JP6269574B2 - 複合電子部品 - Google Patents

Description

この発明は、複合電子部品に関するもので、特に、コモンモードチョークコイルと静電気放電保護素子とを複合した複合電子部品に関するものである。

この発明にとって興味ある複合電子部品が、たとえば特開２０１１−１８１５１２号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１に記載される複合電子部品は、積層された複数の絶縁層をもって構成される積層構造を有する部品本体を備え、コモンモードチョークコイルを与えるコイル部と静電気放電（ＥＳＤ：Electro-Static Discharge）保護素子を与える保護素子部とが部品本体の積層方向に並ぶように配置されている。ＥＳＤ保護素子では、対をなす電極間にギャップを形成し、このギャップを介して静電気をグランドへ逃がす構造となっている。

図１０には、特許文献１に記載された複合電子部品の好ましい等価回路が示されている。

図１０を参照して、複合電子部品１は、コモンモードチョークコイル２を構成する、互いに磁気的に結合した第１および第２のコイル導体３および４と、４つのＥＳＤ保護素子５〜８とを備えている。

第１のコイル導体３の一方端は、第１のコイル端子９と電気的に接続され、第２のコイル導体４の一方端は、第２のコイル端子１０と電気的に接続されている。第１のコイル導体３の他方端は、第３のコイル端子１１と電気的に接続され、第２のコイル導体４の他方端は、第４のコイル端子１２と電気的に接続されている。

第１ないし第４のＥＳＤ保護素子５〜８の各々の一方端は、共通して、グランド電位が与えられるグランド端子１３に電気的に接続される。第１ないし第４のＥＳＤ保護素子５〜８の各々の他方端は、それぞれ、第１ないし第４のコイル端子９〜１２に電気的に接続される。

このような複合電子部品１は、たとえば、第１および第２のコイル端子９および１０に信号が入力され、かつ第３および第４のコイル端子１１および１２から信号が出力されるように、１対の信号ライン上に実装される。ＥＳＤ保護素子５〜８は、静電気放電による過電圧を吸収し得るので、当該複合電子部品１は、ＥＳＤ保護機能を備えたコモンモードフィルタとして機能する。

特開２０１１−１８１５１２号公報

近年、携帯電話機を代表とする電子機器では信号の高速化や大容量化、マルチバンド化がますます加速し、その結果、発生する信号ノイズについても、より広帯域に及び、かつより高レベルなものになってきている。そのため、たとえば、特許文献１に記載された複合電子部品１では、上記のような広帯域かつ高レベルの信号ノイズの除去に対して十分に対応できるか、との懸念が生じてきている。よって、より高減衰でかつより広帯域なノイズ除去効果を実現し得る電子部品が求められている。

そこで、この発明の目的は、コモンモードチョークコイルとＥＳＤ保護素子とを複合したもので、より高減衰でかつより広帯域なノイズ除去効果を実現し得る、複合電子部品を提供しようとすることである。

この発明は、コモンモードチョークコイルとＥＳＤ保護素子とを複合したもので、積層された複数の絶縁層をもって構成される積層構造を有する部品本体を備え、コモンモードチョークコイルを与えるコイル部とＥＳＤ保護素子を与える保護素子部とが部品本体の積層方向に並ぶように配置されている、複合電子部品に向けられる。

コイル部では、コモンモードチョークコイルを構成する、互いに磁気的に結合した第１および第２のコイル導体が部品本体の内部に設けられ、保護素子部では、ＥＳＤ保護素子を構成する、グランド電極と、グランド電極に対して所定の間隔を隔ててそれぞれ位置する第１および第２の放電電極と、が部品本体の内部に設けられている。

他方、部品本体の外表面には、第１ないし第４のコイル端子ならびにグランド端子が設けられている。ここで、第１のコイル端子は、第１のコイル導体の一方端および第１の放電電極と電気的に接続され、第２のコイル端子は、第２のコイル導体の一方端および第２の放電電極と電気的に接続され、第３のコイル端子は、第１のコイル導体の他方端と電気的に接続され、第４のコイル端子は、第２のコイル導体の他方端と電気的に接続されている。グランド端子は、グランド電極と電気的に接続されている。

このような複合電子部品において、前述した技術的課題を解決するため、部品本体の内部には、第１および第２の放電電極の少なくとも一部と絶縁層を介して積層方向に対向する第１のコンデンサ電極がさらに設けられ、この第１のコンデンサ電極は、グランド電極とともに、上述したグランド端子と電気的に接続されることを特徴としている。

上述した第１のコンデンサ電極と放電電極とによってコンデンサが形成されるので、このコンデンサとコイル導体とでＬＣフィルタが構成される。よって、単なるインダクタによる場合よりも、ノイズ除去特性を、より高減衰化かつより広帯域化することができる。

好ましくは、保護素子部では、ＥＳＤ保護素子を構成する、グランド電極に対して所定の間隔を隔ててそれぞれ位置する第３および第４の放電電極が部品本体の内部にさらに設けられる。そして、第３のコイル端子は、第３の放電電極とさらに電気的に接続され、第４のコイル端子は、第４の放電電極とさらに電気的に接続される。

上記の好ましい実施態様によれば、第１および第２のコイル端子を信号ラインの入力側に接続しても出力側に接続しても、入力側において、ＥＳＤ保護素子を機能させることができる。

上記の好ましい実施態様において、より好ましくは、前述の第１のコンデンサ電極は、絶縁層を介して上記第１および第２の放電電極の少なくとも一部とだけでなく、上記第３および第４の放電電極の少なくとも一部とも積層方向に対向するようにされる。

上記のより好ましい実施態様によれば、第１および第２のコイル端子とグランド端子との間だけでなく、第３および第４のコイル端子とグランド端子との間でも静電容量を取得することができる。また、第１および第２のコイル端子を信号ラインの入力側に接続しても出力側に接続しても、同じ回路構成を得ることができる。

この発明に係る複合電子部品において、部品本体は、互いに対向する第１および第２の主面と、第１および第２の主面間を連結する、互いに対向する第１および第２の側面ならびに互いに対向する第１および第２の端面を備える、直方体形状を有していることが好ましい。この場合、第１および第２のコイル端子が第１の側面に設けられ、第３および第４のコイル端子が第２の側面に設けられ、グランド端子は、第１および第２の端面の少なくとも一方に設けられる。

上記の構成によれば、実装基板側の設計変更なしに、従来の同種の複合電子部品との置換が可能となる。

上記の構成において、グランド端子は、第１および第２の端面の双方に設けられていることがより好ましい。前述した第３および第４の放電電極を備える構成ならびにこれら第３および第４の放電電極による静電容量取得を可能とする構成に加えて、このより好ましい構成が採用されると、複合電子部品の実装に際しての方向性をなくすことができる。

この発明において、第１ないし第４のコイル端子のうちの少なくとも１つのコイル端子ごとに電気的に接続される第２のコンデンサ電極と、グランド端子と電気的に接続され、かつ絶縁層を介して第２のコンデンサ電極と対向する第３のコンデンサ電極と、をさらに備えていてもよい。また、これら第２および第３のコンデンサ電極は、部品本体の内部であって、コイル部の、保護素子部側とは逆側に配置される。

上記の実施態様によれば、まず、コイル端子とグランド端子との間で取得される静電容量をより大きくすることができる。また、第２および第３のコンデンサ電極は、部品本体の内部であって、コイル部の、保護素子部側とは逆側に配置されるので、電極または導体を、部品本体の積層方向に沿ってバランス良く配置することができる。したがって、たとえば、部品本体を得るために焼成工程が実施される場合、焼成に起因する収縮や応力発生等の影響による構造欠陥を生じさせにくくすることができる。

この発明に係る複合電子部品において、第１ないし第４のコイル端子のうちの１つのコイル端子とグランド端子との間で取得される静電容量が、０．２ｐＦ以上かつ４．０ｐＦ以下であると、携帯電話の使用周波数帯に適した高いノイズ除去効果を得ることができる。

この発明に係る複合電子部品において、第１ないし第４のコイル端子のうちの１つのコイル端子とグランド端子との間で取得される静電容量が、０．２ｐＦ以上かつ０．８ｐＦ以下であると、上述の場合と同様、携帯電話の使用周波数帯に適した高いノイズ除去効果を得ることができるとともに、大容量取得と異電位電極間の信頼性確保とを両立させることができる。

この発明に係る複合電子部品において、少なくとも、コンデンサ電極と、当該コンデンサ電極との間でコンデンサを形成するように対向する電極と、の間に位置する絶縁層は、フェライトからなることが好ましい。このように構成すれば、フェライトは、ガラス等の一般的な非磁性材料よりも誘電率が高いため、より大きな静電容量を取得することが容易になる。

この発明に係る複合電子部品において、コンデンサ電極と、当該コンデンサ電極との間でコンデンサを形成するように対向する電極と、の間隔は、８μｍ以上かつ３０μｍ以下であることが好ましい。この構成によれば、大容量取得と異電位電極間の信頼性確保とを両立させることができる。

この発明に係る複合電子部品において、部品本体は、積層方向に関して、非磁性体部分を磁性体部分で挟む積層構造を有していて、コイル部は非磁性体部分の中に配置されていることが好ましい。この構成によれば、磁性体部分によって、コモンモードチョークコイルの閉磁路を形成することができる。

この発明によれば、放電電極に対向させてコンデンサ電極を設けることによって、この種の複合電子部品において従来から備えていた放電電極を、本来のＥＳＤ保護素子の構成要素としてだけでなく、コンデンサの構成要素としても機能させることができる。

したがって、この種の従来の複合電子部品を大幅に設計変更することなく、コンデンサの付加によるノイズ除去特性の高減衰化および広帯域化を実現することができる。他方、実装基板側においては、多くの場合、従来の複合電子部品のためのものを設計変更なく、これを適用することができる。

この発明の第１の実施形態による複合電子部品２１の外観を示す斜視図である。 図１に示した複合電子部品２１の、図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。 図２に示したコイル部４１に位置するコイル導体５５および５６を形成した複数の絶縁層２９〜３２を互いに分離して示す斜視図である。 図２に示した保護素子部４２に位置するグランド電極６４および放電電極６５〜６８を形成した絶縁層３４ならびにコンデンサ電極６９〜７２を形成した２つの絶縁層３３および３５を互いに分離して示す斜視図である。 図１に示した複合電子部品２１の等価回路図である。 この発明の実施例としての複合電子部品のノイズ除去特性を、コンデンサを備えない比較例としての複合電子部品のノイズ除去特性と比較して示す図である。 図２に対応する図であり、この発明の第２の実施形態による複合電子部品２１ａの、図１の線Ａ−Ａに沿う断面に相当する断面を示す図である。 図７に示したコンデンサ部７６に位置する第２および第３のコンデンサ電極７７〜８０ならびに８２および８３をそれぞれ形成した２つの絶縁層８１および８４を互いに分離して示す斜視図である。 この発明の第３の実施形態による複合電子部品９１の外観を示す斜視図である。 特許文献１に記載された複合電子部品１の好ましい等価回路図である。

図１ないし図６を参照して、この発明の第１の実施形態による複合電子部品２１について説明する。

複合電子部品２１は、携帯電話機などの電子機器において信号ライン上に実装されるもので、ノイズ除去機能を有するとともに、発生し得る静電気をグランドに落とし、電子機器内のＩＣチップなどの損傷を防止する機能を有している。

図１に示すように、複合電子部品２１は、部品本体２２を備える。部品本体２２は、直方体形状を有していて、互いに対向する第１および第２の主面２３および２４と、第１および第２の主面２３および２４間を連結する、互いに対向する第１および第２の側面２５および２６ならびに互いに対向する第１および第２の端面２７および２８を備えている。

部品本体２２は、図３に示した絶縁層２９〜３２および図４に示した絶縁層３３〜３５を含む複数の絶縁層を積層してなる積層構造を有している。このような部品本体２２は、一般的な積層セラミック電子部品の製造において採用されている製造方法を適用して製造される。すなわち、絶縁層となるべきグリーンシートを用意し、そこに必要に応じて電極およびビアホール導体を形成し、次いで、複数のグリーンシートを積層し、積層方向にプレスして得られた積層体をカットし、その後、焼成することによって、部品本体２２が得られる。

なお、上述のような予め用意された複数のグリーンシートを積層する方法に代えて、ペースト状の絶縁材料の印刷と導電性ペーストの印刷とを繰り返して積層体を得るようにしてもよい。また、上述の印刷に際して、上記絶縁材料および導電性ペーストに感光性を付与しておくことにより、フォトリソグラフィを適用して微細な加工を行なうことも可能になる。

複合電子部品２１は、図５に示すように、コモンモードチョークコイル３６とＥＳＤ保護素子３７〜４０とを複合したものである。図２に示すように、部品本体２２では、コモンモードチョークコイル３６を与えるコイル部４１とＥＳＤ保護素子３７〜４０を与える保護素子部４２とが積層方向に並ぶように配置されている。

また、部品本体２２は、図２による上から順に、非磁性体部４３、磁性体部４４、非磁性体部４５、磁性体部４６および非磁性体部４７が分布する積層構造を有している。前述したコイル部４１は、積層方向に関して、２つの磁性体部４４および４６で挟まれた非磁性体部４５の中に配置されている。このような構成を採用すれば、コモンモードチョークコイル３６が２つの磁性体部４４および４６で挟まれることになり、これによって、コモンモードチョークコイル３６の閉磁路が形成される。なお、部品本体２２の最も外側に位置する非磁性体部４３および４７は省略されてもよい。また、上述した閉磁路の形成を特に望まないならば、部品本体２２に備える複数の絶縁層のすべてが、磁性材料から構成されても、非磁性材料から構成されてもよい。

図１によく示されているように、部品本体２２の外表面には、第１ないし第４のコイル端子４９〜５２ならびに２つのグランド端子５３および５４が、それぞれ、導体膜をもって形成されている。第１および第２のコイル端子４９および５０は、第１の側面２５に設けられ、第３および第４のコイル端子５１および５２は、第２の側面２６に設けられ、グランド端子５３および５４は、それぞれ、第１および第２の端面２７および２８に設けられる。なお、図示の実施形態では、コイル端子４９〜５２ならびにグランド端子５３および５４は、部品本体２２の主面２３および２４の各一部にまで延びるように形成されている。

これらコイル端子４９〜５２ならびにグランド端子５３および５４は、たとえば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、またはＮｉ−Ｃｕ等の導電材料を含む導電性ペーストを塗布し、焼き付ける方法、または、上記導電材料をスパッタリング法または蒸着法を適用して形成する方法によって形成される。さらに、必要に応じて、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｕ、またはＡｕのような導電材料からなるめっき膜が形成されてもよい。

図５に示すように、コモンモードチョークコイル３６は、互いに磁気的に結合した第１および第２のコイル導体５５および５６をもって構成される。図３を参照して、これらコイル導体５５および５６のより具体的な構造について説明する。

図３に示した絶縁層２９〜３２は、図示の実施形態では、部品本体２２の非磁性体部４５を与えるものであるので、たとえばガラスのような非磁性材料から構成される。

第１のコイル導体５５は、絶縁層２９上において渦巻き状に延びる渦巻きパターン５７と、絶縁層３１上において渦巻き状に延びる渦巻きパターン５８と、を含む。渦巻きパターン５７の外周端は、第１のコイル端子４９と電気的に接続され、渦巻きパターン５７の内周端は、絶縁層２９および３０を貫通するビアホール導体５９を介して、渦巻きパターン５８の内周端と電気的に接続され、渦巻きパターン５８の外周端は、第３のコイル端子５１（図１および図２参照）と電気的に接続される。

第２のコイル導体５６は、絶縁層３０上において渦巻き状に延びる渦巻きパターン６０と、絶縁層３２上において渦巻き状に延びる渦巻きパターン６１と、を含む。渦巻きパターン６０の外周端は、第２のコイル端子５０と電気的に接続され、渦巻きパターン６０の内周端は、絶縁層３０および３１を貫通するビアホール導体６２を介して、渦巻きパターン６１の内周端と電気的に接続され、渦巻きパターン６１の外周端は、第４のコイル端子５２（図１参照）と電気的に接続される。

第１および第２のコイル導体５５および５６は、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ、またはＮｉ等の導電材料を含む導電性ペーストの印刷等の方法によって形成される。

なお、コイル導体における渦巻きパターンの各々のターン数は、設計に応じて任意に変更することができる。また、各コイル導体における渦巻きパターンの積層数は、図示の実施形態では２層であったが、単に１層であっても、３層以上であってもよく、設計に応じて任意に変更することができる。

次に、図５に示したＥＳＤ保護素子３７〜４０のより具体的な構造について図２および図４を参照して説明する。

第１ないし第４のＥＳＤ保護素子３７〜４０は、図２に示した部品本体２２の保護素子部４２に配置されるもので、グランド電極６４を共通に備えている。そして、図４に示すように、第１ないし第４のＥＳＤ保護素子３７〜４０は、それぞれ、グランド電極６４に対して所定の間隔を隔てて位置する第１ないし第４の放電電極６５〜６８をもって構成される。これらグランド電極６４ならびに放電電極６５〜６８は、絶縁層３４上に形成される。

グランド電極６４ならびに放電電極６５〜６８は、第１および第２のコイル導体５５および５６の場合と同様、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ、またはＮｉ等の導電材料を含む導電性ペーストの印刷等の方法によって形成される。

なお、図２および図４では図示されないが、グランド電極６４と放電電極６５〜６８との間で放電をより生じやすくするため、必要に応じて、グランド電極６４と放電電極６５〜６８との間に放電を促進する材料が付与されてもよい。放電を促進する材料としては、たとえば、アルミナ等の無機材料でコーティングされたＣｕ粒子等の金属粒子と、ＳｉＣ等の半導体材料からなる粒子と、を分散させたものが用いられる。

第１の放電電極６５は、前述した第１のコイル導体５５の一方端とともに、第１のコイル端子４９と電気的に接続される。第２の放電電極６６は、前述した第２のコイル導体５６の一方端とともに、第２のコイル端子５０と電気的に接続される。第３の放電電極６７は、第１のコイル導体５５の他方端とともに、第３のコイル端子５１と電気的に接続される。第４の放電電極６８は、第２のコイル導体５６の他方端とともに、第４のコイル端子５２と電気的に接続される。

また、グランド電極６４は、グランド端子５３および５４の双方と電気的に接続される。

以上のようにして、図５に示すように、グランド端子５３および５４と第１のコイル端子４９との間に、第１のＥＳＤ保護素子３７が介挿され、グランド端子５３および５４と第２のコイル端子５０との間に、第２のＥＳＤ保護素子３８が介挿され、グランド端子５３および５４と第３のコイル端子５１との間に、第３のＥＳＤ保護素子３９が介挿され、グランド端子５３および５４と第４のコイル端子５２との間に、第４のＥＳＤ保護素子４０が介挿される。

なお、この実施形態では、部品本体２２の第１および第２の端面２７および２８に、それぞれ、グランド端子５３および５４が設けられているので、複合電子部品２１の実装に際しての方向性をなくすことができるが、このような利点を特に望まないならば、グランド端子５３および５４のいずれか一方を省略してもよい。

この発明の特徴的構成として、上記保護素子部４２には、図４によく示されているように、絶縁層３３を介して積層方向に第１および第３の放電電極６５および６７と対向してコンデンサを形成するコンデンサ電極６９が設けられ、同じく絶縁層３３を介して積層方向に第２および第４の放電電極６６および６８と対向してコンデンサを形成するコンデンサ電極７０が設けられる。同様に、絶縁層３４を介して積層方向に第１および第３の放電電極６５および６７に対向してコンデンサを形成するコンデンサ電極７１が設けられ、同じく絶縁層３４を介して積層方向に第２および第４の放電電極６６および６８に対向してコンデンサを形成するコンデンサ電極７２が設けられる。

コンデンサ電極６９〜７２についても、第１および第２のコイル導体５５および５６の場合と同様、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ、またはＮｉ等の導電材料を含む導電性ペーストの印刷等の方法によって形成される。

上述したコンデンサ電極６９〜７２は、絶縁層３３および３４を貫通するビアホール導体７３および７４によって、グランド電極６４と電気的に接続される。その結果、コンデンサ電極６９〜７２は、グランド電極６４を介して、グランド端子５３および５４と電気的に接続されることになる。したがって、グランド端子５３および５４と、第１ないし第４のコイル端子４９〜５２の各々と、の間で、図５に示すように、コンデンサＣ１〜Ｃ４がそれぞれ形成される。ここで、ＥＳＤ保護素子３７〜４０のためのグランド端子５３および５４は、コンデンサＣ１〜Ｃ４のための端子をも兼ねていることに注目すべきである。

上述したグランド電極６４、放電電極６５〜６８ならびにコンデンサ電極６９〜７２は、部品本体２２の磁性体部４６の中に配置されている。よって、この実施形態では、図４に示した絶縁層３３〜３５は、磁性材料から構成される。

特に、コンデンサ電極６９〜７２と、これらコンデンサ電極６９〜７２との間でコンデンサを形成するように対向する放電電極６５〜６８と、の間に位置する絶縁層３３および３４は、フェライトからなることが好ましい。なぜなら、フェライトは、ガラス等の一般的な非磁性材料よりも誘電率が高いため、より大きな静電容量を取得することが容易になるためである。このように大容量を取得できると、コンデンサ電極６９〜７２および放電電極６５〜６８のパターンについての設計の自由度を高めることができる。なお、絶縁層３３および３４に限っては、それらを構成するフェライトは、磁性体であっても、非磁性体であってもよい。

以上説明した複合電子部品２１は、コンデンサ電極６９〜７２と放電電極６５〜６８とによってコンデンサＣ１〜Ｃ４が形成されるので、図５を参照すればわかるように、これらコンデンサＣ１〜Ｃ４とコイル導体５５および５６とでＬＣフィルタが構成される。よって、単なるインダクタよりも、ノイズ除去特性を、より高減衰化かつより広帯域化することができる。

図６には、この発明の実施例としての複合電子部品のノイズ除去特性が、コンデンサを備えない比較例としての複合電子部品のノイズ除去特性と比較して示されている。なお、図６において、実施例は、上述の第１の実施形態に基づき作製された複合電子部品であり、また、実施例と比較例とは、コンデンサの有無が異なるのみで、その他の条件は同じである。図６からわかるように、実施例によれば、比較例に比べて、携帯電話の使用周波数帯である１ＧＨｚ付近で、より深い減衰特性が得られている。

また、複合電子部品２１によれば、コンデンサを備えない従来の同種の複合電子部品に対して、放電電極６５〜６８に対向させてコンデンサ電極６９〜７２を付加するだけで、大幅な構造変更を伴うことなく、ノイズ除去特性の高減衰化および広帯域化を実現することができる。したがって、複合電子部品２１を得るためのコストを低く抑えることができる。

また、コイル端子４９〜５２ならびにグランド端子５３および５４の配置は、従来の同種の複合電子部品において備えていたコイル端子およびグランド端子の配置と同様とすることができるので、この発明に係る複合電子部品２１を用いるにあたって、実装基板側の変更は不要で、ユーザ側における新たな負担を強いることが避けられる。

なお、上述したコンデンサ電極６９〜７２とグランド電極６４との接続のために、この実施形態では、２つのビアホール導体７３および７４が設けられたが、ビアホール導体７３および７４のいずれか一方が省略されてもよい。また、この実施形態では、グランド電極６４を介して、コンデンサ電極６９〜７２をグランド端子５３および５４に電気的に接続したが、コンデンサ電極６９および７１を部品本体２２の第１の端面２７にまで引き出し、直接、グランド端子５３に接続するとともに、コンデンサ電極７０および７２を部品本体２２の第２の端面２８にまで引き出し、直接、グランド端子５４に接続するようにしてもよい。

また、絶縁層３３上に設けられた、互いに分離した２つのコンデンサ電極６９および７０は、一体のものに変更されてもよい。同様に、絶縁層３５上に設けられた、互いに分離した２つのコンデンサ電極７１および７２についても、一体のものに変更されてもよい。

また、要求される取得静電容量によっては、コンデンサ電極６９〜７２と放電電極６５〜６８との対向面積の増減を任意に行なうことができ、取得静電容量がより小さくてもよい場合には、電極６９および７１のいずれか一方、ならびに／またはコンデンサ電極７０および７２のいずれか一方が省略されてもよい。また、静電容量を形成するように対向する電極は、全面で対向するのではなく、一部のみで対向するといった変更も可能である。

また、この実施形態では、図５に示すように、第１および第２のコイル端子４９および５０側と第３および第４のコイル端子５１および５２側の双方に、ＥＳＤ保護素子３７〜４０が設けられたが、ＥＳＤ保護素子は、第１および第２のコイル端子４９および５０側のみに、または第３および第４のコイル端子５１および５２側のみに設けられてもよい。たとえば、第１および第２のコイル端子４９および５０側のみにＥＳＤ保護素子３７および３８が設けられる場合には、前述した第３および第４の放電電極６７および６８が省略される。したがって、この場合には、図５に示したコンデンサＣ３およびＣ４も形成されない。

次に、図７および図８を参照して、この発明の第２の実施形態による複合電子部品２１ａについて説明する。図７は、図２に対応する図であり、複合電子部品２１ａの、図１の線Ａ−Ａに沿う断面に相当する断面を示す図である。図７において、図２に示す要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。

図７に示すように、複合電子部品２１ａは、コンデンサ部７６をさらに備えることを特徴としている。コンデンサ部７６は、部品本体２２における、コイル部４１の、保護素子部４２側とは逆側に配置される。図８には、コンデンサ部７６に位置する、コンデンサ電極７７〜８０を形成した絶縁層８１と、コンデンサ電極８２および８３を形成した絶縁層８４と、が互いに分離した状態で示されている。

なお、前述した「コンデンサ電極６９〜７２」と上述の「コンデンサ電極７７〜８０」および「コンデンサ電極８２および８３」とを互いに区別するため、「コンデンサ電極６９〜７２」については「第１のコンデンサ電極」、「コンデンサ電極７７〜８０」については「第２のコンデンサ電極」、「コンデンサ電極８２および８３」については「第３のコンデンサ電極」と呼ぶことがある。

複合電子部品２１ａにおいて、図８に示した４つの第２のコンデンサ電極７７〜８０は、絶縁層８１上に形成され、それぞれ、第１ないし第４のコイル端子４９〜５２と電気的に接続される。また、絶縁層８１を介して、２つの第２のコンデンサ電極７７および７９と対向する第３のコンデンサ電極８２、ならびに２つの第２のコンデンサ電極７８および８０と対向する第３のコンデンサ電極８３が、絶縁層８４上に形成される。コンデンサ電極８２は、グランド端子５３と電気的に接続され、コンデンサ電極８３は、グランド端子５４と電気的に接続される。

これらコンデンサ電極７７〜８０、８２および８３は、前述した第１および第２のコイル導体５５および５６の場合と同様、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ、Ｃｕ、またはＮｉ等の導電材料を含む導電性ペーストの印刷等の方法によって形成される。

上述した第２のコンデンサ７７〜８０ならびに第３のコンデンサ電極８２および８３の形成によって、グランド端子５３と第１のコイル端子４９との間、グランド端子５３と第３のコイル端子５１との間、グランド端子５４と第２のコイル端子５０との間、ならびに、グランド端子５４と第４のコイル端子５２との間で、それぞれ、コンデンサが形成される。これらコンデンサは、前述の図５に示したコンデンサＣ１〜Ｃ４の各々と並列に接続されるので、全体としての静電容量の増大に寄与する。

また、第２および第３のコンデンサ電極７７〜８０、８２および８３によって与えられるコンデンサ部７６は、前述したように、コイル部４１の、保護素子部４２側とは逆側に配置されるので、電極６４〜７２、７７〜８０、８２および８３を、部品本体２２の積層方向に沿ってバランス良く配置することができる。したがって、たとえば、部品本体２２を得るために焼成工程が実施される場合、焼成に起因する収縮や応力発生等の影響による構造欠陥を生じさせにくくすることができる。

上述したコンデンサ部７６は、部品本体２２の磁性体部４４の中に配置されている。よって、この実施形態では、図８に示した絶縁層８１および８４は、磁性材料から構成される。この場合、特に、第２のコンデンサ電極７７〜８０と第３のコンデンサ電極８２および８３との間に位置する絶縁層８１は、フェライトからなることが好ましい。なぜなら、フェライトは、ガラス等の一般的な非磁性材料よりも誘電率が高いため、より大きな静電容量を取得することが容易になるためである。

図８を、図４とともに参照すればわかるように、第２のコンデンサ電極７７〜８０は、放電電極６５〜６８と類似のパターンを有し、また、第３のコンデンサ電極８２および８３は、第１のコンデンサ電極６９および７０または７１および７２と類似のパターンを有している。しかしながら、第２のコンデンサ電極７７〜８０ならびに第３のコンデンサ電極８２および８３の各々のパターンは、必要に応じて、任意に変更することができる。また、第２のコンデンサ電極７７〜８０のうち、たとえばコンデンサ電極７９および８０が省略されてもよい。

なお、上述したコンデンサ部７６において、より大きな静電容量を取得したい場合には、第２のコンデンサ電極と第３のコンデンサ電極との積層数を増やしてもよい。

以上説明した複合電子部品２１および２１ａのいずれにおいても、第１ないし第４のコイル端子４９〜５２のうちの１つのコイル端子とグランド端子５３および５４との間で取得される静電容量が、０．２ｐＦ以上かつ４．０ｐＦ以下となるように、コンデンサを構成する電極の対向面積や電極間距離を調整することが好ましい。近年の携帯電話で用いられる８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚの信号周波数帯で深い減衰を得るためには、コモンモードチョークコイルのインダクタンスと容量値とを最適化する必要があるが、上記のような好ましい範囲の静電容量は、インダクタンスの取得可能範囲より求められる。

また、複合電子部品２１および２１ａのいずれにおいても、第１ないし第４のコイル端子４９〜５２のうちの１つのコイル端子とグランド端子５３および５４との間で取得される静電容量は、より限定的に、０．２ｐＦ以上かつ０．８ｐＦ以下となるように、コンデンサを構成する電極の対向面積や電極間距離を調整することがより好ましい。このように、より限定的な範囲の静電容量となるようにされると、上述の場合と同様、携帯電話の使用周波数帯に適した高いノイズ除去効果を得ることができるとともに、大容量取得と異電位電極間の信頼性確保とを両立させることができる。

また、複合電子部品２１および２１ａのいずれにおいても、コンデンサ電極と、当該コンデンサ電極との間でコンデンサを形成するように対向する電極と、の間隔、より具体的には、放電電極６５〜６８と第１のコンデンサ電極６９〜７２との間隔、ならびに第２のコンデンサ電極７７〜８０と第３のコンデンサ電極８２および８３との間隔は、８μｍ以上かつ３０μｍ以下であることが好ましい。この構成によれば、大容量取得と異電位電極間の信頼性確保とを両立させることができる。

次に、図９を参照して、この発明の第３の実施形態による複合電子部品９１について説明する。図９は、図１に対応するものである。図９において、図１に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付し、重複する説明を省略する。

図９に示した複合電子部品９１は、いわゆるアレイタイプのものである。複合電子部品９１の部品本体９２は、長手の直方体形状を有している。図９において、説明の便宜上、部品本体９２上に、点線の仮想線ＦＬが表示されている。部品本体９２は、これを仮想線ＦＬに沿って２分割すると、図１に示した部品本体２２と実質的に同様のものが２個得られる。すなわち、部品本体９２は、２個の部品本体２２を連結したものと実質的に同様の構造を有している。

したがって、複合電子部品９１は、図５に示した等価回路を与える要素を２組備えている。なお、この発明の構成を備える複合電子部品として、さらに多くの組の要素を備えるものが提供されてもよい。

なお、この明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。たとえば、ある実施形態の説明中で述べた変形例は、他の実施形態においても、その変形例として適用可能である。

２１，２１ａ，９１ 複合電子部品
２２，９２ 部品本体
２３，２４ 主面
２５，２６ 側面
２７，２８ 端面
２９〜３５，８１，８４ 絶縁層
３６ コモンモードチョークコイル
３７〜４０ ＥＳＤ保護素子
４１ コイル部
４２ 保護素子部
４３，４５，４７ 非磁性体部
４４，４６ 磁性体部
４９〜５２ コイル端子
５３，５４ グランド端子
５５ 第１のコイル導体
５６ 第２のコイル導体
５７，５８，６０，６１ 渦巻きパターン
５９，６２，７３，７４ ビアホール導体
６４ グランド電極
６５〜６８ 放電電極
６９〜７２ 第１のコンデンサ電極
７６ コンデンサ部
７７〜８０ 第２のコンデンサ電極
８２，８３ 第３のコンデンサ電極

Claims (11)

1. コモンモードチョークコイルと静電気放電保護素子とを複合したもので、積層された複数の絶縁層をもって構成される積層構造を有する部品本体を備え、前記コモンモードチョークコイルを与えるコイル部と前記静電気放電保護素子を与える保護素子部とが前記部品本体の積層方向に並ぶように配置されている、複合電子部品であって、
   前記コイル部では、前記コモンモードチョークコイルを構成する、互いに磁気的に結合した第１および第２のコイル導体が前記部品本体の内部に設けられ、
   前記保護素子部では、前記静電気放電保護素子を構成する、グランド電極と、前記グランド電極に対して所定の間隔を隔ててそれぞれ位置する第１および第２の放電電極と、が前記部品本体の内部に設けられ、
   前記部品本体の内部には、前記第１および第２の放電電極の少なくとも一部と前記絶縁層を介して積層方向に対向する第１のコンデンサ電極がさらに設けられ、
   前記部品本体の外表面には、第１ないし第４のコイル端子ならびにグランド端子が設けられ、
   前記第１のコイル端子は、前記第１のコイル導体の一方端および前記第１の放電電極と電気的に接続され、
   前記第２のコイル端子は、前記第２のコイル導体の一方端および前記第２の放電電極と電気的に接続され、
   前記第３のコイル端子は、前記第１のコイル導体の他方端と電気的に接続され、
   前記第４のコイル端子は、前記第２のコイル導体の他方端と電気的に接続され、
   前記グランド端子は、前記グランド電極および前記第１のコンデンサ電極と電気的に接続されている、
   複合電子部品。
2. 前記保護素子部では、前記静電気放電保護素子を構成する、前記グランド電極に対して所定の間隔を隔ててそれぞれ位置する第３および第４の放電電極が前記部品本体の内部にさらに設けられ、
   前記第３のコイル端子は、前記第３の放電電極とさらに電気的に接続され、
   前記第４のコイル端子は、前記第４の放電電極とさらに電気的に接続され
   ている、
   請求項１に記載の複合電子部品。
3. 前記第１のコンデンサ電極は、前記絶縁層を介して前記第１および第２の放電電極の少なくとも一部とだけでなく、前記第３および第４の放電電極の少なくとも一部とも積層方向に対向している、請求項２に記載の複合電子部品。
4. 前記部品本体は、互いに対向する第１および第２の主面と、前記第１および第２の主面間を連結する、互いに対向する第１および第２の側面ならびに互いに対向する第１および第２の端面を備える、直方体形状を有し、
   前記第１および第２のコイル端子が前記第１の側面に設けられ、前記第３および第４のコイル端子が前記第２の側面に設けられ、
   前記グランド端子は、前記第１および第２の端面の少なくとも一方に設けられている、
   請求項１ないし３のいずれかに記載の複合電子部品。
5. 前記グランド端子は、前記第１および第２の端面の双方に設けられている、請求項４に記載の複合電子部品。
6. 前記第１ないし第４のコイル端子のうちの少なくとも１つのコイル端子ごとに電気的に接続される第２のコンデンサ電極と、前記グランド端子と電気的に接続され、かつ前記絶縁層を介して前記第２のコンデンサ電極と対向する第３のコンデンサ電極と、をさらに備え、
   前記第２および第３のコンデンサ電極は、前記部品本体の内部であって、前記コイル部の、前記保護素子部側とは逆側に配置されている、
   請求項１ないし５のいずれかに記載の複合電子部品。
7. 前記第１ないし第４のコイル端子のうちの１つのコイル端子と前記グランド端子との間で取得される静電容量が、０．２ｐＦ以上かつ４．０ｐＦ以下である、請求項１ないし６のいずれかに記載の複合電子部品。
8. 前記第１ないし第４のコイル端子のうちの１つのコイル端子と前記グランド端子との間で取得される静電容量が、０．２ｐＦ以上かつ０．８ｐＦ以下である、請求項１ないし６のいずれかに記載の複合電子部品。
9. 少なくとも、前記コンデンサ電極と、当該コンデンサ電極との間で静電容量を形成するように対向する前記電極と、の間に位置する前記絶縁層は、フェライトからなる、請求項１ないし８のいずれかに記載の複合電子部品。
10. 前記コンデンサ電極と、当該コンデンサ電極との間で静電容量を形成するように対向する前記電極と、の間隔は、８μｍ以上かつ３０μｍ以下である、請求項１ないし９のいずれかに記載の複合電子部品。
11. 前記部品本体は、積層方向に関して、非磁性体部分を磁性体部分で挟む積層構造を有していて、前記コイル部は前記非磁性体部分の中に配置されている、請求項１ないし１０のいずれかに記載の複合電子部品。

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