(57)【要約】【課題】本発明は、過電圧印加後の急峻な電流のピークの除去を十分に行なう複合電子部品を得ることを目的とする。【解決手段】本発明の複合電子部品は、インダクタ部５４と、過電圧保護部５６を備え、過電圧保護部５６は、入出力側放電電極３と、入出力側放電電極３と間隔を空けて配置されたグランド側放電電極１０とを有するもので、インダクタ部５４を構成するインダクタ導体１８の比抵抗をρ1、断面積をＳ1とし、入出力側放電電極３の比抵抗をρ2、断面積をＳ2とし、グランド側放電電極１０の比抵抗をρ3、断面積をＳ3としたとき、ρ1／Ｓ1＞ρ2／Ｓ2かつρ1／Ｓ1＞ρ3／Ｓ3の関係にあるものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と、
出力端子と、
グランド端子と、
前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続されたインダクタ部と、
前記入力端子または前記出力端子の一方とグランド端子との間に接続され、過電圧が印加された際には低インピーダンスになりそれ以外には絶縁体として機能する過電圧保護部を備え、
前記過電圧保護部は、前記入力端子または前記出力端子の一方と電気的に接続された入出力側放電電極と、前記グランド端子と電気的に接続され前記入出力側放電電極と間隔を空けて配置されたグランド側放電電極とを有し、
前記インダクタ部を構成するインダクタ導体の比抵抗をρ1、断面積をＳ1とし、
前記入出力側放電電極の比抵抗をρ2、断面積をＳ2とし、
前記グランド側放電電極の比抵抗をρ3、断面積をＳ3としたとき、
ρ1／Ｓ1＞ρ2／Ｓ2
かつρ1／Ｓ1＞ρ3／Ｓ3
の関係にある複合電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタ機能と過電圧保護機能を有する複合電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化に伴い、電子部品も小型化がなされ、これにより電子部品の静電気などの過電圧に対する耐性が低下しており、過電圧対策が重要になってきている。過電圧対策の方法としては、通常時は絶縁体として機能し、過電圧が印加された場合に低インピーダンスに低下したり放電することにより電流を流す過電圧保護部品を保護したい電子部品とグランドとの間に接続する方法が知られている。
【０００３】
一方、電子機器の高速化等により、電子回路においても高クロック化、あるいは高周波化がなされており、ノイズ対策が重要になってきている。
【０００４】
そうした状況下、ノイズ対策機能を有する例えばコモンモードノイズフィルタと、過電圧保護部品とを組み合わせた複合電子部品が提案されている（特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９４７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような複合電子部品に過電圧が印加された場合には、コモンモードノイズフィルタを構成するインダクタ部はある程度のインピーダンスを有しており、特に静電気のように定常的な過電圧ではなく短時間の間に電流の変化が生じる場合には高インピーダンスを生じるものとなる。一方、過電圧保護部においては、そのインピーダンスが大幅に低下したり、放電が生じることにより過電圧に起因する電流を通過させることができる。これによって、過電圧に起因する電流は過電圧保護部を通過してグランドに流れることとなる。
【０００７】
過電圧が静電気の場合の電流波形については、ＩＥＣ６１０００−４−２にその典型例が記載されているように、静電気の波形は静電気が印加されて１ｎｓごろまでに急峻な電流値変化をする第１のピークがあり、その後、なだらかに変化する第２のピークが存在する。
【０００８】
上記の複合電子部品について詳細に検討すると、第２のピークの電流は良く除去、即ちグランドへ流しているが、第１のピークの電流の除去は不十分であった。即ち、過電圧印加後の急峻な電流のピークの除去が不十分であった。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、過電圧印加後の急峻な電流のピークの除去を十分に行なう複合電子部品を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための、本発明は以下の手段を有している。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、入力端子と、出力端子と、グランド端子と、前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続されたインダクタ部と、前記入力端子または前記出力端子の一方とグランド端子との間に接続され、過電圧が印加された際には低インピーダンスになりそれ以外には絶縁体として機能する過電圧保護部を備え、前記過電圧保護部は、前記入力端子または前記出力端子の一方と電気的に接続された入出力側放電電極と、前記グランド端子と電気的に接続され前記入出力側放電電極と間隔を空けて配置されたグランド側放電電極とを有し、前記インダクタ部を構成するインダクタ導体の比抵抗をρ1、断面積をＳ1とし、前記入出力側放電電極の比抵抗をρ2、断面積をＳ2とし、前記グランド側放電電極の比抵抗をρ3、断面積をＳ3としたとき、ρ1／Ｓ1＞ρ2／Ｓ2かつρ1／Ｓ1＞ρ3／Ｓ3の関係にあるものである。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、上記構成により、インダクタ部よりも入出力側放電電極およびグランド側放電電極の方が電流を流し易いものであるので、過電圧に起因する電流を円滑にグランド端子へ流すことができ、これにより過電圧印加後の急峻な電流のピークの除去を十分に行なうことができるという作用効果を有する。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明の複合電子部品は、過電圧に起因する電流を円滑にグランド端子へ流すことができ、これにより過電圧時の複合電子部品としての特性の劣化の防止あるいは低減をすることができるという有用な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明における一実施の形態の複合電子部品の分解斜視図
【図２】同複合電子部品の電気回路図
【図３】同複合電子部品の外観平面図
【図４】同複合電子部品の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（一実施の形態）
以下、一実施の形態を用いて、本発明について説明する。図１は本発明における一実施の形態の複合電子部品の分解斜視図である。
【００１６】
磁性体シート１は磁性体からなるシートである。磁性体としては、Ｎｉ系フェライト、Ｃｕ系フェライト、Ｚｎ系フェライトなどを用いることができる。
【００１７】
磁性体シート１の上面にはガラスシート２が配置される。ガラスシート２の主成分としてはＳｉＯ2を用いることができる。
【００１８】
ガラスシート２上面には第１の入出力側放電電極３、第２の入出力側放電電極４、第３の入出力側放電電極５および第４の入出力側放電電極６が配置される。第１の入出力側放電電極３、第２の入出力側放電電極４、第３の入出力側放電電極５および第４の入出力側放電電極６は、ＡｇまたはＡｇＰｄからなり、互いに独立して配置されている。
【００１９】
これらの上面にはガラス層７が配置されている。ガラス層７は、ガラスペーストを印刷して得られるものであり、このガラス層７は、第１の放電空間８と第２の放電空間９の二つの開口部を有している。なお、ガラスのシートに２つの開口部を形成する方法によってもガラス層７を得ることができる。
【００２０】
第１の放電空間８からは、第１の入出力側放電電極３の先端部と第２の入出力側放電電極４の先端部が覗いている。同様に、第２の放電空間９からは、第３の入出力側放電電極５の先端部と第４の入出力側放電電極６の先端部が覗いている。
【００２１】
ガラス層７の上面には第１のグランド側放電電極１０が配置され、第１のグランド側放電電極１０は第１の放電空間８を介して第１の入出力側放電電極３の先端部、および第２の入出力側放電電極４の先端部と対向している。また、第２の放電空間９を介して第３の入出力側放電電極５の先端部、および第４の入出力側放電電極６の先端部と対向している。
【００２２】
第１のグランド側放電電極１０の上面には、ガラスシート１１が配置される。ガラスシート１１はガラスシート２と同様の材質ものを用いることができる。
【００２３】
ガラスシート１１の上面には磁性体シート１と同様の材質からなる磁性体シート１２が配置される。この磁性体シート１２の上面には引出電極１３および引出電極１４が配置される。
【００２４】
引出電極１３、引出電極１４および磁性体シート１２の上面にはガラスシート１５が配置される。このガラスシート１５には、ビア導体１６およびビア導体１７が形成されている。ビア導体１６およびビア導体１７の形成方法は、ガラスシート１５に貫通孔を形成し、この貫通孔に導体を充填することで得られる。このガラスシート１５はガラスシート２と同様の材質ものを用いることができる。
【００２５】
ガラスシート１５の上面には第１のインダクタ導体１８および第２のインダクタ導体１９が配置される。第１のインダクタ導体１８および第２のインダクタ導体１９はそれぞれ渦巻状の導体である。第１のインダクタ導体１８はビア導体１６を介して引出電極１３と電気的に接続している。また、第２のインダクタ導体１９はビア導体１７を介して引出電極１４と電気的に接続している。
【００２６】
第１のインダクタ導体１８、第２のインダクタ導体１９およびガラスシート１５の上面にはガラスシート２０が配置される。このガラスシート２０はガラスシート２と同様の材質ものを用いることができる。
【００２７】
ガラスシート２０の上面には第３のインダクタ導体２１および第４のインダクタ導体２２が配置される。第３のインダクタ導体２１および第４のインダクタ導体２２はそれぞれ渦巻状の導体である。第３のインダクタ導体２１と第１のインダクタ導体１８とは、共に、外側から内側に向かって時計回りの渦巻き形状である。そして、第３のインダクタ導体２１と第１のインダクタ導体１８とは、上面から透視した際に、ほぼ重なるように配置されている。
【００２８】
また、第４のインダクタ導体２２と第２のインダクタ導体１９とは、共に、外側から内側に向かって反時計回りの渦巻き形状である。そして、第４のインダクタ導体２２と第２のインダクタ導体１９とは、上面から透視した際に、ほぼ重なるように配置されている。
【００２９】
第３のインダクタ導体２１、第４のインダクタ導体２２およびガラスシート２０の上面にはガラスシート２３が配置される。ガラスシート２３には、ガラスシート１５と同様にビア導体２４およびビア導体２５が形成されている。また、このガラスシート２３はガラスシート２と同様の材質ものを用いることができる。
【００３０】
ガラスシート２３の上面には引出電極２６および引出電極２７が配置される。引出電極２６は、ビア導体２４を介して第３のインダクタ導体２１と電気的に接続している。同様に、引出電極２７は、ビア導体２５を介して第４のインダクタ導体２２と電気的に接続している。
【００３１】
引出電極２６、引出電極２７およびガラスシート２３の上面には磁性体シート１と同様の材質からなる磁性体シート２８が配置される。
【００３２】
磁性体シート２８の上面にはガラスシート２と同様の材質からなるガラスシート２９が配置される。
【００３３】
ガラスシート２９の上面には第５の入出力側放電電極３０、第６の入出力側放電電極３１、第７の入出力側放電電極３２および第８の入出力側放電電極３３が配置される。これらの電極は、互いに独立して配置される。
【００３４】
第５の入出力側放電電極３０、第６の入出力側放電電極３１、第７の入出力側放電電極３２、第８の入出力側放電電極３３およびガラスシート２９の上面にはガラス層３４が配置される。このガラス層３４はガラス層７と同様に、第３の放電空間３５と第４の放電空間３６の二つの開口部を有している。ガラス層３４の形成方法は、ガラス層７と同様の方法で得られる。
【００３５】
第３の放電空間３５からは第５の入出力側放電電極３０の先端部および第６の入出力側放電電極３１の先端部が覗いており、第４の放電空間３６からは第７の入出力側放電電極３２の先端部および第８の入出力側放電電極３３が覗いている。ガラス層３４の上面に第３の放電空間３５および第４の放電空間３６を塞ぐようにして第２のグランド側放電電極３７が配置される。第２のグランド側放電電極３７は、第３の放電空間３５を介して第５の入出力側放電電極３０の先端部および第６の入出力側放電電極３１の先端部と対向している。さらに第２のグランド側放電電極３７は、第４の放電空間３６を介して第７の入出力側放電電極３２の先端部および第８の入出力側放電電極３３の先端部と対向している。
【００３６】
第２のグランド側放電電極３７の上面およびガラス層３４の上面にガラスシート２と同様の材質からなるガラスシート３８が配置される。
【００３７】
ガラスシート３８の上面には、磁性体シート１と同様の材質からなる磁性体シート３９が配置される。
【００３８】
なお、本実施の形態の複合電子部品は以上のような各構成要素を積層して得られるものであるが、図１においては、複合電子部品の表面に形成される端子を省略している。また、実際には、上記の各構成要素を積層した後に焼成を行い、この焼成によって、幾つかの構成要素は一体的に構成されるが、図１においては、最終的に一体的な構成要素となるものについても、最初の構成要素ごとに示している。
【００３９】
図２は本発明の一実施の形態における複合電子部品の電気回路図であり、図３は同複合電子部品の外観平面図である。
【００４０】
グランド端子５１とグランド端子５２とは電気的に接続されており、第１のグランド側放電電極１０および第２のグランド側放電電極３７と接続されている。
【００４１】
第１の入力端子５３は第１の入出力側放電電極３および第１のインダクタ導体１８のと接続している。また、第１のインダクタ部５４は図１の第１のインダクタ導体１８に相当するものであり、第１の出力端子５５は図１の第２の入出力側放電電極４および引出電極１３と接続している。
【００４２】
第１の過電圧保護部５６は、第１の入出力側放電電極３、第１の放電空間８および第１のグランド側放電電極１０から構成されるものである。
【００４３】
第２の過電圧保護部５７は、第２の入出力側放電電極４、第１の放電空間８および第１のグランド側放電電極１０から構成されるものである。
【００４４】
第２の入力端子５８は第５の入出力側放電電極３０および第３のインダクタ導体２１と接続している。また、第２のインダクタ部５９は図１の第３のインダクタ導体２１に相当するものであり、第２の出力端子６０は図１の第６の入出力側放電電極３１および引出電極２６と接続している。
【００４５】
第３の過電圧保護部６１は、第５の入出力側放電電極３０、第３の放電空間３５および第２のグランド側放電電極３７から構成されるものである。
【００４６】
第４の過電圧保護部６２は、第６の入出力側放電電極３１、第３の放電空間３５および第２のグランド側放電電極３７から構成されるものである。
【００４７】
第３の入力端子６３は第３の入出力側放電電極５および第２のインダクタ導体１９と接続している。また、第３のインダクタ部６４は図１の第２のインダクタ導体１９に相当するものであり、第３の出力端子６５は図１の第４の入出力側放電電極６および引出電極１４と接続している。
【００４８】
第５の過電圧保護部６６は、第３の入出力側放電電極５、第２の放電空間９および第１のグランド側放電電極１０から構成されるものである。
【００４９】
第６の過電圧保護部６７は、第４の入出力側放電電極６、第２の放電空間９および第１のグランド側放電電極１０から構成されるものである。
【００５０】
第４の入力端子６８は第７の入出力側放電電極３２および第４のインダクタ導体２２と接続している。また、第４のインダクタ部６９は図１の第４のインダクタ導体２２に相当するものであり、第４の出力端子７０は図１の第８の入出力側放電電極３３および引出電極２７と接続している。
【００５１】
第７の過電圧保護部７１は、第７の入出力側放電電極３２、第４の放電空間３６および第２のグランド側放電電極３７から構成されるものである。
【００５２】
第８の過電圧保護部７２は、第８の入出力側放電電極３３、第４の放電空間３６および第２のグランド側放電電極３７から構成されるものである。
【００５３】
素体７３は略直方体の形状をしている。
【００５４】
なお、第１の入力端子５３、第１の出力端子５５、第２の入力端子５８、第２の出力端子６０、第３の入力端子６３、第３の出力端子６５、第４の入力端子６８および第４の出力端子７０において、その名称に「入力」あるいは「出力」という単語をつけているが、これは便宜上つけただけで、例えば第１の入力端子５３が実際には出力側の端子として使用されても構わない。
【００５５】
以上の構成において、第１のインダクタ部５４と第２のインダクタ部５９とは磁気結合を行なうように配置され、コモンモードノイズフィルタの機能を有する。同様に、第３のインダクタ部６４と第４のインダクタ部６９も磁気結合を行なうように配置され、コモンモードノイズフィルタの機能を有する。
【００５６】
また、第１の過電圧保護部５６、第２の過電圧保護部５７、第７の過電圧保護部７１および第８の過電圧保護部７２は、通常は絶縁体として機能し、過電圧が印加された際には電気を通しグランド端子５１またはグランド端子５２に過電圧による電流を流すので、電子部品等を過電圧から保護することができる。
【００５７】
図４は、本発明における一実施の形態の複合電子部品の断面図である。図４においては、図１の構成要素を焼成した後に、一体的な構成要素になるものは、そのように表している。
【００５８】
磁性層８１、磁性層８３、磁性層８５および磁性層８７はそれぞれ磁性体シート１、磁性体シート１２、磁性体シート２８および磁性体シート３９を焼成したものである。
【００５９】
ガラス層８２はガラスシート２、ガラス層７およびガラスシート１１が焼成されることにより一体となったものであり、同様にガラス層８４はガラスシート１５、ガラスシート２０およびガラスシート２３が、またガラス層８６はガラスシート２９、ガラス層３４およびガラスシート３８が焼成されることにより一体となったものである。
【００６０】
ここで、第１のインダクタ導体１８の断面積をＳ1、第１の入出力側放電電極３の断面積をＳ2、第１のグランド側放電電極１０の断面積をＳ3とすると、
Ｓ1＜Ｓ2かつＳ1＜Ｓ3
となるようにしている。
【００６１】
電流は、他の条件が同じであれば断面積が広い方が流れ易いので、第１の入力端子５３から過電圧に起因する電流が流れて来た際には第１のインダクタ導体１８よりも、第１の入出力側放電電極３の方に流れ易く、過電圧に起因する電流を円滑にグランド端子５１およびグランド端子５２へ流すことが可能となる。
【００６２】
なお、実際には比抵抗も関係しており、第１のインダクタ導体１８の比抵抗をρ1、第１の入出力側放電電極３の比抵抗をρ2、第１のグランド側放電電極１０の比抵抗をρ3とすると、
ρ1／Ｓ1＞ρ2／Ｓ2かつρ1／Ｓ1＞ρ3／Ｓ3
が成り立つようにしている。第１のインダクタ導体１８、第１の入出力側放電電極３および第１のグランド側放電電極１０の材質が異なる場合には、この比抵抗を断面積で除した値の関係で考えればよく、材質が同じであれば、比抵抗も同じなので断面積の関係で考えればよい。
【００６３】
この比抵抗を、電流が流れる方向に対する直角方向の断面の断面積で除した値は、単位長さ当りの抵抗値、即ち電流の流れ難さを示すものである。従って、上記の関係が成立するようにすることで、過電圧に起因する電流を円滑にグランド端子５１またはグランド端子５２へ流すことが可能となる。
【００６４】
第１のインダクタ導体１８、第２の入出力側放電電極４および第１のグランド側放電電極１０の関係も同様にしている。
【００６５】
第３のインダクタ導体２１、第５の入出力側放電電極３０および第２のグランド側放電電極３７の関係、第３のインダクタ導体２１、第６の入出力側放電電極３１および第２のグランド側放電電極３７の関係、第２のインダクタ導体１９、第３の入出力側放電電極５および第１のグランド側放電電極１０の関係、第２のインダクタ導体１９、第４の入出力側放電電極６および第１のグランド側放電電極１０の関係、第４のインダクタ導体２２、第７の入出力側放電電極３２および第２のグランド側放電電極３７の関係、並びに第４のインダクタ導体２２、第８の入出力側放電電極３３および第２のグランド側放電電極３７の関係も同様にしている。
【００６６】
なお本実施の形態において、インダクタ部は渦巻状のインダクタ導体からなるものとしたが、螺旋状のインダクタ導体からなるものであってもよい。
【００６７】
また、２個のインダクタ部を磁気結合させてコモンモードノイズフィルタとしたが、ノーマルモードノイズフィルタであっても良く、またインダクタ部は単体であってもよい。
【００６８】
また、２個のコモンモードノイズフィルタが存在する所謂アレイタイプとしたが、コモンモードノイズフィルタが１個だけのものや、３個以上のものに対しても適用できる。
【００６９】
また、インダクタ部の入力側と出力側の両方に過電圧保護部を設けた所謂π型の構成にしているが、いずれか一方のみに過電圧保護部を設ける場合にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明にかかる複合電子部品は、電子部品や電子回路をノイズフィルタと過電圧保護機能を有するもので、産業上有用なものである。
【符号の説明】
【００７１】
１  磁性体シート
２  ガラスシート
３  第１の入出力側放電電極
４  第２の入出力側放電電極
５  第３の入出力側放電電極
６  第４の入出力側放電電極
７  ガラス層
８  第１の放電空間
９  第２の放電空間
１０  第１のグランド側放電電極
１１  ガラスシート
１２  磁性体シート
１３  引出電極
１４  引出電極
１５  ガラスシート
１６  ビア導体
１７  ビア導体
１８  第１のインダクタ導体
１９  第２のインダクタ導体
２０  ガラスシート
２１  第３のインダクタ導体
２２  第４のインダクタ導体
２３  ガラスシート
２４  ビア導体
２５  ビア導体
２６  引出電極
２７  引出電極
２８  磁性体シート
２９  ガラスシート
３０  第５の入出力側放電電極
３１  第６の入出力側放電電極
３２  第７の入出力側放電電極
３３  第８の入出力側放電電極
３４  ガラス層
３５  第３の放電空間
３６  第４の放電空間
３７  第２のグランド側放電電極
３８  ガラスシート
３９  磁性体シート
５１  グランド端子
５２  グランド端子
５３  第１の入力端子
５４  第１のインダクタ部
５５  第１の出力端子
５６  第１の過電圧保護部
５７  第２の過電圧保護部
５８  第２の入力端子
５９  第２のインダクタ部
６０  第２の出力端子
６１  第３の過電圧保護部
６２  第４の過電圧保護部
６３  第３の入力端子
６４  第３のインダクタ部
６５  第３の出力端子
６６  第５の過電圧保護部
６７  第６の過電圧保護部
６８  第４の入力端子
６９  第４のインダクタ部
７０  第４の出力端子
７１  第７の過電圧保護部
７２  第８の過電圧保護部
７３  素体
８１  磁性層
８２  ガラス層
８３  磁性層
８４  ガラス層
８５  磁性層
８６  ガラス層
８７  磁性層
【図１】
2012074169.tif 000003
【図２】
2012074169.tif 000004
【図３】
2012074169.tif 000005
【図４】
2012074169.tif 000006