WO2017038238A1 - Esd保護素子 - Google Patents

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WO2017038238A1
WO2017038238A1 PCT/JP2016/069839 JP2016069839W WO2017038238A1 WO 2017038238 A1 WO2017038238 A1 WO 2017038238A1 JP 2016069839 W JP2016069839 W JP 2016069839W WO 2017038238 A1 WO2017038238 A1 WO 2017038238A1
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WO
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discharge electrode
conductor
discharge
lead conductor
base material
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Application number
PCT/JP2016/069839
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English (en)
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Inventor
重松悟史
築澤孝之
鈴木万結
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12Overvoltage protection resistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T21/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • H01T4/12Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel hermetically sealed
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 

Definitions

  • the present invention relates to an ESD protection element, and more particularly to an ESD protection element mounted on a circuit board, for example.
  • ESD protection elements have been devised as ESD countermeasures in order to prevent electronic devices from being damaged or malfunctioning due to ESD (Electro-Static Discharge).
  • the ESD protection element is an element for escaping ESD to the ground or the like and protecting the subsequent electronic circuit from ESD.
  • the ESD protection element is disposed between the signal line and the ground (ground).
  • This ESD protection element may be used integrally with a functional element such as a common mode choke coil.
  • a functional element such as a common mode choke coil.
  • Patent Document 1 describes a common mode choke coil with an ESD protection element formed in a ceramic laminate formed by laminating and firing a plurality of ceramic green sheets.
  • the ESD protection element is of a spark gap type having a discharge electrode and a ground electrode disposed opposite to each other in a cavity formed in the laminated body, and an auxiliary electrode disposed adjacent to the discharge electrode and the ground electrode. ESD protection element.
  • the ESD protection element has a configuration in which conductors such as a discharge electrode and a ground electrode formed on the main surface of the base material layer are drawn out to the surface of the laminate for connection to the outside.
  • the conductor material such as the discharge electrode and the ground electrode is different from the material of the base material layer, and the contraction rate and the contraction behavior during firing of the conductor material and the base material layer material are greatly different. For this reason, the adhesion between the conductive layer such as the discharge electrode and the ground electrode after firing and the base material layer tends to be weakened.
  • An object of the present invention is to provide an ESD protection element that suppresses deterioration of insulation resistance of a discharge part by preventing moisture from entering from the outside in an ESD protection element formed inside a ceramic laminate. .
  • the ESD protection element of the present invention is A ceramic laminate formed by laminating and firing a plurality of unfired ceramic layers; A first external terminal and a second external terminal formed on the surface of the ceramic laminate; A cavity formed inside the ceramic laminate; A first discharge electrode formed in the ceramic laminate and exposed at least partially in the cavity; A second discharge electrode formed inside the ceramic laminate, at least a portion of which is exposed in the cavity and faces the first discharge electrode; A first lead conductor formed inside the ceramic laminate and connected to the first discharge electrode and the first external terminal; A second lead conductor formed inside the ceramic laminate and connected to the second discharge electrode and the second external terminal, and With The first lead conductor and the second lead conductor are made of a material having higher adhesion to the ceramic laminate than the first discharge electrode and the second discharge electrode.
  • This configuration makes it difficult to form a minute gap along the interface between the first lead conductor and the second lead conductor and the base material layer. Therefore, it is possible to suppress moisture existing outside (such as a plating solution for plating the external terminal) from entering the ESD discharge portion through the gap. That is, moisture existing outside can be prevented from entering the inside of the ESD discharge portion from the gap, and the insulation resistance between the first discharge electrode and the second discharge electrode in the ESD discharge portion is deteriorated (initial insulation). (Variation from the resistance value) can be suppressed.
  • moisture existing outside such as a plating solution for plating the external terminal
  • the first lead conductor and the second lead conductor are made of a sintered body of a first conductive paste containing a metal material and a common base material, and the first lead conductor It is preferable that the content ratio of the common base material in the second lead conductor is higher than the content ratio of the common base material in the first discharge electrode and the second discharge electrode.
  • the common base material mixed in the materials of the first lead conductor and the second lead conductor enters the fine irregularities at the interface of the base material layer in contact with the first lead conductor and the second lead conductor after firing. Sinter (anchor effect or anchoring effect). Thereby, the adhesive force between the 1st lead conductor and 2nd lead conductor after baking, and a base material layer increases.
  • the content rate of the common substrate material in a said 1st discharge electrode and a said 2nd discharge electrode is zero.
  • the first lead conductor and the second lead conductor are formed of the unfired ceramic layer on which the first discharge electrode and the second discharge electrode are formed. Are formed in different unfired ceramic layers, the first lead conductor is connected to the first discharge electrode via an interlayer connection conductor, and the second lead conductor is connected to the second discharge electrode via an interlayer connection conductor It is preferable to be connected to.
  • each discharge electrode and each lead conductor are made of different materials compared to the case where the first lead conductor, the second lead conductor, the first discharge electrode, and the second discharge electrode are formed on the same base material layer.
  • the conductor length from the first external terminal and the second external terminal to the ESD discharge portion becomes long. Therefore, even if a minute gap is formed along the interface between the first lead conductor and the second lead conductor and the base material layer after firing, moisture existing outside is transferred from the gap to the inside of the ESD discharge portion. Can be prevented from entering.
  • At least one of the first discharge electrode and the second discharge electrode has a bent portion.
  • the conductor length between the discharge portion of the discharge electrode and the connection portion to the lead conductor becomes long, even if a minute gap is formed along the interface between the lead conductor and the base material layer, it exists outside. It is possible to suppress the moisture that enters from entering the inside of the ESD discharge part from the gap.
  • the first lead conductor and the second lead conductor have a narrower line width than the first discharge electrode and the second discharge electrode.
  • the first lead conductor and the second lead conductor after firing and the base are compared with the case where the first lead conductor and the second lead conductor are thicker than the line widths of the first discharge electrode and the second discharge electrode.
  • the total area of the interface between the material layers is suppressed. Accordingly, after firing, it is difficult to form a minute gap along the interface between the first lead conductor and the second lead conductor and the base material layer, and moisture existing outside is transferred from the gap to the inside of the ESD discharge part. Can be prevented from entering.
  • the ceramic laminate may include a functional element connected to at least one of the first discharge electrode and the second discharge electrode.
  • the functional element is, for example, a common mode choke coil or a common mode filter.
  • the ESD protection element formed inside the ceramic laminate it is possible to realize an ESD protection element in which deterioration of the insulation resistance of the discharge part is suppressed by preventing moisture from entering from the outside.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the ESD protection element 101 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded plan view showing electrode patterns and the like of each base material layer of the laminate 81 included in the ESD protection element 101.
  • FIG. 3 is a front perspective view showing the structure of the ESD protection element 101.
  • FIG. 4 is an external perspective view of a common mode choke coil 202 with an ESD protection element according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded plan view showing electrode patterns and the like of each base material layer of the laminate 82 provided in the common mode choke coil 202 with the ESD protection element.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of the common mode choke coil 202 with an ESD protection element.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the ESD protection element 101 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded plan view showing electrode patterns and the like of each base material layer of the laminate 81 included in the ESD protection element 101.
  • FIG. 3 is a front perspective view showing the structure of the E
  • FIG. 7 is an external perspective view of a common mode choke coil 203 with an ESD protection element according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is an exploded plan view showing electrode patterns and the like of each base material layer of the laminate 83 provided in the common mode choke coil 203 with an ESD protection element.
  • FIG. 9A is a front perspective view showing the structure of a common mode choke coil with an ESD protection element
  • FIG. 9B is an external perspective view showing the structure of electrodes and conductors forming the ESD protection element.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of the common mode choke coil 203 with an ESD protection element.
  • FIG. 11 is an external perspective view of a common mode choke coil 204 with an ESD protection element according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is an exploded plan view showing electrode patterns and the like of each base material layer of the laminate 84 provided in the common mode choke coil 204 with an ESD protection element.
  • FIG. 13 is a circuit diagram of the common mode choke coil 204 with an ESD protection element.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the ESD protection element 101 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded plan view showing electrode patterns and the like of each base material layer of the laminate 81 included in the ESD protection element 101.
  • FIG. 3 is a front perspective view showing the structure of the ESD protection element 101.
  • the ESD protection element 101 includes a multilayer body 81, first and second external terminals P11 and P21 formed on the surface of the multilayer body 81, a cavity 41 formed in the multilayer body 81, and a first discharge electrode 11a.
  • the second discharge electrode 21a, the first lead conductor 11b, the second lead conductor 21b, and the discharge auxiliary electrode 31 are provided.
  • the first external terminal P11 is formed from the XZ plane to the XY plane along the outer surface of the multilayer body 81.
  • the second external terminal P21 is formed from the YZ plane to the XY plane along the outer surface of the multilayer body 81.
  • the first external terminal P11 and the second external terminal P21 are obtained by coating a metal sintered body mainly composed of Cu or Ag with a plating film such as Ni or Au. In the present embodiment, the second external terminal P21 is connected to the ground.
  • the laminate 81 is a rectangular parallelepiped insulator ceramic laminate in which the longitudinal direction coincides with the longitudinal direction (Y direction in FIG. 1) and the short side direction coincides with the lateral direction (X direction).
  • the laminate 81 is configured by laminating a plurality of base material layers 10a, 10b, and 10c indicated by (1) to (6) in FIG.
  • the stacking direction of the base material layers 10a to 10c coincides with the thickness direction (Z direction).
  • (1) and (2) show the base material layer 10a which is the lowermost layer
  • (6) shows the base material layer 10c which is the lowermost layer.
  • the base material layers 10a to 10c are unfired ceramic layers, and the material thereof is, for example, a dielectric ceramic (a low-temperature sintered ceramic material mainly composed of BaO—Al 2 O 3 —SiO 2 ).
  • a dielectric ceramic a low-temperature sintered ceramic material mainly composed of BaO—Al 2 O 3 —SiO 2 .
  • a first external terminal P11 and a second external terminal P21 are formed on the lower surface of the base material layer 10a shown in (1) in FIG.
  • a first lead conductor 11b and a second lead conductor 21b are formed on the upper surface of the base material layer 10a shown in (2) in FIG.
  • the first lead conductor 11b is formed inside the multilayer body 81, a part is drawn out to the side surface of the multilayer body 81, and one end is connected to the first discharge electrode and the other end is connected to the first external terminal. It is a pattern.
  • the second lead conductor 21b is formed inside the multilayer body 81, a part thereof is led out to the side surface of the multilayer body 81, one end is connected to the second discharge electrode, and the other end is connected to the second external terminal. This is a conductor pattern.
  • the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b are linear conductor patterns extending in the vertical direction (Y direction).
  • the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b have a narrower line width than the first discharge electrode and the second discharge electrode (described in detail later).
  • One end of the first lead conductor 11b faces one short side of the base material layer 10a (the lower side of the base material layer 10a in (2) in FIG. 2) and is connected to the first external terminal P11.
  • One end of the second lead conductor 21b faces the other short side of the base material layer 10a (the upper side of the base material layer 10a in (2) in FIG. 2) and is connected to the second external terminal P21.
  • the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b are, for example, a sintered body of a metal and an inorganic oxide mainly composed of Cu, Ag, etc., and a common powder to a metal powder mainly composed of Cu or Ag. It is the sintered compact film
  • the “community base” in the present invention is a ceramic material containing at least one material (element) among materials (elements) constituting the base material layer. That is, in the present embodiment, the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b are three kinds of inorganic oxides constituting the dielectric ceramic (BaO—Al 2 O 3 —SiO 2 ) that is the material of the base material layer. It is preferable to contain at least one of them (for example, at least one of BaO, Al 2 O 3 or SiO 2 ). Since the adhesion to the base material layer can be improved, it is preferable to include all inorganic oxides (here, three kinds of inorganic oxides).
  • the content ratio is preferably substantially the same as that of the base material layer.
  • the material of a base material layer is glass ceramics, it is preferable to mix the glass powder of the same composition as the glass which comprises glass ceramics into a conductive paste as a common substrate material.
  • the content of the common base material mixed in the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b is preferably 1 wt% or more and 10 wt% or less with respect to the conductor such as Cu or Ag.
  • the content ratio of the common base material mixed in the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b is less than 1 wt%, the adhesion to the base material layer becomes small during firing, and the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b Minute gaps are likely to be formed along the interface between the substrate layer and the base material layer.
  • the content ratio of the mixed base material is higher than 10 wt%, the resistivity of the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b increases (the on-resistance during ESD discharge increases), and the discharge start voltage is increased. Get higher.
  • the base material layer 10b has a rectangular cavity forming paste (sacrificial layer) pattern 41P whose longitudinal direction matches the longitudinal direction (Y direction) and a rectangular discharge whose longitudinal direction matches the longitudinal direction (Y direction).
  • An auxiliary electrode 31 is formed.
  • the discharge auxiliary electrode 31 includes a particulate conductive material dispersed in the base material layer. At least a part of the discharge auxiliary electrode 31 is exposed in the cavity 41 generated by firing the cavity forming paste pattern 41P, and the inner surface of the cavity 41 is exposed. Formed along.
  • the conductive particles are, for example, metal particles such as Cu or semiconductor particles such as SiC.
  • first discharge electrode 11a and a second discharge electrode 21a are formed on the base material layer 10b.
  • the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a are linear conductor patterns extending in the longitudinal direction (Y direction).
  • the line widths of the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a are preferably 50 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a are, for example, a metal sintered body mainly composed of Cu, Ag, etc., and a conductive paste containing a metal powder mainly composed of Cu or Ag. This is a sintered body film.
  • the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a have zero content of the common substrate with respect to the base material layer (not mixed (contained)).
  • the 1st discharge electrode 11a and the 2nd discharge electrode 21a are comprised with the material excellent in the discharge characteristic as a discharge electrode in the ESD protection element of a spark gap system. Both the conductive paste for each lead conductor and the conductive paste for each discharge electrode are fired simultaneously with the unfired ceramic layer constituting the base material layer.
  • One end of the first discharge electrode 11a (the lower end portion of the first discharge electrode 11a in FIG. 2) is connected to the other end of the first lead conductor 11b.
  • One end of the second discharge electrode 21 (the upper end portion of the second discharge electrode 21a in FIG. 2) is connected to the other end of the second lead conductor 21b.
  • the other end of the first discharge electrode 11a (the upper end portion of the first discharge electrode 11a in FIG. 2) and the other end of the second discharge electrode 21a (the lower end portion of the second discharge electrode 21a in FIG. 2) are as shown in FIG. Then, it is exposed in the cavity 41.
  • the other end of the first discharge electrode 11a and the other end of the second discharge electrode 21a are close to each other in the cavity 41 and face each other.
  • the discharge auxiliary electrode 31 is in contact with the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a and between the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a facing each other in proximity to each other. It is formed.
  • the cavity 41, the other end of the first discharge electrode 11a and the other end of the second discharge electrode 21a facing each other close to each other in the cavity 41, and the discharge auxiliary electrode 31 constitute an ESD element Dg1 (ESD discharge part). Is done.
  • the discharge auxiliary electrode 31 is not essential, and the ESD element Dg1 can be configured without the discharge auxiliary electrode 31.
  • the first external terminal P11 and the second external terminal P21 are formed on the base material layer 10c.
  • the ESD protection element 101 according to this embodiment has the following effects.
  • the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b are conductive sintered bodies in which a common element is mixed (contained) in a conductor such as Cu or Ag. . That is, the fine unevenness at the interface of the base material layer 10b that is in contact with the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b after the sinter base mixed in the material of the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b is fired. It penetrates and sinters (anchor effect or anchoring effect). Thereby, the adhesive force between the 1st lead conductor 11b and the 2nd lead conductor 21b after baking, and the base material layer 10b increases.
  • the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b is different from the material of the base material layer in terms of shrinkage rate, shrinkage behavior, etc.
  • the first lead conductor 11b and the second lead conductor 11b after firing It is difficult to form a minute gap along the interface between the lead conductor 21b and the base material layer 10b. Therefore, it is possible to prevent moisture existing outside (a plating solution or the like at the time of barrel plating for plating on the external terminal) from entering the ESD element Dg1 (ESD discharge portion) from the gap.
  • the content rate of the common base material in the 1st discharge electrode 11a and the 2nd discharge electrode 21a is zero (it is not mixed). Therefore, the electrical conductivity of the 1st discharge electrode 11a and the 2nd discharge electrode 21a is high, and can maintain a low clamp voltage characteristic.
  • the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a may be a conductive sintered body containing a common substrate in a conductor such as Cu or Ag.
  • the content ratio of the common base material in the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b may be higher than the content ratio of the common base material in the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a. preferable.
  • the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b have a narrower line width than the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a.
  • the first lead conductor 11b and the second lead conductor 11b after firing are compared with the case where the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b are thicker than the line widths of the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a.
  • the total area of the interface between the two lead conductors 21b and the base material layer 10b is suppressed.
  • the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b are formed on a base material layer 10a different from the base material layer 10b on which the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a are formed.
  • each discharge electrode and each lead conductor are compared with the case where the first lead conductor 11b, the second lead conductor 21b, the first discharge electrode 11a, and the second discharge electrode 21a are formed on the same base material layer.
  • the ESD protection element 101 is manufactured by materials and processes as described below.
  • the conductive paste for forming the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b is obtained by adding a solvent to a binder resin and Cu powder made of comonomer ground powder, ethyl cellulose or the like, stirring and mixing.
  • the conductive paste for forming the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a is obtained by adding a solvent to a binder resin composed of Cu powder and ethyl cellulose, stirring and mixing.
  • the common ground powder may be mixed in the conductive paste for forming the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a.
  • the content ratio of the common substrate to the conductor such as Cu powder of the conductive paste for forming the first lead conductor 11b and the second lead conductor 21b forms the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a. It is preferable that the content ratio of the common substrate with respect to the conductor such as Cu powder of the conductive paste is higher.
  • the resin paste that is the starting point for forming the cavity 41 is also produced by the same method.
  • This resin paste consists only of resin and solvent.
  • As the resin material a resin that decomposes and disappears upon firing is used.
  • a resin that decomposes and disappears upon firing is used.
  • polyethylene terephthalate, polypropylene, acrylic resin and the like is used as the resin material.
  • the mixed paste for forming the discharge auxiliary electrode 31 is prepared by mixing Cu powder as a conductive material and BaO—Al 2 O 3 —SiO 2 ceramic powder as a ceramic material at a predetermined ratio, and adding a binder resin and a solvent. It is obtained by stirring and mixing.
  • the lamination of the base material layer is configured by laminating ceramic green sheets and press-bonding in the same manner as a normal ceramic multilayer substrate.
  • the laminated body that has been bonded and bonded is cut with a micro cutter and separated into individual elements. Thereafter, electrode pastes to be various external terminals after firing are applied to the end faces of the respective element bodies.
  • the first discharge electrode 11a, the second discharge electrode 21a, and the external electrodes are non-oxidizing electrode materials, they may be fired in an air atmosphere.
  • Ni—Sn plating film is formed on the surface of the external electrode by electrolytic Ni—Sn plating.
  • FIG. 4 is an external perspective view of a common mode choke coil 202 with an ESD protection element according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded plan view showing electrode patterns and the like of each base material layer of the laminate 82 provided in the common mode choke coil 202 with the ESD protection element.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of the common mode choke coil 202 with an ESD protection element.
  • the common mode choke coil 202 with an ESD protection element is different from the ESD protection element 101 shown in the first embodiment in that it further includes a first coil L1, a second coil L2, and a plurality of ESD elements (Dg1 to Dg4). .
  • Other configurations are substantially the same as those of the ESD protection element 101.
  • the laminated body 82 is configured by laminating a plurality of base material layers 10a to 10n indicated by (1) to (17) in FIG. (1) and (2) in FIG. 5 show the base material layer 10a which is the lowest layer, and (17) shows the base material layer 10n which is the uppermost layer.
  • the first external terminals P11, P12, P13, P14 and the second external terminals P21, P22 are formed on the lower surface of the base material layer 10a shown in (1) in FIG.
  • the first lead conductors 11b, 12b, 13b, 14b and the second lead conductors 21b, 22b are formed on the upper surface of the base material layer 10a shown in (2) in FIG.
  • the first lead conductors 11b and 12b are linear conductor patterns extending in the vertical direction (Y direction), and are arranged in the horizontal direction (X direction).
  • One ends of the first lead conductors 11b and 12b face one short side of the base material layer 10a (the lower side of the base material layer 10a in (2) in FIG. 5) and are connected to the first external terminals P11 and P12, respectively. Is done.
  • the first lead conductors 13b and 14b are linear conductor patterns extending in the vertical direction (Y direction), and are arranged in the horizontal direction (X direction).
  • One ends of the first lead conductors 13b and 14b face the other short side of the base material layer 10a (the upper side of the base material layer 10b in FIG. 2) and are connected to the first external terminals P13 and P14, respectively.
  • the second lead conductor 21b and the second lead conductor 22b are linear conductor patterns extending in the lateral direction (X direction).
  • One end of the second lead conductor 21b faces one long side of the base material layer 10a (the left side of the base material layer 10a in (2) in FIG. 5) and is connected to the second external terminal P21.
  • One end of the second lead conductor 22b faces the other long side of the base material layer 10a (the right side of the base material layer 10a in (2) in FIG. 5) and is connected to the second external terminal P22.
  • the base material layer 10b has rectangular cavity-forming paste patterns 41P and 42P whose longitudinal direction coincides with the longitudinal direction (Y direction), and rectangular discharge auxiliary electrodes whose longitudinal direction coincides with the longitudinal direction (Y direction). 31 and 32 are formed. As shown in FIG. 5, the cavity-forming paste patterns 41P and 42P are arranged in the horizontal direction (X direction), and the discharge auxiliary electrodes 31 and 32 are arranged in the horizontal direction (X direction).
  • first discharge electrodes 11a, 12a, 13a, 14a and the second discharge electrodes 21a, 22a are formed on the base material layer 10b.
  • the first discharge electrodes 11a to 14a are L-shaped conductor patterns having bent portions.
  • the first discharge electrodes 11a to 14a are arranged in two rows and two columns with respect to the horizontal direction (X direction) and the vertical direction (Y direction) of the base material layer 10b.
  • the second discharge electrodes 21a and 22a are T-shaped conductor patterns extending in the horizontal direction (X direction) and the vertical direction (Y direction), and are arranged in the horizontal direction (X direction).
  • One end of the first discharge electrode 11a (the lower left end of the first discharge electrode 11a in (4) in FIG. 5) is connected to the other end of the first lead conductor 11b through an interlayer connection conductor.
  • One end of the first discharge electrode 12a (the right lower end portion of the first discharge electrode 12a in (4) in FIG. 5) is connected to the other end of the first lead conductor 12b.
  • One end of the first discharge electrode 13a (the upper left end portion of the first discharge electrode 13a in (4) in FIG. 5) is connected to the other end of the first lead conductor 13b through an interlayer connection conductor.
  • One end of the first discharge electrode 14a (the upper right end portion of the first discharge electrode 14a in (4) in FIG. 5) is connected to the other end of the first lead conductor 14b.
  • One end of the second discharge electrode 21a (the left end portion of the second discharge electrode 21a in (4) in FIG. 5) is connected to the other end of the second lead conductor 21b.
  • One end of the second discharge electrode 22a (the right end portion of the second discharge electrode 22a in (4) in FIG. 5) is connected to the other end of the second lead conductor 22b.
  • the other ends of the first discharge electrodes 11a and 13a and a part of the second discharge electrode 21a are exposed in the cavities generated by firing the cavity forming paste pattern 41P.
  • the other ends of the first discharge electrodes 11a and 13a and a part of the second discharge electrode 21a face each other close to each other in the cavity.
  • the discharge auxiliary electrode 31 is formed between the first discharge electrode 11a and a part of the second discharge electrode 21a, and is formed between the first discharge electrode 13a and a part of the second discharge electrode 21a. .
  • Element Dg1 ESD discharge part
  • Dg3 ESD discharge part
  • the other ends of the first discharge electrodes 12a and 14a and a part of the second discharge electrode 22a are exposed in the cavities generated by firing the cavity forming paste pattern 42P.
  • the other ends of the first discharge electrodes 12a and 14a and a part of the second discharge electrode 22a face each other close to each other in the cavity.
  • the discharge auxiliary electrode 32 is formed between the first discharge electrode 12a and a part of the second discharge electrode 22a, and is formed between the first discharge electrode 14a and a part of the second discharge electrode 21a. .
  • Element Dg2 ESD discharge part
  • ESD element Dg4 ESD discharge part
  • Dg2 and Dg4 are formed in the shared cavity.
  • the base layer 10c is formed with a first annular conductor L1a and a second annular conductor L2a that are bifilar wound counterclockwise (counterclockwise) with the center of the base layer 10c as an axis.
  • One end of the first annular conductor L1a is connected to the first external terminal P11, and one end of the second annular conductor L2a is connected to the first external terminal P12.
  • the base layer 10d is formed with a first annular conductor L1b and a second annular conductor L2b that are bifilar-wound counterclockwise around the center of the base layer 10d.
  • One end of the first annular conductor L1b is connected to the other end of the first annular conductor L1a via an interlayer connection conductor
  • one end of the second annular conductor L2b is connected to the other end of the second annular conductor L2a via an interlayer connection conductor. Is done.
  • the base layer 10e is formed with a first annular conductor L1c and a second annular conductor L2c that are bifilar-wound counterclockwise around the center of the base layer 10e.
  • One end of the first annular conductor L1c is connected to the other end of the first annular conductor L1b via an interlayer connection conductor
  • one end of the second annular conductor L2c is connected to the other end of the second annular conductor L2b via an interlayer connection conductor. Is done.
  • the base layer 10f is formed with a first annular conductor L1d and a second annular conductor L2d that are bifilar wound counterclockwise with the center of the base layer 10f as an axis.
  • One end of the first annular conductor L1d is connected to the other end of the first annular conductor L1c via an interlayer connection conductor
  • one end of the second annular conductor L2d is connected to the other end of the second annular conductor L2c via an interlayer connection conductor. Is done.
  • the base layer 10g is formed with a first annular conductor L1e and a second annular conductor L2e that are bifilar-wound counterclockwise around the center of the base layer 10g.
  • One end of the first annular conductor L1e is connected to the other end of the first annular conductor L1d via an interlayer connection conductor
  • one end of the second annular conductor L2e is connected to the other end of the second annular conductor L2d via an interlayer connection conductor. Is done.
  • the base layer 10h is formed with a first annular conductor L1f and a second annular conductor L2f that are bifilar wound around the center of the base layer 10h in the counterclockwise direction.
  • One end of the first annular conductor L1f is connected to the other end of the first annular conductor L1e via an interlayer connection conductor
  • one end of the second annular conductor L2f is connected to the other end of the second annular conductor L2e via an interlayer connection conductor. Is done.
  • the base layer 10i is formed with a first annular conductor L1g and a second annular conductor L2g that are bifilar-wound counterclockwise around the center of the base layer 10i.
  • One end of the first annular conductor L1g is connected to the other end of the first annular conductor L1f via an interlayer connection conductor
  • one end of the second annular conductor L2g is connected to the other end of the second annular conductor L2f via an interlayer connection conductor. Is done.
  • the base layer 10j is formed with a first annular conductor L1h and a second annular conductor L2h that are bifilar wound counterclockwise with the center of the base layer 10j as an axis.
  • One end of the first annular conductor L1h is connected to the other end of the first annular conductor L1g via an interlayer connection conductor
  • one end of the second annular conductor L2h is connected to the other end of the second annular conductor L2g via an interlayer connection conductor. Is done.
  • the base layer 10k is formed with a first annular conductor L1i and a second annular conductor L2i that are bifilar wound counterclockwise with the center of the base layer 10k as an axis.
  • One end of the first annular conductor L1i is connected to the other end of the first annular conductor L1h via an interlayer connection conductor
  • one end of the second annular conductor L2i is connected to the other end of the second annular conductor L2h via an interlayer connection conductor. Is done.
  • the base layer 10l is formed with a first annular conductor L1j and a second annular conductor L2j that are bifilar wound around the center of the base layer 10l in the counterclockwise direction.
  • One end of the first annular conductor L1j is connected to the other end of the first annular conductor L1i via the interlayer connection conductor, and one end of the second annular conductor L2j is the other end of the second annular conductor L2i via the interlayer connection conductor. Connected to.
  • the first annular conductor L1k and the second annular conductor L2k are formed on the base material layer 10m.
  • One end of the first annular conductor L1k is connected to the other end of the first annular conductor L1j via the interlayer connection conductor, and the other end of the first annular conductor L1k is connected to the first external terminal P13.
  • One end of the second annular conductor L2k is connected to the other end of the second annular conductor L2j via the interlayer connection conductor, and the other end of the second annular conductor L2k is connected to the first external terminal P14.
  • the first coil L1 is formed by the first annular conductors L1a to L1k and the interlayer connection conductors connecting them.
  • the second coil L2 is formed by the second annular conductors L2a to L2k and the interlayer connection conductor connecting them.
  • the first coil L1 and the second coil L2 function as a common mode choke coil by being coupled in a direction to block the common mode current.
  • the winding axes of the first coil L1 and the second coil L2 coincide with the thickness direction (Z direction).
  • the common mode choke coil 202 with the ESD protection element has a structure in which the first coil L1, the second coil L2, and the plurality of ESD elements (Dg1 to Dg4) are provided in the common laminated body 82.
  • the first coil L1 is formed between the first external terminal P11 and the first external terminal P13.
  • the second coil L2 is formed between the first external terminal P12 and the first external terminal P14.
  • the ESD element Dg1 is formed before the first coil L1 between the first external terminal P11 and the first external terminal P13, and the ESD element Dg2 includes the first external terminal P12 and the first external terminal P14. Between the first coil L2 and the second coil L2.
  • the ESD element Dg3 is formed in the subsequent stage of the first coil L1 between the first external terminal P11 and the first external terminal P13, and the ESD element Dg4 is between the first external terminal P12 and the first external terminal P14. Thus, it is formed in the subsequent stage of the second coil L2.
  • the moisture existing outside is prevented from entering the inside of the ESD discharge part from the gap, and the first in the ESD element Dg (ESD discharge part). It is possible to realize the common mode choke coil 202 with the ESD protection element that can suppress the deterioration of the insulation resistance between the discharge electrode and the second discharge electrode.
  • the first discharge electrodes 11a to 14a have bent portions.
  • the conductor length of the first discharge electrodes 11a to 14a between the discharge portion of the discharge electrode and the connection portion to the lead conductor is increased, it follows the interface between the first lead conductors 11b to 14b and the base material layer 10b. Even if a minute gap is formed, it is possible to prevent moisture existing outside from entering the ESD elements (Dg1 to Dg4) from the gap.
  • the configuration in which only the first discharge electrodes 11a to 14a have the bent portions is shown, but the present invention is not limited to this. Only the second discharge electrodes 21a and 22a may have a bent portion, or the first discharge electrodes 11a to 14a and the second discharge electrodes 21a and 22a may have a bent portion.
  • the material of the base material layers 10a to 10n has a relatively small eddy current loss when a HF band common mode choke coil is formed. It is preferable to use a dielectric material having a high magnetic constant. As this magnetic material, a high-frequency ferrite magnetic material such as hexagonal ferrite may be used. On the other hand, for example, when forming a UHF band common mode choke coil, it is preferable to use a dielectric material having a high electrical insulation resistance in order to suppress eddy current loss in a high frequency region. Since magnetic materials represented by ferrite have frequency dependence on the permeability, loss increases as the frequency band used increases, but dielectrics are relatively small in frequency dependence, so they have a wide frequency band.
  • a laminated common mode choke coil with low loss can be realized. That is, as a common mode choke coil used for a high speed interface including a wide band, particularly a high frequency band, it is preferable to use a dielectric layer which is a non-magnetic layer as a base material layer.
  • the common mode choke coil 202 with the ESD protection element has been described.
  • the electronic device is not limited to a functional element such as a common mode choke coil or a common mode filter. It is possible to adopt a configuration in which the structure is formed integrally with the ESD protection element.
  • FIG. 7 is an external perspective view of a common mode choke coil 203 with an ESD protection element according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is an exploded plan view showing electrode patterns and the like of each base material layer of the laminate 83 provided in the common mode choke coil 203 with an ESD protection element.
  • FIG. 9A is a front perspective view showing the structure of a common mode choke coil with an ESD protection element
  • FIG. 9B is an external perspective view showing the structure of electrodes and conductors forming the ESD protection element. In FIG. 9B, the auxiliary discharge electrodes 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, and 38 are not shown.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of the common mode choke coil 203 with an ESD protection element.
  • the common mode choke coil 203 with an ESD protection element further includes a third coil L3 and a fourth coil L4 coupled to each other, and a plurality of ESD elements (Dg5 to Dg8), and the ESD shown in the second embodiment.
  • the common mode choke coil 203 with the ESD protection element is arranged in the common laminate 83 so that the common mode choke coils shown in the second embodiment are symmetrically arranged in the longitudinal direction of the base material layer. It can be said that it was a configuration.
  • the common mode choke coil 203 with an ESD protection element includes a laminated body 83, first external terminals P11, P12, P13, P14, P15, P16, P17, P18 and a second external terminal P21 formed on the surface of the laminated body 83. , P22, four cavities, the first discharge electrodes 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a, 17a, 18a, the second discharge electrode 21a, and the first lead conductors 11b, 12b, 13b, 14b, 15b. , 16b, 17b, 18b, second lead conductors 21b, 22b, and discharge auxiliary electrodes 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38.
  • the first external terminals P11 to P18 are formed from the XZ plane to the XY plane along the outer surface of the stacked body 83.
  • the second external terminals P21 and P22 are formed from the YZ plane to the XY plane along the outer surface of the stacked body 83.
  • the laminated body 81 is a rectangular parallelepiped insulator ceramic whose longitudinal direction coincides with the lateral direction (X direction) and whose transverse direction coincides with the longitudinal direction (Y direction).
  • (1) and (2) in FIG. 8 show the base material layer 10a which is the lowermost layer, and (17) shows the base material layer 10n which is the uppermost layer.
  • the first external terminals P11 to P18 and the second external terminals P21 and P22 are formed on the lower surface of the base material layer 10a shown in FIG.
  • First lead conductors 11b to 18b and second lead conductors 21b and 22b are formed on the upper surface of the base material layer 10a shown in (2) in FIG.
  • the first lead conductors 11b to 18b are linear conductor patterns extending in the vertical direction (Y direction) and arranged in the horizontal direction (X direction).
  • One end of the first lead conductors 11b, 12b, 15b, 16b faces one long side of the base material layer 10a (the lower side of the base material layer 10b in (2) in FIG. 8), and the first external terminals P11, Connected to P12, P15, and P16, respectively.
  • One end of each of the first lead conductors 13b, 14b, 17b, 18b faces the other long side of the base material layer 10a (the upper side of the base material layer 10b in (2) in FIG. 8), and the first external terminals P13, Connected to P14, P17, and P18, respectively.
  • the second lead conductors 21b and 22b are linear conductor patterns extending in the lateral direction (X direction). One end of the second lead conductor 21b faces one short side of the base material layer 10b (the left side of the base material layer 10a in (2) in FIG. 8) and is connected to the second external terminal P21. One end of the second lead conductor 22b faces the other short side of the base material layer 10a (the right side of the base material layer 10a in (2) in FIG. 8) and is connected to the second external terminal P22.
  • FIG. 8 show the configuration of the base material layer 10b.
  • rectangular cavity-forming paste patterns 41P to 44P and rectangular discharge auxiliary electrodes 31 to 38 are formed on the base material layer 10b.
  • the four discharge auxiliary electrodes 31 to 34 are arranged in two rows and two columns with respect to the horizontal direction (X direction) and the vertical direction (Y direction) of the base material layer 10b.
  • the material layer 10b is arranged in 2 rows and 2 columns with respect to the horizontal direction (X direction) and the vertical direction (Y direction).
  • the four discharge auxiliary electrodes 31 to 34 and the four discharge auxiliary electrodes 35 to 38 are arranged symmetrically with respect to the longitudinal direction (X direction) of the base material layer 10c.
  • first discharge electrodes 11a to 18a and a second discharge electrode 21a are formed on the base material layer 10b.
  • the first discharge electrodes 11a to 18a are L-shaped conductor patterns having bent portions.
  • the second discharge electrode 21a is a hook-like conductor pattern that is located near the center of the base material layer 10c in the short direction and extends in the lateral direction (X direction).
  • One end of the first discharge electrode 15a is connected to the other end of the first lead conductor 15b through an interlayer connection conductor.
  • One end of the first discharge electrode 16a is connected to the other end of the first lead conductor 16b via an interlayer connection conductor.
  • One end of the first discharge electrode 17a is connected to the other end of the first lead conductor 17b through an interlayer connection conductor.
  • One end of the first discharge electrode 18a is connected to the other end of the first lead conductor 18b via an interlayer connection conductor.
  • One end of the second discharge electrode 21a (the left end portion of the second discharge electrode 21a in (4) in FIG. 8) is connected to the other end of the second lead conductor 21b, and the other end of the second discharge electrode 21a (FIG. 8).
  • the right end portion of the second discharge electrode 21a in (4) is connected to the other end of the second lead conductor 22b.
  • the other ends of the first discharge electrodes 11a and 12a and a part of the second discharge electrode 21a are exposed in the cavities 41 generated by firing the cavities forming paste pattern 41P.
  • the other ends of the first discharge electrodes 11 a and 12 a and a part of the second discharge electrode 21 a are closely opposed in the cavity 41.
  • the discharge auxiliary electrode 31 is in contact with the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a, and the first discharge electrode 11a and the second discharge electrode 21a facing each other in proximity to each other.
  • the auxiliary discharge electrode 32 is formed between the first discharge electrode 12a and the second discharge electrode 21a that are in contact with the first discharge electrode 12a and the second discharge electrode 21a and face each other in proximity to each other.
  • the ESD element Dg1 (ESD discharge part) is constituted by the cavity 41, the other end of the first discharge electrode 11a and the part of the second discharge electrode 21a facing each other close to each other in the cavity 41, and the discharge auxiliary electrode 31. Is done.
  • the cavity 41, the other end of the first discharge electrode 12a and the part of the second discharge electrode 21a facing each other close to each other in the cavity 41, and the discharge auxiliary electrode 32 constitute an ESD element Dg2 (ESD discharge part). Is done.
  • the ESD elements Dg1 and Dg2 are formed in the shared cavity 41.
  • the other end of the first discharge electrodes 13a and 14a and a part of the second discharge electrode 21a are exposed in the cavity 42 generated by firing the paste pattern 42P for forming a cavity.
  • the other ends of the first discharge electrodes 13 a and 14 a and a part of the second discharge electrode 21 a are closely opposed in the cavity 42.
  • the discharge auxiliary electrode 33 is formed between the first discharge electrode 13a and the second discharge electrode 21a which are in contact with the first discharge electrode 13a and the second discharge electrode 21a and which face each other in close proximity.
  • the auxiliary discharge electrode 34 is formed between the first discharge electrode 14a and the second discharge electrode 21a that are in contact with the first discharge electrode 14a and the second discharge electrode 21a and face each other in proximity to each other.
  • the cavity 42, the other end of the first discharge electrode 13a and the part of the second discharge electrode 21a facing each other close to each other in the cavity 42, and the discharge auxiliary electrode 33 constitute an ESD element Dg3 (ESD discharge part). Is done.
  • the cavity 42, the other end of the first discharge electrode 14a and the part of the second discharge electrode 21a facing each other close to each other in the cavity 42, and the discharge auxiliary electrode 34 constitute an ESD element Dg4 (ESD discharge part). Is done.
  • the ESD elements Dg3 and Dg4 are formed in the shared cavity 42.
  • the other ends of the first discharge electrodes 15a and 16a and a part of the second discharge electrode 21a are exposed in the cavities generated by firing the cavity forming paste pattern 43P.
  • the other ends of the first discharge electrodes 15a and 16a and a part of the second discharge electrode 21a (ground electrode) are close to each other in the cavity.
  • the discharge auxiliary electrode 35 is formed between the first discharge electrode 15a and the second discharge electrode 21a which are in contact with the first discharge electrode 15a and the second discharge electrode 21a and which face each other close to each other.
  • the auxiliary discharge electrode 36 is formed between the first discharge electrode 16a and the second discharge electrode 21a that are in contact with the first discharge electrode 16a and the second discharge electrode 21a and face each other in proximity to each other.
  • ESD Element Dg5 ESD discharge part
  • the ESD element Dg6 ESD discharge part
  • the ESD element Dg6 ESD discharge part
  • the ESD elements Dg5 and Dg6 are formed in the shared cavity.
  • the other ends of the first discharge electrodes 17a and 18a and a part of the second discharge electrode 21a are exposed in the cavities generated by firing the cavity-forming paste pattern 44P.
  • the other ends of the first discharge electrodes 17a and 18a and a part of the second discharge electrode 21a are closely opposed in the cavity.
  • the discharge auxiliary electrode 37 is formed between the first discharge electrode 17a and the second discharge electrode 21a which are in contact with the first discharge electrode 17a and the second discharge electrode 21a and which face each other close to each other.
  • the discharge auxiliary electrode 38 is formed between the first discharge electrode 18a and the second discharge electrode 21a that are in contact with the first discharge electrode 18a and the second discharge electrode 21a and face each other close to each other.
  • Element Dg7 ESD discharge part
  • the ESD element Dg8 ESD discharge part
  • the ESD element Dg8 ESD discharge part
  • the ESD elements Dg7 and Dg8 are formed in the shared cavity.
  • the base material layers 10c to 10l are provided with first annular conductors L1a to L1j and second annular conductors L2a to L2j that are bifilar-wound counterclockwise (counterclockwise), and a third ring that is bifilar-wound clockwise (clockwise).
  • Conductors L3a to L3j and fourth annular conductors L4a to L4j are formed.
  • the first annular conductor L1k, the second annular conductor L2k, the third annular conductor L3k, and the fourth annular conductor L4k are formed on the base material layer 10m.
  • the first annular conductors L1a to L1k, the second annular conductors L2a to L2k, the third annular conductors L3a to L3k, and the fourth annular conductors L4a to L4k are: It is symmetrical.
  • first annular conductor L1k is connected to the first external terminal P13.
  • second annular conductor L2k is connected to the first external terminal P14.
  • third annular conductor L3k is connected to the first external terminal P17.
  • fourth annular conductor L4k is connected to the first external terminal P18.
  • the third coil L3 is formed by the third annular conductors L3a to L3k and the interlayer connection conductor connecting them.
  • the fourth coil L4 is formed by the fourth annular conductors L4a to L4k and the interlayer connection conductor connecting them.
  • the third coil L3 and the fourth coil L4 are coupled in a direction to block the common mode current and function as a common mode choke coil.
  • the winding axes of the third coil L3 and the fourth coil L4 coincide with the thickness direction (Z direction).
  • the common mode choke coil 203 with the ESD protection element includes the first coil L1, the second coil L2, the third coil L3, the fourth coil L4, and a plurality of ESD elements (Dg1 to Dg8) in a common layer. This is a structure provided in the body 83.
  • the third coil L3 is formed between the first external terminal P15 and the first external terminal P17.
  • the fourth coil L4 is formed between the first external terminal P16 and the first external terminal P18.
  • the ESD element Dg5 is formed before the third coil L3 between the first external terminal P15 and the first external terminal P17, and the ESD element Dg6 includes the first external terminal P16 and the first external terminal P18. Is formed before the fourth coil L4.
  • the ESD element Dg7 is formed in the subsequent stage of the third coil L3 between the first external terminal P15 and the first external terminal P17, and the ESD element Dg8 is between the first external terminal P16 and the first external terminal P18. Thus, it is formed at the subsequent stage of the fourth coil L4.
  • the moisture existing outside is prevented from entering the inside of the ESD discharge part from the gap, and the first discharge in the ESD element (ESD discharge part) is performed. It is possible to realize the common mode choke coil 203 with an ESD protection element that can suppress deterioration of the insulation resistance between the electrode and the second discharge electrode.
  • FIG. 11 is an external perspective view of a common mode choke coil 204 with an ESD protection element according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is an exploded plan view showing electrode patterns and the like of each base material layer of the laminate 84 provided in the common mode choke coil 204 with an ESD protection element.
  • FIG. 13 is a circuit diagram of the common mode choke coil 204 with an ESD protection element.
  • the common mode choke coil 204 with an ESD protection element is different from the common mode choke coil 203 with an ESD protection element shown in the third embodiment in the shape of the second discharge electrode 21a formed on the base material layer 10b.
  • Other configurations are substantially the same as those of the common mode choke coil 203 with the ESD protection element.
  • a second discharge electrode 21a is formed on the base material layer 10b.
  • the second discharge electrode 21a is located near the center in the short direction of the base material layer 10b, and extends horizontally in the horizontal direction (X direction).
  • the horizontal straight line portion extends vertically in the vertical direction (Y direction). It is a conductor pattern having a shape formed by combining four extending vertical straight portions.
  • One end of the second discharge electrode 21a (the left end of the second discharge electrode 21a in (4) in FIG. 12) is connected to the other end of the second lead conductor 21b, and the other end of the second discharge electrode 21a (FIG. 12).
  • the right end portion of the second discharge electrode 21a in (4) is connected to the other end of the second lead conductor 22b.
  • the common mode choke coil 204 with the ESD protection element has the first coil L1, the second coil L2, the third coil L3, the fourth coil L4, and the plurality of ESDs, like the common mode choke coil 203 with the ESD protection element.
  • the elements (Dg1 to Dg8) are provided in a common laminate 84.
  • the common mode choke coil 204 with an ESD protection element that can suppress the deterioration of the insulation resistance between the electrode and the second discharge electrode can be realized.
  • Cu metal particles are dispersed as conductive particles on the discharge auxiliary electrode.
  • the conductive particles are, for example, at least one metal selected from a transition metal group such as Ni, Co, Ag, Pd, Rh, Ru, Au, Pt, and Ir (conductive material). It is desirable to use particles.
  • these metals may be used alone, they can also be used as alloys. Further, oxides of these metals (resistance materials) may be used.
  • a semiconductor material such as SiC may be used as the conductive particles constituting the discharge auxiliary electrode. It may be a mixture of metal particles and semiconductor particles.
  • discharge auxiliary electrodes on the surface of these discharge auxiliary electrodes, inorganic materials such as Al 2 O 3 , ZrO 2 , SiO 2 , mixed calcined materials such as BaO—Al 2 O 3 —SiO 2 , high melting point glass, etc.
  • Auxiliary electrode grains are formed by coating the distant material.
  • the insulating material that covers the surface of the discharge auxiliary electrode inhibits the sintering of the discharge auxiliary electrode, and any other insulating material may be used as long as it has insulating properties.
  • the discharge auxiliary electrode is not limited to a configuration in which Cu metal particles are dispersed as conductive particles.
  • the discharge auxiliary electrode is composed of an aggregate of a plurality of metal particles having a core-shell structure including a core portion mainly composed of a first metal and a shell portion mainly composed of a metal oxide including a second metal. It may be configured.
  • the core-shell structure forms a shell part by heating an alloy of a first metal and a second metal and moving the second metal component to the surface of the alloy particles.
  • the first metal constituting the alloy is, for example, Cu
  • the second metal is, for example, Al.
  • a discharge auxiliary electrode composed of an aggregate of a plurality of metal particles having a core-shell structure may be formed.

Abstract

ESD保護素子(101)は、複数の未焼成セラミック層である基材層を積層してなる積層体(81)と、積層体(81)の表面に形成される第1外部端子(P11)および第2外部端子(P21)と、積層体(81)の内部に形成される空洞(41)、一部が空洞(41)内に露出する第1放電電極(11a)、一部が空洞(41)内に露出して第1放電電極(11a)に対向する第2放電電極(21a)、第1放電電極(11a)および第1外部端子(P11)に接続される第1引き出し導体(11b)、第2放電電極(21a)および第2外部端子(P21)に接続される第2引き出し導体(21b)と、を備える。第1引き出し導体(11b)および第2引き出し導体(21b)は、第1放電電極(11a)および第2放電電極(21a)よりも、基材層に対する密着力の高い材料である。

Description

ESD保護素子
 本発明は、ESD保護素子に関し、特に例えば回路基板に実装されるESD保護素子に関する。
 従来、ESD(Electro-Static Discharge;静電気放電)による電子機器の損傷や誤作動等を防止するため、ESD対策として、各種のESD保護素子が考案されている。ESD保護素子は、ESDをグランド等に逃がし、後段の電子回路をESDから保護するための素子であって、例えば信号線路とグランド(接地)との間に配置する。
 このESD保護素子は、コモンモードチョークコイルのような機能素子と一体的に利用されることがある。例えば、特許文献1には、複数のセラミックグリーンシートを積層し、焼成してなるセラミック積層体内に形成されたESD保護素子付きのコモンモードチョークコイルが記載されている。
 上記ESD保護素子は、積層体の内部に形成された空洞に、対向配置される放電電極およびグランド電極と、これら放電電極およびグランド電極に隣接して配置される補助電極とを有するスパークギャップ方式のESD保護素子である。また、上記ESD保護素子は、基材層の主面に形成される放電電極およびグランド電極等の導体が、外部との接続のため、積層体の表面に引き出される構成である。
国際公開第2013/136936号
 しかし、引用文献1に示される構成では、放電電極やグランド電極等の導体材料と基材層の材料とが異なり、導体材料と基材層材料との焼成時の収縮率や収縮挙動が大きく異なるため、焼成後の放電電極およびグランド電極等の導体層と基材層との間の密着力は弱くなる傾向にある。
 そのため、焼成後に、積層体の表面に引き出される導体と基材層との界面に沿って微小な隙間が形成されやすく、外部に存在する水分が上記の隙間からESD保護素子の内部に浸入することにより、放電電極とグランド電極との間(放電部)の絶縁抵抗の劣化(初期の絶縁抵抗からの変動)が生じる虞がある。
 本発明の目的は、セラミック積層体の内部に形成されるESD保護素子において、外部からの水分の浸入を防ぐことにより、放電部の絶縁抵抗の劣化を抑制したESD保護素子を提供することにある。
 (1)本発明のESD保護素子は、
 複数の未焼成セラミック層を積層、焼成してなるセラミック積層体と、
 前記セラミック積層体の表面に形成される第1外部端子および第2外部端子と、
 前記セラミック積層体の内部に形成される空洞と、
 前記セラミック積層体の内部に形成され、少なくとも一部が前記空洞内に露出する第1放電電極と、
 前記セラミック積層体の内部に形成され、少なくとも一部が前記空洞内に露出して前記第1放電電極に対向する第2放電電極と、
 前記セラミック積層体の内部に形成され、前記第1放電電極および前記第1外部端子にそれぞれ接続される第1引き出し導体と、
 前記セラミック積層体の内部に形成され、前記第2放電電極および前記第2外部端子にそれぞれ接続される第2引き出し導体と、
 を備え、
 前記第1引き出し導体および前記第2引き出し導体は、前記第1放電電極および前記第2放電電極よりも、前記セラミック積層体に対する密着力の高い材料で構成されていることを特徴とする。
 この構成により、第1引き出し導体および第2引き出し導体と、基材層との界面に沿って微小な隙間が形成され難くなる。よって、外部に存在する水分(外部端子へのめっき処理のためのめっき液等)が上記の隙間からESD放電部の内部に浸入することを抑制できる。すなわち、外部に存在する水分が上記の隙間からESD放電部の内部に浸入することを抑制でき、ESD放電部における第1放電電極と第2放電電極との間の絶縁抵抗の劣化(初期の絶縁抵抗値からの変動)を抑制できる。
(2)上記(1)において、前記第1引き出し導体および前記第2引き出し導体は、金属材料および共素地材料を含む第1導電性ペーストの焼結体によって構成されており、前記第1引き出し導体および前記第2引き出し導体における共素地材料の含有率は、前記第1放電電極および前記第2放電電極における共素地材料の含有率よりも高いことが好ましい。この構成では、第1引き出し導体および第2引き出し導体の材料中に混合された共素地が、焼成後に、第1引き出し導体および第2引き出し導体に接する基材層の界面の微細な凹凸に入り込んで焼結する(アンカー効果または投錨効果)。これにより、焼成後の第1引き出し導体および第2引き出し導体と基材層との間の密着力は高まる。
(3)上記(2)において、前記第1放電電極および前記第2放電電極における共素地材料の含有率は、ゼロであることが好ましい。この構成により、第1放電電極および第2放電電極の導電率が高く、低いクランプ電圧特性を維持できる。
(4)上記(1)から(3)のいずれかにおいて、前記第1引き出し導体および前記第2引き出し導体は、前記第1放電電極および前記第2放電電極が形成される前記未焼成セラミック層とは異なる未焼成セラミック層に形成され、前記第1引き出し導体は、層間接続導体を介して前記第1放電電極に接続され、前記第2引き出し導体は、層間接続導体を介して前記第2放電電極に接続されることが好ましい。この構成では、第1引き出し導体、第2引き出し導体、第1放電電極および第2放電電極が同じ基材層に形成される場合と比較して、各放電電極と各引き出し導体とを別々の材料で構成しやすくなるし、第1外部端子および第2外部端子からESD放電部までの導体長は長くなる。そのため、焼成後に、第1引き出し導体および第2引き出し導体と、基材層との界面に沿って微小な隙間が形成されたとしても、外部に存在する水分が上記の隙間からESD放電部の内部に浸入することを抑制できる。
(5)上記(1)から(4)のいずれかにおいて、前記第1放電電極および前記第2放電電極の少なくとも一方は、屈曲部を有することが好ましい。この構成では、放電電極の放電部分と引き出し導体への接続部分との導体長が長くなるため、引き出し導体と基材層との界面に沿って微小な隙間が形成されたとしても、外部に存在する水分が上記の隙間からESD放電部の内部に浸入することを抑制できる。
(6)上記(1)から(5)のいずれかにおいて、前記第1引き出し導体および前記第2引き出し導体は、前記第1放電電極および前記第2放電電極よりも線幅が細いことが好ましい。この構成では、第1引き出し導体および第2引き出し導体が、第1放電電極および第2放電電極の線幅よりも太い場合と比較して、焼成後の第1引き出し導体および第2引き出し導体と基材層との間の界面の総面積は抑えられる。したがって、焼成後に、第1引き出し導体および第2引き出し導体と、基材層との界面に沿って微小な隙間がさらに形成され難くなり、外部に存在する水分が上記の隙間からESD放電部の内部に浸入することを抑制できる。
(7)上記(1)から(6)において、前記セラミック積層体は、前記第1放電電極および前記第2放電電極の少なくとも一方に接続された機能素子を含んでいてもよい。機能素子は、例えばコモンモードチョークコイルやコモンモードフィルタである。
 本発明によれば、セラミック積層体の内部に形成されるESD保護素子において、外部からの水分の浸入を防ぐことにより、放電部の絶縁抵抗の劣化を抑制したESD保護素子を実現できる。
図1は、第1の実施形態に係るESD保護素子101の外観斜視図である。 図2は、ESD保護素子101が備える積層体81の各基材層の電極パターン等を示す分解平面図である。 図3は、ESD保護素子101の構造を示す正面透視図である。 図4は、第2の実施形態に係るESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202の外観斜視図である。 図5は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202が備える、積層体82の各基材層の電極パターン等を示す分解平面図である。 図6は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202の回路図である。 図7は、第3の実施形態に係るESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203の外観斜視図である。 図8は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203が備える積層体83の各基材層の電極パターン等を示す分解平面図である。 図9(A)はESD保護素子付きコモンモードチョークコイルの構造を示す正面透視図であり、図9(B)は、ESD保護素子を形成する電極および導体の構造を示す外観斜視図である。 図10は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203の回路図である。 図11は、第4の実施形態に係るESD保護素子付きコモンモードチョークコイル204の外観斜視図である。 図12は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル204が備える、積層体84の各基材層の電極パターン等を示す分解平面図である。 図13は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル204の回路図である。
 以降、図を参照していくつかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。
 《第1の実施形態》
 図1は、第1の実施形態に係るESD保護素子101の外観斜視図である。図2は、ESD保護素子101が備える積層体81の各基材層の電極パターン等を示す分解平面図である。図3は、ESD保護素子101の構造を示す正面透視図である。
 ESD保護素子101は、積層体81と、積層体81の表面に形成される第1外部端子P11および第2外部端子P21と、積層体81の内部に形成される空洞41、第1放電電極11a、第2放電電極21a、第1引き出し導体11b、第2引き出し導体21bおよび放電補助電極31と、を備える。
 第1外部端子P11は、積層体81の外面に沿って、X-Z面からX-Y面にかけて形成されている。第2外部端子P21は、積層体81の外面に沿って、Y-Z面からX-Y面にかけて形成されている。第1外部端子P11および第2外部端子P21は、例えばCuやAgを主成分とした金属の焼結体にNiやAu等のめっき膜を被覆したものである。本実施形態では、第2外部端子P21はグランドに接続される。
 積層体81は、長手方向が縦方向(図1におけるY方向)に一致し、短手方向が横方向(X方向)に一致した直方体状の絶縁体セラミック積層体である。積層体81は、図2における(1)~(6)で示す複数の基材層10a,10b,10cを積層し、焼成して構成される。この基材層10a~10cの積層方向は、厚み方向(Z方向)に一致する。図2における(1)(2)は最下層である基材層10aを示し、(6)は最下層である基材層10cを示す。
 基材層10a~10cは、未焼成セラミック層であって、その材料は、例えば誘電体セラミック(BaO-Al-SiOを主成分とした低温焼結セラミック材)である。なお、焼成後のセラミック積層体においては、図3に示すように、各基材層間に明確な境界があるわけではない。
 図2中の(1)に示す基材層10aの下面には、第1外部端子P11および第2外部端子P21が形成されている。図2中の(2)に示す基材層10aの上面には、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bが形成されている。
 第1引き出し導体11bは、積層体81の内部に形成され、一部が積層体81の側面に引き出され、且つ、一端が第1放電電極、他端が第1外部端子にそれぞれ接続される導体パターンである。また、第2引き出し導体21bは、積層体81の内部に形成され、一部が積層体81の側面に引き出され、且つ、一端が第2放電電極、他端が第2外部端子にそれぞれ接続される導体パターンである。
 第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bは、縦方向(Y方向)に延伸する直線状の導体パターンである。第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bは、第1放電電極および第2放電電極(後に詳述する)よりも線幅が細い。第1引き出し導体11bの一端は、基材層10aの一方の短辺(図2中の(2)における基材層10aの下辺)に面し、第1外部端子P11に接続される。第2引き出し導体21bの一端は、基材層10aの他方の短辺(図2中の(2)における基材層10aの上辺)に面し、第2外部端子P21に接続される。
 第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bは、例えばCu、Ag等を主成分とする金属と無機酸化物との焼結体であり、CuやAgを主成分とする金属粉末に共素地粉末を混合(含有)した導電性ペーストの焼結体膜である。後に詳述するように、この構成により、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bは、焼成後に、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aよりも、基材層に対する密着力が高い。
 本発明における「共素地」とは、基材層を構成する材料(元素)のうち、少なくとも一つの材料(元素)を含むセラミック材である。つまり、本実施形態では、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bが、基材層の材料である誘電体セラミック(BaO-Al-SiO)を構成する3種の無機酸化物のうちの少なくとも一つ(例えばBaO、AlまたはSiOの少なくとも一つ)を含有することが好ましい。基材層への密着性を向上させることができることから、全ての無機酸化物(ここでは3種の無機酸化物)を含むことが好ましい。その含有比率も基材層のそれとほぼ同じであることが好ましい。なお、基材層の材料がガラスセラミックスである場合には、共素地材料として、ガラスセラミックスを構成するガラスと同組成のガラス粉末を導電性ペーストに混合することが好ましい。
 また、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bに混合する共素地の含有率は、Cu、Ag等の導体に対して、1wt%以上10wt%以下が好ましい。第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bに混合する共素地の含有率が1wt%未満だと、焼成時に、基材層に対する密着力が小さくなり、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bと基材層との界面に沿って微小な隙間が形成されやすい。逆に、混合する共素地の含有率が10wt%より高いと、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bの抵抗率が大きくなり(ESD放電時のオン抵抗が高くなり)、放電開始電圧が高くなる。
 図2における(3)~(5)は、基材層10bについての構成を示している。基材層10bには、長手方向が縦方向(Y方向)に一致する矩形状の空洞形成用ペースト(犠牲層)パターン41Pと、長手方向が縦方向(Y方向)に一致する矩形状の放電補助電極31が形成されている。放電補助電極31は、基材層中に分散された粒子状の導電性材料を含んでおり、空洞形成用ペーストパターン41Pの焼成により生じる空洞41内に少なくとも一部が露出し、空洞41の内面に沿って形成される。導電性粒子は、例えばCu等の金属粒子やSiC等の半導体粒子である。
 さらに基材層10bには、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aが形成されている。第1放電電極11aおよび第2放電電極21aは、縦方向(Y方向)に延伸する直線状の導体パターンである。第1放電電極11aおよび第2放電電極21aの線幅は、50μm以上150μm以下であることが好ましい。また、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aは、例えばCu、Ag等を主成分とした金属の焼結体であって、CuやAgを主成分とする金属粉末を含有した導電性ペーストの焼結体膜である。本実施形態では、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aは、基材層に対する共素地の含有率はゼロである(混合(含有)されていない)。第1放電電極11aおよび第2放電電極21aは、スパークギャップ方式のESD保護素子における放電電極として、放電特性に優れた材料で構成されている。各引き出し導体用の導電性ペーストも、各放電電極用の導電性ペーストも、基材層を構成する未焼成セラミック層と同時に焼成される。
 第1放電電極11aの一端(図2における第1放電電極11aの下端部)は、第1引き出し導体11bの他端に接続される。第2放電電極21の一端(図2における第2放電電極21aの上端部)は、第2引き出し導体21bの他端に接続される。
 第1放電電極11aの他端(図2における第1放電電極11aの上端部)および第2放電電極21aの他端(図2における第2放電電極21aの下端部)は、図3に示すように、空洞41内に露出する。そして、第1放電電極11aの他端および第2放電電極21aの他端は、空洞41内で互いに近接して対向する。図3に示すように、放電補助電極31は、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aに接し、且つ、互いに近接して対向する第1放電電極11aと第2放電電極21aとの間に形成される。
 空洞41と、空洞41内で互いに近接して対向する第1放電電極11aの他端および第2放電電極21aの他端と、放電補助電極31とによって、ESD素子Dg1(ESD放電部)が構成される。なお、放電補助電極31は必須ではなく、放電補助電極31なしでESD素子Dg1を構成することもできる。
 基材層10cには、第1外部端子P11および第2外部端子P21が形成されている。
 本実施形態に係るESD保護素子101によれば、次のような効果を奏する。
(a)本実施形態に係るESD保護素子101では、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bが、Cu、Ag等の導体に共素地を混合(含有)した導電性の焼結体である。つまり、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bの材料中に混合された共素地が、焼成後に、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bに接する基材層10bの界面の微細な凹凸に入り込んで焼結する(アンカー効果または投錨効果)。これにより、焼成後の第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bと基材層10bとの間の密着力は高まる。したがって、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bの材料と、基材層の材料との焼成時の収縮率や収縮挙動等が異なったとしても、焼成後に、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bと、基材層10bとの界面に沿って微小な隙間が形成され難くなる。よって、外部に存在する水分(外部端子へのめっき処理のために行うバレルめっきの際のめっき液等)が上記の隙間からESD素子Dg1(ESD放電部)の内部に浸入することを抑制できる。すなわち、外部に存在する水分が上記の隙間からESD素子Dg1(ESD放電部)の内部に浸入することを抑制でき、ESD素子Dg1(ESD放電部)における第1放電電極11aと第2放電電極21aとの間の絶縁抵抗の劣化(初期の絶縁抵抗値からの変動)を抑制できる。
(b)また、本実施形態では、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aにおける共素地材料の含有率がゼロである(混合されていない)。そのため、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aの導電率が高く、低いクランプ電圧特性を維持できる。
 なお、本実施形態では、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aにおける共素地材料の含有率がゼロである(混合されていない)例を示したが、この構成に限定されるものではない。すなわち、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aが、Cu、Ag等の導体に共素地を含有した導電性の焼結体であってもよい。但し、この場合には、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bにおける共素地材料の含有率が、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aにおける共素地材料の含有率よりも高いことが好ましい。
(c)本実施形態では、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bが、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aよりも線幅が細い。この構成では、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bが、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aの線幅よりも太い場合と比較して、焼成後の第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bと基材層10bとの間の界面の総面積は抑えられる。したがって、焼成後に、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bと、基材層10bとの界面に沿って微小な隙間がさらに形成され難くなり、外部に存在する水分が上記の隙間からESD素子Dg1(ESD放電部)の内部に浸入することを抑制できる。
(d)本実施形態では、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bが、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aが形成される基材層10bとは異なる基材層10aに形成される。この構成では、第1引き出し導体11b、第2引き出し導体21b、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aが同じ基材層に形成される場合と比較して、各放電電極と各引き出し導体とを別々の材料で構成しやすくなるし、第1外部端子P11および第2外部端子P21からESD素子Dg1(ESD放電部)までの導体長は長くなる。そのため、焼成後に、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bと、基材層10bとの界面に沿って形成された微小な隙間から、外部に存在する水分がESD素子Dg1(ESD放電部)の内部に浸入することを抑制できる。
 ESD保護素子101は、以降に述べるような材料および工程で製造する。
 第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bを形成するための導電性ペーストは、共素地粉、エチルセルロース等からなるバインダー樹脂およびCu粉、に溶剤を添加し、攪拌、混合することで得る。
 第1放電電極11aおよび第2放電電極21aを形成するための導電性ペーストは、Cu粉とエチルセルロース等からなるバインダー樹脂に溶剤を添加し、撹拌、混合することで得る。なお、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aを形成するための導電性ペーストには、共素地粉が混合されていてもよい。その場合、第1引き出し導体11bおよび第2引き出し導体21bを形成するための導電性ペーストのCu粉等の導体に対する共素地の含有率は、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aを形成するための導電性ペーストのCu粉等の導体に対する共素地の含有率よりも高いことが好ましい。
 空洞41を形成する起点となる樹脂ペーストも同様の方法にて作製する。この樹脂ペーストは樹脂と溶剤のみからなる。樹脂材料には焼成時に分解、消失する樹脂を用いる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、アクリル樹脂等である。
 放電補助電極31を形成するための混合ペーストは、導電性材料としてCu粉と、セラミック材料としてBaO-Al-SiO系セラミック粉を所定の割合で調合し、バインダー樹脂と溶剤を添加し撹拌、混合することで得る。
 基材層の積層は、通常のセラミック多層基板と同様に、セラミックグリーンシートを積層し、圧着することにより構成する。
 接合圧着された積層体は、マイクロカッタでカットして、各素体に分離する。その後、各素体の端面に、焼成後に各種外部端子となる電極ペーストを塗布する。
 次いで、通常のセラミック多層基板と同様に、N雰囲気中で焼成する。また、ESDに対する放電開始電圧を下げるため空洞にAr、Ne等の希ガスを導入する場合には、セラミック材料の収縮、焼結が行われる温度領域をAr、Ne等の希ガス雰囲気で焼成すればよい。第1放電電極11a、第2放電電極21aおよび外部電極(入出力端子、グランド電極等)が酸化しない電極材料である場合には、大気雰囲気で焼成してもよい。
 その後、外部電極の表面に電解Ni-SnめっきによりNi-Snめっき膜を形成する。
 《第2の実施形態》
 第2の実施形態では、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202について、各図を参照して説明する。図4は、第2の実施形態に係るESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202の外観斜視図である。図5は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202が備える、積層体82の各基材層の電極パターン等を示す分解平面図である。図6は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202の回路図である。
 ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202は、第1コイルL1、第2コイルL2、複数のESD素子(Dg1~Dg4)をさらに備える点で、第1の実施形態に示したESD保護素子101と異なる。その他の構成は、ESD保護素子101と実質的に同じである。
 以下、ESD保護素子101と異なる部分のみ説明する。
 積層体82は、図5における(1)~(17)で示す複数の基材層10a~10nを積層し、焼成して構成される。図5における(1)(2)はいずれも最下層である基材層10aを示し、(17)は最上層である基材層10nを示す。
 図5中の(1)に示す基材層10aの下面には、第1外部端子P11,P12,P13,P14および第2外部端子P21,P22が形成されている。
 図5中の(2)に示す基材層10aの上面には、第1引き出し導体11b,12b,13b,14bおよび第2引き出し導体21b,22bが形成されている。第1引き出し導体11b,12bは、縦方向(Y方向)に延伸する直線状の導体パターンであり、横方向(X方向)に配列されている。第1引き出し導体11b,12bの一端は、基材層10aの一方の短辺(図5中の(2)における基材層10aの下辺)に面し、第1外部端子P11,P12にそれぞれ接続される。第1引き出し導体13b,14bは、縦方向(Y方向)に延伸する直線状の導体パターンであり、横方向(X方向)に配列されている。第1引き出し導体13b,14bの一端は、基材層10aの他方の短辺(図2における基材層10bの上辺)に面し、第1外部端子P13,P14にそれぞれ接続される。
 第2引き出し導体21bおよび第2引き出し導体22bは、横方向(X方向)に延伸する直線状の導体パターンである。第2引き出し導体21bの一端は、基材層10aの一方の長辺(図5中の(2)における基材層10aの左辺)に面し、第2外部端子P21に接続される。第2引き出し導体22bの一端は、基材層10aの他方の長辺(図5中の(2)における基材層10aの右辺)に面し、第2外部端子P22に接続される。
 図5における(3)~(5)は、基材層10bについての構成を示している。基材層10bには、長手方向が縦方向(Y方向)に一致する矩形状の空洞形成用ペーストパターン41P,42Pと、長手方向が縦方向(Y方向)に一致する矩形状の放電補助電極31,32が形成されている。図5に示すように、空洞形成用ペーストパターン41P,42Pは横方向(X方向)に配列され、放電補助電極31,32は横方向(X方向)に配列される。
 さらに基材層10bには、第1放電電極11a,12a,13a,14aおよび第2放電電極21a,22aが形成されている。第1放電電極11a~14aは、屈曲部を有するL字状の導体パターンである。第1放電電極11a~14aは、基材層10bの横方向(X方向)および縦方向(Y方向)に対して2行2列に配置されている。第2放電電極21a,22aは、横方向(X方向)と縦方向(Y方向)に延伸するT字状の導体パターンであり、横方向(X方向)に配列されている。
 第1放電電極11aの一端(図5中の(4)における第1放電電極11aの左下端部)は、層間接続導体を介して第1引き出し導体11bの他端に接続される。第1放電電極12aの一端(図5中の(4)における第1放電電極12aの右下端部)は、第1引き出し導体12bの他端に接続される。第1放電電極13aの一端(図5中の(4)における第1放電電極13aの左上端部)は、層間接続導体を介して第1引き出し導体13bの他端に接続される。第1放電電極14aの一端(図5中の(4)における第1放電電極14aの右上端部)は、第1引き出し導体14bの他端に接続される。
 第2放電電極21aの一端(図5中の(4)における第2放電電極21aの左端部)は、第2引き出し導体21bの他端に接続される。第2放電電極22aの一端(図5中の(4)における第2放電電極22aの右端部)は、第2引き出し導体22bの他端に接続される。
 第1放電電極11a,13aの他端および第2放電電極21aの一部は、空洞形成用ペーストパターン41Pの焼成により生じる空洞内に露出する。そして、第1放電電極11a,13aの他端および第2放電電極21aの一部は、上記空洞内で互いに近接して対向する。放電補助電極31は、第1放電電極11aと第2放電電極21aの一部との間に形成され、且つ、第1放電電極13aと第2放電電極21aの一部との間に形成される。
 空洞形成用ペーストパターン41Pの焼成により生じる空洞と、上記空洞内で互いに近接して対向する第1放電電極11aの他端および第2放電電極21aの一部と、放電補助電極31とによって、ESD素子Dg1(ESD放電部)が構成される。上記空洞と、上記空洞内で互いに近接して対向する第1放電電極13aの他端および第2放電電極21aの一部と、放電補助電極31とによって、ESD素子Dg3(ESD放電部)が構成される。このように、ESD素子Dg1,Dg3は、共有の上記空洞内に形成される。
 第1放電電極12a,14aの他端および第2放電電極22aの一部は、空洞形成用ペーストパターン42Pの焼成により生じる空洞内に露出する。そして、第1放電電極12a,14aの他端および第2放電電極22aの一部は、上記空洞内で互いに近接して対向する。放電補助電極32は、第1放電電極12aと第2放電電極22aの一部との間に形成され、且つ、第1放電電極14aと第2放電電極21aの一部との間に形成される。
 空洞形成用ペーストパターン42Pの焼成により生じる空洞と、上記空洞内で互いに近接して対向する第1放電電極12aの他端および第2放電電極22aの一部と、放電補助電極32とによって、ESD素子Dg2(ESD放電部)が構成される。上記空洞と、上記空洞内で互いに近接して対向する第1放電電極14aの他端および第2放電電極22aの一部と、放電補助電極32とによって、ESD素子Dg4(ESD放電部)が構成される。このように、ESD素子Dg2,Dg4は、共有の上記空洞内に形成される。
 基材層10cには、ともに基材層10cの中央を軸とし、左回り(反時計回り)にバイファイラ巻きした第1環状導体L1aおよび第2環状導体L2aが形成されている。第1環状導体L1aの一端は第1外部端子P11に接続され、第2環状導体L2aの一端は第1外部端子P12に接続される。
 基材層10dには、ともに基材層10dの中央を軸とし、左回りにバイファイラ巻きした第1環状導体L1bおよび第2環状導体L2bが形成されている。第1環状導体L1bの一端は層間接続導体を介して第1環状導体L1aの他端に接続され、第2環状導体L2bの一端は層間接続導体を介して第2環状導体L2aの他端に接続される。
 基材層10eには、ともに基材層10eの中央を軸とし、左回りにバイファイラ巻きした第1環状導体L1cおよび第2環状導体L2cが形成されている。第1環状導体L1cの一端は層間接続導体を介して第1環状導体L1bの他端に接続され、第2環状導体L2cの一端は層間接続導体を介して第2環状導体L2bの他端に接続される。
 基材層10fには、ともに基材層10fの中央を軸とし、左回りにバイファイラ巻きした第1環状導体L1dおよび第2環状導体L2dが形成されている。第1環状導体L1dの一端は層間接続導体を介して第1環状導体L1cの他端に接続され、第2環状導体L2dの一端は層間接続導体を介して第2環状導体L2cの他端に接続される。
 基材層10gには、ともに基材層10gの中央を軸とし、左回りにバイファイラ巻きした第1環状導体L1eおよび第2環状導体L2eが形成されている。第1環状導体L1eの一端は層間接続導体を介して第1環状導体L1dの他端に接続され、第2環状導体L2eの一端は層間接続導体を介して第2環状導体L2dの他端に接続される。
 基材層10hには、ともに基材層10hの中央を軸とし、左回りにバイファイラ巻きした第1環状導体L1fおよび第2環状導体L2fが形成されている。第1環状導体L1fの一端は層間接続導体を介して第1環状導体L1eの他端に接続され、第2環状導体L2fの一端は層間接続導体を介して第2環状導体L2eの他端に接続される。
 基材層10iには、ともに基材層10iの中央を軸とし、左回りにバイファイラ巻きした第1環状導体L1gおよび第2環状導体L2gが形成されている。第1環状導体L1gの一端は層間接続導体を介して第1環状導体L1fの他端に接続され、第2環状導体L2gの一端は層間接続導体を介して第2環状導体L2fの他端に接続される。
 基材層10jには、ともに基材層10jの中央を軸とし、左回りにバイファイラ巻きした第1環状導体L1hおよび第2環状導体L2hが形成されている。第1環状導体L1hの一端は層間接続導体を介して第1環状導体L1gの他端に接続され、第2環状導体L2hの一端は層間接続導体を介して第2環状導体L2gの他端に接続される。
 基材層10kには、ともに基材層10kの中央を軸とし、左回りにバイファイラ巻きした第1環状導体L1iおよび第2環状導体L2iが形成されている。第1環状導体L1iの一端は層間接続導体を介して第1環状導体L1hの他端に接続され、第2環状導体L2iの一端は層間接続導体を介して第2環状導体L2hの他端に接続される。
 基材層10lには、ともに基材層10lの中央を軸とし、左回りにバイファイラ巻きした第1環状導体L1jおよび第2環状導体L2jが形成されている。第1環状導体L1jの一端は、層間接続導体を介して第1環状導体L1iの他端に接続され、第2環状導体L2jの一端は、層間接続導体を介して第2環状導体L2iの他端に接続される。
 基材層10mには、第1環状導体L1kおよび第2環状導体L2kが形成されている。第1環状導体L1kの一端は、層間接続導体を介して第1環状導体L1jの他端に接続され、第1環状導体L1kの他端は、第1外部端子P13に接続される。第2環状導体L2kの一端は、層間接続導体を介して第2環状導体L2jの他端に接続され、第2環状導体L2kの他端は、第1外部端子P14に接続される。
 第1環状導体L1a~L1kとそれらを接続する層間接続導体によって第1コイルL1が形成される。第2環状導体L2a~L2kとそれらを接続する層間接続導体によって第2コイルL2が形成される。第1コイルL1および第2コイルL2は、コモンモード電流を阻止する方向に結合してコモンモードチョークコイルとして作用する。本実施形態では、第1コイルL1および第2コイルL2の巻回軸が、厚み方向(Z方向)と一致する。
 このように、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202は、第1コイルL1、第2コイルL2および複数のESD素子(Dg1~Dg4)を、共通の積層体82内に備えた構造である。
 図6に示すように、第1コイルL1は、第1外部端子P11と第1外部端子P13との間に形成される。第2コイルL2は、第1外部端子P12と第1外部端子P14との間に形成される。
 また、ESD素子Dg1は、第1外部端子P11と第1外部端子P13との間で、第1コイルL1の前段に形成され、ESD素子Dg2は、第1外部端子P12と第1外部端子P14との間で、第2コイルL2の前段に形成される。ESD素子Dg3は、第1外部端子P11と第1外部端子P13との間で、第1コイルL1の後段に形成され、ESD素子Dg4は、第1外部端子P12と第1外部端子P14との間で、第2コイルL2の後段に形成される。
 この構成であっても、第1の実施形態と同様に、外部に存在する水分が上記の隙間からESD放電部の内部に浸入することを抑制し、ESD素子Dg(ESD放電部)における第1放電電極と第2放電電極との間の絶縁抵抗の劣化を抑制できるESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202を実現できる。
 また、本実施形態では、第1放電電極11a~14aが屈曲部を有する。この構成では、放電電極の放電部分と引き出し導体への接続部分との第1放電電極11a~14aの導体長が長くなるため、第1引き出し導体11b~14bと基材層10bとの界面に沿って微小な隙間が形成されたとしても、外部に存在する水分が上記の隙間からESD素子(Dg1~Dg4)の内部に浸入することを抑制できる。なお、本実施形態では、第1放電電極11a~14aのみが屈曲部を有する構成について示したが、これに限定されるものではない。第2放電電極21a,22aのみが屈曲部を有していてもよく、第1放電電極11a~14aおよび第2放電電極21a,22aがともに屈曲部を有する構造であってもよい。
 なお、基材層10a~10nの材料は、HF帯用のコモンモードチョークコイルを形成する場合には、渦電流損失が相対的に小さいため、磁気エネルギーの閉じ込め性の点で磁性体材料(透磁率の高い誘電体材料)を用いることが好ましい。この磁性体材料として、六方晶フェライト等の高周波対応のフェライト磁性体を用いても良い。一方、例えば、UHF帯用のコモンモードチョークコイルを形成する場合は、高周波数領域での渦電流損失を抑えるために、電気絶縁抵抗の高い誘電体材料を用いることが好ましい。フェライトに代表される磁性体は透磁率に周波数依存性をもっているため、利用周波数帯が高くなるにつれ、損失が大きくなってしまうが、誘電体は周波数依存性が比較的小さいため、広い周波数帯で損失の小さい積層型コモンモードチョークコイルを実現できる。すなわち、広帯域、特に高周波帯域を含む高速インターフェイスに用いられるコモンモードチョークコイルとしては、基材層として非磁性体層である誘電体層を用いることが好ましい。
 なお、本実施形態では、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202についての例を示したが、コモンモードチョークコイルやコモンモードフィルタ等の機能素子に限らず、他の電子部品を積層体82の内部に形成し、ESD保護素子と一体構造とする構成であってもよい。
 《第3の実施形態》
 第3の実施形態では、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203について、各図を参照して説明する。図7は、第3の実施形態に係るESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203の外観斜視図である。図8は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203が備える積層体83の各基材層の電極パターン等を示す分解平面図である。図9(A)はESD保護素子付きコモンモードチョークコイルの構造を示す正面透視図であり、図9(B)は、ESD保護素子を形成する電極および導体の構造を示す外観斜視図である。なお、図9(B)において、放電補助電極31,32,33,34,35,36,37,38の図示は省略されている。図10は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203の回路図である。
 ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203は、互いに結合した第3コイルL3および第4コイルL4と、複数のESD素子(Dg5~Dg8)とをさらに備える点で、第2の実施形態で示したESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202と異なる。言い換えると、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203は、共通の積層体83内に、第2の実施形態で示したコモンモードチョークコイルを、基材層の長手方向に左右対称にして二つ並べた構成といえる。
 以下、第2の実施形態に係るESD保護素子付きコモンモードチョークコイル202と異なる部分のみ説明する。
 ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203は、積層体83と、積層体83の表面に形成される第1外部端子P11,P12,P13,P14,P15,P16,P17,P18および第2外部端子P21,P22と、4つの空洞と、第1放電電極11a,12a,13a,14a,15a,16a,17a,18aと、第2放電電極21aと、第1引き出し導体11b,12b,13b,14b,15b,16b,17b,18bと、第2引き出し導体21b,22bと、放電補助電極31,32,33,34,35,36,37,38と、を備える。
 第1外部端子P11~P18は、積層体83の外面に沿って、X-Z面からX-Y面にかけて形成されている。第2外部端子P21,P22は、積層体83の外面に沿って、Y-Z面からX-Y面にかけて形成されている。
 積層体81は、長手方向が横方向(X方向)に一致し、短手方向が縦方向(Y方向)に一致した直方体状の絶縁体セラミックスである。図8における(1)(2)はいずれも最下層である基材層10aを示し、(17)は最上層である基材層10nを示す。
 図8中の(1)に示す基材層10aの下面には、第1外部端子P11~P18および第2外部端子P21,P22が形成されている。図8中の(2)に示す基材層10aの上面には、第1引き出し導体11b~18bおよび第2引き出し導体21b,22bが形成されている。
 第1引き出し導体11b~18bは、縦方向(Y方向)に延伸する直線状の導体パターンであり、横方向(X方向)に配列されている。第1引き出し導体11b,12b,15b,16bの一端は、基材層10aの一方の長辺(図8中の(2)における基材層10bの下辺)に面し、第1外部端子P11,P12,P15,P16にそれぞれ接続される。第1引き出し導体13b,14b,17b,18bの一端は、基材層10aの他方の長辺(図8中の(2)における基材層10bの上辺)に面し、第1外部端子P13,P14,P17,P18にそれぞれ接続される。
 第2引き出し導体21b,22bは、横方向(X方向)に延伸する直線状の導体パターンである。第2引き出し導体21bの一端は、基材層10bの一方の短辺(図8中の(2)における基材層10aの左辺)に面し、第2外部端子P21に接続される。第2引き出し導体22bの一端は、基材層10aの他方の短辺(図8中の(2)における基材層10aの右辺)に面し、第2外部端子P22に接続される。
 図8における(3)~(5)は、基材層10bについての構成を示している。基材層10bには、矩形状の空洞形成用ペーストパターン41P~44Pおよび矩形状の放電補助電極31~38が形成されている。4つの放電補助電極31~34は、基材層10bの横方向(X方向)および縦方向(Y方向)に対して2行2列に配置され、4つの放電補助電極35~38は、基材層10bの横方向(X方向)および縦方向(Y方向)に対して2行2列に配置される。これら4つの放電補助電極31~34および4つの放電補助電極35~38は、図8に示すように、基材層10cの長手方向(X方向)に対し、左右対称に配置されている。
 さらに基材層10bには、第1放電電極11a~18aおよび第2放電電極21aが形成されている。第1放電電極11a~18aは、屈曲部を有するL字状の導体パターンである。第2放電電極21aは、基材層10cの短手方向の中央付近に位置し、横方向(X方向)に延伸する竪杵状の導体パターンである。
 第1放電電極15aの一端は、層間接続導体を介して第1引き出し導体15bの他端に接続される。第1放電電極16aの一端は、層間接続導体を介して第1引き出し導体16bの他端に接続される。第1放電電極17aの一端は、層間接続導体を介して第1引き出し導体17bの他端に接続される。第1放電電極18aの一端は、層間接続導体を介して第1引き出し導体18bの他端に接続される。第2放電電極21aの一端(図8中の(4)における第2放電電極21aの左端部)は、第2引き出し導体21bの他端に接続され、第2放電電極21aの他端(図8中の(4)における第2放電電極21aの右端部)は、第2引き出し導体22bの他端に接続される。
 第1放電電極11a,12aの他端および第2放電電極21aの一部は、図9(A)に示すように、空洞形成用ペーストパターン41Pの焼成により生じる空洞41内に露出する。そして、第1放電電極11a,12aの他端および第2放電電極21a(グランド電極)の一部は、空洞41内で近接して対向する。図9(A)に示すように、放電補助電極31は、第1放電電極11aおよび第2放電電極21aに接し、且つ、互いに近接して対向する第1放電電極11aと第2放電電極21aとの間に形成される。また、放電補助電極32は、第1放電電極12aおよび第2放電電極21aに接し、且つ、互いに近接して対向する第1放電電極12aと第2放電電極21aとの間に形成される。
 空洞41と、空洞41内で互いに近接して対向する第1放電電極11aの他端および第2放電電極21aの一部と、放電補助電極31とによって、ESD素子Dg1(ESD放電部)が構成される。空洞41と、空洞41内で互いに近接して対向する第1放電電極12aの他端および第2放電電極21aの一部と、放電補助電極32とによって、ESD素子Dg2(ESD放電部)が構成される。このように、ESD素子Dg1,Dg2は、共有の空洞41内に形成される。
 第1放電電極13a,14aの他端および第2放電電極21aの一部は、空洞形成用ペーストパターン42Pの焼成により生じる空洞42内に露出する。そして、第1放電電極13a,14aの他端および第2放電電極21a(グランド電極)の一部は、空洞42内で近接して対向する。放電補助電極33は、第1放電電極13aおよび第2放電電極21aに接し、且つ、互いに近接して対向する第1放電電極13aと第2放電電極21aとの間に形成される。また、放電補助電極34は、第1放電電極14aおよび第2放電電極21aに接し、且つ、互いに近接して対向する第1放電電極14aと第2放電電極21aとの間に形成される。
 空洞42と、空洞42内で互いに近接して対向する第1放電電極13aの他端および第2放電電極21aの一部と、放電補助電極33とによって、ESD素子Dg3(ESD放電部)が構成される。空洞42と、空洞42内で互いに近接して対向する第1放電電極14aの他端および第2放電電極21aの一部と、放電補助電極34とによって、ESD素子Dg4(ESD放電部)が構成される。このように、ESD素子Dg3,Dg4は、共有の空洞42内に形成される。
 第1放電電極15a,16aの他端および第2放電電極21aの一部は、空洞形成用ペーストパターン43Pの焼成により生じる空洞内に露出する。そして、第1放電電極15a,16aの他端および第2放電電極21a(グランド電極)の一部は、上記空洞内で近接して対向する。放電補助電極35は、第1放電電極15aおよび第2放電電極21aに接し、且つ、互いに近接して対向する第1放電電極15aと第2放電電極21aとの間に形成される。また、放電補助電極36は、第1放電電極16aおよび第2放電電極21aに接し、且つ、互いに近接して対向する第1放電電極16aと第2放電電極21aとの間に形成される。
 空洞形成用ペーストパターン43の焼成により生じる空洞と、上記空洞内で互いに近接して対向する第1放電電極15aの他端および第2放電電極21aの一部と、放電補助電極35とによって、ESD素子Dg5(ESD放電部)が構成される。上記空洞と、上記空洞内で互いに近接して対向する第1放電電極16aの他端および第2放電電極21aの一部と、放電補助電極36とによって、ESD素子Dg6(ESD放電部)が構成される。このように、ESD素子Dg5,Dg6は、共有の上記空洞内に形成される。
 第1放電電極17a,18aの他端および第2放電電極21aの一部は、空洞形成用ペーストパターン44Pの焼成により生じる空洞内に露出する。そして、第1放電電極17a,18aの他端および第2放電電極21a(グランド電極)の一部は、上記空洞内で近接して対向する。放電補助電極37は、第1放電電極17aおよび第2放電電極21aに接し、且つ、互いに近接して対向する第1放電電極17aと第2放電電極21aとの間に形成される。また、放電補助電極38は、第1放電電極18aおよび第2放電電極21aに接し、且つ、互いに近接して対向する第1放電電極18aと第2放電電極21aとの間に形成される。
 空洞形成用ペーストパターン44Pの焼成により生じる空洞と、上記空洞内で互いに近接して対向する第1放電電極17aの他端および第2放電電極21aの一部と、放電補助電極37とによって、ESD素子Dg7(ESD放電部)が構成される。上記空洞と、上記空洞内で互いに近接して対向する第1放電電極18aの他端および第2放電電極21aの一部と、放電補助電極38とによって、ESD素子Dg8(ESD放電部)が構成される。このように、ESD素子Dg7,Dg8は、共有の上記空洞内に形成される。
 基材層10c~10lには、左回り(反時計回り)にバイファイラ巻きした第1環状導体L1a~L1jおよび第2環状導体L2a~L2jと、右回り(時計回り)にバイファイラ巻きした第3環状導体L3a~L3jおよび第4環状導体L4a~L4jが形成されている。
 基材層10mには、第1環状導体L1k、第2環状導体L2k、第3環状導体L3kおよび第4環状導体L4kが形成されている。
 図8中の(6)~(16)に示すように、第1環状導体L1a~L1kおよび第2環状導体L2a~L2kと第3環状導体L3a~L3kおよび第4環状導体L4a~L4kとは、左右対称である。
 第1環状導体L1kの一端は、第1外部端子P13に接続される。第2環状導体L2kの一端は、第1外部端子P14に接続される。第3環状導体L3kの一端は、第1外部端子P17に接続される。第4環状導体L4kの一端は、第1外部端子P18に接続される。
 第3環状導体L3a~L3kとそれらを接続する層間接続導体によって第3コイルL3が形成される。第4環状導体L4a~L4kとそれらを接続する層間接続導体によって第4コイルL4が形成される。第3コイルL3および第4コイルL4は、コモンモード電流を阻止する方向に結合してコモンモードチョークコイルとして作用する。本実施形態では、第3コイルL3および第4コイルL4の巻回軸が、厚み方向(Z方向)と一致する。
 このように、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203は、第1コイルL1、第2コイルL2、第3コイルL3、第4コイルL4および複数のESD素子(Dg1~Dg8)とを、共通の積層体83内に備えた構造である。
 図10に示すように、第3コイルL3は、第1外部端子P15と第1外部端子P17との間に形成される。第4コイルL4は、第1外部端子P16と第1外部端子P18との間に形成される。
 また、ESD素子Dg5は、第1外部端子P15と第1外部端子P17との間で、第3コイルL3の前段に形成され、ESD素子Dg6は、第1外部端子P16と第1外部端子P18との間で、第4コイルL4の前段に形成される。ESD素子Dg7は、第1外部端子P15と第1外部端子P17との間で、第3コイルL3の後段に形成され、ESD素子Dg8は、第1外部端子P16と第1外部端子P18との間で、第4コイルL4の後段に形成される。
 この構成であっても、第2の実施形態と同様に、外部に存在する水分が上記の隙間からESD放電部の内部に浸入することを抑制し、ESD素子(ESD放電部)における第1放電電極と第2放電電極との間の絶縁抵抗の劣化を抑制できるESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203を実現できる。
 《第4の実施形態》
 第4の実施形態では、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル204について、各図を参照して説明する。図11は、第4の実施形態に係るESD保護素子付きコモンモードチョークコイル204の外観斜視図である。図12は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル204が備える、積層体84の各基材層の電極パターン等を示す分解平面図である。図13は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル204の回路図である。
 ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル204は、基材層10bに形成される第2放電電極21aの形状が、第3の実施形態に示したESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203と異なる。その他の構成は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203と実質的に同じである。
 以下、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203と異なる部分のみ説明する。
 図12における(3)~(5)は、基材層10bについての構成を示している。基材層10bには、第2放電電極21aが形成されている。第2放電電極21aは、基材層10bの短手方向の中央付近に位置し、横方向(X方向)に延伸する横直線部と、その横直線部を縦方向(Y方向)の上下に延伸する4つの縦直線部とが組み合わされた形状の導体パターンである。第2放電電極21aの一端(図12中の(4)における第2放電電極21aの左端部)は、第2引き出し導体21bの他端に接続され、第2放電電極21aの他端(図12中の(4)における第2放電電極21aの右端部)は、第2引き出し導体22bの他端に接続される。
 このように、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル204は、ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル203と同様、第1コイルL1、第2コイルL2、第3コイルL3、第4コイルL4および複数のESD素子(Dg1~Dg8)とを、共通の積層体84内に備えた構造である。
 この構成であっても、第3の実施形態と同様に、外部に存在する水分が上記の隙間からESD放電部の内部に浸入することを抑制し、ESD素子(ESD放電部)における第1放電電極と第2放電電極との間の絶縁抵抗の劣化を抑制できるESD保護素子付きコモンモードチョークコイル204を実現できる。
 《その他の実施形態》
 なお、上述の実施形態では、放電補助電極に導電性粒子として、Cuの金属粒子を分散して形成したが、この構成に限るものではない。導電性粒子は、Cuの金属粒子以外にも、例えば、Ni、Co、Ag、Pd、Rh、Ru、Au、Pt、Ir等の遷移金属群より選ばれた少なくとも1種類の金属(導電材料)粒子とすることが望ましい。また、これら金属を単体で用いてもよいが、合金として用いることも可能である。さらに、これらの金属の酸化物(抵抗材料)を用いてもよい。または、放電補助電極を構成する導電性粒子としてSiCのような半導体材料を用いてもよい。金属粒子と半導体粒子との混合物であってもよい。
 また、これらの放電補助電極の表面に、Al、ZrO、SiO等の無機材料や、BaO-Al-SiOのような混合仮焼材料、高融点のガラス等の絶遠材料を被覆することにより、補助電極粒を形成する。放電補助電極の表面を被覆する絶縁材料は、放電補助電極の焼結を阻害するものであり、絶縁性を有する絶縁材料ならば、例示したもの以外でもよい。
 さらに、放電補助電極は、導電性粒子としてCuの金属粒子を分散して形成する構成に限定されるものではない。放電補助電極は、第1の金属を主成分とするコア部と第2の金属を含む金属酸化物を主成分とするシェル部とからなるコア-シェル構造を有する複数の金属粒子の集合体から構成するものであってもよい。
 コア-シェル構造は、第1の金属と第2の金属との合金を加熱し、合金粒子表面へ第2の金属成分を移動させることにより、シェル部を形成する。合金を構成する第1の金属は、例えばCuであり、第2の金属は、例えばAlである。合金粉末を構成する各合金粒子において、第2の金属を当該合金粒子の表面に向かって移動させて第1の金属を主成分とするコア部と、第2の金属を表面に達した時点で酸化させて、第2の金属を含む金属酸化物を主成分とするシェル部とを形成させる。このような方法により、コア-シェル構造を有する複数の金属粒子の集合体から構成する放電補助電極を形成してもよい。
Dg1,Dg2,Dg3,Dg4,Dg5,Dg6,Dg7,Dg8…ESD素子
L1…第1コイル
L2…第2コイル
L3…第3コイル
L4…第4コイル
L1a,L1b,L1c,L1d,L1e,L1f,L1g,L1h,L1i,L1j,L1k…第1環状導体
L2a,L2b,L2c,L2d,L2e,L2f,L2g,L2h,L2i,L2j,L2k…第2環状導体
L3a,L3b,L3c,L3d,L3e,L3f,L3g,L3h,L3i,L3j,L3k…第3環状導体
L4a,L4b,L4c,L4d,L4e,L4f,L4g,L4h,L4i,L4j,L4k…第4環状導体
P11,P12,P13,P14,P15,P16,P17,P18…第1外部端子
P21,P22…第2外部端子
10a,10b,10c,10d,10e,10f,10g,10h,10i,10j,10k,10l,10m,10n…基材層
11a,12a,13a,14a,15a,16a,17a,18a…第1放電電極
21a,22a…第2放電電極
31,32,33,34,35,36,37,38…放電補助電極
41,42…空洞
41P,42P,43P,44P…空洞形成用ペーストパターン
81,82,83,84…積層体
101…ESD保護素子
202,203,204…ESD保護素子付きコモンモードチョークコイル

Claims (7)

  1.  複数の未焼成セラミック層を積層、焼成してなるセラミック積層体と、
     前記セラミック積層体の表面に形成される第1外部端子および第2外部端子と、
     前記セラミック積層体の内部に形成される空洞と、
     前記セラミック積層体の内部に形成され、少なくとも一部が前記空洞内に露出する第1放電電極と、
     前記セラミック積層体の内部に形成され、少なくとも一部が前記空洞内に露出して前記第1放電電極に対向する第2放電電極と、
     前記セラミック積層体の内部に形成され、前記第1放電電極および前記第1外部端子にそれぞれ接続される第1引き出し導体と、
     前記セラミック積層体の内部に形成され、前記第2放電電極および前記第2外部端子にそれぞれ接続される第2引き出し導体と、
     を備え、
     前記第1引き出し導体および前記第2引き出し導体は、前記第1放電電極および前記第2放電電極よりも、前記セラミック積層体に対する密着力の高い材料で構成されている、ESD保護素子。
  2.  前記第1引き出し導体および前記第2引き出し導体は、金属材料および共素地材料を含む第1導電性ペーストの焼結体によって構成されており、
     前記第1引き出し導体および前記第2引き出し導体における共素地材料の含有率は、前記第1放電電極および前記第2放電電極における共素地材料の含有率よりも高い、請求項1に記載のESD保護素子。
  3.  前記第1放電電極および前記第2放電電極における共素地材料の含有率は、ゼロである、請求項2に記載のESD保護素子。
  4.  前記第1引き出し導体および前記第2引き出し導体は、前記第1放電電極および前記第2放電電極が形成される前記未焼成セラミック層とは異なる未焼成セラミック層に形成され、
     前記第1引き出し導体は、層間接続導体を介して前記第1放電電極に接続され、
     前記第2引き出し導体は、層間接続導体を介して前記第2放電電極に接続される、請求項1から3のいずれかに記載のESD保護素子。
  5.  前記第1放電電極および前記第2放電電極の少なくとも一方は、屈曲部を有する、請求項1から4のいずれかに記載のESD保護素子。
  6.  前記第1引き出し導体および前記第2引き出し導体は、前記第1放電電極および前記第2放電電極よりも線幅が細い、請求項1から5のいずれかに記載のESD保護素子。
  7.  前記セラミック積層体は、前記第1放電電極および前記第2放電電極の少なくとも一方に接続された機能素子を含む、請求項1から6のいずれかに記載のESD保護素子。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116192A (ja) * 2003-10-02 2005-04-28 Mitsubishi Materials Corp チップ型サージアブソーバ及びその製造方法
WO2008146514A1 (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. Esd保護デバイス
WO2008155916A1 (ja) * 2007-06-21 2008-12-24 Panasonic Corporation 静電気対策部品およびその製造方法
JP2010165665A (ja) * 2008-12-18 2010-07-29 Tdk Corp 静電気対策素子及びその複合電子部品

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116192A (ja) * 2003-10-02 2005-04-28 Mitsubishi Materials Corp チップ型サージアブソーバ及びその製造方法
WO2008146514A1 (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. Esd保護デバイス
WO2008155916A1 (ja) * 2007-06-21 2008-12-24 Panasonic Corporation 静電気対策部品およびその製造方法
JP2010165665A (ja) * 2008-12-18 2010-07-29 Tdk Corp 静電気対策素子及びその複合電子部品

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