JP2001035249A - 導電性部材 - Google Patents
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Abstract
イズを効率よく減衰させることができる導電性部材を提
供する。 【解決手段】 信号線21を、銀粉末、フェライト粉
末、有機バインダ、分散剤、および溶剤を混合して作製
された第1の導電ペーストを用いて形成する。
Description
性部材に関する。
イズを除去するために、例えばFTC(Feed Th
rough Capacitor)が用いられている。
入力すると、その入力信号の直流及び低周波成分はほと
んど減衰しないが、高周波成分は大きく減衰する。とこ
ろが、このFCTは、入力信号の周波数が大きくなるに
伴い信号の減衰量が増大するが、入力信号の周波数がさ
らに大きくなると、今度は逆に減衰量が減少するという
周波数特性を示す。このように挿入損失が減少する特性
を示しても、極端に周波数が高くなければ、上記のFT
Cで十分に高周波ノイズを除去できるが、近年、PC
(personal computer)等の電子器機
のクロック周波数の増大に伴い、数GHzオーダのノイ
ズを効率よく減衰させることが要求されており、上記の
FCTでは、数GHzオーダ以上のノイズを効率よく減
衰させることが難しいという問題がある。
Hzオーダの周波数成分を有するノイズを効率よく減衰
させることができる導電性部材を提供することを目的と
する。
明の導電性部材は、第1の物質と第2の物質とを有する
導電性部材であって、
との積が、上記第1の物質と上記第2の物質とのうちの
一方の物質を有するとともに他方の物質を有していない
導電性部材についての導電率と透磁率との積よりも大き
いことを特徴とする。
周波数が高くなるにつれて、その電流は表皮効果により
導電性部材の表面側に集中する傾向が大きくなる。導電
性部材の、電流が集中する表面部分の深さを表す表皮深
さをδ(後述する図3参照)とすると、このδは以下の
式で表すことができる。
μとの積σμが、上記第1の物質と上記第2の物質との
うちの一方の物質を有するとともに他方の物質を有して
いない導電性部材(以下、比較用の導電性部材と呼ぶこ
とがある)についての導電率σと透磁率μとの積σμよ
りも大きい。
記第2の物質をフェライトとし、比較用の導電性部材と
して、銀を有するとともにフェライトを有していない導
電性部材を考える。このとき、本発明の導電性部材は、
銀とフェライトとの双方の物質を有していることにな
る。つまり、比較用の導電性部材は、透磁率の大きい物
質であるフェライトを有していないが、これに対し、本
発明の導電性部材は、透磁率の大きい物質であるフェラ
イトを有している。従って、この比較用の導電性部材の
導電率σと透磁率μとの積σμをσμ1とし、一方、本
発明の導電性部材についての導電率と透磁率との積σμ
をσμ2とすると、フェライトを有する方のσμ2が、
フェライトを有していない方のσμ1よりも大きくなる
ように、本発明の導電性部材が含有するフェライトの量
を選択することにより、本発明の導電性部材についての
表皮深さδを、比較用の導電性部材についての表皮深さ
δよりも小さくすることができる。このため、本発明の
導電性部材と、比較用の導電性部材それぞれに同じ周波
数のノイズが混入した場合、本発明の導電性部材の方
が、比較用の導電性部材よりも、そのノイズの周波数に
対応する表皮深さδが小さくなる。従って、本発明の導
電性部材を用いることにより、高周波ノイズを効率よく
減衰させることができる。
と透磁率との積を大きくして表皮深さδを小さくするに
は、導電率と透磁率のうちのいずれか一方を大きくすれ
ばよいが、導電率を大きくして表皮深さδを小さくしよ
うとすると、導電率が大きいことにより高周波ノイズが
流れやすくなるという作用が、表皮深さδが小さいこと
により高周波ノイズが流れにくくなるという作用よりも
強く表れ、逆に高周波ノイズが流れやすくなる恐れがあ
る。そこで、本発明では、導電率はあまり大きくせずに
透磁率を大きくして表皮深さδを小さくすることが、高
周波ノイズを減衰させるのに効果的である。ただし、導
電率をあまり小さく設定してしまうと、今度は、本来減
衰させたくない低周波信号が減衰してしまう恐れがある
ので、導電率は、導電性部材の用途に応じて設定する必
要がある。
の物質が金属、上記第2の物質が磁性体であり、
ての導電率と透磁率との積が、金属を有するとともに磁
性体を有していない導電性部材についての導電率と透磁
率との積よりも大きいことが好ましい。
により、本発明の導電性部材についての導電率と透磁率
との積を効率よく大きくすることができる。つまり、表
皮深さを効率よく小さくすることができる。
が強磁性体であることが好ましい。
磁率との積をさらに効率よく大きくすることができる。
説明する。
である信号線(後述する図2参照)を備えたEMIフィ
ルタの斜視図である。
とする直方体形状のセラミック基体2を備えている。こ
のセラミック基体2の左右の側面の中央部には、入力外
部電極3及び出力外部電極4が形成されている。また、
セラミック基体2の前後の側面には、その側面全体に渡
って、接地外部電極5,6が形成されている。
ているセラミック基体を4層のセラミック層に分割して
示す分解斜視図である。
0,40は、いずれの層も、セラミックを主成分とする
セラミックシートが複数枚積層されて構成されている。
0,40のうちの最下層のセラミック層10表面には正
方形状のグランド電極11が形成されている。このグラ
ンド電極11は、セラミック層10表面の、短辺に沿う
2つの帯状の余白部10aを除く領域に、そのカバー層
10表面の長辺10bに接するように形成されている。
されるセラミック層20表面には、その表面を横切るよ
うに信号線21が形成されている。その信号線21は、
その端部21a,21bそれぞれが、そのセラミック層
20表面の短辺20a,20bそれぞれに接するように
形成されている。
−A方向から見たときの信号線の断面図である。
おり、その信号線21の内部には、フェライト粉末21
cが散在している。
セラミック層30表面には、最下層のセラミック層10
表面に形成されたグランド電極11と同形状のグランド
電極31が形成されている。このグランド電極31は、
セラミック層30表面の、短辺に沿う2つの帯状の余白
部30aを除く領域に、そのセラミック層30表面の長
辺30bに接するように形成されている。さらに、その
セラミック層30の直上には、最上層のセラミック層4
0が積層される。
セラミック層10,20,30,40が順に積層されて
構成されるものである。
れた信号線21は、その端部21a,21bそれぞれが
セラミック層20表面の短辺20a,20bそれぞれに
接しているため、図1に示す入力外部電極3及び出力外
部電極4は、それぞれ、信号線21の端部21a,21
bに接続されている。また、セラミック層10,30そ
れぞれに形成されたグランド電極11,31それぞれ
は、セラミック層10,30表面の長辺10b,30b
それぞれに接しているため、接地外部電極5,6は、双
方のグランド電極11,31に接続されている。
ルタ1の製造方法について、図1〜図3を参照しながら
説明する。尚、ここでは、説明の便宜上、1個のEMI
フィルタ1を製造するときの製造方法について説明する
が、以下に説明する方法を応用することにより、同時に
多数のEMIフィルタを製造することができる。
ースト、フェライトを含有する第1の導電ペースト、及
び、フェライトを含有しない第2の導電ペーストを用意
し、さらに、多数枚のPETフィルムを用意する。フェ
ライトを含有する第1の導電ペーストは、銀粉末、フェ
ライト粉末、有機バインダ、分散剤、および溶剤を混合
して作製し、一方、第2の導電ペーストは、第1の導電
ペーストの原料からフェライト粉末を除いた原料で作製
する。上記のフェライト粉末としては、例えばNi―C
u―Znフェライト粉末等が用いられる。
Tフィルムを用意した後、各PETフィルムそれぞれ
に、誘電体ペーストを塗布してセラミックシートを形成
する。
たセラミックシートに、グランド電極11,31及び信
号線21それぞれのパターン通りに導電ペーストを印刷
する。これにより、アース電極11が形成されたセラミ
ックシート、アース電極31が形成されたセラミックシ
ート、及び、信号線21が形成されたセラミックシート
が作製される。このとき、グランド電極11、31につ
いては、第2の導電ペーストを用いて形成し、一方、信
号線21については、第1の導電ペーストを用いて形成
する。
トにグランド電極21,31及び信号線21を形成した
後、各PETフィルムからセラミックシートを剥離す
る。また、導電ペーストが印刷されていないセラミック
シートもPETフィルムから剥離しておく。
セラミックシートを複数枚間に挟むように、グランド電
極11が形成されたセラミックシート、信号線21が形
成されたセラミックシート、及び、グランド電極31が
形成されたセラミックシートを積層してセラミックシー
トの積層体を構成する。この積層体をプレスし、熱圧着
することにより、セラミック基体2(図1参照)が作製
される。
した後、そのセラミック基体2を焼成し、そのセラミッ
ク基体2の外面に、入力外部電極3、出力外部電極4、
及び接地外部電極5,6を形成する。このようにして、
図1に示すEMIフィルタ1が製造される。
ある。EMIフィルタ1の等価回路は、抵抗50と、キ
ャパシタ51とにより表される。抵抗50は、信号線2
1(図2参照)により形成されるものであり、抵抗50
の大きさは、その抵抗50を流れる信号の周波数に依存
する(この理由につては後述する)。キャパシタ51は
グランド電極11,31(図2参照)に相当する電極5
1a,51bにより形成される。抵抗50は、これら2
枚の電極51a,51bの間に位置している。その抵抗
50は、入力外部電極3(図1参照)に相当する端子5
2と、出力外部電極4に相当する端子53とに接続さ
れ、一方、キャパシタ51は、接地外部電極5,6(図
2参照)に相当するアース端子54に接続されている。
低周波信号の大部分は、キャパシタ51を流れずに、抵
抗50を形成している信号線21を通過するが、高周波
ノイズの大部分は、そのキャパシタ51を経由してアー
ス端子54に流れ込む。
ルタ1は、図3に示すように、信号線21の内部にフェ
ライト粉末を含有している。ここで、もし仮に、信号線
21がフェライト粉末を含有していない場合、このフェ
ライト粉末を含有していない信号線21の透磁率mをm
1、導電率sをs1とすると、このフェライト粉末を含有
していない信号線21についての表皮深さd(図3参
照)は、(1)式から、
ように、信号線21はフェライト粉末21cを含有して
いる。ここで、本実施形態において、信号線21の透磁
率mをm2、その信号線21の導電率sをs2とする。本実
施形態では、信号線21のフェライト粉末21cの含有
量は、信号線21自体の導電率s2が、フェライト粉末
を含有していない信号線についての導電率s1よりも極
端に小さくならずにほぼ同じ値を保持する程度の含有量
に調整されている。また、フェライト粉末は強磁性を有
するものであるため、信号線21の透磁率m2は、フェ
ライト粉末を含有していない信号線の透磁率m1より大
きくなる。つまり、信号線21の導電率s2は、フェラ
イト粉末を含有していない信号線についての導電率s1
とほぼ同じ値に保たれ、かつ、信号線21の透磁率m2
は、フェライト粉末を含有していない信号線の透磁率m
1より大きくなる。従って、本実施形態では、表皮深さ
dを、フェライト粉末を含有していない信号線について
の表皮深さdよりも小さくすることができる。これによ
り、本実施形態のEMIフィルタ1は、フェライト粉末
を含有していない信号線を有するEMIフィルタと比較
して、表皮効果により信号線の表面に集中する高周波成
分が通過する断面積はさらに小さくなる。従って、信号
線に高周波ノイズが混入しても、効率よくそのノイズを
減衰させることができる。さらに、本実施形態では、上
記のように、信号線21の導電率s2が、フェライト粉
末を含有していない信号線についての導電率s1とほぼ
同じ値に保たれていることから、減衰させたくない低周
波の信号については効率よく通過させることができる。
するために導電ペーストとして、銀及びフェライトを含
有したものを用いているが、表皮深さdを表す(1)式
中に示されているmsの値を大きくすることができるので
あれば、銀とフェライトの組み合わせ以外の組み合わせ
(例えば、銅とパーマロイ、銀とパーマロイ等)であっ
てもよい。
材を用いて信号線を構成した例を取り上げて説明した
が、本発明の導電性部材を用いて、信号線以外の導電性
部材(例えば、コンデンサを構成する電極)を構成して
もよい。
材を用いて、EMIフィルタの信号線を構成した例を示
したが、EMIフィルタ以外の電子部品に備えられる信
号線等の導電性部材を構成してもよく、本発明の導電性
部材を用いることにより、やはり高周波ノイズを効率よ
く減衰させることができる。また、本発明の導電性部材
を用いて、例えば、回路基板に形成される配線を構成し
てもよく、これにより、回路基板の配線に高周波ノイズ
が混入しても、その高周波ノイズを効率よく減衰させる
ことができる。
部材によれば、例えばGHzオーダの周波数成分を有す
るノイズを効率よく減衰させることができる。
線を備えたEMIフィルタの斜視図である。
ミック基体を4層のセラミック層に分割して示す分解斜
視図である。
ら見たときの信号線の断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 第1の物質と第2の物質とを有する導電
性部材であって、 前記導電性部材についての導電率と透磁率との積が、前
記第1の物質と前記第2の物質とのうちの一方の物質を
有するとともに他方の物質を有していない導電性部材に
ついての導電率と透磁率との積よりも大きいことを特徴
とする導電性部材。 - 【請求項2】 前記第1の物質が金属、前記第2の物質
が磁性体であり、 金属と磁性体とを有する導電性部材についての導電率と
透磁率との積が、金属を有するとともに磁性体を有して
いない導電性部材についての導電率と透磁率との積より
も大きいことを特徴とする請求項1に記載の導電性部
材。 - 【請求項3】 前記磁性体が強磁性体であることを特徴
とする請求項2に記載の導電性部材。
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