JPH1050523A - インピーダンス素子及びその製造方法 - Google Patents

インピーダンス素子及びその製造方法

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JPH1050523A
JPH1050523A JP8215343A JP21534396A JPH1050523A JP H1050523 A JPH1050523 A JP H1050523A JP 8215343 A JP8215343 A JP 8215343A JP 21534396 A JP21534396 A JP 21534396A JP H1050523 A JPH1050523 A JP H1050523A
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JP
Japan
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impedance
resistance
circuit
frequency characteristic
value
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Application number
JP8215343A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Tamura
光男 田村
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定の高周波領域でインピーダンス値を目的
の値に形状に支配されずに容易に制御でき、磁性材料と
して一つの材質が多種のインピーダンス値の素子に共用
できるインピーダンス素子及びその製造方法を提供する
こと。 【解決手段】 酸化物磁性粉末及び金属粉末からなるセ
ラミックペーストと導体用ペーストを交互に積層した磁
性体2の中に、導体用ペーストからなるスパイラル状の
コイル1を形成し、これを一体焼成した積層素子の表面
に形成された導電物質の皮膜からなる抵抗素子と、スパ
イラルコイルの両端と並列に結線されたインピーダンス
素子。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号回路内のノイ
ズ吸収を目的にし、信号波の歪みや遅延の少ない積層型
インピーダンス素子及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器のEMI対策の手法とし
て信号系にインピーダンス素子を直列に挿入しノイズを
遮断することが一般的に行われている。
【0003】また、パワーアンプ等の電源ライン系に対
しても、インピーダンス素子を直列に挿入してアクチブ
素子から信号系のノイズが電源ラインに漏洩することを
抑制することも行われている。
【0004】しかしながら、インピーダンス素子による
EMI対策は、リアクタンス成分が信号波形に歪みを与
えたり、位相の遅れを生じさせるマイナスの効果も認め
られる。
【0005】インピーダンス素子のインピーダンスZa
は、実数部の抵抗成分Raと虚数部のリアクタンス成分
Xaの合成であり、Ra+jXaの式で表される。ノイズ
吸収に有効で歪みや位相遅れを生じさせない理想的なイ
ンピーダンス素子は、ノイズ成分を有する特定の高周波
領域で、実数部の抵抗成分Raが大きな値を示し、信号
域の周波領域では、実数部の抵抗成分Raと虚数部のリ
アクタンス成分Xaは、小さい値を示す周波数特性を有
するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ノイズ吸収に作用する
高周波領域での抵抗値は、また使用される回路によっ
て、特定の値が要求される。今日、この目的で用いられ
ている素子は、所望の周波数特性に近付ける手段として
は、磁性材料の持つ固有の損失の周波数特性及び形成さ
れるスパイラルコイルの巻数の調整等によって実現され
ているが、フェライトのような材料の持つ損失特性は自
由度が低く、目的の周波数特性が必ずしも得られないこ
とが問題となっている。
【0007】本発明の課題は、特定の高周波領域でイン
ピーダンス値を目的の値に容易に制御でき、一つの磁性
材料が多種のインピーダンス値の素子に共用できるイン
ピーダンス素子及びその製造方法を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸化物磁性材
料からなるセラミックペーストを積層し、その上に前記
セラミックペーストと導体用ペーストを交互に積層し、
導体をスパイラルコイル状に形成し、その上に前記セラ
ミックペーストを積層して積層体を作り、該積層体を焼
成し、該積層体の表面に形成された導電物質からなる皮
膜と、スパイラルコイルの両端と並列に結線したことを
特徴とするインピーダンス素子である。
【0009】又、本発明は、上記皮膜の形成手段とし
て、酸化物の焼結体からなる素子の表面を部分的に還元
させて所定の導電率を有する膜を形成することを特徴と
するインピーダンス素子の製造方法である。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を用いて説明する。
【0011】図1は、インダクタンスLと抵抗Rの並列
回路を示している。この回路の端子間のインピーダンス
は、式で与えられる。
【0012】 Z=(ω22R+jωLR2)/(R222)・・・・・・
【0013】本発明のインピーダンス素子では、セラミ
ックペーストと導体用ペーストとを交互に積層し、導体
をスパイラルコイル状に形成し、その上に前記セラミッ
クペーストを積層して積層体を作り、この積層体を焼成
し、前記積層体の表面に抵抗素子の導電物質からなる皮
膜を形成し、この皮膜と前記スパイラルコイルの両端と
を並列に結線した複合素子とすることにより、目的の周
波数特性を得ることができる。
【0014】前記回路のインダクタンスLの値を1μ
H、または2μHとし、前記回路の抵抗Rの値を500
Ωとした場合、両端子間のインピーダンスZ1及びその
実数部の抵抗成分R1、虚数部のリアクタンス成分X1の
周波数特性を各々順にA1,B1,C1,D1,E1,F1の
曲線として図2に示す。
【0015】A1は、回路の抵抗Rが500Ωで、回路
のインダクンスLが1μHの時のインピーダンスZ1の
周波数特性を示す。B1は、回路の抵抗Rが500Ω
で、回路のインダクンスLが1μHの時の実数部の抵抗
R1の周波数特性を示す。C1は、回路の抵抗Rが500
Ωで、回路のインダクンスLが1μHの時の虚数部のリ
アクタンス成分X1の周波数特性を示す。D1は、回路の
抵抗Rが500Ωで、回路のインダクンスLが2μHの
時のインピーダンスZ1の周波数特性を示す。E1は、回
路の抵抗Rが500Ωで、回路のインダクンスLが2μ
Hの時の実数部の抵抗R1の周波数特性を示す。F1は、
回路の抵抗Rが500Ωで、インダクンスLが2μHの
時の虚数部のリアクタンス成分X1の周波数特性を示
す。
【0016】前記回路のインダクタンスLの値を1μ
H、または2μHとし、前記回路の抵抗Rの値を300
Ωにした場合、その各々の両端子間のインピーダンスZ
2及びその実数部の抵抗成分R2、虚数部のリアクタンス
成分X2の周波数特性を各々順にA2,B2,C2,D2,
E2,F2の曲線として図3に示す。
【0017】A2は、回路の抵抗Rが300Ωで、回路
のインダクンスLが1μHの時のインピーダンスZ2の
周波数特性を示す。B2は、回路の抵抗Rが300Ω
で、回路のインダクンスLが1μHの時の実数部の抵抗
成分R2の周波数特性を示す。C2は、回路の抵抗Rが3
00Ωで、回路のインダクンスLが1μHの時の虚数部
のリアクタンス成分X2の周波数特性を示す。D2は、回
路の抵抗Rが300Ωで、回路のインダクンスLが2μ
Hの時のインピーダンスZ2の周波数特性を示す。E2
は、回路の抵抗Rが300Ωで、回路のインダクンスL
が2μHの時の実数部の抵抗成分R2の周波数特性を示
す。F2は、回路の抵抗Rが300Ωで、回路のインダ
クンスLが2μHの時の虚数部のリアクタンス成分X2
の周波数特性を示す。
【0018】図2、図3から明らかなように、低周波領
域では、インピーダンス値の低いコイル部分のインピー
ダンス値が支配的となり、2端子間のインピーダンス値
を決めるが、高周波領域になり、インダクタンスのイン
ピーダンス値が回路の抵抗を越えるようになってくる
と、2端子間のインピーダンス値は、実数部の抵抗成分
が支配的となり、実数部の抵抗成分の値に収束してしま
う。
【0019】又、インダクタンス値によって、インピー
ダンス値の周波数特性でインピーダンス値の立ち上がり
に変化を与えることも可能である。
【0020】ところで、インピーダンス素子をフェライ
トのような磁性材料をコアに用いて作製すると、周波数
の上昇に伴いリアクタンス成分は減少し、同時に損失が
増大する。
【0021】結果として、インピーダンス値の周波数特
性は、前述の純インダクタンスLと抵抗Rの並列回路の
周波数特性に似た変化を示す。
【0022】ところが、所望の周波数特性を得る場合、
周波数特性を制御するものは、材料の損失特性が主で、
他はスパイラルコイルの巻数、形状調整によるインダク
タンス値程度で自由度が少なく、必ずしも目的の周波数
特性が得られる訳ではない。
【0023】しかしながら、このインダクタンス素子と
並列に抵抗を結線した場合、高周波領域でのインピーダ
ンスの実数部の成分は、抵抗と並列に接続することによ
る効果を示し、インピーダンスの実数部の成分を制御す
ることが可能で、高周波領域の抵抗値は、きわめて容易
にコントロールすることが可能になる。
【0024】しかしながら、抵抗素子を新たに付加する
ことは、部品の小型化や表面実装作業の場合、工数増加
の点で好ましくない。インダクタンス素子の表面に抵抗
素子を形成することが可能であれば、きわめて実用性に
富むインピーダンス素子の提供が可能になる。
【0025】
【実施例】本発明の実施例について説明する。
【0026】セラミック粉末として、Ni−Cuフェラ
イトの粉末を用意した。この粉末をそれぞれバインダ、
溶剤と表1の比率で配合し、配合物を三本ロールで混練
して酸化物磁性材料からなるセラミックペーストを作製
した。
【0027】
【0028】導体用粉末として、平均粒径0.5μmの
AgとPdの混合粉(Ag70%、Pd30%)を用意
した。
【0029】この粉末を表2の比率でバインダ、溶剤と
配合し、三本ロールで混練して、導体用ペーストを作製
した。
【0030】
【0031】次に、作製したセラミックペーストを印刷
法により、所定の厚さ500μmに積層した。この上
に、セラミックペーストと導体用ペーストを用いて、
3.5ターンの導電体のスパイラルコイルを形成し、順
次積層を行い、この上に、セラミックペーストを300
μmの印刷法で積層した。
【0032】上記作製した積層体は、所定の寸法(2.
4mm×1.5mm)に切断し、これを脱脂した後、9
50℃で一体焼成した。図4は、このコイル1と磁性体
2からなる素子の内部構造を示している。コイル1のリ
ード部が露出している面に、Agを主とする導電性ペー
ストを塗布して、外部端子とした。この状態の素子を試
料Aとした。
【0033】次に、電極端子間のセラミック表面にカー
ボンを薄く蒸着した後、直流抵抗計を用いて抵抗を測定
しながらトリミング装置で端子間の直流抵抗を180Ω
に調整したものを試料Bとした。
【0034】又、外部端子を形成したものについて、環
状炉に入れて水素雰囲気中で、700℃×30分、及び
10分の熱処理を行った。この試料について、端子間の
直流抵抗を測定したところ、それぞれ480Ω、及び9
70Ω抵抗値を確認した。これを試料C、及びDとし
た。
【0035】上記のようにして作製した積層インダクタ
ーのインピーダンスの周波数特性をYHP製インピーダ
ンスアナライザーHP4191Aを用いて評価した。試
料A、試料B、試料C、試料Dの結果をそれぞれ図5、
図6、図7、及び図8に示す。
【0036】図5に示すように、ZAは、抵抗素子を付
加しない時の試料AのインピーダンスZAの周波数特性
を示す。RAは、抵抗素子を付加しない時の試料Aの実
数部の抵抗成分RAの周波数特性を示す。XAは、抵抗素
子を付加しない時の試料Aの虚数部のリアクタンス成分
XAの周波数特性を示す。
【0037】図6に示すように、ZBは、試料Bのイン
ピーダンスZBの周波数特性を示す。RBは、試料Bの実
数部の抵抗成分RBの周波数特性を示す。XBは、試料B
の虚数部のリアクタンス成分XBの周波数特性を示す。
【0038】図7に示すように、ZCは、試料Cのイン
ピーダンスZCの周波数特性を示す。RCは、試料Cの実
数部の抵抗成分RCの周波数特性を示す。XCは、試料C
の虚数部のリアクタンス成分XCの周波数特性を示す。
【0039】図8に示すように、ZDは、試料Dのイン
ピーダンスZDの周波数特性を示す。RDは、試料Dの実
数部の抵抗成分RDの周波数特性を示す。XDは、試料D
の虚数部のリアクタンス成分XDの周波数特性を示す。
【0040】図5において、抵抗素子を付加しない試料
Aの高周波領域(>50MHz)でのインピーダンス
値、約200Ωを決定しているものは、NiZnフェラ
イトの損失係数が持つ周波数特性と素子の形状に係わ
る。ところが、素子形状は、表面実装部品の場合、寸法
に関する制約が多く、高域周波数のインピーダンス特性
の制御は、容易ではない。
【0041】一方、図6、図7、図8に示す試料B、試
料C、及び試料Dの場合、高周波数領域でのインピーダ
ンス値は、ほぼ付加した抵抗素子の値によって制御され
ており、作製上、きわめて容易に高周波領域でのインピ
ーダンス特性を制御できることが証明された。
【0042】更に、試料C、試料Dから還元雰囲気中の
熱処理によって、素子表面に導電層が形成され、これが
抵抗素子として利用できること、更に、熱処理の条件に
よって抵抗値が制御できることも確認できた。
【0043】
【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によれ
ば、形状寸法に関して制約の多いSMD部品であるイン
ピーダンス素子について、特定の高周波領域でインピー
ダンス値を目的の値に形状に支配されず、容易に制御で
きる素子及びその製造方法の提供が可能になった。又、
一つの磁性材料が多種のインピーダンス値の素子及びそ
の製造方法に共用できることの利点があり、工業上、き
わめて有益な発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】インダクタンスLと抵抗Rからなる並列回路を
示す図。
【図2】回路のインダクタンスLの値を1μH、または
2μHとし、回路の抵抗の値を500Ωとした場合、そ
の各々の両端子間のインピーダンスZ1、及びその実数
部の抵抗成分R1、虚数部のリアクタンス成分X1の周波
数特性を示す図。
【図3】回路のインダクタンスLの値を1μH、または
2μHとし、回路の抵抗の値を300Ωとした場合、そ
の各々の両端子間のインピーダンスZ2、及びその実数
部の抵抗成分R2、虚数部のリアクタンス成分X2の周波
数特性を示す図。
【図4】試料Aを示す斜視図。
【図5】試料Aの周波数特性を示す図。
【図6】試料Bの周波数特性を示す図。
【図7】試料Cの周波数特性を示す図。
【図8】試料Dの周波数特性を示す図。
【符号の説明】
1 コイル 2 磁性体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化物磁性材料からなるセラミックペー
    ストを積層し、その上に前記セラミックペーストと導体
    用ペーストを交互に積層し、導体をスパイラルコイル状
    に形成し、その上に前記セラミックペーストを積層して
    積層体を作り、該積層体を焼成し、該積層体の表面に形
    成された導電物質からなる皮膜と、スパイラルコイルの
    両端と並列に結線したことを特徴とするインピーダンス
    素子。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の皮膜の形成手段として、
    酸化物の焼結体からなる素子の表面を部分的に還元させ
    て所定の導電率を有する膜を形成することを特徴とする
    インピーダンス素子の製造方法。
JP8215343A 1996-07-26 1996-07-26 インピーダンス素子及びその製造方法 Pending JPH1050523A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2397441A (en) * 2003-01-10 2004-07-21 Murata Manufacturing Co Noise filter with alternating ground and line conductor arrangements laminated in a magnetic oxide body
US10074467B2 (en) 2017-01-06 2018-09-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Resistance element and method for manufacturing the same

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