(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のシートが積み重ねられた積層体と、
前記積層体の内部に上下方向に設けられた磁心と、
前記積層体の内部に上下方向に設けられ、前記磁心を囲繞するように巻線されたコイルと、
前記積層体の内部に設けられ、前記コイルと接続されたＥＳＤ保護部と、
前記コイルと接続されて前記積層体の内部から外部に露出されるように上下方向に形成された第１引出電極と、
前記ＥＳＤ保護部と接続されて前記積層体の内部から外部に露出されるように前記第１引出電極と直交する方向に延びて形成された第２引出電極と、
前記第１引出電極と接続されて前記積層体の互いに対向する両面に設けられた第１外部電極と、
前記第２引出電極と接続されて前記第１外部電極と直交する方向に前記積層体の互いに対向する両面に設けられた第２外部電極と、
を備え、
インピーダンス特性が１ＧＨｚであることを特徴とする回路保護素子。
【請求項２】
前記磁心は、選択された複数枚のシートに磁性体物質が埋め込まれた第１孔が互いに接続されて形成されることを特徴とする請求項１に記載の回路保護素子。
【請求項３】
前記コイルは、選択された複数枚のシートに複数のコイルパターン及びこれと接続されると共に導電物質が埋め込まれた第２孔がそれぞれ形成され、前記導電物質が埋め込まれた第２孔によって前記複数のコイルパターンが接続されて形成されたことを特徴とする請求項２に記載の回路保護素子。
【請求項４】
前記コイルパターンは、前記シートの上に形成されたパターンシートの内に形成されたことを特徴とする請求項３に記載の回路保護素子。
【請求項５】
前記コイルパターンは、前記シートに刻設された溝に形成されたことを特徴とする請求項３に記載の回路保護素子。
【請求項６】
選択された複数枚のシートの上に、コイルパターンと、磁性体物質が埋め込まれた第１孔及び導電物質が埋め込まれた第２孔がそれぞれ形成され、前記磁性体物質が埋め込まれた第１孔同士が接続されて前記磁心をなし、前記コイルパターンが、前記導電物質が埋め込まれた第２孔によって互いに接続されて前記コイルをなすことを特徴とする請求項１に記載の回路保護素子。
【請求項７】
前記複数枚のシート及び前記磁心は、互いに異なる透磁率を有することを特徴とする請求項１に記載の回路保護素子。
【請求項８】
前記磁心の透磁率が前記複数枚のシートの透磁率よりも高いか、あるいは、低いことを特徴とする請求項７に記載の回路保護素子。
【請求項９】
前記ＥＳＤ保護部は、前記磁心の外側に設けられるか、あるいは、前記磁心内に設けられることを特徴とする請求項１に記載の回路保護素子。
【請求項１０】
前記ＥＳＤ保護部は、前記コイルと接続されると共に導電物質が埋め込まれた第１孔と、前記第１孔から延びた内部電極と、前記内部電極と接続されると共にＥＳＤ保護物質が埋め込まれた第３孔及び前記第３孔と接続されて外側に引き出される前記第２引出電極が選択的に形成された複数枚のシートが積み重ねられたことを特徴とする請求項９に記載の回路保護素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回路保護素子に係り、特に、単一の素子を用いてノイズを除去し、且つ、静電気放電から周辺回路を保護することのできる回路保護素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯用電子機器、例えば、スマートフォンなどの多機能化が進むに伴い、様々な周波数帯域が用いられている。すなわち、単一のスマートフォン内において、無線ＬＡＮ（wirelessＬＡＮ）、ブルートゥース、全地球測位システム（ＧＰＳ：GlobalPositioningSystem）など異なる周波数帯域を用いるようになった。特に、無線ＬＡＮ、ＧＰＳなどＧＨｚの周波数帯域を用いる通信などに影響を及ぼさないために、電磁波障害（ＥＭＩ：Electro-magneticInterference）規制が一層強化されている。実際に、２０１０年１０月より、ヨーロッパ及び日本国では最大６ＧＨｚまでのＥＭＩ規制が実施され、これにより、１ＧＨｚ以上のＥＭＩも抑えなければならない。なお、電子機器の高集積化が進むにつれて、限られた空間における内部回路密度が高くなる。これに伴い、内部回路の間にノイズ干渉が必然的に発生する。
【０００３】
このような様々な周波数のノイズを抑え、且つ、内部回路間のノイズを抑えるために複数の回路保護素子が用いられている。例えば、それぞれ異なる周波数帯域のノイズを除去するコンデンサー、チップビード、共通モードフィルターなどが用いられている。ここで、共通モードフィルターは、２つのチョークコイルが一体化したような構造を有し、差動モードの信号電流を通過させ、共通モードのノイズ電流のみを除去することができる。すなわち、共通モードフィルターは、交流電流である差動モードの信号電流及び共通モードのノイズ電流を分類及び除去することができる。
【０００４】
また、チップビードは、フェライトを用いたノイズ対策部品の一つであり、フェライト材の中央部に複数回巻線されたコイルが形成された単純な構造の電子部品である。信号がチップビードのコイルを通過すると、信号に含まれている高周波ノイズ成分が除去されるが、チップビードは、周波数に比例してインピーダンスが高くなるという特性により当該ノイズを除去する（例えば、特許文献１参照）。
チップビードは、所定の周波数領域まではコイルのインダクター成分が主流となって信号を通過させるものの、より高い周波数領域においては抵抗成分が主流となってノイズを吸収して熱に変換する。
【０００５】
しかしながら、従来のチップビードは、インピーダンス特性が高周波帯域まで高く実現できなかった。すなわち、１００ＭＨｚ程度のインピーダンス特性を示すものの、それ以上の高周波、例えば、ＧＨｚの周波数においてはインピーダンス特性が現れない。このため、従来のチップビードを用いては様々な高周波帯域を用いるスマートフォンなど電子機器のノイズを除去することができない。
【０００６】
また、電子機器内に使用電圧以上の電圧が加わる場合、例えば、静電気放電（ElectroStaticDischarge；ＥＳＤ）が生じる場合に、これによって内部回路などが破損される虞があり、これを抑えるために、ダイオード、バリスタなどの手動部品の使用を余儀なくされる。このようにノイズを除去するためのノイズ除去部品と別途にＥＳＤを防ぐための手動部品を用いると、実装面積が広くなり、しかも、製造コストが高騰してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＫＲ１９９９−００５６６１２Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、高周波インピーダンス特性を向上させることができ、ＤＣ抵抗を低減して回路上に発生し得る電力損失を極力抑えることのできる回路保護素子を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、チップビードの機能及びＥＳＤ保護素子の機能を両立させることのできる回路保護素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る回路保護素子は、複数枚のシートが積み重ねられた積層体と、前記積層体の内部に上下方向に設けられた磁心と、前記積層体の内部に上下方向に設けられ、前記磁心を囲繞するように巻線されたコイルと、前記積層体の内部に設けられ、前記コイルと接続されたＥＳＤ保護部と、前記コイルと接続されて前記積層体の内部から外部に露出されるように上下方向に形成された第１引出電極と、前記ＥＳＤ保護部と接続されて前記積層体の内部から外部に露出されるように前記第１引出電極と直交する方向に延びて形成された第２引出電極と、前記第１引出電極と接続されて前記積層体の互いに対向する両面に設けられた第１外部電極と、前記第２引出電極と接続されて前記第１外部電極と直交する方向に前記積層体の互いに対向する両面に設けられた第２外部電極と、を備え、インピーダンス特性が１ＧＨｚであることを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記磁心は、選択された複数枚のシートに磁性体物質が埋め込まれた第１孔が互いに接続されて形成される。
【００１２】
また、好ましくは、前記コイルは、選択された複数枚のシートに複数のコイルパターン及びこれと接続されると共に導電物質が埋め込まれた第２孔がそれぞれ形成され、前記導電物質が埋め込まれた第２孔によって前記複数のコイルパターンが接続されて形成される。
【００１３】
さらに、好ましくは、前記コイルパターンは、前記シートの上に形成されたパターンシートの内に形成されてもよく、前記シートに刻設された溝に形成されてもよい。
【００１４】
さらに、好ましくは、選択された複数枚のシートの上に、コイルパターンと、磁性体物質が埋め込まれた第１孔及び導電物質が埋め込まれた第２孔がそれぞれ形成され、前記磁性体物質が埋め込まれた第１孔同士が接続されて前記磁心をなし、前記コイルパターンが、前記導電物質が埋め込まれた第２孔によって互いに接続されて前記コイルをなす。
【００１５】
さらに、好ましくは、前記複数枚のシート及び前記磁心は、互いに異なる透磁率を有し、前記磁心の透磁率が前記複数枚のシートの透磁率よりも高いか、あるいは、低い。
【００１６】
前記ＥＳＤ保護部は、前記磁心の外側に設けられるか、あるいは、前記磁心内に設けられる
【００１７】
前記ＥＳＤ保護部は、前記コイルと接続されると共に導電物質が埋め込まれた第１孔と、前記第１孔から延びた内部電極と、前記内部電極と接続されると共にＥＳＤ保護物質が埋め込まれた第３孔及び前記第３孔と接続されて外側に引き出される前記第２引出電極が選択的に形成された複数枚のシートが積み重ねられる。
【００１８】
本発明の他の態様による回路保護素子は、複数枚のシートと、前記複数枚のシートから選択されたシートにそれぞれ形成されると共に磁性体物質が埋め込まれた第１孔と、コイルパターンと、導電物質が埋め込まれた第２孔と、ＥＳＤ保護物質が埋め込まれた第３孔及び前記第３孔と接続される内部電極を備え、前記磁性体物質が埋め込まれた第１孔同士が接続されて磁心をなし、前記コイルパターンが、前記導電物質が埋め込まれた第２孔によって互いに接続されてコイルをなし、前記内部電極によって前記第３孔がコイルと接続されてＥＳＤ保護部をなすことを特徴とする。
【００１９】
好ましくは、前記回路保護素子は、前記コイルと接続されて前記積層体を貫通して外部に露出されるように引き出された第１引出電極と、前記ＥＳＤ保護部と接続されて前記積層体の外部に露出されるように引き出される第２引出電極と、前記積層体の上に設けられ、前記第１及び第２引出電極とそれぞれ接続された第１及び第２外部電極と、をさらに備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の実施形態に係る回路保護素子は、複数枚のシートが積み重ねられた積層体の内部に磁性体物質が埋め込まれた孔によって磁心を形成し、複数枚のシートの上にコイルパターン及び導電物質が埋め込まれた孔を形成して磁心を囲繞し、且つ、上下方向に回転するようにコイルを形成することにより高周波インピーダンス特性を向上させることができる。すなわち、シートとは透磁率が異なる磁心を設けることにより、高周波インピーダンスを向上させることができる。なお、コイルを厚く形成することにより直列抵抗を低減することができる。
【００２１】
また、積層体の内部にコイルの一部と接続されるＥＳＤ保護部を設けることにより、チップビード及びＥＳＤ保護素子を単一の複合素子により実現することができる。これにより、部品の実装数を減らすことができると共に、製造コストを節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る回路保護素子の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る回路保護素子の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る回路保護素子の分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る回路保護素子のインピーダンスグラフである。
【図５】本発明の他の実施形態に係る回路保護素子の分解斜視図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係る回路保護素子の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態を詳述する。しかしながら、本発明は後述する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる態様で実現され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、且つ、通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。図中、各種の層及び各領域を明確に表現するために厚さを拡大して表現し、同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る回路保護素子としてのチップビードとＥＳＤ保護部とが積み重ねられた複合素子の斜視図であり、図２は断面図であり、そして図３は分解斜視図である。
【００２５】
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態に係る回路保護素子は、複数枚のシート（図３における１０１〜１１７）が積み重ねられた積層体１００と、積層体１００の内部の中央領域に上下方向に設けられた磁心２００と、積層体１００の内部に上下方向に設けられ、磁心２００を囲繞するように巻線されたコイル３００と、積層体１００の内部に設けられてコイル３００と接続され、ＥＳＤを保護するＥＳＤ保護部４００と、コイル３００と接続されて積層体１００の内部から外部に露出されるように上下方向に形成された第１引出電極５１０と、ＥＳＤ保護部４００と接続されて積層体１００の内部から外部に露出されるように上下方向に形成された第２引出電極５２０と、積層体１００の外部に設けられて第１及び第２引出電極５１０及び５２０とそれぞれ接続される第１及び第２外部電極６１０及び６２０を備える。ここで、第１外部電極６１０は、積層体１００の互いに対向する両面に設けられ、第２外部電極６２０は、第１外部電極６１０と直交する方向に積層体１００の互いに対向する両面に設けられる。例えば、第１外部電極６１０が縦方向の両面に設けられ、第２外部電極６２０が横方向の両面に設けられる。このような本発明の一実施形態に係る回路保護素子について、図３の分解斜視図に基づいて詳述する。
【００２６】
図３に示すように、回路保護素子は、複数枚のシート１０１〜１１７と、選択されたシート１０５〜１１１に形成された孔１０５ｂ〜１１１ｂに磁性体物質が埋め込まれて形成された磁心２００と、選択されたシート１０４〜１１２、１１５の上に形成され、孔１０５ｂ〜１１１ｂから離れて導電物質が埋め込まれた孔１０４ａ〜１１１ａ、１１５ａを介して互いに接続されたコイルパターン３１０〜３９０からなるコイル３００と、コイル３００と接続され、複数枚のシート１１２、１１３に形成された孔１１２ｃ、１１３ｃにＥＳＤ保護物質が埋め込まれたＥＳＤ保護部４００と、 選択されたシート１０１、１０２、１０３、１１５、１１６、１１７に形成された孔１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１１５ａ、１１６ａ、１１７ａに導電物質が埋め込まれて 形成されてコイル３００と接続されて外部に露出される第１引出電極５１０と、ＥＳＤ保護部４００と接続されて外部に露出される第２引出電極５２０と、第１及び第２引出電極５１０、５２０とそれぞれ接続された第１及び第２外部電極６１０、６２０と、を備える。複数枚のシート１０１〜１１７は、例えば、所定の透磁率を有するフェライト系セラミックから形成されてもよい。なお、以下の説明においては、互いに異なるシートの同じ位置に形成された孔であっても、孔内に埋め込まれる物質によって図面符号を異ならせて付する。
【００２７】
すなわち、導電物質が埋め込まれる孔には図面符号「ａ」を付し、磁性体物質が埋め込まれる孔には図面符号「ｂ」を付し、ＥＳＤ保護物質が埋め込まれる孔には図面符号「ｃ」を付して説明する。
【００２８】
上側の複数枚のシート、例えば、少なくとも３枚のシート１０１、１０２、１０３には、所定の領域、好ましくは、中央に孔１０１ａ、１０２ａ、１０３ａがそれぞれ形成され、孔１０１ａ、１０２ａ、１０３ａには導電物質が埋め込まれる。導電物質としては、例えば、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄなどの金属物質を用いることができ、金属物質のペーストを用いて孔１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１１２ａ、１１３ａ、１１４ａに埋めることができる。これにより、内部から外部に露出される第１引出電極５１０が垂直方向に形成される。すなわち、第１引出電極５１０は、積み重ねられた複数枚のシート１０１、１０２、１０３の中央を貫通して外側に露設される。換言すると、第１引出電極５１０は、複数枚のシート１０１、１０２、１０３の積層方向に形成される。例えば、複数枚のシート１０１、１０２、１０３が上下方向に積み重ねられる場合、第１引出電極５１０は、上下方向に複数枚のシート１０１、１０２、１０３を貫通して形成される。
【００２９】
シート１０４には、コイルパターン３１０及び孔１０４ａが形成される。コイルパターン３１０は、シート１０３の孔１０３ａに対応する領域から形成され、シート１０４の形状に倣って一方向に形成される。例えば、コイルパターン３１０は、シート１０４の中央領域から外側、例えば、シート１０４のある角方向に直線状に延び、そこからシート１０４の選択された辺に沿って所定の形状に形成される。例えば、コイルパターン３１０は、シート１０４の３辺に沿って略「コ」字状に形成される。すなわち、コイルパターン３１０は、中央領域から外側に延びた領域と、そこから、例えば、時計回り方向にシート１０４の３辺に沿って形成された領域と、を有する。なお、コイルパターン３１０は、上記の略「コ」字状に加えて、略「Ｌ」字状、略「口」状など様々な形状に形成されてもよいが、コイルパターン３１０は、一方の端部と他方の端部とが離間して形成される。コイルパターン３１０の他方の端部、すなわち、コイルパターン３１０が終わる個所には孔１０４ａが形成される。孔１０４ａには導電物質、例えば、金属物質のペーストが埋め込まれる。
【００３０】
複数枚のシート１０５〜１１１には、それぞれコイルパターン３２０〜３８０と、導電物質が埋め込まれた孔１０５ａ〜１１１ａ及び磁性体物質が埋め込まれた孔１０５ｂ〜１１１ｂが形成される。孔１０５ｂ〜１１１ｂはシート１０５〜１１１のそれぞれの中央部に形成され、これらの孔１０５ｂ〜１１１ｂには磁性体物質が埋め込まれる。例えば、孔１０５ｂ〜１１１ｂは磁性体ペーストによって埋められ、磁性体物質としては、積層体１００をなすシート１０１〜１１４と透磁率が異なるフェライト、Ｎｉ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系などが挙げられる。すなわち、孔１０５ｂ〜１１１ｂに埋め込まれる磁性体物質は、シート１０１〜１１４よりも透磁率が高くてもよく、低くてもよい。このように磁性体物質が埋め込まれた孔１０５ｂ〜１１１ｂが積み重ねられて複数枚のシート１０５〜１１１の中央部に磁心２００が形成される。また、孔１０５ａ〜１１１ａは、各シート１０５〜１１１の互いに異なる個所に形成される。例えば、シート１０５の孔１０５ａが第１辺と第２辺との間の角領域に対応する領域に形成され、シート１０６の孔１０６ａは第２辺と第３辺との間の角領域に対応する領域に形成されるなど、孔１０５ａ〜１１１ａは、例えば、時計回り方向に回転しながら各シート１０５〜１１１の角領域に形成される。これらの孔１０５ａ〜１１１ａには導電物質が埋め込まれる。一方、磁性体物質が埋め込まれた孔１０５ｂ〜１１１ｂは、導電物質が埋め込まれた孔１０５ａ〜１１１ａよりも大きいか等しい直径に形成されるが、好ましくは、孔１０５ｂ〜１１１ｂが孔１０５ａ〜１１１ａよりも大きく形成される。なお、コイルパターン３２０〜３８０は、上側の各シート１０４〜１１０の孔１０４ａ〜１１０ａに対応する領域から、磁性体物質が埋め込まれた孔１０５ｂ〜１１１ｂと所定の間隔を隔てて各シート１０５〜１１１の辺に沿って所定の形状に形成される。例えば、コイルパターン３２０〜３８０は、孔１０５ａ〜１１１ａから一方向、例えば、時計回り方向にシート１０５〜１１１の３辺に沿って略「コ」字状に形成されてもよく、略「Ｌ」字状、略「口」字状など様々な形状に形成されてもよい。しかしながら、コイルパターン３２０〜３８０は、一方の端部と他方の端部とが離間して形成されてもよい。さらに、コイルパターン３２０〜３８０の他方の端には、導電物質が埋め込まれた孔１０５ａ〜１１１ａがそれぞれ形成される。このため、複数枚のシート１０５〜１１１の上に形成されたコイルパターン３２０〜３８０は、磁性体物質が埋め込まれた孔１０５ｂ〜１１１ｂを囲繞するように孔１０５ａ〜１１１ａによって互いに接続されて複数の巻線を有するコイル３００を形成する。すなわち、コイル３００は、磁心２００を囲繞するように形成される。このとき、磁心２００とコイル３００との間の間隔が小さいほど、高周波のインピーダンスを有する。このため、所望の高周波帯域に応じて磁心２００とコイル３００と間の間隔を調節することができる。また、一つのコイルパターン３１０〜３９０のそれぞれが一本の巻線をなすコイル３００は、例えば、１８〜３５回の巻線を有することができる。これにより、所望の巻線数に応じてコイルパターン３１０〜３９０が形成されるシート１０４〜１１２の枚数が調節される。
【００３１】
複数枚のシート１１２、１１３、１１４にはＥＳＤ保護物質が設けられてＥＳＤ保護部４００を構成する。すなわち、シート１１２の上にはシート１１１の孔１１１ａに対応する領域に孔１１２ａが形成され、そこから、例えば、中央部に延びる内部電極４１１が形成される。また、内部電極４１１が終わる個所、例えば、シート１１２の中央部に所定のサイズの孔１１２ｃが形成される。ここで、シート１１２の孔１１２ｃは、シート１１１の孔１１１ｂと互いに異なる個所に形成されてもよく、同じ個所、すなわち、中央部に形成されても、これらが互いに絶縁されるように形成されてもよい。孔１１２ａには導電物質が埋め込まれ、孔１１２ｃにはＥＳＤ保護物質が埋め込まれる。なお、シート１１３には孔１１２ａ及び孔１１２ｃにそれぞれ対応する領域に孔１１３ａ及び孔１１３ｃが形成される。すなわち、孔１１３ｃはシート１１３の中央部に形成されてもよい。もちろん、孔１１３ａには導電物質が埋め込まれ、孔１１３ｃにはＥＳＤ保護物質が埋め込まれる。そして、シート１１４には孔１１３ａと対応する領域に孔１１４ａが形成され、孔１１４ａから離れて第１引出電極５１０と直交する方向に延びて外部に露出される第２引出電極５２０が形成される。例えば、第１引出電極５１０が垂直方向に引き出される場合に、第２引出電極５２０はこれと直交する水平方向に引き出される。一方、孔１１２ｃ、１１３ｃに埋め込まれるＥＳＤ保護物質は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ：PolyvinylAlcohol）またはポリビニルブチラル（ＰＶＢ：PolyvinylButyral）などの有機物にＲｕＯ２、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｗなどから選択された少なくとも一種の導電物質を混合した物質であってもよい。なお、ＥＳＤ保護物質は、前記混合物質に加えて、ＺｎＯなどのバリスタ物質またはＡｌ２Ｏ３などの絶縁性セラミック物質をさらに混合して得られる。このようにして得られるＥＳＤ保護物質は、導電物質と絶縁性物質とが所定の割合にて混合された状態で存在する。すなわち、絶縁性物質の間に伝導性粒子が存在し、コイル３００に所定の電圧以下の電圧が加えられる場合には絶縁状態を保持し、コイル３００に所定の電圧以上の電圧が加えられる場合には伝導性粒子の間に放電が起きて当該内部電極間の電圧差が減る。
【００３２】
シート１１５には、コイルパターン３９０及び孔１１２ａが形成される。コイルパターン３９０は、シート１１４の孔１１４ａに対応する領域から形成され、シート１１５の形状に倣って一方向に形成される。例えば、コイルパターン３９０は、シート１１５のある角領域から一方向、例えば、時計回り方向にシート１１５の選択された辺に沿って所定の形状に形成され、そこから中央部に延在される。すなわち、コイルパターン３９０は、時計回り方向にシート１１５の３辺に沿って略「コ」字状に形成された領域と、そこから内側に延びた領域と、を有する。また、コイルパターン３９０は、略「コ」字状に加えて、略「Ｌ」字状、略「口」状など様々な形状に形成されてもよいが、コイルパターン３９０は、一方の端部と他方の端部とが離間して形成される。コイルパターン３９０の他方の端部、すなわち、コイルパターン３９０が終わるシート１１５の中央領域には孔１１５ａが形成される。孔１１５ａは、金属物質のペーストにより埋められることができる。
【００３３】
下側の複数枚のシート、例えば、少なくとも２枚のシート１１６、１１７には、所定の領域、好ましくは、中央部に孔１１６ａ、１１７ａが形成され、孔１１６ａ、１１７ａには導電物質が埋め込まれる。導電物質としては、例えば、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄなどの金属物質のペーストを用いることができる。これにより、内部から外部に露出される第１引出電極５１０が形成される。すなわち、第１引出電極５１０は、積み重ねられた複数枚のシート１１６、１１７の中央を貫通して外側に露設される。
【００３４】
上述したように、本発明の一実施形態に係る回路保護素子、すなわち、チップビードは、複数枚のシート１０１〜１１７が積み重ねられた積層体１００の内部の中央部に磁性体物質が埋め込まれた孔１０５ｂ〜１１１ｂによって形成された磁心２００を囲繞し、且つ、上下方向に回転するようにコイルパターン３１０〜３９０及び導電物質が埋め込まれた孔１０４ａ〜１１２ａによってコイル３００が形成される。このとき、磁心２００は、シート１０１〜１１４とは異なる透磁率を有する。すなわち、第１透磁率を有する複数枚のシート１０１〜１１４の中央部に第２透磁率を有する磁心２００を形成し、これを囲繞するようにコイル３００が形成される。また、コイル３００の一部と接続されるようにＥＳＤ保護物質を含むＥＳＤ保護部４００が設けられる。
【００３５】
このため、本発明の回路保護素子は、磁心２００を囲繞するようにコイル３００が形成されることにより、高周波インピーダンスの特性を向上させることができる。すなわち、図４に示すように、磁心を形成しない回路保護素子Ａのインピーダンス特性は１００ＭＨｚ程度であるものの、磁心を形成した回路保護素子Ｂのインピーダンス特性は１ＧＨｚ程度であって、磁心を形成した回路保護素子の方が、高周波インピーダンス特性を向上させることができる。また、コイル３００と接続されるＥＳＤ保護部４００が設けられることにより、回路保護素子の第１外部電極６１０にＥＳＤなどの好ましくない高電圧が加えられると、ＥＳＤ保護物質の伝導性粒子の間に放電が起きて接地端子に電流を流し、当該回路保護素子の両端間の電圧差を減らす。これにより、回路保護素子及び周辺回路をＥＳＤから保護することができる。
【００３６】
図５は、本発明の他の実施形態に係る回路保護素子の分解斜視図である。
【００３７】
図５を参照すると、本発明の他の実施形態に係る回路保護素子は、複数枚のシート１０１〜１１７と、 選択されたシート１０５〜１１１に形成された孔１０５ｂ〜１１１ｂに磁性体物質が埋め込まれて形成された磁心２００と、選択されたシート１０４〜１１１、１１５の上に形成され、孔１０５ｂ〜１１１ｂから離れて導電物質が埋め込まれた孔１０４ａ〜１１１ａ、１１５ａを介して互いに接続されたコイルパターン３１０〜３９０からなるコイル３００と、コイル３００の一部と接続され、複数のシート１１２、１１３に形成された孔１１２ｃ、１１３ｃにＥＳＤ保護物質が埋め込まれたＥＳＤ保護部４００と、 選択されたシート１０１、１０２、１０３、１１６、１１７に形成された孔１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１１６ａ、１１７ａに導電物質が埋め込まれて形成されてコイル３００と接続されて外部に露出される第１引出電極５１０と、ＥＳＤ保護部４００と接続されて外部に露出される第２引出電極５２０と、第１及び第２引出電極５１０、５２０とそれぞれ接続された第１及び第２外部電極６１０、６２０と、を備える。さらに、本発明の他の実施形態に係る回路保護素子は、コイルパターン３１０〜３９０を形成するために選択されたシート１０４〜１１１、１１５の上に設けられ、コイルパターン３１０〜３９０の形状が刻設されたパターンシート７０１〜７０９をさらに備える。ここで、パターンシート７０１〜７０９は、シート１０１〜１１７と同じ成分、例えば、フェライト系セラミックから形成されてもよい。
【００３８】
上側の複数枚のシート、例えば、少なくとも３枚のシート１０１、１０２、１０３には、中央に孔１０１ａ、１０２ａ、１０３ａがそれぞれ形成され、孔１０１ａ、１０２ａ、１０３ａは、金属物質のペーストにより埋められる。これにより、内部から外部に露出される第１引出電極５１０が垂直方向に形成される。すなわち、第１引出電極５１０は、複数枚のシート１０１、１０２、１０３の中央部を貫通して外部に露設される。
【００３９】
シート１０４には、コイルパターン３１０及び孔１０４ａが形成される。コイルパターン３１０は、シート１０４の上に設けられるパターンシート７０１によって形成される。パターンシート７０１には所定の形状の陰刻パターンが形成され、陰刻パターンの内に金属物質のペーストを埋め込むことによりコイルパターン３１０が形成される。すなわち、所定のパターンが刻設されたパターンシート７０１をシート１０４の上に載せ、所定の圧力及び熱を加えてシート１０４とパターンシート７０１とを貼り合わせた後、パターンシート７０１の陰刻パターンに導電物質を充填してコイルパターン３１０を形成することができる。このようなパターンシート７０１はシート１０４と同じサイズを有し、且つ、コイルパターン３１０の厚さに対応する厚さを有する。このようにシート１０４とコイルパターン３１０が形成されるパターンシート７０１とを別々に製造するので、コイルパターン３１０の厚さをシート１０４の上に形成する場合よりも厚くすることができ、パターンシート７０１の厚さの調節によってコイルパターン３１０の厚さを調節することができる。一方、コイルパターン３１０は、孔１０３ａに対応する領域から形成され、シート１０４の形状に沿って一方向に形成される。例えば、コイルパターン３１０は、シート１０４の中央領域から外側、例えば、シート１０４のある角方向に直線状に延び、そこからシート１０４の選択された辺に沿って所定の形状に形成される。なお、コイルパターン３１０の他方の端部、すなわち、コイルパターン３１０が終わる個所には孔１０４ａが形成され、孔１０４ａは金属物質のペーストにより埋められる。
【００４０】
複数枚のシート１０５〜１１１にはそれぞれ、コイルパターン３２０〜３８０と、導電物質が埋め込まれた孔１０５ａ〜１１１ａ及び磁性体物質が埋め込まれた孔１０５ｂ〜１１１ｂが形成される。また、複数枚のシート１０５〜１１１のそれぞれの上部には、パターンシート７０２〜７０８が設けられる。パターンシート７０２〜７０８には、所定の形状に陰刻パターンが形成され、陰刻パターン内に金属物質のペーストを埋め込むことにより、コイルパターン３２０〜３８０が形成される。すなわち、複数枚のシート１０５〜１１１の上に所定のパターンが刻設されたパターンシート７０２〜７０８をそれぞれ載せ、所定の圧力及び熱を加えてシート１０５〜１１１とパターンシート７０２〜７０８とをそれぞれ貼り合わせた後、パターンシート７０２〜７０８の陰刻パターンに導電物質を充填してコイルパターン３２０〜３８０をそれぞれ形成する。これらのパターンシート７０２〜７０８は、シート１０５〜１１１と同じサイズを有し、且つ、コイルパターン３２０〜３８０の厚さに対応する厚さを有する。このため、コイルパターン３２０〜３８０の厚さは、パターンシート７０２〜７０８の厚さに形成される。このようにシート１０５〜１１１とコイルパターン３２０〜３８０が形成されるパターンシート７０２〜７０９とを別々に製造するので、コイルパターン３２０〜３８０の厚さをシート１０５〜１１１の上に直接的に形成する場合よりも厚くすることができ、パターンシート７０２〜７０８の厚さの調節によってコイルパターン３２０〜３８０の厚さを調節することができる。さらに、パターンシート７０２〜７０９のシート１０５〜１１１の孔１０５ｂ〜１１１ｂに対応する領域、すなわち、中央部には孔７０２ｂ〜７０９ｂが形成され、孔７０２ｂ〜７０９ｂには磁性体物質が埋め込まれる。このため、複数枚のシート１０５〜１１１の孔１０５ｂ〜１１１ｂ及びパターンシート７０２〜７０９の孔７０２ｂ〜７０９ｂには磁性体物質が埋め込まれて互いに接続された磁心２００が形成される。さらに、孔１０５ａ〜１１１ａは、各シート１０５〜１１１の互いに異なる個所に形成される。例えば、孔１０５ａ〜１１１ａは、時計回り方向に回転しながら各シート１０５〜１１１の角領域に形成され、これらの孔１０５ａ〜１１１ａには導電物質が埋め込まれる。一方、コイルパターン３２０〜３８０は、上側の各シート１０４〜１１０の孔１０４ａ〜１１０ａに対応する領域から磁性体物質が埋め込まれた孔１０５ｂ〜１１１ｂと所定の間隔を隔てて各シート１０５〜１１１の辺に沿って所定の形状に形成される。例えば、コイルパターン３２０〜３８０は、孔１０５ａ〜１１１ａから一方向、例えば、時計回り方向にシート１０５〜１１１の３辺に沿って形成されて「コ」字状に形成される。また、コイルパターン３２０〜３８０の他方の端には導電物質が埋め込まれた孔１０５ａ〜１１１ａがそれぞれ形成される。このため、複数枚のシート１０５〜１１１の上に形成されたコイルパターン３２０〜３８０は、磁性体物質が埋め込まれた孔１０５ｂ〜１１１ｂを囲繞するように孔１０５ａ〜１１１ａによって互いに接続されて複数の巻線を有するコイル３００を形成する。すなわち、コイル３００は、磁心２００を囲繞するように形成される。
【００４１】
複数のシート１１２、１１３、１１４にはＥＳＤ保護物質が設けられてＥＳＤ保護部４００を構成する。すなわち、シート１１２の上にはシート１１１の孔１１１ａに対応する領域に孔１１２ａが形成され、そこから中央部に延びる内部電極４１１が形成される。そして、内部電極４１１が終わる個所、好ましくは、シート１１２の中央部に所定のサイズの孔１１２ｃが形成される。孔１１２ａには導電物質が埋め込まれ、孔１１２ｃにはＥＳＤ保護物質が埋め込まれる。また、シート１１３には孔１１２ａ及び孔１１２ｃにそれぞれ対応する領域に孔１１３ａ及び孔１１３ｃが形成される。すなわち、孔１１３ｃはシート１１３の中央部に形成される。もちろん、孔１１３ａには導電物質が埋め込まれ、孔１１３ｃにはＥＳＤ保護物質が埋め込まれる。なお、シート１１４には孔１１３ａと対応する領域に孔１１４ａが形成され、孔１１４ａから離れており、第１引出電極５１０と直交する方向に延びて外部に露出される第２引出電極５２０が形成される。例えば、第１引出電極５１０が垂直方向に引き出される場合に、第２引出電極５２０はこれと直交する水平方向に引き出される。
【００４２】
シート１１５には、コイルパターン３９０及び孔１１５ａが形成される。コイルパターン３９０は、シート１１５の上に設けられるパターンシート７０９によって形成される。すなわち、パターンシート７０９には、コイルパターン３９０の形状の陰刻パターンが形成され、陰刻パターン内に金属物質のペーストを埋め込むことにより、コイルパターン３９０が形成される。パターンシート７０９は、シート１１２と同じサイズを有し、且つ、コイルパターン３９０の厚さに対応する厚さを有する。このため、コイルパターン３９０の厚さは、パターンシート７０９の厚さに形成される。一方、コイルパターン３９０は、シート１１４の孔１１４ａに対応する領域から形成され、シート１１５の形状に沿って一方向に形成される。例えば、コイルパターン３９０は、シート１１５のある角領域から、例えば、時計回り方向にシート１１５の選択された辺に沿って所定の形状に形成され、そこから中央部に延設される。すなわち、コイルパターン３９０は、時計回り方向にシート１１５の３辺に沿って略「コ」字状に形成された領域と、そこから内側に延びた領域と、を有する。コイルパターン３９０の他方の端部、すなわち、コイルパターン３９０が終わるシート１１５の中央領域には孔１１２ａが形成され、孔１１２ａは、金属物質のペーストにより埋められる。 
【００４３】
下側の複数枚のシート、例えば、少なくとも２枚のシート１１６、１１７には、所定の領域、好ましくは、中央部に孔１１６ａ、１１７ａが形成され、孔１１６ａ、１１７ａには導電物質が埋め込まれる。これにより、内部から外部に露出される第１引出電極５１０が形成される。すなわち、第１引出電極５１０は、複数枚のシート１１６、１１７の中央部を貫通して外側に露設される。
【００４４】
上述したように、本発明の他の実施形態に係る回路保護素子は、所定の形状の陰刻パターンが形成されたパターンシート７０１〜７０９をシート１０４〜１１１の上にそれぞれ設け、パターンシート７０１〜７０９の陰刻パターン内に導電物質を埋め込んでコイルパターン３１０〜３９０を形成することができる。このため、コイルパターン３１０〜３９０は、パターンシート７０１〜７０９の厚さに対応する厚さに形成されるので、シート１０４〜１１１の上に形成する場合に比べて厚く形成することができ、これにより、直列抵抗を低減することができる。
【００４５】
また、パターンシート７０１〜７０９を用いずにコイルパターン３１０〜３９０を厚く形成することができる。例えば、図６に示すように、シート１０４〜１１１、１１５にコイルパターン３１０〜３９０の形状に所定の深さの溝を形成し、溝内に導電物質を埋め込むことによりコイルパターン３１０〜３９０を形成することもできる。ここで、溝の深さ及び幅は全体的に一定に形成し、所望のインピーダンスに応じて精度よく制御可能である。
【００４６】
一方、前記実施形態はＥＳＤ保護部４００が積層体１００の内部下側、すなわち、磁心２００の下側に設けられる場合を例にとって説明したが、ＥＳＤ保護部４００は積層体１００の内部上側、すなわち、磁心２００上側に設けられてもよい。なお、ＥＳＤ保護部４００が磁心２００内に設けられてもよいが、この場合、ＥＳＤ保護部４００のシート内に磁性体物質が埋め込まれた孔が形成され、これと所定の間隔を隔ててＥＳＤ保護物質が埋め込まれた孔が形成されてもよい。
【００４７】
本発明の技術的思想は前記実施形態によって具体的に述べられたが、前記実施形態はその説明のためのものであり、その制限のためのものではないということが理解できる筈である。なお、本発明の技術分野における当業者であれば、本発明の技術思想の範囲内において様々な実施形態に変形して実施可能であるということがいうまでもない。
【符号の説明】
【００４８】
１００：シート積層体
２００：磁心
３００：コイル
４００：ＥＳＤ保護部
４００：引出電極
５１０、５２０：引出電極
６１０、６２０：外部電極
【図１】
0005613790.tif 000002
【図２】
0005613790.tif 000003
【図３】
0005613790.tif 000004
【図４】
0005613790.tif 000005
【図５】
0005613790.tif 000006
【図６】
0005613790.tif 000007