JP3331970B2 - Ｌｃ複合ノイズフィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器に用いら
れるノイズ除去用のＬＣ複合フィルタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子機器用のノイズフィルタとし
て、３端子コンデンサ、フェライトビーズ、ＬＣ複合ノ
イズフィルタなどが広く用いられている。これらのう
ち、ＬＣ複合ノイズフィルタには、磁性体で形成した積
層インダクタ層と誘電体で形成した積層キャパシタ層と
を同時焼結したモノリシック構造のものや、インダクタ
とキャパシタを組み合わせて樹脂モールドまたは外装用
部品内に納めたものなどがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＬＣ複
合ノイズフィルタは、一旦製造した後はキャパシタンス
およびインダクタンスの値が一定でカットオフ周波数が
固定されているため、使用個所における除去したいノイ
ズの周波数に適合するノイズフィルタを選択して基板に
搭載する必要がある。そのため、ノイズフィルタの種類
が増え、メーカの製造工程の煩雑化や管理の複雑化を招
くという問題がある。本発明は、上記の事情に鑑み、カ
ットオフ周波数の調整が可能なＬＣ複合ノイズフィルタ
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明のＬＣ複合ノイズフィルタは、誘電体磁器材料と磁
性体磁器材料とが混合された混合磁器材料からなる複数
の磁器層と、その磁器層と協働して少なくとも１つのイ
ンダクタと少なくとも１つのキャパシタとを形成する複
数の内部電極層が交互に積層されてなるＬＣ複合ノイズ
フィルタにおいて、複数の磁器層にわたって積層方向に
連通するロータ挿入孔を有するとともに、ロータ挿入孔
に挿通された、周方向の一部分に積層方向に延びる導体
部が形成されたロータ軸を備え、上記複数の内部電極層
が、上記ロータ軸の回転角度に応じてロータ軸に形成さ
れた導体部により短絡することにより静電容量が変化す
るパターンに形成されてなることを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明のＬＣ複合ノイズフィルタの
第１の実施形態における積層体の内部構造を示す図であ
る。このＬＣ複合ノイズフィルタは、複数層のグリーン
シートが積層された積層体を作製し、それを脱バインダ
処理し焼成することにより形成される。以下に、この積
層体の製造工程を追いながら積層体の内部構造について
説明する。積層体の材料としては、誘電体磁器材料と磁
性体磁器材料とを混合した混合磁器材料が用いられる。
誘電体磁器材料としては、ＰｂＯ，Ｌａ₂ Ｏ₃ ，ＺｒＯ
₂，ＴｉＯ₂ などを混合し仮焼し粉砕して所望の粒径の
誘電体仮焼粉末を作製する。磁性体磁器材料としては、
ＮｉＯ，ＺｎＯ，Ｆｅ₂ Ｏ₃ などを混合し仮焼し粉砕し
て所望の粒径の磁性体仮焼粉末を作製する。次に、上記
の誘電体仮焼粉末および磁性体仮焼粉末を所望の混合割
合、例えば、重量比１：１で混合し粉砕して、混合磁器
材料粉末を作製する。次に、この混合磁器材料粉末にバ
インダ、可塑剤および溶剤を加え、ミルで混合してスラ
リー状とし、これをドクターブレードなどにより成形し
てグリーンシートを作製する。同様に、上記の混合磁器
材料粉末にバインダ、可塑剤および溶剤を加えミルで混
合してスラリー状としたものを所望の粘度に調整して印
刷ペーストを作製する。

【０００６】上記のようにして得られたグリーンシート
を所望の大きさに切断し、所望の厚さに積層してプレス
し、図１に示すように、積層体１００のカバー部分とな
る磁器層１１＿１を形成する。次に、磁器層１１＿１の
上に、例えばＡｇ，Ｐｄなどを主成分とする内部電極用
の導体ペーストを用いて所望のパターンで印刷を行い導
電体膜１３＿１ａ，１３＿１ｂ，１４＿１からなる内部
電極層１２＿１を形成する。次に、この内部電極層１２
＿１の上に、上記の印刷ペーストを用いて磁器層１１＿
２を形成する。その際、この磁器層１１＿２の所定の位
置にスルーホール１１＿２ａ，１１＿２ｂが形成される
ように磁器層１１＿２を形成する。次に、この磁器層１
１＿２の上に、上記と同様、内部電極用の導体ペースト
を用いて所望のパターンで印刷を行い導電体膜１３＿２
ａ，１３＿２ｂ，１４＿２からなる内部電極層１２＿２
を形成する。この内部電極層１２＿２が形成される際
に、磁器層１１＿２に形成されたスルーホール１１＿２
ａ，１１＿２ｂ内に導体ペーストが充填され、内部電極
層１２＿２の導電体膜１３＿２ａ，１３＿２ｂ，１４＿
２が、それぞれ、内部電極層１２＿１の導電体膜１３＿
１ａ，１３＿１ｂ，１４＿１に電気的に接続される。

【０００７】以下同様にして、スルーホール１１＿３
ａ，１１＿３ｂ，１１＿４ａ，１１＿４ｂ，・・・，１
１＿６ａ，１１＿６ｂを有する磁器層１１＿３，１１＿
４，・・・，１１＿６、および導電体膜１３＿３ａ，１
３＿３ｂ，１４＿３，１３＿４ａ，１３＿４ｂ，１４＿
４，・・・１３＿６からなる内部電極層１２＿３，１２
＿４，・・・，１２＿６が交互に積層されて磁器層１１
＿１から内部電極層１２＿６までの積層体が得られる。
次に、内部電極層１２＿６の上に、積層体１００のカバ
ー部分となる磁器層１１＿７を形成する。こうして得ら
れたグリーンの積層体１００をプレスし、この積層体１
００の所定の位置、すなわち、図１の磁器層１１＿７上
に、”Ｈ”として図示した位置に、積層体１００を積層
方向に連通するロータ挿入孔１５をパンチングする。次
に、この積層体１００を脱バインダ処理し焼成して焼成
体を得る。得られた焼成体に、例えばＡｇを主成分とす
る導体ペーストで外部電極を形成した後、ロータ挿入孔
１５に、次に説明するロータを挿通することにより所望
のＬＣ複合ノイズフィルタが得られる。

【０００８】図２は、本実施形態に用いられるロータの
外観を示す斜視図である。図２に示すように、このロー
タ２０は、図１に示す積層体１００のロータ挿入孔１５
内に回転自在に挿通される、絶縁体で形成されたロータ
軸２０ａと、ロータ軸２０ａの周方向の一部分に、積層
方向（ロータ軸方向）に延びる導体部２０ｂと、ロータ
軸２０ａの軸方向の一端に形成された、ロータ軸２０ａ
を回転させるための大径部２０ｃとを備えている。導体
部２０ｂの積層方向の長さは、ロータ２０が、図１に示
す積層体１００のロータ挿入孔１５内に挿通された時
に、導体部２０ｂが、最下層の内部電極層１２＿１の導
電体膜１４＿１および最上層の内部電極層１２＿６の導
電体膜１３＿６に電気的に接触するのに十分な長さに形
成される。

【０００９】図３は、本実施形態のＬＣ複合ノイズフィ
ルタの外観図である。図３に示すように、このＬＣ複合
ノイズフィルタ３００は、グリーンの積層体１００（図
１参照）を焼成して得られた焼成体２００の両端面に端
子電極３１０，３１０、および両側面にそれぞれアース
電極３２０，３２０が形成され、焼成体２００のロータ
挿入孔にロータ２０が挿通されて構成されている。端子
電極３１０，３１０は、積層体１００（図１参照）の内
部電極層１２＿１の導電体膜１３＿１ａ，１３＿１ｂに
それぞれ電気的に接続しており、アース電極３２０，３
２０は、内部電極層１２＿１，１２＿３，１２＿５の各
導電体膜１４＿１，１４＿３，１４＿５にそれぞれ電気
的に接続している。こうして、ＬＣ複合ノイズフィルタ
３００には、一方の端子電極３１０に接続された導電体
膜１３＿１ａからスルーホール１１＿２ａ、導電体膜１
３＿２ａ、スルーホール１１＿３ａ、・・・、導電体膜
１３＿６までの各導電体膜および各スルーホールが電気
的に接続されてなる第１のインダクタ、および導電体膜
１３＿６からスルーホール１１＿６ｂ、導電体膜１３＿
５ｂ、スルーホール１１＿５ｂ、・・・、導電体膜１３
＿１ｂまでの各導電体膜および各スルーホールが電気的
に接続されてなり、他方の端子電極３１０に接続された
第２のインダクタが形成される。

【００１０】また、各内部電極層の中央部分に形成され
た導電体膜１４＿１，１４＿２，・・・，１４＿５、お
よび導電体膜１３＿６のうちの、複数の導電体膜どうし
の組合せにより複数のキャパシタが形成される。本実施
形態では、図１に示すように、５つの内部電極層１２＿
１，１２＿２，・・・，１２＿５のうち、３つの内部電
極層１２＿１，１２＿３，１２＿５には、ロータ挿入孔
１５を囲繞する環状の絶縁部１６が形成されており、こ
れらの各内部電極層上の導電体膜１４＿１，１４＿３，
１４＿５が、ロータ挿入孔１５内に挿通されるロータ軸
２０ａとは接触しないようになっているが、残りの２つ
の内部電極層１２＿２，１２＿４は、図１に示すよう
に、ロータ挿入孔１５を囲繞する環状部分のうちの一部
分にそれぞれ絶縁部１７，１８が形成され、残りの大部
分の環状部分には導電体膜が形成されるという特殊な形
状に形成されており、導電体膜１４＿２，１４＿４のう
ちの一部分のみがロータ軸２０ａと接触しないようにな
っており、大部分はロータ軸２０ａと接触するようにな
っている。

【００１１】これらの５つの導電体膜と、内部電極層１
２＿６上の導電体膜１３＿６との組合わせにより、本実
施形態のＬＣ複合ノイズフィルタに形成されるキャパシ
タの静電容量は３通りのパターンに変化する。次に、上
記の特殊な形状の導電体膜について説明する。図４およ
び図５は、本実施形態のＬＣ複合ノイズフィルタにおけ
る、特殊な形状を有する導電体膜の平面図である。図４
には、図１に示した積層体１００の内部電極層１２＿４
に形成された導電体膜１４＿４の平面図が示されてい
る。図４に示すように、導電体膜１４＿４の中央部に
は、ロータ挿入孔１５が開口しており、ロータ挿入孔１
５を囲繞する環状部分のうちの一部分に、扇形ないしは
三日月形の絶縁部１７が形成されている。

【００１２】図５には、図１に示した積層体１００の内
部電極層１２＿２に形成された導電体膜１４＿２の平面
図が示されている。図５に示すように、導電体膜１４＿
２の中央部には、ロータ挿入孔１５が開口しており、ロ
ータ挿入孔１５を囲繞する環状部分のうちの一部分に、
扇形ないしは三日月形の絶縁部１８が形成されている。
絶縁部１７および絶縁部１８は、ともにロータ挿入孔１
５の円周上の所定の基準点１５ａを起点として形成され
ており、絶縁部１７の弧の長さをＬ１とすると、絶縁部
１８の弧の長さＬ２はＬ１の約２倍の長さとなるように
形成されている。図６は、図２に示したロータが積層体
のロータ挿入孔内に挿通された状態を示す断面図であ
る。以下に、積層体１００のロータ挿入孔１５内に挿通
されたロータ軸２０ａの回転角度に応じて、ロータ軸２
０ａに形成された導体部と導電体膜１４＿４，１４＿２
との相対的位置関係が変化し、それによりＬＣ複合ノイ
ズフィルタ３００内部に形成されるキャパシタの静電容
量が３通りのパターンに変化する様子について、図１〜
図６を参照しながら説明する。

【００１３】上記のように、内部電極層１２＿５の導電
体膜１４＿５、内部電極層１２＿３の導電体膜１４＿
３、および内部電極層１２＿１の導電体膜１４＿１はア
ース電極３２０に接続されており、かつ、内部電極層１
２＿６の導電体膜１３＿６は、各磁器層のスルーホール
内の導体および各内部電極層の導電体膜を経由して、Ｌ
Ｃ複合ノイズフィルタ３００の両端部それぞれに形成さ
れた端子電極３１０，３１０に接続されている。ロータ
軸２０ａの回転角度による静電容量の変化の３通りのパ
ターンのうち第１のパターンは、ロータ軸２０ａに形成
された導体部２０ｂの回転位置が、図６に示す長さＬ１
の弧に接するＡ領域内、すなわち図４に示す絶縁部１７
と接する領域内にある場合に現れる。この場合は、導体
部２０ｂは絶縁部１７と接しているので内部電極層１２
＿４の導電体膜１４＿４とは導通せず、また、導体部２
０ｂは絶縁部１８とも接しているので内部電極層１２＿
２の導電体膜１４＿２とも導通しない。従って、導電体
膜１４＿４，１４＿２はＬＣ複合ノイズフィルタ３００
のキャパシタの電極としては機能しないので、ＬＣ複合
ノイズフィルタ３００の静電容量は、導電体膜１３＿６
と、上記の３つの導電体膜１４＿５，１４＿３，１４＿
１との間に発生する静電容量のみとなる。

【００１４】第２のパターンは、ロータ軸２０ａに形成
された導体部２０ｂの回転位置が、図６に示す長さＬ２
−Ｌ１の弧に接するＢ領域内、すなわち図５に示す絶縁
部１８と接する領域のうちの図６に示すＡ領域を除く領
域内にある場合である。この場合は、導体部２０ｂは絶
縁部１８と接しているので内部電極層１２＿２の導電体
膜１４＿２とは導通しないが、導体部２０ｂは内部電極
層１２＿４の導電体膜１４＿４とは導通しているので導
電体膜１４＿４は導体部２０ｂにより導電体膜１３＿６
と短絡する。従って、導電体膜１４＿４と導電体膜１４
＿５との間、および導電体膜１４＿４と導電体膜１４＿
３との間の２個所にそれぞれ新たな静電容量が発生す
る。そのため、ＬＣ複合ノイズフィルタ３００の静電容
量は、第１のパターンの時の静電容量にこの２個所の静
電容量が加わりその分だけ静電容量が増加する。

【００１５】第３のパターンは、ロータ軸２０ａに形成
された導体部２０ｂの回転位置が、図６に示したＡ領域
およびＢ領域以外の領域にある場合である。この場合
は、導体部２０ｂは、内部電極層１２＿４の導電体膜１
４＿４と内部電極層１２＿２の導電体膜１４＿２の双方
と導通するので導電体膜１４＿４，１４＿２は導体部２
０ｂにより導電体膜１３＿６と短絡する。従って、導電
体膜１４＿４と導電体膜１４＿５との間、導電体膜１４
＿４と導電体膜１４＿３との間、導電体膜１４＿２と導
電体膜１４＿３との間、および導電体膜１４＿２と導電
体膜１４＿１との間の４個所にそれぞれ新たな静電容量
が発生する。そのため、ＬＣ複合ノイズフィルタ３００
の静電容量は、第１のパターンの時の静電容量にこの４
個所の静電容量が加わりその分だけ静電容量が増加す
る。

【００１６】こうして、本実施形態のＬＣ複合ノイズフ
ィルタ３００の静電容量は、第１のパターンの時に最小
となり、第２のパターンの時がこれに次ぎ、第３のパタ
ーンの時が最大となる。次に、本実施形態のＬＣ複合ノ
イズフィルタの特性例について説明する。図７は、本実
施形態のＬＣ複合ノイズフィルタの挿入損失特性を示す
グラフである。図７には、本実施形態のＬＣ複合ノイズ
フィルタ３００（図３参照）のロータ２０を回転させ
て、ロータ軸２０ａに形成された導体部２０ｂを、図６
に示すＡ領域、Ｂ領域、およびＡ，Ｂ領域以外の領域
（Ｃ領域）に位置させた場合の挿入損失特性が変化する
様子が示されている。

【００１７】このように、ロータ軸２０ａの回転角度に
より、ＬＣ複合ノイズフィルタ３００の静電容量はＡ，
Ｂ，Ｃの３パターンに変化するので、このＬＣ複合ノイ
ズフィルタ３００内に形成されるキャパシタを、いわゆ
るトリマーコンデンサとして使用することができる。従
って、このトリマコンデンサのロータを回転させること
によりキャパシタの静電容量の変更を行うことができる
ので、実装個所の回路の特性に適合したカットオフ周波
数に調整することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＬＣ複合
ノイズフィルタは、複数の磁器層にわたって積層方向に
連通するロータ挿入孔に挿通された、周方向の一部分に
積層方向に延びる導体部が形成されたロータ軸を備え、
複数の内部電極層がロータ軸の回転角度に応じてロータ
軸に形成された導体部により短絡することにより静電容
量が変化するパターンに形成されているため、カットオ
フ周波数の調整が可能なＬＣ複合ノイズフィルタを実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＬＣ複合ノイズフィルタの第１の実施
形態における積層体の内部構造を示す図である。

【図２】本実施形態に用いられるロータの外観を示す斜
視図である。

【図３】本実施形態のＬＣ複合ノイズフィルタの外観図
である。

【図４】本実施形態のＬＣ複合ノイズフィルタにおけ
る、特殊な形状を有する導電体膜の平面図である。

【図５】本実施形態のＬＣ複合ノイズフィルタにおけ
る、特殊な形状を有する導電体膜の平面図である。

【図６】図２に示したロータが積層体のロータ挿入孔内
に挿通された状態を示す平面図である。

【図７】本実施形態のＬＣ複合ノイズフィルタの挿入損
失特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１１＿１，１１＿２，１１＿３，１１＿４，１１＿５，
１１＿６，１１＿７磁器層 １１＿２ａ，１１＿２ｂ，１１＿３ａ，１１＿３ｂ，１
１＿４ａ，１１＿４ｂ，１１＿５ａ，１１＿５ｂ，１１
＿６ａ，１１＿６ｂ スルーホール １２＿１，１２＿２，１２＿３，１２＿４，１２＿５，
１２＿６ 内部電極層 １３＿１ａ，１３＿１ｂ，１３＿２ａ，１３＿２ｂ，１
３＿３ａ，１３＿３ｂ，１３＿４ａ，１３＿４ｂ，１３
＿５ａ，１３＿５ｂ，１３＿６ 導電体膜 １４＿１，１４＿２，１４＿３，１４＿４，１４＿５
導電体膜 １５ ロータ挿入孔 １６，１７，１８ 絶縁部 ２０ ロータ ２０ａ ロータ軸 ２０ｂ 導体部 ２０ｃ 大径部 １００ 積層体 ２００ 焼成体 ３００ ＬＣ複合ノイズフィルタ ３１０ 端子電極 ３２０ アース電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01G 4/00 - 4/10 H01G 4/14 - 4/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体磁器材料と磁性体磁器材料とが混
   合された混合磁器材料からなる複数の磁器層と、該磁器
   層と協働して少なくとも１つのインダクタと少なくとも
   １つのキャパシタとを形成する複数の内部電極層が交互
   に積層されてなるＬＣ複合ノイズフィルタにおいて、 複数の磁器層にわたって積層方向に連通するロータ挿入
   孔を有するとともに、該ロータ挿入孔に挿通された、周
   方向の一部分に積層方向に延びる導体部が形成されたロ
   ータ軸を備え、 前記複数の内部電極層が、前記ロータ軸の回転角度に応
   じて該ロータ軸に形成された導体部により短絡すること
   により静電容量が変化するパターンに形成されてなるこ
   とを特徴とするＬＣ複合ノイズフィルタ。