JPH10270289A - チップ型lcバリスタ及びその製造方法 - Google Patents

チップ型lcバリスタ及びその製造方法

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JPH10270289A
JPH10270289A JP6964197A JP6964197A JPH10270289A JP H10270289 A JPH10270289 A JP H10270289A JP 6964197 A JP6964197 A JP 6964197A JP 6964197 A JP6964197 A JP 6964197A JP H10270289 A JPH10270289 A JP H10270289A
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JP
Japan
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varistor
electrode
capacitance
main surface
chip
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JP6964197A
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English (en)
Inventor
Yuji Shigeta
祐二 繁田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波ノイズを抑制するLCフィルタの特性
と静電気等のサージを吸収するバリスタの特性との両方
の特性を有する、小型で安価な信頼性が高いチップ型L
Cバリスタを提供する。 【解決手段】 バリスタ磁器単板1の一方の主面Aに第
1の容量取得用電極2が形成され、その他方の主面Bに
第2の容量取得用電極4が形成され、第1の容量取得用
電極2を覆うように、フェライト磁粉を含んだガラスペ
ーストを熱処理してなる絶縁層3が形成されている。バ
リスタ磁器単板1の長手方向の両端部には、第1容量取
得用電極2と電気的に接続した入出力電極5が形成さ
れ、バリスタ磁器単板1の少なくとも一側面には、第2
の容量取得用電極4と電気的に接続した接地用電極6が
形成されている。通常はLCフイルタとして作動してい
るが、サージが侵入した場合には、バリスタとして機能
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックバリス
タを利用したインダクタ成分とキャパシタ成分とを有す
るチップ型LCバリスタ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、社会の様々な分野で電子機器が使
用されているが、これらの大部分はノイズ成分を多く含
むディジタル信号を利用している。従って、これらの電
子機器を使用する際には、ノイズ障害を防止するための
対策を講じておく必要がある。ノイズ対策には、EMI
(Electro Magnetic Interference)対策(ノイズを発生
させないこと)と、イミュニティ(Immunity)対策(ノ
イズがあっても機器が誤動作しないこと)とがあり、こ
れらの両方を合わせたEMC(Electro MagneticCompat
ibility)の研究が盛んに進められている。
【0003】このようなEMCの研究において、従来か
ら一般的に、高周波ノイズを抑制するためにインダクタ
またはLCフィルタが用いられ、静電気等のサージを吸
収するためにバリスタが用いられている。そして、最近
急速に需要が増加しているワードプロセッサ,パーソナ
ルコンピュータ等の電子機器においては、主としてディ
ジタル信号の高調波に起因する高周波ノイズに加えて、
キーボード等の入力装置でデータを入力する場合に人体
から生じる静電気により、電子機器のIC,LSI等の
回路が誤動作または損傷する虞もあり、LCフィルタと
バリスタとの両方の素子を用いる必要性が高く、これら
の素子の特性を合わせ持つ複合素子の開発が望まれてい
る。
【0004】また、電子機器の小型化が押し進められる
中で、このようなノイズ抑制素子にあっても小型化が要
求されており、上記複合素子はその小型化の要求に合致
するものである。この小型化の要求に応じるべく、積層
型の複合素子が特開平4−257110号公報に提案さ
れている。この複合素子は、帯状導体線路が形成された
フェライトシートが積層されてなる積層チップインダク
クタと対向電極が形成されたバリスタシートが積層され
てなる積層チップコンデンサとを積層一体化して外形を
直方体状に形成した構成をなしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】特開平4−25711
0号公報に提案された複合素子は、従来別々に実装する
必要があったLCフィルタとバリスタとを一体化して1
つの部品で構成されているので、電子機器の小型化に寄
与している。しかしながら、この複合素子は、磁性体材
料とバリスタ材料とを張り合わせた後に一体的に焼成し
て作製するが、その焼成時にそれぞれの材料の成分が相
互に拡散してしまう。そのため、磁性体材料単体または
バリスタ材料単体で作製したそれぞれの素子では優れた
特性を有していても、複合素子にすることによって、そ
れらの特性が劣化してしまう。また、2種の材料を積層
して焼成する場合に、その2種の材料の収縮率を整合さ
せる必要があり、製造工程における管理は、それぞれの
材料単体を用いて素子単体を製造する場合に比べて、難
しい条件選定が必要である。以上のような異種材料の張
り合わせ及び異種材料の共焼に起因する理由により、特
開平4−257110号公報に提案された複合素子は、
安定した特性と信頼性とを確保することが困難であり、
歩留りも悪く、製造コストが高くなって安価な製品を供
給できないという問題点がある。
【0006】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、特開平4−257110号公報に提案された複
合素子の問題点を解消できると共に、表面実装が可能で
あり、LCフィルタ及びバリスタの両方の機能を1つの
部品で有し、その製造コストが安く、小型で信頼性が高
くて安価なチップ型LCバリスタ、及び、それを製造す
る方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に係るチップ型
LCバリスタは、インダクタ成分とキャパシタ成分とを
有するチップ型LCバリスタにおいて、直方体状のセラ
ミックバリスタと、該セラミックバリスタの第1の主面
に設けた第1の容量取得用電極と、前記第1の主面と対
向する第2の主面に設けた第2の容量取得用電極と、前
記第1の容量取得用電極の一部または全部を覆う態様に
て形成された磁性体粉を含む絶縁層とを有することを特
徴とする。
【0008】請求項2に係るチップ型LCバリスタは、
請求項1において、前記第2の容量取得用電極の一部ま
たは全部を覆う態様にて形成された絶縁層を更に有する
ことを特徴とする。
【0009】請求項3に係るチップ型LCバリスタは、
請求項1または2において、前記セラミックバリスタの
両端部に設けられ、前記第1の容量取得用電極と電気的
に接続される入出力電極と、前記セラミックバリスタの
両端部を除いた前記第1及び第2の主面と実質的に垂直
である面に設けられ、前記第2の容量取得用電極と電気
的に接続される接地用電極とを更に有することを特徴と
する。
【0010】請求項4に係るチップ型LCバリスタは、
請求項1〜3の何れかにおいて、前記セラミックバリス
タは、チタン酸ストロンチウムを主成分とする半導体磁
器単板であることを特徴とする。
【0011】請求項5に係るチップ型LCバリスタの製
造方法は、インダクタ成分とキャパシタ成分とを有する
チップ型LCバリスタを製造する方法において、直方体
状のセラミックバリスタの第1の主面に第1の容量取得
用電極を形成する工程と、前記第1の主面と対向する前
記セラミックバリスタの第2の主面に第2の容量取得用
電極を形成する工程と、前記第1の容量取得用電極の一
部または全部を覆う態様にて、磁性体粉を含む絶縁層を
形成する工程とを有することを特徴とする。
【0012】本発明のチップ型LCバリスタでは、セラ
ミックバリスタの表面に容量取得用電極を形成し、その
容量取得用電極の一部または全部を覆うように、磁性体
粉を含む絶縁層を形成している。よって、本発明のチッ
プ型LCバリスタは、図2に示すような等価回路を有す
る。絶縁層は、従来、部品の信頼性を高めるために形成
していたが、その絶縁層に磁性体粉を混ぜることにより
信頼性の向上を図るだけでなく、素子にインダクタ成分
(L成分)を持たせることができる。また、セラミック
バリスタを素体として使用しているので、通常はLCフ
イルタとして作動しているが、サージが侵入した場合に
は、バリスタとして機能する。
【0013】本発明では、容量取得用電極及び磁性体粉
を混ぜた絶縁層をセラミックバリスタに形成することに
より、LCフィルタとバリスタとの両方の特性を有する
複合素子を作製できるので、2種の材料を張り合わせて
焼成する場合のように、材料特性の劣化が生じない。ま
た、2種の材料を用いる場合のように、収縮率の整合を
考える必要がなく、製造工程における管理が簡単にな
り、製造コストの低減を図れる。このように本発明で
は、異種材料の張り合わせ及び共焼という、コスト的に
高く、しかも十分な信頼性を確保することが困難である
技術を用いることなく、小型で安価な信頼性が高いチッ
プ型LCバリスタを得ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。
【0015】(第1の実施の形態)図1(a)は本発明
のチップ型LCバリスタ(第1の実施の形態)の斜視
図、図1(b)は同じくその側面図である。図におい
て、1はチップ型LCバリスタの素体としてのバリスタ
磁器単板である。バリスタ磁器単板1は、長さ3.2m
m,幅1.6mm,厚さ0.8mm程度の直方体状をな
し、図1(a),(b)で上側の面である第1の主面A
と、主面Aと平行で対向する第2の主面Bとを有する。
また、バリスタ磁器単板1は、チタン酸ストロンチウム
(SrTiO3 )を主成分とするセラミック材料を焼成
して得られたものである。
【0016】バリスタ磁器単板1の主面Aには、その幅
方向の中央部(幅0.4〜0.8mm)に長手方向全域
にわたって厚さ5〜10μmの第1の容量取得用電極2
が形成されている。第1の容量取得用電極2は、銀(A
g)ペーストを熱処理したものである。また、第1の容
量取得用電極2と第1の容量取得用電極2が形成されて
いないバリスタ磁器単板1の主面Aとの上には、バリス
タ磁器単板1の長手方向の両端部を除く全域にわたっ
て、厚さ30〜40μmの絶縁層3が形成されており、
絶縁層3が第1の容量取得用電極2の大部分の領域を覆
っている。絶縁層3は、フェライト磁粉を5〜50重量
%含んだガラスペーストを熱処理したものである。ま
た、バリスタ磁器単板1の主面Bには、その長手方向の
中央部に幅方向全域にわたって、第1の容量取得用電極
2と同材質の第2の容量取得用電極4が厚さ5〜10μ
mで形成されている。
【0017】バリスタ磁器単板1の長手方向の両端部に
は、入出力電極5が形成されており、入出力電極5は、
第1の容量取得用電極2と電気的に接続している。ま
た、バリスタ磁器単板1の少なくとも一側面には、その
長手方向の中央部において、接地用電極6が形成されて
おり、接地用電極6は、第2の容量取得用電極4と電気
的に接続している。
【0018】このような構成をなす本発明のチップ型L
Cバリスタでは、バリスタ磁器単板1の両主面A,Bに
第1の容量取得用電極2,第2の容量取得用電極4を形
成し、第1の容量取得用電極2の大部分を覆うように、
フェライト磁粉を含む絶縁層3を形成することにより、
図2に示すような等価回路のチップ型LCバリスタが得
られ、高周波ノイズと静電気等のサージとを合わせて吸
収できる、ノイズ対策用の複合素子となっている。ま
た、上述した寸法のバリスタ磁器単板1に薄膜の容量取
得用電極,絶縁層等を形成した構成であるので、十分な
小型化を実現できている。
【0019】次に、このような本発明のチップ型LCバ
リスタの製造方法について説明する。まず、以下の手順
にてバリスタ磁器単板1を作製する。チタン酸ストロン
チウムを主成分とする半導体磁器用原料をプレス成形ま
たはシート成形して、単板状成形体を得る。この単板状
成形体を大気中で脱バインダした後、還元雰囲気中13
00〜1500℃で焼成して、半導体磁器単板を得る。
得られた半導体磁器単板の片面に例えば炭酸ナトリウム
(Na2 CO3 )を主成分とした拡散剤を塗布し、大気
中で粒界絶縁化のための熱処理を900〜1100℃で
行って、粒界絶縁型のバリスタ磁器単板1を得る。
【0020】次に、このように作製したバリスタ磁器単
板1の両主面A,Bに銀ペーストを、主面Aではバリス
タ磁器単板1の幅方向の中央部に長手方向全域にわたっ
た態様で、主面Bではバリスタ磁器単板1の長手方向の
中央部に幅方向全域にわたった態様で、塗布した後、大
気中で熱処理を600〜800℃で行って、第1の容量
取得用電極2及び第2の容量取得用電極4を形成する。
図3は、これらの第1の容量取得用電極2及び第2の容
量取得用電極4を形成した後の状態を示す斜視図であ
り、図3(a)は主面Aに第1の容量取得用電極2を形
成した状態、図3(b)は主面Bに第2の容量取得用電
極4を形成した状態をそれぞれ示している。
【0021】次に、バリスタ磁器単板1の主面A上にそ
の長手方向の両端部を除く全域にわたって、第1の容量
取得用電極2の大部分の領域を覆うように、フェライト
磁粉を5〜50重量%含んだガラスペーストを塗布し、
大気中で熱処理を600〜800℃で行って、絶縁層3
を形成する。図4は、この絶縁層3を形成した後の状態
を示す上面図である。
【0022】最後に、バリスタ磁器単板1の長手方向の
両端部に、第1の容量取得用電極2と電気的に接続させ
た態様で、入出力電極5を形成すると共に、バリスタ磁
器単板1の少なくとも一側面の長手方向の中央部に、第
2の容量取得用電極4と電気的に接続させた態様で、接
地用電極6を形成し、大気中で熱処理を600〜800
℃で行って、図1に示す構成のチップ型LCバリスタを
製造する。
【0023】(第2の実施の形態)図5は本発明のチッ
プ型LCバリスタ(第2の実施の形態)の側面図であ
る。第2の実施の形態では、上述した第1の実施の形態
の構成に加えて、バリスタ磁器単板1の主面Bに絶縁層
を形成している。即ち、第2の容量取得用電極4と第2
の容量取得用電極4が形成されていないバリスタ磁器単
板1の主面Bとの上には、バリスタ磁器単板1の幅方向
の両端部を除く全域にわたって、フェライト磁粉を含ま
ないガラスペーストを熱処理してなる絶縁層7が形成さ
れている。なお、他の構成は、上述した第1の実施の形
態と同様であり、同一部分には同一番号を付してそれら
の説明は省略する。
【0024】第2の実施の形態にあっても、上述した第
1の実施の形態と同様に、図2に示すような等価回路を
なし、LCフィルタ及びバリスタの両特性を有し、高周
波ノイズと静電気等のサージとを合わせて吸収できる。
また、バリスタ磁器単板1の主面Bに絶縁層7を形成し
ているので、第2の容量取得用電極4,接地用電極6の
他の導体との不必要な導通を防止できるので、このチッ
プ型LCバリスタの配置に制限がなくなり配置の自由度
が向上する。
【0025】バリスタ磁器単板1のチップサイズを含む
作製条件を第1の実施の形態と同じにし、バリスタ磁器
単板1の主面B側に磁粉を含まない絶縁層7を形成した
第2の実施の形態におけるチップ型LCバリスタは、以
下に示すような特性を有しており、LCフィルタ及びバ
リスタの両方の十分な特性が達成されている。 インダクタ L=65.3nH キャパシタ C=2215pF バリスタ電圧 VImA =21.3V 比直線係数 α=9.5
【0026】なお、上述した例では、バリスタ磁器単板
1の半導体磁器材料の主成分としてチタン酸ストロンチ
ウムを使用する場合について説明したが、これ以外に、
酸化亜鉛(ZnO),チタン酸バリウム(BaTi
3 )等、バリスタ特性を示す各種の材料を主成分とし
て使用しても良いことは勿論である。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明のチップ型LCバリ
スタでは、第1及び第2の容量取得用電極と磁性体粉を
混ぜた絶縁層とをセラミックバリスタに形成する構成に
したので、高周波ノイズを抑制するLCフィルタの特性
と静電気等のサージを吸収するバリスタの特性との両方
の特性を有するノイズ対策用の複合素子が得られる。ま
た、従来の複合素子のような異種材料の張り合わせ及び
共焼という条件選定が難しい工程を必要とせず、製造コ
ストが安くて歩留りが高く小型で安価な信頼性が高いチ
ップ型LCバリスタを提供できる等、本発明は優れた効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のチップ型LCバリスタ(第1の実施の
形態)の斜視図及び側面図である。
【図2】本発明のチップ型LCバリスタの等価回路を示
す図である。
【図3】本発明のチップ型LCバリスタの製造工程にお
ける中間状態を示す斜視図である。
【図4】本発明のチップ型LCバリスタの製造工程にお
ける中間状態を示す上面図である。
【図5】本発明のチップ型LCバリスタ(第2の実施の
形態)の側面図である。
【符号の説明】
1 バリスタ磁器単板 2 第1の容量取得用電極 3 フェライト磁粉を含む絶縁層 4 第2の容量取得用電極 5 入出力電極 6 接地用電極 7 フェライト磁粉を含まない絶縁層 A,B 主面

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インダクタ成分とキャパシタ成分とを有
    するチップ型LCバリスタにおいて、直方体状のセラミ
    ックバリスタと、該セラミックバリスタの第1の主面に
    設けた第1の容量取得用電極と、前記第1の主面と対向
    する第2の主面に設けた第2の容量取得用電極と、前記
    第1の容量取得用電極の一部または全部を覆う態様にて
    形成された磁性体粉を含む絶縁層とを有することを特徴
    とするチップ型LCバリスタ。
  2. 【請求項2】 前記第2の容量取得用電極の一部または
    全部を覆う態様にて形成された絶縁層を更に有すること
    を特徴とする請求項1記載のチップ型LCバリスタ。
  3. 【請求項3】 前記セラミックバリスタの両端部に設け
    られ、前記第1の容量取得用電極と電気的に接続される
    入出力電極と、前記セラミックバリスタの両端部を除い
    た前記第1及び第2の主面と実質的に垂直である面に設
    けられ、前記第2の容量取得用電極と電気的に接続され
    る接地用電極とを更に有することを特徴とする請求項1
    または2記載のチップ型LCバリスタ。
  4. 【請求項4】 前記セラミックバリスタは、チタン酸ス
    トロンチウムを主成分とする半導体磁器単板であること
    を特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のチップ型L
    Cバリスタ。
  5. 【請求項5】 インダクタ成分とキャパシタ成分とを有
    するチップ型LCバリスタを製造する方法において、直
    方体状のセラミックバリスタの第1の主面に第1の容量
    取得用電極を形成する工程と、前記第1の主面と対向す
    る前記セラミックバリスタの第2の主面に第2の容量取
    得用電極を形成する工程と、前記第1の容量取得用電極
    の一部または全部を覆う態様にて、磁性体粉を含む絶縁
    層を形成する工程とを有することを特徴とするチップ型
    LCバリスタの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2419034A (en) * 2004-10-11 2006-04-12 Samsung Electro Mech Combined varistor and LC filter device
JP2009520368A (ja) * 2005-12-14 2009-05-21 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 受動集積デバイスのためのesd保護

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