JP4788593B2 - Common mode noise filter - Google Patents
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Description
本発明は、デジタル機器やAV機器、情報通信端末等の各種電子機器に使用されるコモンモードノイズフィルタに関するものである。 The present invention relates to a common mode noise filter used in various electronic devices such as digital devices, AV devices, and information communication terminals.
従来のこの種のコモンモードノイズフィルタは、図4に示すように、第1、第2の磁性体層1,2と、この第1の磁性体層1と第2の磁性体層2との間に設けられた第1〜第5の非磁性体層3a〜3eとを有し、かつ前記第1〜第5の非磁性体層3a〜3eには第1、第2のコイル4,5を形成していた。そして前記第1のコイル4は第1の引出電極6と渦巻き状の第1のコイル導体7とにより構成され、かつ第2のコイル5は渦巻き状の第2のコイル導体8と第2の引出電極9とにより構成され、さらに前記第1の引出電極6は第1の非磁性体層3aの上面に、第1のコイル導体7は第2の非磁性体層3bの上面に、第2のコイル導体8は第3の非磁性体層3cの上面に、第2の引出電極9は第4の非磁性体層3dの上面にそれぞれ設けていた。
As shown in FIG. 4, the conventional common mode noise filter of this type includes a first magnetic layer 1 and a second magnetic layer 1, and a first magnetic layer 1 and a second magnetic layer 2. The first to fifth
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
上記した従来のコモンモードノイズフィルタにおいては、第1のコイル4と第2のコイル5との間の浮遊容量を低減するために、第1のコイル導体7と第2のコイル導体8との間(第3の非磁性体層3cの部分)にガラスセラミック層を形成し、そして、熱収縮率の異なる磁性体層とガラスセラミックス層を同時焼成することによる割れや変形を防止するために第1の磁性体層1同士の間、第2の磁性体層2同士の間にガラスセラミック層を形成した場合、磁性体層へのガラスセラミック成分の拡散により磁性体層の透磁率が低下してしまうため、コモンモード成分のインピーダンスを高くすることができないという課題を有していた。
In the above-described conventional common mode noise filter, in order to reduce the stray capacitance between the first coil 4 and the
本発明は上記従来の課題を解決するもので、コモンモード成分のインピーダンスを高くすることができるコモンモードノイズフィルタを提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a common mode noise filter capable of increasing the impedance of a common mode component.
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、複数の絶縁層と、前記複数の絶縁層に設けられた第1〜第4の導体とを備え、前記第1の導体と第2の導体とを接続するとともに、前記第3の導体と第4の導体とを接続し、前記第2の導体と第3の導体の形状を渦巻状にするとともに互いに対向させ、かつ前記第1〜第4の導体の上方および下方にはそれぞれ少なくとも2つの磁性層と、この2つの磁性層間に設けられた2つの非磁性層を設け、さらに前記非磁性層間にガラスを含有した低誘電率層を形成するとともに、前記第2の導体と第3の導体との間に位置する絶縁層をガラスを含有した透磁率の低い材料により構成し、かつ前記磁性層と非磁性層をともにフェライトで構成したもので、この構成によれば、非磁性層間にガラスを含有した低誘電率層を形成しているため、前記磁性層が直接低誘電率層と界面で接することはなくなり、これにより、低誘電率層のガラス成分が磁性層に拡散するのを確実に防止でき、また、非磁性層によって熱収縮率の異なる低誘電率層から磁性層が受ける応力を小さくすることができるため、焼成時における磁性層の収縮が阻害されることはなくなり、これにより、磁性層を緻密に焼成できるため、磁性層の透磁率が低下することはなく、その結果、コモンモード成分のインピーダンスを高くすることができる。さらに、磁性層と、この磁性層が接している非磁性層はともにフェライトで構成されているもので、異種材料ではないため、磁性層と非磁性層との間で割れたり応力が発生したりするということもないという作用効果が得られるものである。 The invention according to claim 1 of the present invention includes a plurality of insulating layers and first to fourth conductors provided on the plurality of insulating layers, and includes the first conductor and the second conductor. And connecting the third conductor and the fourth conductor, making the second conductor and the third conductor spiral, and facing each other, and the first to fourth conductors And at least two magnetic layers above and below, and two nonmagnetic layers provided between the two magnetic layers, and further, a low dielectric constant layer containing glass is formed between the nonmagnetic layers, The insulating layer located between the second conductor and the third conductor is made of a material having low permeability containing glass, and both the magnetic layer and the nonmagnetic layer are made of ferrite. According to configuration, low dielectric constant containing glass between nonmagnetic layers Therefore, the magnetic layer is not directly in contact with the low dielectric constant layer at the interface, thereby reliably preventing the glass component of the low dielectric constant layer from diffusing into the magnetic layer. Since the stress applied to the magnetic layer from the low dielectric constant layer, which has a different thermal shrinkage depending on the magnetic layer, can be reduced, the magnetic layer shrinkage during firing is not hindered. Therefore, the magnetic permeability of the magnetic layer does not decrease, and as a result, the impedance of the common mode component can be increased. Furthermore, since the magnetic layer and the nonmagnetic layer that is in contact with the magnetic layer are both made of ferrite and are not dissimilar materials, cracking or stress may occur between the magnetic layer and the nonmagnetic layer. The effect that there is no need to do is obtained.
本発明の請求項2に記載の発明は、特に、非磁性層の熱収縮率を、磁性層の熱収縮率と低誘電率層の熱収縮率の間の値としたもので、この構成によれば、磁性層の熱収縮率と低誘電率層の熱収縮率の収縮差を効果的に緩和できるため、低誘電率層から磁性層が受ける応力を小さくすることができ、これにより、焼成時における磁性層の収縮が阻害されることはないため、磁性層は緻密に焼成されることになり、これにより、磁性層の透磁率が低下することはないため、コモンモード成分のインピーダンスを高くすることができるという作用効果が得られるものである。 In the invention according to claim 2 of the present invention, in particular, the thermal contraction rate of the nonmagnetic layer is a value between the thermal contraction rate of the magnetic layer and the thermal contraction rate of the low dielectric constant layer. According to the present invention, it is possible to effectively relieve the shrinkage difference between the thermal shrinkage rate of the magnetic layer and the thermal shrinkage rate of the low dielectric constant layer, thereby reducing the stress applied to the magnetic layer from the low dielectric constant layer. Since the magnetic layer shrinkage at the time is not hindered, the magnetic layer will be densely fired, and this will not reduce the magnetic permeability of the magnetic layer. The effect that it can be performed is obtained.
本発明の請求項3に記載の発明は、特に、第2の導体と下方の磁性層との間に位置する絶縁層と、第3の導体と上方の磁性層との間に位置する絶縁層をそれぞれ非磁性層としたもので、この構成によれば、非磁性層間のみに低誘電率層が存在することになり、また、磁性層は直接低誘電率層とは接していないため、全体的に磁性層と低誘電率層との焼成時の収縮差による応力を緩和することができ、これにより、コモンモード成分のインピーダンスを高くすることができるという作用効果が得られるものである。 The invention according to claim 3 of the present invention particularly includes an insulating layer positioned between the second conductor and the lower magnetic layer, and an insulating layer positioned between the third conductor and the upper magnetic layer. According to this configuration, the low dielectric constant layer exists only in the nonmagnetic layer, and the magnetic layer is not in direct contact with the low dielectric constant layer. In particular, it is possible to relieve the stress due to the difference in shrinkage during firing between the magnetic layer and the low dielectric constant layer, thereby obtaining the effect of increasing the impedance of the common mode component.
以上のように本発明のコモンモードノイズフィルタは、第1〜第4の導体の上方および下方にそれぞれ少なくとも2つの磁性層と、この2つの磁性層間に設けられた2つの非磁性層を設け、かつ前記非磁性層間にガラスを含有した低誘電率層を形成するとともに、前記第2の導体と第3の導体との間に位置する絶縁層をガラスを含有した透磁率の低い材料により構成しているため、このガラスを含有した低誘電率層と磁性層との間には非磁性層が存在することになり、これにより、磁性層が直接低誘電率層と界面で接することはないため、磁性層の透磁率が低下することはなく、その結果、コモンモード成分のインピーダンスを高くすることができるという優れた効果を奏するものである。 As described above, the common mode noise filter of the present invention includes at least two magnetic layers above and below the first to fourth conductors, and two nonmagnetic layers provided between the two magnetic layers, In addition, a low dielectric constant layer containing glass is formed between the nonmagnetic layers, and an insulating layer located between the second conductor and the third conductor is made of a material containing glass and having a low magnetic permeability. Therefore, there is a nonmagnetic layer between the low dielectric constant layer containing this glass and the magnetic layer, so that the magnetic layer does not directly contact the low dielectric constant layer at the interface. As a result, the magnetic layer does not decrease in permeability, and as a result, the impedance of the common mode component can be increased.
以下、本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタについて、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a common mode noise filter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図、図2は同コモンモードノイズフィルタの斜視図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view of a common mode noise filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the common mode noise filter.
本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタは、図1、図2に示すように、第1〜第4の絶縁層11a〜11dと、前記第1〜第4の絶縁層11a〜11dに設けられた第1〜第4の導体12〜15とを備え、前記第1の導体12と第2の導体13とを接続するとともに、前記第3の導体14と第4の導体15とを接続し、さらに前記第2の導体13と第3の導体14の形状を渦巻き状にするとともに、互いに対向させているものである。また、前記第1〜第4の導体12〜15の上方および下方には、それぞれ少なくとも2つの磁性層16と、この2つの磁性層16間に設けられた2つの非磁性層17を設け、そして前記非磁性層17間にガラスを含有した低誘電率層18を形成するとともに、前記第2の導体13と第3の導体14との間に位置する第3の絶縁層11cをガラスを含有した透磁率の低い材料により構成し、かつ前記磁性層16と非磁性層17をともにフェライトで構成したものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the common mode noise filter according to the embodiment of the present invention includes first to fourth
上記構成において、前記第1〜第4の絶縁層11a〜11dは、絶縁性の材料からなり、第1の絶縁層11aの上面には第1の導体12が、第2の絶縁層11bの上面には第2の導体13が、第3の絶縁層11cの上面には第3の導体14が、第4の絶縁層11dの上面には第4の導体15がそれぞれ形成されている。そして、前記第1の絶縁層11aはNi−Znフェライト等の磁性材料により構成され、また、第2〜第4の絶縁層11b〜11dはガラスセラミック等のガラスを含有し、かつ前記第1の絶縁層11aや磁性層16よりも透磁率の低い材料により構成されている。
The said structure WHEREIN: The said 1st-4th
前記第1〜第4の導体12〜15は、銀などの導電材料をめっきすることにより形成され、そして第1の導体12と第2の導体13は第2の絶縁層11bに形成されたバイア電極(図示せず)を介して接続され、1つのコイルを構成している。さらに、第3の導体14と第4の導体15は第4の絶縁層11dに形成されたバイア電極19を介して接続され、1つの他のコイルを構成している。
The first to
また、前記第2の導体13と第3の導体14の形状は渦巻状に構成され、上面視にて略重なるようになっている。そしてまた、前記第4の導体15の上面には磁性材料からなる第5の絶縁層11eが設けられている。さらに、前記第2の導体13と第3の導体14との間に形成された第3の絶縁層11cは、ガラスセラミック等のガラスを含有した透磁率の低い材料により構成されている。また、前記第1の絶縁層11aの下方と第5の絶縁層11eの上方にはそれぞれ少なくとも2つの磁性層16が形成されている。この磁性層16は、絶縁性を有し、かつNi−Znフェライトからなる磁性材料により構成されている。また、前記2つの磁性層16間には、絶縁性を有し、かつCu−Znフェライトからなる非磁性材料で構成された2つの非磁性層17が設けられている。さらに、2つの非磁性層17間には、絶縁性を有し、かつガラスセラミック等のガラスを含有した透磁率の低い材料により構成された低誘電率層18が設けられている。
The shapes of the
すなわち、第1の絶縁層11aの下方と第5の絶縁層11eの上方には、それぞれ低誘電率層18が2つの非磁性層17でサンドイッチされ、さらにこれらが2つの磁性層16でサンドイッチされて、磁性層16と低誘電率層18との間に非磁性層17が存在しているので、これにより、磁性層16と低誘電率層18とが直接接しないようになっている。なお、低誘電率層18の誘電率は、磁性層16、非磁性層17の誘電率よりも低くなっている。
That is, the low dielectric
さらに、非磁性層17の熱収縮率は、磁性層16の熱収縮率と低誘電率層18の熱収縮率の間の値になっており、これにより、磁性層16の熱収縮率と低誘電率層18の熱収縮率の収縮差を効果的に緩和できるため、低誘電率層18から磁性層16が受ける応力を小さくすることができ、これにより、焼成時における磁性層16の収縮が阻害されることはないものである。この結果、磁性層16が緻密に焼成されるため、磁性層16の透磁率が低下することはなく、これにより、コモンモード成分のインピーダンスを高くすることができるものである。
Further, the heat shrinkage rate of the
そして、上記した構成により、図2に示すようなコモンモードノイズフィルタの本体部21が形成される。また、この本体部21の両側部には、第1〜第4の外部電極22〜25が設けられており、かつこの第1〜第4の外部電極22〜25は、第1〜第4の導体12〜15の各一端部とそれぞれ接続されるように銀を印刷することによって形成されている。そしてまた、前記第1〜第4の外部電極22〜25の表面には、ニッケルめっき層、すずめっき層がそれぞれ施されている。
And the main-
なお、前記第1〜第4の導体12〜15は、めっきで形成するのではなく、その他の印刷や蒸着等の方法で形成してもよいものである。
The first to
次に、本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタの製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the common mode noise filter in one embodiment of the present invention will be described.
図1、図2において、まず、それぞれの原材料である磁性材料やガラス、非磁性材料の粉体および樹脂からなる混合物により、方形の第1〜第4の絶縁層11a〜11d、磁性層16、非磁性層17、低誘電率層18をそれぞれ所定枚数作製する。このとき、第2の絶縁層11b、第4の絶縁層11dの所定箇所に、レーザ、パンチングなどで孔あけ加工をし、この孔に銀を充填して、バイア電極19を形成する。
In FIG. 1 and FIG. 2, first, rectangular first to fourth
次に、磁性層16、非磁性層17、低誘電率層18、非磁性層17、磁性層16をこの順番で積層する。
Next, the
次に、磁性材料からなる第1の絶縁層11aを積層した後、その上面に、第1の導体12をめっきによって形成する。
Next, after laminating the first insulating
次に、第1の導体12の上面に、バイア電極(図示せず)を有し、かつガラスを含有した第2の絶縁層11bを積層する。このとき、第1の導体12と前記バイア電極(図示せず)とを接続する。
Next, a second insulating
次に、この第2の絶縁層11bの上面に、第2の導体13をめっきによって渦巻状に形成する。このとき、第2の導体13と前記バイア電極(図示せず)とを接続する。その後、第2の導体13の上面に、ガラスを含有した第3の絶縁層11cを積層する。
Next, the
次に、第3の絶縁層11cの上面に第3の導体14をめっきによって渦巻き状に形成する。
Next, the
次に、第3の導体14の上面に、バイア電極19を有し、かつガラスを含有した第4の絶縁層11dを積層する。このとき、第3の導体14とバイア電極19とを接続する。
Next, a fourth insulating
次に、第4の絶縁層11dの上面に、第4の導体15をめっきによって形成する。このとき、第4の導体15とバイア電極19とを接続する。
Next, the
なお、前記第1〜第4の導体12〜15の形成方法は、別途用意したベース板(図示せず)に所定パターン形状の導体をめっきによって形成し、その後、この導体を各絶縁体層に転写することにより形成する。 In addition, the formation method of the said 1st-4th conductors 12-15 forms the conductor of a predetermined pattern shape by plating on the base plate (not shown) prepared separately, and this conductor is made into each insulator layer after that. It is formed by transferring.
次に、第4の導体15の上面に、第5の絶縁層11eを積層した後、磁性層16、非磁性層17、低誘電率層18、非磁性層17、磁性層16をこの順番で積層して、コモンモードノイズフィルタの本体部21を形成する。
Next, after the fifth insulating
次に、前記本体部21を所定の温度、時間で焼成し、さらに、前記本体部21の両側面に、第1〜第4の導体12〜15の各一端部とそれぞれ接続されるように銀を印刷し、第1〜第4の外部電極22〜25を形成する。
Next, the
最後に第1〜第4の外部電極22〜25の表面にめっきによってニッケルめっき層、すずめっき層を形成する。
Finally, a nickel plating layer and a tin plating layer are formed on the surfaces of the first to fourth
上記したように本発明の一実施の形態においては、ガラスを含有した低誘電率層18と磁性層16との間に非磁性層17が存在するようにしているため、磁性層16が直接低誘電率層18と界面で接することはなく、これにより、磁性層16の透磁率が低下することはないため、コモンモード成分のインピーダンスを高くすることができるという効果が得られるものである。
As described above, in the embodiment of the present invention, since the
すなわち、低誘電率層18のガラス成分が磁性層16に拡散するのを防止できるとともに、非磁性層17によって熱収縮率の異なる低誘電率層18から磁性層16が受ける応力を小さくすることができるため、焼成時における磁性層16の収縮が阻害されることはなくなり、これにより、磁性層16を緻密に焼成できるため、磁性層16の透磁率が低下するのを防ぐことができるものである。また、前記磁性層16と、この磁性層16が接している非磁性層17はともにフェライトで構成されているもので、異種材料ではないため、磁性層16と非磁性層17との間で割れや応力が発生したりすることはない。
That is, it is possible to prevent the glass component of the low dielectric
なお、図3に示すように、第2の導体13と下方の磁性層16との間に位置する第1、第2の絶縁層11a,11bと、第3の導体14と上方の磁性層16との間に位置する第4、第5の絶縁層11d,11eをそれぞれ非磁性材料からなる非磁性層にすれば、非磁性層17間のみに低誘電率層18が存在することになり、また、磁性層16は直接低誘電率層18とは接していないため、全体的に磁性層16と低誘電率層18との焼成時の収縮差による応力を緩和することができ、これにより、磁性層16の透磁率が低下するのを防止でき、コモンモード成分のインピーダンスを高くすることができるものである。
As shown in FIG. 3, the first and second insulating
また、上記本発明の一実施の形態におけるコモンモードノイズフィルタにおいては、コイルを一対設けたものについて説明したが、コイルを2対以上形成して、アレイタイプとしてもよいものである。 In the common mode noise filter according to the embodiment of the present invention, a pair of coils is described. However, two or more pairs of coils may be formed to form an array type.
本発明に係るコモンモードノイズフィルタは、コモンモード成分のインピーダンスを高くすることができるという効果を有するものであり、特にデジタル機器やAV機器、情報通信端末等の各種電子機器のノイズ対策として使用されるコモンモードノイズフィルタにおいて有用となるものである。 The common mode noise filter according to the present invention has an effect that the impedance of the common mode component can be increased, and is particularly used as a noise countermeasure for various electronic devices such as digital devices, AV devices, and information communication terminals. This is useful in common mode noise filters.
11a〜11e 第1〜第5の絶縁層
12〜15 第1〜第4の導体
16 磁性層
17 非磁性層
18 低誘電率層
11a-11e 1st-5th insulating layer 12-15 1st-
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