JP4078804B2 - 一体パッケージになっておりサージ保護とともに差動コモンモードフィルターをする対になった多層誘電体独立受動部品アーキテクチャー - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この出願は、1997年4月8日出願の出願番号08/841,940号の部分継続出願である1998年1月19日出願の出願番号09/008,769号の部分継続出願である1998年4月7日出願の出願番号09/056,379号の部分継続出願である。本発明は電子回路を電磁干渉(EMI)及び過電圧から保護し、電磁放射を防止するフィルターに関する。特に本発明は多機能電子部品に関し、その物理的アーキテクチャーが望ましくない電磁放射、他のソースから受けるもの及び差動コモンモード電流によって電子回路内部で生じるものの両方を抑制することができる。加えて、電子部品の物理的アーキテクチャーと材料組成によって、過電圧サージ保護と磁気特性を差動コモンモードフィルターに一体に組み合わせられている。
【0002】
【従来の技術】
今日生産されている電子機器の多く、特にコンピュータ、通信システム、車、軍事監視機器、ステレオや家庭用娯楽機器、テレビジョンその他の電子機器には新しい機能を高速で行うために小さな部品や電気的な内部接続を持っている。それらが作られている材料やその小さなサイズのためにそれらは電磁干渉によって生じる迷走電気エネルギーや電力ラインに過渡的に生じる電圧の影響を受けやすい。過渡電圧はマイクロ電子部品や接点に大きな被害を生じたり、破壊することがあって、そのために電子機器が働かなくなったり、大きな修理あるいは取り替えに非常に費用を要することがある。
【0003】
EMIあるいはRFIの形の電気的干渉はラジオ放送アンテナや他の電磁波発生器のようなソースから電気ラインに誘起される。EMIはまた、EMIをシールドしておくことの望ましい電気回路からも生じる。差動コモンモード電流は典型的にはケーブルや回路板のトラックの上に生じる。多くの場合、電磁界はアンテナとして働くこれらの導体から放出される。これらの伝導及び放出される放射を制御するには、不必要なノイズを発生したり、それに感受性のある他の回路や回路の他の部品との干渉をなくす必要がある。干渉を生じる他のソースは、コンピュータやスイッチング電源や種々の他のシステムのような電気ラインと組み合わせられている機器からのものであり、それらは国際的な放射及び/あるいは感受規格に合わせるにはなくすことが好ましいものである。
【0004】
電気ラインに生じる過渡電圧は非常に短い時間に極めて大きな電位を生じるような発光によって引き起こされることがある。同様に核電磁パルス(EMP)は広い周波数帯域においてより早い立ち上がり時間のパルスを持った更に大きな電圧スパイクを生じ、それはほとんどの電子機器にとって有害なものである。大きな過渡電圧の他のソースは、ある種の電子電源機器のスイッチを入れたり切ったりする際に生じるサージ電圧及び接地電位を変えることで生じる接地ループ干渉と関係していることがわかっている。現在ある機器では、まずそれらのアーキテクチャー及び基礎的材料のために一体になったパッケージの中では十分な保護のできないものとなっている。
【0005】
電磁放射や過渡電圧サージについての知られている現象を基にして、従来技術から知られるように種々のフィルターやサージ抑制回路構成が作られてきた。従来技術の種々の発明についての詳しい記述は、米国特許第5,142,430号に開示されており、ここではそれを参考文献とする。
【0006】
その430特許自体は電源ラインフィルター及びサージ保護部品に関係するもので、それは電気装置の保護機器を構成するのに用いられるものである。その回路部品はバリスターやキャパシター特性など望ましい電気特性を有するウェファーあるいは板状の材料をしたものである。その板はその表面上に電極パターン及び絶縁帯を持っていて、それらはそこに形成された孔とともに、システムの電気導体に部品を容易に効果的に電気的に接続できるようにしている。これらの電極パターンはお互いの間に入れられた材料とともに共通電極を形成している。430特許は基本的には対になったラインフィルターとして働くものであった。本発明はその対になったライン概念を改良して、その概念を低電圧低電流データ通信ライン及び3相電源ライン、電動モータノイズフィルター、LANおよび他のコンピュータ及び電子機器のような高電圧工業及び家庭用電気器具に合うような構成とするものである。
【0007】
それ故に、従来技術の欠点を考慮して、本出願人の発明をここに提案する。
【0008】
上記のことから、電子回路、1つのライン、対になったライン及び沢山ねじられた対の中を流れる差動コモンモード電流によって生じる電磁放射を弱めるような多機能電子部品を提供する必要があることがわかった。電子技術は影響を受けやすいので、また外部ソースからの高電圧及び放射を感受しないようにサージ保護と電磁フィルターを組み合わせる必要がある。今日の電子産業には激しい競合があるので、その差動コモンモードフィルター及びサージ保護器は安価で小型化されたもので、原価が低く、複数の電子製品の中に一体に組み合わさったものである必要がある。
【0009】
それ故に本発明の主な目的は、差動コモンモード電流によって発生する電磁放射をフィルターすることができて、製造が容易であって、融通のきく多機能電子部品を提供することである。
【0010】
本発明の他の目的は、大量生産することが出来て、過渡的電圧、過電圧及び電磁干渉に対する保護を持っている1つの部品パッケージ中に1つ以上の保護回路を持つことが出来るようになった保護回路構成を提供することである。
【0011】
本発明の他の目的は、そのハイブリッド電子部品を回路や接地と組み合わさなくてもEMIや過電圧を小さくする通路を持っている固有の接地を有する保護回路を提供することである。
【0012】
これら及び他の目的や利点は、予め決められた電気特性のどれか1つあるいは多くの組み合わせを示す材料によって分けられた対応する電極板を囲んでいる複数の共通接地導体板を用いることで成し遂げられる。導体対を複数の共通接地導体板と接続し、導体を電極板と選択的に接続することによって、ライン間とラインと接地間で部品接続が出来て、差動コモンモード電磁干渉フィルター及び/あるいはサージ保護ができる。その回路構成は板状に作られた少なくとも1つのライン条件回路部品(line conditioning circuit component)を有している。その板の1つの表面には電極パターンが形成されていて、その電極表面は回路の電気導体と電気的に接続されている。その電極パターンに使われている誘電材料及び共通接地導体板は電気導体の電極間に中点となって、それによって電気導体間でライン間及び個々の電気導体からラインと接地間に接続されている電気部品を持った平衡した(等しいが反対極性の)回路構成となっている。
【0013】
その差動コモンモードフィルターの特定の電気的効果は、電極板間の材料及び1つ以上のファラデーケージ内で電極板を入れている接地シールドを用いることによって決まってくる。もしある特定の誘電体材料が選ばれると、そのフィルターは原理的に容量構成となる。その誘電体材料は電極板や共通接地導体板と組み合わさって、各々の電気導体からライン間キャパシターやラインと接地間キャパシターとなる。金属酸化物バリスター(MOV)材料が使われていると、そのフィルターはそのMOVタイプ材料によって過電流やサージ保護特性を持った容量フィルターとなる。その共通接地導体板や電極板はライン間及びラインと接地間容量板を形成し、高い過渡電圧条件の場合に差動コモンモードフィルターとなるようになる。これらの条件の間、MOVタイプのバリスター材料、それは基本的に高い過渡電圧を制御するのに用いられる非線形レジスターであるが、電気導体間に生じる電圧を制限する効果がある。
【0014】
更なる実施例においては、フェライト材料が使われていて、更なる固有インダクタンスを差動コモンモードフィルター構成に加える。前に述べたように、共通接地導体と電極板はフェライト材料を持ったライン間とライン接地間容量板となって、その構成のインダクタンスを増す。フェライト材料を用いることはまた過渡電圧保護にもなる。それはある電圧しきい値において導体となって過剰な過渡電圧を共通接地導体板に逃がすので、電気導体上の電圧を効果的に制限する。
【0015】
本発明の上記目的及び利点を実現する多くの他の構成及び形がまた開示されていて、本発明の範囲内で差動コモンモードフィルター(differential and common mode filter)の用途の広さと広い応用のあることを示している。
【0016】
【好適な実施例の詳細な説明】
日常生活においてエレクトロニクスが常に使用されていてその使用が増大し、電磁干渉(EMI)と放射が増えているので、家庭、病院、車、航空機及び衛星産業のような広いデジタル及びアナログ応用において新しい世界的な電磁障害防止(EMC)規則が日々細かく規定されている。本発明は、1つの組立品の中でのEMIの抑制、高帯域入出力ラインフィルター、EMI不整合ノイズ減少およびサージ保護をする電子部品に用いられる物理的アーキテキチャーに関する。
【0017】
電磁エネルギーを伝播するには2つの場、電気と磁気が必要である。電界は2つ以上の点の電位差のある回路にあるエネルギーと関係している。磁界は誘導の関係でもって回路の中のエネルギーと関係している。磁界はワイヤのループからなる通路の中を流れる電流から生じる。そのようなループにある両方の場は印刷回路板の上にある回路トレースの中にもある。これらの場は1MHz以上の周波数で分かれはじめる。
【0018】
前に述べたように、伝播される電磁エネルギーは電界と磁界の交わったものである。特にDCから高周波ノイズまでを伝える回路導体からEMIをフィルターすることが重要である。これは2つの理由から説明できる。その第一は、電界を自由空間の中で変化させることは磁界を生じ、第二には磁気フラックスを変化させるときには電界を生じる。結果として、単に電気や磁気だけの場を変えることは出来ない。場が単に電気や磁気のものであっても他のものを除くことは出来ない。
【0019】
放射を生じる主な原因は2種類の流れる電流、差動とコモンモードによる。これらの電流によって生じる場はEMI放射を生じる。差動モード(DM)電流は、ワイヤ、回路板トレースおよび他の導体中の周回通路を流れて、これらの電流に関係する場が導体で作られたループから生じるような電流である。
【0020】
コモンと差動モード電流はそれらが違った回路通路を流れることで違っている。コモンモードノイズ電流は接地に対して表面現象であり、例えば、シャーシーに接地が良くされているケーブルの表皮を流れる。ノイズを小さく、最小にあるいは抑制するには接地に低いインピーダンスパスを付けるとともに同時に全体のノイズ電流ループを短くする必要がある。
【0021】
ここで図1には差動コモンモードフィルター10の物理的アーキテクチャーの展開斜視図が示されている。フィルター10は複数の共通接地導体板14,少なくとも2つの電極板16aと16bを持ち、そこで各電極板16は2つの共通接地導体板14の間に挟まれている。少なくとも1対の電気導体12aと12bは複数の共通接地導体板14および電極板16aと16bに設けられた絶縁孔18あるいは結合孔20を通して設けられていて、電気導体12aと12bはまた電極板16aと16bの結合孔20に選択的に接続されている。共通接地導体板14は全体がこの実施例では金属のような導電材料から出来ている。少なくとも1対の絶縁孔18が各共通接地導体板14の中に作られていて、電気導体12を通すことができるとともに、共通接地導体板14と電気導体12の間の電気的絶縁を維持している。その複数の共通接地導体板14には必要により固定孔22が設けられていて、複数の共通接地導体板14を互いに標準の固定手段例えばねじやボルトなどで固定することができる。固定孔22は、差動コモンモードフィルター10を電子部品フィルター10の箱やシャーシーのような他の面に固定するのにも使うことができる。
【0022】
電極板16aと16bは共通接地導体板14と同様なもので、それらは導電材料で出来ており、孔に通して設けられている電気導体12aと12bを持つ。共通接地導体板14とは違って、電極板16aと16bは2つの電気導体12の1つと選択的に接続されている。図1では電極板16は共通接地導体板14よりも小さく描かれているがこれは必ずしも必要ではなく、この図では電極板16と固定孔22の物理的結合手段とが干渉しないように描いている。
【0023】
電気導体12は図1に示すように電気導体12の一端に示す矢印で示す方向に流れる電流通路を形成している。電気導体12aは電気信号を運ぶ通路を示し、電気導体12bは信号の戻る通路を示す。ただ1対の電気導体12aと12bが示されているが差動コモンモードフィルター10は、高密度多導体差動コモンモードフィルターとなるように複数対の電気導体のフィルターをすることを本出願人は想定している。
【0024】
差動コモンモードフィルター10を形成している最後のエレメントは材料28であって、それは1つあるいは多くの電気特性を有し、それは中心にある共通接地導体板14,両方の電極板16aと16bおよび2つの外側にある共通接地導体板の間を通っている電気導体12aと12bの部分を囲んでいて、すべての板と導体をお互いから、導体12aと12bおよび結合孔20によって作られた接続を除いて、完全に絶縁している。差動コモンモードフィルター10の電気特性は材料28の選択で決まる。誘電体を選んだ場合、フィルター10は原理的に容量特性を持つ。材料28はまた容量およびサージ保護特性を持つように金属酸化物バリスター材料とすることができる。フェライトや焼結多結晶体のような他の材料も使うことができ、フェライト材料は互いに結合した相殺効果のためにより優れたコモンモードノイズ消去に加えてサージ保護特性のある固有インダクタンスを持っている。焼結多結晶材料は導電性と誘電特性と磁気特性を示す。焼結多結晶体は米国特許第5,500,629号に詳しく述べられており、ここではそれを参考文献とする。
【0025】
使うことのできる他の材料は米国特許第5,512,196号に開示されているような高誘電率の強誘電材料と高透磁率の強磁性材料の複合品であり、それをここでは参考文献とする。そのような強誘電強磁性複合材料は圧密した一体品に形成することができ、それはLCタイプの電気フィルターのように働く誘導と容量特性の両方を示す。その部品のコンパクトさ、作り易さ及びフィルター性能は電磁干渉を抑制するのに有用である。その強誘電強磁性複合体の容量及び誘電特性は1GHzという高い周波数でも低下しない減衰性能を示す。その強誘電強磁性複合体の寸法は、その複合体を用いている電気フィルターの大きな容量的及び誘導的性質に影響を与える。その複合体はその製造過程で、フィルターの特定の性質を特定の応用や環境に適した減衰を生じるように合わせることができる。
【0026】
図1を更に参照して、共通接地導体板14,電極板16aと16b、電気導体12aと12bおよび材料28の物理的な関係をもっと詳しく述べる。最初は中央の共通接地導体板14である。中央の板14はその各の絶縁孔18を通して設けられている対になった電気導体12を有し、その孔は共通接地導体板14と電気導体12aと12b両方の間の電気的絶縁を保っている。中央接地導体板14の上下の両側に、対になった電気導体12aと12bを持っている電極板16aと16bが設けられている。中央接地導体板14とは違って、ただ1つの電気導体12aまたは12bが絶縁孔18で各電極板16aまたは16bから絶縁されている。対になった電気導体の1つ、12aまたは12bが結合孔20を介して対応する電極板16aまたは16bと接続している。結合孔20は、堅くきっちりとした電気接触をするように、半田、きつく入れたりあるいは他の方法など標準の接続によって対になって電気導体12の一方とのインターフェースとなっている。差動コモンモードフィルター10が適切に働くために、上側の電極板16aは、下側の電極板16bが電気的に接続しているものすなわち電気導体12bに対するよりも、反対側の電気導体12aと電気的に接続していなければならない。差動コモンモードフィルター10は必要により複数の外側の共通接地導体板14を持つことができる。これらの外側共通接地導体板14は非常に大きな接地面を持ち、電磁放射を出すのを減衰し、より大きな表面積を持つので、過電圧やサージを減少させる。共通接地導体板14が回路や地面接地と電気的に結合されていないで、固有接地がされている場合には、これは特に本当である。前に述べたように、共通接地導体板14と両方の電極板16aと16bの間に挿入保持されている材料28として、違った電気特性を持った1つまたはそれ以上の複数の材料とすることができる。
【0027】
図1Aはフィルター10の他の実施例を示していて、そこでは電気導体あるいは回路板端子を別のやり方でフィルター10に結合している。基本的に複数の共通接地導体板14が外側端の導電帯あるいは表面14aに電気的に接続されている。また、各電極板16aと16bはそれぞれそれ自体の外側端の導電帯すなわち表面40aと40bを持つ。フィルター10の他の部分では電気絶縁を保ちながら、電極板16aと16bおよびそれらそれぞれの導電帯40aと40bの間で電気的接続をするために、各電極板16は長く延びていて、電極板16aのその長く延びた部分は電極板16bが向いているのとは反対に向いて設けられている。複数の共通接地導体板14が外側端の導電帯40aと40bから別の材料28によって離されている距離だけ更に伸びている距離よりも、電極板16の長い部分は延びている。各バンドとその対応する板の間の電気的接続は、各バンドとその対応する共通接地導体板あるいは電極板の間での物理的な接触をすることでなされている。
【0028】
図2は差動コモンモードフィルター10の2つの回路を示す。図2Aは、電気導体12aと12bの間に接続されているライン間キャパシター30と、対になった電気導体12の1つと固有接地34の間に接続されている2つのライン接地間キャパシター32を持ったフィルター10を示している図である。また破線で示しているのはインダクタンス36で、後でもっと詳しく述べるように、材料28がフェライト材料で出来ている場合に設けられている。
【0029】
図2Bはフィルター10の物理的実施例を示す似た図で、図2Aに示す容量部品とそれがいかなる関係であるかを示している。ライン間キャパシター30は電極板16aと16bを有していて、そこで電極板16aは対になった電気導体12aの一方と結合されていて、他の電極板16bは反対側の電気導体12bと結合されていて、その2枚の平行板は必然的にキャパシターを形成している。中央共通接地導体板14は固有接地34として働くとともに、各ライン接地キャパシター32の2枚の平行板の一方となっている。
【0030】
各ライン接地キャパシター32に必要となる第二の平行板は対応する電極板16で与えられる。図1と図2Bを注意深く参照することで、その容量板の関係が明らかである。中央共通接地導体板14を各電極板16a又は16bから電気特性を有する材料28で隔離することで、電気導体12aと12bの間に延びているコモンモードバイパスキャパシター30と、各電気導体12aと12bと固有接地34とを結合しているライン接地間非結合キャパシター32を持った容量ネットワークとなる。
【0031】
固有接地34は後で詳しく述べるが、ここでは地面あるいは回路接地と同様なものと直感的に仮定しておく。中央の別な共通接地導体板14が形成されている固有接地34に結合するのに、1枚以上の共通接地導体板14は、電気機器の筐体又は接地されたシャーシーに接続されている固定孔を通してハンダあるいは組み立てねじなど普通のやり方で、回路あるいは地面接地と結合されている。差動コモンモードフィルター10は地面又は回路接地と結合されている固有接地34を持って同様によく作動するが、フィルター10の物理的アーキテクチャーの一つの利点は物理的な接地接続の必要がないことである。
【0032】
図1を再度参照して、差動コモンモードフィルター10の他の特徴は時計回りと反時計回りのフラックス場であり、それぞれ24と26で示されている。個々のフラックス場の方向はアンペアの法則を適用し、右手の法則を用いて決まり、描くことができる。その時、導体端部にある矢印で示すように電気導体12aあるいは12bの中の電流の方向に各人がその親指を平行に向ける。親指が電流と同じ方向を向いたときに、その人の手の残りの指が曲がっている方向がフラックス場の回転方向を指す。多くの入出力およびデータライン配置にあるように、電気導体12aと12bはお互いに隣り合って配置されていて、ただ1つの電流ループを示しているために、差動コモンモードフィルター10に入ったり出たりする電流は反対向きであり、そのために反対向きのフラックス場を生じ互いにうち消し合いインダクタンスも小さいものである。現代の装置にある早いスイッチングスピードや早いパルス立ち上がり時間はただ低いインダクタンスのサージ機器でのみ取り扱うことができるので、低いインダクタンスであるということは現代の入出力および高速データラインにおいて利益のあることである。
【0033】
従来技術にあるバラバラの部分を組み合わせるのと比較して、差動コモンモードフィルター10を用いることは労働集約の観点から、製造が容易で費用効率の良いものであるということも明らかである。差動モード結合キャパシターや2つのコモンモード非結合キャパシターを作るのに電気導体12の端部にのみ接続をすればよいので、時間と場所の節約となる。
【0034】
図3は、挿入損失の周波数変化を従来技術におけるいくつかのチップキャパシターと本発明の差動コモンフィルター10を比較して示す。このグラフは、ライン間で82pFの値を持って測定したチップキャパシター50と82pFの値であるがライン接地間で測定したチップキャパシター56は両方とも非線形特性で変化していることを示している。他方、次のいずれかの方法で測定したフィルター10は100MHzの周波数において極めて低く線形挿入損失を示す。(1)ライン間キャパシター54は82pFであるが、同じ値の従来のキャパシター50と比較して低い。(2)ライン接地間キャパシター58は82pFの値であるが、同じ値の従来のキャパシター56と比較して低い。(3)ライン接地間キャパシター52は41pFの値であるが、従来のキャパシター50および56よりも低い。
【0035】
本発明の他の実施例は図4に示す差動コモンモード多導体フィルター110である。フィルター110は図1および1Aのフィルター10と同様なものであるが、それは複数の共通接地導体板112と複数の導体電極118aから118hを持っていて、差動モード結合キャパシターとコモンモード非結合キャパシター構成を形作っており、図4には示されていない複数対の電気導体であって図1や1Aに示している電気導体12aと12bと同様なものの上でそれらは作動する。図1に示した単一対の導体フィルター10について前に説明したように、共通接地導体板112と導体電極118と複数の電気導体はお互いから予め決められた電気的性質を持っている予め選択された材料122によって隔離されている。その材料は誘電体材料やフェライト材料やMOVタイプ材料や焼結多結晶体材料などである。その複数の共通接地導体板112の各々は、電気導体をその中に通している複数の絶縁孔114を持っていて、それらは各共通接地導体板112から電気的絶縁をしている。複数の電気導体対を受け入れるために、その差動コモンモードフィルター110では、図1や1Aで述べたものから修正した電極板を用いなければならない。
【0036】
電気導体対毎に多数の独立した導体電極を設けるのに、支持材料116として好ましい電気特性をした材料122の1つが用いられる。支持板116aは、板116aの一面にプリントした複数の導体電極118b、118c、118eおよび118hを持ち、各電極毎に1つの結合孔120を持つ。支持板116bはまた板116bの一面にプリントした複数の導体電極118a、118d、118fおよび118gを持つ。支持板116aと116bとは離れていて、複数の共通接地導体板112で囲まれている。その入って来る電気導体の各対はフィルター10内に対応する電極対を持つ。示していないが、その電気導体は共通接地導体板112とそれぞれの導体電極の中を通っている。結合孔120と絶縁孔114によって結合されたりされなかったりしている。共通接地導体板112は導体電極118aから118hとともに働いて、図1と1Aの電極板16aと16bと基本的に同じ働きをする。
【0037】
図5は、従来技術の多キャパシター部品と本発明の差動コモンモード多導体フィルター110の回路図を示す。図5Aは従来技術のキャパシター列130の図である。基本的に多キャパシター132はお互いに結合されて形成されており、列130に共通接地136を設け、各キャパシター132に電気導体を接続できるように開端子134が設けられている。これらの従来技術のキャパシター列は各キャパシター132の開端子134が個々の電気導体と電気的に接続されているときにのみ、個々の電気導体とコモンモード非結合となる。
【0038】
図5Bは、4つの差動コモンモードフィルターピン対のあるパック配置を持った差動コモンモード多導体フィルター110の回路図を示す。各対の電極を通って延びている水平線は、その対を囲んでいる線が隔離バー112aと成っている共通接地導体板112を示す。その隔離バー112aは共通接地導体板112と電気的に結合していて、各電極板118aから118hをお互いから分けている固有接地グリッドとなっている。その対応する導体電極118aから118hは中央共通接地導体板112の上と下両方にある支持材料板116aと116bの上に位置していて、ライン接地間コモンモード非結合キャパシターを形成している。各板と共通接地板112と支持材料板116aと116bはお互いから誘電体材料122によって分けられている。フィルター110が対になった電気導体に、電極板118aと118cにあるような結合孔120を介して接続されているときには、フィルター110はライン間差動モードフィルターキャパシターを形成する。
【0039】
図4を再度参照して、中央共通接地導体板112だけでなく外側共通接地導体板112も有している多導体フィルター110が示されている。図1と1Aに関して説明したように、これらの外部共通接地導体板112はフィルター110に極めて大きな接地面を与えているので、出てくる電磁放射を減衰するのに役立ち、過電圧、サージおよびノイズを散らしあるいは/または吸収するより広い表面積を提供し、またファラデーシールドとして効果的に働く。複数の共通接地導体板112が回路あるいは地面接地に電気的に接続されていないでその代わりに固有接地に頼っているときには、これは特にその通りである。
【0040】
本発明の他の変形例は図22に示す差動コモンモード多導体フィルター680である。フィルター680はコンピュータや電話通信装置とともに用いられるのに適したものとなっていて、RJ45コネクターとともに用いることを考えている。フィルター効率を向上させるために、フィルター680は、複数の差動コモンモードフィルターの他に、作りつけのシャーシーおよび回路板低周波数ノイズ阻止キャパシターを持っている。図22Aに示すように、フィルター680の物理的構成は図4に示しているフィルター110と基本的に同じであり、それは複数の共通接地導体板112と、複数の導体電極を持った第一と第二の電極板676と678を持って、シャーシーとボード阻止キャパシターを持った多差動コモンモードフィルターとなっている。前にあった実施例で述べたように、共通接地導体板112と導体電極686,688,690および692と阻止電極682および684と、いろんな板の中を通っている電気導体(図示せず)すべては材料22によって隔離されている。フィルター680に予め決めてある特定の電気特性を実現するために、本発明の他のすべての実施例にあるのと同じように、材料122は誘電体やフェライトやMOVタイプ材料や焼結多結晶体とすることができる。各共通接地導体板112は複数の絶縁孔114を有し、その中に電気導体が通されていて、共通接地導体板112からは電気的に離されている。その更なるシャーシーとボードノイズ阻止キャパシターを得るために、フィルター680は図1のものから修正した電極板を用いている。
【0041】
図4について述べたように、電気導体の多くの対に多くの独立部品を付けるために、材料122は、また第一と第二の電極板676と678を作るのに使われている支持材料116として機能する。第一の電極板676は第一と第二の導体電極682と686および阻止電極688を有していて、それらすべては支持材料116の一面にプリントされている。第二の電極板678は第一と第二の導体電極684と690および阻止電極692を有していて、それらすべてはまた支持電極116の一面にプリントされている。第一と第二の電極板676と678はそして共通接地導体板112で分離されているとともに囲まれている。差動コモンモードフィルターの組み合わせで作りつけられたシャーシーやボードノイズ阻止キャパシターを有するようにしているフィルター680が前に書いた実施例と違っているのは、第一と第二の電極板676と678の上に作られた第一と第二の導体電極と阻止電極の構成である。第一の電極板676の第一と第二の導体電極686と688の各々は電極に設けられた1つの結合孔120を持っている。阻止電極682は第一と第二の導体電極686と688を部分的に囲むように形成されていて、複数の絶縁孔114と結合孔120を持っている。第二の電極板678は第一の電極板676と同じで、第一と第二の導体電極686と688に対応して第一と第二の導体電極690と692を、阻止電極682に対応して阻止電極684を持っている。図22Aに明らかに示されているように、種々の共通接地導体板112の間で結合されたときに、第一と第二の電極板676と678とはお互いに反対方向に並んでいる。第一と第二の電極板676と678がこのような特定の配置をしているので、コネクターに用いられたときには、フィルター680は従来のRJ45ピン出力配列を持つことができる。好ましいピン出力あるいは結線配列に応じて他の配置をした導体および阻止電極も出願人は予定していて、第一と第二の電極板676と678とを逆さまにした配置は必要なものではないことに注意すべきである。
【0042】
他の実施例にあるように、多くの電気導体は共通接地導体板112および第一と第二の電極板676と678を通っている。電気導体を示していないが、図22Bは、このフィルター680の実施例ではRJ45標準コネクターの8本の導体を受け取ることが出来るようになっていることを示している。フィルター680の中の種々の導体電極の相互作用を図22Aから22Dを参照しながら説明する。図22Cはフィルター680の物理的な実施例として電気回路を示している。図22Dはフィルター680の他の電気回路で必要により参照する。フィルター680の信号接地(SG)は固有接地として働く共通接地導体板の組み合わせによって得られる。第一と第二の電極板676と678の種々の導体電極が共通接地導体板112の導体面から分かれていることによってフィルター680に極めて大きな接地面を作ることになり、それは実質的に接地として働き放射された電磁波を受けて減衰する助けをするとともに、より大きな表面積を提供し過電圧、サージおよびノイズを消しおよび/あるいは吸収し、そしてファラデーシールドとして効果的に働いて、そのフィルターを外部電気ノイズから保護し、フィルター680から同じものを放射するのを防ぐ。
【0043】
図22B、22Cおよび22Dに示しているように、番号1から8で種々の電気導体(図示せず)を参照して、電気導体3と5は結合孔120を介して各々第一と第二の導体電極686と688に接続されている。電気導体4と6は結合孔120を介して各々導体電極690と692に接続されている。導体1と7は結合孔120を介して阻止電極684と接続されていて、電気導体2と8は同様に結合孔120を介して阻止電極682に接続されている。図22Dを参照して、電気導体3と6は第一と第二の導体電極686と692の相互作用によって差動的にフィルターされて、それらの電極は対向する板となって電気導体3と6の間にライン間キャパシターを形成する。同じ電気導体それぞれは、第一と第二の導体電極686と692と共通接地導体板112との相互作用によって作られたライン接地間キャパシターを介してコモンモードフィルターとなることを受けて、それは各電気導体と複数の共通接地導体板112による固有接地の間にライン接地間キャパシターを形成している。
【0044】
第一と第二の導体電極690と688に各々接続されている電気導体4と5についても同じ関係が存在する。第一と第二の導体電極690と688はライン間キャパシターとなり、各々は共通接地導体板112と相互作用をして、各電気導体に個々のコモンモードフィルターキャパシターを形成する。種々の導体電極と共通接地導体板の間での相互作用によって作られたその複数の差動コモンモードフィルター以外に、シャーシーとボードノイズ阻止キャパシターがまた共通接地導体板112と阻止電極682と684との相互作用で形成される。例えば、シャーシー接地は電気導体1と7に接続されて、それらの両方は結合孔120を介して阻止電極682に電気的に接続されている。その阻止電極682はノイズ阻止キャパシターの一方の板となっている。ノイズ阻止キャパシターの他の板は阻止電極682と相互作用をする共通接地導体板112で形成されている。互いに取り替えることが出来るけれども、電気導体2と8はまた共通接地導体板112と阻止電極682の相互作用によってボードノイズ阻止キャパシターを形成する。そのシャーシーとボードの阻止ノイズキャパシターの両方によって共通接地導体板112で形成された固有接地を容量的に非結合とすることが出来て、それによって信号を運ぶ導体からの低周波数電気ノイズを阻止することができる。このことで、共通接地導体板112で形成されている固有接地を基本的に電気的に奇麗なものとするので、差動コモンモードフィルターの働きを改善する。
【0045】
図6は本発明の更なる実施例で、それは今日の高密度情報データバスの典型である非常に多くの電気導体対について、入出力データライン対でフィルターするものである。差動コモンモード高密度フィルター150は、複数の絶縁孔114を持った複数の共通接地導体板112と、電極パターン118と絶縁孔114と結合孔120を持った導体電極板116aおよび116bとを有している。図6に反映している積層順序は、前の実施例で述べたように誘電体材料が各個々の板を囲んでいることを前提にしている。
【0046】
図6Aは他のアプローチを示し、ここでは差動コモンモード高密度フィルター150は三重結合している電極を用いており、接地とライン間により大きな容量となっている。ここでもフィルター150は複数の絶縁孔114を持った複数の共通接地電極板112と、それぞれの電極パターン117aから117cを持った導体電極板119aから119cを有している。各導体電極板119aから119cは予め決まった場所に複数の絶縁孔114と結合孔120を持って、対になった電気導体をそこに通すことが出来、その電気導体と選択的に結合されて好ましいフィルターアーキテクチャーを形成している。図6Aに示されている板の積層順序はここでも図1,1A、4および6に示したものと同様であり、ここでも予め決めた誘電体材料122が厚さを変えて個々の板を囲んでいる。
【0047】
図7,8および9は1つ孔の電極板70と、本発明の差動コモンモードフィルターの他の実施例にその板を複数枚用いることを示している。図7は電極板70の両面を示しており、図7Aは正面で図7Bは背面である。電極板70は、前に述べた誘電体や他の材料のような予め決められている電気特性を持った材料72からできていて、材料72は希望する形に成形されていて、ここではディスクである。孔78は電極板70を通って設けられていて、そこに電気導体を通している。電極板70の正面は部分的に導体表面74で被われていて、電極板70の外周に沿って隔離帯82が作られている。孔78を囲んでハンダ帯80があり、一度温められると孔78を通って設けられている電気導体にくっついて、その導体を導体表面74に電気的に接続する。図7Bにおいて、電極板70の背面は正面と同じで導体表面74が材質72にくっついていて、その外周に隔離帯82を作っている。正面と違っているのは、孔78は隔離帯76で囲まれていて、電気導体と、電極板70の背面にある導体表面とが電気的に接続しないようになっている。
【0048】
図28と29は多数の板70がどのように用いられて差動コモンモードフィルター90を作っているかを示している。フィルター90の構成は前の実施例と同様で、共通接地導体板98が少なくとも2枚の電極板70の間に挟まれて、複数の容量エレメントを形成するのに必要な平行板配置となっている。図9に示すように、1枚の電極板70は共通接地導体板98の一方側に結合していて、第二の電極板70は板98の反対側に結合していて、それらは、共通接地導体板98の反対側と結合している他の電極板70と干渉しないで、電気導体92aと92bが1つの電極板70を通ることができるだけ十分な距離離れている。あまりはっきりとは示していないが、共通接地導体板98には、図8に示しているように、電気導体92aと92bが通るように電極板70にある対応する孔に相当する予め決められた位置に孔が開いていることは明らかである。
【0049】
共通接地導体板98は固有接地96となって、必要ならばそれを地面あるいは信号接地と接続することができる。固定孔22によってフィルター90を構造物に機械的に結合することができる。電極板70を共通接地導体板98に物理的に結合している1つの方法が図8に示されている。共通接地導体板98と電極板70の背面の間に挟まれてハンダ溶接84があり、それは加熱されたときに電極板70の背面にある導体表面74と共通接地導体板98の対応する面にくっつく。電極板70を共通接地導体板98に接続している時、電極板70の背面はいつも共通接地導体板98の対応する側に向いている。同じ機械的な接続のやり方が両方の電極板に使われている。ハンダ帯80が各電極板70のところに示されていて、それは2つの電気導体92aと92bの一方だけをその対応する電極板に結合している。共通接地導体板98と電極板70を持った配置によって、電気導体間にライン間差動モードフィルターを形成し、またラインと接地間非結合を形成している。電気導体92aと92b間すなわちライン間で結合しているキャパシターの平行板として働く両電極板70の表側にある導体表面74によって差動モードフィルターが形成されている。一方の容量板として働く各電極板70の導体表面74と、他の容量板として働く共通接地導体板98によって、ライン接地間非接合が形成されている。固有接地96として働くものであるが、共通接地導体板98による平行容量板によって、各電気導体92aと92bに接地非接合接続が出来ている。
【0050】
図8と9に示す差動コモンモードフィルター90は、その構造が比較的単純なものであるとともに、その処理できる電圧と電流の容量がその物理的構造のみで決まってくるので、希望する特性に応じて容易に大きくしたり小さくしたりすることができるという利点がある。
【0051】
図26,27および28は2つ孔のある電極板600であり、その板の複数枚を本発明の差動コモンモードフィルターの更に別の実施例に用いていることを示している。図26Aで、電極板600は予め決まった電気特性をした材料616からできていて、材料616はここではディスクで示されているような希望する形に成形されている。2つ孔のある電極板600の第一の側面が図26Aに示されていて、それは隔離帯606を持った第一と第二の孔602と604を持ち、その隔離帯でその孔を第一の導体表面608から離している。2つ孔のある電極板600の第二の側面が図26Cに示されていて、隔離帯606のある第一の孔602と第二の導体表面610に直接接続している第二の孔604を持つ。その第二の導体表面は、板600の外周に沿って走っている隔離帯612を除いて、2つ孔のある電極板600の第二の側面のほとんどを覆っている。図26Bは、2つ孔のある電極板600を丸く取り巻いている側面導体表面614に第一の導体表面608が電気的に接合していることを示している。2つ孔のある電極板600の第二の側面の外周に沿って位置している隔離帯612は第一と第二の導体表面608と610を互いに物理的に分けて、電気的に隔離している。
【0052】
2本の電気導体を第一と第二の孔602と604の中に通したときに、孔604を通っている電気導体だけが第二の導体表面610と電気的に接続することになる。2つ孔を持った電極板600の機能は図7に示した1つ孔を持った電極板70と同じである。その違いは、図9に示し述べたように反対の電気導体を通すことが出来るように、電極板600を食い違わせておく必要がないことである。
【0053】
図27は、どのように2つ孔のある電極板600を多く用いて、2つ孔を持った電極板600を2枚電気的に接続して差動コモンモードフィルター626を作っているかを示している。図26Aに示すように各電極板600の第一の側面が反対側の電極板600の第一の側面と向かい合っていて、各電極板600の第一の導体表面608が2枚の導体表面608の間で溶けたハンダ622のようなその技術で知られているやり方で電気的に接続されている。2本の電気導体618と620は各2つ孔のある電極板600の並んだ孔を通っていて、電気導体618は電極板600bの第二の導体表面610bと電気的に接続していて、電気導体620は電極板600aの第二の導体表面610aと電気的に接続している。本発明の差動コモンモードアーキテクチャーについて述べた同じ原理に従って、第一の導体表面608aと608bは差動コモンモードフィルター626の固有接地となる共通接地導体板を形成している。各電極板600aと600bの第二の導体表面610aと610bは、電気導体618と620間を結合している差動キャパシターを形成している2枚の板となっている個々の導体電極として働く。第二の導体表面610aと610bはまた、固有接地として働く第一の導体表面608aと608bとの関係で考えると、コモンモード非接合キャパシターを形成している。2つ孔のある電極板600の一つの利点は、図7に示した1つ孔電極板と比較して、共通接地導体板が要らないことである。第一の導体表面608aと608bが共通接地導体板として働く。必要により、絶縁孔を並べて作られている別の共通接地導体板624を図28に示すように、2つ孔電極板600aと600bの間に置いて、電気ノイズや熱を放散させるためにより大きな導体面積を持った優れた固有接地を設けることができる。
【0054】
現在電子機器全般に見られる1つのトレンドは、機器と、機器を構成している電子部品の絶え間のない小型化である。キャパシター、それは差動コモンモードフィルター構造でのキー部品であるが、それも例外ではなく、絶え間なく小さくなってきて、それはシリコンのなかに形成されて、顕微鏡を使ってだけ見ることができるような集積回路のなかに組み込まれるようになってきた。よく普及している1つの小型化したキャパシターはチップキャパシターであって、それは標準のスルーホールあるいはリードの付いたキャパシターと比較してはるかに小さなものである。チップキャパシターは、回路板上の電気導体やトレースに物理的に電気的に接続するのに表面実装技術が使われている。本発明の差動コモンモードフィルターのアーキテクチャーを図10に示すような表面実装技術に適用することができる。表面実装差動コモンモードフィルター400は図10Aに示されていて、その内部構造は図10Bにしめされている。図10Bにおいて、共通接地導体板412は第一の差動板410と第二の差動板414の間に挟まれている。共通接地導体板412と第一と第二の差動板410と414の各々は、選んだ材料に応じて、好ましい電気特性を持った材料430でできている。本発明のすべての実施例と同じように、出願人は種々の材料、誘電体材料、MOVタイプ材料、フェライト材料、マイラーのようなフィルム、焼結多結晶体のようなエキゾチック材料など、これらに限定するものではないが、を使うことができる。
【0055】
第一の差動板410は、第一の差動板410の外周を囲んでその4辺のうち3辺に沿っている隔離帯418を残して、材料430の上表面に結合した導体電極416を持っている。隔離帯418は導体電極416で覆われていない材料430の端の部分である。第二の差動板414は基本的には第一の差動板と同じであるが、第一の差動板410と向きが反対となっている。第二の差動板414は、第二の差動板414の外周を囲んでその4辺のうち3辺に沿っている隔離帯428を残して、材料430の上表面に結合した導体電極426を持った材料430から成っている。第一と第二の差動板410と414の物理的な互いの方向について注意しなければならない重要なことは、隔離板418と428が囲んでいない各板の一方側が互いに180°反対を向いていることである。このような向きのために、電気導体が各板410または414のどちらかと結合することができる、しかし両方ではない。
【0056】
共通板412は第一と第二の差動板410と414と構造上は似ていて、それはその上表面に付けられた共通導体電極428のある材料430からできている。図10Bからわかるように、共通板412は両端にある2つの隔離帯420および422を持つ。共通板412は第一と第二の差動板410と414の間に並べられていて、隔離帯420と422が第一と第二の差動板410と414の隔離帯を持たない側の端と並んでいる。3枚の板すべて、共通板412と第一と第二の差動板410および414は各板の下側にどのような導体表面をも持っていない、そのために、その板をお互いに重ねたときに、導体電極426は共通板412の背面によって共通導体電極424から隔離される。同様な形で、共通導体電極424は、材料430を持っている第一の差動板410の背面によって導体電極416から隔離されている。
【0057】
ここで図10Aを参照して、表面実装差動コモンモードフィルター400の構造を更に説明する。共通板412と第一および第二の差動板410および414が図10Bに示した配置で互いに積層したときに、電気導体を別の電極に結合する手段を付ける必要がある。電気導体は、帯402,404および406の間に位置している隔離帯408によって共通導体帯404から隔離されている第一の差動導電帯404と第二の差動導電帯406によって、表面実装差動コモンモードフィルター400に結合している。共通導電帯402と隔離帯408はフィルター400全体の周り360°を取り巻いていて、その4側面すべてを隔離している。第一と第二の差動導電帯404と406はフィルター400の周り360°に延びているだけでなく、それぞれ端432と434を覆って延びている。
【0058】
図10Aと10Bを互いに参照して、帯と板の間の結合がわかる。端434を持っている第一の差動導電帯404は、第一の差動板410の端まで延びている隔離帯418を持たない導体電極416と電気的接合をしている。第二の差動導電帯406は、隔離帯422および428それぞれによって、共通板412と第一の差動板410から電気的に隔離されている。ここで述べたのと同様に、端432を持っている第二の差動導電帯406は第二の差動板414の導体電極426と電気的に結合している。共通板412と第一の差動板410の隔離帯420および418のために、第二の差動導電体406は第一の差動板410と共通板412から電気的に隔離している。
【0059】
共通導電帯402を共通板412に電気的に結合することは、共通板412の周りに沿った隔離帯を持っていない共通導体電極424に共通導電帯402の側面436を物理的に結合することでなされる。共通導体電極424を第一と第二の差動導電帯404および406から電気的に隔離しておくために、共通板412の隔離帯420および422は、第一と第二の差動導電帯404および406が共通導体電極424と物理的に結合するのを防いでいる。
【0060】
本発明の差動モードフィルターの他の実施例におけるのと同様に、電気導体を第一と第二の差動導電帯404および406に結合したときに、第一と第二の差動板410および414の導体電極416および426はライン間差動モードキャパシターとして働く。ライン接地間非接合キャパシターは、各導体電極416,426それぞれと、固有接地となっている共通導体電極424の間で形成される。
【0061】
図11は、図10に示したフィルターの他の実施例である表面実装差動コモンモードフィルター438を示している。カットして示す斜視図によって、第一と第二の差動導電帯446および450が電極板448および452にどのように電気的接続をしているかをもっとはっきりと示している。共通導電帯442と共通接地導体板440の間の電気的接続も示している。違いは、図10に示したように、表面実装フィルター438の周り360°に、共通導電帯442が連続していないことである。
【0062】
図11のフィルター438と図10のフィルター400との間にある他の大きな違いは、フィルター438が複数の電極および共通接地導体板448,452および440を有していることである。複数の共通接地導体および電極板を用いていることの利点は、表面実装フィルター438の大きさを最小に保ちながら、より大きな容量値の得られることである。キャパシターは、レジスターと同様に、直列および並列に接続できる。直列になった複数のレジスター全体の抵抗はそれら個々の値の合計であるが、キャパシターでは反対の関係になっている。加算効果を得るのに、キャパシターは互いに並列に並べなければならないので、フィルター438は、第一と第二の差動導電帯446および450および共通導電帯442と結合した複数の板を持つことでそのようになっている。前の実施例におけるのと同じように、好ましい電気特性を有する材料454が複数の電極板448と452および共通接地導体板440を取り囲んで互いから隔離しながら、その差動コモンモードフィルター構成になるように適した電気特性を生じている。図11Bは、表面実装差動コモンモードフィルター438の等価図であり、複数の共通接地導体板440と複数の電極板448および452の関係を示している。
【0063】
電極板448と452それぞれはそれぞれの導電帯450と446に電気的結合されている。電気導体はそして第一と第二の差動導電帯446と450に結合されていて、複数の電極板448と452は平行になってライン間差動モード結合をしている電気導体の間に結合されていて、全体として1つの容量値を作るようになっている。その複数の共通接地導体板440は電極板448と452と一緒になって、各電気導体と共通導電帯442の間にラインと接地間非接合キャパシターとなる。その複数の共通接地導体板440は、共通導電帯を介して信号あるいは地面接地と接続することのできる固有接地として働く。また、本発明の物理的アーキテクチャーは多くの変形を取ることができ、板の数あるいは/またはその寸法を変えることで、広い範囲の容量値とフィルター特性を得ることができる。
【0064】
図12は、個々の2個のフィルターを1つの電子部品のなかに組み合わせている別の多部品表面実装差動コモンモードフィルターを示している。個々のフィルターをいくつでも単一の電子部品のなかに組み込むことができて、本発明は2つの個々のフィルターに限定されないことを理解すべきである。図12Aは、1つの相互接続配置であり、図12Bから12Eは内部電極と共通接地導体層を示している。第一と第二の差動導電帯154と156はそれぞれ電極板153と155に結合されていて、帯154′と156′は同様に電極板153′と155′に結合されている。多部品表面実装フィルター160はまた、前に述べたように、予め決められた電気特性を持った材料166を持ち、それはその複数の電極および共通接地導体層の間にある。共通接地導電帯164は共通接地導体板163と電気的に接続されている。注意すべきことは、出願人は単一の電子パッケージのなかに多部品を入れることを考えているだけでなく、第一と第二の差動導電帯154と156および共通導電帯164の形、配置および/または長さや幅も、必要とするいかなるタイプのプリント回路板の足の形をも持つことができるように変えることができることである。その導電および共通帯で必要なことは、互いの間の電気的隔離を維持しながら、対応する電極板と共通接地導体板163と電気的に接続されていることである。図12に示す考え方を、必要により10,20あるいは100個の差動コモンモードフィルターを組み合わせることに拡大するのは容易である。多部品表面実装差動コモンモードフィルター160は典型的な32あるいは64本のデータラインからなる大きなデータバスをフィルターするのに特に有用である。このデータバスは大量の電磁エネルギーを放出する特に高い周波数でデジタル情報を取り扱い、回路に損傷を与えたりデータを壊すような過電流や電圧サージの影響を特に受けやすいものである。
【0065】
図23と24は、図11に示した前に述べた表面実装フィルターの応用およびその応用したものの電気回路を示している。図23は差動コモンモードMOVフィルター400aを差動コモンモード容量フィルター400bと並列に結合組み合わせたものであり、それはMOV機器だけでは通常得ることの出来ないような大容量を持って、差動コモンモードサージ保護をするものである。図23Bはフィルター400aと400bを物理的に重ね合わせたものを示しており、そこでは第一の差動導電帯446aと446bは互いに電気的結合をしていて、第二の差動導電帯450aと450bは互いに電気的結合をしていて、共通導体接地帯442aと442bは互いに電気的結合をしており、それは443として示されている。フィルター400aと400bの物理的構成は同じで、種々の導体電極を分けるのに用いられている各材料の電気特性が違うだけであり、両フィルターの隔離帯444aと444bもまた並んでいる。示してはいないが、物理的に同じではない本発明による部品を、その部品が使われる特定の用途に合わせて、積層したりあるいは組み合わせることを出願人は考えている。本発明の表面実装フィルターや部品の物理的形状による利点は、現在の電子部品の小型化トレンドに合致して回路内で、それらを積層しているので場所の節約となる。
【0066】
その結果を図23Aに示しており、そこでは電気導体(図示せず)は第一の差動導電帯446aと446bおよび第二の差動導電帯450aと450bの間に結合されていて、そのことで差動コモンモードフィルターとサージ抑制をするようになっている。この組み合わせによって、過電圧とサージ保護とともに容量が大きくなるので全体としてのフィルター応答が改善される。図24は他の用途を示していて、そこでは表面実装キャパシター720が、差動コモンモードMOVサージフィルター400aの第一と第二の差動導電帯446と450間に結合されていて、できあがった電気回路がキャパシター720で表示されているライン間容量を示している。この回路構成もまた差動コモンモードMOVサージ/フィルター400aの実効容量を増やす。図23におけるように、第一の差動導電帯446と第一の導電帯724の組み合わせと、第二の差動導電帯450と第二の導電帯722の組み合わせとの間に電気導体(図示せず)が結合されている。
【0067】
図38から40は、図23と24に示した部品積層から1つの工程を取りだして、2つ以上の差動コモンモードフィルターを単一の部品パッケージのなかに積層することを示している。図38に示す多部品フィルター806は本発明の多くの他の実施例と同様であり、違いは多くの板が2重、3重または多重にして積層して単一の部品パッケージにしていることである。図38は、多部品フィルター806の第一と第二のフィルター814と816を構成している種々の板を示しており、その2つのフィルター間に破線818の分割点を示している。第一と第二のフィルター814と816は同様に構成されている。各フィルターは種々の共通接地導体板808の間に挟まれていて、フィルター814には違った第一と第二の電極板810と812,フィルター816には811と813とを有している複数の共通接地導体板を持っている。予め決められた電気特性を持っている支持材料上に、この技術で知られているいろんな技術を用いて、各共通接地導体板808および第一と第二の電極板810から813はプリントされあるいはエッチされて付けられている。その種々の層を積層したときに、予め決められた電気特性を持った他の材料(図示せず)がその接地および電極板の間に入れられて互いを電気的に隔離している。
【0068】
図39に示しているように、第一と第二のフィルター814と816を内部で積層することによって、2つ以上の差動コモンモードフィルターが並列に結合されている。図39と40に示している多部品フィルター806は第一と第二のフィルター814と816からできていて、各フィルターの第一の電極板810と811はともに第一の差動導電帯822に結合していて、各フィルターの第二の電極板812と813はともに第二の差動導電帯824に結合していて、またいろんな共通接地導体板はともに共通接地導電帯820に結合している。図40は、多部品フィルター806をその中に有している標準表面実装部品パッケージの平面図である。そのパッケージは絶縁外ケース826で、フィルター806を外部回路と電気的に接合するのに用いられる種々の導電帯の部分を除いて覆われている。
【0069】
単一の部品パッケージのなかに内部に積層した2つだけのフィルターが示されているが、出願人は他の部品も内部に積層することを考えており、図38から40に示す実施例に限定することを意図していない。内部積層技術の1つの特殊な用途は、大容量フィルターを低容量フィルターと組み合わせて、広い周波数範囲でフィルター性能を改善した広帯域フィルターとすることである。図38において、第二のフィルター816の第一と第二の差動板811と813は、第一のフィルター814にある導体表面828よりも小さな導体表面830を持つ。第一と第二の差動板の導体表面の大きさを変えることで、フィルターの実効容量値を変えることができる。多部品フィルター806は大容量フィルター814と低容量フィルター816の組み合わせであり、その組み合わせによって単一の多部品フィルター806となって、高周波特性を改善した大容量フィルターとすることができる。
【0070】
図41Aから41Dは、図38から40に示した単一の部品パッケージのなかに入れた積層差動コモンモードフィルターの他の実施例である。図41Aに示した多部品フィルター900は図38の積層差動コモンモードフィルターと同じように構成されているが、別の共通接地導体板912を追加している。図41Aは種々の金属を付けた層あるいは板を示しており、それらは、多部品フィルター900の第一と第二のフィルター914と916を形成している。その2個のフィルター間に破線の分割点を示している。第一と第二のフィルター914と916は同じように作られている。各フィルターは、種々の共通接地導体板902の間に挟まれていて、別の第一と第二の電極板、フィルター914には904と906で、フィルター916には905と907,とともに、複数の共通接地導体板902を持っている。予め決められている電気特性を持っている支持材料上に、この技術分野では知られている種々の技術を用いて、各共通接地導体板902と第一と第二の電極板904から907をプリントあるいはエッチして形成している。種々の層を積層したときに、予め決められている電気特性を持った他の材料(図示せず)を種々の接地と電極の間に入れて互いに電気的に隔離をする。
【0071】
前の実施例および図41Bに示すように、第一と第二のフィルター914と916を内部で積層することで、2つ以上の差動コモンモードフィルターを並列に結合できる。前の実施例の多部品フィルター900として図40に示したように、フィルター900は第一と第二のフィルター914と916でできていて、各フィルターの第一の電極板904と905はともに第一の差動導電帯918に結合し、各フィルターの第二の電極板906と907はともに第二の差動導電帯920に結合し、すべての種々の共通接地導体板はともに共通接地導電帯924に結合されている。種々の導電帯は、図41Bに示す回路図に示されているだけである。示されていないが、多部品フィルター900の表面実装パッケージは、フィルター806で図40に示したものと同じであり、そこで第一の差動導電帯822は帯918に相当し、第二の差動導電帯824は帯920に相当し、共通接地導電帯820は帯924に相当する。
【0072】
図41Cと41Dは本発明による単一の差動コモンモードフィルターと、図41Aと41Bに示している多部品フィルター900の両方についての減衰特性のリストおよびグラフを示しているものである。図41Cにあるチャートの第一欄は両フィルターの減衰特性を測定した試験周波数を1MHzから2000MHzまでの範囲で示している。図41Cの第二と第三欄は単一の差動コモンモードフィルターを0.1μFで測定した減衰を示している。図41Aで単一の0.1μF差動コモンモードフィルターは916で示している。図41Cの第四と第五欄は0.1μFフィルター916と4.8nFフィルター914を並列に積層結合してフィルター900としたものからなる多部品フィルターの減衰特性を示す。図41Cの第二から第五欄に示す数字はデシベルでの減衰値である。第二欄は、ライン接地間すなわち図41Bに示しているXと接地間で測定した減衰特性である。第三欄は図41BのXとYの点を短絡したときのXと接地間で測定した減衰特性である。第四欄と第五欄は、第四欄と同様にして測定したもので、第四欄はライン接地間であり、第五欄はXとYの点を短絡したときの、Xすなわちラインと接地間で測定した減衰である。
【0073】
図41Dは両フィルターの減衰曲線を示すグラフを示す。図41Dからわかるように、第一と第二のフィルター914と916およびフィルター900の上と底に別の共通接地導体板912を組み合わせることによって、フィルター900の共鳴点をより高い周波数にする。その共通接地導体板912によって別の隔離をすることで、フィルター900はクロストークおよび地面反射特性が良くなる。とともにフィルター900の両側でその接地からフィルター900が結合されているプリント回路板へ漏れる場をなくす。フィルター900の底と上面層に設けた別の共通接地導体板912によって、ファラデーケージ効果を生じて、板912のなかに差動コモンモード場を閉じこめる。
【0074】
図25は、図1に示すような差動コモンモードフィルター10を2枚のMOV電極板700と結合した更に他の用途を示していて、そのMOV電極板の1枚はフィルター10の上820に、1枚はフィルター10の底822にあって、図23を参照しながら示したような差動コモンモードサージ保護と容量フィルターを組み合わせているフィルターを形成している。図25Aに示す組み合わせによって、電気導体12aと12bをスルーホール結合することができるとともに、フィルターとMOV部品の両方を組み合わせることができるという別の利点がある。図23に示す実施例は、本発明では表面実装技術によることを予定しているので別のMOVなどを必要としていなかった。MOVに設ける孔はその働き全般およびコスト特性面で有害なものなので、スルーホール結合孔を持ったMOV部品は一般にはないので、図25Aに示している実施例は必要とするものである。MOV部品700を図1に示すような差動コモンモードフィルター10の内部にある電極板に電気的結合することができるために、フィルター10の表面にいくつかの修正が必要となる。差動コモンモードフィルター10の上面820と底面822に図25Cに示すような修正を加えて、一方の絶縁孔18をメッキの付いたスルーホール結合孔718とする。上面820と底面822のメッキの付いたスルーホール結合孔718それぞれは反対側の電気導体12aあるいは12bに対応する位置にある。図示していないが、各メッキをしたスルーホール結合孔718は差動コモンモードフィルター10に埋められている2枚の電極板の1枚と電気的接続をしているので、それによって導体12aと12b間にライン間差動キャパシターを形成している電極板それぞれに電気導体12aと12bを電気的に接続できるようにしている。MOV700を差動コモンモードフィルター10の上面と底面に結合できるように、メッキの付いたスルーホール結合孔718は導電材料からできた細片824を持っていて、その細片にMOV700各々の2つの接点の1つが電気的接続されている。各MOV700は2つの端子828と830を有し、MOV700はそれを他の回路に電気的に結合している。図25Aに示すように、両方のMOV700の端子830は、ハンダ710を付けるような標準のやり方で、差動コモンモードフィルター10の導体表面826に物理的電気的結合している。差動コモンモードフィルター10の導体表面826は図1に示すように共通接地導体板14に電気結合している。MOV700それぞれの端子828は、その端子828を各電気導体12aと12bに接続している導電細片824とハンダ710で物理的電気的に結合していて、その導体は次に差動コモンモードフィルター10の内部電極板と接続している。できあがったものを図25Bに示していて、電気導体12aと12bを電気結合している端子716aと716b間にある差動コモンモード容量フィルターと並列に組み合わせられている差動コモンモードMOVサージ保護を持つ。
【0075】
図29と30は、いろんな用途のあるストリップ状のフィルターを持っている更に別の多部品表面実装差動コモンモードフィルターを示している。本発明の他の実施例におけるのと同様に、ストリップフィルター642は複数の共通接地導体板656と、いろんな共通接地導体板656の間に挟まれている第一と第二の電極板662と664を持っている。図29に示すストリップフィルター642は4組の差動コモンモードフィルターを持っている。各共通接地導体板656は、この明細書全般にわたって書いているように、予め決められた電気特性を持った支持材料616の上にエッチして作られていて、各共通接地導体板656の側面上に現れている材料616の部分は絶縁の働きがあって、接地の延長660が支持材料616の端まで延びている。種々の第一と第二の電極板662と664もまたストリップ状の支持材料616の上に形成されていて、各電極板は、支持材料616の端まで延びている電極の延長666を除いて、材料616で囲まれている。図29からわかるように、各第一の電極板662の電極の延長666は、対応する第二の電極板664の電極の延長666とは反対方向に延びている。接地の延長660と電極の延長666との構成は、電気導体が結合できるやり易いレイアウトとなる限り、いろんなパターンに作り変えることができる。本発明の他のいろんな実施例にあるように、ストリップフィルター642にある各差動コモンモードフィルターは、共通接地導体板656で挟まれた第一と第二の電極板662と664と、種々の接地と電極板の間に入れられ互いを電気的に隔離している予め決められた電気特性を持った別の材料(図示せず)とからなっている。図30はストリップフィルター642の上面、底面および側面図を示していて、ストリップフィルターは支持材料616の長さに垂直になっているとともに、図30Aに示しているようにストリップフィルター642の上面に少し重なっている第一と第二の差動導電帯652と654を持っている。ストリップフィルター642の底面は図30Dにあるように、上面と同じでストリップフィルター642を表面実装できるようにしている。共通接地導電帯650は端部で垂直に延びていて、図30Aと30Dで650として示した部分で示しているように、ストリップフィルターの上面と底面に延びている。別の共通接地導電帯650もまたストリップフィルター642の上面と底面に見られるが、この構成ではそれらは側面では下に延びていない。第一と第二の差動導電帯652と654はストリップフィルター642の対応する側面を下に延びていて、各第一と第二の電極板662と664の電極の延長666をその対応している導電帯と電気結合していて、外部電気導体をストリップフィルター642の内部電極板と接続できるようになっている。明瞭にするために、対応する第一と第二の電極板662と664および第一と第二の差動導電帯652と654はaからdまでの添え字を付けていて、それらはストリップフィルター642の中にある4つの差動コモンモードフィルターの各々を示している。図31はストリップフィルター642の別の例であって、それは別の第一電極板662eを持っている。別の電極板を付け加えることによって、ストリップフィルター642は奇数の電気導体を受け入れることができるようになる。奇数個の電気導体を必要とする用途の例は、典型的に9または15の導体を持っているDサブコネクターのフィルターをすることである。図に示していないが、図31にあるストリップフィルター642の上面、底面および側面図にある違いは、別の導電帯652と1つ以上の共通接地導電帯650を付け加えて、他の導体と結合できることである。対応する第二の電極板を付けないで第一の電極板662eを付け加えることで、電極板662eはそれ自体と複数の共通接地導体板656の間にライン接地間キャパシターを形成する。第一の電極板662eに対応する第二の電極板はないけれども、第一の電極板662eと接続している電気導体と、第二の電極板664a〜dと結合している電気導体のどれか1つとの間に差動コモンモードフィルターすることが生じる。
【0076】
図32から37は、図29から31に示している多部品表面実装差動コモンモードストリップフィルターの多くの変形を示している。図32と33を参照して、ストリップフィルター800は、複数の共通接地導体板656と、いろんな共通接地導体板656の間に挟まれている第一と第二の電極板662と664を持っている。前の実施例と同様に、ストリップフィルター800は同じ差動コモンモードフィルターに4対の接点、すなわち電極662には1A、4A、5Aおよび8Aと、電極板664には2B、3B、6Bおよび7Bを持つ。各共通接地導体板656は、本明細書全体に亘って示しているように、予め決められた電気特性を持った支持材料616の上にエッチして設けられていて、各共通接地導体板656の側部にある部分の材料616は絶縁として働く。図29から31に示した実施例とは違って、各共通接地導体板656は、共通接地導体板656の側部に長く延びた部分の材料616を持っている。第一と第二の電極板662と664はストリップ状になった支持材料616の上に形成されていて、電極板は、支持材料616の端部に延びている電極の延長を除いて、材料616で囲まれている。予め決められた電気特性を持った別の材料(図示せず)がいろんな共通接地導体板656と電極板662と664の間に入れられていて、互いに電気的に隔離している。ストリップフィルター800は低いインダクタンスでよりいろんな接続ができるという利点がある。
【0077】
図33は第一と第二の差動導電帯652と654を持ったストリップフィルター800の上面、底面および側面図を示し、それらは支持材料616の長さ方向と垂直になっているとともに、図33Aに示すようにストリップフィルター800の上面で少し重なっている。ストリップフィルター800の底面は図33Dに示すように上面と同じで、ストリップフィルター800を表面実装できるようになっている。共通接地導電帯650は、図33A、33Dおよび33Eに示すように、ストリップフィルター800の端で縦にそして上面と下面まで延びている。第一と第二の差動導電帯652と654はストリップフィルター800の対応する側面で下に延びていて、第一と第二の電極板662と664の各電極の延長666をそれらの導電帯に電気結合していて、それによって外部電気導体を第一と第二の内部電極板と接続できるようになっている。
【0078】
図34と35はストリップフィルター802における本発明の更なる実施例であり、違いは第一と第二の電極板662と664各々の電極の延長の実際の配置と向きだけである。図32から35に明確に示しているように、ストリップフィルターの接続すなわちピン取り出し配置はどのような用途にも適したようにすることができる。図36と37に示すようなストリップフィルター804は共通接地接続を強調している更なる実施例である。図36を参照して、各共通接地導体板656はこの技術分野で知られている技術によって予め決められた電気特性を持っている支持材料616の上にプリントあるいはエッチして作ることができて、長く延びたストリップ状の材料616は共通接地導体板656の1つの側面に沿って絶縁を形成する。第一と第二の電極板662と664は前の実施例にあるものと基本的に同じであるが、第一と第二の電極板662と664両方にある電極延長666が電極板の同じ側から延びていることと、絶縁ストリップ616が各共通接地導体板656の上に延びていることが違っている。図37は、第一と第二の差動導電帯652と654を持ったストリップフィルター804の上面、底面および側面図を示し、それらは支持材料616の長さ方向と垂直に延びているとともに、図37Aに示すように、ストリップフィルター804の上面で少し重なっている。図37Dに示すように、ストリップフィルター804の底面は上面と同じで、ストリップフィルター804を表面実装できるようになっている。この実施例では、共通接地導電帯650は、ストリップフィルター804の端部で縦に延びていて、上面と底面の上に延びており、図37Cに示すように、ストリップフィルター804の1つの側面全体を覆っている。第一と第二の差動導電帯652と654についてと同様に、共通接地導電帯650もまた、そのカバーしている全側面長さに沿って、ストリップフィルター804の上面と底面にまで延びている。この構成をしたストリップフィルター804は、シールドとして働いて、非常に多くの熱と電磁干渉を吸収しまた消してしまうことのできる大きな接地面を必要とするような用途に特に有用である。
【0079】
図14と15は、フィルムすなわちマイラーのような媒体上に形成した差動コモンモードフィルターの更なる実施例を示す。この実施例はフィルム媒体を持ち、共通接地導体板480,第一の電極差動板460,他の共通接地導体板480,第二の電極差動板500そして他の共通接地導体板480からできている。各板は基本的にフィルム472を持ち、それ自体はマイラーに限定されないが多くの材料から作ることができて、そのフィルム472はその一面に金属を付けて金属化した板とすることのできるものである。レーザを用いて、金属化した材料を部分的に予め決められたパターンに取り除き(非金属化して)隔離障壁を作る。第一の差動板460はレーザで付けられた隔離障壁462と466を2ヶ所持っていて、それによって、第一の差動板460を3つの導体領域に分けている。すなわち、電極464,隔離電極468および共通電極470である。第二の差動板500は第一の差動板460と同様で、それは2つの隔離障壁506と504を有し、それで第二の差動板500を3つの導体領域、電極510,隔離電極502および共通電極508に分けている。第一と第二の差動板460と500の両方で、隔離障壁462と506は基本的にU形をしていて、第一と第二の板460と500の大きな面積を占めている電極464と510を形成している。U形隔離障壁462と506によって、電極464と510はそれぞれ端部476と514まで完全に延びている。隔離障壁462と506から延びているのはメンバー474と512であり、隔離障壁466と504から延びているのはメンバー473と513である。メンバー474と512はU形隔離障壁462と506に垂直になっていて、端部476や514に最も近い点でその端部から外に延びている。また、共通電極470と508を端部576と514から完全に隔離するために、メンバー473と513は隔離障壁466と504それぞれに垂直となっているとともにそれから外に延びている。また、第一と第二の差動板460と480は、端部476と514の反対側に隔離障壁466と504で形成された隔離電極468と502を持っている。
【0080】
共通接地導体板480は隔離障壁482と492を持ち、それは共通接地導体板480を3つの導体表面、共通電極488,隔離電極484および隔離電極494,に分ける。示すように、隔離障壁482と492は共通接地導体板480の右と左の端部の近くで縦で平行に通っている。隔離障壁482と492の両方はまたメンバー496を有し、それは隔離障壁482と492の縦の部分から外方へ直角に延びている。また、板460,480および500を積層したときに、隔離障壁は第一と第二の差動板460と500のU形をした隔離障壁462と506の水平部分と並ぶような位置にある。
【0081】
他の特徴は、共通接地導体板480はACやDC信号をフィルターする用途に用いられるようにすることができることである。上に述べたような隔離障壁492と482はDC信号をフィルターする用途に適している。DCでの働きでは、隔離電極484と494は共通接地導体板480の中では極めて小さな面積しか必要としない。フィルターがフィルム媒体を持って、AC信号をフィルターするのに用いられるときには、隔離電極484と494は隔離電極をエッチングで修正して作られたより大きな面積を必要とする。縦に通っている隔離障壁484と494は互いにより近く、また共通接地導体板480の近くにより近くエッチして作られる。この修正を加えることができるように、縦の部分から外に垂直に延びているメンバー496はDC用のものよりも長くしている。どちらの形状でも両方のタイプの電流をフィルターするが、より大きな面積を持った隔離電極484と494はより良いACフィルター特性を持つ。
【0082】
図15は、図14に示したものに似た多くの板を持ったフィルム媒体差動コモンモードフィルター540の断面である。図11に示した表面実装チップの実施例と同様に、フィルム差動コモンモードフィルター540は、全体の容量を増すのに、並列にキャパシターを結合している効果を持った5枚以上の板から成ることができる。
【0083】
フィルター540の上面と底面は保護カバー層555からできている。上面保護カバー層555の下には共通接地導体板480があり、続いて電極板460,続いて他の共通接地導体板480,続いて次の電極板500そして他の共通接地導体板480がある。交互に接地と電極板を並べている前に述べた順序を、別の容量を付けるのに繰り返すことができる。断面で示しているように各層すなわち板は導体金属を付けた上面556を持ったフィルムからできていて、それは金属面にレーザで形成した隔離パターン554を切り込んだ隔離パターンを持っている。端子導体ブロック550と552は純アルミニウムでできていて、それは端面に付けられていてフィルム延長まで侵入していて、金属状の良い導電性を持った端子となっている。述べている延長部は違った板を順に積層して作られており、その板は図15に描いている共通接地導体板480で囲まれた電極板460あるいは500を持っている。電極板460と500は互いにまた共通接地導体板から食い違って設けられていて、端部端子を付けられるようになっている。
【0084】
図16から19は電動モータに用いられることを考えていて、それに適した差動コモンモードフィルターの実施例に関する。電動モータは電磁放出の大きな源である。このことは、稼働しているテレビジョンの前で真空掃除機を働かせるとスクリーン上に「雪」が付いたようになることをほとんどの人が経験するように、素人にも明らかなことである。テレビジョンへのこの干渉はモータからの電磁放出によるものである。真空掃除機は電磁放出のまさに源であることは疑いのないことである。電動モータは洗濯機、乾燥機、皿洗い機、混合器、ヘアドライアのような多くの家庭用電気機器で広く用いられている。加えて、ほとんどの車は多くのモータを持っていて、窓ガラスワイパー、電動ウインドウ、電動ミラー、格納アンテナおよびその他の動きの中心となるものを制御している。電動モータが普及していることと、電磁放出基準の強化のために、差動コモンモードフィルターを付ける必要がある。
【0085】
電動モータフィルター180はいろんな形に作ることができるが、図16の好ましい実施例ではそれは、多くの予め決められた電気特性の1つを持った材料182からできた長方形ブロックと基本的にはなっている。図16Aは、フィルター180の外部構造を示し、それはフィルター180の中心を通って設けられた絶縁孔188を持った長方形ブロックの材料182と、導電帯184と194および共通導電帯186からなる。図16Bはフィルター180の側面図で、導電帯184と194および共通導電帯186の配置は、各帯の間にある材料182の部分で互いに電気的物理的に隔離されたものである。図16Cは図16Aの線Aでの断面図を示す。前にあったすべての実施例と同じように、本発明の物理的アーキテクチャーは導体電極181と185およびそれらの間に挟まれている共通導体電極183から成っている。予め決められている電気特性を持っている材料182がすべての電極の間に挿入されていて、種々の導体電極181と185と共通導体電極183の間の電気接続を防いでいる。本発明の表面実装実施例のものと同様に、フィルター180は導電帯184と194を用いて、フィルター180の内部電極を電気導体に電気的接続をしている。導体電極181は導電帯184まで完全に延びていて接続をしていて、必要な電気的インターフェースとなっている。図16Cに示すように、導体電極181は導体電極185と結合している導電帯194とは、接触するまで完全には延びていない。示していないが、導体電極183は共通導電帯186の間で、導電帯184と194と接触をしないで、完全に延びている。また、共通導電帯186は信号または地面接地に結合することで、共通導体電極183で与えられている固有接地よりもむしろ「本当の」接地を用いることができる。
【0086】
図16Dはライン間差動モード結合キャパシターとなる2枚の必要な平行板を持っている導体電極181と185を示している差動コモンモード電動モータフィルター180の回路図であり、それは同時に共通導体電極183とともに働いて、固有接地として働く共通導体電極183とともに、ライン接地間コモンモード非結合キャパシターとなるものである。とともに、電動モータフィルター180を外部電気導体に接続することができる導電帯184,194と共通導電帯186を示している。図16の好ましい実施例ではただ1つの共通導体電極183と2つの導体電極181と185を示しているだけであるが、出願人は前の実施例に述べたものと同じように並列に容量を加えることで容量値を変えることができるように、複数の電極を用いることを考えている。
【0087】
図17は電動モータ200に電気的物理的に結合した差動コモンモード電動モータフィルター180を示している。図17Aに示しているように、電動モータフィルター180は電動モータ200の上に設けられて、そこから外部にモータ軸202が延びている。モータ軸202はフィルター180の軸孔188を通って設けられていて、そこで導電帯184と194は接続端子196と電気的に接続している。それらは互いからまた、電動モータ200の回転子から隔離されている。その接続端子196は図示していないが、電動モータ200に接続あるいは結合されると、モータ正面板208はモータ200とフィルター180両方の上面に取り付けられて、モータ軸202はモータ正面板208の中央にある同じような孔を通される。正面板208はその上でクランプ206を用いてモータ200本体に物理的に取り付けられる。図示していないが、フィルター180は共通導電帯186をモータ外筒に結合することでその固有接地と一緒に用いることができ、あるいは共通導電帯186を回路あるいは地面接地に直にワイヤで結びつけることができる。
【0088】
図18は電動モータ200の電磁放出を周波数の関数とした比較を示す対数グラフで、標準フィルターを持った電動モータの場合を220で、差動コモンモード電動モータフィルター180の場合を222で示している。このグラフによると、0.01MHzと約10MHzの間全範囲で最低20dB電磁放出の抑制があり、0.1から1MHz範囲では更に大きな低下がある。10〜20MHzの高い周波数およびそれ以上では、電磁放出の減少は低周波ほど大きくないことがわかるが、これは特に問題とならない。というのは、ほとんどの電動モータはこの周波数範囲よりもずっと低いところで働くので、ほとんどの用途においては電磁放出を減少しているので電動モータフィルター180の働きが改善されたことになる。
【0089】
図19に示す差動コモンモード電動モータフィルター230は、図16のフィルターの他の実施例である。図19の多板実施例は図1に示し述べたフィルター実施例とほとんど同じであり、例外はその複数の板の形であり、各板はモータ軸孔242を持っていて、その複数の板とフィルター230自体を、モータ軸やその回転との干渉なしで、電動モータの上面と結合できるようになっている。図19Aはフィルター230の個々の板を示していて、それは共通接地導体板232と複数の導体板246であり、3枚の板すべてはモータ軸孔242を持っている。共通接地導体板232は導電材料からできており、好ましい実施例においてはそれは金属片から出来ている。3枚の板すべては図19Bに示すように電気導体244を容れるための少なくとも2つの孔252を持つ。図19Aの2枚の導体板246は板246の反対側を示している。既に述べた他の実施例にあるように、導体板246は予め決められた電気特性を持った材料254で作られており、板246の一方側は導電表面236で覆われており、板246の他の側は非導電表面234を持っている。各電気導体244と各導体板246の適当な導電表面236との間に電気結合をするために、2つの孔252の一方は結合孔240であり、他の孔252は絶縁リングで囲まれている。共通接地導体板232にある2つの孔252は絶縁リング238で囲まれていて、共通接地導体板232と電気導体244との電気接続を防いでいる。
【0090】
図19Bは共通接地導体板232と導体板246の物理的結合の様子を示している。共通接地導体板232は導体板246の間に挟まれていて、各導体板246の非導電表面234が共通接地導体板232の2つの側面の一方に向いて接触している。2つの電気導体244のただ1つが導体板246の導電表面236と結合するように各板246の絶縁リング238が設けられているように、導体板246は構成されている。共通接地導体板232と複数の導体板246が物理的に結合されたときに、差動コモンモード電動モータフィルター230を作っている全体構成が電動モータの上に配置され、モータ軸は各板の軸孔242を通って延びているようになる。
【0091】
図19Cはフィルター部品の回路図で、複数の板の個々の導電表面がどのように相互作用をして、フィルター230を形成しているライン間およびライン接地間キャパシターを作っているかを示している。その複数の導体板246は基本的に同じで、共通接地導体板232に対して違ったように配置されているだけなので、図19Cの回路図は個々の導体板246の導電表面236を示すのにプライムを付けた参照番号を用いている。
【0092】
図20と21は本発明の差動コモンモードフィルターで大電力実施例を示している。図20Aは、図20Bに示しているフィルターを構成している板の物理的配置を擬似的に示すものである。図20Aと20Bを参照して、共通接地導体板292は2枚の導体電極板270と270′で挟まれていて、それらは個々に電気導体275aおよび275bと接続/結合されている。各導体電極板270と270′は特定の予め決められている特性を持った材料264から成り、各板は電気接続がされている導体表面を持っている。電気導体275aと275bが導体電極板270と270′に接続された後で、その導電表面は絶縁物で被覆される。導体電極板270と270′はこの技術で知られている典型的な接着剤を用いて、共通接地導体板292に物理的結合がなされている。大電力差動コモンモードフィルター260を図21によって明瞭に示している。図21Aは物理的構成を示していて、図21Bは回路図である。フィルター260は、図21Aに示すように、予め決められた電気特性を持っている材料264でできたホイールの間に挟まれている共通接地導体板262を持っている。材料のホイール264は導体電極270と270′によってその場所に保持されており、結合軸278は図示していない複数の孔266を通って設けられ、それはホイール264と共通接地導体板262を通っている。フィルター260は波より大きい電流と電圧条件を取り扱うように設計されているので、共通接地導体板262、.導体板270と270′および材料のホイール264は、本発明の今までの実施例よりもはるかに大きなサイズとなっている。フィルター260を外部電気導体に接続するために、導体電極270はそこから延びている接続メンバー284を有し、それは締め付けねじやワッシャーのような普通のやり方で接続端子275aと275bに機械的に結合されている。接続端子275aと275bは外筒の蓋282の上に載せられており、外筒の蓋282,共通接地導体板262,導体電極270と270′および材料のホイール264からなる一体の組立品となっている。この単一の部品はその上で部品外筒276のなかに収められて、それは外筒を取り付けている孔280に結合している共通接地導体板262が延びているフランジ272を持っている。この構成にすることによって、共通接地導体板262で作られた固有接地を必要により回路または地面接地に結合する手段ができる。図21Bは、フィルター260を構成している図21Aと違った物理的部品の関係を図で示すものである。本発明のすべての他の実施例にあるように、別の表面を示すのにプライムを用いたり用いなかったりして示しているが、導体電極270は、接続端子274の間に結合されているライン間キャパシターに必要な2枚の平行板を形成している。導体電極270は別個にそして、共通導体電極262と結びついていて、固有接地として働いている共通導体電極262を持ったライン接地間コモンモード非結合キャパシターを形成する。
【0093】
図42Aと42BはT相ネットワークフィルター940を示していて、それは前に示した種々の表面実装差動コモンモードフィルターの別の応用である。T相ネットワークフィルター940は、共通接地導電帯944と、差動コモンモードフィルター942の一方端に位置している第一と第二の差動導電帯(図示せず)を持っている差動コモンモードフィルター942から成っている。共通接地導電帯944の各々に結合されているのは共通接地導電端子950であり、それは希望する外部回路にハンダ接続をすることができる。差動コモンモードフィルター942の各々には誘導フェライト外筒952と954それぞれが結合されている。各誘導フェライト外筒952と954はハンダ付けのできるフェライト材料からできていて、そこに差動コモンモードフィルター942の第一と第二の差動導電帯(図示せず)が内部でそれぞれの誘導フェライト外筒にハンダ付けで接続されている。外筒954(とともに952)は、孔960に通して容れられている部分を持っている電極板端子948(946)を各外筒の側面に物理的に結合して有していて、端子946と948はフィルター942の第一と第二の差動導電帯と電気接触をしている。この構成は、外筒954(952)を逆方向から見た図を破線966で示していることからより理解できるであろう。図42BはT相ネットワークフィルター940の回路であり、差動コモンモードフィルター942の第一と第二の電極板端子946と948に結合している多くのインダクター958であって、図42Aに示しているT相ネットワークフィルター940を作っている。
【0094】
T相ネットワークフィルター940は高信号電流で高周波ノイズの用途で利点がある。というのは、この実施例はノイズを接地に短絡することができ、高信号電流を機器の端末を通して流すことができて、よりノイズを減少させる。第一と第二の電極板端子946と948は、その用途に必要な大電流を運ぶ導体のあるフィルター940となって、誘導フェライト外筒952と954は磁界を出す。この組み合わせは高周波フィルター効率を改善して、フィルター940の減衰特性を10当たり40〜60dBの傾きに近づける。T相ネットワークフィルター940は特に低インピーダンス回路に用いるのに適している。
【0095】
【発明の効果】
明らかなように、差動コモンモードフィルターアーキテクチャーの多くの違った用途が可能であり、すべての実施例に共通しているいくつかの特徴をレビューすることが必要である。第一に、予め決められている電気特性を持った材料は、どの実施例においても、誘電体材料、金属酸化物バリスター材料、フェライト材料およびマイラーフィルムや焼結多結晶体のような他の多くのエキゾチック物質を含み、それらに限定するものではないが、多くのものの1つとすることができる。どの材料を用いるかに関係なく、共通接地導体板と電極導体板の組み合わせは、1対の電気導体間でライン間差動結合キャパシターを形成し、それらから2つのライン接地間非結合キャパシターを形成する、複数のキャパシターを形成している。電気特性を持っている材料は容量値および/または過電圧およびサージ保護、大きくなったインダクタンス、抵抗あるいはそれらのすべての組み合わせのような別の特性を変えることができる。
【0096】
第二に、示しているかどうかに関係なくすべての実施例において、板の数、複数導体や電極板の数を多くすることができて、並列になった容量エレメントを多く作り出してそれによって容量値を増すことができる。
【0097】
第三に、中央導体板と複数の導体電極の組み合わせたものを取り囲んでいる別の共通接地導体板を用いることで、すべての実施例で固有接地およびサージを解消する面積を増やして、本当のファラデーシールドを形成することができる。別の共通接地導体板を示したどの実施例にも用いることができて、このことは出願人がまさに考えていることである。
【0098】
最後に、多くの実施例をレビューすることで、共通接地導体板および導体板の配置から出てくる物理的アーキテクチャーのために、好ましい電気特性に応じて、またフィルターが用いられるべき応用に応じて、形、厚さあるいは寸法を変えることができることも明らかであろう。
【0099】
事実図示していないが、差動コモンモードフィルターはシリコンのなかに容易に作ることができて、通信チップのような用途に用いるのに、集積回路のなかに直接に組み付けることができる。差動コモンモードフィルターを埋め込むことが出来て、それらの回路板端子接続から直にフィルター通信またはデータラインを取っているので、回路板の場所を占める面積を小さくして、全体の回路寸法を小さくするので、必要とする生産が単純なものとなる。集積回路はシリコン基礎のなかにエッチして付く多キャパシターを持って予め作ることができるので、本発明のアーキテクチャーに今日利用できる技術を組み込むことができる。
【0100】
本発明の原理、好ましい実施例および好ましい働きをここで詳細に説明したが、これは説明した特定の図示した形に限定して解釈すべきことではない。個々の好ましい実施例の種々の変形が添付した特許請求の範囲で定義している発明の精神や範囲から離れないで行うことができることは、当業者には明らかなことであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による差動コモンモードフィルターの展開斜視図である。
【図1A】 図1に示すフィルターの他の実施例の展開斜視図である。
【図2】 図1に示すフィルターの回路図で、図2Aは単純な図で、図2Bは物理的アーキテクチャー図である。
【図3】 図1のフィルターと従来技術のチップを持ったフィルターとを比較して示す対数グラフであって、挿入損失を信号周波数の関数として示す図である。
【図4】 接続器に応用した多導体差動コモンモードフィルターの展開斜視図である。
【図5】 本発明の差動コモンモードフィルターと従来技術のフィルターの回路図で、図5Aは従来技術にある多キャパシター部品であり、図5Bは図4の差動コモンモードフィルターの物理的実施例の電気回路図である。
【図6】 高密度多導体差動コモンモードフィルターの実施例を構成している複数の共通接地導体板と電極板の上平面図である。
【図6A】 図6に示すような、他の高密度多導体フィルターを構成している複数の共通接地導体板と電極板の上平面図である。
【図7】 電極板の平面図で、図7Aと図7Bは各々電極板の平面と背面図である。
【図8】 図7の電極板を用いている、図1の差動コモンモードフィルターの他の実施例の側面図である。
【図9】 図8のフィルターの正面図である。
【図10】 差動コモンモードフィルターの表面実装チップの実施例で、図10Aは斜視図で、図10Bは同じものの展開斜視図である。
【図11】 図10に示すフィルターの更なる実施例で、図11Aはフィルターのカットした斜視図で、図11Bは同じものの回路図である。
【図12】 多フィルター表面実装部品で、図12Aはフィルターの上平面図、図12Bから12Dは内部電極層の上平面図、図12Eは図12Aに示すフィルターの断面を示す立面図である。
【図13】 含まれていない。
【図14】 差動コモンモードフィルターの更なる実施例における各々のフィルム板の展開斜視図である。
【図15】共同で作動するようになっている図14のフィルム板の断面を示す立面図である。
【図16】 基本的に電気モータに使われるように作られた差動コモンモードフィルターの更に他の実施例で、図16Aはモータフィルター実施例の上平面図、図16Bは同じものの側面図、図16Cは同じものの断面の側面図、図16Dは図16Aに示すフィルターの物理的実施例の回路図である。
【図17】 電気モータと電気的に物理的に接続されているモータ差動コモンモードフィルターの実施例であり、図17Aはモータに接続されているフィルターの上平面図で、図17Bは同じものの側面図である。
【図18】 標準フィルターを持った電気モータと、図17の電気モータ差動コモンモードフィルターを持った電気モータとの放射レベル(dBμV/m)を周波数の関数として比較して示す対数グラフである。
【図19】 モータ差動コモンモードフィルターの更に他の実施例で、図19Aは複数の電極板の上平面図、図19Bは複数の電気導体と電気的に接続されている電極板の展開斜視図で、図19Cはモータ差動コモンモードフィルターの物理的実施例の回路図である。
【図20】 差動コモンモードフィルターの大電力実施例で、図20Aはフィルターの回路図で、図20Bは同じものの部分回路/ブロック図である。
【図21】 大電力差動コモンモードフィルターを示し、図21Aは一部組み立てた斜視図で、図21Bは同じものの回路図である。
【図22】 本発明の更に他の実施例で、図22Aはコネクターに用いられる他の多導体差動コモンモードフィルターの展開斜視図で、図22Bは図22Aに示したフィルターの正面図で、図22Cは図22Aに示したフィルターの物理的実施例の電気回路図で、図22Dは図22Aに示したフィルターの物理的実施例の他の電気回路図である。
【図23】 本発明のフィルターの一応用を示し、図23Aは図23Bと組み合わせた独立したサージ電磁干渉(EMI)機器の物理的実施例の電気回路である。
【図24】 本発明のフィルターの他の応用を示し、図24Aは図24Bに示したキャパシターと組み合わせたサージ保護機器の物理的実施例の電気回路図である。
【図25】 本発明のフィルターの他の応用を示し、図25Aは複数のサージ保護機器と組み合わせた差動モードスルーホールフィルターの物理的実施例で、図25Bは図25Aに示す組み合わせの電気回路である。
【図26】 電極板の他の実施例の平面図で、図26Aと26Cは各々電極板の正面と背面図で、図26Bは同じ電極板の断面の側面図である。
【図27】 図26に示すような2つの電極板が電子回路に使われている応用の断面を側面から示す図である。
【図28】 図26に示すような2つの電極板と接地板が電子回路に使われている他の応用の断面を側面から示す図である。
【図29】 多部品ストリップフィルターを形成している個々の内部層の展開図であり、そこで示されている各内部層は層の底面図で示されている。
【図30】 図29に示した多部品ストリップフィルターを示し、図30Aは上面図、図30Bは正面側面図、図30Cは背面側面図、図30Dは底面図である。
【図31】 他の多部品ストリップフィルターを形成している個々の内部層の展開図であり、ここで示されている各内部層は層の底面図で示されている。
【図32】 他の多部品ストリップフィルターを形成している個々の内部層の展開図であり、ここで示されている各内部層は層の底面図で示されている。
【図33】 図32に示されている多部品ストリップフィルターを示し、図33Aは上面図、図33Bは正面側面図、図33Cは背面側面図、図33Dは底面図、図33Eは端面図である。
【図34】 他の多部品ストリップフィルターを形成している個々の内部層の展開図であり、ここで示されている各内部層は層の底面図で示されている。
【図35】 図34に示した多部品ストリップフィルターを示し、図35Aは上面図、図35Bは正面側面図、図35Cは背面側面図、図35Dは底面図、図35Eは端面図である。
【図36】 他の多部品ストリップフィルターを形成している個々の内部層の展開図であり、ここで示されている各内部層は層の底面図で示されている。
【図37】 図36に示した多部品ストリップフィルターを示し、図37Aは上面図、図37Bは正面側面図、図37Cは背面側面図、図37Dは底面図、図37Eは端面図である。
【図38】 多部品ストリップフィルターを形成している個々の内部層の展開図であり、ここで示されている各内部層は層の底面図で示されている。
【図39】 図38に示した多部品フィルターの回路図である。
【図40】 図38に示した多部品フィルターの同じ大きさの図で、図40Aはフィルターの上面図、図40Bはフィルターの正面図、図40Cはフィルターの側面図である。
【図41】 図38に示す多部品フィルターで性能を改良するために接地板を付けてあるものの他の実施例で、図41Aは多部品フィルターの個々の内部層の展開図、図41Bはその多部品フィルターの回路図、図41Cは種々の試験周波数におけるその多部品フィルターの減衰値の表で、図41Dは図41Cで表にした種々の試験周波数におけるその多部品フィルターの減衰値を示すグラフである。
【図42】 差動モードフィルターの表面実装チップ実施例の更なる実施例で、図42AはT相ネットワークの一体化した受動フィルターを一部展開して示す更なる応用の斜視図で、図42BはT相ネットワークの一体化した受動フィルターの回路図である。
Claims (13)
- 対向する最上部面及び最下部面と、対向する左側面及び右側面と、対向する前側面及び後側面とを有するエネルギーコンディショナーであって:
A1導電性構造;
B1導電性構造;及び
G導電性構造;
を有する、エネルギーコンディショナーであり、
前記エネルギーコンディショナーにおいて、前記A1導電性構造、前記B1導電性構造及びG導電性構造は互いから導電分離され;
前記A1導電構造は少なくとも1つのA1層及びA1帯を有し;
前記B1導電構造は少なくとも1つのB1層及びB1帯を有し;
前記G導電構造は少なくとも3つのG層及び少なくとも1つのG帯を有し;
全てのA1層、B1層及びG層は互いに積層され、左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて、それ故、全てのA1層、B1層及びG層は積層層を構成し;
各々のA1層は前記A1帯と接するように前記左側面の一部の方に広がり;
各々のB1層は前記B1帯と接するように前記右側面の一部の方に広がり;
各々のG層は、前記前面及び前記後面において前記少なくとも1つのG帯と接するように前記前面の一部及び前記後面の一部の方に広がり;
各々のA1層は、少なくとも1つのG層により何れの他のA1層又はB1層からも積層層において分離され;
各々のB1層は、少なくとも1つのG層により何れの他のA1層又はB1層からも積層層において分離され;
各々のG層は、各々のA1層が前記A1帯と接するように前記左側面の方に広がっていることを除いて、各々のA1を超えて広がっていて;
各々のG層は、各々のB1層が前記B1帯と接するように前記左側面の方に広がっていることを除いて、各々のB1を超えて広がっていて;
前記積層層の最上部の2つの層はG層であり;そして
前記積層層の最下部の2つの層はG層である;
エネルギーコンディショナー。 - 請求項1に記載のエネルギーコンディショナーであって、A2導電構造及びB2導電構造を更に有する、エネルギーコンディショナーであり:
前記エネルギーコンディショナーにおいて、前記A1導電構造、前記B1導電構造、前記A2導電構造、前記B2導電構造及び前記G導電構造は互いから導電分離され;
前記A2導電構造は少なくとも1つのA2層及びA2帯を有し、
前記B2導電構造は少なくとも1つのB2層及びB2帯を有し、
全てのA2層、B2層及びG層は互いに積層され、左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて、それ故、全てのA2層、B2層及びG層は積層層を構成し;
各々のA2層は前記A2帯と接するように前記左側面の一部の方に広がり;
各々のB2層は前記B2帯と接するように前記右側面の一部の方に広がり;
各々のA2層は、少なくとも1つのG層により何れの他のA2層又はB2層からも積層層において分離され;
各々のB2層は、少なくとも1つのG層により何れの他のA2層又はB2層からも積層層において分離され;
各々のG層は、各々のA2層が前記A2帯と接するように前記左側面の方に広がっていることを除いて、各々のA2層を超えて広がっていて;そして
各々のG層は、各々のB2層が前記B2帯と接するように前記左側面の方に広がっていることを除いて、各々のB2層を超えて広がっている;
エネルギーコンディショナー。 - 請求項2に記載のエネルギーコンディショナーであって、各々のA1層はA2層と同じ面において存在し、各々のB1層はB2層と同じ面において存在する、エネルギーコンディショナー。
- 請求項1乃至3の何れか一項に記載のエネルギーコンディショナーであって、
C導電構造は少なくとも1つのC層及びC帯を更に有する、エネルギーコンディショナーであり:
各々のC層は前記C帯に接する前記左側面の一部の方に広がり;
積層層を形成するように、各々のC層及び全てのG層は互いに積層され、左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて;
前記G導電構造以外の何れの導電構造の他の導電層も何れのC層にも対向していない;
エネルギーコンディショナー。 - 請求項1乃至4の何れか一項に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記少なくとも3つのG層のうちの第1G層は第1形状を有し、前記少なくとも1つのA1層のうちの第1A1層は前記第1形状と異なる第2形状を有する、エネルギーコンディショナー。
- 請求項5に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記第1G層は、前記第1A1層と異なる、前記コンディショナーの面の方に広がっている領域の数を有する、エネルギーコンディショナー。
- 請求項5に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記第1G層は、前記前側面及び後側面の方にのみ広がっていて、前記左側面又は右側面の方には広がっていない領域を有し、前記第1A1層は、前記左側面及び右側面の方に広がっている領域を有する、エネルギーコンディショナー。
- 請求項5に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記第1G層は、前記前側面及び前記左側面の角の方に広がっている領域を有する、エネルギーコンディショナー。
- 請求項1乃至8の何れか一項に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記積層層は最上部及び最下部において隣接するG層の対を有し、前記積層部の前記最上部及び前記最下部の間の導電層全てにおいて隣接するG層の対を有しない、エネルギーコンディショナー。
- 請求項1乃至8の何れか一項に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記積層層はG−A−G−B−Gの順序を有する、エネルギーコンディショナー。
- 請求項1乃至8の何れか一項に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記積層層はG−A−G−B−G G−A−G−B−Gの順序を有する、エネルギーコンディショナー。
- 対向する最上部面及び最下部面と、対向する左側面及び右側と、対向する前側面及び後側とを有するエネルギーコンディショナーであって:
X1導電構造;
X2導電構造;
X3導電構造;
X4導電構造;
C1導電構造;
C2導電構造;及び
G導電構造;
を有する、エネルギーコンディショナーであり、
前記エネルギーコンディショナーにおいて、前記X1導電構造、前記X2導電構造、前記X3導電構造、前記X4導電構造、前記C1導電構造、前記C2導電構造及び前記G導電構造が互いから導電分離され;
前記X1導電構造は、少なくとも1つのX1層及び前記少なくとも1つのX1層に対して垂直方向に広がっているX1線を有し;
前記X2導電構造は、少なくとも1つのX2層及び前記少なくとも1つのX2層に対して垂直方向に広がっているX2線を有し;
前記X3導電構造は、少なくとも1つのX3層及び前記少なくとも1つのX3層に対して垂直方向に広がっているX3線を有し;
前記X4導電構造は、少なくとも1つのX4層及び前記少なくとも1つのX4層に対して垂直方向に広がっているX4線を有し;
前記C1導電構造は、少なくとも1つのC1層及び前記少なくとも1つのC1層に対して垂直方向に広がっているC1線を有し;
前記C2導電構造は、少なくとも1つのC2層及び前記少なくとも1つのC2層に対して垂直方向に広がっているC2線を有し;
前記G導電構造は、少なくとも3つのG層及び前記少なくとも1つのG層に対して垂直方向に広がっているG線を有し;
全てのX1層及びG層は互いに積層され、積層層を形成するように左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて;
全てのX2層及びG層は互いに積層され、積層層を形成するように左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて;
全てのX3層及びG層は互いに積層され、積層層を形成するように左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて;
全てのX4層及びG層は互いに積層され、積層層を形成するように左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて;
全てのC1層及びG層は互いに積層され、積層層を形成するように左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて;
全てのC2層及びG層は互いに積層され、積層層を形成するように左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて;
各々のC1層はX1層及びX2層と同じ面においてあり、各々のC1層は、前記同じ面において前記X2層及び前記X2層の3つの側と対向するC字型形状に形成されていて;
各々のC2層はX3層及びX4層と同じ面においてあり、各々のC2層は、前記同じ面において前記X3層及び前記X4層の3つの側と対向するC字型形状に形成されていて;
各々のC1層は、鏡像位置にあるように及び前記C字型形状の上部位置及び下部位置が重なり合うように各々のC2層に対して方向付けられ;
各々のC1層はG層により何れのC2層からも分離され;そして
前記コンディショナーの最も上側の導電層及び最も下側の導電層はG層である;
エネルギーコンディショナー。 - 請求項12に記載のエネルギーコンディショナーであって、2つの最も上側の導電層はG層であり、2つの最も下側の導電層はG層である、エネルギーコンディショナー。
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