JP2003151818A - チップ型ローパスフィルターとその製造方法 - Google Patents

チップ型ローパスフィルターとその製造方法

Info

Publication number
JP2003151818A
JP2003151818A JP2001350538A JP2001350538A JP2003151818A JP 2003151818 A JP2003151818 A JP 2003151818A JP 2001350538 A JP2001350538 A JP 2001350538A JP 2001350538 A JP2001350538 A JP 2001350538A JP 2003151818 A JP2003151818 A JP 2003151818A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
soft magnetic
pass filter
circuit
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001350538A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Saito
章彦 齋藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP2001350538A priority Critical patent/JP2003151818A/ja
Publication of JP2003151818A publication Critical patent/JP2003151818A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟磁性物質の粉末を合成樹脂のマトリクス中
に分散させてなる磁性損失材料を使用した、チップ型ロ
ーパスフィルターであって、ある範囲内で周波数特性を
コントロールすることのできるものを提供する。 【解決手段】 相対して位置する入力側のターミナルと
なる導体のブロック(1)と出力側のターミナルとなる
導体のブロック(2)と、それらの間を接続する導体の
回路部分(3)とが一体になった回路部材の、回路部分
(3)をとり囲むように距離を置いて配置した、コ字型
断面の、または筒状の導体の板からなる電極(4)、お
よび回路と電極との間の空間を埋める混合材料(5)と
から構成され、全体がほぼ直方体を形成する、一体に成
形されたチップ型ローパスフィルター。混合材料に用い
る軟磁性物質の粉末として、下記2種の軟磁性金属の粉
末を下記の割合で配合したものを使用する。1)粒径
0.1〜100μm、扁平度2以下の球状粉:20〜8
0容量%、2)粒径0.1〜50μm、扁平度4以下の
扁平粉:20〜80容量%

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波領域で使用
する、チップ型のローパスフィルターと、その製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば携帯電話のような電子機器の回
路を形成する部品として、基板上にハンダ付けして使用
する、ごく小型のチップ型フィルターが製造されてい
る。この種のフィルターは、図1に示ようなL,L
およびCからなる等価回路を形成し、高い周波数をカッ
トし低い周波数を通過させる、ローパスフィルターとし
て作用する。
【0003】在来のチップ型フィルターは、誘電体とし
てセラミックス物質を使用したものであり、その製造
は、セラミックスのグリーンを形成した段階で、これに
回路部材、および回路部材とコンデンサを形成する電極
部材とを配置し、焼結により一体化することにより行な
われている(たとえば特開平5−55045号)。近年
の例としては、積層LC複合π型ノイズフィルタ(特開
2000−21640号)がある。しかし、こうした製
造方法は加工費が高くつき、部品単価を抑えることが困
難である。
【0004】100MHz以上の高周波領域で使用可能
なチップ型インピーダンス素子として、フェライト磁性
粉とエポキシ樹脂のスラリーをガラスクロスに含浸し乾
燥して得たプレプリグを基板とし、その表面に銅箔層を
設けたものが提案されているが(特開平11−2511
42号)、量産の手法に課題が残っている。
【0005】これもすでに開示された積層型高周波イン
ダクタ(特開平10−106839号)では、磁性体層
として、扁平状に加工された磁性体粉末を有機結合剤、
たとえばポリウレタン樹脂で結合したものを使用する。
【0006】出願人は、電磁波吸収能のある材料として
近年広く使用されるようになった、軟磁性物質の粉末を
ゴムまたはプラスチックのマトリクス中に分散させたタ
イプの複合材料が、大きな磁性損失をもち、コンデンサ
を形成する誘電体として使用可能であろうと考え、これ
をチップ型フィルターの材料として利用することを着想
した。試験の結果、着想は正しかったことが確認された
ので、このチップ型フィルターを提案した(特願200
0−127101号)。在来のフェライトを磁性体とす
るチップ型フィルターが300MHzより低い周波数領
域でしか使用できなかったのに対し、この磁性損失材料
を磁性体・誘電体とするフィルターは、GHz領域にお
いて有用である。
【0007】上記したタイプの磁性損失材料について研
究してきた発明者は、軟磁性物質の粉末の形態が、球に
近いものであるか扁平に引き延ばされたものであるか
が、磁性損失材料の周波数特性に大きな影響を与えるこ
とを知り、その後の研究において、磁性損失材料に使用
する軟磁性物質の粉末として、ほぼ球状の粉末と、それ
とかけ離れた形状の扁平な粉末とを組み合わせて使用
し、シート状の磁性損失材料製品とすることを試みたと
ころ、特異な周波数特性が得られることを見出した。具
体的には、球状粉と扁平粉との配合比を変えることによ
り、磁性損失材料の周波数特性が変化し、同じ粉末充填
率で同じ厚さのシートでも、吸収ピーク周波数が異なる
というような現象である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発明
者が得た磁性損失材料についての新しい知見を利用し、
この新しい磁性損失材料を誘電体の特性を兼ね備えたも
のとして利用した、高い周波数領域で使用することがで
きる、新規なチップ型のローパスフィルターを提供する
こと、およびその有利な製造方法を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のチップ型ローパ
スフィルターは、図2ないし図4に示すように、相対向
して位置する、入力側のターミナルとなる導体のブロッ
ク(1)と出力側のターミナルとなる導体のブロック
(2)、それらの間を接続する導体の回路部分(3)、
この回路の少なくとも両側と下側とをとり囲むように距
離を置いて配置した、コ字型断面の、または筒状の導体
の板からなる電極(4)、および回路と電極との間の空
間を埋める磁性体の混合材料(5)とから構成され、磁
性体として、軟磁性物質の粉末を合成樹脂のマトリクス
中に分散させてなる混合材料であって、軟磁性物質の粉
末が、下記2種の軟磁性金属の粉末を下記の割合で配合
したものを使用し、 1)粒径0.1〜100μm、扁平度2以下の球状粉:
20〜80容量% 2)粒径0.1〜50μm、扁平度4以上の扁平粉:
20〜80容量% 全体がほぼ直方体を形成するように一体に成形されたチ
ップ型ローパスフィルターである。
【0010】ここで、「扁平度」は、扁平な粉末を面方
向からSEM(走査型電子顕微鏡)で観察して長径と短
径を測定し、それらの平均値を平均径とし、粉末を樹脂
に埋め込み研磨して、研磨面を光学顕微鏡で観察し、扁
平粉の最大厚さと最小厚さを測定してそれらの平均値を
平均厚さとするとき、扁平度=平均径/平均厚さとして
得られる値である。
【0011】
【発明の実施形態】上記のチップ型ローパスフィルター
を製造する本発明の方法は、相対向して位置する、入力
側のターミナルとなる導体のブロック(1)と出力側の
ターミナルとなる導体のブロック(2)、それらの間を
接続する導体の回路部分(3)からなる回路部材を、2
個のブロックが規定する寸法をもつほぼ直方体形状の金
型キャビティ内に配置し、このキャビティ内に上記回路
部材の回路部分(3)をとり囲むようにコ字型断面の電
極(4)を配置し、上記した、球状粉と扁平粉とをあわ
せて合成樹脂のマトリクス中に分散させてなる混合材料
を、キャビティ内の空間に射出成形するか、またはキャ
ビティ内の空間においてプレス成形し、回路部材、電極
および磁性体である混合材料が一体に成形された、ほぼ
直方体の成形体を得ることからなる。
【0012】ターミナルおよび回路部分の材料として
は、ニッケル合金、アルミ合金または銅などの良導体が
適当であって、その棒材の機械加工により一体に製造す
ることが有利である。電極の材料としても、ニッケル、
アルミニウムまたは銅が適当であって、やはり機械加工
で製造することができる。電極および回路部分は、金、
銀、銅、ニッケルなどのメッキを施したり、厚膜印刷の
手法によって形成してもよい。
【0013】磁性体を形成する軟磁性物質の粉末は、フ
ェライト、センダスト、Fe、Fe−Cr合金、Fe−
Si合金、Fe−Ni合金、Fe−Co合金、Fe−C
r−Si合金およびFe−Cr−Al合金の粉末から選
んだ軟磁性金属の噴霧粉が好適である。噴霧粉は、扁平
度が2以下、通常1.5内外であるから、扁平粉を得る
には、噴霧に続いてアトライタ処理を行なう。それによ
り、扁平度が、たとえば4以上15程度の扁平粉を得る
ことができる。
【0014】球状粉と扁平粉との配合割合を、前記した
ように、20:80〜80:20容量%の範囲に選ぶの
は、それぞれが20容量%に達しないときは、大量の粉
末の影響が全体を支配し、球状粉と扁平粉とを併用する
意義が薄いからである。適切な配合割合は、前記したよ
うに、磁性損失材料に所望する吸収の周波数特性に応じ
て、適宜選択する。周波数特性は、いうまでもなく、こ
れも前記したように、軟磁性物質の種類、粉末の扁平
度、粉末充填率によっても影響される。当業者は、この
分野で既知の技術に基づき、後記するデータを参考にし
て、必要であれば若干の実験を補充することにより、配
合割合をはじめとする諸条件を、それぞれの場合に最適
となるよう決定することができるであろう。
【0015】磁性体の中で、軟磁性物質の粉末に対する
マトリクスとして働く合成樹脂は、ポリフェニレンサル
ファイド、エポキシ樹脂および液晶ポリマー(LCP)
から選ぶことが推奨される。そのほかの、射出成形が可
能な、広い範囲の熱可塑性または熱硬化性の合成樹脂が
使用できる。その例は、ナイロン、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、フェノール樹脂などである。
【0016】射出成形またはプレス成形による一体化
は、図2および図3に示した構造のチップ型ローパスフ
ィルターを製造する場合は、複数個の回路部材および電
極部材にそれぞれ相当する棒状の素材を成型金型のキャ
ビティ内にインサートし、残る空所へ、溶融した形で得
た軟磁性物質の粉末と合成樹脂との混合物を射出成形
し、得られたインサート成型品を切断して、個々のチッ
プ型フィルターを取得することにより行なうことがで
き、能率的な製造方法として有利である。
【0017】図1に示した等価回路を形成する本発明の
フィルターにおいて、その特性インピーダンスが、キャ
パシタンスCおよびリアクタンスL,Lによって決
定されることはいうまでもない。Cは、回路部分と2個
の電極の面積および距離、そして混合材料の誘電率によ
って左右され、LおよびLは、電磁波吸収能のある
混合材料に使用した軟磁性物質の粉末の種類、およびマ
トリクス中の充填率によって左右される。これらの因子
を選択することにより、所望の特性をもったローパスフ
ィルターが形成できる。
【0018】本発明のフィルターの構造は、種々の変更
が可能である。たとえば電極(4)は、回路の両側と下
側に加えて、上側をもとり囲む筒状のものにすることが
できるほか、両端のターミナルとなるブロックが、図示
したように全断面を覆っている必要はなく、断面の一部
でよいし、極端には、単に回路が延長されたものでもよ
い。その場合、電極は、回路を包む混合材料の全周かつ
全長を覆うことができ、海苔巻きの構造を取ることも可
能である。
【0019】
【参考例】軟磁性金属の粉末として、Fe−Cr−Al
合金の水噴霧粉であって、粒度を0.1〜50μmの範
囲に選んだものを用意し、一部はそのまま球状粉(扁平
度1.5)として使用し、一部は湿式アトライターで処
理して、扁平粉(扁平度6.0)とした。マトリクス材
料として塩素化ポリエチレンを選び、その中へ、上記の
粉末を下記の表1に示す割合(容量%)で配合したもの
を、各試料の粉末充填率がいずれも約50容積%となる
ようにカレンダリングにより混合した。混合物をロール
圧延して、厚さ1mmのシート状の電磁波吸収体(シート
A〜E)とした。
【0020】表 1シート A B C D E 球状粉 100 75 50 25 0 扁平粉 0 25 50 75 100
【0021】別に、フッ素樹脂(誘電率ε=2.60)
の基板(厚さ1.6mm)の上に設けた、長さが20cmの
回路(50Ωライン)を用意し、この回路の上に、前記
のように製造した5種の電磁波吸収シートA〜Eの、幅
が基板と同じ45mmで長さが100mmのものを、回路の
半分を覆うように重ねた。この回路について、6GHz
までの周波数領域における減衰度S21を測定した。ピ
ーク吸収周波数とその周波数における減衰度、および減
衰度が−20dBに達する周波数を、下の表2に示す。
【0022】
【0023】
【発明の効果】本発明のチップ型ローパスフィルター
は、電子機器内で回路を流れる動作電流の周波数に対す
る高調波をカットし、信号だけを通過させる。カットさ
れた高調波は、吸収性能のある混合材料により吸収され
て外部に出ないから、電子機器の放射ノイズのレベル
を、低く抑えることができる。このフィルターは、在来
のフェライトを使用したフィルターでは使用できなかっ
た、高い周波数領域で使用することができる。
【0024】上記参考例のデータにみるように、混合材
料内部に分散している軟磁性金属の粉末における球状粉
/扁平粉の配合比を変化させることにより、ピーク吸収
周波数をコントロールすることができるから、カットオ
フ周波数をある範囲内で調節したローパスフィルターを
設計することができる。
【0025】このチップ型フィルターの製造は、セラミ
ックスの焼結のように工数のかかる作業ではなく、プラ
スチックの射出成形またはプレス成形と機械加工とい
う、能率を高めることが容易な工程により、高い生産性
をもって実施できるから、製造コストが安く、量産に適
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 チップ型フィルターの等価回路。
【図2】 本発明のチップ型フィルターを構成する導体
および電極の形状・構造を示す斜視図。
【図3】 図2の導体および電極を用いて製造したチッ
プ型フィルターの平面図。
【図4】 図3のI−I方向断面図。
【符号の説明】
1 導体のブロック(入力側のターミナル) 2 導体のブロック(出力側のターミナル) 3 導体の回路部分 4 電極 5 混合材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03H 7/075 H01F 15/00 D

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相対向して位置する、入力側のターミナ
    ルとなる導体のブロック(1)と出力側のターミナルと
    なる導体のブロック(2)、それらの間を接続する導体
    の回路部分(3)、この回路の少なくとも両側と下側と
    をとり囲むように距離を置いて配置した、コ字型断面
    の、または筒状の導体の板からなる電極(4)および回
    路と電極との間の空間を埋める混合材料(5)とから構
    成され、混合材料として、軟磁性物質の粉末を合成樹脂
    のマトリクス中に分散させてなる電磁波吸収性材料であ
    って、軟磁性物質の粉末が、下記2種の軟磁性金属の粉
    末を下記の割合で配合したものを使用し、 1)粒径0.1〜100μm、扁平度2以下の球状粉:
    20〜80容量% 2)粒径0.1〜50μm、扁平度4以上の扁平粉:
    20〜80容量% 全体がほぼ直方体を形成するように一体に成形されたチ
    ップ型ローパスフィルター。
  2. 【請求項2】 分散させる軟磁性物質の粉末として、フ
    ェライト、センダスト、Fe、Fe−Cr合金、Fe−
    Si合金、Fe−Ni合金、Fe−Co合金、Fe−C
    r−Si合金およびFe−Cr−Al合金から選んだ軟
    磁性物質の噴霧粉を採用し、球状粉はそのまま、扁平粉
    はアトライター処理を施して使用した請求項1のチップ
    型ローパスフィルター。
  3. 【請求項3】 マトリクスとする合成樹脂として、ポリ
    フェニレンサルファイド、エポキシ樹脂および液晶ポリ
    マー(LCP)から選んだものを使用した請求項1のチ
    ップ型ローパスフィルター。
  4. 【請求項4】 相対向して位置する、入力側のターミナ
    ルとなる導体のブロック(1)と出力側のターミナルと
    なる導体のブロック(2)、それらの間を接続する導体
    の回路部分(3)からなる回路部材を、2個のブロック
    が規定する寸法をもつほぼ直方体形状の金型キャビティ
    内に配置し、このキャビティ内に上記回路部材の回路部
    分(3)をとり囲むようにコ字型断面の電極(4)を配
    置し、請求項1に記載した混合材料を、キャビティ内の
    空間に射出成形するか、またはキャビティ内の空間にお
    いてプレス成形し、回路部材、電極および混合材料が一
    体に成形されたほぼ直方体の成形体を得ることからなる
    チップ型ローパスフィルターの製造方法。
JP2001350538A 2001-11-15 2001-11-15 チップ型ローパスフィルターとその製造方法 Pending JP2003151818A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001350538A JP2003151818A (ja) 2001-11-15 2001-11-15 チップ型ローパスフィルターとその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001350538A JP2003151818A (ja) 2001-11-15 2001-11-15 チップ型ローパスフィルターとその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003151818A true JP2003151818A (ja) 2003-05-23

Family

ID=19163017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001350538A Pending JP2003151818A (ja) 2001-11-15 2001-11-15 チップ型ローパスフィルターとその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003151818A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014110425A (ja) * 2012-12-04 2014-06-12 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd コモンモードノイズチップフィルタ及びその製造方法
CN108555306A (zh) * 2016-06-02 2018-09-21 泉州天智合金材料科技有限公司 一种铁硅铬软磁粉末及其应用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014110425A (ja) * 2012-12-04 2014-06-12 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd コモンモードノイズチップフィルタ及びその製造方法
CN108555306A (zh) * 2016-06-02 2018-09-21 泉州天智合金材料科技有限公司 一种铁硅铬软磁粉末及其应用
CN108555306B (zh) * 2016-06-02 2021-05-14 泉州天智合金材料科技有限公司 一种铁硅铬软磁粉末及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100533097B1 (ko) 복합자성재료와 이것을 이용한 자성성형재료, 압분 자성분말성형재료, 자성도료, 복합 유전체재료와 이것을이용한 성형재료, 압분성형 분말재료, 도료, 프리프레그및 기판, 전자부품
KR100311924B1 (ko) 유도성소자용코어와트랜스및인덕터
WO2002041343A1 (fr) Substrat pour composant electronique et composant electronique
US20030112114A1 (en) Embedded inductor and method of making
JP3599205B2 (ja) ノイズ抑制用インダクタ素子
WO2008146932A1 (ja) アンテナ
KR20170142974A (ko) 인덕터 및 이의 제조방법
CN101326677B (zh) 非可逆电路元件
US7172806B2 (en) Monolithic ceramic electronic component
KR102463335B1 (ko) 코일 전자부품
US20050150106A1 (en) Embedded inductor and method of making
JP2003297634A (ja) 電子部品
JP3858853B2 (ja) 2ポート型アイソレータ及び通信装置
US6995632B2 (en) Band pass filter for GHz-band
JP2003151818A (ja) チップ型ローパスフィルターとその製造方法
JP2004350236A (ja) 帯域選択透過回路
JP2002171104A (ja) チップ型フィルターとその製造方法
JP2001307921A (ja) チップ型フィルターとその製造方法
KR101719970B1 (ko) 코일 전자부품 및 그 제조방법
JP2004221603A (ja) カプラ
CN111383820B (zh) Lc复合部件
JP6432323B2 (ja) 伝送線路および電子部品
CN111383818B (zh) Lc复合部件
JP2004201333A (ja) バルントランス
KR102161540B1 (ko) 복합 재료를 이용한 성능 강화형 하이브리드 인덕터 및 이를 갖는 전자부품

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040930

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061211

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070116

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070522