JP6528126B2

JP6528126B2 - ノイズフィルタ

Info

Publication number: JP6528126B2
Application number: JP2015135765A
Authority: JP
Inventors: 陽佐々木
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2035-07-07
Also published as: JP2017017295A

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等を除去するノイズフィルタに関するものである。

従来のこの種のノイズフィルタは、複数の絶縁体層と、複数の絶縁体層と交互に積層された複数の内部導体と、積層方向で隣接する内部導体同士を接続して形成された第１のコイルと、積層方向で隣接する他の内部導体同士を接続して形成された第２のコイルとを備えていた。

なお、この出願の発明に関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。

特開２００１−６０５１４号公報

上記した従来のノイズフィルタは、薄型化により絶縁体層の厚みを薄くした場合、第１のコイル、第２のコイルをそれぞれ構成する積層方向で隣接する２つの内部導体間で短絡する可能性があるという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、薄型化されても短絡を防止できる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。

上記目的を解決するために本発明は、第１のコイル、第２のコイルを構成する内部導体間の絶縁体層の密度を、他の絶縁体層の密度より高くした。

本発明のノイズフィルタは、第１のコイル、第２のコイルを構成する内部導体間の絶縁体層の密度を高くしているため、この絶縁体層の厚みを薄くしても各コイルを構成する内部導体間で短絡する可能性を低減できるという効果を奏するものである。

本発明の実施の形態１におけるノイズフィルタの分解斜視図本発明の実施の形態２におけるノイズフィルタの分解斜視図

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるノイズフィルタの一例であるコモンモードノイズフィルタの分解斜視図である。

本発明の実施の形態１におけるコモンモードノイズフィルタは、図１に示すように、第１〜第７の絶縁体層１ａ〜１ｇと、第１〜第７の絶縁体層１ａ〜１ｇと交互に積層された第１〜第４の内部導体２〜５と、積層方向で隣接する第１の内部導体２と第２の内部導体３を接続して形成された第１のコイル６と、積層方向で隣接する第３の内部導体４と第４の内部導体５を接続して形成された第２のコイル７とを備えている。また、第１のコイル６を構成する第１の内部導体２と第２の内部導体３の間の第３の絶縁体層１ｃの密度、第２のコイル７を構成する第３の内部導体４と第４の内部導体５の間の第５の絶縁体層１ｅの密度を、他の絶縁体層の密度より高くしている。

上記構成において、前記第１〜第７の絶縁体層１ａ〜１ｇは、下から順に積層され、Ｃｕ−Ｚｎフェライト等のフェライト系非磁性材料からなるシート状の第２〜第６の絶縁性層１ｂ〜１ｆと、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト等のフェライト系磁性材料からなるシート状の第１、第７の絶縁体層１ａ、１ｇとで構成される。

なお、図１では、第１、第７の絶縁体層１ａ、１ｇの枚数を２枚としているが、他の枚数でもよい。また、第２、第６の絶縁体層１ｂ、１ｆを磁性材料で構成してもよく、全ての絶縁体層を非磁性材料のみ、または磁性材料のみで構成してもよい。

そして、前記第１の内部導体２〜第４の内部導体５は、Ａｇ等の導電体をめっき、印刷等することによって形成され、第１の内部導体２は第２の絶縁体層１ｂの上面、第２の内部導体３は第３の絶縁体層１ｃの上面、第３の内部導体４は第４の絶縁体層１ｄの上面、第４の内部導体５は第５の絶縁体層１ｅの上面にそれぞれ形成される。

ここで、第１の内部導体２、第４の内部導体５はＬ字状、第２の内部導体３、第３の内部導体４は渦巻状になっている。

さらに、積層方向に隣接する第１の内部導体２と第２の内部導体３は、第３の絶縁体層１ｃに形成されたビア電極８ａを介して接続され、第１のコイル６が構成される。同様に、積層方向に隣接する第３の内部導体４と第４の内部導体５は、第５の絶縁体層１ｅに形成されたビア電極８ｂを介して接続され、第２のコイル７が構成される。よって、ビア電極８ａ、８ｂは、他より密度が高い第３の絶縁体層１ｃ、第５の絶縁体層１ｅに設けられる。

次に、第１〜第７の絶縁体層１ａ〜１ｇの製造方法について説明する。

まず、非磁性材料、磁性材料からなる粉末に、有機溶剤を加えたものを、混練、分散（粉砕）してスラリーを形成する。次に、バインダー、有機溶剤を加える。この後、スラリーをフィルム上に塗工・乾燥して得られたセラミックグリーンシートを成形して、第３、第５の絶縁体層１ｃ、１ｅを形成する。

また、他の第１、第２、第４、第６、第７の絶縁体層１ａ、１ｂ、１ｄ、１ｆ、１ｇは、非磁性材料、磁性材料からなる粉末を予め４００〜７００℃で熱処理を行い、熱処理前に比べて５〜２５％比表面積を減少させたセラミックグリーンシートを成形して形成する。

そして、第１〜第７の絶縁体層１ａ〜１ｇ、第１の内部導体２〜第４の内部導体５を図１に示したように積層し、約９００℃で焼成する。

予め熱処理を施したセラミックグリーンシートは、セラミック粉末同士の結合によりセラミックグリーンシートの内部の粒子の表面積が下がるため、多くの空隙がシートの内部に生まれセラミックグリーンシートの密度が低下する。その結果、圧縮変形率が大きいセラミックグリーンシートが得られる。

したがって、第３、第５の絶縁体層１ｃ、１ｅ、すなわち第１のコイル６を構成する第１の内部導体２と第２の内部導体３の間、第２のコイル７を構成する第３の内部導体４と第４の内部導体５の間の絶縁体層の密度が、他の第１、第２、第４、第６、第７の絶縁体層１ａ、１ｂ、１ｄ、１ｆ、１ｇの密度より高くなっている。このとき、第１、第２、第４、第６、第７の絶縁体層１ａ、１ｂ、１ｄ、１ｆ、１ｇの密度に対し、第３、第５の絶縁体層１ｃ、１ｅの密度は０．５％〜５％高い。なお、ここでの密度は焼成後の密度を言い、焼成後の第３、第５の絶縁体層１ｃ、１ｅの密度は第１、第２、第４、第６、第７の絶縁体層１ａ、１ｂ、１ｄ、１ｆ、１ｇの密度より高く、グリーンシート状態でも第３、第５の絶縁体層１ｃ、１ｅの密度は第１、第２、第４、第６、第７の絶縁体層１ａ、１ｂ、１ｄ、１ｆ、１ｇの密度より高い。

上記したよう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においては、第３、第５の絶縁体層１ｃ、１ｅの厚みを薄くしても第１のコイル６を構成する第１の内部導体２と第２の内部導体３の間、第２のコイル７を構成する第３の内部導体４と第４の内部導体５の間で短絡する可能性を低減できるという効果が得られるものである。

また、第１、第２、第４、第６、第７の絶縁体層１ａ、１ｂ、１ｄ、１ｆ、１ｇのように、圧縮変形率が大きいセラミックグリーンシートに内部電極を形成し積層、加圧すると、内部電極がセラミックグリーンシート内部に喰い込みやすくなり、内部電極を有する積層面において十分な密着性が得られる。

本実施の形態においては、第１〜第４の内部導体２〜５は、それぞれ片面に密度の高い第３の絶縁体層１ｃまたは第５の絶縁体層１ｅが形成されているが、他の片面には、密度が低く圧縮変形率が大きい第２、第４、第６の絶縁体層１ｂ、１ｄ、１ｆが形成されている。このため、密度が高い第３、第５の絶縁体層１ｃ、１ｅを使用しているにもかかわらず、第１〜第４の内部導体２〜５の絶縁体層内への喰い込みが良く、デラミネーションの発生を抑えることもできる。

なお、第３、第５の絶縁体層１ｃ、１ｅの密度を高くする方法として、事前の熱処理をしないこと以外にも、分散（粉砕）時間を長くして、非磁性材料または磁性材料からなる粉末を微粉化（例えば平均粒径（Ｄ５０）が０．４μｍ〜０．６μｍとなるように）してもよい。この場合は、シートが緻密になるため、密度が高くなる。

また、上記本発明の実施の形態１においては、ノイズフィルタの一例としてコモンモードノイズフィルタについて説明したが、第１の内部導体２、第４の内部導体５を渦巻状にして、コモンモードとノーマルモードの両方のノイズを除去できる２モードノイズフィルタとしてもよい。

（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２におけるノイズフィルタの分解斜視図である。なお、この本発明の実施の形態２においては、上記した本発明の実施の形態１と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しており、その説明は省略する。

本発明の実施の形態２が上記した本発明の実施の形態１と相違する点は、図２に示すように、第１のコイル６を構成する第１、第２の内部導体２、３と、第２のコイル７を構成する第３、第４の内部導体４、５とを交互に配置した点である。

さらに、磁性材料からなる第１の絶縁体層１ａと隣接する第４の内部導体５との間の第２の絶縁体層１ｂの密度、磁性材料からなる第７の絶縁体層１ｇと隣接する第１の内部導体２との間の第６の絶縁体層１ｆの密度が、他の第１、第３〜第５、第７の絶縁体層１ａ、１ｃ〜１ｄ、１ｇの密度より高くなっている。

そして、第２〜第６の絶縁性層１ｂ〜１ｆはフェライト系非磁性材料からなり、第１、第７の絶縁体層１ａ、１ｇはフェライト系磁性材料からなる。よって、第１〜第４の内部導体２〜５は非磁性材料からなる第２〜第６の絶縁体層１ｂ〜１ｆで囲まれ、この非磁性材料からなる第２〜第６の絶縁体層１ｂ〜１ｆは磁性材料からなる第１、第７の絶縁体層１ａ、１ｇで挟まれる。

なお、第１のコイル６を構成する第１、第２の内部導体２、３が、第２のコイル７を構成する第３、第４の内部導体４、５を挟むように配置してもよい。

コイルが磁性体の磁界をより多く受けるようにするために、磁性体（第１、第７の絶縁体層１ａ、１ｇ）にコイル６、７を近づけようとすると、第２の絶縁体層１ｂ、第６の絶縁体層１ｆの厚みを薄くせざるを得なくなるが、その厚みを薄くすると積層時の圧力で破損する可能性があった。そこで、第２の絶縁体層１ｂ、第６の絶縁体層１ｆの密度を高くすれば、その厚みを薄くしても積層時の圧力で破損する可能性を低減できる。

また、第１、第４の内部導体２、５は、それぞれ片面に密度の高い第２の絶縁体層１ｂまたは第６の絶縁体層１ｆが形成されているが、他の片面には、密度が低く圧縮変形率が大きい第３、第５の絶縁体層１ｃ、１ｅが形成されている。このため、実施の形態１と同様に、密度が高い第２、第６の絶縁体層１ｂ、１ｆを使用しているにもかかわらず、第１〜第４の内部導体２〜５の絶縁体層内への喰い込みが良く、デラミネーションの発生を抑えることもできる。

本発明に係るノイズフィルタは、薄型化されても短絡を防止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等において有用となるものである。

１ａ〜１ｇ絶縁体層
２〜５内部導体
６第１のコイル
７第２のコイル

Claims

複数の絶縁体層と、前記複数の絶縁体層と交互に積層された複数の内部導体と、積層方向で隣接する前記内部導体同士を接続して形成された第１のコイルと、積層方向で隣接する他の前記内部導体同士を接続して形成された第２のコイルとを備え、前記第１のコイル、第２のコイルを構成する前記内部導体の片面に設けられた前記絶縁体層の密度を、前記第１のコイル、第２のコイルを構成する前記内部導体の他の片面に設けられた前記絶縁体層の密度より高くしたノイズフィルタ。
複数の絶縁体層と、前記複数の絶縁体層と交互に積層された複数の内部導体と、前記内部導体同士を接続して形成された第１のコイルと、他の前記内部導体同士を接続して形成された第２のコイルとを備え、前記第１のコイルを構成する前記内部導体と前記第２のコイルを構成する前記内部導体とを交互に配置、または前記第１のコイルを構成する前記内部導体が前記第２のコイルを構成する前記内部導体を挟むように配置し、前記第１のコイル、第２のコイルを構成する前記内部導体を非磁性材料からなる前記絶縁体層で囲み、前記非磁性材料からなる前記絶縁体層を磁性材料からなる前記絶縁体層で挟み、前記磁性材料からなる前記絶縁体層と隣接する前記内部導体における前記磁性材料からなる前記絶縁体層側の片面に設けられた前記絶縁体層の密度を、前記内部導体の他の片面に設けられた前記絶縁体層の密度より高くしたノイズフィルタ。