JP2008078833A

JP2008078833A - Ｅｍｉフィルタ

Info

Publication number: JP2008078833A
Application number: JP2006253607A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kozutsumi; 勇治小堤
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2008-04-03

Abstract

【課題】ＥＭＩフィルタを多連化することにより実装基板への実装性を向上させたＥＭＩフィルタを提供する。
【解決手段】所定パターンの配線が設けられたセラミックスグリーンシートを複数積層し、焼結させて焼結体としたＥＭＩフィルタにおいて、第１のセラミックスグリーンシートには、複数の第１の電極と、これらの第１の電極をそれぞれ横断して焼結体の周面に両端をそれぞれ露出させる複数の第１の導線を設け、第２のセラミックスグリーンシートには、第２の電極と、この第２の電極に接続するとともに焼結体の周面に端部を露出させる第２の導線を設け、セラミックスグリーンシートを介して第１の電極と第２の電極とを対向させて配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）フィルタに関するものである。

従来、電子機器における高周波ノイズ対策用として、コンデンサとインダクタとを組み合わせて構成したＥＭＩ（ElectroMagnetic Interference）フィルタが用いられている。

このＥＭＩフィルタとして、セラミックスグリーンシートを用いたＥＭＩフィルタが知られている。すなわち、このＥＭＩフィルタは、矩形状としたセラミックスグリーンシートを積層して構成したものであり、図７に示すように、最下層セラミックスグリーンシート130と最上層セラミックスグリーンシート140にはそれぞれ保護用として単なるセラミックスグリーンシートを積層するとともに、最下層セラミックスグリーンシート130と最上層セラミックスグリーンシート140の間には、第１の配線パターンを設けた第１のセラミックスグリーンシート110と、第２の配線パターンを設けた第２のセラミックスグリーンシート120とを重ねている。

ここで、第１の配線パターンは、矩形状の第１の電極210と、この第１の電極210を横断する第１の導線220とで構成し、第２の配線パターンは、矩形状の第２の電極230と、この第２の電極230に接続した第２の導線240とで構成し、第１の電極210と第２の電極230はセラミックスグリーンシートを挟んで上下に配置してコンデンサを構成し、第１の電極210を横断する第１の導線220をインダクタとしている。

第１の導線220は、両端を矩形状としたセラミックスグリーンシートの１組の互いに平行な辺部分から露出させ、第２の導線240は、第１の導線が露出した辺とは異なる他の１組の互いに平行な辺部分から露出させ、積層したセラミックスグリーンシートを焼成した後に、各導線220,240端部の露出部分にそれぞれ外部接続用の端子を形成している（例えば、特許文献１参照。）。

さらに、昨今のＥＭＩフィルタでは、第１の配線パターンを設けた第１のセラミックスグリーンシートと、第２の配線パターンを設けた第２のセラミックスグリーンシートとを交互に複数回積層させることも行われている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平０８−０６５０８０号公報特開２００３−２４９８３２号公報

しかしながら、従来のＥＭＩフィルタは、平面視矩形状の４辺にそれぞれ電極を有しており、所定の実装基板にＥＭＩフィルタを装着するには、１つのＥＭＩフィルタごとに４つの接続部を実装基板に設けておく必要があり、通常、複数のＥＭＩフィルタが装着される実装基板には、４×（ＥＭＩフィルタの配設数）の接続部が必要となって、実装基板の小型化を阻害するという問題があった。

本発明者は、このような現状に鑑み、ＥＭＩフィルタを多連化することにより実装基板への実装性を向上させたＥＭＩフィルタを提供すべく研究開発を行って、本発明を成すに至ったものである。

本発明のＥＭＩフィルタでは、所定パターンの配線が設けられたセラミックスグリーンシートを複数積層し、焼結させて焼結体としたＥＭＩフィルタにおいて、第１のセラミックスグリーンシートには、複数の第１の電極と、これらの第１の電極をそれぞれ横断して焼結体の周面に両端をそれぞれ露出させる複数の第１の導線を設け、第２のセラミックスグリーンシートには、第２の電極と、この第２の電極に接続するとともに焼結体の周面に端部を露出させる第２の導線を設け、セラミックスグリーンシートを介して第１の電極と第２の電極とを対向させて配置した。

さらに、第１のセラミックスグリーンシートには、第１の面積を有する第１の電極と、この第１の面積よりも小さい第２の面積を有する第１の電極とを設け、第１の面積を有する第１の電極と、第２の面積を有する第１の電極とを交互に配置したことにも特徴を有し、あるいは第１のセラミックスグリーンシートには、２つの第１の電極を設け、第２のセラミックスグリーンシートには、セラミックスグリーンシートを介して第１の電極とそれぞれ対向する第２の電極をそれぞれ設けたことにも特徴を有するものである。

本発明のＥＭＩフィルタでは、第１のセラミックスグリーンシートには、複数の第１の電極と、これらの第１の電極をそれぞれ横断して焼結体の周面に両端をそれぞれ露出させる複数の第１の導線を設け、第２のセラミックスグリーンシートには、第２の電極と、この第２の電極に接続するとともに焼結体の周面に端部を露出させる第２の導線を設けて、セラミックスグリーンシートを介して第１の電極と第２の電極とを対向させて配置して構成したＥＭＩフィルタとしたことによって、多連化したＥＭＩフィルタを提供でき、実装基板におけるＥＭＩフィルタの実装面積を小さくすることができる。

さらに、本発明のＥＭＩフィルタでは、実装基板へのＥＭＩフィルタの実装工程において、ＥＭＩフィルタの実装基板への移載作業回数を削減できるので、作業時間を削減でき、作業効率の向上を図ることができる。

また、第１のセラミックスグリーンシートには、第１の面積を有する第１の電極と、この第１の面積よりも小さい第２の面積を有する第１の電極とを設け、第１の面積を有する第１の電極と、第２の面積を有する第１の電極とを交互に配置した場合には、各第１の電極に接続した各第１の導線をそれぞれ等間隔の配置とすることができ、各導線に接続させて設ける電極の間隔寸法を一定間隔として、電極間におけるショートの発生を抑制しやすくすることができる。

また、第１のセラミックスグリーンシートには、２つの第１の電極を設け、第２のセラミックスグリーンシートには、セラミックスグリーンシートを介して第１の電極とそれぞれ対向する第２の電極をそれぞれ設けたことによって、各第１の電極にそれぞれ接続した第１の導線から入力された電気信号に含まれているノイズを個々に除去することができ、除去したノイズが他の電気信号に影響を与えることを防止して、ノイズの除去効率を向上させることができる。

本発明のＥＭＩフィルタは、シート状としたセラミックスグリーンシートを複数積層し、この積層体を焼成することにより一体化させた焼結体としているものであって、特に、積層されるセラミックスグリーンシートに所定パターンの配線を形成して、このセラミックスグリーンシートを積層してコンデンサを構成するとともに、セラミックスグリーンシート上の配線をインダクタとしてＥＭＩフィルタを構成しているものである。

特に、第１のセラミックスグリーンシートには、複数の第１の電極と、これらの第１の電極をそれぞれ横断して焼結体の周面に両端をそれぞれ露出させる複数の第１の導線を設けて、第１の電極をコンデンサにおける一方の電極とするとともに、第１の導線をインダクタとし、第２のセラミックスグリーンシートには、第２の電極と、この第２の電極に接続するとともに焼結体の周面に端部を露出させる第２の導線を設けて、第２の電極をコンデンサにおける他方の電極としている。

このように、第１のセラミックスグリーンシートには、複数の第１の電極と、これらの第１の電極をそれぞれ横断して焼結体の周面に両端をそれぞれ露出させる複数の第１の導線を設けていることにより、第１の電極の配設数に応じた多連のＥＭＩフィルタを構成でき、実装基板におけるＥＭＩフィルタの実装面積の小さいＥＭＩフィルタを提供できる。

特に、第２のセラミックスグリーンシートには、１つの第２の電極と、この第２の電極に接続するとともに焼結体の周面に端部を露出させる第２の導線を設けて、複数の第１の電極に対向させる電極を１つの第２の電極で構成することにより第２の電極を共用化しているので、電極の配設数を削減でき、実装面積の削減を図ることができる。したがって、実装基板におけるさらなる高密度実装化を可能とすることができる。

以下において、図面に基づいて半発明の実施形態を詳説する。図１は、本実施形態のＥＭＩフィルタとなるセラミックグリーンシートを示した説明図である。なお、以下においては、セラミックスグリーンシートを単に「グリーンシート」と称することとする。本実施形態では、グリーンシートは、焼成することによってアルミナセラミックスとなるグリーンシートであるが、アルミナセラミックスとなるグリーンシートに限定するものではなく、たとえばジルコニアセラミックスとなるグリーンシートを用いてもよい。

本実施形態のＥＭＩフィルタでは、最下層側に単なるグリーンシートからなる最下層グリーンシート13を配置し、最上層側に単なるグリーンシートからなる最上層グリーンシート14を配置し、この最下層グリーンシート13と最上層グリーンシート14との間に、第１の配線パターンを設けた第１グリーンシート11と、第２の配線パターンを設けた第２グリーンシート12とを配置している。

最下層グリーンシート13、最上層グリーンシート14、第１グリーンシート11、及び第２グリーンシート12は、それぞれ、同一の矩形状のグリーンシートとしている。なお、通常、最下層グリーンシート13、最上層グリーンシート14、第１グリーンシート11、及び第２グリーンシート12は、それぞれ１枚の大判状のグリーンシートに縦横に複数並べて配置した状態とし、各大判状のグリーンシートを所定の順番に積み重ねて切断することによって、各グリーンシート11,12,13,14を同一形状の矩形状とするとともに、これらのグリーンシート11,12,13,14を積み重ねた積層体を形成している。なお、各グリーンシート11,12,13,14は、必ずしも矩形状とする必要はなく、適宜の形状としてもよい。たとえば、後述するように形成される電極部分を突出形状とするように、大判状のグリーンシートの切断を行ってもよい。

以下においては、説明の便宜上、各グリーンシート11,12,13,14の外側縁を構成する２組の互いに平行な辺において、一方の組の互いに平行な辺と平行な方向を第１の方向、他方の組の互いに平行な辺と平行な方向を第２の方向と呼ぶこととし、特に、後述するように第１グリーンシート11に形成する複数の第１電極は、第１の方向に沿って配置することとする。

第１グリーンシート11には、それぞれ矩形状とした４つの第１電極21a,21b,21c,21dと、各第１電極21a,21b,21c,21dをそれぞれ横断する４本の第１導線22a,22b,22c,22dとで構成する第１のパターンを形成している。この第１のパターンは、第１グリーンシート11に電極ペーストをスクリーン印刷して形成している。

４つの第１電極21a,21b,21c,21dは、第１の方向に沿って所定間隔で順次並設し、４本の第１導線22a,22b,22c,22dは、それぞれ第２の方向と平行に所定間隔で配置するとともに、それぞれ両端を第１の方向と平行な辺を構成する外側縁に到達させている。第１導線22a,22b,22c,22dは、両端をそれぞれ外側縁に到達させていることにより、積層体を構成した際に、第１導線22a,22b,22c,22dの端部をそれぞれ外部に露出可能としている（図２参照）。

本実施形態では、第１電極21a,21b,21c,21dはそれぞれ矩形状としているが、矩形状に限定するものではなく、適宜の形状としてもよい。

第２グリーンシート12には、矩形状の第２電極23と、この第２電極23に接続した第２導線24とで構成する第２のパターンを形成している。この第２のパターンは、第２グリーンシート12に電極ペーストをスクリーン印刷して形成している。

第２導線24は、本実施形態では、第１の方向と平行に配置するとともに、第２電極23を横断させて配置しているが、第２導線24は、少なくとも第２電極23に接続するとともに、一方の端部を第２の方向と平行な辺を構成する外側縁に到達させて、積層体を構成した際に、第２導線24の端部を外部に露出可能となっていればよい（図２参照）。

また、本実施形態では、第２電極23は矩形状としているが、矩形状に限定するものではなく、グリーンシートを介して、第１電極21a,21b,21c,21dと重なり合っていればどのような形状であってもよい。

図１では、第１グリーンシート11と第２グリーンシート12をそれぞれ１枚ずつ示しているが、第１グリーンシート11と第２グリーンシート12は、図２に示すように必要に応じて交互に複数積層して一体化し、積層体30を構成してもよい。

なお、最下層グリーンシート13は、第１グリーンシート11または第２グリーンシート12を構成するグリーンシートの厚みが十分に厚ければ必ずしも設ける必要はないが、本実施形態では、保護用として最下層グリーンシート13を設けている。

積層体30は、所定の焼成炉で焼成されることにより、図３に示す焼結体40となり、この焼結体40の周面に露出した第１導線22a,22b,22c,22dの各端部部分、及び第２導線24の各端部部分に電極ペーストを塗布して焼結させることにより、外部接続電極41をそれぞれ形成し、ＥＭＩフィルタとしている。

このように、第１グリーンシート11には、複数の第１電極21a,21b,21c,21dと、これらの第１電極21a,21b,21c,21dをそれぞれ横断して焼結体40の周面に両端をそれぞれ露出させる複数の第１導線22a,22b,22c,22dを設け、第２グリーンシート12には、第２電極23と、この第２電極23に接続するとともに焼結体40の周面に端部を露出させる第２導線24を設けて、グリーンシートを介して第１電極21a,21b,21c,21dと第２電極23とを対向させて配置したコンデンサと、第１導線22a,22b,22c,22dで構成されるインダクタを設けたＥＭＩフィルタとしたことによって、多連化したＥＭＩフィルタを提供でき、実装基板におけるＥＭＩフィルタの実装面積を小さくすることができる。

特に、第２導線24は、第２電極23を横断して第２の方向と平行な辺を構成する外側縁にそれぞれ両端を到達させ、それぞれの端部に接続させた外部接続電極41をそれぞれ形成することによって、第２電極23の電位を所定の電位（通常はグランド電位）に維持しやすくすることができ、ノイズの除去効率を向上させることができる。

なお、第１グリーンシート11に形成する複数の第１電極21a,21b,21c,21dは、必ずしも互いに同一な形状となっている必要はなく、たとえば、図４に示すように、第１の面積とした第１電極21a'と、第１の面積よりも小さい第２の面積とした第１電極21b'とを交互に配置してもよい。

このように、第１の面積とした第１電極21a'と、第２の面積とした第１電極21b'とを交互に配置した場合には、各第１電極21a',21b'に接続した各第１導線22a',22b'をそれぞれ等間隔の配置とすることができ、各第１導線22a',22b'に接続させて設ける外部接続電極41の間隔寸法を一定間隔として、外部接続電極41間におけるショートの発生を抑制しやすくすることができる。

特に、第１の面積とした第１電極21a'と、第２の面積とした第１電極21b'とを交互に配置した場合には、第２の面積とした第１電極21b'を補正用として、実装基板に第１の面積とした第１電極21a'と、第２の面積とした第１電極21b'を並列接続する配線を設けて、第２の面積とした第１電極21b'による補正が必要な場合には、実装基板によって、実装基板に第１の面積とした第１電極21a'と、第２の面積とした第１電極21b'を並列接続して使用し、補正が必要でない場合には、実装基板に第１の面積とした第１電極21a'だけを接続して使用するようにしてもよい。

また、第１グリーンシート11に形成する複数の第１電極21a,21b,21c,21dは、必ずしも第１の方向に沿って直線状に配列させる必要はなく、たとえば、図５に示すように、第１電極21a",21b",21c",21d"を第１の方向に沿って千鳥状に配列してもよい。

第１電極21a",21b",21c",21d"を第１の方向に沿って千鳥状に配列することによって、第１電極21a",21b",21c",21d"の面積を比較的大きくすることができるとともに、インダクタとして機能する各第１導線22a",22b",22c",22d"の長さを長くすることができ、各コンデンサ及び各インダクタの調整の自由度を大きくすることができる。

なお、第１電極21a",21b",21c",21d"を第１の方向に沿って千鳥状に配列した際には、第２グリーンシート12に設けられる第２電極23が第１電極21a",21b",21c",21d"とそれぞれ対向するように、第２電極23の形状を適宜調整している。

また、図６に示すように、第１グリーンシート51には、２つの第１電極61a,61bだけを設けた場合には、第２グリーンシート52に、グリーンシートを介して第１電極61a,61bとそれぞれ対向する２つの第２電極63a,63bをそれぞれ設けてもよい。図６中、62a及び62bはそれぞれ第１電極61a,61bを横断する第1導線であり、64aは一方の第２電極63aに接続した第２導線、64bは他方の第２電極63bに接続した第２導線である。

このように、２つの第２電極63a,63bを設けて、それぞれ互いに電気的に独立させておくことにより、各第１電極61a,61bにそれぞれ接続した第１導線62a,62bから入力された電気信号に含まれているノイズを個々に除去することができ、除去したノイズが他の電気信号に影響を与えることを防止して、ノイズの除去効率を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るＥＭＩフィルタを構成するセラミックスグリーンシートの説明図である。本発明の実施形態に係るＥＭＩフィルタの製造工程説明図である。本発明の実施形態に係るＥＭＩフィルタの製造工程説明図である。変容例の第１セラミックスグリーンシートの説明図である。変容例の第１セラミックスグリーンシートの説明図である。変容例の第１セラミックスグリーンシート及び第２セラミックスグリーンシートの説明図である。従来のＥＭＩフィルタを構成するセラミックスグリーンシートの説明図である。

符号の説明

11 第１セラミックスグリーンシート（第１グリーンシート）
12 第２セラミックスグリーンシート（第２グリーンシート）
13 最下層セラミックスグリーンシート（最下層グリーンシート）
14 最上層セラミックスグリーンシート（最上層グリーンシート）
21a 第１電極
21b 第１電極
21c 第１電極
21d 第１電極
22a 第１導線
22b 第１導線
22c 第１導線
22d 第１導線
23 第２電極
24 第２導線
30 積層体
40 焼結体
41 外部接続電極

Claims

所定パターンの配線が設けられたセラミックスグリーンシートを複数積層し、焼結させて焼結体としたＥＭＩフィルタにおいて、
第１のセラミックスグリーンシートには、複数の第１の電極と、これらの第１の電極をそれぞれ横断して前記焼結体の周面に両端をそれぞれ露出させる複数の第１の導線を設け、
第２のセラミックスグリーンシートには、第２の電極と、この第２の電極に接続するとともに前記焼結体の周面に端部を露出させる第２の導線を設け、
前記セラミックスグリーンシートを介して前記第１の電極と前記第２の電極とを対向させて配置したことを特徴とするＥＭＩフィルタ。
前記第１のセラミックスグリーンシートには、第１の面積を有する第１の電極と、この第１の面積よりも小さい第２の面積を有する第１の電極とを設け、前記第１の面積を有する第１の電極と、前記第２の面積を有する第１の電極とを交互に配置したことを特徴とする請求項１記載のＥＭＩフィルタ。
前記第１のセラミックスグリーンシートには、２つの第１の電極を設け、
前記第２のセラミックスグリーンシートには、前記セラミックスグリーンシートを介して前記第１の電極とそれぞれ対向する前記第２の電極をそれぞれ設け
たことを特徴とする請求項１記載のＥＭＩフィルタ。