JP2007259026A - 積層型ノイズフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】コモンモード時にインダクタパターン間で高い磁気結合が発生すると共に小型化や低背化が可能であると共に、高いノーマルモードノイズの減衰効果が得られる積層型ノイズフィルタを提供すること。
【解決手段】第１及び第２内部導体３１、３６を有し、第１及び第２内部導体３１、３６が、第１及び第２コイル導体３１ａ、３６ａと、第１及び第２キャパシタ導体３１ｂ、３６ｂとを備え、第１及び第２内部導体の間に非磁性材シート２２ｄが配置され、渦巻状導体３２ａ、３２ｂの間と渦巻状導体３７ａ、３７ｂの間とに磁性材シート２２ａ、２３ｃがそれぞれ配置され、キャパシタ導体が磁性材シートと非磁性材シートとの間に配置され、平面導体３４ｂが渦巻状導体３２ａ、３２ｂに接続され、平面導体３９ａが渦巻状導体３７ａ、３７ｂに接続されると共に、平面導体３４ａ、３９ｂが第１及び第２コイル導体３１ａ、３６ａの両端にそれぞれ接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に侵入するノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズを除去する積層型ノイズフィルタに関する。

近年、携帯電話機などの音声回路を有する機器の普及により、コモンモードノイズだけではなくノーマルモード（ディファレンシャルモード）ノイズも除去することが望まれている。このようなコモンモード及びノーマルモードノイズを除去するノイズフィルタとして、上面にインダクタパターンが形成された絶縁材シートを積層することで一対のコイル導体を形成し、この一対のコイル導体間の磁気結合によりコモンモードノイズを除去する積層型ノイズフィルタが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

前者の積層型ノイズフィルタは、絶縁材シートとして透磁率の高い磁性材シートを用い、各磁性材シート上に形成されたインダクタパターンによって積層方向に上下に分離した一対のコイル導体を構成し、この一対のコイル導体間をキャパシタ導体で接続した構成となっている。また、後者の積層型ノイズフィルタは、磁性材シート上に形成されたインダクタパターンによって積層方向に対して左右に分離した一対のコイル導体を構成し、この一対のコイル導体間をキャパシタ導体で接続した構成となっている。
特開平７−８６８６３号公報 特開２０００−１５１３２７号公報

しかしながら、上記従来の積層型ノイズフィルタにおいては、以下の問題がある。すなわち、このような積層型ノイズフィルタにおいても、さらなる小型化、低背化が望まれている。ところが、上記従来の積層型ノイズフィルタは、一対のコイル導体のうち互いに磁気結合することによってコモンモードノイズを除去するインダクタパターンの間に配置されている絶縁材シートが透磁率の高い磁性材料によって構成されている。このため、コモンモード時にインダクタパターン間で発生する磁気結合が小さくなってしまう。したがって、所望のインピーダンスを得るためにインダクタパターンの積層数を多くしなければならず、積層型ノイズフィルタの低背化が困難となる。
また、一対のコイル導体間をキャパシタ導体で接続しており、コイル導体に信号が流れるため、キャパシタ導体の電位は高い状態にある。このため、ノーマルモードノイズがキャパシタ導体に向けて流れにくくなり、ノーマルモードノイズの減衰効果が小さくなるという問題がある。さらに、キャパシタ導体を介して一方のコイル導体から他方のコイル導体に向けてノーマルモードノイズが流れるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コモンモード時にインダクタパターン間で高い磁気結合が発生すると共に小型化や低背化が可能であると共に、高いノーマルモードノイズの減衰効果が得られる積層型ノイズフィルタを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる積層型ノイズフィルタは、上下方向に積層された一対の内部導体を有し、該内部導体が、積層された複数の絶縁材シート上のそれぞれに形成されたインダクタパターンを接続したコイル導体と、絶縁材シートを介して対向配置された一対のキャパシタパターンで構成されたキャパシタ導体とを備え、前記一対の内部導体の間に配置された前記絶縁材シートが、非磁性材料で構成された非磁性材シートであると共に、前記一対の内部導体のそれぞれで、該内部導体を構成する複数の前記インダクタパターンの間に配置された前記絶縁材シートのうち少なくとも１つが、前記非磁性材料よりも高透磁率の磁性材料で構成された磁性材シートであり、前記キャパシタ導体が、前記非磁性材シートと前記磁性材シートとの間に配置され、前記一対のキャパシタパターンの一方が、前記非磁性材シート上に形成された前記インダクタパターンと前記磁性材シート上に形成された前記インダクタパターンとにそれぞれ接続されると共に、前記一対のキャパシタパターンの他方が、前記コイル導体の両端にそれぞれ接続されることを特徴とする。

この発明では、非磁性材シートを配置することでコモンモード時に高い磁気結合が発生するコモンモードフィルタが形成され、磁性材シートを配置することでノーマルモード時に発生した磁束が打ち消されないノーマルモードフィルタが形成されるので、高いコモンモードインピーダンス及びノーマルモードインピーダンスが得られる。これにより、コモンモード時にインダクタパターン間で高い磁気結合が発生すると共に小型化や低背化が可能となる。また、一対のキャパシタパターンの他方の電位を低くすることができるので、高いノーマルモードノイズの減衰効果が得られる。
すなわち、一方のコイル導体を構成するインダクタパターンと他方のコイル導体を構成するインダクタパターンのうち、透磁率の低い非磁性材シートを介して対向配置されたインダクタパターンでは、コモンモード時に高い磁気結合が発生する。したがって、これらのインダクタパターンによって高いコモンモードインピーダンスを有するコモンモードフィルタ部が形成される。また、一対のコイル導体の一方を構成するインダクタパターンのうち積層方向で磁性材シートよりも他方のコイル導体から離間した位置に配置されているインダクタパターンでは、ノーマルモード時に他方のコイル導体を構成するインダクタパターンとの間で発生する磁気結合が小さい。このため、インダクタパターンで発生した磁束が打ち消されない。同様に、他方のコイル導体を構成するインダクタパターンのうち積層方向で磁性材シートよりも一方のコイル導体から離間した位置に配置されているインダクタパターンでも、ノーマルモード時に発生した磁束が打ち消されない。したがって、これらのインダクタパターンによって高いノーマルモードインピーダンスを有するノーマルモードフィルタ部が形成される。
そして、一対のキャパシタパターンの他方の電位を低くすることで、ノーマルモードノイズがキャパシタ導体に向けて流れやすくなると共に、一方のコイル導体からキャパシタ導体に流れたノイズが他方のコイル導体に流れることを防止する。これにより、ノーマルモードノイズの高い減衰効果が得られる。さらに、キャパシタパターンがコモンモードフィルタ部とノーマルモードフィルタ部との間に配置されていることによっても、コモンモードフィルタ部を構成するインダクタパターンとノーマルモードフィルタ部を構成するインダクタパターンとの間で発生した磁束が打ち消しあうことを防止できる。
以上より、コモンモード時にインダクタパターン間で高い磁気結合が発生すると共に小型化や低背化が可能であると共に、高いノーマルモードノイズの減衰効果が得られる。

また、本発明にかかる積層型ノイズフィルタは、前記一対のキャパシタパターンの間に配置された前記絶縁材シートが、前記非磁性材シート及び前記磁性材シートよりも高い誘電率の誘電材シートであることが好ましい。
この発明では、一対のキャパシタパターンが誘電材シートを介して対向配置することで、キャパシタ導体の容量を大きくすることができ、積層型ノイズフィルタをより小型化、低背化できる。

また、本発明にかかる積層型ノイズフィルタは、前記インダクタパターンが、１ターン以上のスパイラル巻きとした渦巻状導体であることが好ましい。
この発明では、インダクタパターンを渦巻状導体とすることで、各インダクタパターンで発生する磁束が大きくなり、より高いコモンモードインピーダンス及びノーマルモードインピーダンスが得られると共に、積層型ノイズフィルタのさらなる低背化が可能となる。

本発明の積層型ノイズフィルタによれば、コモンモード時に高い磁気結合が発生するコモンモードフィルタ部とノーマルモード時に発生した磁束が打ち消されないノーマルモードフィルタ部とを有しているので、高いコモンモードインピーダンス及びノーマルモードインピーダンスが得られる。また、ノーマルモードノイズがキャパシタ導体に向けて流れやすくなると共に、一方のコイル導体からキャパシタ導体に流れたノイズが他方のコイル導体に流れることを防止するので、ノーマルモードノイズの高い減衰効果が得られる。さらに、積層型ノイズフィルタの低背化が可能となる。

以下、本発明による積層型ノイズフィルタの一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図１は本実施形態における積層型ノイズフィルタの分解斜視図、図２は図１の完成状態を示す積層型ノイズフィルタの概観斜視図、図３は積層型ノイズフィルタの等価回路図である。

図１及び図２において、積層型ノイズフィルタ１０は、複数枚の絶縁材シートを積層して一体化した構成とされ、ほぼ直方体形状を有している。また、積層型ノイズフィルタ１０の対向する２側面には、後述する第１及び第２内部導体（内部導体）３１、３６に接続される６つの外部電極１１〜１６が分配して設けられている。
図１に示す構成例では、積層体とした積層型ノイズフィルタ１０の上から順に、第１被覆層２１、第１内部導体層２２、第２内部導体層２３及び第２被覆層２４を配置している。

第１及び第２被覆層２１、２４は、それぞれ絶縁材シートである磁性材シート２１ａ〜２１ｃ及び磁性材シート２４ａ〜２４ｃを３層に積層した構成とされる。ここで、磁性材シート２１ａ〜２１ｃ、２４ａ〜２４ｃは高透磁率のものが好ましく、使用可能なシート状の磁性材料として、例えばＮｉ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕフェライトなどが挙げられる。
なお、第１及び第２被覆層２１、２４については、上述した３層に限定されることはなく、磁性材料の種類や厚みに応じて適宜変更することができる。

第１内部導体層２２は、積層体の上面側から絶縁材シートである磁性材シート２２ａ、誘電材シート２２ｂ、磁性材シート２２ｃ、非磁性材シート２２ｄを４層に積層した構成とされる。そして、この第１内部導体層２２には、第１コイル導体３１ａ及び第１キャパシタ導体３１ｂで構成される第１内部導体３１が設けられている。
ここで、誘電材シート２２ｂは上述した磁性材料及び後述する非磁性材料よりも高誘電率のものが好ましく、使用可能なシート状の誘電材料として、ＢａＴｉＯ_３、ＴｉＯ_２、または（ＰｂＯ_ｘ・Ｌａ_２Ｏ_３ｙ/２）・（ＺｒＯ_ｕ・ＴｉＯ_ｖ）で表されるペロブスカイト型リラクサー系材料や、上記磁性体と誘電体との複合材料などが挙げられる。
また、非磁性材シート２２ｄは上述した磁性材料よりも低透磁率のものが好ましく、使用可能なシート状の非磁性材料として、例えばＮｉ−ＺｎフェライトやＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕフェライトなどと構成元素が同じでも配合比により非磁性特性を示す材料や、アルミナなどのセラミックス材料、シリカなどのガラス材料などが挙げられる。

さて、上述した磁性材シート２２ａ、非磁性材シート２２ｄには、それぞれの上面に形成された渦巻状導体（インダクタパターン）３２ａ、３２ｂで構成される第１コイル導体３１ａが設けられている。
なお、この第１コイル導体３１ａは、例えば銀などの導電体を印刷や転写などの周知の手法により形成したものである。

このうち、渦巻状導体３２ａは、磁性材シート２２ａの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体３２ａの一方の端部、すなわち渦巻きの外側となる端部には、外部電極１１に接続される引出電極３３ａが形成されている。また、渦巻状導体３２ａの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部には、磁性材シート２２ａ及び誘電材シート２２ｂをそれぞれ貫通するように設けられたスルーホールＨａ、Ｈｂを介して、磁性材シート２２ｃの上面に形成されている後述する平面導体（キャパシタパターン）３４ｂが接続されている。

また、渦巻状導体３２ｂは、非磁性材シート２２ｄの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体３２ｂの一方の端部、すなわち渦巻きの外側となる端部には、外部電極１１に接続される引出電極３３ｂが形成されている。また、渦巻状導体３２ｂの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部には、磁性材シート２２ｃを貫通するように設けられたスルーホールＨｃを介して上記キャパシタ導体３１ｂが接続されている。すなわち、渦巻状導体３２ａ、３２ｂは、スルーホールＨａ〜Ｈｃを介して接続されている。なお、渦巻状導体３２ｂは、その巻き方向が渦巻状導体３２ａと同方向であると共に、平面視で渦巻状導体３２ａと重なるように形成されている。このように、渦巻状導体３２ａ、３２ｂがスルーホールＨａ〜Ｈｃを介して接続されることで、上下に分離した状態でスパイラル巻きとした、いわゆる上下分離型スパイラル巻きの上側となる第１コイル導体３１ａが構成される。

一方、上述した誘電材シート２２ｂ、磁性材シート２２ｃには、それぞれの上面に形成された平面導体３４ａ、３４ｂで構成される第１キャパシタ導体３１ｂが設けられている。
なお、この第１キャパシタ導体３１ｂは、第１コイル導体３１ａと同様に、例えば銀などの導電体を印刷や転写などの周知の手法により形成したものである。

このうち、平面導体３４ａは、誘電材シート２２ｂの上面に形成されている。そして、平面導体３４ａの端部には、外部電極１３に接続される引出電極３５ａと、外部電極１４に接続される引出電極３５ｂとが形成されている。なお、誘電材シート２２ｂに形成されているスルーホールＨｂは、平面導体３４ａの外部に形成されており、平面導体３４ａと他の導体パターンとが接続されないように構成されている。
また、平面導体３４ｂは、磁性材シート２２ｃの上面に形成されている。そして、平面導体３４ｂにはスルーホールＨｃが形成されており、このスルーホールＨｃを介して平面導体３４ｂと渦巻状導体３２ｂとが接続されている。なお、平面導体３４ｂは、平面視で平面導体３４ａと少なくとも一部が重なるように形成されている。このように、平面導体３４ａ、３４ｂが誘電材シート２２ｂを介して対向配置されることで、第１キャパシタ導体３１ｂが構成される。

第２内部導体層２３は、積層体の上面側から絶縁材シートである磁性材シート２３ａ、誘電材シート２３ｂ、磁性材シート２３ｃ、２３ｄを４層に積層した構成とされる。そして、この第２内部導体層２３には、第２コイル導体３６ａ及び第２キャパシタ導体３６ｂで構成される第２内部導体３６が設けられている。

さて、上述した磁性材シート２３ａ、２３ｄには、それぞれの上面に形成された渦巻状導体（インダクタパターン）３７ａ、３７ｂで構成される第２コイル導体３６ａが設けられている。
なお、この第２コイル導体３６ａは、第１コイル導体３１ａと同様に、例えば銀などの導電体を印刷や転写などの周知の手法により形成したものである。

このうち、渦巻状導体３７ａは、磁性材シート２３ａの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体３７ａの一方の端部、すなわち渦巻きの外側となる端部には、外部電極１６に接続される引出電極３８ａが形成されている。また、渦巻状導体３７ａの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部には、磁性材シート２３ａを貫通するように設けられたスルーホールＨｄを介して、誘電材シート２３ｂの上面に形成されている平面導体（キャパシタパターン）３９ａが接続されている。なお、渦巻状導体３７ａは、その巻き方向が渦巻状導体３２ａ、３２ｂと同方向であると共に、平面視で渦巻状導体３２ｂと重なるように形成されている。

また、渦巻状導体３７ｂは、磁性材シート２３ｄの上面に形成され、１ターン以上の渦巻状となっている。そして、渦巻状導体３７ｂの一方の端部、すなわち渦巻きの外側となる端部には、外部電極１５に接続される引出電極３８ｂが形成されている。また、渦巻状導体３７ｂの他方の端部、すなわち渦巻きの内側となる端部には、誘電材シート２３ｂ及び磁性材シート２３ｃをそれぞれ貫通するように設けられたスルーホールＨｅ、Ｈｆを介して平面導体３９ａが接続されている。すなわち、渦巻状導体３７ａ、３７ｂは、スルーホールＨｄ〜Ｈｆを介して接続されている。なお、渦巻状導体３７ｂは、その巻き方向が渦巻状導体３７ａと同方向であると共に、平面視で渦巻状導体３７ａと重なるように形成されている。このように、渦巻状導体３７ａ、３７ｂがスルーホールＨｄ〜Ｈｆを介して接続されることで、上下に分離した状態でスパイラル巻きとした、いわゆる上下分離型スパイラル巻きの下側となる第２コイル導体３６ａが構成される。

一方、上述した誘電材シート２３ｂ、磁性材シート２３ｃには、それぞれの上面に形成された平面導体３９ａ、３９ｂで構成される第２キャパシタ導体３６ｂが設けられている。
なお、この第２キャパシタ導体３６は、第１キャパシタ導体３１ａと同様に、例えば銀などの導電体を印刷や転写などの周知の手法により形成したものである。

このうち、平面導体３９ａは、誘電材シート２３ｂの上面に形成されている。そして、平面導体３９ａにはスルーホールＨｅが形成されており、スルーホールＨｅ、Ｈｆを介して平面導体３９ａと渦巻状導体３７ｂとが接続されている。
また、平面導体３９ｂは、磁性材シート２３ｃの上面に形成されている。そして、平面導体３９ｂの端部には、外部電極１３に接続される引出電極４０ａと、外部電極１４に接続される引出電極４０ｂとが形成されている。なお、平面導体３９ｂは、平面視で平面導体３９ａと少なくとも一部が重なるように形成されている。このように、平面導体３９ａ、３９ｂが誘電材シート２３ｂを介して対向配置されることで、第２キャパシタ導体３６ｂが構成される。ここで、磁性材シート２３ｃに形成されているスルーホールＨｆは、平面導体３９ｂの外部に形成されており、平面導体３９ｂと他の導体パターンとが接続されないように構成されている。

上述したように、渦巻状導体３２ｂと渦巻状導体３７ａとの間に配置された非磁性材シート２２ｄは、透磁率の低い非磁性材料で形成されている。これにより、渦巻状導体３２ｂと渦巻状導体３７ａとは、コモンモード時において高い磁気結合が可能となっており、図３に示すコモンモードフィルタ部４１を構成する。
また、渦巻状導体３２ａは高透磁率を有する磁性材料で構成された磁性材シート２１ｃ、２２ａの間に形成されており、渦巻状導体３７ｂは同様に磁性材料で構成された磁性材シート２３ｃ、２３ｄの間に形成されている。これにより、渦巻状導体３２ａ、３７ｂでは、それぞれノーマルモード時において発生した磁束と他方の渦巻状導体で発生した磁束との磁気結合が小さい。このため、渦巻状導体３２ａ、３７ｂは、図３に示すノーマルモードフィルタ部４２を構成する。
そして、第１及び第２キャパシタ導体３１ｂ、３６ｂは、コモンモードフィルタ部４１とノーマルモードフィルタ部４２との間に設けられている。

次に、以上のように構成された本発明の積層型ノイズフィルタ１０について、以下にその製造方法を説明する。
最初に、所定の形状（例えば矩形状）とした磁性材シート２１ａ〜２１ｃ、２２ａ、２２ｃ、２３ａ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ〜２４ｃ、非磁性材シート２２ｄ及び誘電材シート２２ｂ、２３ｂを作成する。次に、これら磁性材シート２２ａ、２２ｃ、２３ａ、２３ｃ及び誘電材シート２２ｂ、２３ｂの所定位置にレーザやパンチングなどの周知の手法を用いて穴あけ加工を施し、スルーホールＨａ〜Ｈｆを設ける。

次に、磁性材シート２２ａ、２３ａ、２３ｄ及び非磁性材シート２２ｄの上面に、それぞれ１ターン以上の渦巻状導体３２ａ、３２ｂ、３７ａ、３７ｂを、印刷や転写などの周知の手法を用いて互いに短絡しないように形成する。引出電極３３ａ、３３ｂ、４０ａ、４０ｂを、同様に形成する。さらに、誘電材シート２２ｂ、２３ｂ及び磁性材シート２２ｃ、２３ｃの上面に、それぞれ平面導体３４ａ、３４ｂ、３９ａ、３９ｂを形成する。
このとき、渦巻状導体３２ａの一端には引出電極３３ａが、渦巻状導体３２ｂの一端には引出電極３３ｂが、渦巻状導体３７ａの一端には引出電極３８ａが、渦巻状導体３７ｂの一端には引出電極３８ｂが、それぞれ一体に連続して形成されている。また、平面導体３４ａの端部には引出電極３５ａ、３５ｂが、平面導体３９ｂの端部には引出電極４０ａ、４０ｂが、それぞれ一体に連続して形成されている。

また、スルーホールＨａ〜Ｈｆには、スルーホールＨａ〜Ｈｆを設けた磁性材シート２２ａ、２２ｃ、２３ａ、２３ｃ及び誘電材シート２２ｂ、２３ｂの上面と裏面との導通を確保するように、銀などの導電材料が充填される。なお、スルーホールＨａ〜Ｈｆを介して接続される渦巻状導体３２ｂ、３７ｂ及び平面導体３４ｂ、３９ａは、これらに設けられた図示しない凸状の電極部などによってスルーホールＨａ〜Ｈｆに充填された導電材料に接触している。

そして、磁性材シート２２ａ、誘電材シート２２ｂ、磁性材シート２２ｃ及び非磁性材シート２２ｄを積層して第１内部導体層２２を形成すると共に、磁性材シート２３ａ、誘電材シート２３ｂ及び磁性材シート２３ｃ、２３ｄを積層して第２内部導体層２３を形成する。さらに、第１及び第２内部導体層２２、２３を積層し、これらを挟み込むように第１及び第２被覆層２１、２４を積層する。これにより、渦巻状導体３２ａ及び平面導体３４ｂがスルーホールＨａ、Ｈｂを介して接続され、平面導体３４ｂ及び渦巻状導体３２ｂがスルーホールＨｃを介して接続され、渦巻状導体３７ａ及び平面導体３９ａがスルーホールＨｄを介して接続され、平面導体３９ａ及び渦巻状導体３７ｂがスルーホールＨｅ、Ｈｆを介して接続される。その後、形成された積層体を焼成する。

最後に、銀などの導電材料からなり、積層体の対向する両側面に露出した引出電極３３ａ、３３ｂ、４０ａ、４０ｂに接続される外部電極１１〜１６をそれぞれ形成し、上述した構成の積層型ノイズフィルタ１０を製造する。
なお、上述した積層型ノイズフィルタ１０は、各磁性材シート２２ａ、２２ｃ、２３ａ、２３ｃ、２３ｄ、誘電材シート２２ｂ、２３ｂ及び非磁性材シート２２ｄに対して所定のピッチで複数組の内部導体を形成して積層してもよく、この場合、ダイシングなどで切断することにより、上述した積層体を同時に多数製造することができる。
また、外部電極１１〜１６には、必要に応じて銀などの導電体の上面にめっき処理を施してもよい。

このように構成された積層型ノイズフィルタ１０のコモンモード時及びノーマルモード時における磁気結合について、図４を用いて説明する。
まず、コモンモード時には、渦巻状導体３２ａ、３２ｂ、３７ａ、３７ｂに磁束が発生する。ここで、渦巻状導体３２ｂ、３７ａの間に配置された非磁性材シート２２ｄが低透磁率の材料によって構成されているので、コモンモードフィルタ部４１を構成する渦巻状導体３２ｂ、３７ａのそれぞれで発生した磁束が互いに磁気結合し、大きな磁束が発生する。このとき、磁気結合によって発生する磁束は、図４に示す矢印Ｚ１、Ｚ２の方向で主に発生する。このとき、渦巻状導体３２ｂ、３７ａが磁性材シート２２ｃ、２３ｂで挟まれていると共に、磁性材シート２２ｃ、２３ｂ上に平面導体３４ｂ、３９ａがそれぞれ形成されている。これにより、渦巻状導体３２ｂ、３７ａのそれぞれで発生した磁束が、強固に磁気結合する。このため、第１及び第２コイル導体３１ａ、３６ａによってコモンモードノイズが除去される。

一方、ノーマルモード時には、コモンモード時と同様に、第１及び第２内部導体層２２、２３の渦巻状導体３２ａ、３２ｂ、３７ａ、３７ｂに磁束が発生する。ここで、渦巻状導体３２ａ、３２ｂの間に配置された磁性材シート２２ａが高透磁率の材料によって構成されているので、ノーマルモードフィルタ部４２を構成する渦巻状導体３２ａで発生した磁束と他の磁束との磁気結合が小さい。同様に、渦巻状導体３７ａ、３７ｂの間に配置された磁性材シート２３ａが高透磁率の材料によって構成されているので、ノーマルモードフィルタ部４２を構成する渦巻状導体３７ｂで発生した磁束と他の磁束との磁気結合が小さい。また、渦巻状導体３２ｂ、３７ａのそれぞれで発生した磁束は、非磁性材シート２２ｄが低透磁率の材料で構成されているので、互いに打ち消しあう。このとき磁束は、図４に示す矢印Ｚ３〜Ｚ６の方向で主に発生する。このため、第１及び第２コイル導体３１ａ、３６ａによってノーマルモードノイズが除去される。
なお、外部電極１３、１４をグラウンドと接続して第１及び第２キャパシタ導体３１ｂ、３６ｂの平面導体３４ａ、３９ｂの電位を低くすることにより、第１及び第２コイル導体３１ａ、３６ａから第１及び第２キャパシタ導体３１ｂ、３６ｂに向けてノーマルモードノイズが流れやすくなると共に、第１及び第２コイル導体３１ａ、３６ａの一方から第１及び第２キャパシタ導体３１ｂ、３６ｂを流れたノイズが他方に流れることを防止する。

このように構成された積層型ノイズフィルタ１０によれば、第１及び第２コイル導体３１ａ、３６ａの間に非磁性材シート２２ｄを配置することで、コモンモード時に高い磁気結合が発生するコモンモードフィルタ部４１とノーマルモード時に発生した磁束が打ち消されないノーマルモードフィルタ部４２とが形成される。これにより、高いコモンモードインピーダンス及びノーマルモードインピーダンスが得られると共に、積層型ノイズフィルタ１０の小型化及び低背化が可能となる。
そして、第１及び第２キャパシタ導体３１ｂ、３６ｂの平面導体３４ａ、３９ｂの電位を低くすることで、第１及び第２キャパシタ導体３１ｂ、３６ｂへ向けてノーマルモードノイズを流れやすくすると共に、第１及び第２キャパシタ導体３１ｂ、３６ｂを流れたノイズが第１及び第２コイル導体３１ａ、３６ａに向けて流れることを防止できる。これにより、ノーマルモードノイズの減衰効果を高めることができる。

ここで、第１及び第２コイル導体３１ａ、３６ａがそれぞれ２つの渦巻状導体３２ａ、３２ｂ、３７ａ、３７ｂを積層して構成されているので、コモンモード時において渦巻状導体３２ｂ、３７ａの間で高い磁気結合が発生すると共に、ノーマルモード時において渦巻状導体３２ａ、３７ｂで大きい磁束が発生する。したがって、積層型ノイズフィルタの小型化及び低背化が可能となる。
このとき、磁性材料や非磁性材料よりも高い誘電率を有する誘電材料で誘電材シート２２ｂ、２３ｂを形成することで、第１及び第２キャパシタ導体３１ｂ、３６ｂの容量を大きくすることができ、積層型ノイズフィルタをより小型化、低背化できる。

なお、本発明の構成は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
例えば、上記実施形態において、第１及び第２コイル導体は、それぞれ２つの渦巻状導体を接続した構成となっているが、設計に応じて３つ以上の渦巻状導体を接続した構成としてもよい。このとき、第１及び第２コイル導体の間に非磁性材シートが配置され、第１及び第２コイル導体のそれぞれを構成する渦巻状導体の間に磁性材シートが少なくとも１層ずつ配置されていれば、非磁性材シートや磁性材シートの積層数を適宜変更してもよい。
また、インダクタパターンは、１ターン以上のスパイラル巻きとした渦巻状導体としているが、これに限らず、バイファイラ巻きや、８の字巻きや、ミアンダ巻きなどであってもよい。
また、キャパシタパターンを平面導体としているが、一対のキャパシタパターンが対向配置されることでキャパシタとして機能すれば、他の形状であってもよい。
また、一対のキャパシタパターンの間に誘電材シートを配置しているが、キャパシタとして機能すれば、磁性材シートや非磁性材シートなど、他の絶縁材料で構成された絶縁材シートであってもよい。
また、上述した構成の第１及び第２コイル導体を複数組並べて、アレイ化することも可能である。

本発明の第１の実施形態における積層型ノイズフィルタを示す分解斜視図である。 図１の積層型ノイズフィルタを示す外観斜視図である。 図１の積層型ノイズフィルタの等価回路図である。 図１の積層型ノイズフィルタの磁気結合の状態を示す分解斜視図である。

符号の説明

１０ 積層型ノイズフィルタ
２１ａ〜２１ｃ、２２ａ、２２ｃ、２３ａ、２３ｃ、２３ｄ、２４ａ〜２４ｃ 磁性材シート（絶縁材シート）
２２ｂ、２３ｂ 誘電材シート（絶縁材シート）
２２ｄ 非磁性材シート（絶縁材シート）
３１ 第１内部導体（内部導体）
３１ａ 第１コイル導体（コイル導体）
３１ｂ 第１キャパシタ導体（キャパシタ導体）
３２ａ、３２ｂ、３７ａ、３７ｂ 渦巻状導体（インダクタパターン）
３４ａ、３４ｂ、３９ａ、３９ｂ 平面導体（キャパシタパターン）
３６ 第２内部導体（内部導体）
３６ａ 第２コイル導体（コイル導体）
３６ｂ 第２キャパシタ導体（キャパシタ導体）

Claims (3)

1. 上下方向に積層された一対の内部導体を有し、
   該内部導体が、積層された複数の絶縁材シート上のそれぞれに形成されたインダクタパターンを接続したコイル導体と、絶縁材シートを介して対向配置された一対のキャパシタパターンで構成されたキャパシタ導体とを備え、
   前記一対の内部導体の間に配置された前記絶縁材シートが、非磁性材料で構成された非磁性材シートであると共に、
   前記一対の内部導体のそれぞれで、該内部導体を構成する複数の前記インダクタパターンの間に配置された前記絶縁材シートのうち少なくとも１つが、前記非磁性材料よりも高透磁率の磁性材料で構成された磁性材シートであり、
   前記キャパシタ導体が、前記非磁性材シートと前記磁性材シートとの間に配置され、
   前記一対のキャパシタパターンの一方が、前記非磁性材シート上に形成された前記インダクタパターンと前記磁性材シート上に形成された前記インダクタパターンとにそれぞれ接続されると共に、
   前記一対のキャパシタパターンの他方が、前記コイル導体の両端にそれぞれ接続されることを特徴とする積層型ノイズフィルタ。
2. 前記一対のキャパシタパターンの間に配置された前記絶縁材シートが、前記非磁性材シート及び前記磁性材シートよりも高い誘電率の誘電材シートであることを特徴とする請求項１に記載の積層型ノイズフィルタ。
3. 前記インダクタパターンが、１ターン以上のスパイラル巻きとした渦巻状導体であることを特徴とする請求項１または２に記載の積層型ノイズフィルタ。
   

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