JP3431496B2 - 複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタ - Google Patents
複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラインにおける電
磁妨害雑音（ノイズ）を抑制するフィルタに係わり、特
に、ディジタル機器を始めとした電子機器のプリント基
板内で発生し、電源系、信号系、コントロール系等のラ
イン上を伝導するＭＨｚ帯からＧＨｚ帯に及ぶ不要電磁
妨害雑音を抑制可能であるとともに、上記各ラインを通
して外部からのＭＨｚ帯からＧＨｚ帯に及ぶ電磁妨害雑
音がプリント基板内の回路に侵入するのを防止すること
が可能な複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタに
関するものである。
磁妨害雑音（ノイズ）を抑制するフィルタに係わり、特
に、ディジタル機器を始めとした電子機器のプリント基
板内で発生し、電源系、信号系、コントロール系等のラ
イン上を伝導するＭＨｚ帯からＧＨｚ帯に及ぶ不要電磁
妨害雑音を抑制可能であるとともに、上記各ラインを通
して外部からのＭＨｚ帯からＧＨｚ帯に及ぶ電磁妨害雑
音がプリント基板内の回路に侵入するのを防止すること
が可能な複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子機器のプリント基板内で発生
し、電源系、信号系、コントロール系等のライン上を伝
導する不要電磁妨害雑音を抑制したり、上記の各ライン
を通して外部からプリント基板内の回路に侵入するのを
防止するために、閉磁路状フェライトコアの磁路上に複
数本の絶縁被覆銅線を巻回したリード端子付コモンモー
ドフィルタや、フェライト塗料と導電塗料を多層印刷
し、複数本の印刷コイルを形成させた面実装タイプのコ
モンモードフィルタが使われている。
し、電源系、信号系、コントロール系等のライン上を伝
導する不要電磁妨害雑音を抑制したり、上記の各ライン
を通して外部からプリント基板内の回路に侵入するのを
防止するために、閉磁路状フェライトコアの磁路上に複
数本の絶縁被覆銅線を巻回したリード端子付コモンモー
ドフィルタや、フェライト塗料と導電塗料を多層印刷
し、複数本の印刷コイルを形成させた面実装タイプのコ
モンモードフィルタが使われている。
【０００３】前記リード端子付コモンモードフィルタ及
び面実装タイプのコモンモードフィルタの事例は本出願
人の製品カタログに掲載されている。
び面実装タイプのコモンモードフィルタの事例は本出願
人の製品カタログに掲載されている。
【０００４】図２５乃至図２７はそのような従来のコモ
ンモードフィルタの１例であり、図２５の閉磁路状フェ
ライトコア１の磁路上に複数本の絶縁被覆銅線２を巻回
した内部素子を図２６の樹脂モールド等の外装ケース３
内に収納し、複数本の絶縁被覆銅線２の巻線端末を外部
端子４に接続して図２７の回路を構成したものである。
ンモードフィルタの１例であり、図２５の閉磁路状フェ
ライトコア１の磁路上に複数本の絶縁被覆銅線２を巻回
した内部素子を図２６の樹脂モールド等の外装ケース３
内に収納し、複数本の絶縁被覆銅線２の巻線端末を外部
端子４に接続して図２７の回路を構成したものである。
【０００５】図２８は従来のコモンモードフィルタの他
の例であり、フェライト塗料と導電塗料を多層印刷後に
焼結して、フェライト５内に複数本の内部導体６を形成
し、かつ内部導体端部を外部端子７に接続した面実装タ
イプのコモンモードフィルタを構成している。なお、図
２８中、一方の内部導体６しか図示されないが、対にな
る他方の内部導体が対称的に配置されている。
の例であり、フェライト塗料と導電塗料を多層印刷後に
焼結して、フェライト５内に複数本の内部導体６を形成
し、かつ内部導体端部を外部端子７に接続した面実装タ
イプのコモンモードフィルタを構成している。なお、図
２８中、一方の内部導体６しか図示されないが、対にな
る他方の内部導体が対称的に配置されている。
【０００６】図２９はこの種のコモンモードフィルタの
使用回路例（トランスミッタとレシーバをインタフェー
ス・ツイストペアケーブルで接続した場合の輻射ノイズ
防止回路例）であり、ＬＡＮ回線あるいはシリアルパス
等のようなツイストペアケーブルの送端及び受端にコモ
ンモードフィルタをそれぞれ挿入した例である。
使用回路例（トランスミッタとレシーバをインタフェー
ス・ツイストペアケーブルで接続した場合の輻射ノイズ
防止回路例）であり、ＬＡＮ回線あるいはシリアルパス
等のようなツイストペアケーブルの送端及び受端にコモ
ンモードフィルタをそれぞれ挿入した例である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年、電子機器のプリ
ント基板内の回路の動作が高周波化するのに伴い、派生
する電磁妨害雑音の周波数成分はＧＨｚ帯にまで及ぶよ
うになってきている。従来のフェライトを使用したコモ
ンモードフィルタの場合、図３０の試料Ａ，Ｂ，Ｃで示
すフェライトの複素比透磁率（μr′−ｊμr″）の周波
数特性例からわかるようにＭＨｚ帯において透磁率の周
波成分散が生じ、ＧＨｚ帯に至るとフェライトの複素比
透磁率の実数部（μr′）及び虚数部（μr″）が消失
し、図３１に示したようにμr′の低下に伴いコモンモ
ードフィルタに必要とされるコモンモードのインピーダ
ンスが低下し、ＧＨｚ帯での電磁妨害雑音に対する抑圧
機能が劣化するという問題があった。
ント基板内の回路の動作が高周波化するのに伴い、派生
する電磁妨害雑音の周波数成分はＧＨｚ帯にまで及ぶよ
うになってきている。従来のフェライトを使用したコモ
ンモードフィルタの場合、図３０の試料Ａ，Ｂ，Ｃで示
すフェライトの複素比透磁率（μr′−ｊμr″）の周波
数特性例からわかるようにＭＨｚ帯において透磁率の周
波成分散が生じ、ＧＨｚ帯に至るとフェライトの複素比
透磁率の実数部（μr′）及び虚数部（μr″）が消失
し、図３１に示したようにμr′の低下に伴いコモンモ
ードフィルタに必要とされるコモンモードのインピーダ
ンスが低下し、ＧＨｚ帯での電磁妨害雑音に対する抑圧
機能が劣化するという問題があった。
【０００８】本発明は、上記に鑑み、鱗片形状のＳｉ−
Ｆｅ系金属磁性体粉末を主成分とする複合磁性材料を用
いることでインピーダンスの周波数特性を向上させて、
ライン上を伝導するＭＨｚ帯からＧＨｚ帯に及ぶコモン
モードの電磁妨害雑音の抑圧を可能とした複合磁性材料
を用いたコモンモードフィルタの提供を目的とするもの
である。
Ｆｅ系金属磁性体粉末を主成分とする複合磁性材料を用
いることでインピーダンスの周波数特性を向上させて、
ライン上を伝導するＭＨｚ帯からＧＨｚ帯に及ぶコモン
モードの電磁妨害雑音の抑圧を可能とした複合磁性材料
を用いたコモンモードフィルタの提供を目的とするもの
である。
【０００９】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。
の実施の形態において明らかにする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の複合磁性材料を用いたコモンモードフィル
タは、長さが４０〜５０μｍの鱗片形状のＳｉ−Ｆｅ系
金属磁性体粉末を主成分として５０重量％以上含み、１
ＧＨｚでの複素比透磁率（μr′−ｊμr″）の実数部μ
r′が３以上、虚数部μr″が２以上である複合磁性材料
で少なくとも一部が構成された磁性体に、少なくとも１
つの貫通穴部を設け、かつ該貫通穴部の少なくとも一部
が前記複合磁性材料からなる部分で筒状に囲まれるよう
にし、各貫通穴部に複数本の導体を貫通させて設けた構
成としている。
に、本発明の複合磁性材料を用いたコモンモードフィル
タは、長さが４０〜５０μｍの鱗片形状のＳｉ−Ｆｅ系
金属磁性体粉末を主成分として５０重量％以上含み、１
ＧＨｚでの複素比透磁率（μr′−ｊμr″）の実数部μ
r′が３以上、虚数部μr″が２以上である複合磁性材料
で少なくとも一部が構成された磁性体に、少なくとも１
つの貫通穴部を設け、かつ該貫通穴部の少なくとも一部
が前記複合磁性材料からなる部分で筒状に囲まれるよう
にし、各貫通穴部に複数本の導体を貫通させて設けた構
成としている。
【００１１】前記磁性体の一部が前記複数本の導体の周
囲を筒状に囲むフェライトで構成されていてもよい。
囲を筒状に囲むフェライトで構成されていてもよい。
【００１２】前記フェライトの少なくとも一部を筒状に
覆うように前記複合磁性材料の成型体を設けてもよい。
覆うように前記複合磁性材料の成型体を設けてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る複合磁性材料
を用いたコモンモードフィルタの実施の形態を図面に従
って説明する。
を用いたコモンモードフィルタの実施の形態を図面に従
って説明する。
【００１４】図１乃至図５で本発明の第１の実施の形態
を説明する。この第１の実施の形態は、鱗片形状のＳｉ
−Ｆｅ系金属磁性体粉末を主成分とする複合磁性材料の
成型体に２本の導体を貫通・装着させたコモンモードフ
ィルタである。これらの図において、１０は複合磁性体
で、１個の貫通穴部１１を有する如く複合磁性材料を形
成した成型体であり、１対の貫通導体１２が貫通穴部１
１を貫通するように複合磁性体１０に固着されている。
貫通導体１２は例えば図４に示した１対の貫通導体１２
を平行に整列配置したリードフレーム１８を加工するこ
とで複合磁性体１０の両側に延びた部分を外部端子１３
としている。この場合、外部端子１３は面装着端子とな
っている。
を説明する。この第１の実施の形態は、鱗片形状のＳｉ
−Ｆｅ系金属磁性体粉末を主成分とする複合磁性材料の
成型体に２本の導体を貫通・装着させたコモンモードフ
ィルタである。これらの図において、１０は複合磁性体
で、１個の貫通穴部１１を有する如く複合磁性材料を形
成した成型体であり、１対の貫通導体１２が貫通穴部１
１を貫通するように複合磁性体１０に固着されている。
貫通導体１２は例えば図４に示した１対の貫通導体１２
を平行に整列配置したリードフレーム１８を加工するこ
とで複合磁性体１０の両側に延びた部分を外部端子１３
としている。この場合、外部端子１３は面装着端子とな
っている。
【００１５】主素子となる複合磁性体１０は、Ｓｉ−Ｆ
ｅ系鱗片形状（幅１０μｍ、長さ４０〜５０μｍ、厚さ
１０μｍ程度）の金属磁性体粉末と結合材として熱可塑
性樹脂（例えばポリエステル系樹脂）粉末とを配合・混
練し、矩形筒状（角筒状）に加熱・成型した複合磁性材
料の成型体である。
ｅ系鱗片形状（幅１０μｍ、長さ４０〜５０μｍ、厚さ
１０μｍ程度）の金属磁性体粉末と結合材として熱可塑
性樹脂（例えばポリエステル系樹脂）粉末とを配合・混
練し、矩形筒状（角筒状）に加熱・成型した複合磁性材
料の成型体である。
【００１６】ここで、前記複合磁性体１０として、プラ
スチック成型工法により、例えば図４のリードフレーム
１８を用い、その互いに絶縁・配置してなる２本の貫通
導体１２の外周に直接前記複合磁性材料の成型体を図４
仮想線の如く同時成型して、２本の貫通導体１２の外周
に一体的に固着する構成でもよいし、予め導体挿通用の
貫通穴部１１を有するように前記複合磁性材料の成型体
を作成後、貫通導体１２をその成型体の貫通穴部１１に
挿通するようにしてもよい。但し、２本の貫通導体１２
に対して複合磁性体１０を同時成型する場合、２本の貫
通導体１２間に複合磁性材料が入り込まないようにし
て、２本の貫通導体１２に対して共通の１個の貫通穴部
１１が形成されるようにする。また、複合磁性材料を予
め成型体とした複合磁性体１０を用い、後からその貫通
穴部１１に２本の貫通導体１２を挿入する場合には、図
２のように非磁性接着剤等の固着材１５を貫通穴部１１
内に充填する。なお、同時成型する場合、２本の貫通導
体１２間に複合磁性材料が入り込まないように２本の貫
通導体１２の上下両面にわたり絶縁粘着テープを設けた
り、２本の貫通導体１２間に樹脂等の絶縁体を介するよ
うにして複合磁性材料の成型体を作製してもよい。勿
論、成型金型により２本の貫通導体１２間に空洞を形成
して複合磁性材料の成型体を得ることもできる。
スチック成型工法により、例えば図４のリードフレーム
１８を用い、その互いに絶縁・配置してなる２本の貫通
導体１２の外周に直接前記複合磁性材料の成型体を図４
仮想線の如く同時成型して、２本の貫通導体１２の外周
に一体的に固着する構成でもよいし、予め導体挿通用の
貫通穴部１１を有するように前記複合磁性材料の成型体
を作成後、貫通導体１２をその成型体の貫通穴部１１に
挿通するようにしてもよい。但し、２本の貫通導体１２
に対して複合磁性体１０を同時成型する場合、２本の貫
通導体１２間に複合磁性材料が入り込まないようにし
て、２本の貫通導体１２に対して共通の１個の貫通穴部
１１が形成されるようにする。また、複合磁性材料を予
め成型体とした複合磁性体１０を用い、後からその貫通
穴部１１に２本の貫通導体１２を挿入する場合には、図
２のように非磁性接着剤等の固着材１５を貫通穴部１１
内に充填する。なお、同時成型する場合、２本の貫通導
体１２間に複合磁性材料が入り込まないように２本の貫
通導体１２の上下両面にわたり絶縁粘着テープを設けた
り、２本の貫通導体１２間に樹脂等の絶縁体を介するよ
うにして複合磁性材料の成型体を作製してもよい。勿
論、成型金型により２本の貫通導体１２間に空洞を形成
して複合磁性材料の成型体を得ることもできる。
【００１７】なお、複合磁性体１０と貫通導体１２との
固着のために、図３の仮想線に示すように、接着剤１６
を複合磁性体１０の両端面に設けてもよい。
固着のために、図３の仮想線に示すように、接着剤１６
を複合磁性体１０の両端面に設けてもよい。
【００１８】図５は第１の実施の形態のコモンモードフ
ィルタの等価回路図であり、相互に誘導結合した１対の
インダクタ（−間、及び−間）が等価的に得ら
れる。
ィルタの等価回路図であり、相互に誘導結合した１対の
インダクタ（−間、及び−間）が等価的に得ら
れる。
【００１９】前記複合磁性体１０におけるＳｉ−Ｆｅ系
の鱗片形状の金属磁性体粉末の重量比率の上限はプラス
チック成型工法の成型面からの制約から、磁性体粉末８
０％に対し結合材粉末２０％が目処とされている。また
磁性体粉末の重量比率の下限は複合磁性体の磁気特性
（具体的には複素比透磁率の値）の関係から磁性体粉末
５０％に対し、結合材粉末５０％が目処とされる。磁性
体粉末の配合比率が５０重量％未満では複合磁性体とし
ての特性が大きく低下する。
の鱗片形状の金属磁性体粉末の重量比率の上限はプラス
チック成型工法の成型面からの制約から、磁性体粉末８
０％に対し結合材粉末２０％が目処とされている。また
磁性体粉末の重量比率の下限は複合磁性体の磁気特性
（具体的には複素比透磁率の値）の関係から磁性体粉末
５０％に対し、結合材粉末５０％が目処とされる。磁性
体粉末の配合比率が５０重量％未満では複合磁性体とし
ての特性が大きく低下する。
【００２０】図６は前記Ｓｉ−Ｆｅ系の鱗片形状の金属
磁性体粉末８０％、結合材粉末２０％としてプラスチッ
ク成型工法により加熱・成型して得られた複合磁性体の
複素比透磁率（μr′−ｊμr″）の周波数特性である。
図３０のフェライトの複素比透磁率に較べ、透磁率の周
波数分散を高い周波数側へ移行させることができると同
時に、Ｓｉ−Ｆｅ系鱗片形状の金属磁性体粉末を用いる
ことで、μr′，μr″の値を大きくさせることができ、
ＧＨｚ帯での用途に適するものになっている。図６に示
す複素比透磁率（μr′−ｊμr″）は、ＧＨｚ帯での減
衰量の点からすると、高い周波数領域までなるべく大き
な値を示すことが要求され、１ＧＨｚで複素比透磁率の
実数部μr′が３以上、虚数部μr″が２以上であること
が好ましい。
磁性体粉末８０％、結合材粉末２０％としてプラスチッ
ク成型工法により加熱・成型して得られた複合磁性体の
複素比透磁率（μr′−ｊμr″）の周波数特性である。
図３０のフェライトの複素比透磁率に較べ、透磁率の周
波数分散を高い周波数側へ移行させることができると同
時に、Ｓｉ−Ｆｅ系鱗片形状の金属磁性体粉末を用いる
ことで、μr′，μr″の値を大きくさせることができ、
ＧＨｚ帯での用途に適するものになっている。図６に示
す複素比透磁率（μr′−ｊμr″）は、ＧＨｚ帯での減
衰量の点からすると、高い周波数領域までなるべく大き
な値を示すことが要求され、１ＧＨｚで複素比透磁率の
実数部μr′が３以上、虚数部μr″が２以上であること
が好ましい。
【００２１】図７は外側寸法２.８mm×２.０mm、内側寸
法１.５mm×０.７mm、長さ４.２mmの矩形筒状の複合磁
性体を前記Ｓｉ−Ｆｅ系の鱗片形状金属磁性体粉末８０
％、結合材２０％の重量配合比で加熱・成型し、その貫
通穴部に幅０.４mm、厚さ０.１５mmの２本の平角導体を
相互に０.６mmの間隙を設けて貫通させた場合の各端子
毎、（図５の場合、−間及び−間）のインピー
ダンスの周波数特性である。図中、Ｒは純抵抗成分、Ｘ
はリアクタンス成分、Ｚはインピーダンス成分を示す。
この図７からＧＨｚ帯でのコモンモードの電磁妨害雑音
を抑圧するコモンモードフィルタを実現させ得ることが
判る。
法１.５mm×０.７mm、長さ４.２mmの矩形筒状の複合磁
性体を前記Ｓｉ−Ｆｅ系の鱗片形状金属磁性体粉末８０
％、結合材２０％の重量配合比で加熱・成型し、その貫
通穴部に幅０.４mm、厚さ０.１５mmの２本の平角導体を
相互に０.６mmの間隙を設けて貫通させた場合の各端子
毎、（図５の場合、−間及び−間）のインピー
ダンスの周波数特性である。図中、Ｒは純抵抗成分、Ｘ
はリアクタンス成分、Ｚはインピーダンス成分を示す。
この図７からＧＨｚ帯でのコモンモードの電磁妨害雑音
を抑圧するコモンモードフィルタを実現させ得ることが
判る。
【００２２】図８は差動信号伝送回路に本実施の形態で
示した複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタを実
装した例である。図９のように差動信号が回路の諸条件
により、非対称となるが、この場合、信号に高周波の電
圧・電流変化をもたらし、コモンモードの電磁妨害雑音
が発生する。図８に示したようにコモンモードフィルタ
を実装することによりこの種の電磁妨害雑音を抑圧させ
ることができる。
示した複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタを実
装した例である。図９のように差動信号が回路の諸条件
により、非対称となるが、この場合、信号に高周波の電
圧・電流変化をもたらし、コモンモードの電磁妨害雑音
が発生する。図８に示したようにコモンモードフィルタ
を実装することによりこの種の電磁妨害雑音を抑圧させ
ることができる。
【００２３】この第１の実施の形態によれば、次の通り
の効果を得ることができる。
の効果を得ることができる。
【００２４】(1) ＧＨｚ帯でインピーダンスの高いコ
モンモードフィルタを構成できる。つまり、ＧＨｚ帯
で、電磁妨害雑音の抑圧と係わりを持つ複素比透磁率の
実数部（μr′）及び虚数部（μr″）共に大きな鱗片形
状のＳｉ−Ｆｅ系金属磁性体粉末を主成分とする複合磁
性材料の成型体により、インピーダンスの絶対値［{(μ
r′)2＋(μr″)2}1/2に比例する］の大きなコモンモー
ドフィルタを構成できる。
モンモードフィルタを構成できる。つまり、ＧＨｚ帯
で、電磁妨害雑音の抑圧と係わりを持つ複素比透磁率の
実数部（μr′）及び虚数部（μr″）共に大きな鱗片形
状のＳｉ−Ｆｅ系金属磁性体粉末を主成分とする複合磁
性材料の成型体により、インピーダンスの絶対値［{(μ
r′)2＋(μr″)2}1/2に比例する］の大きなコモンモー
ドフィルタを構成できる。
【００２５】(2) 複合磁性体１０を複合磁性材料の成
型体で構成でき、プラスチック成型工法によりリードフ
レームと同時成型することで、生産性良く製造可能であ
る。
型体で構成でき、プラスチック成型工法によりリードフ
レームと同時成型することで、生産性良く製造可能であ
る。
【００２６】図１０乃至図１２は本発明の第２の実施の
形態であり、リードフレーム等を用いた貫通導体及び外
部端子構造の代わりに、メッキ工法又は導体ペースト塗
布焼き付け工法で導体及び外部端子を作製する構造を例
示している。これらの図において、複合磁性体２０の貫
通穴部２１に無電解メッキ又は導体ペーストの塗布・焼
き付けによる１対の貫通導体膜２２が形成されるととも
に、複合磁性体２０の両端面に貫通導体膜２２と接続し
た外部端子膜２３が無電解メッキ又は導体ペーストの塗
布・焼き付けにより形成されている。前記外部端子膜２
３は複合磁性体２０の底面にも部分的に延長しているこ
とが好ましい。
形態であり、リードフレーム等を用いた貫通導体及び外
部端子構造の代わりに、メッキ工法又は導体ペースト塗
布焼き付け工法で導体及び外部端子を作製する構造を例
示している。これらの図において、複合磁性体２０の貫
通穴部２１に無電解メッキ又は導体ペーストの塗布・焼
き付けによる１対の貫通導体膜２２が形成されるととも
に、複合磁性体２０の両端面に貫通導体膜２２と接続し
た外部端子膜２３が無電解メッキ又は導体ペーストの塗
布・焼き付けにより形成されている。前記外部端子膜２
３は複合磁性体２０の底面にも部分的に延長しているこ
とが好ましい。
【００２７】この第２の実施の形態のコモンモードフィ
ルタは、小型のチップ部品化に対応するのが容易であ
る。その他の構成、主な作用効果は前述した第１の実施
の形態と同様である。
ルタは、小型のチップ部品化に対応するのが容易であ
る。その他の構成、主な作用効果は前述した第１の実施
の形態と同様である。
【００２８】図１３乃至図１５は本発明の第３の実施の
形態であって、前記複合磁性材料の成型体に２個の貫通
穴部を設け、それぞれに、２本の導体を貫通・装着させ
たコモンモードフィルタの構成を示し、図１６はその等
価回路図を示す。これらの図において、３０は複合磁性
体で、２個の平行な貫通穴部３１を有する如く前記複合
磁性材料を矩形筒状に形成した成型体であり、１対の貫
通導体３２が各貫通穴部３１をそれぞれ貫通するように
複合磁性体３０に固着されている。そして、貫通導体３
２の複合磁性体３０の両側に延びた部分を外部端子３３
としている。この場合、外部端子３３は面装着端子とな
っている。なお、第１の実施の形態で述べたように、２
対の貫通導体３２に対して複合磁性体３０を同時成型す
る場合、同一貫通穴部に配置すべき対をなした貫通導体
３２間に複合磁性材料が入り込まないようにして、対を
なす貫通導体３２に共通の貫通穴部３１が形成されるよ
うにする。また、複合磁性材料を予め成型体とした複合
磁性体３０を用い、後から各貫通穴部３１に２本の貫通
導体３２を挿入する場合には、非磁性接着剤等の固着材
３５を貫通穴部３１内にそれぞれ充填する。その他の構
成、主な作用効果は前述した第１の実施の形態と同様で
ある。
形態であって、前記複合磁性材料の成型体に２個の貫通
穴部を設け、それぞれに、２本の導体を貫通・装着させ
たコモンモードフィルタの構成を示し、図１６はその等
価回路図を示す。これらの図において、３０は複合磁性
体で、２個の平行な貫通穴部３１を有する如く前記複合
磁性材料を矩形筒状に形成した成型体であり、１対の貫
通導体３２が各貫通穴部３１をそれぞれ貫通するように
複合磁性体３０に固着されている。そして、貫通導体３
２の複合磁性体３０の両側に延びた部分を外部端子３３
としている。この場合、外部端子３３は面装着端子とな
っている。なお、第１の実施の形態で述べたように、２
対の貫通導体３２に対して複合磁性体３０を同時成型す
る場合、同一貫通穴部に配置すべき対をなした貫通導体
３２間に複合磁性材料が入り込まないようにして、対を
なす貫通導体３２に共通の貫通穴部３１が形成されるよ
うにする。また、複合磁性材料を予め成型体とした複合
磁性体３０を用い、後から各貫通穴部３１に２本の貫通
導体３２を挿入する場合には、非磁性接着剤等の固着材
３５を貫通穴部３１内にそれぞれ充填する。その他の構
成、主な作用効果は前述した第１の実施の形態と同様で
ある。
【００２９】図１７は本発明の第３の実施の形態のコモ
ンモードフィルタを適用した実用回路例であり、２回路
の信号ラインにコモンモードフイルタを挿入している。
ンモードフィルタを適用した実用回路例であり、２回路
の信号ラインにコモンモードフイルタを挿入している。
【００３０】この第３の実施の形態のコモンモードフィ
ルタは、図１６の等価回路図から明らかなように、１対
の貫通導体を有する基本的なコモンモードフィルタを２
組備えるものと同等になり、独立したコモンモードフィ
ルタを２個用いる場合よりも複合磁性体３０を部分的に
共用することで小型になる。
ルタは、図１６の等価回路図から明らかなように、１対
の貫通導体を有する基本的なコモンモードフィルタを２
組備えるものと同等になり、独立したコモンモードフィ
ルタを２個用いる場合よりも複合磁性体３０を部分的に
共用することで小型になる。
【００３１】図１８乃至図２０は本発明の第４の実施の
形態であって、前記複合磁性材料の成型体に１個の幅広
貫通穴部を設け、４本の導体を貫通・装着させたコモン
モードフィルタの構成を示し、図２１はその等価回路図
を示す。これらの図において、４０は複合磁性体で、１
個の幅広な貫通穴部４１を有する如く前記複合磁性材料
を矩形筒状に形成した成型体であり、４本の貫通導体４
２が貫通穴部４１を貫通するように複合磁性体４０に固
着されている。そして、貫通導体４２の複合磁性体４０
の両側に延びた部分を外部端子４３としている。この場
合、外部端子４３は面装着端子となっている。なお、第
１の実施の形態で述べたように、貫通導体４２に対して
複合磁性体４０を同時成型する場合、貫通穴部４１に配
置すべき４本の貫通導体４２間に複合磁性材料が入り込
まないようにして、４本の貫通導体４２に共通の１個の
貫通穴部４１が形成されるようにする。なお、貫通導体
４２の固定を確実にするために非磁性接着剤等の固着材
４５を貫通穴部４１内に充填する。その他の構成、主な
作用効果は前述した第１の実施の形態と同様である。
形態であって、前記複合磁性材料の成型体に１個の幅広
貫通穴部を設け、４本の導体を貫通・装着させたコモン
モードフィルタの構成を示し、図２１はその等価回路図
を示す。これらの図において、４０は複合磁性体で、１
個の幅広な貫通穴部４１を有する如く前記複合磁性材料
を矩形筒状に形成した成型体であり、４本の貫通導体４
２が貫通穴部４１を貫通するように複合磁性体４０に固
着されている。そして、貫通導体４２の複合磁性体４０
の両側に延びた部分を外部端子４３としている。この場
合、外部端子４３は面装着端子となっている。なお、第
１の実施の形態で述べたように、貫通導体４２に対して
複合磁性体４０を同時成型する場合、貫通穴部４１に配
置すべき４本の貫通導体４２間に複合磁性材料が入り込
まないようにして、４本の貫通導体４２に共通の１個の
貫通穴部４１が形成されるようにする。なお、貫通導体
４２の固定を確実にするために非磁性接着剤等の固着材
４５を貫通穴部４１内に充填する。その他の構成、主な
作用効果は前述した第１の実施の形態と同様である。
【００３２】この第４の実施の形態では図２１に示すよ
うに、４個のインダクタが相互に誘導結合した等価回路
となる。
うに、４個のインダクタが相互に誘導結合した等価回路
となる。
【００３３】図２２は本発明の第５の実施の形態であ
り、フェライトを付加して複数本の貫通導体が貫通する
矩形筒状磁性体を前記複合磁性体とフェライトとの組み
合わせ構造体としたコモンモードフィルタを示すもので
ある。この図において、貫通穴部を有する磁性体５０は
矩形筒状の複合磁性体５０Ａと、同様形状のフェライト
５０Ｂとを貫通穴部５１が連通するように連結一体化し
たものであり、複数本の貫通導体５２が貫通穴部５１を
貫通している。そして、貫通導体５２の磁性体５０の両
側に延びた部分を外部端子５３としている。また、貫通
導体５２の固定を確実にするために非磁性接着剤等の固
着材５５を貫通穴部５１内に充填する。
り、フェライトを付加して複数本の貫通導体が貫通する
矩形筒状磁性体を前記複合磁性体とフェライトとの組み
合わせ構造体としたコモンモードフィルタを示すもので
ある。この図において、貫通穴部を有する磁性体５０は
矩形筒状の複合磁性体５０Ａと、同様形状のフェライト
５０Ｂとを貫通穴部５１が連通するように連結一体化し
たものであり、複数本の貫通導体５２が貫通穴部５１を
貫通している。そして、貫通導体５２の磁性体５０の両
側に延びた部分を外部端子５３としている。また、貫通
導体５２の固定を確実にするために非磁性接着剤等の固
着材５５を貫通穴部５１内に充填する。
【００３４】なお、前記複合磁性体の材質、貫通穴部の
個数及び貫通導体の本数等は、前述した第１、第３又は
第４の実施の形態と同様とすることが可能である。
個数及び貫通導体の本数等は、前述した第１、第３又は
第４の実施の形態と同様とすることが可能である。
【００３５】この第５の実施の形態では、複合磁性体５
０Ａの複素比透磁率で得られるインピーダンスとフェラ
イト５０Ｂの複素比透磁率で得られるインピーダンスと
が加算され、ＭＨｚ帯からＧＨｚ帯にわたる広い周波数
範囲で、インピーダンスを高めることができ、ＭＨｚ帯
からＧＨｚ帯にわたる広い周波数範囲で電磁妨害雑音抑
圧効果を発揮できる。図２３は複合磁性体５０Ａとフェ
ライト５０Ｂとの組み合わせ構造体による効果を説明し
たもので、外側寸法２.８mm×２.０mm、内側寸法１.５m
m×０.７mm、長さ各２.１mmの場合に各貫通導体の純抵
抗成分Ｒ、リアクタンス成分Ｘ、インピーダンス成分Ｚ
の周波数特性を示している。全体を複合磁性材料とした
図７の試料に比較して、複合磁性材料とフェライトの半
々の組み合わせ構造体の方がＭＨｚ帯〜約２ＧＨｚに至
るまで高いインピーダンスを呈していることが判る。
０Ａの複素比透磁率で得られるインピーダンスとフェラ
イト５０Ｂの複素比透磁率で得られるインピーダンスと
が加算され、ＭＨｚ帯からＧＨｚ帯にわたる広い周波数
範囲で、インピーダンスを高めることができ、ＭＨｚ帯
からＧＨｚ帯にわたる広い周波数範囲で電磁妨害雑音抑
圧効果を発揮できる。図２３は複合磁性体５０Ａとフェ
ライト５０Ｂとの組み合わせ構造体による効果を説明し
たもので、外側寸法２.８mm×２.０mm、内側寸法１.５m
m×０.７mm、長さ各２.１mmの場合に各貫通導体の純抵
抗成分Ｒ、リアクタンス成分Ｘ、インピーダンス成分Ｚ
の周波数特性を示している。全体を複合磁性材料とした
図７の試料に比較して、複合磁性材料とフェライトの半
々の組み合わせ構造体の方がＭＨｚ帯〜約２ＧＨｚに至
るまで高いインピーダンスを呈していることが判る。
【００３６】図２４は本発明の第６の実施の形態であ
り、フェライトを付加して複数本の貫通導体が貫通する
矩形筒状磁性体を前記複合磁性体とフェライトとの組み
合わせ構造体としたコモンモードフィルタを示すもので
ある。この図において、貫通穴部を有する磁性体６０は
外形が矩形筒状の複合磁性体６０Ａと、この複合磁性体
６０Ａで全体的に（又は部分的に）覆われたフェライト
６０Ｂとを貫通穴部６１が連通するように成型一体化し
たものであり、複数本の貫通導体６２が貫通穴部６１を
貫通している。そして、貫通導体６２の磁性体６０の両
側に延びた部分を外部端子６３としている。また、貫通
導体６２の固定を確実にするために非磁性接着剤等の固
着材６５を貫通穴部６１内に充填する。
り、フェライトを付加して複数本の貫通導体が貫通する
矩形筒状磁性体を前記複合磁性体とフェライトとの組み
合わせ構造体としたコモンモードフィルタを示すもので
ある。この図において、貫通穴部を有する磁性体６０は
外形が矩形筒状の複合磁性体６０Ａと、この複合磁性体
６０Ａで全体的に（又は部分的に）覆われたフェライト
６０Ｂとを貫通穴部６１が連通するように成型一体化し
たものであり、複数本の貫通導体６２が貫通穴部６１を
貫通している。そして、貫通導体６２の磁性体６０の両
側に延びた部分を外部端子６３としている。また、貫通
導体６２の固定を確実にするために非磁性接着剤等の固
着材６５を貫通穴部６１内に充填する。
【００３７】なお、前記複合磁性体の材質、貫通穴部の
個数及び貫通導体の本数等は、前述した第１、第３又は
第４の実施の形態と同様とすることが可能である。
個数及び貫通導体の本数等は、前述した第１、第３又は
第４の実施の形態と同様とすることが可能である。
【００３８】この第６の実施の形態においても、ＭＨｚ
帯からＧＨｚ帯にわたる広い周波数範囲で電磁妨害雑音
抑圧効果を発揮できる。
帯からＧＨｚ帯にわたる広い周波数範囲で電磁妨害雑音
抑圧効果を発揮できる。
【００３９】なお、第３乃至第６の実施の形態において
も、第２の実施の形態で示したように貫通導体及び外部
端子をメッキ工法又は導体ペースト塗布焼き付け工法で
作製してもよい。
も、第２の実施の形態で示したように貫通導体及び外部
端子をメッキ工法又は導体ペースト塗布焼き付け工法で
作製してもよい。
【００４０】また、磁性体は矩形筒状であるように各実
施の形態では説明したが、これはプリント基板上に表面
実装する場合を想定したためであり、原理上は円筒形
状、楕円筒形状でもよい。また、平角導体に限らず、一
般的な断面円形の導線を使用することも可能であり、外
部端子も表面実装用に限らず、ストレート型又はプリン
ト基板に差し込み使用するようなラジアル型形状として
もよい。
施の形態では説明したが、これはプリント基板上に表面
実装する場合を想定したためであり、原理上は円筒形
状、楕円筒形状でもよい。また、平角導体に限らず、一
般的な断面円形の導線を使用することも可能であり、外
部端子も表面実装用に限らず、ストレート型又はプリン
ト基板に差し込み使用するようなラジアル型形状として
もよい。
【００４１】さらに、本発明で使用するフェライトコア
は高周波帯用として適するＮｉ−Ｚｎ系等が好ましい。
は高周波帯用として適するＮｉ−Ｚｎ系等が好ましい。
【００４２】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る複合
磁性材料を用いたコモンモードフィルタによれば、次の
効果を奏することができる。
磁性材料を用いたコモンモードフィルタによれば、次の
効果を奏することができる。
【００４４】（１） ＧＨｚ帯でインピーダンスの高い
コモンモードフィルタを構成できる。つまり、ＧＨｚ帯
で、電磁妨害雑音の抑圧と係わりを持つ複素比透磁率の
実数部（μr′）及び虚数部（μr″）共に大きな鱗片形
状のＳｉ−Ｆｅ系金属磁性体粉末を主成分として５０重
量％以上含む複合磁性材料の成型体を用いることによっ
て、インピーダンスの絶対値［{(μr′)２＋(μr″)２}
１／２に比例する］の大きなコモンモードフィルタを構
成できる。
コモンモードフィルタを構成できる。つまり、ＧＨｚ帯
で、電磁妨害雑音の抑圧と係わりを持つ複素比透磁率の
実数部（μr′）及び虚数部（μr″）共に大きな鱗片形
状のＳｉ−Ｆｅ系金属磁性体粉末を主成分として５０重
量％以上含む複合磁性材料の成型体を用いることによっ
て、インピーダンスの絶対値［{(μr′)２＋(μr″)２}
１／２に比例する］の大きなコモンモードフィルタを構
成できる。
【００４５】（２） さらにＭＨｚ帯でインピーダンス
値の高いフェライトコアと組み合わせる構成とすれば、
ＭＨｚ帯からＧＨｚ帯をカバーするような、広い周波数
帯でインピーダンス値の高いコモンモードフィルタを実
現できる。
値の高いフェライトコアと組み合わせる構成とすれば、
ＭＨｚ帯からＧＨｚ帯をカバーするような、広い周波数
帯でインピーダンス値の高いコモンモードフィルタを実
現できる。
【図１】本発明に係る複合磁性材料を用いたコモンモー
ドフィルタの第１の実施の形態を示す平面図である。
ドフィルタの第１の実施の形態を示す平面図である。
【図２】同正面図である。
【図３】同側面図である。
【図４】第１の実施の形態においてコモンモードフィル
タの製造過程で用いるリードフレームの１例を示す平面
図である。
タの製造過程で用いるリードフレームの１例を示す平面
図である。
【図５】第１の実施の形態のコモンモードフィルタの等
価回路図である。
価回路図である。
【図６】第１の実施の形態で用いる複合磁性体の複素比
透磁率の周波数特性を示すグラフである。
透磁率の周波数特性を示すグラフである。
【図７】第１の実施の形態のコモンモードフィルタのイ
ンピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
ンピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図８】第１の実施の形態のコモンモードフィルタを実
装した回路例を示す回路図である。
装した回路例を示す回路図である。
【図９】図８の回路においてコモンモードの電磁妨害雑
音が発生する状況を説明する波形図である。
音が発生する状況を説明する波形図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を示す平面図であ
る。
る。
【図１１】同正面図である。
【図１２】同側面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態を示す平面図であ
る。
る。
【図１４】同正面図である。
【図１５】同側面図である。
【図１６】第３の実施の形態のコモンモードフィルタの
等価回路図である。
等価回路図である。
【図１７】第３の実施の形態のコモンモードフィルタを
実装した回路例を示す回路図である。
実装した回路例を示す回路図である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態を示す平面図であ
る。
る。
【図１９】同正面図である。
【図２０】同側面図である。
【図２１】第４の実施の形態のコモンモードフィルタの
等価回路図である。
等価回路図である。
【図２２】本発明の第５の実施の形態を示す側断面図で
ある。
ある。
【図２３】第５の実施の形態のように複合磁性体とフェ
ライトとを組み合わせたコモンモードフィルタのインピ
ーダンスの周波数特性を示すグラフである。
ライトとを組み合わせたコモンモードフィルタのインピ
ーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図２４】本発明の第６の実施の形態を示す側断面図で
ある。
ある。
【図２５】従来例のコモンモードフィルタの内部素子を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図２６】前記内部素子を収納した外装ケースの外観を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２７】従来例の等価回路図である。
【図２８】他の従来例の斜視図である。
【図２９】従来例のコモンモードフィルタの使用例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図３０】フェライトの複素比透磁率の周波数特性を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３１】従来例のコモンモードフィルタのコモンモー
ドインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
ドインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
４，７，１３，３３，４３，５３，６３ 外部端子
１０，２０，３０，４０，５０Ａ，６０Ａ 複合磁性体
１１，２１，３１，４１，５１，６１ 貫通穴部
１２，３２，４２，５２，６２ 貫通導体
１５，３５，４５，５５，６５ 固着材
１６ 接着剤
２２ 貫通導体膜
２３ 外部端子膜
５０，６０ 磁性体
５０Ｂ，６０Ｂ フェライト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 赤地 義昭
東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティ
ーディーケイ株式会社内
(56)参考文献 特開 平９−295862（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−66041（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−121244（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−273924（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−273925（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−122410（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01F 17/06
H01F 37/00
Claims (3)
- 【請求項１】 長さが４０〜５０μｍの鱗片形状のＳｉ
−Ｆｅ系金属磁性体粉末を主成分として５０重量％以上
含み、１ＧＨｚでの複素比透磁率（μr′−ｊμr″）の
実数部μr′が３以上、虚数部μr″が２以上である複合
磁性材料で少なくとも一部が構成された磁性体に、少な
くとも１つの貫通穴部を設け、かつ該貫通穴部の少なく
とも一部が前記複合磁性材料からなる部分で筒状に囲ま
れるようにし、各貫通穴部に複数本の導体を貫通させて
設けたことを特徴とする複合磁性材料を用いたコモンモ
ードフィルタ。 - 【請求項２】 前記磁性体の一部が前記複数本の導体の
周囲を筒状に囲むフェライトで構成されている請求項１
記載の複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタ。 - 【請求項３】 前記フェライトの少なくとも一部を筒状
に覆うように前記複合磁性材料の成型体を設けた請求項
２記載の複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12391498A JP3431496B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12391498A JP3431496B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307346A JPH11307346A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3431496B2 true JP3431496B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=14872477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12391498A Expired - Fee Related JP3431496B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 複合磁性材料を用いたコモンモードフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3431496B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8400245B2 (en) * | 2008-07-11 | 2013-03-19 | Cooper Technologies Company | High current magnetic component and methods of manufacture |
| JP2009010445A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Hitachi Ltd | ノイズフィルタ |
| CN104282411B (zh) | 2013-07-03 | 2018-04-10 | 库柏技术公司 | 低轮廓、表面安装电磁部件组件以及制造方法 |
| JP7105091B2 (ja) * | 2018-04-11 | 2022-07-22 | 星和電機株式会社 | 磁性体装具及びこれを有するバスバー組立体 |
| JP6512337B1 (ja) * | 2018-04-19 | 2019-05-15 | Tdk株式会社 | コイル部品 |
-
1998
- 1998-04-20 JP JP12391498A patent/JP3431496B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH11307346A (ja) | 1999-11-05 |
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