JP2596131B2 - ノイズフイルタ - Google Patents

ノイズフイルタ

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JP2596131B2 JP1185123A JP18512389A JP2596131B2 JP 2596131 B2 JP2596131 B2 JP 2596131B2 JP 1185123 A JP1185123 A JP 1185123A JP 18512389 A JP18512389 A JP 18512389A JP 2596131 B2 JP2596131 B2 JP 2596131B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バリスタ特性を有する複数枚のセラミック
グリーンシートを電極材料を介在させて積層し、一体焼
成してなる焼結体を利用したノイズフィルタに関する。
〔従来の技術〕
従来より、ノイズ除去用素子として、種々のバリスタ
が用いられている。バリスタ素子は、トランジェント・
ノイズを除去するのに適しているが、微小ノイズの除去
や高電圧パルスの吸収を充分に行うことが難しい。
そこで、バリスタ素子にコンデンサ素子を組合わせた
ノイズフイルタが実用化されている。また、ZnOのよう
に、誘電体特性をも有するバリスタ材料を用いたバリス
タ素子では、容量性ノイズフイルタとしての機能を有す
る有する。よって、コンデンサ素子を省略し得るので、
ZnOを用いた容量性バリスタが多用されている。
〔発明が解決しようとする技術的課題〕
しかしながら、ノイズフイルタを用いる回路によって
は、静電容量がさほど大きくないことが要求される場合
がある。例えば、数百KHz〜数十MHzの高周波信号を取り
扱う信号ラインにZnOバリスタを用いた場合には、ZnOの
静電容量が500pF以上あるため、信号までも吸収あるい
は変形させることがあった。従って、現在のところ、容
量性バリスタは、このような高周波信号ラインにおける
ノイズフイルタとしては余り用いられていない。
本発明の目的は、容量性バリスタを用いたノイズフイ
ルタであって、高周波信号ラインのノイズ除去に用いる
ことが可能なように、その静電容量が低められた構造を
有するものを提供することにある。
〔技術的課題を解決するための手段〕
本発明は、バリスタ特性を有する複数枚のセラミック
グリーンシートを電極材料を介在させて積層し、一体焼
成して得られた焼結体を利用したノイズフイルタであ
り、下記の構成を備える。
すなわち、バリスタ特性を有する焼結体の第1の側面
から第2の側面に向かって延びるように、共通電極が焼
結体内に形成されている。この焼結体の第3の側面から
第4の側面に向かって延びるように、複数本のスルー電
極が形成されている。複数本のスルー電極は、焼結体層
を介して上記共通電極と交差するように形成されてい
る。また、焼結体の第3,第4の側面には、複数本のスル
ー電極の両端に接続されるように、一対の外部電極が形
成されている。そして、この各スルー電極と共通電極と
の間の焼結体層の厚みが、複数本のスルー電極において
異なるように、複数本のスルー電極が焼結体内の異なる
高さ位置に形成されている。
〔作用〕
今、共通電極に対して、厚みt1,t2及びt3も焼結体層
を介して(t1:t2:t3=1:2:3とする)、3枚のスルー
電極が配置されていると仮定する。この場合、各スルー
電極と共通電極との間で取出される容量は、t1の厚みの
焼結体層から取出される容量をC0とした場合、それぞ
れ、C0、(1/2)C0及び(1/3)C0となる。従って、合計
の取得容量は、(11/6)C0となる。
これに対して、3枚のスルー電極が、何れも共通電極
からt1の厚みの焼結体層を介して隔てられている場合で
は、総取得容量は、C0+C0+C0=3C0となる。従って、
本発明によれば、複数のスルー電極の共通電極からの距
離を異ならせることにより、全体としての容量が効果的
に低減されることがわかる。
よって、容量性バリスタ材料、例えばZnOを用いた場
合、その静電容量を構造的に低減し得るため、このノイ
ズフイルタを高周波信号ラインに用いた場合であって
も、高周波信号の吸収や変形を抑制することが可能とな
る。
〔実施例の説明〕
本発明を成す契機となった未だ公知ではない積層型ノ
イズフイルタを、第2図〜第4図を参照して説明する。
このノイズフイルタでは、第2図に示すように、ZnOを
主体するセラミックグリーンシート1,2を複数枚積層
し、一体焼成することにより得られた焼結体を用いて構
成される。
セラミックグリーンシート1の上面には、セラミック
グリーンシート1の短辺に平行に、スルー電極3が形成
されている。同様に、セラミックグリーンシート2の上
面には、セラミックグリーンシート2の長辺に平行に、
共通電極4が形成されている。スルー電極3及び共通電
極4は、セラミックグリーンシート上に例えばAg−Pdを
主体とする導電ペーストを図示の形状に印刷・塗布する
ことにより形成されており、後述の焼成過程により焼付
けられて電極として完成されるものである。
上記セラミックグリーンシート1,2を交互に3枚ずつ
積層し、さらに最上層に電極材料が付与されていないセ
ラミックグリーンシートを積層し、積層方向に圧着した
後一体焼成することにより、第3図及び第4図に示す焼
結体5が得られる。
焼結体5の第1,第2の側面5a,5bに外部電極6a,6bが、
第3,第4の側面5c,5dに外部電極7a,7bがそれぞれ形成さ
れている。各外部電極6a,6b,7a,7bは、積層型セラミッ
ク電子部品における公知の外部電極形成方法を用いるこ
とにより付与されるものである。
外部電極6a,6bは、共通電極4a,4bの両端に電気的に接
続されており、外部電極7a,7bはスルー電極3a,3b,3cの
両端に電気的に接続されている。
上記ノイズフイルタでは、各スルー電極3a〜3cは、そ
れぞれ、共通電極4aまたは4bに対して、厚みt1の焼結体
層を介して隔てられている。従って、外部電極7a,7bと
外部電極6a,6bとの間で取出される総容量は、1のスル
ー電極3aと共通電極4aとの間で取出される容量をC0とし
た場合、4C0となる。
上述の取得容量をさらに低減するには、(a)セラミ
ックグリーンシートの積層数を少なくすること、(b)
セラミックグリーンシート1,2の厚みを厚くし、それに
よってC0を小さくすること、あるいは(c)スルー電極
3の幅を狭くして電極重なり面積を狭くすること等が考
えられる。
しかしながら、(a)のようにセラミックグリーンシ
ートの積層枚数を少なくした場合には、スルー電極の形
成数が少なくなるため、外部電極7a,7b間の電流容量が
小さくなってしまう。
また、(b)のセラミックグリーンシートの厚みを厚
くした場合には、バリスタ電圧は変動し、バリスタ特性
が低下することになる。
さらに、(c)のスルー電極を狭くする方法では、
(a)の方法と同様に、入出力電極間の電流容量が小さ
くなるという問題がある。
そこで、本発明では、上述した(a)〜(c)の方法
とは異なり、複数本のスルー電極の形成位置を変えるこ
とにより、総取得容量が低減されている。以下、第1
図、第5図〜第9図を参照して、本発明の実施例を説明
する。
第5図は、本発明の一実施例のノイズフイルタを製造
するのに用意されるセラミックグリーンシートを示す分
解斜視図である。複数枚のセラミックグリーンシート11
〜14が用意される。セラミックグリーンシート14上に
は、セラミックグリーンシート14の長辺に沿って平行に
延びる共通電極15が形成されている。他方、セラミック
グリーンシート11〜13の上面には、それぞれ、各セラミ
ックグリーンシートの短辺に平行に延びるスルー電極16
a〜16cが形成されている。スルー電極16a〜16cは、同一
形状を有し、かつ積層時に互いに重なり合う位置に形成
されている。
なお、セラミックグリーンシート11〜14は、ZnOのよ
うな容量性バリスタ材料を主体とするセラミックスラリ
ーをシート状に成形することにより構成されている。ま
た、共通電極15並びにスルー電極16a〜16cは、Ag−Pdを
主体とする導電ペーストを各セラミックグリーンシート
11〜14に印刷することにより形成されているが、後述の
焼成において焼付けられることにより、内部電極として
完成されるものである。
上記セラミックグリーンシート11〜14を図示の形状の
まま積層し、さらに最上層に導電ペーストの塗布されて
いないセラミックグリーンシートを積層し、厚み方向に
圧着した後に焼成することにより、第1図及び第6図に
示す焼結体17が得られる。この焼結体17中においては、
スルー電極16a〜16cが、共通電極15と、それぞれ、厚み
t1,2t1及び3t1の焼結体層を介して隔てられていること
がわかる。
焼結体17の第1,第2の側面17a,17bには、外部電極18
a,18bが形成されている。同様に、焼結体17の第3の側
面17c及び第4の側面17d上には、外部電極19a,19bが形
成されている。各外部電極18a〜19bは、公知の外部電極
形成方法により形成される。
上記実施例のノイズフイルタでは、外部電極19a,19b
間で取出される総取得容量は、スルー電極16cと共通電
極15との間の厚みt1の焼結体層に起因する容量をC0とし
た場合、C0+(1/2)C0+(1/3)C0=(11/6)C0とな
る。従って、第3図及び第4図に示したノイズフイルタ
の場合に比べて、(13/6)C0だけ静電容量が低減される
ことがわかる。
本発明では、第3図の構造に対してスルー電極の数及
び平面形状を変更したものではないため、入出力用外部
電極19a,19b間の電流容量は、上記参考技術のノイズフ
イルタと同様に確保される。また、各セラミックグリー
ンシートの厚みを厚くするものでもないため、バリスタ
特性が上記参考技術のノイズフイルタに比べて低下する
こともない。さらに、本実施例のノイズフイルタにおけ
るバリスタの絶縁破壊は、第1図の矢印Aの部分で最も
起こり易いため、この点においても上記参考技術のノイ
ズフイルタと同様の耐絶縁破壊性を有することがわか
る。
従って、本実施例の構造によれば、電流容量と静電容
量とを別々に設計することができるので、電流容量を確
保しつつ、静電容量のみを効果的に低減することが可能
となる。よって、高周波信号を取扱う信号ラインに用い
たとしても信号の吸収や変形が生じ難く、かつノイズ吸
収能に優れたノイズフイルタを実現することができる。
第1図実施例では、一の共通電極15に対して、上方に
3枚のスルー電極16a〜16cを配したが、第7図に示すよ
うに、上方側にも第2の共通電極15aを配置してもよ
く、あるいは第8図に示すように、上方の共通電極15a
上に、さらに共通電極との間の距離が異なる複数のスル
ー電極16c,16dを配置してもよい。これらの変形例から
明らかなように、積層されるスルー電極の数は任意であ
り、また共通電極の数についても任意であり、要する
に、各スルー電極と共通電極との間の焼結体層の厚みさ
え異ならされていればよい。
また、第9図に斜視図で示すように、焼結体17の第3,
第4の側面17c,17d間に延びる複数本発明のスルー電極1
6a〜16cを、複数組配置してもよい。このように、複数
組のスルー電極16a〜16cを配置し、それに応じて外部電
極19a,19bも複数組形成することにより、複数の入出力
電極を有するアレイ型のノイズフイルタとすることがで
きる。
なお、共通電極及びスルー電極は、図示例のように焼
結体の異なる側面間に延びるように形成される必要も必
ずしもない。焼結体の外周側面の任意の2つの部分間に
延びるように形成され得る。すなわち、焼結体の1の側
面の2つの部分領域に共通電極またはスルー電極が引出
されていてもよい。
〔発明の効果〕
本発明では、バリスタ特性を有する焼結体内におい
て、共通電極と焼結体層を介して複数本のスルー電極が
共通電極と交差するように形成されているため、バリス
タとしてのノイズ吸収能だけでなく、コンデンサとして
のノイズ吸収能をも有するノイズフイルタが実現されて
いる。
しかも、複数本のスルー電極は、各スルー電極と共通
電極との間の焼結体層の厚みが異なるように、焼結体内
の異なる高さ位置に形成されているので、外部電極間で
取出される総取得容量が、効果的に低減されている。
よって、高周波信号を取扱う信号ライン用ノイズフイ
ルタとして用いた場合であっても、高周波信号の吸収や
変形が極めて生じ難い。従って、高周波信号ライン用ノ
イズフイルタをZnO系バリスタ材料を用いて構成するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のノイズフイルタの断面図、
第2図は本発明を成す契機となった参考技術において用
いるセラミックグリーンシート及び電極形状を説明する
ための分解斜視図、第3図は参考技術のノイズフイルタ
の外観斜視図、第4図は参考技術のノイズフイルタの断
面図、第5図は本発明の一実施例を得るのに用いられる
セラミックグリーンシート及び電極の形状を説明するた
めの分解斜視図、第6図は本発明の一実施例のノイズフ
イルタの外観斜視図、第7図及び第8図は共通電極及び
スルー電極の枚数を増加させた変形例を示す各断面図、
第9図は本発明の他の実施例のノイズフイルタの斜視図
である。 図において、11〜14はセラミックグリーンシート、15,1
5aは共通電極、16,16a〜16eはスルー電極、17は焼結
体、17a,17bは第1,第2の側面、17c,17dは第3,第4の側
面、18a,18b及び19a,19bは外部電極を示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バリスタ特性を有する複数枚のセラミック
    グリーンシートを電極材料を介在させて積層し、一体焼
    成して得られた焼結体を利用したノイズフィルタであっ
    て、 バリスタ特性を有する焼結体と、 前記焼結体の第1の側面から第2の側面に向かって延び
    るように焼結体内に形成された共通電極と、 前記焼結体の第3の側面から第4の側面に向かって延び
    るように、かつ前記共通電極と交差するように形成され
    た複数本のスルー電極と、 前記焼結体の第3の側面と第4の側面とに形成されてお
    り、前記複数本のスルー電極に電気的に接続された一対
    の外部電極とを備え、 前記各スルー電極と共通電極との間の焼結体層の厚みが
    複数のスルー電極において異なるように、前記複数のス
    ルー電極が焼結体内の異なる高さ位置に形成されている
    ことを特徴とするノイズフィルタ。
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