JP4266380B2 - 積層型フィルタ - Google Patents

Description

本発明は、複数のフィルタ素子を備える積層型フィルタに関するものである。

積層型フィルタは、電気絶縁性や電気半導性などを有する複数の機能層が積層された素体内に、インダクタ導体とコンデンサ電極導体とが形成されてなるフィルタ素子を備えている。特許文献１には、素体内に４個のフィルタ素子が並列に設けられた積層型フィルタが記載されている。この積層型フィルタでは、４個のコンデンサのグランドのために、フィルタ素子の併設方向に延びた一本のコンデンサ電極導体が形成されている。
特開２００５−６４２６７号公報

積層型フィルタでは、インダクタ導体のための機能層の組成成分とコンデンサ電極導体のための機能層の組成成分とが異なるので、焼成の際にこれらの機能層の間で成分拡散が生じる。例えば、インダクタ導体のための機能層に比べて誘電率が大きいコンデンサ電極導体のための機能層の組成成分が、インダクタ導体のための機能層へ拡散する。その結果、インダクタ導体のための機能層の誘電率が大きくなり、インダクタ導体とコンデンサ電極導体との間の寄生容量値が増加してしまう。

ところで、この成分拡散量は、積層型フィルタにおける側部から内部へ向けて多くなる傾向がある。そのために、素体内に複数のフィルタ素子が並列に設けられた積層型フィルタにおいて、特許文献１に記載の積層型フィルタのようにコンデンサ電極導体が一本である場合、外側のフィルタ素子に比べて内側のフィルタ素子ほど、インダクタ導体とコンデンサ電極導体との間の寄生容量値の増加量が大きくなる。その結果、このような積層型フィルタでは、周波数に対する減衰特性に素子バラツキが生じてしまう。

そこで、本発明は、複数のフィルタ素子を併設しても、周波数に対する減衰特性の素子バラツキを低減することが可能な積層型フィルタを提供することを目的としている。

本発明の積層型フィルタは、（ａ）複数の機能層が積層された素体と、（ｂ）素体内において、複数の機能層の積層方向に直交する方向に併置された４体のインダクタ導体と、（ｃ）素体内において、複数の機能層の積層方向に対向するように配された複数の内部電極と、を備えている。（ｄ）素体は、４体のインダクタ導体が配される第１の領域と複数の内部電極が配される第２の領域とを、複数の機能層の積層方向に沿って有している。（ｅ）複数の内部電極は、（ｅ１）４体のインダクタ導体のうち異なるいずれかのインダクタ導体に接続されると共に、複数の機能層の積層方向に直交する方向に併置された４体の第１の電極導体と、（ｅ２）４体の第１の電極導体のうち該４体の第１の電極導体の併置方向の外側に位置する第１の電極導体と内側に位置する第１の電極導体とをそれぞれ含む２つの電極導体対ごとに配されると共に、各電極導体対に含まれる２体の第１の電極導体に対向するようにそれぞれ延びる２体の第２の電極導体と、を有している。

この積層型フィルタによれば、素体の第２の領域における４体の第１の電極導体と２体の第２の電極導体とが、４体のコンデンサのためのコンデンサ電極導体を構成しており、この４体の第１の電極導体が、素体の第１の領域における４体のインダクタ導体のうち異なるいずれかのインダクタ導体に接続されているので、素体内には４個のフィルタ素子が形成されている。

４体のコンデンサのための２体の第２の電極導体は、４体の第１の電極導体のうち該４体の第１の電極導体の併置方向の外側に位置する第１の電極導体と内側に位置する第１の電極導体とをそれぞれ含む２つの電極導体対ごとに配されると共に、各電極導体対に含まれる２体の第１の電極導体に対向するようにそれぞれ延びているので、隣り合う内側のコンデンサの間には電極導体が存在しないこととなる。そのために、内側のフィルタ素子は、外側のフィルタ素子に比べて、インダクタ導体とコンデンサのための第２の電極導体との電界結合量が小さい。

したがって、この積層型フィルタによれば、素体の焼成の際に、インダクタ導体のための第１の領域の機能層より誘電率が大きいコンデンサ電極導体のための第２の領域の機能層から第１の領域の機能層へ成分拡散が生じて、積層型フィルタにおける側部から内部へ向けて大きくなるような傾斜を有して第１の領域の機能層の誘電率が増加すると、内側のフィルタ素子におけるインダクタ導体と第２の電極導体との電界結合量を、外側のフィルタ素子におけるインダクタ導体と第２の電極導体との電界結合量と同程度にすることができる。その結果、内側のフィルタ素子におけるインダクタ導体と第２の電極導体との間の寄生容量値を、外側のフィルタ素子におけるインダクタ導体と第２の電極導体との間の寄生容量値と同程度にすることができる。故に、この積層型フィルタによれば、寄生容量値の素子バラツキが低減され、周波数に対する減衰特性の素子バラツキが低減される。

本発明の別の積層型フィルタは、（ａ）複数の機能層が積層された素体と、（ｂ）素体内において、複数の機能層の積層方向に直交する方向に併置されたＮ体のインダクタ導体（Ｎは４以上の偶数）と、（ｃ）素体内において、複数の機能層の積層方向に対向するように配された複数の内部電極と、を備えている。（ｄ）素体は、Ｎ体のインダクタ導体が配される第１の領域と複数の内部電極が配される第２の領域とを、複数の機能層の積層方向に沿って有している。（ｅ）複数の内部電極は、（ｅ１）Ｎ体のインダクタ導体のうち異なるいずれかのインダクタ導体に接続されると共に、複数の機能層の積層方向に直交する方向に併置されたＮ体の第１の電極導体と、（ｅ２）Ｎ体の第１の電極導体のうち該Ｎ体の第１の電極導体の併置方向に隣り合う２体の第１の電極導体をそれぞれ含むＮ／２個の電極導体対ごとに配されると共に、各電極導体対に含まれる２体の第１の電極導体に対向するようにそれぞれ延びるＮ／２個の第２の電極導体と、を有している。

この積層型フィルタによれば、素体の第２の領域におけるＮ体の第１の電極導体とＮ／２体の第２の電極導体とが、Ｎ体のコンデンサのためのコンデンサ電極導体を構成しており、このＮ体の第１の電極導体が、素体の第１の領域におけるＮ体のインダクタ導体のうち異なるいずれかのインダクタ導体に接続されているので、素体内にはＮ個のフィルタ素子が形成されている。

Ｎ体のコンデンサのためのＮ／２体の第２の電極導体は、Ｎ体の第１の電極導体のうち該Ｎ体の第１の電極導体の併置方向に隣り合う２体の第１の電極導体をそれぞれ含むＮ／２個の電極導体対ごとに配されると共に、各電極導体対に含まれる２体の第１の電極導体に対向するようにそれぞれ延びているので、隣り合う第２の電極導体の間には電極導体が存在しないこととなる。すなわち、内側のフィルタ素子における第２の電極導体のどちらか一方には電極導体が存在しない領域がある。そのために、内側のフィルタ素子は、素体の外側面に隣り合うフィルタ素子に比べて、インダクタ導体とコンデンサのための第２の電極導体との電界結合量が小さい。

したがって、この積層型フィルタによれば、素体の焼成の際に、インダクタ導体のための第１の領域の機能層より誘電率が大きいコンデンサ電極導体のための第２の領域の機能層から第１の領域の機能層へ成分拡散が生じて、積層型フィルタにおける側部から内部へ向けて大きくなるような傾斜を有して第１の領域の機能層の誘電率が増加すると、内側のフィルタ素子におけるインダクタ導体と第２の電極導体との電界結合量を、素体の外側面に隣り合うフィルタ素子におけるインダクタ導体と第２の電極導体との電界結合量と同程度にすることができる。その結果、内側のフィルタ素子におけるインダクタ導体と第２の電極導体との間の寄生容量値を、素体の外側面に隣り合うフィルタ素子におけるインダクタ導体と第２の電極導体との間の寄生容量値と同程度にすることができる。故に、この積層型フィルタによれば、寄生容量値の素子バラツキが低減され、周波数に対する減衰特性の素子バラツキが低減される。

上記の積層型フィルタの一例として、複数の機能層のうち第１の領域となる機能層が電気絶縁性を有する材料からなり、複数の機能層のうち第２の領域となる機能層が電圧非直線特性を発現する材料からなる積層型フィルタがある。この構成によれば、素体の第１の領域には複数のインダクタが形成されると共に、素体の第２の領域には複数のバリスタが形成されることによって、複数のサージ吸収素子を備える積層型サージ吸収部品が構成される。この積層型サージ吸収部品によれば、上述したように、インダクタ導体とバリスタのための第２の電極導体との間の寄生容量値の素子バラツキが低減され、周波数に対する減衰特性の素子バラツキが低減される。

本発明によれば、複数のフィルタ素子を並列に設けても、周波数に対する減衰特性の素子バラツキを低減することが可能な積層型フィルタが提供される。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る積層型フィルタを示す斜視図である。図１に示す積層型フィルタ１０は、インダクタとコンデンサとからそれぞれ構成された４個のＬ型フィルタ素子が並列に設けられた積層型フィルタアレイ部品である。積層型フィルタ１０は、略直方体の形状の素体１２、四対の端子電極１４ａ，１６ａと、１４ｂ，１６ｂと、１４ｃ，１６ｃと、１４ｄ，１６ｄ、および、一対のグランド端子電極１８ａ，１８ｂから構成されている。

端子電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、素体１２の側面である第１の面１２ａに順に設けられており、それぞれ素体１２の積層方向に延びた形状をなしている。同様に、端子電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、素体１２に対して第１の面１２ａと反対側の側面である第２の面１２ｂに順に設けられており、それぞれ素体１２の積層方向に延びた形状をなしている。すなわち、端子電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと端子電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄとは、それぞれ一対の端子電極をなしており、互いに対向するように素体１２の外表面に設けられている。

グランド端子電極１８ａは、素体１２に対して第１の面１２ａおよび第２の面１２ｂに直交する側面である第３の面１２ｃの中央部に設けられており、素体１２の積層方向に延びた形状をなしている。同様に、グランド端子電極１８ｂは、素体１２に対して第３の面１２ｃと反対側の側面である第４の面１２ｄの中央部に設けられており、素体１２の積層方向に延びた形状をなしている。すなわち、グランド端子電極１８ａとグランド端子電極１８ｂとは、それぞれ一対のグランド端子電極をなしており、互いに対向するように素体１２の外表面に設けられている。

素体１２には複数の機能層が積層されており、素体１２は、これら複数の機能層の積層方向に沿って第１の領域Ａと第２の領域Ｂとを有している。素体１２における第１の領域Ａと第２の領域Ｂとには、それぞれ異なる機能を有する機能層が積層されている。以下では、素体１２の構成を詳細に説明する。

図２は、図１に示す素体を層ごとに分解して示す分解斜視図である。素体１２の第１の領域Ａには、複数の機能層２０，２１，２２，２３，２４，２５，２２，２３，２６が順に積層されている。機能層２０〜２６は電気絶縁性を有する材料からなる。例えば、機能層２０〜２６の材料には、ＺｎＯを主成分とするセラミック材料が適用可能である。機能層を構成するセラミック材料は、ＺｎＯのほか、添加物としてＰｒ、Ｋ、Ｎａ、Ｃｓ、Ｒｂ等の金属元素を含有していてもよい。

素体１２の第２の領域Ｂには、複数の機能層２７，２８，２９，３０が順に積層されている。機能層２７〜３０は誘電性を有する材料からなる。本実施形態では、機能層２７〜３０は電圧非直線特性を発現する誘電性材料からなっている。例えば、機能層２０〜２６の材料には、ＺｎＯを主成分とするセラミック材料が適用可能である。このセラミック材料中には、添加物として、Ｐｒ及びＢｉからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素、ＣｏおよびＡｌが更に含まれている。

ここで、機能層２７〜３０は、Ｐｒに加えてＣｏを含むことから、優れた電圧非直線特性、高い誘電率（ε）を有するものとなる。また、Ａｌを更に含むことから、低抵抗となる。機能層２７〜３０は、更なる特性の向上を目的として、添加物として上述したもの以外の金属元素等（例えば、Ｃｒ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｋ等）を更に含有していてもよい。

なお、実際の素体１２では、機能層２０〜２６と機能層２７〜３０とは、互いの間の境界が視認できない程度に一体化されている。

次に、素体１２の第１の領域Ａの構成を詳細に説明する。複数の機能層２１，２２，２３，２４，２５，２２，２３，２６の一方の主面上には、それぞれ、導体パターン４１，４２，４３，４４，４５，４２，４３，４６が４体ずつ設けられている。４体の導体パターン４１は、それぞれ、機能層２０〜２６の積層方向に直交する方向であって一対のグランド端子電極１８ａ〜１８ｂの対向方向に併置されている。同様に、導体パターン４２〜４６も、それぞれ４体ずつ、一対のグランド端子電極１８ａ〜１８ｂの対向方向に併置されている。

導体パターン４１，４６は端子電極引き出しのために設けられており、導体パターン４２〜４５はインダクタンスを大きくするためにコイル状をなしている。換言すれば、導体パターン４２〜４５は、略長方形の辺に沿って形成されたコの字状をなしている。

４体の導体パターン４１の一端４１ａは、それぞれ、図１に示す第１の面１２ａの一部を形成する機能層２１の一縁に沿って設けられており、図１に示す端子電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄにそれぞれ接続されている。４体の導体パターン４１の他端４１ｂは、スルーホール導体を介して４体の導体パターン４２の一端４２ａにそれぞれ接続されている。４体の導体パターン４２の他端４２ｂは、スルーホール導体を介して４体の導体パターン４３の一端４３ａにそれぞれ接続されており、４体の導体パターン４３の他端４３ｂは、スルーホール導体を介して４体の導体パターン４４の一端４４ａにそれぞれ接続されている。また、４体の導体パターン４４の他端４４ｂは、スルーホール導体を介して４体の導体パターン４５の一端４５ａにそれぞれ接続されており、４体の導体パターン４５の他端４５ｂは、スルーホール導体を介して４体の導体パターン４２の一端４２ａにそれぞれ接続されている。

同様に、４体の導体パターン４２の他端４２ｂは、スルーホール導体を介して４体の導体パターン４３の一端４３ａにそれぞれ接続されており、４体の導体パターン４３の他端４３ｂは、スルーホール導体を介して４体の導体パターン４６の一端４６ａにそれぞれ接続されている。４体の導体パターン４６の他端４６ｂは、それぞれ、図１に示す第２の面１２ｂの一部を形成する機能層２６の一縁に沿って設けられており、図１に示す端子電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにそれぞれ接続されている。

このように、素体１２の積層方向に隣り合う導体パターン４２〜４６同士がそれぞれ直列に接続されて、４体のインダクタ導体４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄを形成している。

次に、素体１２の第２の領域Ｂの構成を詳細に説明する。機能層２７〜３０の間には、機能層２７〜３０の積層方向に対向するように複数の内部電極５１，５２，５３，５４，５５，５６が配されている。具体的には、機能層２９の一方の主面上には４体の第１の電極導体５１，５２，５３，５４が設けられており、機能層２８の一方の主面上には２体の第２の電極導体５５，５６が設けられている。

４体の第１の電極導体５１〜５４は、機能層２７〜３０の積層方向に直交する方向であって一対のグランド端子電極１８ａ，１８ｂの対向方向に併置されている。４体の第１の電極導体５１〜５４の一端５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａは、それぞれ、図１に示す第２の面１２ｂの一部を形成する機能層２９の一縁に沿って設けられており、図１に示す端子電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにそれぞれ接続されている。すなわち、４体の第１の電極導体５１〜５４の一端５１ａ〜５４ａは、それぞれ異なる４体のインダクタ導体４８ａ〜４８ｄの一端に接続されている。

第１の電極導体５１の他端部５１ｂおよび第１の電極導体５２の他端部５２ｂは、機能層２７〜３０の積層方向に第２の電極導体５５と対向している。すなわち、第１の電極導体５１〜５４の併置方向の外側に位置する第１の電極導体５１と内側に位置する第１の電極導体５２とは１つ電極導体対を形成している。

同様に、第１の電極導体５３の他端部５３ｂおよび第１の電極導体５４の他端部５４ｂは、機能層２７〜３０の積層方向に第２の電極導体５６と対向している。すなわち、第１の電極導体５１〜５４の併置方向の外側に位置する第１の電極導体５４と内側に位置する第１の電極導体５３とは１つ電極導体対を形成している。

換言すれば、２体の第２の電極導体５５，５６は、上記した２つの電極導体対ごとに配されており、各電極導体対に含まれる２体の第１の電極導体５１，５２の他端部５１ｂ，５２ｂと、２体の第１の電極導体５３，５４の他端部５３ｂ，５４ｂとにそれぞれ対向するように一対のグランド端子電極１８ａ，１８ｂの対向方向に延びている。第２の電極導体５５の一端５５ａと第２の電極導体５６の一端５６ａとは、一対のグランド端子電極１８ａ，１８ｂの対向方向に離間している。すなわち、第２の電極導体５５と第２の電極導体５６との間には、電極導体が存在しない領域Ｃがある。第２の電極導体５５の他端５５ｂは、図１に示す第３の面１２ｃの一部を形成する機能層２８の一縁に沿って設けられており、図１に示すグランド端子電極１８ａに接続されている。また、第２の電極導体５６の他端５６ｂは、図１に示す第４の面１２ｄの一部を形成する機能層２８の一縁に沿って設けられており、図１に示すグランド端子電極１８ｂに接続されている。

このようにして、第１の電極導体５１の一端部５１ｂ、第２の電極導体５５の一部５５ｃ、およびこれらの間の機能層２８によってサージ吸収素子５８ａが形成されており、第１の電極導体５２の一端部５２ｂ、第２の電極導体５５の一部５５ｄ、およびこれらの間の機能層２８によってサージ吸収素子５８ｂが形成されている。同様に、第１の電極導体５３の一端部５３ｂ、第２の電極導体５６の一部５６ｃ、およびこれらの間の機能層２８によってサージ吸収素子５８ｃが形成されており、第１の電極導体５４の一端部５４ｂ、第２の電極導体５６の一部５６ｄ、およびこれらの間の機能層２８によってサージ吸収素子５８ｄが形成されている。

図３は、第１の実施形態に係る積層型フィルタを示す回路図である。積層型フィルタ１０には、インダクタ導体４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄとサージ吸収素子５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄとからそれぞれ構成された４個のＬ型フィルタ素子が形成される。

次に、上述した積層型フィルタ１０の製造方法について説明する。まず、素体１２の第１の領域Ａにおける機能層２０〜２６となる複数のインダクタグリーンシートを用意する。これらのインダクタグリーンシートは、例えば、ＺｎＯ、Ｐｒ₆Ｏ₁₁、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＣａＣＯ₃、ＳｉＯ₂及びＫ₂ＣＯ₃の混合粉を原料としたスラリーを、例えば厚さが２０μｍ程度となるようにドクターブレード法によりフィルム上に塗布することで形成される。

また、素体１２の第２の領域Ｂにおける機能層２７〜３０となる複数のバリスタグリーンシートを用意する。これらのバリスタグリーンシートは、例えば、ＺｎＯ、Ｐｒ₆Ｏ₁₁、ＣｏＯ、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＣａＣＯ₃、ＳｉＯ₂、Ｋ₂ＣＯ₃及びＡｌ₂Ｏ₃の混合粉を原料としたスラリーを、例えば厚さが３０μｍ程度となるようにドクターブレード法によりフィルム上に塗布することで形成される。

続いて、機能層２１〜２５となるインダクタグリーンシートの所定の位置（すなわち、導体パターン４１〜４６に対してスルーホールを形成すべき位置）に、レーザー加工等によってスルーホールを形成する。

続いて、機能層２１〜２６となるインダクタグリーンシート上に、インダクタ導体４８ａ〜４８ｄのための導体パターン４１〜４６を形成する。この導体パターン４１〜４６は、Ａｇ及びＰｄを主成分とする導体ペーストをインダクタグリーンシート上にスクリーン印刷することで、例えば、焼成後の厚さが１４μｍ程度となるように形成される。なお、機能層２１〜２５となるインダクタグリーンシートに形成されたスルーホール内には、インダクタグリーンシート上への導体ペーストのスクリーン印刷によって、スルーホール導体のための導体ペーストが充填される。

また、機能層２８，２９となるバリスタグリーンシート上に、第２の電極導体５５，５６および第１の電極導体５１〜５４に対応する導体パターンを形成する。この導体パターンは、Ａｇ及びＰｄを主成分とする導体ペーストをバリスタグリーンシート上にスクリーン印刷することで、例えば、焼成後の厚さが３μｍ程度となるように形成される。

続いて、機能層２０〜２６となるインダクタグリーンシートと、機能層２７〜３０となるバリスタグリーンシートとを所定の順序で積層して圧着し、チップ単位に切断する。その後、所定の温度（例えば、１１００〜１２００℃程度の温度）で焼成して、素体１２を得る。

続いて、素体１２の外表面に、４対の端子電極１４ａ〜１４ｄ，１６ａ〜１６ｄおよび一対のグランド端子電極１８ａ，１８ｂを形成して、積層型フィルタ１０を完成させる。端子電極１４ａ〜１４ｄ、端子電極１６ａ〜１６ｄ、およびグランド端子電極１８ａ，１８ｂは、素体１２の外表面に、Ａｇを主成分とする導体ペーストを転写して所定の温度（例えば、７００℃〜８００℃の温度）で焼付けを行い、更に、Ｎｉ／Ｓｎ、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｓｎ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｇ、又はＮｉ／Ａｇを用いた電気めっきを施すことで、形成される。積層型フィルタ１０の完成寸法は、長さ２．０ｍｍ、幅１．０ｍｍ、厚さ０．８ｍｍである（２０１０タイプ）。

ところで、素体１２の焼成の際、機能層２７〜３０におけるＣｏ及びＡｌが機能層２０〜２６へ拡散してしまう。その結果、機能層２０〜２６の誘電率が大きくなってしまう。この成分拡散量は、素体１２における側部から内部へ向けて多くなるような傾斜を有する傾向があるので、機能層２０〜２６の誘電率の大きさは、機能層２０〜２６における側部から内部へ向けて大きくなるような傾斜を有する傾向がある。

図４に、図１におけるIII−III線に沿った素体の断面図を示す。図４（ａ）には本実施形態における素体１２の断面図が示されており、図４（ｂ）には従来における素体６０の断面図が示されている。

図４（ｂ）に示される従来の素体６０は、素体１２において２体の第２の電極導体５５，５６の代わりに１体の第２の電極導体６１を有している点で素体１２と異なっている。すなわち、素体６０における第２の電極導体６１は、分離されておらず、１本の電極導体である。このような素体６０では、４対のインダクタ導体４８ａ〜４８ｄに対する第２の電極導体６１の電界結合面積６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄは、それぞれ同様の大きさである。したがって、素体６０では、上記した誘電率の傾斜特性に起因して、内側のフィルタ素子におけるインダクタ導体４８ｂ，４８ｃと第２の電極導体６１との電界結合量すなわち寄生容量値は、外側のフィルタ素子におけるインダクタ導体４８ａ，４８ｄと第２の電極導体６１との電界結合量すなわち寄生容量値が大きくなる。

一方、図４（ａ）に示される本実施形態の素体１２では、２体の第２の電極導体５５，５６が離間しており、第２の電極導体５５，５６の間には電極導体が存在しない領域Ｃがあるので、インダクタ導体４８ｂに対する第２の電極導体５５の電界結合面積５５ｆおよびインダクタ導体４８ｃに対する第２の電極導体５６の電界結合面積５６ｅは、インダクタ導体４８ａに対する第２の電極導体５５の電界結合面積５５ｅおよびインダクタ導体４８ｄに対する第２の電極導体５６の電界結合面積５６ｆに比べて小さい。したがって、素体１２では、上記した誘電率の傾斜特性に起因して、内側のフィルタ素子におけるインダクタ導体４８ｂと第２の電極導体５５との電界結合量すなわち寄生容量値を、外側のフィルタ素子におけるインダクタ導体４８ａと第２の電極導体５５との電界結合量すなわち寄生容量値と同程度にすることができる。同様に、内側のフィルタ素子におけるインダクタ導体４８ｃと第２の電極導体５６との電界結合量すなわち寄生容量値を、外側のフィルタ素子におけるインダクタ導体４８ｄと第２の電極導体５６との電界結合量すなわち寄生容量値と同程度にすることができる。

寄生容量を含めた４個のサージ吸収素子における静電容量値の一測定結果によれば、素体６０におけるサージ吸収素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄにおける静電容量値がそれぞれ１６．９９ｐＦ、１８．６３ｐＦ、１８．８４ｐＦ、１６．４９ｐＦ（１ＭＨｚ／１Ｖ）であったのに対して、素体１２におけるサージ吸収素子５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄにおける静電容量値はそれぞれ１６．４９ｐＦ、１６．６２ｐＦ、１６．６５ｐＦ、１６．３３ｐＦ（１ＭＨｚ／１Ｖ）であった。

図５は、本実施形態の積層型フィルタおよび従来の積層型フィルタにおける減衰特性の測定結果である。図５（ａ）には本実施形態の積層型フィルタ１０における周波数に対する減衰特性が示されており、図５（ｂ）には素体６０を用いた従来の積層型フィルタにおける周波数に対する減衰特性が示されている。

図５（ｂ）における曲線６５は外側のフィルタ素子の減衰特性であり、曲線６６は内側のフィルタ素子の減衰特性である。このように、従来の積層型フィルタでは、成分拡散に起因した寄生容量値の増加によって、外側のフィルタ素子に比べて内側のフィルタ素子の減衰特性が低下していることがわかる。

一方、図５（ａ）における曲線６３は外側のフィルタ素子の減衰特性であり、曲線６４は内側のフィルタ素子の減衰特性である。このように、積層型フィルタ１０では、成分拡散が生じても、内側のフィルタ素子の寄生容量値を外側のフィルタ素子の寄生容量値と同程度にすることができるので、外側のフィルタ素子に比べて内側のフィルタ素子の減衰特性が低下していないことがわかる。

このように、本実施形態の積層型フィルタ１０によれば、４個のサージ吸収素子５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄのための２体の第２の電極導体５５，５６の間に電極導体が存在しない領域Ｃがあるので、素体１２の焼成の際に第２の領域Ｂの機能層２７〜３０から第１の領域Ａの機能層２０〜２６へ成分拡散が生じて、積層型フィルタ１０における側部から内部へ向けて大きくなるような傾斜を有して第１の領域Ａの機能層２０〜２６の誘電率が増加すると、内側のフィルタ素子におけるインダクタ導体４８ｂと第２の電極導体５５との電界結合量およびインダクタ導体４８ｃと第２の電極導体５６との電界結合量を、外側のフィルタ素子におけるインダクタ導体４８ａと第２の電極導体５５との電界結合量およびインダクタ導体４８ｄと第２の電極導体５６との電界結合量と同程度にすることができる。

その結果、内側のフィルタ素子におけるインダクタ導体４８ｂと第２の電極導体５５との間の寄生容量値およびインダクタ導体４８ｃと第２の電極導体５６との間の寄生容量値を、外側のフィルタ素子におけるインダクタ導体４８ａと第２の電極導体５５との間の寄生容量値およびインダクタ導体４８ｄと第２の電極導体５６との間の寄生容量値と同程度にすることができる。故に、本実施形態の積層型フィルタ１０によれば、寄生容量値の素子バラツキが低減され、周波数に対する減衰特性の素子バラツキが低減される。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る積層型フィルタ１０Ａについて説明する。積層型フィルタ１０Ａは、４個のπ型フィルタ素子が並列に設けられた積層型フィルタアレイ部品である。積層型フィルタ１０Ａは、図１において素体１２に代えて素体１２Ａを備えている点で第１の実施形態と異なっている。積層型フィルタ１０Ａのその他の構成は第１の実施形態と同一である。

図６は、第２の実施形態に係る素体を層ごとに分解して示す分解斜視図である。素体１２Ａは、素体１２において機能層２９と機能層３０との間に機能層７０，７１を更に備えている点で第１の実施形態と異なっている。素体１２Ａのその他の構成は第１の実施形態と同一である。

機能層７０，７１は、機能層２７〜３０と同一な材料からなっている。機能層７０，７１の主面上には、機能層２７〜３０の積層方向に対向するように複数の内部電極７２，７３，７４，７５，７６，７７が配されている。具体的には、機能層７１の一方の主面上には４体の第１の電極導体７２，７３，７４，７５が設けられており、機能層７０の一方の主面上には２体の第２の電極導体７６，７７が設けられている。

４体の第１の電極導体７２〜７５は、一対のグランド端子電極１８ａ，１８ｂの対向方向に併置されている。４体の第１の電極導体７２〜７５の一端７２ａ，７３ａ，７４ａ，７５ａは、それぞれ、図１に示す第２の面１２ｂの一部を形成する機能層７１の一縁に沿って設けられており、図１に示す端子電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄにそれぞれ接続されている。すなわち、４体の第１の電極導体７２〜７５の一端７２ａ〜７５ａは、それぞれ異なる４体のインダクタ導体４８ａ〜４８ｄの一端に接続されている。

第１の電極導体７２の他端部７２ｂおよび第１の電極導体７３の他端部７３ｂは、機能層２７〜３０の積層方向に第２の電極導体７６と対向している。すなわち、第１の電極導体７２〜７５の併置方向の外側に位置する第１の電極導体７２と内側に位置する第１の電極導体７３とは１つ電極導体対を形成している。

同様に、第１の電極導体７４の他端部７４ｂおよび第１の電極導体７５の他端部７５ｂは、機能層２７〜３０の積層方向に第２の電極導体７７と対向している。すなわち、第１の電極導体７２〜７５の併置方向の外側に位置する第１の電極導体７５と内側に位置する第１の電極導体７４とは１つ電極導体対を形成している。

換言すれば、２体の第２の電極導体７６，７７は、上記した２つの電極導体対ごとに配されており、各電極導体対に含まれる２体の第１の電極導体７２，７３の他端部７２ｂ，７３ｂと、２体の第１の電極導体７４，７５の他端部７４ｂ，７５ｂとにそれぞれ対向するように一対のグランド端子電極１８ａ，１８ｂの対向方向に延びている。第２の電極導体７６の一端７６ａと第２の電極導体７７の一端７７ａとは、一対のグランド端子電極１８ａ，１８ｂの対向方向に離間している。すなわち、第２の電極導体７６と第２の電極導体７７との間には、電極導体が存在しない領域Ｄがある。第２の電極導体７６の他端７６ｂは、図１に示す第３の面１２ｃの一部を形成する機能層７０の一縁に沿って設けられており、図１に示すグランド端子電極１８ａに接続されている。また、第２の電極導体７７の他端７７ｂは、図１に示す第４の面１２ｄの一部を形成する機能層７０の一縁に沿って設けられており、図１に示すグランド端子電極１８ｂに接続されている。

このようにして、第１の電極導体７２の一端部７２ｂ、第２の電極導体７６の一部７６ｃ、およびこれらの間の機能層７０によってサージ吸収素子７８ａが形成されており、第１の電極導体７３の一端部７３ｂ、第２の電極導体７６の一部７６ｄ、およびこれらの間の機能層７０によってサージ吸収素子７８ａが形成されている。同様に、第１の電極導体７４の一端部７４ｂ、第２の電極導体７４の一部７４ｃ、およびこれらの間の機能層７０によってサージ吸収素子７８ｃが形成されており、第１の電極導体７５の一端部７５ｂ、第２の電極導体７７の一部７７ｄ、およびこれらの間の機能層７０によってサージ吸収素子７８ｄが形成されている。

図７は、第２の実施形態に係る積層型フィルタを示す回路図である。積層型フィルタ１０Ａには、インダクタ導体４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ、サージ吸収素子５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ、およびサージ吸収素子７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄからそれぞれ構成された４個のπ型フィルタ素子が形成される。

本実施形態の積層型フィルタ１０Ａによれば、第１の実施形態の積層型フィルタ１０の利点に加えて、４個のサージ吸収素子７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄのための２体の第２の電極導体７６，７７の間に電極導体が存在しない領域Ｄがあるので、素体１２Ａの焼成の際に、内側のフィルタ素子におけるインダクタ導体４８ｂと第２の電極導体７６との間の寄生容量値およびインダクタ導体４８ｃと第２の電極導体７７との間の寄生容量値をも、内側のフィルタ素子におけるインダクタ導体４８ａと第２の電極導体７６との間の寄生容量値およびインダクタ導体４８ｄと第２の電極導体７７との間の寄生容量値と同程度にすることができる。故に、本実施形態の積層型フィルタ１０Ａによれば、第１の実施形態の積層型フィルタ１０と同様に、寄生容量値の素子バラツキが低減され、周波数に対する減衰特性の素子バラツキが低減される。

なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。

本実施形態では、４個のフィルタ素子を含む積層型フィルタを例示したが、４個以上のフィルタ素子を含む積層型フィルタであっても本発明の思想が適用可能である。

また、本実施形態では、Ｌ型積層型フィルタとπ型積層型フィルタとを例示したが、Ｔ型積層型フィルタであっても本発明の思想が適用可能である。

また、本実施形態では、インダクタとサージ吸収素子とを有する積層型フィルタを例示したが、インダクタとコンデンサとを有する一般的な積層型フィルタであっても本発明の思想が適用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る積層型フィルタを示す斜視図である。 図１に示す素体を層ごとに分解して示す分解斜視図である。 第１の実施形態に係る積層型フィルタを示す回路図である。 図１におけるIII−III線に沿った素体の断面図を示す。 積層型フィルタにおける減衰特性の測定結果である。 本実施形態の積層型フィルタおよび従来の積層型フィルタにおける減衰特性の測定結果である。 第２の実施形態に係る積層型フィルタを示す回路図である。

符号の説明

１０…積層型フィルタ、１２…素体、１４ａ〜１４ｄ，１６ａ〜１６ｄ…端子電極、１８ａ，１８ｂ…グランド端子電極、２０〜３０…機能層、４１〜４６…導体パターン、４８ａ〜４８ｄ…インダクタ導体、５１〜５４…第１の電極導体（内部電極）、５５，５６…第２の電極導体（内部電極）、５８ａ〜５８ｄ…サージ吸収素子、Ａ…第１の領域、Ｂ…第２の領域。

Claims (1)

1. 複数の機能層が積層された素体と、
   前記素体内において、前記複数の機能層の積層方向に直交する方向に併置された４体のインダクタ導体と、
   前記素体内において、前記複数の機能層の積層方向に対向するように配された複数の内部電極と、を備え、
   前記素体は、前記４体のインダクタ導体が配される第１の領域と前記複数の内部電極が配される第２の領域とを、前記複数の機能層の積層方向に沿って有しており、
   前記複数の機能層のうち前記第１の領域となる機能層が、電気絶縁性を有する材料からなり、
   前記複数の機能層のうち前記第２の領域となる機能層が、電圧非直線特性を発現する材料からなり、
   前記複数の内部電極は、
   前記４体のインダクタ導体のうち異なるいずれかのインダクタ導体に接続されると共に、前記複数の機能層の積層方向に直交する方向に併置された４体の第１の電極導体と、
   前記４体の第１の電極導体のうち該４体の第１の電極導体の併置方向の外側に位置する第１の電極導体と内側に位置する第１の電極導体とをそれぞれ含む２つの電極導体対ごとに配されると共に、前記各電極導体対に含まれる前記２体の第１の電極導体に対向するようにそれぞれ延びる２体の第２の電極導体と、を有する、
   積層型フィルタ。

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