様に内部電極１２を形成する。この内部電極１
２の上に上記グリーンシートを積層する。以下、湿式積
層法と同様に積層体の焼成、第１及び第２抵抗層２１，
２２の形成、焼結体のチップ化を行い、最後に第１及び
第２端子電極３１，３２と共通電極１３と接地電極１４
とを形成する。

【０００９】本発明の第２のチップ型フィルタ５０の積
層体もパターンの形状は異なるが第１のフィルタ１０と
同様に作製される。この積層体を脱バインダ処理した
後、焼成し、この焼結体の表面及び裏面に上方から見た
ときに互いに直交する第１及び第２抵抗層６１，６２と
なるペーストをスクリーン印刷し乾燥して焼成する。内
部電極５２及び第１抵抗層６１は図７及び図９に示すよ
うに上方から見たときにほぼ重なり合って形成される。
この焼結体を、第１抵抗層６１の両端が第２及び第３隅
部５１ａ，５１ｃにそれぞれ位置し、第２抵抗層６２の
両端が第１及び第４隅部５１ｂ，５１ｄにそれぞれ位置
し、かつ第１隅部５１ａに内部電極５２が現れるように
矩形のチップ状に切断する。得られたベアチップ５１の
第１隅部５１ａに第２抵抗層６２の一端部及び内部電極
５２に導通するように導電性ペーストを塗布し焼付けて
共通電極５３を形成し、第１隅部５１ａに隣接する第２
及び第３隅部５１ｂ，５１ｃに第１抵抗層６１の両端部
にそれぞれ導通するように導電性ペーストを塗布し焼付
けて一対の端子電極７１，７２をそれぞれ形成し、第１
隅部５１ａに対向する第４隅部５１ｄに第２抵抗層６２
の他端部に導通するように導電性ペーストを塗布し焼付
けて接地電極５４を形成する。

【００１０】第１又は第２のチップ型フィルタ１０又は
５０とも、第１抵抗層２１又は６１と第２抵抗層２２又
は６２の表面に絶縁膜１６，１７又は５６，５７を形成
することが好ましい。この絶縁膜１６，１７又は５６，
５７としてはＳｉＯ₂を主成分とする膜が好ましい。こ
の絶縁膜１６，１７又は５６，５７の形成方法として
は、ガラスペーストを塗布し焼成する厚膜形成法、或い
は真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティン
グ法のような物理蒸着法（ＰＶＤ法）又は化学蒸着法
（ＣＶＤ法）の薄膜形成法により行われる。また上記絶
縁膜１６，１７，５６，５７はチップ状に切断したベア
チップ１１，５１に端子電極３１，３２，７１，７２や
共通電極１３，５３や接地電極１４，５４を形成した後
又は前に形成してもよく、或いはチップ状に切断する前
にセラミック焼結体の抵抗層２１，２２，６１，６２の
表面に形成してもよい。

【００１１】

【作用】第１のチップ型ＲＣフィルタ１０は第１端子電
極３１と第１抵抗層２１と第２端子電極３２からなる抵
抗回路と、共通電極１３と第２抵抗層２２と接地電極１
４からなる抵抗回路と、第１抵抗層２１と内部電極１２
とこれらの間に介在するベアチップ１１の誘電体からな
る分布キャパシタンス回路とを構成し、図５の等価回路
で示される。第２のチップ型ＲＣフィルタ５０は一対の
端子電極７１，７２と第１抵抗層６１からなる抵抗回路
と、共通電極５３と第２抵抗層６２と接地電極５４から
なる抵抗回路と、第１抵抗層６１と内部電極５２とこれ
らの間に介在するベアチップ５１の誘電体からなる分布
キャパシタンス回路とを構成し、第１フィルタ１０と同
様の等価回路で示される。

【００１２】図４又は図８に示すように、チップ状に切
断する前に又は後でレーザビーム光などにより第２抵抗
層２２又は６２に所望の長さだけ切込み２２ａ又は６２
ａを入れれば、所望のＲＣ時定数が得られる。第１抵抗
層２１又は６１表面と第２抵抗層２２又は６２表面に絶
縁膜１６，１７又は５６，５７をそれぞれ形成すると、
第一に端子電極３１，３２又は７１，７２や共通電極１
３又は５３や接地電極１４又は５４のはんだ耐熱性向上
のためにＮｉめっきを、又ははんだ付け性向上のために
Ｓｎめっきをそれぞれ端子電極３１，３２又は７１，７
２や共通電極１３又は５３や接地電極１４又は５４に施
す場合にめっきが第１抵抗層２１又は６１と第２抵抗層
２２又は６２に直接付着せず、抵抗値が変わらない。ま
た第二にチップ型フィルタ１０又は５０の使用環境が高
温多湿であってもフィルタ特性が変わらない。

【００１３】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。 ＜実施例１＞図１〜図４に示すように、第１のチップ型
ＲＣフィルタ１０はセラミック誘電体からなるベアチッ
プ１１と、内部電極１２と、第１及び第２抵抗層２１，
２２と、第１及び第２端子電極３１，３２と、共通電極
１３と、接地電極１４を備える。このチップ型フィルタ
１０は次の方法により作られる。先ずＰｂ系リラクサ材
料で作られたセラミック誘電体グリーンシートを積層し
てセラミック誘電体層を形成した後、所定のパターンで
Ａｇ系の厚膜ペーストをスクリーン印刷し乾燥して同一
平面内に等間隔に多数の内部電極１２を形成し、この上
にこれらの内部電極１２を全て被覆するようにして上述
したセラミック誘電体層と同形同大のセラミック誘電体
層を積層した。

【００１４】次いでこの積層体を焼成して誘電体の層厚
がそれぞれ５〜数１００μｍで内部電極１２が内蔵され
た板状のセラミック焼結体を形成した後、この焼結体の
表面に所定のパターンでＲｕＯ₂系厚膜ペーストを内部
電極１２に相応する位置から長手方向に所定の距離だけ
ずらした位置とこの位置から所定の間隔をあけた位置に
スクリーン印刷し焼成した。これにより厚さ５〜数１０
０μｍの第１及び第２抵抗層２１，２２がそれぞれ形成
された。第１抵抗層２１は内部電極１２と幅が同一で長
さが長く形成され、第２抵抗層２２は上記第１抵抗層２
１と同形同大に形成される。また内部電極１２の他端部
は上方から見たときに第２抵抗層２２の一端部に僅かに
重なり、その他端両側部には同一平面内に両側方に突出
する一対の突起１２ａ，１２ａがそれぞれ形成される
（図２〜図４）。

【００１５】次に第２抵抗層２２の中央側部にレーザビ
ーム光により所望の長さだけ切込み２２ａを入れた後に
（図４）、この焼結体を第１及び第２抵抗層２１，２２
を１組にしてダイヤモンドソーでチップ状に切断した。
得られたベアチップ１１をバレル研磨することによりそ
の中央両側面に内部電極１２の一対の突起１２ａ，１２
ａを露出させ、一方の端面に第１抵抗層２１の一端部を
露出させ、他方の端面に第２抵抗層２２の他端部を露出
させた。ベアチップ１１の両端部にＡｇ−Ｐｄの導電性
ペーストを塗布し焼付けて第１抵抗層２１の一端部及び
第２抵抗層２２の他端部にそれぞれ導通するように第１
端子電極３１及び接地電極１４をそれぞれ形成し、ベア
チップ１１の中央周囲に上記導電性ペーストを塗布し焼
付けて第１抵抗層２１の他端部に導通するように第２端
子電極３２を形成し、ベアチップ１１の周囲のうち第２
端子電極３２及び接地電極１４間に位置するように上記
導電性ペーストを塗布し焼付けて第２抵抗層２２の一端
部及び内部電極１２の一対の突起１２ａ，１２ａに導通
するように共通電極１３を形成した。更にこのベアチッ
プ１１の第１及び第２抵抗層２１，２２の表面にガラス
ペーストを塗布して焼成し、ＳｉＯ₂を主成分とする厚
さ５〜数１０μｍの絶縁膜１６，１７（図１）を形成す
ることによりチップ型ＲＣフィルタ１０を作製した。

【００１６】＜実施例２＞図６〜図９に示すように、第
２のチップ型ＲＣフィルタ５０はセラミック誘電体から
なるベアチップ５１と、内部電極５２と、第１及び第２
抵抗層６１，６２と、一対の端子電極７１，７２と、共
通電極５３と、接地電極５４を備える。このチップ型フ
ィルタ５０は次の方法により作られる。先ず実施例１と
同様にしてセラミック誘電体層を形成した後、所定のパ
ターンでＡｇ系の厚膜ペーストをスクリーン印刷し乾燥
して同一平面内に等間隔に多数の内部電極５２を形成
し、この上にこれらの内部電極５２を全て被覆するよう
にして上述したセラミック誘電体層と同形同大のセラミ
ック誘電体層を積層した。

【００１７】次いでこの積層体を焼成して誘電体の層厚
がそれぞれ５〜数１００μｍで内部電極５２が内蔵され
た板状のセラミック焼結体を形成した後、この焼結体の
表面及び裏面に所定のパターンでＲｕＯ₂系厚膜ペース
トをスクリーン印刷し焼成した。これにより厚さ５〜数
１００μｍの第１及び第２抵抗層６１，６２がセラミッ
ク焼結体の表面及び裏面にそれぞれ形成された。内部電
極５２は略矩形に形成された内部電極本体５２ａと、こ
の内部電極本体５２ａと一体的に形成され内部電極本体
５２ａの第１コーナ部５２ｃから同一平面内に突出する
突起５２ｂとを有する（図８及び図９）。第１抵抗層６
１は上方から見たときに内部電極本体５２ａのうち第１
コーナ部５２ｃに隣接する第２コーナ部５２ｄから第３
コーナ部５２ｅに向って延びて形成され、第２抵抗層６
２は上方から見たときに内部電極本体５２ａのうち第１
コーナ部５２ｃからこの第１コーナ部５２ｃに対向する
第４コーナ部５２ｆに向って延びて形成される。

【００１８】次に第２抵抗層６２の中央側部にレーザビ
ーム光により所望の長さだけ切込み６２ａを入れた後に
（図８及び図９）、この焼結体を内部電極本体５２ａよ
り一回り大きい矩形のチップ状に切断した。得られたベ
アチップ５１は第１〜第４隅部５１ａ〜５１ｄを有し、
これらの隅部５１ａ〜５１ｄはそれぞれ内部電極本体５
２ａの第１〜第４コーナ部５２ｃ〜５２ｆにそれぞれ対
向する。このベアチップ５１をバレル研磨することによ
り第１隅部５１ａに第２抵抗層６２の一端部及び内部電
極５２の突起５２ｂを露出させ、第２〜第４隅部５１ａ
〜５１ｄに第１抵抗層６１の両端部及び第２抵抗層６２
の他端部を露出させた。実施例１と同様にしてＡｇ−Ｐ
ｄの導電性ペーストをベアチップ５１の第１〜第４隅部
５１ａ〜５１ｄに塗布し焼付けて共通電極５３、一対の
端子電極７１，７２及び接地電極５４をそれぞれ形成し
た。更にこのベアチップ５１の第１抵抗層６１表面及び
第２抵抗層６２表面に実施例１と同様にして絶縁膜６１
ａ，６２ａ（図６及び図７）を形成することによりチッ
プ型ＲＣフィルタ５０を作製した。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のチップ型フ
ィルタは、チップ表面に形成した第１抵抗層をチップ内
部に形成した内部電極とともにコンデンサの構成要素と
したので、１チップの極めて小型の形態でＲＣの機能を
具備でき、高密度にプリント回路基板に実装することが
できる。また第２抵抗層に所望の長さだけ切込みを入れ
れば、所望のＲＣ時定数が得られる。更に第１抵抗層表
面及び第２抵抗層表面に絶縁膜を形成すれば、端子電極
や共通電極や接地電極のめっき処理時にめっきが第１及
び第２抵抗層に直接付着せず、またチップ型フィルタの
使用環境が高温多湿であっても、それぞれフィルタ特性
が変わらない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例１のチップ型フィルタを示す図３
のＡ−Ａ線断面図。

【図２】図１のＢ−Ｂ線断面図。

【図３】図１のＣ−Ｃ線断面図。

【図４】端子電極、共通電極及び接地電極を想像線で示
し、かつ抵抗層表面に絶縁膜を形成する前の状態を示す
ベアチップの要部破断斜視図。

【図５】その等価回路図。

【図６】本発明の実施例２のチップ型フィルタの抵抗層
表面に絶縁膜が形成された状態を示す図８のＤ−Ｄ線断
面図。

【図７】そのチップ型フィルタの抵抗層表面に絶縁膜が
形成された状態を示す図８のＥ−Ｅ線断面図。

【図８】抵抗層の表面に絶縁膜を形成する前の状態を示
すチップ型フィルタの要部破断平面図。

【図９】端子電極及び共通電極を想像線で示し、かつ抵
抗層表面に絶縁膜を形成する前の状態を示すベアチップ
の要部破断斜視図。

【符号の説明】

１０，５０ チップ型フィルタ １１，５１ ベアチップ １２，５２ 内部電極 １３，５３ 共通電極 １４，５４ 接地電極 １６，１７，５６，５７ 絶縁膜 ２１，６１ 第１抵抗層 ２２，６２ 第２抵抗層 ２２ａ，６２ａ 切込み ３１ 第１端子電極 ３２ 第２端子電極 ５１ａ〜５１ｄ 第１〜第４隅部 ７１，７２ 端子電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チップ内部に内部電極(12)が設けられ、
   チップ中央側部に前記内部電極(12)が現れるように形成
   されたセラミック誘電体からなるベアチップ(11)と、 前記ベアチップ(11)の表面の一端部から中央部にかけて
   前記内部電極(12)と前記セラミック誘電体を介して対向
   するように設けられた第１抵抗層(21)と、 前記ベアチップ(11)の表面の他端部から中央部にかけて
   前記第１抵抗層(21)と間隔をあけて設けられた第２抵抗
   層(22)と、 前記ベアチップ(11)の一端部に前記第１抵抗層(21)に導
   通するように焼付けられた第１端子電極(31)と、 前記ベアチップ(11)の中央部周囲に前記第１抵抗層(21)
   に導通するように焼付けられた第２端子電極(32)と、 前記ベアチップ(11)の中央部周囲に前記内部電極(12)及
   び前記第２抵抗層(22)にそれぞれ導通するように焼付け
   られた共通電極(13)と、 前記ベアチップ(11)の他端部に前記第２抵抗層(22)に導
   通するように焼付けられた接地電極(14)とを備えたチッ
   プ型フィルタ。
2. 【請求項２】 チップ内部に内部電極(52)が設けられ、
   第１隅部(51a)に前記内部電極(52)が現れるように形成
   された矩形のセラミック誘電体からなるベアチップ(51)
   と、 前記ベアチップ(51)の表面の前記第１隅部(51a)にそれ
   ぞれ隣接する第２隅部(51b)及び第３隅部(51c)にかけて
   かつ前記内部電極(52)と前記セラミック誘電体を介して
   対向するように設けられた第１抵抗層(61)と、 前記ベアチップ(51)の裏面の前記第１隅部(51a)と第４
   隅部(51d)にかけてかつ前記内部電極(52)と前記セラミ
   ック誘電体を介して対向するように設けられた第２抵抗
   層(62)と、 前記ベアチップ(51)の第１隅部(51a)に前記内部電極(5
   2)及び前記第２抵抗層(62)にそれぞれ導通するように焼
   付けられた共通電極(53)と、 前記ベアチップ(51)の第２隅部(51b)及び第３隅部(51c)
   に前記第１抵抗層(61)にそれぞれ導通するように焼付け
   られた一対の端子電極(71,72)と、 前記ベアチップ(51)の第４隅部(51d)に前記第２抵抗層
   (62)に導通するように焼付けられた接地電極(54)とを備
   えたチップ型フィルタ。
3. 【請求項３】 第１抵抗層(21,61)及び第２抵抗層(22,6
   2)の表面がそれぞれ絶縁膜(16,17,56,57)で被覆された
   請求項１又は２記載のチップ型フィルタ。
4. 【請求項４】 第２抵抗層(22,62)に所望の長さの切込
   み(22a,62a)が入れられＲＣ時定数が所望の値に設定さ
   れた請求項１ないし３いずれか記載のチップ型フィル
   タ。