JP2955997B2

JP2955997B2 - 積層形フィルタ

Info

Publication number: JP2955997B2
Application number: JP5372691A
Authority: JP
Inventors: 征宏石川; 初男松本
Original assignee: TOOKIN KK
Current assignee: TOOKIN KK
Priority date: 1991-02-27
Filing date: 1991-02-27
Publication date: 1999-10-04
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: JPH04271609A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子回路に供するフィ
ルタに関するものであり、特に高周波の雑音除去等の用
途に適した簡素、かつ高性能なＬＣフィルタの構成に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り、電子回路の雑音除去を行う
場合には、雑音の同相成分、逆相成分のいずれか、或は
双方の対策が必要である。この対策手段としては回路中
にインダクタ、コンデンサのいずれか実装するか、或は
双方を組み合わせてローパスフィルタを形成して雑音レ
ベルを低減する方法が知られている。

【０００３】図５（ａ）〜（ｌ）は従来のＬＣフィルタ
素子の製造工程を示す図で、図５（ｍ）はこのフィルタ
素子を示す図である。ここに示す従来のフィルタ素子は
図の通り積層手段を用いた部品である。この部品を製造
するには、まず図５（ａ）で示すように絶縁体基板上１
０１に図５（ｂ）で示す一端まで突出した容量形成用の
導体１０２を印刷した後、誘電体層１０４を介して、側
端部まで突出した部分を有する第２の容量形成用の導体
１０５を印刷して磁性体層１０７を重ねてコンデンサ部
を形成する。次いで、約半ターンのコイル形成用の導体
パターン１０８と前記導体パターン１０８の巻終わり部
１０８′を残した磁性体層１１０を印刷し、以下、前記
導体パターン１１１，１１３と前記磁性体層１１０との
交互印刷により、インダクタを形成する。そして、前記
２つの容量形成用電極１０２，１０５の側端部１０３，
１０６及びコイル形成用パターンの両端部１０９，１１
６はそれぞれ前記積層印刷体の側端部に引き出されると
ともに、前記側端部に設けた膜状端子１２１，１２２，
１２３と接続されて図５（ｍ）に示すようなＬＣ複合素
子構成を得ていた。

【０００４】また、従来のフィルタ素子の他の例を図６
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す。ここで、図６
（ａ）は従来の積層形フィルタ素子の他の例を示す分解
組立斜視図、図６（ｂ）は積層印刷体の斜視図、図６
（ｃ）は積層形フィルタ素子の斜視図、図６（ｄ）は図
６（ｃ）の積層形フィルタ素子の等価回路を示す図であ
る。これらの図に示す従来の他の例は、積層によって形
成された部品である。この部品を製造するには、まず互
いに対向し、かつその経路が積層方向に重畳する複数の
直線状、或は蛇行状の印刷導体１３３，１３４を絶縁磁
性体１３０，１３１，１３２中に埋設することにより構
成されている。この際に、前記印刷導体１３４の両端部
１３４′を前記積層印刷体の側面までそれぞれ延長する
ものと、前記印刷導体１３３の一部を前記積層印刷体の
側面まで延長した端部１３３′するものとで各々交互に
複数層にて図６（ｂ）で示す積層印刷体を構成するとと
もに、前記側面まで延長した複数の印刷導体の端部１３
３´，１３４´をそれぞれ前記積層印刷体の側面に設け
た複数の膜状の電極端子１２１，１２２，１２３と接続
して図６に示すようなＬＣ複合素子構成を得ていた。そ
して、これを前述したローパスフィルタとして電子回路
中に適用して雑音の除去用途に供してきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
電子機器、装置における小形化、低ピッチ化、高密度
化、並びに低価格化要求はめざましく、前項で示した従
来の技術のような構成では、積層、及び印刷の手段によ
ってある程度の小形化ははかれるものの、回路基板上で
の低ピッチ化、高密度化への対応が、困難になるという
欠点があった。特に、単体の素子として複数個の回路基
板上への実装は、床面積が増大し電子機器、装置におけ
る小型化、高密度化に対し上記のような単一の構成のみ
では必ずしも充分な対策効果が得られず、経済性と小形
化性、いずれに対しても大きな阻害因子となるという欠
点があった。

【０００６】そこで、本発明の技術的課題は、かかる従
来の技術における欠点を除去して経済的、かつ高性能な
積層形フィルタを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、互いに
対向し、かつその経路が積層方向に重畳する複数の導体
を絶縁磁性体中に埋設してなり、前記積層方向に沿った
４つの側面を備えた積層体において、前記導体として、
両端部を前記積層体の２つの側面までそれぞれ延長して
露出させたインダクタ用導体と、一部を前記積層体の１
つの側面まで延長して露出させた容量形成用導体とが積
層方向で重なるように交互に配した複数層を形成して１
構成単位とし、前記構成単位を多数個、積層方向に重畳
するとともに、各構成単位間には、磁気回路上のクロス
トークを防ぐべく、非磁性体層を埋設し、前記インダク
タ用導体の両端の露出部の夫々と，前記容量形成用導体
の露出部とが夫々互いに異なる膜状電極に接続されるよ
うに、それぞれ前記積層体の側面に設けた複数の膜状の
電極端子と接続し、かつ低ピッチ端子であることを特徴
とする多ラインアレイから成る積層形フィルタが得られ
る。

【０００８】この構成によって、前記導体の一部を前記
側面まで延長蛇行、或は直線状等の形態を有する導体
は、他の導体との間で容量形成用導体として機能すると
ともに、前記両端を側面まで延長した導体については、
磁性体中で閉磁路を形成してインダクタ形成用導体とし
ての機能を少なくとも具備している。

【０００９】従って、上記容量形成用導体とインダクタ
形成用導体とが絶縁磁性層を介して対向する構成として
考えれば、前記閉磁路を阻害することなく良好なインダ
クタ成分を形成するとともに、前記容量成分は前述した
インダクタ成分を形成する導体との間で容量形成用導体
に接続される端子を基準とする有極の分布常数形ＬＣ複
合素子として機能し、広帯域の雑音除去フィルタ等の用
途に有効となる構成が得られる。また、前記容量形成用
導体として、前記導体の両端を側面まで延長ものとして
適用すれば、前述した有極性を回避する構成も可能とな
る。

【００１０】さらに、前記容量形成用導体とインダクタ
形成用導体とをそれぞれ微薄な絶縁磁性体を介して交互
に設置すれば、前記インダクタ形成用導体相互間には磁
気的結合が高まりトランス構造を呈し、前述した容量形
成用導体との間で形成される容量成分を併せ持ち、しか
も、電子機器、装置における電子回路の小形化、低ピッ
チ化、高密度化の高いものとなる。

【００１１】以上の通り、本発明においては上記導体の
任意の組合せによって、所望のライン数と特性のフィル
タを構成できる。

【００１２】また、本発明によれば前記導体間又は、絶
縁磁性体間に介在する絶縁磁性体の少なくとも一部を、
絶縁非磁性体、誘電体のいずれか、或は双方にそれぞれ
置換することによって、前記導体間の磁路成分を低減し
て、前記導体相互間の磁気的結合をより高めたり、前記
導体間の容量成分を高め、或は、適切な値に設定して、
所望のフィルタ特性に設計可能とすることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１、図２及び図３は本発明の第１実施例
に係る積層形フィルタ素子を示す図であり、図１は分解
組立斜視図、図２は全体の構成を示す斜視図、図３は等
価回路を示す図である。尚、図１乃至図３においては、
簡単のため複数のチップの連続体中の１個チップ分の構
成を示している。

【００１４】図１において、未焼成のフェライト粉末と
結合樹脂とを練り合わせて形成した絶縁磁性体板１上
に、まずＡｇ−Ｐｄ等による導体ペーストを用いて蛇行
した第１の導体２を印刷する。次いで前記絶縁磁性体に
よるペーストを全面に印刷して絶縁磁性体層３とした後
に、蛇行した第２の導体４を印刷形成する。つぎに前記
絶縁磁性体ペーストを全面に印刷して絶縁磁性体層５と
して積層印刷体を形成し、これを一構成単位とし、同様
に前記構成単位を多数個、磁気回路上のクロストークを
防ぐための非磁性体層６を介して、積層方向に重畳し、
以上の工程を繰り返して、最後に前記絶縁磁性体ペース
トを全面に印刷して絶縁磁性体板１と同様の厚みを形成
して複数のチップによる積層体の形成工程を終了する。
この工程は、複数のチップを並設するように一枚の絶縁
磁性体シート上に形成され、個々のチップに切断して一
体焼成する。

【００１５】ここにおいて、前記第２の導体４は磁性体
中に埋設され蛇行するインダクタ形成用導体として両端
４Ａ，４Ａ´とも積層印刷体側面７まで延長し、焼成後
に図２のように前記積層印刷体の側面７に設けた膜状端
子Ａと接続されている。また、前記第１の導体２は、前
記第２の導体４と前記絶縁磁性層３を介して互いに対向
かつ経路が積層方向に重畳するようになした容量形成用
導体として一方の端２ｃを前記第２の導体４と同様に膜
状端子Ｃと接続し、両端の膜状端子（電極）Ｂと接続さ
れる構成であるため、前記第１の導体２の周辺に形成さ
れる閉磁路を阻害することも少なく良好なインダクタ成
分を形成するとともに、前記容量成分は前述したインダ
クタ成分を形成する前記第２の導体４に対して分布定数
形となるためこれを図３で示すようなローパスフィルタ
として電子回路中に挿入すれば簡素な構成で広帯域の雑
音除去フィルタが得られる。

【００１６】しかも、本発明の実施例による分布形フィ
ルタにおいては、Ｃ成分に比してＬ成分の比率を圧倒的
に高めることができるため、Ｃ−ＭＯＳの集積回路等を
用いたような高インピーダンスな電子回路に対しても信
号レベルの減衰を極力小さく抑えた安定な回路形成を可
能とする。

【００１７】また、本発明の第１実施例における容量形
成用導体として、前記インダクタ形成用導体（第２の導
体）４と同様に、導体の両端を側面まで延長したものを
適用すれば前述した有極性を回避する構成も可能とな
り、同様な構成を複数回積層し、多ラインアレイ化し、
図２で示すような複数の電極端子から構成することがで
きる。

【００１８】従って、電子回路中に挿入して容量分の端
子を地絡すれば、広帯域の同相雑音の除去用のローパス
フィルタとして簡素な構成で得られる。また、本発明の
第１実施例による分布形フィルタにおいても、Ｃ成分に
比してＬ成分の比率を圧倒的に高めることができるた
め、前述と同様に高インピーダンスな回路に対しても信
号レベルの減衰を極力抑えた低雑音な系が形成できる。

【００１９】以上の様に、本発明の第１実施例によれ
ば、上記導体の任意の組合せによって、所望のライン数
と特性のフィルタを構成できる。

【００２０】次に、図４は本発明の第２実施例に係る積
層形フィルタの構成を示したものであり、図１乃至図３
に示した第１実施例の構成とそれぞれ対応させて説明す
る。

【００２１】第２実施例においても、第１実施例と同様
に、蛇行した第１の導体４２のパターンは、蛇行した容
量形成用第２の導体４５のパターンとそれぞれ対向する
様に設けてある。但し、これらの実施例において、第２
の導体４５と、蛇行した第１の導体４２との間に介在す
る層状の絶縁磁性体４３の少なくとも一部を、第１の導
体４２に対応して蛇行した形状に切り抜くとともに、こ
の切抜き部分に対応して蛇行した絶縁非磁性体４４に、
もしくは蛇行した誘電体４４′を一体とし、絶縁磁性体
４３の少なくとも一部を、絶縁磁性体４４もしくは誘電
体４４´で置換した積層形フィルタの構成としている。
つまり、前記導体間の磁性体の少なくとも一部を絶縁非
磁性体４４に置換することによって、前記導体間を磁路
成分が低減されて、前述した磁気的結合をより高く、或
は所望の結合係数に設定可能な構成とすることができ
る。尚、図４において、同じ側面側に露出した各導体４
２，４７の露出部は、夫々対応する側面に形成された同
じ端子に接続され、また、一側面側に露出した導体４
５，５０の夫々の露出部も、同じ端子に接続される。

【００２２】一方、前記導体間の磁性体の少なくとも一
部を誘電体４４′に置換することによって、前記第１、
第２の導体と前記容量形成用導体４５間の容量成分を高
め、或は、適切な値に設定して、所望のフィルタ特性を
結合係数に設定可能な構成とすることができる。

【００２３】尚、本発明の実施例における積層手段に関
する記述においては、スクリーン印刷を主体とした積層
構成としたが、主として導体部スパッタリング法等の真
空技術手段によって、本発明の構成をより微細に形成す
ることも本発明の範囲に含まれることは明かであるが、
念のために付け加えておく。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明による積層形
フィルタによれば、１個の部品でありながら雑音除去に
充分な同相成分除去機能と逆相成分除去機能とを併せも
つ広帯域な雑音除去用フィルタ等が、簡素な構成のまま
端子の低ピッチ化、小形化、かつ高密度化でありながら
同時に、性能に得られ、しかも、それらの成分比率や、
或はインダクタンス成分、或は容量成分を任意に設定し
多ラインアレイ化して所望のフィルタ設計を可能とする
構成が提供できる点で電子機器、装置に対する工業的価
値がきわめて大なるものといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る積層形フィルタを示
す分解組立図である。

【図２】図１の積層形フィルタの全体構成を示す斜視図
である。

【図３】図１及び図２の積層形フィルタの等価回路を示
す図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る積層形フィルタを示
す分解組立図である。

【図５】（ａ）〜（ｌ）は従来の他の例に係る積層形フ
ィルタの製造する工程を示す図である。（ｍ）は製造さ
れた積層形フィルタの等価回路を示す図である。

【図６】（ａ）は従来の他の例に係る積層形フィルタを
示す分解組立斜視図である。（ｂ）は（ａ）の積層印刷体を示す斜視図である（ｃ）は（ａ）の積層形フィルタを示す斜視図である。（ｄ）は（ｃ）の積層形フィルタの等価回路図である。

【符号の説明】

２第１の導体２ｃ端３絶縁磁性体層４第２の導体４Ａ，４Ａ´ 端５絶縁磁性体層６非磁性体層７積層印刷体側面Ａ膜状端子Ｂ膜状端子Ｃ膜状端子４２第１の導体４３絶縁磁性体４４絶縁非磁性体４４´ 誘電体４５第２の導体１０１絶縁体基板１０２容量形成用導体１０３側端部１０４誘電体層１０５容量形成用導体１０６側端部１０７磁性体層１０８コイル形成用導体パターン１０８´ 巻終わり部１０９コイル形成用パターンの両端部１１０磁性体層１１１導体パターン１１３導体パターン１１６コイル形成用パターンの両端部１２１膜状端子１２２膜状端子１２３膜状端子１３０絶縁磁性体１３１絶縁磁性体１３２絶縁磁性体１３３印刷導体１３３´ 端部１３４印刷導体１３４´ 端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H03H 7/01 - 7/13 H01F 15/00,17/00 H01G 4/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに対向し、かつその経路が積層方向
に重畳する複数の導体を絶縁磁性体中に埋設してなり、
前記積層方向に沿った４つの側面を備えた積層体におい
て、前記導体として、両端部を前記積層体の２つの側面
までそれぞれ延長して露出させたインダクタ用導体と、
一部を前記積層体の１つの側面まで延長して露出させた
容量形成用導体とが積層方向で重なるように交互に配し
た複数層を形成して１構成単位とし、前記構成単位を多
数個、積層方向に重畳するとともに、各構成単位間に
は、磁気回路上のクロストークを防ぐべく、非磁性体層
を埋設し、前記インダクタ用導体の両端の露出部の夫々
と，前記容量形成用導体の露出部とが夫々互いに異なる
膜状電極に接続されるように、それぞれ前記積層体の側
面に設けた複数の膜状の電極端子と接続し、かつ低ピッ
チ端子であることを特徴とする多ラインアレイから成る
積層形フィルタ。
【請求項２】請求項１記載の積層形フィルタにおい
て、前記対向する複数の導体間の少なくとも一部に誘電
体を介在させたことを特徴とする積層形フィルタ。
【請求項３】請求項１記載の積層型フィルタにおい
て、前記対向する複数の導体間又は、絶縁磁性体間の少
なくとも一部に絶縁非磁性体を介在させたことを特徴と
する積層形フィルタ。
【請求項４】請求項１記載の積層型フィルタにおい
て、前記対向する複数の導体間の少なくとも複数箇所
に、絶縁非磁性体及び誘電体のうちのいずれかをそれぞ
れ組合せて介在させたことを特徴とする積層形フィル
タ。