低通濾波器和低通濾波器陣列的製作方法
2023-09-20 03:03:30 1
專利名稱：低通濾波器和低通濾波器陣列的製作方法
技術領域：
本發明涉及低通濾波器和低通濾波器陣列。
背景技術：
隨著數字家電的增加，高速傳送電路的需要也在增加。對於高速傳送電路而言，有具有ESD保護功能的低通濾波器。例如，已知有具備π型濾波器和齊納二極體的低通濾波器，其中π型濾波器具備線圈和兩個電容器，齊納二極體與該π型濾波器所具備的一個電容器並聯連接(例如，參照日本特開平10-191555號公報)。
現在，為了實現日本特開平10-191555號公報所記載的低通濾波器，需要在基板上分別安裝線圈部件、電容器部件和齊納二極體。因此，日本特開平10-191555號公報所記載的低通濾波器，安裝面積較大。特別是齊納二極體，其高度尺寸大，所以安裝所需要的區域也變大。
發明內容
於是，本發明為了解決上述問題而做出，目的是提供既具有ESD保護功能又提高安裝密度的低通濾波器和低通濾波器陣列。
本發明的低通濾波器，具備具有互相相對的第1面和第2面的電介體，包含配置在該電介體內的第1～第3內部電極的電容器，配置在第1面上的第1可變電阻和第2可變電阻，配置在第1面上的電阻元件，配置在第2面上的第1～第3外部電極；第1內部電極，物理連接且電連接於第3外部電極，同時，在與第1面和第2面的相對方向平行的方向上延伸配置；第2內部電極，物理連接且電連接於第2外部電極，同時，至少其一部分夾著電介體的至少一部分，與第1內部電極相對配置；第3內部電極，物理連接且電連接於第1外部電極，同時，至少其一部分夾著電介體的至少一部分，與第1內部電極相對配置；第1可變電阻，並聯連接於由第1內部電極和第3內部電極構成的電容器；第2可變電阻，並聯連接於由第1內部電極和第2內部電極構成的電容器；電阻元件分別電連接於第2內部電極和第3內部電極。
本發明的低通濾波器中，利用由第1內部電極和第3內部電極構成的電容器、由第1內部電極和第2內部電極構成的電容器以及電阻元件構成π型RC濾波器。而且，第1可變電阻並聯連接於由第1內部電極和第3內部電極構成的電容器、第2可變電阻並聯連接於由第1內部電極和第2內部電極構成的電容器，由此構成具有ESD保護功能的低通濾波器。另外，在電介體的第1面上配置有第1和第2可變電阻和電阻元件，在第2面上配置有第1～第3外部電極，因此能夠用一塊晶片實現上述結構的低通濾波器。由此，可以提高具有ESD保護功能的低通濾波器的安裝密度。
優選，第1可變電阻具有第1和第2電極以及包括位於第1和第2電極之間的區域且表現出電流電壓非線性特性(nonlinearcurrent-voltage characteristic)的第1可變電阻層，第2可變電阻具有第3和第4電極以及包括位於第3電極和第4電極之間的區域且表現出電流電壓非線性特性的第2可變電阻層。
這種情況下，能夠在第1電極和第2電極之間顯現出可變電阻功能，在第3電極和第4電極之間也顯現出可變電阻功能。
優選，第1～第4電極配置在第1面上，第1可變電阻層配置成覆蓋第1電極和第2電極各自的至少一部分，第2可變電阻層配置成覆蓋第3電極和第4電極各自的至少一部分，第1內部電極物理連接且電連接於第2電極和第4電極，第2內部電極物理連接且電連接於第3電極，第3內部電極物理連接且電連接於第1電極，電阻元件物理連接且電連接於第1電極和第3電極。
這種情況下，第1～第4電極配置在第1面上，第1、第2可變電阻層配置成覆蓋對應的兩個電極，因此可以簡單地構成第1和第2可變電阻。另外，能夠進一步減小與第1面垂直的方向的尺寸，並能夠將上述結構的低通濾波器製成一塊更加小型的晶片。
優選，第1可變電阻進一步具有夾著第1可變電阻層且與第1和第2電極相對配置的電極，第2可變電阻進一步具有夾著第2可變電阻層且與第3和第4電極相對配置的電極。
這種情況下，在第1可變電阻中，由於第1和第2電極和與該第1和第2電極相對配置的電極之間的領域顯現出電流電壓非線性特性，所以第1可變電阻在第1電極和第2電極之間作為串聯連接的兩個可變電阻成分起作用。另外，在第2可變電阻中，由於第3和第4電極和與該第3和第4電極相對配置的電極之間的領域顯現出電流電壓非線性特性，所以第2可變電阻在第3電極和第4電極之間作為串聯連接的兩個可變電阻成分起作用。
本發明的低通濾波器陣列，具備具有互相相對的第1面和第2面的電介體，包括配置在該電介體內且具有第1～第3內部電極的N個(N≥2的整數)內部電極群的電容器，分別對應於N個內部電極群而配置在第1面上的N個第1可變電阻和N個第2可變電阻，分別對應於N個內部電極群而配置在第1面上的N個電阻元件，分別對應於N個內部電極群而配置在第2面上並具有第1～第3外部電極的N個外部電極群；在各內部電極群中，第1內部電極，物理連接且電連接於對應的外部電極群的第3外部電極，同時，在與第1面和第2面的相對方向平行的方向上延伸配置；第2內部電極，物理連接且電連接於對應的外部電極群的第2外部電極，同時，配置成至少其一部分夾著電介體的至少一部分且與對應的第1內部電極相對；第3內部電極，物理連接且電連接於對應的外部電極群的第1外部電極，同時，配置成至少其一部分夾著電介體的至少一部分且與對應的第1內部電極相對；各第1可變電阻，並聯連接於由對應的內部電極群的第1內部電極和第3內部電極構成的電容器；各第2可變電阻，並聯連接於由對應的內部電極群的第1內部電極和第2內部電極構成的電容器；各電阻元件分別電連接於對應的內部電極群的第2內部電極和第3內部電極。
本發明的低通濾波器陣列，利用由N個第1內部電極和N個第3內部電極構成的N個電容器、由N個第1內部電極和N個第2內部電極構成的N個電容器、N個電阻元件，構成N個π型RC濾波器。並且，N個第1可變電阻分別並聯連接於由N個第1內部電極和N個第3內部電極構成的N個電容器，N個第2可變電阻分別並聯連接於由N個第1內部電極和N個第2內部電極構成的N個電容器。因此，本發明的低通濾波器陣列，構成具有ESD保護功能的N個低通濾波器。此外，由於在電介體的第1面上配置有N個第1和第2可變電阻和N個電阻元件，在第2面上配置有N個第1～第3外部電極，因此可以用一塊晶片實現上述結構的低通濾波器陣列。因此，可以提高具有ESD保護功能的低通濾波器陣列的安裝密度。
優選，N個內部電極群進一步具備內部電極，該內部電極，在電介體內，沿著第1內部電極與第2和第3內部電極相對的方向並設，在互相相鄰的內部電極群之間，在與第1面和第2面相對的方向平行的方向上延伸配置，同時電連接於第3外部電極的任何一個。
這種情況下，內部電極，由於在互相相鄰的內部電極間配置且電連接於第3外部電極的任何一個，因而發揮屏蔽效應。因此，能夠抑制互相相鄰的內部電極群間的串擾。
優選，各第1可變電阻具有，第1和第2電極，和包含位於第1和第2電極之間的區域且表現電流電壓非線性特性的第1可變電阻層；各第2可變電阻具有，第3和第4電極，和包含位於第3和第4電極之間的區域且表現電流電壓非線性特性的第2可變電阻層。
這種情況下，各第1可變電阻能夠在第1電極和第2電極之間表現出可變電阻功能。另外，各第2可變電阻能夠在第3電極和第4電極之間表現出可變電阻功能。
優選，第1～第4電極配置在第1面上，第1可變電阻層配置成覆蓋第1電極和第2電極各自的至少一部分，第2可變電阻層配置成覆蓋第3電極和第4電極各自的至少一部分，第1內部電極物理連接且電連接於第2電極和第4電極，第2內部電極物理連接且電連接於第3電極，第3內部電極物理連接且電連接於第1電極，電阻元件物理連接且電連接於第1電極和第3電極。
這種情況下，由於第1～第4電極配置在第1面上，第1、第2可變電阻層配置成覆蓋對應的兩個電極，所以能夠簡易地構成各第1和各第2可變電阻。另外，能夠進一步減小與第1面垂直的方向上的尺寸，並將上述結構的低通濾波器製成一塊更加小型的晶片部件。
優選，各第1可變電阻進一步具有夾著第1可變電阻層且與第1和第2電極相對配置的電極，各第2可變電阻進一步具有夾著第2可變電阻層且與第3和第4電極相對配置的電極。
這種情況下，在各第1可變電阻中，在第1和第2電極與相對於該第1和第2電極配置的電極之間的區域顯現出電流電壓非線性特性，所以各第1可變電阻在第1電極和第2電極之間作為串聯連接的兩個可變電阻成分起作用。另外，在各第2可變電阻中，由於在第3和第4電極與相對於該第3和第4電極配置的電極之間的區域顯現出電流電壓非線性特性，所以各第2可變電阻在第3電極和第4電極之間作為串聯連接了上述區域的兩個可變電阻成分起作用。
優選，N個內部電極群，在電介體內，沿著第1內部電極與第2和第3內部電極相對的方向並設；各第1可變電阻的第1和第2電極分別沿著N個內部電極群的並設方向並設；各第1可變電阻的第1可變電阻層一體化形成；各第2可變電阻的第3和第4電極分別沿著N個內部電極群的並設方向並設；各第2可變電阻的第2可變電阻層一體化形成。
這種情況下，第1、第2可變電阻層能夠發揮作為增強材料的功能，能夠增強低通濾波器的機械強度。
優選，各外部電極群的第3外部電極，一體化形成。
根據本發明，能夠提供既具有ESD保護功能又提高了安裝密度的低通濾波器和低通濾波器陣列。
圖1是表示與第1實施方式相關的低通濾波器的平面示意圖。
圖2是表示與第1實施方式相關的低通濾波器中包含的可變電阻部的圖。
圖3是表示與第1實施方式相關的低通濾波器的截面結構的示意圖。
圖4是表示與第1實施方式相關的低通濾波器中包含的電容器部的分解圖。
圖5是表示沿著圖3中的V-V線的截面結構的示意圖。
圖6是表示沿著圖3中的VI-VI線的截面結構的示意圖。
圖7是與第1實施方式相關的低通濾波器的等效電路圖。
圖8是表示與第2實施方式相關的低通濾波器陣列中包含的可變電阻部的圖。
圖9是表示與第2實施方式相關的低通濾波器陣列的截面結構的示意圖。
圖10是表示沿著圖9中的X-X線的截面結構的示意圖。
圖11是與第2實施方式相關的低通濾波器陣列的等效電路圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖，詳細說明實施本發明的最佳方式。另外，在圖的說明中，對同一要素用同一符號表示，省略重複的說明。
(第1實施方式)說明與第1實施方式相關的低通濾波器。圖1是表示與第1實施方式相關的低通濾波器F1的平面圖。與本實施方式相關的低通濾波器F1，具備電容器部1、可變電阻部3、一對輸入輸出端子電極5、7(第1、第2外部電極)、接地端子電極9(第3外部電極)。
電容器部1，形成為大致呈長方體形狀，具有互相相對的第1面1a和第2面1b，及與第1、第2面1a、1b垂直且互相相對的端面1c和端面1d。可變電阻部3，在電容器部1的第1面1a上配置。電容器部1和可變電阻部3構成本體4。本體4，大致呈長方體形狀。例如，本體4，縱向尺寸為0.5mm左右，橫向尺寸為1.6mm左右，厚度尺寸為0.6mm左右。
一對輸入輸出端子電極5、7，一個發揮作為輸入端子電極的功能，另一個發揮作為輸出端子電極的功能。接地端子電極9連接於安裝有低通濾波器F1的外部基板(未圖示)的接地圖形(ground pattern)。
輸入輸出端子電極5、7及接地端子電極9，互相電絕緣地配置在第2面1b上。輸入輸出端子電極5在端面1c側配置。輸入輸出端子電極7在端面1d側配置。接地端子電極9，配置在輸入輸出端子電極5和輸入輸出端子電極7之間。由輸入輸出端子電極5、7及接地端子電極9，構成了球柵陣列結構。
輸入輸出端子電極5，具備在第2面1b上形成的金屬墊片(pad)5a和與金屬墊片5a物理連接且電連接的焊球5b。金屬墊片5a形成為從與第2面1b垂直的方向看大致呈矩形狀。
輸入輸出端子電極7，具備在第2面1b上形成的金屬墊片7a和與金屬墊片7a物理連接且電連接的焊球7b。金屬墊片7a形成為從與第2面1b垂直的方向看大致呈矩形狀。
接地端子電極9，具備在第2面1b上形成的金屬墊片9a和與金屬墊片9a物理連接且電連接的焊球9b。金屬墊片9a形成為從與第2面1b垂直的方向看大致呈矩形狀。
圖2是表示與第1實施方式相關的低通濾波器中包含的可變電阻部的圖。圖3是與第1實施方式相關的低通濾波器的截面圖。可變電阻部3具備，保護層30、第1可變電阻V40、第2可變電阻V50、電阻元件R60。第1、第2可變電阻V40、V50及電阻元件R60配置在電容器部1的第1面1a上。
保護層30在第1面1a上形成為覆蓋第1、第2可變電阻V40、V50及電阻元件R60。保護層30，形成可變電阻部3的外形，使第1、第2可變電阻V40、V50和電阻元件R60配置在保護層30的內部。
保護層30是以玻璃為主要成分的絕緣體。保護層30具有使第1、第2可變電阻V40、V50和電阻元件R60與外部電絕緣的功能。另外，保護層具有保護第1、第2可變電阻V40、V50和電阻元件R60的功能。圖2是可變電阻部的平面圖，保護層30被省略。
第1可變電阻V40配置在第1面1a上的端面1c側。第2可變電阻V50配置在第1面1a上的端面1d側。電阻元件R60配置在第1面1a上的第1可變電阻V40和第2可變電阻V50之間。
第1可變電阻V40，具備第1可變電阻電極41(第1電極)、第2可變電阻電極42(第2電極)、第3可變電阻電極43(電極)、第1可變電阻層44。
第1可變電阻電極41，配置在第1面1a上的電阻元件R60側。第2可變電阻電極42，配置在第1面1a上的端面1c側。第1可變電阻電極41和第2可變電阻電極42互相電絕緣。第1、第2可變電阻電極41、42，從與第1面1a垂直的方向看分別大致呈長方形狀。
第1可變電阻層44，配置在第1面1a上，同時，形成為覆蓋第1可變電阻電極41的端面1c側的一部分和第2可變電阻電極42的全部。即，第1可變電阻層44，具有覆蓋第1可變電阻電極41的部分、覆蓋第2可變電阻電極42的部分、以及覆蓋第1面1a的部分。第1可變電阻層44的覆蓋第1面1a的部分中的一部分，位於第1可變電阻電極41和第2可變電阻電極42之間。第1可變電阻層44，從與第1面1a垂直的方向看，大致呈長方形狀。第1可變電阻層44，表現出電流電壓非線性特性。第1可變電阻層44，以ZnO為主要成分，且含有Co。
第3可變電阻電極43，配置在第1可變電阻層44上。第3可變電阻電極43，從與第1面1a垂直的方向看，大致呈長方形狀。第3可變電阻電極43，在中間夾著第1可變電阻層44而與第1可變電阻電極41的一部分相對配置。另外，第3可變電阻電極43，在中間夾著第1可變電阻層44而與第2可變電阻電極42的一部分相對配置。
第1可變電阻層44，從與第1面1a垂直的方向看，具有與第1可變電阻電極41和第3可變電阻電極43相互重疊的區域。因此，第1可變電阻電極41、第3可變電阻電極43和第1可變電阻層44，作為一個可變電阻成分發揮作用。另外，第1可變電阻層44，從與第1面1a垂直的方向看，具有與第2可變電阻電極42和第3可變電阻電極43相互重疊的區域。因此，第2可變電阻電極42、第3可變電阻電極43和第1可變電阻層44，作為一個可變電阻成分發揮作用。即，第1可變電阻V40，在第1可變電阻電極41和第2可變電阻電極42之間，作為串聯連接的兩個可變電阻成分發揮作用。
第2可變電阻V50，具備第1可變電阻電極51(第3電極)、第2可變電阻電極52(第4電極)、第3可變電阻電極53(電極)、以及第2可變電阻層54。
第1可變電阻電極51，配置在第1面1a上的電阻元件R60側。第2可變電阻電極52，配置在第1面1a上的端面1d側。第1可變電阻電極51和第2可變電阻電極52互相電絕緣。第1、第2可變電阻電極51、52，從與第1面1a垂直的方向看，分別呈長方形狀。
第2可變電阻層54，配置在第1面1a上，同時，形成為覆蓋第1可變電阻電極51的端面1d側的一部分和第2可變電阻電極52的全部。即，第2可變電阻層54具有，覆蓋第1可變電阻電極51的部分、覆蓋第2可變電阻電極52的部分、以及覆蓋第1面1a的部分。第2可變電阻層54的覆蓋第1面1a的部分中的一部分，位於第1可變電阻電極51和第2可變電阻電極52之間。第2可變電阻層54，從與第1面1a垂直的方向看，大致呈長方形狀。第2可變電阻層54，表現出電流電壓非線性特性。第2可變電阻層54，以ZnO為主要成分，且含有Co。
第3可變電阻電極53，配置在第2可變電阻層54上。第3可變電阻電極53，從與第1面1a垂直的方向看，大致呈長方形狀。第3可變電阻電極53，在中間夾著第2可變電阻層54而與第1可變電阻電極51的一部分相對配置。另外，第3可變電阻電極53，在中間夾著第2可變電阻層54而與第2可變電阻電極52的一部分相對配置。
第2可變電阻層54，從與第1面1a垂直的方向看，具有與第1可變電阻電極51和第3可變電阻電極53相互重疊的區域。因此，第1可變電阻電極51、第3可變電阻電極53和第2可變電阻層54，作為一個可變電阻成分發揮作用。另外，第2可變電阻層54，從與第1面1a垂直的方向看，具有與第2可變電阻電極52和第3可變電阻電極53相互重疊的區域。因此，第2可變電阻電極52、第3可變電阻電極53和第2可變電阻層54，作為一個可變電阻成分發揮作用。即，第2可變電阻V50，在第1可變電阻電極51和第2可變電阻電極52之間，作為串聯連接的兩個可變電阻成分發揮作用。
電阻元件R60，配置在第1面1a上，同時，配置成覆蓋第1可變電阻電極41的電阻元件R60側的一部分和第1可變電阻電極51的電阻元件R60側的一部分。電阻元件R60物理連接且電連接於第1可變電阻電極41、51。另外，電阻元件R60，從與第1面1a垂直的方向看，大致呈長方形狀。
圖4是表示與第1實施方式相關的低通濾波器中包含的電容器部的分解圖。圖5是表示沿著圖3中的V-V線的截面結構的示意圖。圖6是表示沿著圖3中的VI-VI線的截面結構的示意圖。
電容器部1，通過層疊電介體11和多層(在本實施方式中為6層)電介體12～17而構成，多層電介體12～17形成有第1內部電極21、23、25、第2內部電極22、24以及第3內部電極26。實際的低通濾波器F1，多個電介體11～17適當一體化到該電介體11～17間的邊界無法目視辯認。電介體11～17，以BaTiO3為主要成分，且含有Co。
各電介體11～17為大致長方形的板狀。通過層積電介體11～17，構成了大致呈長方體形狀的電介體10。該電介體10形成電容器部1的外形。即，電介體10具有，互相相對的第1面1a和第2面1b以及互相相對的端面1c和端面1d。電介體11～17的層積方向是，與電容器部1的第1面1a和第2面1b相對的方向垂直且與電容器部1的端面1c和端面1d相對的方向垂直的方向。即，各電介體11～17為，與長度方向平行且互相相對的側面分別構成了電容器部1的第1面1a和第2面1b。另外，電介體11～17為，與寬度方向平行且互相相對的側面分別構成了電容器部1的端面1c和端面1d。
第1內部電極21、23、25，通過分別在電介體12、14、16上印刷大致長方形狀的圖形而形成。第1內部電極21、23、25包括主電極部21a、23a、25a，第1引出部21b、23b、25b，第2引出部21c、23c、25c，第3引出部21d、23d、25d。主電極部21a、23a、25a呈大致長方形狀。另外，主電極部21a、23a、25a形成為，中央部位於電介體12、14、16的中央部。
第1引出部21b、23b、25b，從主電極部21a、23a、25a的第1面1a側的靠近端面1c側的部分，向第1面1a引出，露出於第1面1a。第2引出部21c、23c、25c，從主電極部21a、23a、25a的第2面1b側的中央部分，向第2面1b引出，露出於第2面1b。第3引出部21d、23d、25d，從主電極部21a、23a、25a的第1面1a側的端面1d側的部分，向第1面1a引出，露出於第1面1a。
第2內部電極22、24，通過在電介體13、15上印刷大致長方形狀的圖形而形成。第2內部電極22、24含有，主電極部22a、24a，第1引出部22b、24b，第2引出部22c、24c。主電極部22a、24a，呈大致長方形狀。另外，主電極部22a、24a形成為，中央部位於電介體13、15的中央部。
第1引出部22b、24b，從主電極部22a、24a的第1面1a側的中央部分和端面1d側的部分之間的中間附近，向第1面1a引出，露出於第1面1a。第2引出部22c、24c，從主電極部22a、24a的第2面1b側的中央部分和靠近端面1d側的部分之間的中間附近，向第2面1b引出，露出於第2面1b。
第3內部電極26，通過在電介體17上印刷線狀的圖形而形成。第3內部電極26，在電介體17的中央部和端面1c側的部分之間的中間附近，與電介體17的端面1c側的邊緣平行形成。第3內部電極26，一個端部26a露出於第1面1a，另一個端部26b露出於第2面1b。
第1內部電極21和第2內部電極22層積為，夾著電介體12而使主電極部21a和主電極部22a互相相對。第2內部電極22和第1內部電極23層積為，夾著電介體13而使主電極部22a和主電極部23a互相相對。第1內部電極23和第2內部電極24層積為，夾著電介體14而使主電極部23a和主電極部24a互相相對。第2內部電極24和第1內部電極25層積為，夾著電介體15而使主電極部24a和主電極部25a互相相對。第1內部電極25和第3內部電極26層積為，夾著電介體16而使一部分互相相對。
第1～第3內部電極21～26配置成，互相相對的面與第1和第2面1a、1b垂直。即，第1～第3內部電極21～26，在與第1面1a和第2面1b的相對方向平行的方向上延伸配置。另外，第1、第2內部電極21～25配置成，主電極部21a～25a從層積方向看互相重疊。
如圖5所示，在第2面1b上，在第2引出部21c、23c、25c露出的位置，配置有金屬墊片9a，第2引出部21c、23c、25c和金屬墊片9a互相物理連接且電連接。即，第1內部電極21、23、25和接地端子電極9互相物理連接且電連接。
另外，在第2面1b上，在第2引出部22c、24c露出的位置，配置有金屬墊片7a，第2引出部22c、24c和金屬墊片7a互相物理連接且電連接。即，第2內部電極22、24與輸入輸出端子電極7互相物理連接且電連接。
另外，在第2面1b上，在第3內部電極26的端部26b露出的位置，配置有金屬墊片5a，第3內部電極26的端部26b和金屬墊片5a互相物理連接且電連接。即，第3內部電極26和輸入輸出端子電極5互相物理連接且電連接。
如圖6所示，在第1面1a上，在第1引出部21b、23b、25b露出的位置，配置第2可變電阻電極42，第1引出部21b、23b、25b和第2可變電阻電極42互相物理連接且電連接。即，第1內部電極21、23、25和第2可變電阻電極42互相物理連接且電連接。
另外，在第1面1a上，在第3引出部21d、23d、25d露出的位置，配置有第2可變電阻電極52，第3引出部21d、23d、25d和第2可變電阻電極52互相物理連接且電連接。即，第1內部電極21、23、25和第2可變電阻電極52互相物理連接且電連接。
另外，在第1面1a上，在第1引出部22b、24b露出的位置，配置有第1可變電阻電極51，第1引出部22b、24b和第1可變電阻電極51互相物理連接且電連接。即，第2內部電極22、24和第1可變電阻電極51互相物理連接且電連接。
另外，在第1面1a上，在第3內部電極26的端部26a露出的位置，配置有第1可變電阻電極41，端部26a和第1可變電阻電極41互相物理連接且電連接。即，第3內部電極26和第1可變電阻電極41互相物理連接且電連接。
由上所述，第1內部電極25、第3內部電極26和電介體16，構成第1電容器C1。第1和第2內部電極21～25和電介體12～15，構成第2電容器C2。
另外，第1內部電極21、23、25與第2可變電阻電極42物理連接且電連接，第3內部電極26與第1可變電阻電極41物理連接且電連接。即，第1電容器C1和第1可變電阻V40互相併聯連接。另外，第1電容器C1的第3內部電極26，通過第1可變電阻電極41與電阻元件R60電連接。
第1內部電極21、23、25與第2可變電阻電極52物理連接且電連接，第2內部電極22、24與第1可變電阻電極51物理連接且電連接。即，第2電容器C2和第2可變電阻V50互相併聯連接。另外，第2電容器C2的第2內部電極22、24，通過第1可變電阻電極51與電阻元件R60電連接。
第1內部電極21、23、25與接地端子電極9物理連接且電連接。因此，第1可變電阻V40的第2可變電阻電極42通過第1內部電極21、23、25與接地端子電極9物理連接且電連接。另外，第2可變電阻V50的第2可變電阻電極52，通過第1內部電極21、23、25，與接地端子電極9物理連接且電連接。
即，如圖7所示，在低通濾波器F1中，由第1電容器C1和第2電容器C2與電阻元件R60構成π型RC濾波器，同時，構成具備與第1電容器C1並聯連接的第1可變電阻V40和與第2電容器C2並聯連接的第2可變電阻V50而具有ESD保護功能的低通濾波器。
接著，說明低通濾波器F1的製造方法。首先，準備將要構成電介體11～17的電介體生片。電介體生片可以使用如下得到的生片用刮刀法，在薄膜上塗布以在主成分BaTiO3中含有Co的混合粉為原料的漿料而形成。
其次，在將要構成電介體12～17的電介體生片上，分別形成對應於第1～第3內部電極21～26的導體圖形。各導體圖形，例如，通過絲網印刷以銀或鎳為主成分的導電膏後乾燥而形成。然後，依次層積並壓接各生片，切斷成晶片單元後，在規定的溫度(例如800～900℃)下燒結。由此，形成電容器部1。
接下來，按照規定的順序通過在電容器1的第1面1a上印刷並燒接而形成對應於第1～第3可變電阻電極41～43、51～53的電極部分和對應於第1和第2可變電阻層44、54的部分。第1和第2可變電阻層44、54由以ZnO為主要成分且含有Co的材料形成。第1和第2可變電阻層44、54和電介體11～17，二者都含有Co，所以能夠防止Co在第1和第2可變電阻層44、54與電介體11～17的界面上擴散。由此，能夠防止第1和第2可變電阻層44、54和電介體11～17的特性的變化。
接著，在第1面1a上形成電阻元件R60後，形成報護層30使其覆蓋第1和第2可變電阻V40、V50和電阻元件R60。保護層30由以玻璃為主要成分的材料形成。其次，在第2面1b上，印刷金屬墊片5a、7a、9a用的導電膏後，燒接，形成金屬墊片5a、7a、9a。然後，形成焊球5b、7b、9b，從而形成輸入輸出端子電極5、7及接地端子電極9。如上所述，完成低通濾波器F1。
在本實施方式的低通濾波器F1中，由第1內部電極21、23、25和第3內部電極26構成第1電容器C1。另外，由第1內部電極21、23、25和第2內部電極22、24構成第2電容器C2。由該第1、第2電容器C1、C2和電阻元件R60構成π型RC濾波器。然後，通過使第1可變電阻V40並聯連接於第1電容器C1，第2可變電阻V50並聯連接於第2電容器C2，構成具有ESD保護功能的低通濾波器。而且，在電容器部1的第1面1a上配置第1和第2可變電阻V40、V50及電阻元件R60，在第2面1b上配置輸入輸出端子電極5、7及接地端子電極9。由此，能夠以一個晶片實現上述結構的低通濾波器。即，能夠提高具有ESD保護功能的低通濾波器的安裝密度。
另外，在本實施方式的低通濾波器F1中，第1、第2可變電阻電極41、42、51、52在第1面1a上配置，第1、第2可變電阻層44、54配置成覆蓋對應的兩個可變電阻電極41、42、51、52。由此，能夠簡便地構成第1和第2可變電阻V40、V50。另外，能夠進一步減小與第1面1a垂直的方向的尺寸，能夠將上述結構的低通濾波器製成更加小型的一個晶片部件。
另外，本實施方式的低通濾波器F1，使用可變電阻作為ESD保護用的部件，能夠比使用齊納二極體的情況更加廉價地進行製造。
另外，也可以考慮，用具備兩個可變電阻和電阻的π型濾波器實現具有ESD保護功能的低通濾波器的方法。然而，使用可變電阻得到所希望的容量是困難的。由此，如本實施方式所述，通過將第1和第2電容器C1、C2並聯連接於可變電阻，能夠可靠地確保容量。
本發明並不局限於上述實施方式，可以進行各種變形。例如，在上述實施例中，低通濾波器F1具備電阻元件R60，但也可以具備電感器來代替它。這種情況下，構成由電感器和兩個電容器形成的π型LC濾波器。
另外，第1、第2可變電阻V40、V50的結構，只要是配置在第1面1a上並分別與第1、第2電容器C1、C2並聯連接，就不限於上述結構。例如，也可以沒有第3可變電阻電極43、53。
(第2實施方式)說明與第2實施方式相關的低通濾波器陣列。圖8是表示與第2實施方式相關的低通濾波器陣列中含有的可變電阻部的圖。圖9是表示與第2實施方式相關的低通濾波器陣列的截面結構的示意圖。圖10是表示沿著圖9中的X-X線的截面結構的示意圖。與本實施方式相關的低通濾波器陣列F3具備電容器部100、可變電阻部300、N(N≥2的整數；在本實施方式中，N＝4)對輸入輸出端子電極5、7(第1、第2外部電極)和接地端子電極90(第3外部電極)。
電容器部100，形成為大致呈長方體形狀，具有互相相對的第1面100a和第2面100b，及與第1、第2面100a、100b垂直且互相相對的面100c和面100d。可變電阻部300，在電容器部100的第1面100a上配置。由電容器部100和可變電阻部300構成本體400。本體400，呈大致長方體形狀。例如，本體400，縱向尺寸為2.1mm左右，橫向尺寸為1.6mm左右，厚度尺寸為0.6mm左右。
電容器部100，具有4個電容器部1和3個(在本實施方式中為3個)第4內部電極70。即，電容器部100具有具有電介體11～17的N個電介體10，具有第1～第3內部電極21～26的N個內部電極群，以及3個第4外部電極70。
4個電容器部1，在電容器部100中，配置成4組第1～第3內部電極21～26從層積方向看互相重疊。即，在電容器部100中，4個內部電極群沿著第1～第3內部電極21～26的相對方向並設。這個內部電極群的並設方向，與電介體11～17的層積方向平行。另外，互相相鄰的一個電容器部1的電介體17和另外一個電容器部1的電介體11，一體化到邊界無法目視辨認的程度。
另外，電容器部100，具有互相相對的第1面100a和第2面100b。第1面100a，由4個電容器部1的4個第1面1a構成。第2面100b，由4個電容器部1的4個第2面1b構成。
3個第4內部電極70，以主面平行於第1、第2內部電極21～25的主面的方式分別配置在各電容器部1之間。第4內部電極70，配置於互相相鄰的一個電容器部1的電介體17和另外一個電容器部1的電介體11之間。即，第4內部電極70，在互相相鄰的各組第1～第3內部電極21～26之間配置。
第4內部電極70包括主電極部70a和引出部70b。主電極部70a，形成為大致長方形狀，形成為其中央部和各電介體11的中央部重疊。引出部70b從主電極部70a的中央部的第2面100b的一側引出，在第2面100b上露出。
4對輸入輸出端子電極5、7，分別與4個電容器部1對應，同時，一個作為輸入端子電極起作用，另一個作為輸出端子電極起作用。接地端子電極90，與4個電容器部1完全對應，同時，連接於安裝有低通濾波器陣列F3的外部基板(未圖示)的接地圖形。
各輸入輸出端子電極5、7和接地端子電極90，如上所述，通過具備金屬墊片5a、7a、90a和焊球5b、7b、90b而構成。4對輸入輸出端子電極5、7及接地端子電極90，互相電絕緣，配置於電容器部100的第2面100b上。4個輸入輸出端子電極5，在第2面100b上的面100c一側，沿著層積方向排列成一列地配置。4個輸入輸出端子電極7，在第2面100b上的面100d一側，沿著層積方向排列成一列地配置。一對輸入輸出端子電極5、7，在第2面100b上，沿著與層積方向垂直的方向並排配置。
各輸入輸出端子電極5，物理連接且電連接於對應的電容器部1所具有的第3內部電極26。各輸入輸出端子電極7，物理連接且電連接於對應的第2內部電極22、24。
接地端子電極90的金屬墊片90a，從與第2面100b垂直的方向看，形成為大致長方形狀。金屬墊片90a配置成，在輸入輸出端子電極5的列和輸入輸出端子電極7的列之間，長度方向平行於層積方向。金屬墊片90a，從輸入輸出端子電極5、7的列的一端延伸到另一端。
接地端子電極90的金屬墊片90a形成為，覆蓋4個第1內部電極21、23、25的第2引出部21c、23c、25c和3個第4內部電極70的引出部70b在第2面100b上露出的區域。金屬墊片90a，分別物理連接且電連接於4個第2引出部21c、23c、25c及3個引出部70b。即，接地端子電極90，物理連接且電連接於4個第1內部電極21、23、25及3個第4內部電極70。
可變電阻部300，具備保護層30、對應於4個電容器部1的4個第1可變電阻40、4個第2可變電阻V50及4個電阻元件R60。4個第1、第2可變電阻V40、V50及電阻元件R60，配置於電容器部100的第1面100a上。
保護層30，如上所述，保護第1、第2可變電阻V40、V50及電阻元件R60，同時，具有與外部電絕緣的功能。另外，圖8是可變電阻部的平面圖，省略了保護層30。
4個第1可變電阻V40，在第1面100a的端面100c側，沿著層積方向排列成一列地配置。4個第2可變電阻V50，在第1面100a的端面100d側，沿著層積方向排列成一列地配置。4個電阻元件R60，在第1面100a上的第1可變電阻V40和第2可變電阻V50之間，沿著層積方向排列成一列配置。互相對應的第1可變電阻V40、第2可變電阻V50和電阻元件R60，在第2面100b上，沿著與層積方向垂直的方向並排排列。
各第1可變電阻V40、各第2可變電阻V50和各電阻元件R60，分別具有上述結構。另外，如上所述，各電阻元件R60與對應的第1可變電阻42、52物理連接且電連接。
但是，各第1可變電阻V40所具有的第1可變電阻層44，一體化形成。各第2可變電阻V50所具有的第2可變電阻層54，一體化形成。第1、第2可變電阻層44、54，從與第1面100a垂直的方向看，形成為大致長方形狀，同時形成為長度方向與層積方向平行。這樣，能夠進一步提高可變電阻300的機械強度。即，能夠提高本體400的機械強度。
另外，各第1可變電阻電極41，物理連接且電連接於對應的電容器部1所具有的第3內部電極26。各第2可變電阻電極42，物理連接且電連接於對應的電容器部1所具有的第1內部電極21、23、25。各第1可變電阻電極51，物理連接且電連接於對應的電容器部1所具有的第2內部電極22、24。各第2可變電阻電極52，物理連接且電連接於對應的電容器部1所具有的第1內部電極21、23、25。
即，如圖11所示，低通濾波器陣列F3，由4個第1電容器C1及4個第2電容器C2和4個電阻元件R60構成4組π型RC濾波器，同時，構成具備分別並聯連接於4個第1電容器C1的4個第1可變電阻V40和分別並聯連接於4個第2電容器C2的4個第2可變電阻V50的低通濾波器。
本實施方式的低通濾波器陣列F3，分別由4個第1內部電極21、23、25和4個第3內部電極26構成4個第1電容器C1。由各4個第1內部電極21、23、25和各4個第2內部電極22、24構成4個第2電容器C2。由這4個第1電容器C 1、4個第2電容器C2和4個電阻元件R60，構成4個π型RC濾波器。於是，通過使4個第1可變電阻V40分別並聯連接於4個第1電容器C1，4個第2可變電阻V50並聯連接於4個第2電容器C2，包含了具有ESD保護功能的4個低通濾波器。另外，在電容器部100的第1面100a上配置4個第1和第2可變電阻V40、V50和4個電阻元件R60，在第2面100b配置4對輸入輸出端子電極5、7和接地端子電極90，因此，能夠以一塊晶片實現上述結構的低通濾波器陣列。因此，能夠提高具有ESD保護功能的低通濾波器陣列的安裝密度。
本實施方式的低通濾波器陣列F3，在互相相鄰的電容器部1之間分別配置有電連接於接地端子電極90的第4內部電極70，因而可以抑制各低通濾波器之間的串擾。
本實施方式的低通濾波器陣列F3，對應於4個第1可變電阻V40的第1可變電阻層44一體化形成，對應於4個第2可變電阻V50的第2可變電阻層54一體化形成。由此，第1、第2可變電阻層44、54作為增強材料起作用，能夠增強本體400的機械強度。
本實施方式的低通濾波器陣列F3，第1～第4可變電阻電極41、42、51、52在第1面100a上配置，第1、第2可變電阻層44、54配置成覆蓋對應的兩個電極，因而，可以簡便地構成各第1和第2可變電阻層V40、V50。另外，能夠進一步減小與第1面100a垂直的方向的尺寸，將具有上述電路結構的低通濾波器陣列製作成更加小型化的一塊晶片部件。
本發明，不限定於上述實施方式，能夠進行各種變形。例如，在上述實施例中，雖然低通濾波器陣列F3具備第4內部電極70，但並不限於此。
另外，上述實施例中，將4個第1、第2可變電阻V40、V50中包含的第1、第2可變電阻層44、54一體化形成，但並不限於此。也可以將第1、第2可變電阻層44、54分割為4個，使4個第1、第2可變電阻V40、V50分別包含各第1、第2可變電阻層。這種情況下，能夠抑制4個第1、第2可變電阻間的串擾。
權利要求
1.一種低通濾波器，其特徵在於具備具有互相相對的第1面和第2面的電介體，包含配置在該電介體內的第1～第3內部電極的電容器，在所述第1面上配置的第1可變電阻和第2可變電阻，在所述第1面上配置的電阻元件，在所述第2面上配置的第1～第3外部電極，所述第1內部電極，物理連接且電連接於所述第3外部電極，同時，配置成在平行於所述第1面和所述第2面相對的方向的方向上延伸，所述第2內部電極，物理連接且電連接於所述第2外部電極，同時，配置成至少其一部分夾著所述電介體的至少一部分而與所述第1內部電極相對，所述第3內部電極，物理連接且電連接於所述第1外部電極，同時，配置成其至少一部分夾著所述電介體的至少一部分而與所述第1內部電極相對，所述第1可變電阻，並聯連接於由所述第1內部電極和所述第3內部電極構成的電容器，所述第2可變電阻，並聯連接於由所述第1內部電極和所述第2內部電極構成的電容器，所述電阻元件，分別電連接於所述第2內部電極和所述第3內部電極。
2.如權利要求1所述的低通濾波器，其特徵在於所述第1可變電阻具有第1和第2電極，和包含位於所述第1和第2電極間的區域且表現出電流電壓非線性特性的第1可變電阻層，所述第2可變電阻具有第3和第4電極，和包含位於所述第3和第4電極間的區域且表現出電流電壓非線性特性的第2可變電阻層。
3.如權利要求2所述的低通濾波器，其特徵在於所述第1～第4電極，配置在所述第1面上，所述第1可變電阻層配置成，覆蓋所述第1電極和所述第2電極各自的至少一部分，所述第2可變電阻層配置成，覆蓋所述第3電極和所述第4電極各自的至少一部分，所述第1內部電極，物理連接且電連接於所述第2電極和所述第4電極，所述第2內部電極，物理連接且電連接於所述第3電極，所述第3內部電極，物理連接且電連接於所述第1電極，所述電阻元件，物理連接且電連接於所述第1電極和所述第3電極。
4.如權利要求3所述的低通濾波器，其特徵在於所述第1可變電阻，還具有夾著所述第1可變電阻層而與所述第1和第2電極相對配置的電極，所述第2可變電阻，還具有夾著所述第2可變電阻層而與所述第3和第4電極相對配置的電極。
5.一種低通濾波器陣列，其特徵在於具備具有互相相對的第1面和第2面的電介體，包含配置在該電介體內且具有第1～第3內部電極的N個(N≥2的整數)內部電極群的電容器，分別對應於N個所述內部電極群而配置在所述第1面上的N個第1可變電阻和N個第2可變電阻，分別對應於N個所述內部電極群而配置在所述第1面上的N個電阻元件，分別對應於N個所述內部電極群而配置在所述第2面上且具有第1～第3外部電極的N個外部電極群；在所述各內部電極群中，所述第1內部電極，物理連接且電連接於對應的所述外部電極群的所述第3外部電極，同時，配置成在平行於所述第1面和所述第2面的相對方向的方向上延伸，所述第2內部電極，物理連接且電連接於對應的所述外部電極群的所述第2外部電極，同時，配置成至少其一部分夾著所述電介體的至少一部分而與對應的所述第1內部電極相對，所述第3內部電極，物理連接且電連接於對應的所述外部電極群的所述第1外部電極，同時，配置成至少其一部分夾著所述電介體的至少一部分而與對應的所述第1內部電極相對，所述各第1可變電阻，並聯連接於由對應的所述內部電極群的所述第1內部電極和所述第3內部電極構成的電容器，所述各第2可變電阻，並聯連接於由對應的所述內部電極群的所述第1內部電極和所述第2內部電極構成的電容器，所述各電阻元件，分別電連接於對應的所述內部電極群的所述第2內部電極和所述第3內部電極。
6.如權利要求5所述的低通濾波器陣列，其特徵在於N個所述內部電極群，在所述電介體內，沿著所述第1內部電極與所述第2和第3內部電極的相對方向並設，進一步具備內部電極，該內部電極在互相相鄰的所述內部電極群間配置成，在與所述第1面和所述第2面的相對方向平行的所述方向上延伸，同時電連接於所述第3外部電極中的任何一個。
7.如權利要求5所述的低通濾波器陣列，其特徵在於所述各第1可變電阻具有第1和第2電極，和包含位於所述第1和第2電極間的區域且表現出電流電壓非線性特性的第1可變電阻層，所述各第2可變電阻具有第3和第4電極，和包含位於所述第3和第4電極間的區域且表現出電流電壓非線性特性的第2可變電阻層。
8.如權利要求7所述的低通濾波器陣列，其特徵在於所述第1～第4電極，配置在所述第1面上，所述第1可變電阻層配置成，覆蓋所述第1電極和所述第2電極各自的至少一部分，所述第2可變電阻層配置成，覆蓋所述第3電極和所述第4電極各自的至少一部分，所述第1內部電極，物理連接且電連接於所述第2電極和所述第4電極，所述第2內部電極，物理連接且電連接於所述第3電極，所述第3內部電極，物理連接且電連接於所述第1電極，所述電阻元件，物理連接且電連接於所述第1電極和所述第3電極。
9.如權利要求8所述的低通濾波器陣列，其特徵在於所述各第1可變電阻，還具有夾著所述第1可變電阻層而與所述第1和第2電極相對配置的電極，所述各第2可變電阻，還具有夾著所述第2可變電阻層而與所述第3和第4電極相對配置的電極。
10.如權利要求8所述的低通濾波器陣列，其特徵在於N個所述內部電極群，在所述電介體內，沿著所述第1內部電極與所述第2和第3內部電極的相對方向並設，所述各第1可變電阻的所述第1和第2電極，分別沿著N個所述內部電極群的並設方向並設，所述各第1可變電阻的所述第1可變電阻層一體化形成，所述各第2可變電阻的所述第3和第4電極，分別沿著N個所述內部電極群的並設方向並設，所述各第2可變電阻的所述第2可變電阻層一體化形成。
11.如權利要求5所述的低通濾波器陣列，其特徵在於所述各外部電極群的所述第3外部電極一體化形成。
全文摘要
低通濾波器，具備電容器、第1可變電阻和第2可變電阻、電阻元件、和第1～第3外部電極。電容器包括，具有互相相對的第1面和第2面的電介體、和第1～第3內部電極。第1可變電阻、第2可變電阻和電阻元件，配置於電介體的第1面。第1～第3外部電極，配置於電介體的第2面。第1內部電極，物理連接且電連接於第3外部電極。第2內部電極，物理連接且電連接於第2外部電極。第3內部電極，物理連接且電連接於第1外部電極。第1可變電阻，並聯連接於由第1內部電極和第3內部電極構成的電容器。第2可變電阻，並聯連接於由第1內部電極和第2內部電極構成的電容器。電阻元件，分別電連接於第2內部電極和第3內部電極。
文檔編號H03H7/06GK101047363SQ20071009132
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月29日 優先權日2006年3月29日
發明者齋藤洋, 相馬出, 田中均 申請人:Tdk株式會社