JPH03276612A - セラミック電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はセラミック電子部品に関し、特に、たとえば
絶縁体または誘電体と磁性体とのように材料が互いに異
なり一体的に焼結された２以上の領域を有する、セラミ
ック電子部品に関する。

（従来技術） この種のセラミック電子部品が、たとえば特願平Ｌ−０
９３８２７号に開示されている。

第５図はこのような従来のセラミック電子部品の一例の
要部を透視した斜視図であり、第６図は第５図に示すセ
ラミック電子部品の等価回路図である。

このセラミック電子部品１は、セラミックグリーンシー
トを積層し脱パインダニ程を経て一体的に焼結された部
品本体２を含む。この部品本体２は、磁性体からなる第
１の部分３と、この第１の部分３を厚み方向に挟む誘電
体からなる第２および第３の部分４および５とを備える
。

磁性体からなる第１の部分３には、インダクタ６　（第
６図）を形成するために、コイルとなる多数の内部電極
６ａが形成される。これらの内部電極６ａは、第１の部
分３となるべき複数のセラミックグリーンシートの特定
のものの上に、それぞれ焼成することによって内部電極
となる導電パターンを形成し、隣接するセラミックグリ
ーンシート上の導電パターンの端部がたとえばセラミッ
クグリーンシートに形成したスルーホールを介して接続
されるように、それらを積重ねて一体的に焼結すること
によって形成される。

また、誘電体からなる第２および第３の部分４および５
には、第１および第２のコンデンサ７および８　（第６
図）を形成するために、それぞれ対をなす内部電極７ａ
および７ｂならびに内部電極８ａおよび８ｂが形成され
る。これらの内部電極７ａ、７ｂ、８ａおよび８ｂは、
第２および第３の部分４および５となるべき複数のセラ
ミックグリーンシートの特定のものの上に、焼成するこ
とによって内部電極となる導電パターンを形成し、それ
らを積重ねて一体的に焼結することによって形成される
。

なお、第１の部分３と第２および第３の部分４および５
とは、それらのセラミックグリーンシートを積重ねて一
体的に焼結することによって同時に形成される。したが
って、内部電極６ａ、７ａ７ｂ、８ａおよび８ｂも、第
１．第２および第３の部分３，４および５と同時に形成
される。

そして、第２の部分４に形成された一方の内部電極７ａ
は、部品本体２の一方側面に形成される外部電極（図示
せず）で、内部電極６ａからなるコイルの一端に電気的
に接続される。また、第３の誘電体部分５に形成された
一方の内部電極８ａは、部品本体２の他方側面に形成さ
れる外部電極（図示せず）で、コイ′ルの他端に電気的
に接続される。さらに、他方の内部電極７ｂおよび８ｂ
は、部品本体２の別の側面に形成される外部電極（図示
せず）で電気的に接続される。したがって、このセラミ
ック電子部品１は、その等価回路を第６図に示すように
、１つのインダクタ６の両端に２つのコンデンサ７およ
び８の一端がそれぞれ電気的に接続され、それらのコン
デンサ７および８の他端が電気的に接続された、いわゆ
るπ型のＬＣフィルタ回路を有する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第５図に示すセラミック電子部品１では
、厚み方向に沿ってコイルとなる内部電極６ａが形成さ
れているので、インダクタ６のインダクタンス値が部品
の厚みに大きく制限されてしまうという問題点があった
。すなわち、部品の厚みを薄くすれば、内部電極６ａか
らなるコイルによって与えられるインダクタ６のインダ
クタンス値が小さくなってしまう。

また、このセラミック電子部品１では、磁性体からなる
第１の部分３と誘電体からなる第２および第３の部分４
および５とがそれらのセラミックグリーンシートを積重
ねて一体的に焼結することによって形成されるため、第
１の部分３と第２および第３の部分４および５との間に
、電気的特性に悪影響を与える拡散層が生じてしまう、
たとえば、磁性体がＦｅを含み誘電体がｐｂを含む場合
には、磁性体中のＦｅが誘電体中に拡散して、その部分
の絶縁抵抗値が下がってしまい、また逆に、誘電体中の
Ｐｂが磁性体中に拡散して、その部分のインダクタンス
値が下がってしまう如くである。

したがって、このように材料が異なる領域間に生しる拡
散層は、特に複合的なセラミック電子部品を設計する際
、大きな障害となっていた。

それゆえに、この発明の主たる目的は、薄型化が可能で
、材料が異なる領域間に生じる拡散層による電気的特性
への悪影響がほとんどない、セラミック電子部品を提供
することである。

（課題を解決するための手段） この発明は、少なくとも第１および第２の材料からそれ
ぞれなる第１および第２のシート部分がそれぞれの主面
を同一平面上に位置させた状態で互いに接合されている
異種材料複合セラミックグリーンシートの主面に導体パ
ターンを形成し、さらに異種材料複合セラミックグリー
ンシートを同しシート部分が重なるように積重ねて焼結
した、セラミック電子部品である。

（作用） 異種材料複合セラミックグリーンシートの第１のシート
部分を積重ねて焼結した領域と、第２のシート部分を積
重ねて焼結した領域とで材料が異なる。すなわち、材料
の異なるそれぞれの領域が、それらの端面で接合される
。

これらの領域には、それぞれ、導電膜が形成される。し
たがって、その領域の材料によって、その領域に様々な
電気的要素を形成することができる。たとえば、その領
域の材料として磁性体、誘電体、半導体、絶縁体あるい
は圧電体を用いれば、その領域にインダクタ、コンデン
サ、抵抗、引出線あるいは圧電素子を形成することがで
きる。この場合、電気的要素は、必要であれば部品のほ
ぼ全体の厚みに形成することができる。

さらに、それぞれの領域がそれらの端面で接合されるの
で、それらの領域間に生じる拡散層は、それぞれの領域
に形成される電気的要素から離れる。

（発明の効果） この発明によれば、部品のほぼ全体の厚みに電気的要素
を形成することができるため、部品の厚みを薄（シても
、所望の電気的特性を得ることができる。そのため、従
来例と比べて、部品の厚みを薄くすることができる。た
とえば、部品の厚み方向に沿ってコイルを形成する場合
、部品のほぼ全体の厚みにインダクタンスを形成するこ
とができるため、従来例より部品を薄くすることができ
る。

さらに、この発明によれば、それぞれの領域間に生しる
拡散層がそれぞれの開城に形成される電気的要素から離
れるため、拡散層による電気的要素の電気的特性への悪
影響がほとんどなくなり、部品が設計しやすくなる。た
とえば、磁性体からなる領域と誘電体からなる領域とに
インダクタとコンデンサとをそれぞれ形成した場合、そ
れらの領域間の拡散層とインダクタおよびコンデンサを
形成する部分とに距離をおくことができるので、その拡
散層によるインダクタおよびコンデンサの電気的特性へ
の悪影響がほとんどなくなり、部品が設計しやすくなる
。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１Ａ図はこの発明の一実施例を示す斜視図であり、第
１Ｂ図は第１Ａ図の線ＩＢｉＢにおける断面図であり、
第１Ｃ図は第１Ａ図の線ＩＣＩＣにおける端面図である
。第２図は第１Ａ図ないし第１Ｃ図に示す実施例に用い
られる部品本体を示す分解斜視図である。第３図は第１
Ａ図ないし第１Ｃ図に示す実施例の等価回路図である。

このセラミック電子部品１０は、薄型の部品本体１２を
含む、この部品本体１２は、界面１４において互いに接
合された状態にある第１の部分１６と第２部分１８とか
らなる。

部品本体１２は、第１の部分１６から第２の部分１８へ
と一連に延びる主面に導電パターンを形成した異種材料
複合セラミックグリーンシートを積層し、次いで、脱パ
インダニ程を経て、焼結されて得られたセラミックから
なる。

部品本体１２に含まれるセラミック層２０（第２図）は
、異種材料複合セラミックグリーンシートの焼結により
得られたものである。この異種材料複合セラミックグリ
ーンシートは、これから得られたセラミック層２０から
れかるように、第１および第２の材料からそれぞれなる
第１および第２のシート部分２２および２４を備える。

これら第１および第２のシート部分２２および２４は、
それぞれの主面を同一平面上に位置させた状態で互いに
接合されている。このセラミック層２０は、第１のシー
ト部分２２が磁性体で形成され、第２のシート部分２４
が誘電体で形成される。そして、第１のシート部分２２
の積重ねによって第１の部分１６が構成され、第２のシ
ート部分２４の積重ねによって第２の部分１８が構成さ
れる。この実施例では、たとえば６つのセラミック層２
０．２０、・・・によって、第１の部分１６および第２
の部分１８が構成される。

下から２番目のセラミック層２０には、第１のシート部
分２２上にたとえばＪ型の内部導体２６ａが形成され、
第２のシート部分２４上の中央にたとえば矩形の内部導
体２８ａが形成される。この場合、内部導体２６ａの一
端は内部導体２８ａに延びて形成され、内部導体２８ａ
の一部分はセラミック層２０の幅方向の一端に延びて形
成される。

下から３番目のセラミック層２０には、第１のシート部
分２２上にたとえばＣ型の内部導体２６ｂが形成され、
第２のシート部分２４上にたとえば矩形の内部導体２８
ｂが形成される。内部導体２６ｂは、その一端が上述の
内部導体２６ａの他端に対向し、かつ内部導体２６ａと
逆向きに形成される。また、内部導体２８ｂは、上述の
内部導体２８ａと対向し、かつその一部分がセラミック
層２０の長手方向の一端に延びて形成される。

下から４番目のセラミック層２０の第１のシート部分２
２には、たとえばＣ型の内部導体２６ｃが形成される。

この内部導体２６ｃは、その一端が上述の内部導体２６
ｂの他端に対向し、かつ内部導体２６ｂと逆向きに形成
される。

さらに、下から５番目のセラミック層２０には、第１の
シート部分２２上にたとえばＩ型の内部導体２６ｄが形
成され、第２のシート部分２４上の中央にたとえば矩形
の内部導体２８ｃが形成される。この場合、内部導体２
６ｄは、その一端が上述の内部導体２６ｃの他端に対向
し、かつその他端が内部導体２８ｃに延びて形成される
。また、内部導体２８ｃは、上述の内部導体２８ｂに対
向し、かつその一部分がセラミック層２０の幅方向の他
端に延びて形成される。

また、これらの内部導体２６ｂ、２６ｃおよび２６ｄの
一端は、内部導体２６ａ、２６ｂおよび２６ｃの他端に
、下から３．４および５番目のセラミック層２０．２０
および２０に形成されたスルーホール２１．２１および
２１を介して、それぞれ電気的に接続され、これらの内
部導体２６ａ２６ｂ、２６ｃおよび２６ｄでコイルが構
成される。そして、このコイルによって、インダクタ３
０が与えられる。また、内部導体２８ａおよび２８ｂに
よって第１のコンデンサ３２ａが与えられ、内部導体２
８ｂおよび２８Ｃによって第２のコンデンサ３２ｂが与
えられる。

さらに、部品本体１２の幅方向の両端面および長手方向
の一方端面には、それぞれ、第１．第２および第３の外
部電極３４ａ、３４ｂおよび３４Ｃが形成される。第１
の外部電極３４ａは内部導体２８ａに、第２の外部電極
３４ｂは内部導体２８ｃに、第３の外部電極３４ｃは内
部導体２８ｂに、それぞれ、電気的に接続される。した
がって、このセラミック電子部品１０は、その等価回路
を第３図に示すように、インダクタ３０の両端に第１お
よび第２のコンデンサ３２ａおよび３２ｂの一端がそれ
ぞれ電気的に接続され、それらのコンデンサ３２ａおよ
び３２ｂの他端が電気的に接続された、いわゆるπ型の
ＬＣフィルタ回路を有する。

次に、上述のセラミック電子部品１０の製造方法の一例
について説明する。

まず、セラミック電子部品１０の部品本体１２を得るた
めに、セラミック層２０となるべき異種材料複合セラミ
ックグリーンシートが準備される。

第４図はその異種材料複合セラミックグリーンシートの
製造方法の一例を説明するための斜視図である。この例
では、基本的に、ドクターブレード法が用いられる。

この異種材料複合セラミックグリーンシートを製造する
ためには、磁性体としてたとえば０．１７Ｎｉ０−０．
３０ＺｎＯ−０，０５ＣｕＯ−０，４８ＦｅｚＯｓから
なるセラミック材料と、誘電体としてたとえば０．５Ｐ
ｂ（Ｍｇ＋７Ｊ＋ｚｚ＋）−０，５Ｐｂ（Ｍｇ＋７Ｊ＋
ｚｚ）からなるセラミック材料とが準備され、これらの
セラミック材料にそれぞれ有機樹脂と有機溶剤とを加え
て、磁性体スラリーおよび誘電体スラリーが調整される
。

そして、第４図に示すように、矢印で示す方向に移動さ
れるキャリアフィルム４０上に、ドクターブレード装置
５０によって、これらのスラリーから異種材料複合セラ
ミックグリーンシート２０ａが形成される。

すなわち、ドクターブレード装置５０は、キャリアフィ
ルム４０の上面との間に所定間隔を形成して配置される
ブレード５２を含み、このブレード５２の背方には、３
つの仕切り板５４．５６および５８によって分割された
４つのスラリー貯蔵部６０，６２．６４および６６が設
けられる。

貯蔵部６０および６４には、それぞれ、磁性体スラリー
６８および７０が貯蔵され、貯蔵部６２および６６には
、それぞれ、誘電体スラリー７２および７４が貯蔵され
る。これらのスラリーは、それぞれ関連の貯蔵部から排
出されたとき、互いに隣接した状態となり、この状態で
ブレード５２に供給される。これらのスラリーは、フレ
ード５２とキャリアフィルム４０との隙間を通って、キ
ャリアフィルム４０上に供給されたとき、互いに接した
状態となるとともに、並行してキャスティングが行われ
る。これによって、キャリアフィルム４０上には、各磁
性体からなるシート部分７６および７８ならびに誘電体
からなるシート部８０および８２を含む、異種材料複合
セラミックグリーンシート２０ａが形成される。なお、
この異種材料複合セラミックグリーンシート２０ａは、
乾燥器（図示せず）で乾燥される。

次に、上述のようにして得られた異種材料複合セラミッ
クグリーンシート２０ａ）ＩＣ磁性体と誘電体との界面
が中央部になるようにそれぞれ矩形にカットし、矩形に
カプトされたそれらの異種材料複合セラミックグリーン
シートの特定のものにパンチングによりスルーホールを
形成し、それらの特定のものの主面に内部導体となるべ
きたとえば銀・パラジウムを主体とする２１’！ペース
トをパターン印刷して導電パターンを形成し、さらにそ
れらを同じ材料が重なるように積重ねることによって、
積層物が形成される。

その積層物を６０℃、２ｔｏｎ／ｃｍ”の条件で熱圧着
を行い、不要な部分を切り落としたのち、大気中１００
０℃で２時間焼成することによって、部品本体１２が形
成される。

この部品本体１２の３つの側面には、たとえば銀を主体
とする導電ペーストを塗布し８５０℃で２時間焼き付け
て、第１．第２および第３の外部電極３４ａ、３４ｂお
よび３４Ｃが形成され、それによって、チップ状のセラ
ミック電子部品１０が得られる。

このようにして得られたセラミック電子部品１０は、従
来例に比べて、そのほぼ全体の厚みにインダクタ３０が
形成されるので、大きなインダクタンス値を有する。そ
のため、このセラミ・ツク電子部品１０は、従来例に比
べて、カットオフ周波数が低くなる。同様にコンデンサ
用内部導体などを必要により厚み全体に形成することも
でき、シートの材質により種々の電気的要素を任意に設
計して得ることが可能となる。

さらに、このセラミック電子部品１０では、異なった材
料からなる第１および第２の部分１６および１８がそれ
らの端面で接合されるので、それらの部分１６および１
８間の界面１４に生じる拡散層が、インダクタ３２とコ
ンデンサ３４ａおよび３４ｂとを形成する部分から離れ
る。そのため、このセラミック電子部品１０は、その拡
散層によるインダクタ３２とコンデンサ３４ａおよび３
４ｂとの電気的特性への悪影響がほとんどな（、設計し
やすい。

また、このセラミック電子部品１０では、そのほぼ全体
の厚みに内部導体２６ａ〜２６ｄからなるコイルが形成
されているので、たとえば別のコイルに電気的に結合す
ることなく近づけるだけで、その別のコイルに結合する
ことができ、その別のコイルと信号のやりとりを行うこ
とができる。そのため、このセラミック電子部品１０は
、たとえば、２つのコイル間に隙間が形成された読取装
置でその隙間を通過することによって読み取られるＩＣ
カードなどに有効的に利用される。

なお、上述の実施例では、磁性体からなる第１のシート
部分と誘電体からなる第２のシート部分とからなる異種
材料複合セラミックグリーンシートを用いたが、この発
明では、磁性体、誘電体。

半導体、絶縁体および圧電体などから２種以上あるいは
１種で材料が異なった２以上のシート部分をそれらの端
面で接合した異種材料複合セラミックグリーンシートを
用いてもよい。この場合、特に、半導体、絶縁体あるい
は圧電体からなる部分には、たとえば、抵抗、引出部あ
るいは圧電素子を形成することができる。

たとえば、異なった材料からなる誘電体で第１のシート
部分と第２のシート部分とをそれらの端面で接合した異
種材料複合セラミックグリーンシートを用い、第１およ
び第２のシート部分からなる第１および第２の部分にそ
れぞれコンデンサを形成してもよい、あるいは、絶縁体
からなる第１のシート部分の両端面に磁性体からなる第
２および第３のシート部分の端面をそれぞれ接合した異
種材料複合セラミックグリーンシートを用い、第２およ
び第３のシート部分からなる第２および第３の部分にそ
れぞれインダクタを形成し、第１のシート部分からなる
第１の部分にそれらのインダクタを接続するための引出
線を形成してもよい。

また、上述の実施例では、６つの異種材料複合セラミッ
クグリーンシートが用いられているが、この発明では、
セラミックグリーンシートの厚みや部品の厚みなどによ
って、異種材料複合セラミックグリーンシートの積重ね
数を任意に変更してもよい。

さらに、上述の実施例では、異種材料複合セラミックグ
リーンシートを１０５０℃以下の焼成温度、たとえば１
０００℃の焼成温度で焼結できるそれぞれのセラミンク
材料で形成したが、この発明では、異種材料複合セラミ
ックグリーンシートのそれぞれのセラミック材料を焼結
できる焼成温度は限定されない、ただし、上述の実施例
ように、１０５０℃以下の焼成温度で焼結できるセラミ
ック材料を用いれば、比較的低い焼成温度で焼結するこ
とができる。このように低い焼成温度で焼結できるセラ
ミック材料には、誘電体としてたとえばＰｂ　（Ｎｉ−
Ｎｂ）’Ｏｚ　−ＰｂＴｉＯｚ　−Ｐｂ（Ｃｕ　　Ｎｂ
）０３のようなｐｂ系複合ペロブスカイト材料が挙げら
れ、この材料は１０００℃の焼成温度で焼結することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図はこの発明の一実施例を示す斜視図であり、第
１Ｂ図は第１Ａ図の線ＩＢ−ＩＢにおける断面図であり
、第１Ｃ図は第１Ａ図の線ＩＣＩＣにおける端面図であ
る。 第２図は第１Ａ図ないし第１Ｃ図に示す実施例に用いら
れる部品本体を示す分解斜視図である。 第３図は第１Ａ図ないし第１Ｃ図示す実施例の等価回路
図である。 第４図は第１八図ないし第１Ｃ図に示す実施例に用いら
れる異種材料複合セラミックグリーンシートの製造方法
の一例を説明するための斜視図である。 第５図は従来のセラミック電子部品の一例の要部を透視
した斜視図である。 第６図は第５図に示す従来例の等価回路図である。 図において、１０はセラミック電子部品、１２は部品本
体、１６は第１の部分、工８は第２の部分、２０はセラ
ミック層、２０ａは異種材料複合セラミックグリーンシ
ート、２２は第１のシート部分、２４は第２のシート部
分、２６ａ、２６ｂ２６ｃ、２６ｄ、２８ａ、２８ｂお
よび２８ｃは内部導体、３０はインダクタ、３２ａおよ
び３２ｂはコンデンサを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも第１および第２の材料からそれぞれなる第１
   および第２のシート部分がそれぞれの主面を同一平面上
   に位置させた状態で互いに接合されている異種材料複合
   セラミックグリーンシートの主面に導電パターンを形成
   し、さらに前記異種材料複合セラミックグリーンシート
   を同じシート部分が重なるように積重ねて焼結した、セ
   ラミック電子部品。