(57)【要約】  安価に提供でき、かつ絶縁信頼性を効果的に高め得る、静電気保護機能付きのコイル内蔵型の複合電子部品を提供する。  複数のフェライト層を積層し、一体焼成してなる焼結体２内にコイル配線５，６が配置されており、コイル配線５，６とは異なる高さ位置に、電圧非直線性部材９ａ〜９ｄが内蔵されており、電圧非直線性部材９ａ〜９ｄを挟んで対向するように第１の内部電極７ａ，７ｃ，８ａ，８ｃと第２の内部電極７ｂ，８ｂとが設けられており、コイル配線５，６が配置されている部分においてフェライト層の一部とコイル配線とにより磁性回路形成部が構成されており、フェライト層の残りの部分と電圧非直線性部材９ａ〜９ｄ及び第１，第２の内部電極７ａ〜８ｃが配置されている部分において静電気保護部が構成されている、複合電子部品１。
2013058144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフェライト層を積層し、一体焼成してなる焼結体と、
前記焼結体内に配置されたコイル配線と、
前記焼結体内において、前記コイル配線とは異なる高さ位置において、該焼結体内に内蔵されている電圧非直線性部材と、
前記電圧非直線性部材を挟んで対向している第１，第２の内部電極と、
前記焼結体の外表面に形成された第１〜第３の外部電極とを備え、前記第１の外部電極が前記コイル配線の一端に電気的に接続されており、前記第２の外部電極が、前記コイル配線の他端に電気的に接続されており、前記第３の外部電極が前記第２の内部電極に電気的に接続されており、前記第１または第２の外部電極が前記第１の内部電極に電気的に接続されており、前記コイル配線が配置されている部分において前記フェライト層の一部とコイル配線とにより磁性回路形成部が構成されており、前記フェライト層の残りの部分と前記電圧非直線性部材及び第１，第２の内部電極が配置されている部分において静電気保護部が構成されている、複合電子部品。
【請求項２】
前記磁性回路形成部を構成しているフェライト層が相対的に透磁率が高いフェライト層からなり、前記静電気保護部の回路部を構成している前記フェライト層が相対的に透磁率が低いフェライト層からなる、請求項１に記載の複合電子部品。
【請求項３】
前記相対的に透磁率が高いフェライト層が磁性体フェライト層であり、前記相対的に透磁率が低いフェライト層が非磁性体フェライト層である、請求項２に記載の複合電子部品。
【請求項４】
前記透磁率が相対的に高いフェライト層及び前記透磁率が相対的に低いフェライト層が、同じ組成系のフェライト材料からなる、請求項２または３に記載の複合電子部品。
【請求項５】
前記第１の内部電極と前記第２の内部電極が、前記電圧非直線性部材を介して重なり合うように配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【請求項６】
前記第１の内部電極と前記第２の内部電極が前記焼結体内のある高さ位置においてギャップを隔てて対向している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【請求項７】
前記コイル配線として、コモンモードチョークコイルを構成するための第１及び第２のコイル配線を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【請求項８】
前記電圧非直線性部材が、前記相対的に透磁率が高いフェライト層と、前記相対的に透磁率が低いフェライト層との界面に配置されている、請求項２〜７のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【請求項９】
前記電圧非直線性部材が、前記相対的に透磁率が低いフェライト層内に内蔵されている、請求項２〜７のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【請求項１０】
前記第１〜第３の外部電極が、前記焼結体の上面、側面、または下面に形成されており、前記第１〜第３の外部電極に電気的に接続される複数のビアホール導体が前記焼結体内に設けられている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【請求項１１】
前記コイル配線及び第１，第２の内部電極が前記焼結体の外表面に引き出されており、焼結体の外表面に引き出されている部分において前記第１〜第３の外部電極と前記コイル配線及び前記第１，第２の内部電極とが電気的に接続されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のフェライト層を一体焼成してなる焼結体を用いた複合電子部品に関し、より詳細には、焼結体内に磁性回路形成部及び静電気保護回路部が構成されている複合電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速シリアル通信の普及にともなって、高周波領域に対応し得るコモンモードチョークコイルが求められている。高速シリアル通信に用いられるＩＣは一般的に静電気に弱い。従って、静電気に対する保護を図ることが必要である。そこで、コモンモードチョークコイルと静電気保護素子とを一体化してなる複合部品が求められている。【０００３】
下記の特許文献１には、図１１に分解斜視図で示す複合電子部品が開示されている。この複合電子部品１００１では、第１及び第２の磁性基体１００１ａ，１００１ｂ間に、コモンモードフィルタ層１００２ａ及び静電気対策素子層１００２ｂが挟まれている。コモンモードフィルタ層１００２ａは、スパイラル導体１００３ａ，１００３ｂを有する。スパイラル導体１００３ａ，１００３ｂは互いに磁気結合されている。静電気対策素子層１００２ｂは、ギャップ電極１００４，１００５と、ギャップ電極１００４，１００５を覆うように設けられたバリスタ層１００６とを有する。【０００４】
上記スパイラル導体１００３ａ，１００３ｂは、絶縁層上に薄膜形成法により形成されている。【０００５】
複合電子部品１００１では、コモンモードフィルタ層１００２ａにおいては、絶縁層間に磁性体フェライト層が配置されている。また、静電気対策素子層１００２ｂでは、複数の絶縁層が積層されている。【０００６】
他方、下記の特許文献２には、磁性体フェライト層と、ＺｎＯからなる積層バリスタとを積層し、一体焼成してなる複合電子部品が開示されている。【０００７】
さらに、下記の特許文献３には、厚膜からなるコイル導体が配置されている磁性体フェライト層と、該磁性体フェライト層に応力緩和層を介してＺｎＯからなる積層静電気保護部分とを積層し、一体焼成してなる複合電子部品が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１０９３１２号公報
【特許文献２】特開２００６−３１０７１２号公報
【特許文献３】特開２００６−４１０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の複合電子部品１００１では、薄膜プロセスによりスパイラル導体１００３ａ，１００３ｂを形成しており、製造コストが高くつくという問題があった。【００１０】
また、特許文献２に記載の複合電子部品では、磁性体フェライト層と、ＺｎＯからなる積層バリスタ層との焼成に際しての収縮率が異なるため、また線膨張係数が異なるため、層間剥離が生じやすいという問題があった。そのため絶縁信頼性が低かった。【００１１】
特許文献３に記載の複合電子部品では、応力緩和層により磁性体フェライトと積層静電気保護部分との間の剥離が抑制されている。しかしながら、応力緩和層を設けるため、厚みが増加し、小型化が困難であった。さらに、応力緩和層を設けたとしても、磁性体フェライトと、積層静電気保護部分との間での層間剥離を確実に抑制することが困難であった。従って、やはり絶縁信頼性が低かった。【００１２】
加えて、バリスタ材料すなわち電圧非直線性材料は、吸湿等によりその特性が大きく変化する。従って、特許文献２，３に記載のような複合電子部品では、バリスタ材料が外部に露出している部分において空気中の湿気等により特性が劣化することがあった。すなわち、静電気保護部分が外部に露出していることによっても、絶縁信頼性が低下するという問題があった。【００１３】
本発明の目的は、磁性回路形成部と静電気保護部とが一体焼成されており、絶縁信頼性に優れ、しかも小型化及び低コスト化を図ることができる、複合電子部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る複合電子部品は、複数のフェライト層を積層し、一体焼成してなる焼結体を備える。本発明では、焼結体内にコイル配線が配置されている。また、焼結体内において、コイル配線とは異なる高さ位置に、電圧非直線性部材が内蔵されている。この電圧非直線性部材を挟んで第１，第２の内部電極が対向している。さらに、前記焼結体の外表面に第１〜第３の外部電極が形成されている。【００１５】
本発明では、第１の外部電極がコイル配線の一端に電気的に接続されており、第２の外部電極がコイル配線の他端に電気的に接続されている。第３の外部電極は、第２の内部電極に電気的に接続されている。他方、第１または第２の外部電極が、前記第１の内部電極に電気的に接続されている。それによって、コイル配線が配置されている部分においてフェライト層の一部とコイル配線とにより磁性回路形成部が構成されており、フェライト層の残りの部分と電圧非直線性部材及び第１，第２の内部電極が配置されている部分において静電気保護部が構成されている。【００１６】
本発明に係るある特定の局面では、前記磁性回路形成部を構成しているフェライト層が相対的に透磁率が高いフェライト層からなり、前記静電気保護部の回路部を構成している前記フェライト層が相対的に透磁率が低いフェライト層からなる。相対的に透磁率が高いフェライト層は、磁性体フェライト層として機能し、相対的に透磁率が低いフェライト層が非磁性体フェライト層として機能する。従って、磁性回路形成部においては、大きなインダクタンスを得ることができる。【００１７】
本発明に係る複合電子部品では、上記のように、好ましくは、相対的に透磁率が高いフェライト層が磁性体フェライト層であり、相対的に透磁率が低いフェライト層が非磁性体フェライト層である。【００１８】
本発明に係る複合電子部品では、より好ましくは、前記透磁率が相対的に高いフェライト層及び前記透磁率が相対的に低いフェライト層が、同じ組成系のフェライト材料からなる。この場合には、同じ組成系のフェライト材料からなるため、相対的に透磁率が高いフェライト層と透磁率が相対的に低いフェライト層との間の層間剥離がより一層生じ難い。従って、絶縁信頼性をより一層高めることができる。【００１９】
本発明に係る複合電子部品の他の特定の局面では、前記第１の内部電極と前記第２の内部電極が、前記電圧非直線性部材を介して重なり合うように配置されている。この場合には、大きな面積で第１，第２の内部電極が電圧非直線性部材を介して重なり合うため、静電気からの保護を効果的に図ることができる。【００２０】
もっとも、本発明では、前記第１の内部電極と前記第２の内部電極が前記焼結体内のある高さ位置においてギャップを隔てて対向していてもよい。この場合には、静電気保護部の厚みを薄くすることができる。従って、複合電子部品の低背化を進めることができる。【００２１】
本発明に係る複合電子部品のさらに他の特定の局面では、前記コイル配線として、コモンモードチョークコイルを構成するための第１及び第２のコイル配線を有する。この場合には、本発明に従って、コモンモードチョークコイルと静電気保護部とを備える複合電子部品を提供することができる。【００２２】
本発明に係る複合電子部品のさらに別の特定の局面では、前記電圧非直線性部材が、前記相対的に透磁率が高いフェライト層と、前記相対的に透磁率が低いフェライト層との界面に配置されている。【００２３】
本発明に係るさらに他の特定の局面では、前記電圧非直線性部材が、前記相対的に透磁率が低いフェライト層内に内蔵されている。このように、電圧非直線性部材は、相対的に透磁率が低いフェライト層内に埋設されていてもよい。【００２４】
本発明に係る複合電子部品のさらに他の特定の局面では、前記第１〜第３の外部電極が、前記焼結体の上面、側面、または下面に形成されており、前記第１〜第３の外部電極に電気的に接続される複数のビアホール導体が前記焼結体内に設けられている。この場合には、静電気保護素子の静電容量部分をキャンセルするように複数のビアホール導体を配置することができる。従って、例えば周波数特性に優れたコモンモードチョークコイルを有する磁性回路形成部を構成することができる。【００２５】
本発明の複合電子部品のさらに別の特定の局面では、前記コイル配線及び第１，第２の内部電極が前記焼結体の外表面に引き出されており、焼結体の外表面に引き出されている部分において前記第１〜第３の外部電極と電気的に接続されている。この場合には、複合電子部品の生産性を高めることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、電圧非直線性部材が焼結体内に内蔵されているので、湿気やフラックスに晒されないため、静電気保護部の絶縁信頼性を高めることができる。よって、静電気からの保護をより確実に図ることができる。また、焼結体が複数のフェライト層の積層体であるため、層間剥離も生じ難い。よって、それによっても絶縁信頼性を高め得る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る複合電子部品の分解斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る複合電子部品の斜視図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１の実施形態の複合電子部品の正面断面図及び該複合電子部品の模式的正面断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態に係る複合電子部品の等価回路を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態の変形例に係る複合電子部品の模式的正面断面図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態に係る複合電子部品の分解斜視図である。
【図７】図７は、第２の実施形態の複合電子部品の模式的正面断面図である。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第２の実施形態において、第１，第２の内部電極と電圧非直線性部材との積層構造の変形例を示す平面図及び部分切欠正面断面図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施形態に係る複合電子部品の分解斜視図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態に係る複合電子部品の模式的正面断面図である。
【図１１】図１１は、従来の複合電子部品の一例を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施形態に係る複合電子部品の分解斜視図であり、図２はその外観を示す斜視図である。また、図３（ａ）は、本実施形態の複合電子部品の正面断面図であり、図３（ｂ）はその内部構造を略図的に示す模式的正面断面図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る複合電子部品の等価回路を示す図である。
【００３０】
複合電子部品１は、焼結体２を有する。焼結体２は、複数のフェライト層を積層し一体焼成することにより構成されている。焼結体２は、直方体状の形状を有する。
【００３１】
上記焼結体２を得るのに用いられる複数枚のフェライトシート及び内部の電極構造を図１に分解斜視図で示す。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態では、複数枚の磁性体フェライトシート３ａ〜３ｈと、複数枚の非磁性体フェライトシート４ａ，４ｂとが積層されている。より詳細には、最上方に、複数枚の磁性体フェライトシート３ａが積層されている。複数枚の磁性体フェライトシート３ａの下方に、上面に後述の電極が形成されている磁性体フェライトシート３ｂ〜３ｇが積層されている。磁性体フェライトシート３ｇの下方には複数枚の磁性体フェライトシート３ｈが積層されている。
【００３３】
磁性体フェライトシート３ａ〜３ｈは、後述の磁気回路形成部を構成している。より詳細には、磁性体フェライトシート３ｂ〜３ｄ上に、それぞれ、第１のコイル配線５を構成するためのコイルパターン５ａ〜５ｃが形成されている。コイルパターン５ａ〜５ｃは図示の破線で示すように、ビアホール電極により電気的に接続されている。コイルパターン５ａ〜５ｃにより、第１のコイル配線５が構成されている。コイルパターン５ａの一端が、焼結体２の端面２ｃに引き出されている。コイルパターン５ｃの端部が、他方の端面２ｄに引き出されている。
【００３４】
同様に、磁性体フェライトシート３ｅ〜３ｇ上に、それぞれ、コイルパターン６ａ〜６ｃが形成されている。コイルパターン６ａ〜６ｃは図示の破線で示すようにビアホール電極により電気的に接続されている。コイルパターン６ａ〜６ｃにより、第２のコイル配線６が構成されている。コイルパターン６ａの一端が焼結体２の第１の端面２ｃに引き出されている。コイルパターン６ｃの端部が、第２の端面２ｄに引き出されている。
【００３５】
上記磁性体フェライトシート３ａ〜３ｈは、第１，第２のコイル配線５，６によりコモンモードチョークコイルを構成するものであるため、透磁率が相対的に高い磁性体フェライトからなる。この比透磁率としては、特に限定されるわけではないが、２０〜５００程度である。
【００３６】
他方、非磁性体フェライトシート４ａ，４ｂは、相対的に透磁率が低いフェライトからなる。この比透磁率としては、特に限定されないが、１〜１０程度である。
【００３７】
上記磁性体フェライトシート３ａ〜３ｈ及び非磁性体フェライトシート４ａ，４ｂを構成するフェライト材料については特に限定されないが、磁性体フェライトシート３ａ〜３ｈの透磁率を高めるには、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｍｇ系フェライト、またはＮｉ−Ｍｇ−Ｚｎ系フェライトなどのセラミック粉末を含んだセラミックスラリーをシート化したものを用いることが望ましい。
【００３８】
非磁性体フェライトシート４ａ，４ｂは、静電気保護部を形成するために設けられている。非磁性体フェライトシート４ａ上には、静電気保護部を形成するために、第１の内部電極７ａ，７ｃ，８ａ，８ｃと、第２の内部電極７ｂ，８ｂと、電圧非直線性部材９ａ〜９ｄとが設けられている。
【００３９】
より詳細には、焼結体２の第１，第２の端面２ｃ，２ｄを結ぶ方向において、第１の内部電極７ａ、第２の内部電極７ｂ及び第１の内部電極７ｃが配置されている。第１の内部電極７ａと、第２の内部電極７ｂとは同一平面上でギャップを隔てて対向している。このギャップ部分において、第１，第２の内部電極７ａ，７ｂに跨がるように、電圧非直線性部材９ａが設けられている。それによって、１個の静電気保護部が構成されている。
【００４０】
同様に、第２の内部電極７ｂと第１の内部電極７ｃもギャップを隔てて対向している。第２の内部電極７ｂと第１の内部電極７ｃとに跨がるようにギャップ部分に電圧非直線性部材９ｂが配置されており、それによって１個の静電気保護部が構成されている。
【００４１】
第１の内部電極８ａ、第２の内部電極８ｂ及び第１の内部電極８ｃも同様に、焼結体２の第１，第２の端面２ｃ，２ｄを結ぶ方向に配置されている。ここでも、第１の内部電極８ａと第２の内部電極８ｂとのギャップに電圧非直線性部材９ｃが設けられている。第２の内部電極８ｂと第１の内部電極８ｃとのギャップにも、電圧非直線性部材９ｄが設けられている。従って、非磁性体フェライトシート４ａ上において、４個の静電気保護部が構成されている。
【００４２】
上記第１の内部電極７ａ，第２の内部電極７ｂ，第１の内部電極７ｃは、焼結体２の第１の側面２ｅ側に寄せられて配置されている。他方、第１の内部電極８ａ、第２の内部電極８ｂ及び第１の内部電極８ｃは、焼結体２の第２の側面２ｆ側に寄せられて形成されている。
【００４３】
また、第２の内部電極７ｂと第２の内部電極８ｂとを連結するように配線電極１０が形成されている。配線電極１０は、焼結体２の第１，第２の側面２ｅ，２ｆに至るように形成されている。
【００４４】
本実施形態では、配線電極１０は、焼結体２の第１，第２の端面２ｃ，２ｄを結ぶ方向中央に配置されている。そして、該配線電極１０の中心に対して対称に電圧非直線性部材９ａと電圧非直線性部材９ｂとが配置されている。同様に、電圧非直線性部材９ｃと電圧非直線性部材９ｄも、配線電極１０を介して対称に配置されている。
【００４５】
上記コイルパターン５ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃ、第１の内部電極７ａ，７ｃ，８ａ，８ｃ、第２の内部電極７ｂ，８ｂ及び配線電極１０は、導電ペーストのスクリーン印刷等により容易に形成することができる。従って、薄膜形成法を用いた場合に比べて、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００４６】
電圧非直線性部材９ａ〜９ｄは、電圧非直線性材料を同様にスクリーン印刷することにより容易に形成することができる。
【００４７】
上記コイルパターン５ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃ、第１の内部電極７ａ，７ｃ，８ａ，８ｃ、第２の内部電極７ｂ，８ｂ及び配線電極１０は、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕまたはこれらを主体とする合金などの適宜の金属材料により形成することができる。
【００４８】
上記電圧非直線性部材９ａ〜９ｄは、ＺｎＯなどの適宜の電圧非直線性材料により形成することができる。
【００４９】
図２に示すように、焼結体２は、上面２ａと下面２ｂと、第１，第２の端面２ｃ，２ｄと第１，第２の側面２ｅ，２ｆとを有する。このうち、第１の端面２ｃに、破線で示すように、第１の外部電極１１，１２が上下方向に延びるように形成されている。第１の外部電極１１は、コイルパターン５ａの端部と、第１の内部電極７ａとに電気的に接続されるように設けられている。第１の外部電極１２は、コイルパターン６ａの端部と第１の内部電極８ａとを電気的に接続するように設けられている。第２の端面２ｄにも、第２の外部電極１３，１４が形成されている。第２の外部電極１３は、第１の外部電極１１と対向するように設けられている。第２の外部電極１３は、コイルパターン５ｃの端部と第１の内部電極７ｃとを電気的に接続するように設けられている。第２の外部電極１４は、第１の外部電極１２と対向するように設けられている。第２の外部電極１４は、コイルパターン６ｃの端部と、第１の内部電極８ｃとを電気的に接続するように設けられている。また、第１，第２の側面２ｅ，２ｆには、グラウンド電位に接続される第３の外部電極１５，１６が設けられている。第３の外部電極１５，１６は、配線電極１０に電気的に接続されている。
【００５０】
上記第１〜第３の外部電極１１〜１６は、導電ペーストの塗布及び焼き付け等の適宜の電極形成方法により形成することができる。
【００５１】
本実施形態の複合電子部品１では、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、焼結体２内において、上方に第１，第２のコイル配線５，６を有するコモンモードチョークコイルが構成されている。すなわち、磁性体層３に磁気回路形成部が構成されている。そして、下方の非磁性体層４においては、上記電圧非直線性部材９ａ〜９ｄを有する静電気保護部が形成されている。言い換えれば、コイル配線５，６と異なる高さ位置に、静電気保護部を構成している電圧非直線性部材９ａ〜９ｄが内蔵されている。そこで、高さ方向とは、フェライト層３ａ〜３ｈ，４ａ，４ｂを積層していく方向、すなわち焼結体２の上面２ａと、下面２ｂとを結ぶ方向とする。
【００５２】
従って、本実施形態では、図４に示す回路が構成されている。ここでは、コイルパターン５ａ〜５ｃで構成されるコイル素子Ｌ１と、コイルパターン６ａ〜６ｃで構成されるコイル素子Ｌ２とがＭで示すように磁気結合し、コモンモードチョークコイルが構成されている。また、電圧非直線性部材９ａ〜９ｄからなる静電気保護部がそれぞれ構成されている。
【００５３】
本実施形態では、上記のようにコモンモードチョークコイルを有する磁気回路形成部と、静電気保護部とが焼結体２内に一体に形成されている。従って、静電気からの保護を果し得るコモンモードチョークコイルを構成することができる。
【００５４】
特に、本実施形態の複合電子部品１では、上記焼結体２が磁性体フェライトシート３ａ〜３ｈと、非磁性体フェライトシート４ａ，４ｂとを積層し一体焼成することにより得られている。磁性体フェライトシート３ａ〜３ｈが積層されている部分が、焼成後に磁性体層３を構成する。同様に、非磁性体フェライトシート４ａ，４ｂが積層されている部分が非磁性体層４となる。磁性体フェライトシート３ａ〜３ｈ及び非磁性体フェライトシート４ａ，４ｂは、いずれもフェライトからなり、一体焼成されたとしても、磁性体層３と非磁性体層４の焼成に際しての収縮率がさほど変わらない。また両者の熱膨張係数もさほど変わらない。従って、非磁性体層４と磁性体層３との間での層間剥離が生じ難い。
【００５５】
より好ましくは、上記磁性体フェライトシート３ａ〜３ｈと、非磁性体フェライトシート４ａ，４ｂとが、同じ組成系のフェライトからなることが望ましい。インダクタンスを高めるには、磁性体フェライトシート３ａ〜３ｈでは、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｍｇ系またはＮｉ−Ｍｇ−Ｚｎ系のフェライト材料を用いることが好ましい。この場合、同じ組成系とは磁性体フェライトシート及び非磁性体フェライトシートの双方がＮｉ−Ｚｎ系フェライトからなることを意味する。同じＮｉ−Ｚｎ系フェライトを用いる場合においても、副成分として添加される、例えばＣｕの含有割合を制御することにより透磁率を制御することができる。磁性体フェライトシート３ａ〜３ｈでは、Ｃｕ成分の添加量を相対的に多くすることにより、透磁率を高めることができる。非磁性体フェライトシート４ａ，４ｂではＣｕの含有割合を相対的に低くすることにより透磁率を低めることができる。
【００５６】
上記同じ組成系のフェライトを用いた場合には、磁性体層と非磁性体層との間の膨張係数差をより小さくすることができ、それによって層間剥離をより効果的に抑制することができる。
【００５７】
複合電子部品１では、上記のように磁性体層３と非磁性体層４との間の層間剥離が生じ難いため、湿気の侵入等による絶縁信頼性の低下が生じ難い。またリフローはんだ付け時のフラックスの侵入等による絶縁性の劣化も生じ難い。
【００５８】
加えて、特許文献３に記載のようなバリスタ材料を積層した従来技術では、静電気保護部を構成している電圧非直線性材料が外表面に露出していた。電圧非直線性材料は、絶縁信頼性が低い。すなわち、吸湿やリフロー時のフラックスにより、絶縁性の劣化を引き起こすおそれがある。
【００５９】
これに対して、本実施形態の複合電子部品では、電圧非直線性部材９ａ〜９ｄが焼結体２内に内蔵されている。従って、湿気やフラックスに晒されないため、静電気保護部の絶縁信頼性を効果的に高めることができる。よって、静電気からの保護をより確実に図ることができる。
【００６０】
なお、上記実施形態では、非磁性体フェライトシート４ａ上に、電圧非直線性部材９ａ〜９ｄを有する４個の静電気保護部が構成されていた。すなわち、静電気保護部は、磁性体層３と非磁性体層４との界面に設けられていた。これに対して、図５に示す変形例のように、非磁性体層４内に電圧非直線性部材９ａ，９ｂを含む静電気保護部を構成してもよい。この場合には、図１に示した最下層の非磁性体フェライトシート４ｂ上に、図１に示した非磁性体フェライトシート４ａ上の電極構造及び電圧非直線性部材９ａ〜９ｄを配置すればよい。
【００６１】
もっとも、好ましくは、上記実施形態のように、非磁性体フェライトシート４ａ上に４個の静電気保護部を構成すること、すなわち磁性体層と非磁性体層との界面において、静電気保護部を構成することが望ましい。それによって、複合電子部品の裏面（実装面）から静電気保護部までの配線インダクタンスを増やすことなく、磁性体層の体積を増やすことができるので、コモンモードチョークコイルとしての性能を向上させることができる。
【００６２】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る複合電子部品に用いられる焼結体の分解斜視図であり、図７は、第２の実施形態に係る複合電子部品の模式的正面断面図である。第２の実施形態の複合電子部品では、静電気保護部の構成が第１の実施形態と異なっている。従って、同一部分については同一の参照番号を付することにより、第１の実施形態の説明を援用し、省略することとする。
【００６３】
図６に示すように、本実施形態では、静電気保護部を構成するために、非磁性体フェライトシート４ａ〜４ｃが積層されている。非磁性体フェライトシート４ａ上には、複数の第１の内部電極７ａ，７ｃ，８ａ，８ｃが形成されている。また、非磁性体フェライトシート４ｂ上には、第２の内部電極７ｂ，８ｂ及び配線電極１０が形成されている。
【００６４】
第１の内部電極７ａと第２の内部電極７ｂとを例にとると、第１の内部電極７ａと第２の内部電極７ｂとは、非磁性体フェライトシート４ａを介して重なり合う部分を有するように設けられている。図６の破線に示すように、この重なり合う部分において、非磁性体フェライトシート４ａを貫通するように充填された電圧非直線性部材９ａが第２の内部電極７ｂ上に設けられている。すなわち、図７に示すように、電圧非直線性部材９ａを介して第１の内部電極７ａと第２の内部電極７ｂとが厚み方向に対向している。このように、本発明においては、静電気保護部において、第１の内部電極７ａと第２の内部電極７ｂとが、焼結体２内において厚み方向において間に電圧非直線性部材９ａを介して面対向されていてもよい。
【００６５】
本実施形態では、第１の内部電極７ａと第２の内部電極７ｂとが対向している部分の面積が第１の実施形態の場合に比べて大きくなる。そのため、電圧非直線性部材９ａによる静電気保護効果を高めることができる。
【００６６】
もっとも、第１の内部電極７ａと、第２の内部電極７ｂとの間に比較的大きな静電容量が発生する。従って、このような静電容量によるコモンモードチョークコイルの特性への影響が生じる。よって、このような影響を低減するためには、第１の実施形態のように同一平面上において第１の内部電極７ａと第２の内部電極７ｂとがギャップを隔てて対向していることが望ましい。
【００６７】
第２の実施形態では、第１，第２の内部電極の対向面積が第１の実施形態の場合に比べて大きくなる。従って、電圧非直線性部材９ａ〜９ｄに静電気信号が流れる面積を大きくすることができる。よって、静電気に対する保護をより一層効果的に行い得る。なお、高速信号用途に用いる場合には、静電気保護部における静電容量が小さく、インピーダンス整合特性に優れた第１の実施形態の方が望ましい。
【００６８】
図６に示すように、第２の内部電極７ｂと第１の内部電極７ｃも、電圧非直線性部材９ｂを介して重なり合うように配置される。第１の内部電極８ａと第２の内部電極８ｂ、第１の内部電極８ｃと第２の内部電極８ｂも同様に、電圧非直線性部材９ｃ，９ｄを介して面対向されている。
【００６９】
上記第２の実施形態における電圧非直線性部材９ａ〜９ｂを有する静電気保護部の形成は、例えば下記の工程により行い得る。非磁性体フェライトシートにレーザーなどにより貫通孔を形成する。その貫通孔に電圧非直線性材料を充填する。このようにして電圧非直線性材料が充填された非磁性体フェライトシートを、第１の内部電極と第２の内部電極との間に積層する方法を用いてもよい。
【００７０】
配線電極１０は第１の実施形態と同様に構成されている。従って、第２の実施形態の複合電子部品２１においても、４個の静電気保護部が焼結体２内に内蔵されている。よって、第１の実施形態の場合と同様に、電圧非直線性部材９ａ〜９ｄが湿気やフラックス等に晒されないため、絶縁信頼性を高めることができる。
【００７１】
また、本実施形態においても、磁性体層３及び非磁性体層４がいずれもフェライトからなるため、層間剥離がなり難く、それによっても絶縁信頼性を高めることができる。
【００７２】
なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、第２の内部電極７ｂ上に電圧非直線部材９ａを印刷し、さらにその上に第１の内部電極７ａを印刷することによって、静電気保護部を形成することもできる。すなわち、異なる非磁性体シートに形成された内部電極間を、非磁性体シートに形成した貫通孔に充填した電圧非直線部材によって接続するという構成に限られるものではない。なお、第１の内部電極７ａと第２の内部電極７ｂの幅を異ならせることが望ましい。この場合には、相対的に細い第２の内部電極７ｂの幅方向位置がずれたとしても、第１の内部電極７ａと第２の内部電極７ｂとの対向面積を一定にすることができる。この場合、電圧非直線性部材９ａは、相対的に幅の広い第１の内部電極７ａよりも広い幅を有することが望ましい。なお、第１の内部電極７ａの幅を相対的に狭くしてもよい。
【００７３】
図９は、本発明の第３の実施形態に係る複合電子部品に用いられる焼結体の分解斜視図であり、図１０は該複合電子部品の模式的正面断面図である。
【００７４】
第３の実施形態では、焼結体２の下面に複数の外部電極が形成されており、内部の電極構造がビアホール電極により電気的に接続されている。その他の点については、第１の実施形態と同様であるため、同一部分については同一の参照番号を付することにより、第１の実施形態の説明を援用することにより省略する。
【００７５】
すなわち、非磁性体フェライトシート４ｂの下面には、第１〜第３の外部電極１１Ａ〜１６Ａが形成されている。焼結体２の第１，第２の側面２ｅ，２ｆ及び第１及び第２の端面２ｃ，２ｄには外部電極が形成されていない。
【００７６】
図９に示すように、コイルパターン５ａの端部が、破線Ａで示すビアホール電極により第１の外部電極１１Ａに電気的に接続されている。同様に、コイルパターン５ｃの端部が、焼結体２の端面には引き出されず、破線Ｂで示すビアホール電極により第２の外部電極１３Ａに電気的に接続されている。コイルパターン６ａの端部が、破線で示すビアホール電極Ｃにより第１の外部電極１２Ａに、コイルパターン６ｃの端部が破線Ｄで示すビアホール電極により第２の外部電極１４Ａに電気的に接続されている。
【００７７】
配線電極１０の両端は、焼結体２の側面に至らないように形成されている。配線電極１０は、破線で示すビアホール電極Ｃ，Ｄにより、第３の外部電極１５Ａ，１６Ａに電気的に接続されている。上記のように、焼結体２内の電極と第１〜第３の外部電極１１Ａ〜１６Ａとをビアホール電極により電気的に接続してもよい。
【００７８】
第３の実施形態では、ビアホール電極Ａ〜Ｄにより、静電気保護部における静電容量の影響を抑制することができる。すなわち、磁性体層内にビアホール電極Ａ〜Ｄを配置して電気的接続を行なうことにより、微小インダクタンス分をビアホール電極Ａ〜Ｄにより形成することができる。静電気保護部における静電容量は既知であるため、この静電容量にマッチングするようなインダクタンスを実現するように、ビアホール電極Ａ〜Ｄを形成することができる。それによって、静電気保護部の影響による信号の劣化を抑制することができる。
【００７９】
なお、ビアホール電極Ａ〜Ｄにおけるインダクタンスと、上記静電容量とのマッチングを図る方法としては、以下の方法が挙げられる。
【００８０】
静電気保護部における容量を変更する方法、ビアホール電極の数を増大しインダクタンスを低下させる方法、及び／またはビアホール電極の形状をミアンダ状とし、インダクタンスを増大させる方法などが挙げられる。
【００８１】
第３の実施形態では、焼結体２の端面や側面に外部電極が設けられていない。端面や側面における電極形成は煩雑である。従って、本実施形態では、外部電極形成工程の簡略化を図ることができる。よって、コストをより一層低減することができる。
【００８２】
第１〜第３の実施形態では、磁性体層にコモンモードチョークコイルを構成したが、本発明における磁性回路形成部はコモンモードチョークコイルに限らず、一つのコイル配線のみが形成されていてもよい。
【００８３】
また、上記第１〜第３の実施形態では、４個の静電気保護部が構成されていたが、静電気保護部の数はこれに限定されるものではない。例えば、図１に示した電圧非直線性部材９ａ〜９ｄのうち、電圧非直線性部材９ａ，９ｃのみ、あるいは電圧非直線性部材９ｂ及び９ｄのみを設けてもよい。２個の静電気保護部を構成する場合には、静電気からの保護を効果的に図るためには、外部から静電気信号が入力される側に２個の電圧非直線性部材を配置することが望ましい。従って、例えば、第２の外部電極１３，１４が静電気が流入する側に接続される場合には、電圧非直線性部材９ｂ，９ｄを設けることが望ましい。
【００８４】
もっとも、上記実施形態のように、グラウンド電位に接続される配線電極１０に対して対称に４個の静電気保護部を設けることがより一層望ましい。それによって、複合電子部品１における第１の端面２ｃと第２の端面２ｄ側とが対称となり、使用に際しての方向選別作業を省略することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１…複合電子部品
２…焼結体
２ａ…上面
２ｂ…下面
２ｃ，２ｄ…第１，第２の端面
２ｅ，２ｆ…第１，第２の側面
３…磁性体層
３ａ〜３ｈ…磁性体フェライトシート
４…非磁性体層
４ａ〜４ｃ…非磁性体フェライトシート
５，６…第１，第２のコイル配線
５ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃ…コイルパターン
７ａ，７ｃ，８ａ，８ｃ…第１の内部電極
７ｂ，８ｂ…第２の内部電極
９ａ〜９ｄ…電圧非直線性部材
１０…配線電極
１１，１２，１１Ａ，１２Ａ…第１の外部電極
１３，１４，１３Ａ，１４Ａ…第２の外部電極
１５，１６，１５Ａ，１６Ａ…第３の外部電極
【図１】
2013058144.tif 000003
【図２】
2013058144.tif 000004
【図３】
2013058144.tif 000005
【図４】
2013058144.tif 000006
【図５】
2013058144.tif 000007
【図６】
2013058144.tif 000008
【図７】
2013058144.tif 000009
【図８】
2013058144.tif 000010
【図９】
2013058144.tif 000011
【図１０】
2013058144.tif 000012
【図１１】
2013058144.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月9日(2013.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフェライト層を積層し、一体焼成してなる焼結体と、
前記焼結体内に配置されたコイル配線と、
前記焼結体内において、前記コイル配線とは異なる高さ位置において、該焼結体内に内蔵されており、電圧非直線性材料よりなる電圧非直線性部材と、
前記電圧非直線性部材を挟んで対向している第１，第２の内部電極と、
前記焼結体の外表面に形成された第１〜第３の外部電極とを備え、前記第１の外部電極が前記コイル配線の一端に電気的に接続されており、前記第２の外部電極が、前記コイル配線の他端に電気的に接続されており、前記第３の外部電極が前記第２の内部電極に電気的に接続されており、前記第１または第２の外部電極が前記第１の内部電極に電気的に接続されており、前記コイル配線が配置されている部分において前記フェライト層の一部とコイル配線とにより磁性回路形成部が構成されており、前記フェライト層の残りの部分と前記電圧非直線性部材及び第１，第２の内部電極が配置されている部分において静電気保護部が構成されている、複合電子部品。
【請求項２】
前記磁性回路形成部を構成しているフェライト層が相対的に透磁率が高いフェライト層からなり、前記静電気保護部の回路部を構成している前記フェライト層が相対的に透磁率が低いフェライト層からなる、請求項１に記載の複合電子部品。
【請求項３】
前記相対的に透磁率が高いフェライト層が磁性体フェライト層であり、前記相対的に透磁率が低いフェライト層が非磁性体フェライト層である、請求項２に記載の複合電子部品。
【請求項４】
前記透磁率が相対的に高いフェライト層及び前記透磁率が相対的に低いフェライト層が、同じ組成系のフェライト材料からなる、請求項２または３に記載の複合電子部品。
【請求項５】
前記第１の内部電極と前記第２の内部電極が、前記電圧非直線性部材を介して重なり合うように配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【請求項６】
前記第１の内部電極と前記第２の内部電極が前記焼結体内のある高さ位置においてギャップを隔てて対向している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【請求項７】
前記コイル配線として、コモンモードチョークコイルを構成するための第１及び第２のコイル配線を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【請求項８】
前記電圧非直線性部材が、前記相対的に透磁率が高いフェライト層と、前記相対的に透磁率が低いフェライト層との界面に配置されている、請求項２〜７のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【請求項９】
前記電圧非直線性部材が、前記相対的に透磁率が低いフェライト層内に内蔵されている、請求項２〜７のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【請求項１０】
前記第１〜第３の外部電極が、前記焼結体の上面、側面、または下面に形成されており、前記第１〜第３の外部電極に電気的に接続される複数のビアホール導体が前記焼結体内に設けられている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【請求項１１】
前記コイル配線及び第１，第２の内部電極が前記焼結体の外表面に引き出されており、焼結体の外表面に引き出されている部分において前記第１〜第３の外部電極と前記コイル配線及び前記第１，第２の内部電極とが電気的に接続されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の複合電子部品。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明に係る複合電子部品は、複数のフェライト層を積層し、一体焼成してなる焼結体を備える。本発明では、焼結体内にコイル配線が配置されている。また、焼結体内において、コイル配線とは異なる高さ位置に、電圧非直線性材料よりなる電圧非直線性部材が内蔵されている。この電圧非直線性部材を挟んで第１，第２の内部電極が対向している。さらに、前記焼結体の外表面に第１〜第３の外部電極が形成されている。
【国際調査報告】
2013058144.tif 000014
2013058144.tif 000015