JPH10256082A - 複合部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器の回路基板等に面実装される複合部
品において、高周波特性を低下させずにディジタル信号
の高域成分に含まれるノイズを低減することを目的とす
る。 【解決手段】 抵抗体層１２を内在するように設けられ
た誘電体層１１の上、下面に対向電極層１３を設けた積
層体１５と、この積層体１５の側面に設けられたグラン
ド用外部電極層１６、信号ライン用外部電極層１７とか
らなり、ディジタル信号の高域成分に含まれるノイズを
十分に低減できる複合部品およびその製造方法を提供す
ることができるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の実装回
路基板等に面実装し、ノイズフィルタとして機能する複
合部品およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、実装回路基板の高周波ノイズ対策
用部品として、抵抗器とコンデンサとを一体に複合した
面実装型の複合部品がノイズフィルタとして用いられて
いる。

【０００３】以下、従来の複合部品について図面を参照
しながら説明する。図１５（ａ）は従来の複合部品の内
部を透視した斜視図、図１５（ｂ）は同要部である積層
体の分解斜視図を示す。

【０００４】図において、１は上面に第１の対向電極層
２を有する第１の絶縁体層である。３は上面に第２の対
向電極層４を有し、チタン酸バリウム系等の高誘電率セ
ラミック焼結体からなる誘電体層である。５は上面に抵
抗体層６を有する第２の絶縁体層である。７は第１の絶
縁体層１から抵抗体層６を有する第２の絶縁体層５まで
を積層し一体化してなる積層体である。８は積層体７の
対向する側面に第１の対向電極層２に電気的に接続され
るように設けられたグランド用外部電極層である。９は
グランド用外部電極層８と隣合う積層体の対向する側面
に設けられた信号ライン用外部電極層である。

【０００５】以上のように構成された複合部品の等価回
路図を図１６に示す。ここで、信号ライン用外部電極層
９は抵抗体層６の電極となるため、この電極間に抵抗値
が生じる。また、グランド用外部電極層８では第１の対
向電極層２に接続され、第２の対向電極層４では信号ラ
イン用外部電極層９に接続されるため、図１６に示すよ
うな等価回路が逆Ｌ字型に構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、第１、第２の対向電極層２、４によるコ
ンデンサの構成が貫通構造でないため、第１、第２の対
向電極層２、４の有する残留インダクタ成分により、コ
ンデンサの高周波特性（共振周波数）が低下し、ノイズ
抑止効果が弱くなるという課題を有していた。

【０００７】上記課題を解決するために本発明は、ディ
ジタル信号の高域成分に含まれるノイズを十分に低減で
きかつ優れた高周波特性を有する複合部品およびその製
造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内部に抵抗体層を有する誘電体層の上、下
面に設けられた対向電極層を備えた積層体を有するもの
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、内部に抵抗体層を有する誘電体層の上、下面に設け
られた対向電極層を備えた積層体と、前記対向電極層が
引出された前記積層体の対向する側面に前記対向電極層
のみと電気的に接続するように設けられたグランド用外
部電極層と、前記抵抗体層が引出された前記積層体の対
向する側面に前記抵抗体層のみと電気的に接続するよう
に設けられた信号ライン用外部電極層とを備えたもので
ある。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
記載の発明において、抵抗体層を誘電体層の内部に複数
設けてなるものである。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
記載の発明において、積層体の下面に対向電極層を介し
て基板を設けてなるものである。

【００１２】また、請求項４に記載の発明は、第１の絶
縁体層の上面に第１の対向電極層を形成する工程と、少
なくとも１つの第１の誘電体層の上面に抵抗体層を形成
する工程と、前記第１の誘電体層と同数の第２の誘電体
層の上面に第２の対向電極層を形成する工程と、前記第
１の絶縁体層の第１の対向電極層の上面に前記第１の誘
電体層と前記第２の誘電体層とを前記第１、第２の対向
電極層が前記第１の誘電体層を介して同方向に対向する
ように交互に積層するとともに前記第２の誘電体層の前
記第２の対向電極層の上面に第２の絶縁体層を積層して
一体積層物を形成する工程と、前記一体積層物を切断し
た後、焼成して積層体を形成する工程と、前記積層体の
前記対向電極層が引出された対向する側面に前記対向電
極層のみと電気的に接続するようにグランド用外部電極
層を形成する工程と、前記積層体の前記抵抗体層が引出
された対向する側面に前記抵抗体層のみと電気的に接続
するように信号ライン用外部電極層を形成する工程とを
備えたものである。

【００１３】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
記載の発明において、抵抗体層を形成する工程は、第１
の積層体層の上面に複数抵抗体層を設けるものである。

【００１４】以下、本発明の一実施の形態における複合
部品およびその製造方法について、図面を参照しながら
説明する。

【００１５】（実施の形態１）図１（ａ）は本発明の実
施の形態１における複合部品の内部を透視した斜視図、
図１（ｂ）は同要部である積層体の分解斜視図、図２
（ａ）、図２（ｂ）は同等価回路図である。

【００１６】図１において、１１は抵抗体層１２をはさ
んで設けられたチタン酸バリウム等の誘電体材料からな
る誘電体層である。１３は誘電体層１１の上、下面に設
けられた銀パラジウム等からなる対向電極層である。１
４は対向電極層１３を介して誘電体層１１の上、下面に
設けられたアルミナ等からなる絶縁体層である。１５は
抵抗体層１２と誘電体層１１と対向電極層１３と絶縁体
層１４とが一体化されてなる積層体である。１６は積層
体１５の対向電極層１３が引出された対向する側面に対
向電極層１３のみと電気的に接続するように設けられた
銀等からなるグランド用外部電極層である。１７は積層
体１５の抵抗体層１２が引出された対向する側面に抵抗
体層１２のみと電気的に接続するように設けられた銀等
からなる信号ライン用外部電極層である。

【００１７】このように構成された複合部品は、図２
（ａ）に示すように、等価的には微小の抵抗体２１と微
小のコンデンサ２２とが複数個分布し、複数組の直接接
続されたものとなる。さらに図２（ｂ）に示すように、
合成抵抗２３と合成コンデンサ２４とからなる複合部品
として表わされるものである。

【００１８】以上のように構成された本発明の実施の形
態１における複合部品の製造方法について説明する。

【００１９】図３、図４は本発明の実施の形態１におけ
る複合部品の製造方法を示す工程図である。

【００２０】まず、図３（ａ）に示すように、アルミナ
等の絶縁材料からなる第１の絶縁体層３１の上面に銀パ
ラジウム等の導体ペーストをスクリーン印刷して第１の
対向電極層３２を形成する。

【００２１】次に、図３（ｂ）に示すように、チタン酸
バリウム等の誘電体材料からなる第１の誘電体層３３の
上面に金属硅化物または金属硼化物等の抵抗材料からな
る抵抗体層３４を形成する。

【００２２】次に、図３（ｃ）に示すように、チタン酸
バリウム等の誘電体材料からなる第２の誘電体層３５の
上面に銀パラジウム等の導体ペーストをスクリーン印刷
して第２の対向電極層３６を形成する。

【００２３】次に、図４（ａ）に示すように、第１の絶
縁体層３１の第１の対向電極層３２の上面に第１の誘電
体層３３と第２の誘電体層３５とを第１、第２の対向電
極層３２、３６が第１の誘電体層３３を介して同方向に
対向するように積層するとともに、第２の誘電体層３５
の上面の第２の対向電極層３６の上面に第２の絶縁体層
３７を積層し、約８０℃で約１００kg／cm²の条件で熱
加圧して一体積層物３８を形成する。さらに、第２の絶
縁体層３７の上面に一体積層物３８を個片に分割するた
めの分割溝３９を形成する。

【００２４】次に、図４（ｂ）に示すように、一体積層
物３８を分割溝３９に沿って切断刃で裁断した後、約８
５０〜１０００℃で焼成して積層体４０を形成する。

【００２５】最後に、図４（ｃ）に示すように、積層体
４０の第２の対向電極層３６が引出された対向する側面
に第１の対向電極層３２および第２の対向電極層３６の
みと電気的に接続するように銀等の導体ペーストを塗布
してグランド用外部電極層４１を設け、積層体４０の抵
抗体層３４が引出された対向する側面に抵抗体層３４の
みと電気的に接続するように銀等の導体ペーストを塗布
して信号ライン用外部電極層４２を設けた後、約８５０
℃で焼成して複合部品を製造するものである。

【００２６】ここで、上述のようにして製造された本発
明の実施の形態１における複合部品と従来の複合部品と
について、挿入損失−周波数特性を比較する。

【００２７】図５は、本発明の実施の形態１における複
合部品と従来の複合部品との挿入損失−周波数特性を比
較した図であり、測定方法としては、ネットワークアナ
ライザを用いて、両者ともに抵抗値が５０Ωで容量が１
００ｐＦの同じ定数のものを測定・比較したものであ
る。

【００２８】図において、従来の複合部品は、高周波域
での挿入損失量が３５ｄＢよりも小さいことに対し、本
発明の実施の形態１における複合部品では約５０ｄＢと
大きいことがわかる。これは、本発明の実施の形態１に
おける複合部品が、比較的低い抵抗（数Ω〜数百Ω）
と、これを電極として分布状に発生する比較的小さな容
量（数十〜数百ｐＦ）とを一つの素子に組み込んでいる
ことによるものである。実際に、ディジタル回路基板中
で、矩形波に高周波ノイズ成分を含む信号ラインに挿入
してその抑止効果を調べたところ、矩形波の形状を損な
うことなく、ノイズ成分だけを除去しており、ノイズフ
ィルタとして従来の複合部品では得られないような優れ
たものであることが確認された。

【００２９】また、本発明の実施の形態１の抵抗体層の
抵抗値は、抵抗成分である金属硅化物あるいは金属硼化
物の固有抵抗値の他に、それらの出発原料の粉体の平均
粒径や抵抗体層の形状（パターン厚み、幅、長さ等）な
どを変えることによって調整することができる。しか
し、抵抗体層の固有抵抗が１０^-3Ωcmより低いときは小
型の部品サイズではノイズ抑止に充分な抵抗値が得られ
ず、固有抵抗値が１Ωcmより大きいときは分布状のコン
デンサの電極としての効率が低下し、ノイズ抑止に必要
な容量値が得られない。このため、抵抗体層の固有抵抗
値は１０^-3Ωcmから１Ωcmの範囲のものが好ましい。

【００３０】なお、本実施の形態１では一つの抵抗体層
１２と一対の対向電極層１３とがその上面または下面に
誘電体層１１を介しながら積層され、最外層に絶縁体層
１４が設けられて積層体１５を構成したが、図６に示す
ように複数の抵抗体層と対向電極層とで積層体を構成し
てもよい。

【００３１】図６（ａ）は本発明の他の実施の形態にお
ける複合部品の内部を透視した斜視図、図６（ｂ）は同
要部である積層体の分解斜視図、図７は同等価回路図で
ある。

【００３２】図において、５１はその間に抵抗体層５２
および対向電極層５３とを交互に複数層有し、最外層の
上、下面に対向電極層５３を有するチタン酸バリウム等
の誘電体材料からなる誘電体層である。５４は対向電極
層５３を介して誘電体層５１の上、下面に設けられたア
ルミナ等からなる絶縁体層である。５５は抵抗体層５２
と誘電体層５１と対向電極層５３と絶縁体層５４とが一
体化されてなる積層体である。５６は積層体５５の対向
電極層５３が引出された対向する側面に対向電極層５３
のみと電気的に接続するように設けられた銀等からなる
グランド用外部電極層である。５７は積層体５５の抵抗
体層５２が引出された対向する側面に抵抗体層５２のみ
と電気的に接続するように設けられた銀等からなる信号
ライン用外部電極層である。

【００３３】このように構成された複合部品は、図７に
示すように、合成抵抗６１、合成コンデンサ６２、グラ
ンド用外部電極層６４および信号ライン用外部電極層６
３からなる複合部品として表わされるものである。

【００３４】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２における複合部品について、図面を参照しながら説
明する。

【００３５】図８（ａ）は本発明の実施の形態２におけ
る複合部品の内部を透視した斜視図、図８（ｂ）は同要
部である積層体の分解斜視図、図９は同等価回路図であ
る。

【００３６】図８において、７１は長手方向に直交する
複数の抵抗体層７２を介して設けられたチタン酸バリウ
ム等の誘電体材料からなる誘電体層である。７３は誘電
体層７１の上、下面に設けられた銀パラジウム等からな
る対向電極層である。７４は対向電極層７３を介して誘
電体層７１の上、下面に設けられたアルミナ等からなる
絶縁体層である。７５は抵抗体層７２と誘電体層７１と
対向電極層７３と絶縁体層７４とが一体化されてなる積
層体である。７６は積層体の対向電極層７３が引出され
た対向する側面に対向電極層７３のみと電気的に接続す
るように設けられた銀等からなるグランド用外部電極層
である。７７は積層体７５の長手方向の、抵抗体層７２
が引出された対向する側面に抵抗体層７２のみと電気的
に接続するように複数設けられた銀等からなる信号ライ
ン用外部電極層である。

【００３７】このように構成された複合部品は、図９に
示すように、合成抵抗８１、合成コンデンサ８２、グラ
ンド用外部電極層８４および信号ライン用外部電極層８
３からなる複合部品として表わされるものである。

【００３８】また、その製造方法については、実施の形
態１と同様であるため、説明を省略する。

【００３９】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３における複合部品について、図面を参照しながら説
明する。

【００４０】図１０（ａ）は本発明の実施の形態３にお
ける複合部品の内部を透視した斜視図、図１０（ｂ）は
同要部である積層体の分解斜視図、図１１は同等価回路
図である。

【００４１】図１０において、９１は長手方向に直交す
る複数の抵抗体層９２を介して設けられたチタン酸バリ
ウム等の誘電体材料からなる誘電体層である。９３は誘
電体層９１の上、下面に設けられた銀パラジウム等から
なる対向電極層である。９４は対向電極層９３を介して
誘電体層９１の上面に設けられたアルミナ等からなる絶
縁体層である。９５は対向電極層９３を介して誘電体層
９１の下面に設けられた焼結済のセラミック等からなる
基板である。９６は抵抗体層９２と誘電体層９１と対向
電極層９３と絶縁体層９４とが一体化されてなる積層体
である。９７は積層体９６の対向電極層９３が引出され
た対向する側面に対向電極層９３のみと電気的に接続す
るように設けられた銀等からなるグランド用外部電極層
である。９８は積層体９６の長手方向の、抵抗体層９２
が引出された対向する側面に抵抗体層９２のみと電気的
に接続するように複数設けられた銀等からなる第１の信
号ライン用外部電極層である。９９は基板９５の長手方
向の側面に第１の信号ライン用外部電極層９８と電気的
に接続するように設けられた銀等からなる第２の信号ラ
イン用外部電極層である。

【００４２】このように構成された複合部品は、図１１
に示すように、合成抵抗１０１、合成コンデンサ１０
２、グランド用外部電極層１０３および信号ライン用外
部電極層１０４からなる複合部品として表わされるもの
である。

【００４３】以上のように構成された複合部品の製造方
法について、図面を参照しながら説明する。図１２、図
１３および図１４は本発明の実施の形態３における複合
部品の製造方法を示す工程図である。

【００４４】まず、図１２（ａ）に示すように、複数個
のスルーホール１１１と個片化するための分割溝１１２
とが設けられた厚み約０．５mmで約２００mm角のアルミ
ナ濃度９６％からなる基板１１３を用意する。この基板
１１３の上面に、銀パラジウム等の導体ペーストをスク
リーン印刷し、８５０℃の温度で焼成して複数の第１の
対向電極層１１４を形成する。

【００４５】次に、図１２（ｂ）に示すように、第１の
対向電極層１１４を覆うように基板１１３の上面にマグ
ネ・ニオブ酸鉛等の誘電体材料を主成分とする誘電体ペ
ーストを塗布し、第１の誘電体層１１５を形成する。

【００４６】次に、図１２（ｃ）に示すように、第１の
誘電体層１１５の上面に長手方向と直交するように金属
硅化物または金属硼化物等の抵抗材料からなる抵抗体ペ
ーストをスクリーン印刷して、複数個の独立した抵抗体
層１１６を形成する。

【００４７】次に、図１３（ａ）に示すように、第１の
誘電体層１１５の上面に抵抗体層１１６を覆うようにマ
グネ・ニオブ酸鉛等の誘電体材料を主成分とする誘電体
ペーストを塗布し、第２の誘電体層１１７を形成する。

【００４８】次に、図１３（ｂ）に示すように、第１の
対向電極層１１４と対向するように第２の誘電体層１１
７の上面に銀パラジウム等の導体ペーストをスクリーン
印刷して第２の対向電極層１１８を形成する。

【００４９】次に、図１３（ｃ）に示すように、第２の
誘電体層１１７の上面に第２の対向電極層１１８を覆う
ように、ガラス−セラミック等の絶縁体ペーストをスク
リーン印刷して絶縁体層１１９を形成する。この後、保
持温度が約８５０℃〜１０００℃で焼成し、基板１１３
の上面に積層体１２０を形成する。

【００５０】次に、図１４（ａ）に示すように、積層体
１２０の第１、第２の対向電極層１１４、１１８が引出
された対向する側面に第１、第２の対向電極層１１４、
１１８のみと電気的に接続するグランド用外部電極１２
１を、積層体１２０の側面に隣接する基板１１３のスル
ーホール１１１内に流れ込むように銀等の導電ペースト
を塗布して設ける。また、積層体１２０の抵抗体層１１
６が引出された対向する側面に抵抗体層１１６のみと電
気的に接続する信号ライン用外部電極層１２２を、積層
体１２０の長手方向の側面に隣接する基板１１３のスル
ーホール１１１内に流れ込むように銀等の導体ペースト
を塗布して設けた後、約８５０℃で焼成する。

【００５１】最後に、図１４（ｂ）に示すように、基板
１１３に設けられた縦横の分割溝１１２に沿って個片に
分割し、複合部品を製造するものである。

【００５２】このようにして製造された複合部品の挿入
損失−周波数特性を測定したところ、実施の形態１と同
様に深い減衰カーブで、すなわち優れたノイズ吸収特性
を有していることがわかった。加えて、寸法精度が良く
機械的に強固な基板１１３上で抵抗とコンデンサ成分の
複合素子を複数個同時に形成できるため、機械強度が高
く、回路基板へのはんだ付け実装時に、製品の割れや位
置ずれを減らすことができ、量産性にも優れているもの
である。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ディジタ
ル信号の高域成分に含まれるノイズを十分に低減できか
つ優れた高周波特性を有する複合部品およびその製造方
法を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における複合部品
の内部を透視した斜視図 （ｂ）同要部である積層体の分解斜視図

【図２】（ａ）同等価回路図 （ｂ）同等価回路図

【図３】同製造方法を示す工程図

【図４】同工程図

【図５】本発明の実施の形態１における複合部品と従来
の複合部品との挿入損失−周波数特性を比較した図

【図６】（ａ）本発明の他の実施の形態における複合部
品の内部を透視した斜視図 （ｂ）同要部である積層体の分解斜視図

【図７】同等価回路図

【図８】（ａ）本発明の実施の形態２における複合部品
の内部を透視した斜視図 （ｂ）同要部である積層体の分解斜視図

【図９】同等価回路図

【図１０】（ａ）本発明の実施の形態３における複合部
品の内部を透視した斜視図 （ｂ）同要部である積層体の分解斜視図

【図１１】同等価回路図

【図１２】同製造方法を示す工程図

【図１３】同製造方法を示す工程図

【図１４】同製造方法を示す工程図

【図１５】（ａ）従来の複合部品の内部を透視した斜視
図 （ｂ）同要部である積層体の分解斜視図

【図１６】同等価回路図

【符号の説明】

１１ 誘電体層 １２ 抵抗体層 １３ 対向電極層 １４ 絶縁体層 １５ 積層体 １６ グランド用外部電極層 １７ 信号ライン用外部電極層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に抵抗体層を有する誘電体層の上、
   下面に設けられた対向電極層を備えた積層体と、前記対
   向電極層が引出された前記積層体の対向する側面に前記
   対向電極層のみと電気的に接続するように設けられたグ
   ランド用外部電極層と、前記抵抗体層が引出された前記
   積層体の対向する側面に前記抵抗体層のみと電気的に接
   続するように設けられた信号ライン用外部電極層とを備
   えた複合部品。
2. 【請求項２】 抵抗体層は、誘電体層の内部に複数設け
   てなる請求項１記載の複合部品。
3. 【請求項３】 積層体の下面に、対向電極層を介して基
   板を設けてなる請求項２記載の複合部品。
4. 【請求項４】 第１の絶縁体層の上面に第１の対向電極
   層を形成する工程と、少なくとも１つの第１の誘電体層
   の上面に抵抗体層を形成する工程と、前記第１の誘電体
   層と同数の第２の誘電体層の上面に第２の対向電極層を
   形成する工程と、前記第１の絶縁体層の第１の対向電極
   層の上面に前記第１の誘電体層と前記第２の誘電体層と
   を前記第１、第２の対向電極層が前記第１の誘電体層を
   介して同方向に対向するように交互に積層するとともに
   前記第２の誘電体層の前記第２の対向電極層の上面に第
   ２の絶縁体層を積層して一体積層物を形成する工程と、
   前記一体積層物を切断した後、焼成して積層体を形成す
   る工程と、前記積層体の前記対向電極層が引出された対
   向する側面に前記対向電極層のみと電気的に接続するよ
   うにグランド用外部電極層を形成する工程と、前記積層
   体の前記抵抗体層が引出された対向する側面に前記抵抗
   体層のみと電気的に接続するように信号ライン用外部電
   極層を形成する工程とを備えた複合部品の製造方法。
5. 【請求項５】 抵抗体層を形成する工程は、第１の誘電
   体層の上面に複数抵抗体層を設ける請求項４記載の複合
   部品の製造方法。