JPH11329844A - 積層型インピーダンス素子 - Google Patents

積層型インピーダンス素子

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JPH11329844A
JPH11329844A JP15233698A JP15233698A JPH11329844A JP H11329844 A JPH11329844 A JP H11329844A JP 15233698 A JP15233698 A JP 15233698A JP 15233698 A JP15233698 A JP 15233698A JP H11329844 A JPH11329844 A JP H11329844A
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JP
Japan
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impedance element
laminated
impedance
magnetic
ceramic layer
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JP15233698A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Sato
斉 佐藤
Mitsugi Kawarai
貢 川原井
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Tokin Corp
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Tokin Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波帯域でも高いインピーダンスが得られ
る積層型インピーダンス素子を提供する。 【解決手段】 絶縁性のセラミックス1と、導電体2と
を積層し、これを焼結し、その後、外部電極3などを加
工して、導電体2の積層状コイルを絶縁性のセラミック
ス1の中に設けた積層型インピーダンス素子の構造にお
いて、少なくとも一箇所以上の、隣り合う導電体間のセ
ラミックス層の厚さが、他の導電体間の通常の厚さのセ
ラミックス層5の2倍以上の厚いセラミックス層4を有
する積層型インピーダンス素子と、この積層型インピー
ダンス素子のセラミックス1が磁性体のみからなる積層
型インピーダンス素子。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主な構成要素とし
て、絶縁性のセラミックス層とコイルを構成する内部導
電体層からなり、これらを積層した積層型インピーダン
ス素子に関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器の小型化、高周波化により、E
MI対策が重要度を増している。一般に、EMI対策に
使用されるインピーダンス素子では、目的とする周波数
のノイズをインピーダンス特性によって遮蔽していると
考えられている。従って、信号系に対して、直列にイン
ピーダンス素子を装着してノイズを遮断するということ
が一般的に行われている。
【0003】また、パワーアンプ等のアクティブ素子を
用いる装置の電源ライン系に対しても、直列にインピー
ダンス素子を装着して、アクティブ素子から信号周波数
のノイズが電源ラインから外部へ漏洩することを抑制す
る等のEMI対策が行われている。
【0004】近年、電子部品の小型化の要求により、電
子部品の主流は、積層型に移りつつある。インピーダン
ス素子においても、この流れは急速に進み、プリント配
線基板上等に表面実装方式で使用される積層型インピー
ダンス素子は、通常、軟磁性フェライト等の磁性体粉末
と結合剤または非磁性フェライト等の非磁性体粉末と結
合剤からなるセラミックス層用のペーストと、導電性金
属等の粉末と結合剤からなる導電体層用のペーストと
を、スクリーン印刷法で交互に積層して、磁性体、又は
非磁性体セラミックスの中に均一なピッチのコイル状の
導電体層を設けた後、これを焼結し、外部電極加工など
を行い形成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁性
体、又は、非磁性体のセラミックスの中に均一のピッチ
で積層したにコイル状の導電体を設けた従来の積層型の
インピーダンス素子では、コイル状の導電体の線間容量
が大きいために、高周波帯域のインピーダンスの殆どを
占めるリアクタンスの容量による成分Xc(Xc=1/
2πfC、但し、fは周波数、Cは容量)が小さくなっ
てしまい、結果として、高周波帯域では、インピーダン
スが低下してしまうという問題点があった。
【0006】よって、本発明の課題は、上記問題点を解
消した、高周波帯域でも高いインピーダンスが得られる
積層型インピーダンス素子を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、積層型インピーダンス素子の構造を検討
したところ、隣り合う導電体間のセラミックス層のうち
の少なくとも1箇所以上に、他の導電体間のセラミック
ス層の厚さの2倍以上の厚さの部分を設けることによ
り、高周波まで高いインピーダンスを維持できることを
見出した。
【0008】即ち、本発明は、絶縁性のセラミックス
と、導電体とを積層し、これを焼結して、導電体のコイ
ルをセラミックス層の中に設けた積層型インピーダンス
素子において、少なくとも一箇所以上の、隣り合う導電
体間のセラミックス層の厚さが、他の導電体間のセラミ
ックス層の厚さの2倍以上の厚さである積層型インピー
ダンス素子である。
【0009】また、本発明は、前記セラミックス層が磁
性体のみからなる前記の積層型インピーダンス素子であ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。
【0011】本発明は、図1(a)に示すように、絶縁
性のセラミックス1と、導電体2とを積層し、これを焼
結し、その後、外部電極3などを加工して、導電体2の
コイルを絶縁性のセラミックス1の中に設けた積層型イ
ンピーダンス素子の構造において、少なくとも一箇所以
上の、隣り合う導電体間のセラミックス層の厚さが、他
の導電体間の通常の厚さのセラミックス層5の2倍以上
の厚いセラミックス層4を有する積層型インピーダンス
素子と、この積層型インピーダンス素子のセラミックス
1が磁性体のみから成る積層型インピーダンス素子であ
る。
【0012】本発明の効果について、次のように考えて
いる。
【0013】積層された磁性体セラミックス層の間に、
螺旋状の導電体のコイルが形成された積層インピーダン
ス素子の例で説明すると、一般に、容量C1,C2,・・
・・,Cnのコンデンサーを直列につないだときの容量
は、1/C=1/C1+1/C2+・・・+1/Cnの式
で与えられる。よって、磁性体セラミックス層の中に均
一なピッチの螺旋状の導電体のコイルを設けた、(n+
1)ターンの従来タイプの積層型インピーダンス素子の
線間容量Cは、1/C=1/C0+1/C0+・・・+1
/C0となり、近似的には1/C=n/C0となり、C=
0/nと表すことが出来る。
【0014】また、容量Cは、式C=εε0(S/l)
(但し、εは比誘電率、ε0は真空の誘電率、Sは電極
の面積、lは電極間距離)で表され、隣り合う導電体の
間の距離がk倍になれば、その隣接する導電体間の線間
容量は1/kになる。
【0015】次に、本発明の積層型インピーダンス素子
の1例として、隣り合う導電体間の磁性体セラミックス
層のうちの1箇所が他のk倍の厚さである素子の線間容
量C’は、1/C’=1/(C0/k)+1/C0+・・
・+1/C0となり、近似的には、1/C’=k/C0
(n−1)/C0=(k+n−1)/C0となり、C’=
0/(k+n−1)={n/(k+n−1)}×(C0
/n)={n/(k+n−1)}×Cと表すことができ
る。
【0016】即ち、磁性体セラミックス層のうちの1箇
所を、他のk倍の厚さにすることにより、(n+1)タ
ーンのインピーダンス素子の線間容量は、n/(k+n
−1)倍に低減できることになる。
【0017】例えば、6.5ターンの素子の磁性体セラ
ミックス層のうちの1箇所を3倍の厚さにすることによ
り、線間容量は、約6割程度まで低減できることにな
る。このとき、前記の式より、Xcは1/0.6倍、即ち
約1.5倍程度に増加する。よって、高周波帯域でのイ
ンピーダンスも同様に、約1.5倍程度に増加すること
になる。
【0018】図2は、隣り合う導電体間の磁性体セラミ
ックス層のうちの少なくとも1箇所以上に設ける他より
も厚い磁性体セラミックス層と他の磁性体セラミックス
層の厚さの比kと、概算した線間容量の比との関係を示
す。
【0019】図2から、k≧2であれば、10ターン以
上の素子でも、線間容量の低減を計ることができること
がわかる。即ち、隣り合う導電体間の磁性体セラミック
ス層のうちの少なくとも1箇所以上に設ける他よりも厚
い磁性体セラミックス層が、他の磁性体セラミックス層
の厚さの2倍以上であれば、積層型インピーダンス素子
の線間容量の低減が可能であり、インピーダンス素子の
高周波化が可能である。
【0020】
【実施例】次に、本発明を実施例にて詳細に説明する。
【0021】図1は、本発明及び従来例の積層型インピ
ーダンス素子の内部構造を示す断面図で、図1(a)は
本発明、図1(b)は従来例を示す。図3は、本発明及
び従来例の積層型インピーダンス素子のインピーダンス
の周波数特性を示す図である。
【0022】 Ni−Cu−Znフェライト粉末(比表面積5.2m2/g) 100重量部 結合剤(ポリビニルブチラール) 5重量部 溶剤(エチルセロソルブ) 70重量部 上記組成比となるように、磁性体セラミックス用原料粉
末、結合剤、及び溶剤を秤量し、これをスパイラルミキ
サーを用いて混合し、さらにビーズミルにて混練分散
し、磁性体セラミックス形成用ペーストを得た。
【0023】 Cu−Znフェライト粉末(比表面積4.4m2/g) 100重量部 結合剤(ポリビニルブチラール) 5重量部 溶剤(エチルセロソルブ) 70重量部 上記組成比となるように、非磁性体セラミックス用原料
粉末、結合剤、及び溶剤を秤量し、これをスパイラルミ
キサーを用いて混合し、さらにビーズミルにて混練分散
し、非磁性体セラミックス形成用ペーストを得た。
【0024】 銀微粉末(平均粒径0.5μm) 100重量部 結合剤(エチルセルロース) 5重量部 溶剤(α−テルピネオール) 15重量部 溶剤(ブチルカルビトールアセテート) 10重量部 上記組成比となるように、導電体用原料粉末、結合剤、
及び溶剤を秤量し、これを3本ロールにて混練分散し、
導電体形成用ペーストを得た。
【0025】次に、作製した磁性体セラミックス形成用
ペーストを用い、ドクターブレード法により所定の厚さ
(約200μm)のグリーンシートを作製した。その上
に、導電体形成用ペーストと磁性体セラミックス形成用
ペーストを用い、磁性体のセラミックスの中に導電体の
コイルが形成されるように印刷積層を行った。
【0026】このとき、図1(a)に示すように、本発
明の実施例として、隣り合う導電体の間に積層される磁
性体セラミックス層のうちの1箇所の厚さを、従来から
製作している通常の厚さ磁性体セラミックス層5の3倍
の厚さ(90μm)の厚い磁性体セラミックス層4にし
た積層型インピーダンス素子用積層体を作製した。
【0027】次に、従来例として、図1(b)に示すよ
うな、隣り合う導電体間の磁性体セラミックス層の厚さ
を、すべて30μmにした従来の通常の厚さの磁性体セ
ラミックス層6から成る積層型インピーダンス素子用積
層体を作製した。
【0028】さらに、上記2種類の積層体の上に、磁性
体セラミックス層形成用ペーストを用いて、ドクターブ
レード法により作製した厚さ200μmのグリーンシー
トを熱プレスにより重畳して積層し、所定の大きさ
(2.4mm×1.4mm)に切断し、これを脱バインダ
ー後、900℃で焼結した。
【0029】この焼結体の導電体が露出している面に、
銀(Ag)を主成分とした導電性ペーストを塗布し、約
600℃で焼き付けを行い、外部電極を形成して積層型
インピーダンス素子を作製した。
【0030】作製した2種類の積層型インピーダンス素
子のインピーダンスの周波数特性を、インピーダンスア
ナライザー(YHP製HP4191A)を用いて測定し
た。
【0031】図3に、本発明のインピーダンスの周波数
特性と、従来例のインピーダンスの周波数特性とを示
す。図3からわかるように、本発明のインピーダンスの
周波数特性7は、従来例のインピーダンスの周波数特性
8に比べて、インピーダンスのピークが高周波側にず
れ、高周波側まで高いインピーダンスが得られているこ
とがわかる。なお、本発明のインピーダンスの周波数特
性では、200MHz以下の帯域では、従来例に比べ、
若干インピーダンスが低いが、これはターン数等により
容易に調整が可能である。
【0032】本実施例では、上記組成のペーストにより
作製したが、これ以外の成分、配合比でも、印刷可能な
ペーストが得られるものであれば、同様な効果が得られ
ることは言うまでもない。
【0033】又、磁性体セラミックス形成用ペーストに
代わり、前記非磁性体セラミックス形成用ペースト等の
非磁性体のセラミックスを用いて、積層型インピーダン
ス素子を形成した場合も、上記の実施例と同様な効果が
得られる。
【0034】特に、本発明の積層型インピーダンス素子
において、導電体の間のセラミックス層として、磁性体
セラミックスのみで構成する場合は、本発明の効果が特
に有効に発揮される。これは、非磁性体セラミックスで
は、比較的誘電率の低い材料を選定することは容易であ
るが、高いインピーダンスが得られる磁性体セラミック
スのみによる積層型インピーダンス素子では、高い周波
数帯まで高い透磁率が確保でき、かつ誘電率が低い磁性
体セラミックスの材料を選定することが困難であるた
め、一般に使用される磁性体セラミックスを用いても、
所定の特性が得られる本発明は特に有効である。
【0035】
【発明の効果】上述から明らかなように、本発明によれ
ば、高周波帯域まで高いインピーダンスを持つ積層型イ
ンピーダンス素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明及び従来例の積層型インピーダンス素子
の内部構造を示す断面図で、図1(a)は本発明、図1
(b)は従来例を示す図。
【図2】隣り合う導電体間の磁性体セラミックス層のう
ちの少なくとも1箇所以上に設ける他よりも厚い磁性体
セラミックス層と他の磁性体セラミックス層の厚さの比
kと、計算から求めた線間容量の比との関係を示す図。
【図3】本発明及び従来例の積層型インピーダンス素子
のインピーダンスの周波数特性を示す図。
【符号の説明】
1 セラミックス 2 導電体 3 外部電極 4 厚い(磁性体)セラミックス層 5,6 通常の厚さの(磁性体)セラミックス層 7 本発明のインピーダンスの周波数特性 8 従来例のインピーダンスの周波数特性

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性のセラミックスと、導電体とを積
    層し、これを焼結して、導電体のコイルをセラミックス
    層の中に設けた積層型インピーダンス素子において、少
    なくとも一箇所以上の、隣り合う導電体間のセラミック
    ス層の厚さが、他の導電体間のセラミックス層の厚さの
    2倍以上の厚さであることを特徴とする積層型インピー
    ダンス素子。
  2. 【請求項2】 前記セラミックス層が磁性体のみからな
    ることを特徴とする請求項1記載の積層型インピーダン
    ス素子。
JP15233698A 1998-05-15 1998-05-15 積層型インピーダンス素子 Pending JPH11329844A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020145222A (ja) * 2019-03-04 2020-09-10 株式会社村田製作所 積層型コイル部品
WO2023157577A1 (ja) * 2022-02-17 2023-08-24 株式会社村田製作所 電子部品

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020145222A (ja) * 2019-03-04 2020-09-10 株式会社村田製作所 積層型コイル部品
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