JPH03215917A - 積層型lcノイズフィルタ及びその製造方法 - Google Patents

積層型lcノイズフィルタ及びその製造方法

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JPH03215917A
JPH03215917A JP1154090A JP1154090A JPH03215917A JP H03215917 A JPH03215917 A JP H03215917A JP 1154090 A JP1154090 A JP 1154090A JP 1154090 A JP1154090 A JP 1154090A JP H03215917 A JPH03215917 A JP H03215917A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は積層型LC素子、特に複数の絶縁層が積層され
た積層体内にインダクタ導体、キャパシタ導体からなる
LCの分布定数的回路を形成した分布定数型積層LC素
子に関する。
[従来の技術] 近年の電子技術の発達に伴い、電子回路は各種分野にお
いて幅広く用いられており、従って、これら各電子回路
を、外部からのノイズの影響を受けることなく安定して
確実に作動させることが望まれる。
特に、近年では各種高性能の電子機器を多数使用してい
るため、ノイズに対する規制も益々激しくなっている。
このため、発生するノイズを確実に除去することができ
る小型でしかも高性能なノイズフィルタの開発が望まれ
る。
しかし、従来のLCノイズフィルタは、第166 図に示すよう、コア10に2絹の巻線12 ]4を巻回
し、これら巻線12.14の両端にコンデンサ1.6.
18をそれぞれ平行に接続して形成されていた。
従って、インダクタを構成するコア10および巻線12
,1.4の部分が大きくなり、しかもインダクタとコン
デンサ1.6.1−8とが別部材で構成されているため
、フィルタ全体が大きくなってしまい、小型軽量化とい
う要求品質を満足てきないという問題があった。
このような問題を解決するため、特開昭56−5050
7号,特開昭56−144524号,特開昭56−14
2622号特開昭1{3−76313号にかかる提案が
行われている。
この従来技術、例えば特開昭56−50507号にかか
る複合電了部品では、第17図に示すよう、複数の絶縁
体層20a,20b,20c・・を積層することにより
積層体を形成する。そして、前記各絶縁体層20a.2
0b・・・の層間に、1つの層間から次の層間へと連続
して周回する導電パターン22a,22b,22cを設
け、これにより所定のターン数のコイルLを形成する。
また、前記絶縁体層2 0 a ,  2 0 b ,
  2 0 c −の層間に、前記周回導電パターン2
2a  22cと間隔をあけて導電層24a.24bを
配置し、これら導電層24a  24bと導電パターン
22a,22cとの間にキャパシタンスCを形成する。
これにより、第18図に示ずようLおよびCからなる集
中定数型のノイスフィルタを得ることができる。
さらに、この従来技術では、LおよびCが積層体内に組
込まれているため、小型で軽量なLCノイズフィルタと
して用いることができる。
[発明が解決しようとする課題コ ■ しかし、このLCフィルタは、キャパシタンスを形
成する導電層24a,24cが、コイルを形成する導電
パターンの1部にしか隣接していない。従って、このL
Cフィルタは、第18図に示すよう集中定数型のLC回
路として機能してしまい、しかもコイルと導電層24と
の間のキャパシタンスCが小さいため、各種ノイズ、特
にスイッチングザージ等のコモンモードノイズや、リッ
プル分等のノーマルモードノイズを確実に除去できない
という問題があった。
■ また、このLCフィルタは、各絶縁体層20a,2
0b,20c−の層間て、導電パターン22a,22c
を半ターンしか周回させていない。このため、積層体の
限られた空間内では、充分なターン数(充分なインダク
タンス)をもったコイルを得ることができず、良好な減
衰特性を得ることかできないという問題があった。
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、積層体の限られた空間内で十分大
きなインダクタンスおよびキャパシタンスを有し、しか
も侵入するノイズを確実に除去することができる小型の
積層型LC素子を提供することにある。
[課題を解決するだめの手段] 前記目的を達成するため、本発明の積層型LC素子は、 複数の絶縁層が積層された積層体と、 9 前記絶縁層の層間にスパイラル導体を設け、各層間に設
けられたスパイラル導体を、1の層間から他の層間にか
けて同方向に周回するよう連続して接続し所定ターン数
のコイルを形成するインダクタ導体と、 前記絶縁層の層間に、前記スパイラル導体と絶縁層を介
して相対向するよう設けられ、前記インダクタ導体との
間にキャパシタンスを形成するキャパシタ導体と、 を含み、 前記インダクタ導体は、その両端に入出力端子が設けら
れ、 前記キャパシタ導体は、複数の分割され、各分割区間は
、接地された分割接地導体として形成されたことを特徴
とする。
[作 用] 次に本発明の作用を説明する。
本発明のLC素子は、例えば第1図,第2図に示すよう
、複数の絶縁層32.34を積層することにより積層体
30を形成している。
10 そして、インダクタ導体40は、所定ターン数をもった
スパイラル導体44が、前記絶縁層32の層間36に、
1つの層間から他の層間にかけて同方向に連続して周回
するよう設けることにより形成されている。このインダ
クタ導体40−の両端には、人出力端子42a,42b
か設けられている。
これにより、インダクタ導体44は、第3図(a)に示
すよう、積層体30という限られた空間内で十分なター
ン数およびインダクタンスをもったコイルとして機能す
ることになる。
また、キャパシタ導体50は、前記絶縁体32,34の
層間36に分割接地導体58を設けることにより形成さ
れている。そして、キャパシタ導体50は、アースと接
続されている。
本発明の第1の特徴は、前記スパイラル導体44と、分
割接地導体58とを絶縁層32.34を介して相対向す
るよう設け、両者を静電容量で容量結合したことにある
。これにより、インダクタ導休40およびキャパシタ導
体50の間には、11 第3図(a)に示すよう十分大きなキャバシタンスが形
成されることになり、しかもこのキャバシタンスは分布
定数的に形成されることになる。
ところで、各層間36に設けられた分割接地導体58を
、前記インダクタ導体40と同様に、1つの層間から他
の層間にかけて同方向に周回するよう連続して接続し、
所定ターン数のコイルとして機能するようキャパシタ導
体50を形成ずる場合を仮定する。このときのLC素子
は、第3図(d)に示すような等価回路を有することに
なる。
理解を容易にするために、インダクタ導体40とキャパ
シタ導体50との間に分布定数的に形成されるキャパシ
タンスCを、仮にC1.,C2・・・C8の集中定数キ
ャパシタンスに置換えて考えてみる。
この回路では、キャパシタ導体50のインダクタンスL
2が大きくなると、設置端子52から離れた位置にある
キャパシタンスCl,C2・・・はいずれもインダクタ
ンスL2により通電が阻止される。
従って、接地端子52に近いキャパシタンスC8,C7
,C6・・・のみがノイズフィルタのキャパシタ]2 ンスとして作用することになる。
このため、第3図(d)に示すタイプのLC素子では、
フィルタとしてみた場合に、インダクタ導体40とキャ
パシタ導体50との間に形成されるキャパシタンスCを
有効に活用できない。
本発明の第2の特徴は、例えば第1図に示すよう、キャ
パシタ導体50を、インダクタ導体4oの全部または一
部と相対向する複数の分割設置導体58として形成した
ことにある。
これにより、前記各分割設置導体58は、自己インダク
タンスLが小さく、インダクタ導体4oとの間で分布定
数的に形成するキャパシタンスをそのままLCフィルタ
のキャパシタンスとして用いることができる。
この結果、本発明の積層型LC素子は、積層体30とい
う限られた空間内にもかかわらず、第3図(a)に示す
よう十分大きなインダクタンスおよびキャパシタンスを
有する分布定数タイプのLCフィルタとして機能し、従
来の集中定数タイプのLCフィルタに比べ、比較的広い
帯域にわたり13 良好な減衰特性を得ることかでき、各種ノイズをリンギ
ング等を伴うことなく除去することができる。特に、本
発明の積層型LC素子は、分布定数回路のL成分,C成
分が有効に機能し、各種ノイズを有効に除去することが
できる。
また、本発明者がさらに検討を進めたところ、前記分割
接地導体を、インダクタ導体のどの位置に対向させるか
がノイスフィルタの減衰特性に大きく影響し、分割接地
導体を、インダクタ導体の入力または出力端子と電気回
路的に近い位置に配置することにより優れた減衰特性を
得られることが確認された。
従って、本発明のように分割接地導体を複数個設ける場
合には、その1つをインダクタ導体の入力端子に近接配
置し、他の1つを出力端子に近接配置し、残りを他の位
置に対向配置すればよい。
また、前記インダクタ導体の線間に位置し、このインダ
クタ導体の線間短絡を防止するシールド導体を形成する
ことにより、通電導体として機能するインダクタ導体は
、高周波領域においても従14 来のように線間短絡が生じることがなく、インダクタと
して十分に機能することが確認された。
これにより、本発明によれば、低周波領域から高周波領
域に亘り優れた電気的特性を有するLCノイスフィルタ
を得ることができる。
[実施例] 次に、発明の好適な実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
第1実施例 第1図〜第3図には、本発明のLC素子を3端子ノーマ
ルモード型のノイズフィルタとして形成した場合の好適
な一例が示されている。
実施例のLC素子は、複数の絶縁板3 2 − 1. 
,32−2を積層して形成された積層体30と、前記絶
縁板32の層間36−1.36−2に設けられ所定ター
ン数のコイルを形成するインダクタ導体40と、前記絶
縁板32の層間36−2,  363に、絶縁板32を
介して前記インダクタ導体40と相対向するよう設けら
れたキャパシタ導体50とを有する。
15 前記各絶縁板32は、必要に応じて各種絶縁月利を用い
て形成すればよい。この絶縁祠料としては、例えばセラ
ミックス,プラスチックおよび各種合成樹脂等が考えら
れるが、実施例ではセラミックスを用いて形成されてい
る。
また、実施例の積層体30では、前記インダクタ導体4
0およびキャパシタ導体50の短絡,露出等を防止する
ため、各絶縁板32を絶縁シー1・34−1.,34−
2,・・・34−5を介して積層している。
本発明において、前記インダクタ導体40は、絶縁板3
2の各層間36−1,36−2に設けられたスパイラル
導体44−1  44−2から構成され、各スパイラル
導体44−1.44−2は、1つの層間から他の層間に
かけて同方向に連続して周回するよう直列に接続されて
いる。これにより、前記インダクタ導体40は、積層体
30という限られた小さな空間内において、十分なター
ン数およびインタクタンスをもったコイルとして機能す
ることになる。
] 6 本発明の第1の特徴は、前記インダクタ導体40と、絶
縁板32を介し相対向するようキャパシタ導体50を設
け、インダクタ導体40およびキャパシタ導体50を静
電容量で容量結合することにある。これにより、インダ
クタ導体40およびキャパシタ導体50の間には、十分
大きなキャパシタンスCが分布定数的にほほ連続して形
成されることになる。
また、本発明の第2の特徴は、前記キャパシタ導体50
を複数に分割し、各分割区間を接地し分割接地導体58
−1.,58−2.58−3,584を形成したことに
ある。これにより、本発明のLC素子を、フィルタとし
て用いた場合に、インダクタ導体40およびキャパシタ
導体50との間に分布定数的に形成されたキャバシタン
スCを、LCフィルタのC成分として有効に機能させる
ことができる。
これにおいて、前記インダクタ導体40およびキャパシ
タ導体50は、必要に応じて各手法を用いて形成するこ
とができる。実施例では例えば印17 刷 蒸着,メッキ等の手法用いて各絶縁板32].,3
2−2の両面に互いに相対向するよう被覆形成されてい
る。
また、積層体30の上面および裏面側に設けられた絶縁
ンー1・34−1.34−5には、その表面から側面に
かけて、入出力端子42a.42bを形成するための補
助端子部42a’ ,42b’が被覆形成され、同様に
各絶縁板32−1.322および絶縁シー1−34−2
.34−3,344の側面にも、補助端子部42a’ 
,42b’52′が被覆形成されている。
そして、これら絶縁板32および絶縁シー1・34上に
被覆形成された補助端子部42a′は、絶縁板32−1
上に設けられたスパイラル導体44−1の外側端部に接
続されている。同様に、これら絶縁板32および絶縁シ
ー1− 3 4 J二に被覆形成された補助端子部42
b′は、絶縁板322上に設けられたスパイラル導体4
4−2の内側端部に絶縁シー1− 3 4 − 5上に
設けられた層間接続リード46,絶縁シ一ト34−4,
絶縁板3218 2」二に設けられたスルーホール35.33を介し接続
されている。
そして、前記各絶縁板32−1.32−2上に被覆形成
されたスパイラル導体44−1,442は、これら絶縁
板32および絶縁ンー1− 3 4 4:に形成された
スルーホール33.35および層間接続リード46を介
して、1つの層間から他の層間にかけて連続して周回す
るよう直列に接続されている。
また、各絶縁板32および絶縁シー1− 3 4 4二
に設けられた接地用の補助端子部52′は、各絶縁板3
2−1.32−2の裏面側に設けられた分割接地導体5
8−1.58−3の外側端部と接続され、さらに前記補
助端子部52′は、各絶縁板32−1.,32−2の裏
面側に設けられた残りの分割接地導体5Fl2,58−
4と、絶縁シー1・34上に設けらたスルーホール35
および層間接続リード56を介して接続されている。
第2図には、本実施例の積層型LC素r−の完成図が示
されている。実施例のLC素子は、第1図19 に示す絶縁板32および層間絶縁シー1・34を積層し
て積層体30を形成した後、この積層体30の表面に、
前記各補助端子部42a’ ,42b’52′がそれぞ
れ1つの端子として機能するよう導電材を被覆形成する
これにより、積層体30の外周面には、2個の入出力端
子42a,42bと、1個の接地端子52とが設けられ
ることになり、[7かもこの積層体30は、SMD(サ
ーフェス・マウン1・・デバイス)の素子として形成さ
れるため、その取扱いが極めて容易なものとなる。
第3図(a)には、本実施例のLC素子の等価回路図が
示されている。
本実施例において、インダクタ導体40は、その両端が
入出力端子42a,42bに接続され、通電回路として
形成されている。
ここにおいて、前記インダクタ導体40は、−絶縁板3
2の層間36−1  36−2に設けられた各スパイラ
ル導体44−1.44−2を、1つの層間から他の層間
にかけて同方向に連続して周回20 するよう直列接続して形成されている。これにより、イ
ンダクタ導体40は、積層体30という限られた空間内
で、十分なターン数およびインダクタンスL1をもった
コイルとして機能することが理解されよう。
さらに、本発明の積層型LC素子においては、前述した
ようにインダクタ導体40およびキャパシタ導体50の
間に、キャパシタンスCがほぼ連続的に、しかも分布定
数的に形成される。
これに加えて本発明によれば、前記キャパシタ導体50
は、複数の電分割接地導体5 8 − 1− ,58−
2.58−3.58−4として形成されている。従って
、各分割接地導体58に流れるうず電流は少なく、しか
もそのインダクタンスも小さい。このため、これら各分
割接地導体5 8 − 1− ,58−2,・・・58
−4とインダクタ導体40との間に分布定数的に形成さ
れるキャパンタンスはほほ直接的に接地端子52と接続
されることになる。
これにより、本発明によれば、複数のLC素子が分布定
数的にしかも直列に接続されたと同じ状態21 となり、インダクタ導体40とキャパシタ導体50との
間に分布定数的に形成されるキャパンタンスを、LCフ
ィルタのC成分として有効に機能させることができる。
従って、本発明によれば、前記分割接地導体58の数を
増やすことにより、LCフィルタのC成分として機能す
るキャパシタンスCを実効的に増加させることができ、
また分割接地導体58の個数を減らすことにより、LC
フィルタとして実効的に機能するキャパシタンスCを少
なくすることができる。
これにより、本発明の積層型LC素子は、従来の集中定
数型LC素子にはない優れた特性を発揮することができ
、この積層型LC素子を、LCノイズフィルタとして用
いることにより、広帯域にわたって優れた減衰特性を発
揮することができる。
これに加えて、本発明によれば、インダクタ導体40お
よびキャパシタ導体50が、絶縁板32を介してスパイ
ラル状に相対向している。従って、従来の情層型LC素
子に比べ、十分大きなキャパ22 シタンスCを得ることができ、この面からも従来の積層
型LC素子に比べ、良好な特性をもったLCノイスフィ
ルタとしと使用可能であることが理解されよう。
また、本実施例のLC素子において、例えば第4図に示
すよう、前記インダクタ導体40は、各層間36に設け
られたスパイラル導体44が、分割接地導体58を挾ん
で他の層間36に設けられたスパイラル導体44と相対
向するよう形成されている。従って、前記各分割接地導
体58は、その上下に位置するスパイラル導体44によ
りサンドイッチ状に挾まれ、キャパシタンスを形成する
ことになるため、両者の間には限られた空間内にもかか
わらず十分大きなキャパシタンスCを得ることができ、
この面からも良好な特性をもった積層型LC素子となる
ことが理解されよう。
また、このLC素子のキャパシタンスCをより大きくす
るには、第5図に示すよう絶縁板32の表面にエッジン
グ等により凹凸を設けることが好ましい。このように形
成された絶縁板32の表面23 にスパイラル導体44.分割接地導体58を被覆するこ
とにより、両者はより広い面積で相対向することになる
。これにより、同じ大きさのLC素子でも、さらに大き
なキャパシタンスCを得ることか可能となる。
これに加えて、木実施例のノイズフィルタでは、キャパ
シタ導体50が、インダクタ導体40の磁路を妨げるこ
とがないよう形成されている。
すなわち、インダクタ導体40に通電した際発生する磁
束は、インダクタ導体40の線間を絶縁板32の表面側
から裏面側へまたその逆方向に通過する。このとき、こ
の磁路を妨げるようキャパシタ導体50が設けられてい
ると(例えば、インダクタ導体40の線間領域と相対向
するようキャパシタ導体50が設けられていると)、磁
路はキャパシタ導体50によって塞がれ、インダクタ導
体40はインダクタとして十分機能できなくなってしま
う。
これに対し、本実施例のように、インダクタ導体40と
相対向するようキャパシタ導体50を設2 4 けることにより、インダクタ導体40の磁路はキャパシ
タ導体50によって何等妨げられることがないため、ス
パイラル状に形成されたインダクタ導体40のインダク
タンスを低下させることなく、LCノイズフィルタとし
ての作用効果を十分発揮させることができる。
以上説明したように、本発明によれば、キャパシタンス
Cが分布定数的に形成されたLC素子を得ることができ
、しかも素子自体を大型化することなく、そのインダク
タンスしおよびキャパシタンスCを必要に応じて大きな
値に設定することができる。従って、本発明をノイズフ
ィルタに適用した場合には、広帯域にわたって優れた減
衰特性を発揮し、従来の集中定数型LC素子に比べ優れ
たノイズ除去効果を得ることができる。
本発明者はさらに検討したところ、前記分割接地導体5
8をインダクタ導体50のどの位置に対向させるかがノ
イスフィルタの減衰特性に大きく影響し、しかもこれら
分割接地導体導体58をどのように接地するかが、ノイ
ズフィルタの減衰特25 性に大きく影響することが確認された。
本発明者の検討の結果、複数の分割接地導体58の中か
ら、その1つ(実施例では5 8−1 )をインダクタ
導体50の一方の入出力端子42aと電気回路的に近い
位置に近接配置し、他の1つ(実施例では58−4)を
他の入出力端子42bと電気回路的に近い位置に近接配
置することにより、より良好な減衰特性を得られること
が確認された。
また、本発明者の検討の結果、各分割接地導体58は、
第3図(a)に示すようその一端側のみを接地すること
が好ましく、しかも入出力端子42a,42bと電気回
路的に近い場所に位置する分割接地導体58−1.58
−4は、入出力端子42a,42bと近い方を接地する
ことか良好な減衰特性を得る上で好ましいことを見出し
た。
すなわち、各分割接地導体58の両端を、第3図(b)
に示すよう接地すると、各分割接地導体58はその両端
が短絡され、LCフィルタの減衰特性が低下してしまう
26 また、第3図(c)に示すよう分割接地導体58−1.
,58−4を、人出力端子42a,42bから遠い場所
で接地するものに比べ、第3図(a)に示すよう人出力
端子42a,42bと近い位置で接地した方が良好な減
衰特性を得る」二で好ましいことを見出した。
従って、本実施例のLC素子は、第3図(b)(C)に
示すような接地パターンを採用したものに比べ、さらに
良好な減衰特性を得ることができ、各種のLCノイスフ
ィルタとして極めて好適なものとなる。
また、本実施例のLC素子では、各絶縁板321.,3
2−2に形成されるスパイラル導体44および分割接地
導体58のパターンを同一形状としている。このため、
同じ絶縁板32を多数枚用意しておき、これら各絶縁板
を積層することでLC素子を形成することができるため
、分品の共通化を高め、コス1・ダウンを図ることが可
能となる。
なお、本実施例では、各分割接地導体5 8 − 1 
.58−2・・・58−4を共通接地端子52に接続し
27 たが、必要に応じて各分割接地導体58に対応した複数
の独立の接地端子52を設けてもよい。また必要に応じ
、複数の分割接地導体52を幾つかのグループに分け、
各グループに対応した複数の共通接地端子52を設けて
もよい。
また、前記実施例では、各絶縁板32」二に被覆形成さ
れたキャパシタ導体50を2つの分割接地導体58に分
割し、合計4個の分割接地導体58を設けた場合を例に
とり説明した。しかし本発明はこれに限らず、例えば第
3図(e)に示すよう、各絶縁板32上に1個の分割接
地導体58を設けるよう形成してもよい。
また、前記実施例では、2枚の絶縁板3 2−1 .3
2−2を積層する場合を例にとり説明したが、絶縁板3
2の積層枚数は必要に応じて3枚以上の任意の値に設定
してもよい。この場合に、例えば3枚の絶縁板32を積
層し、しかも各絶縁板32に前記実施例と同様2つの分
割接地導体58を形成した場合には、第3図(f)に示
すような等価回路のLC素子を得ることができる。また
3枚の28 絶縁板32を積層し、各絶縁板32にそれぞれ1個の分
割接地導体58を設ける場合には、第3図(g)に示す
ような等価回路のLC素子を得ることができる。
第2実施例 第6図,第7図には、本発明のLC素子を3端子LCノ
イズフィルタに適用した場合の好適な第2実施例が示さ
れ、第6図はその分解斜視図、第7図はその完成図であ
る。
前記第1図,第2図に示す実施例では、各絶縁板3 2
 − 1. ,  3 2−21に設けられたスパイラ
ル導体44−1.44−2のスパイラルパターンが同じ
になるように形成されている。この場合には、各絶縁板
32−1.32−2に設けられたスパイラル導体44を
それそれ直列に接続するために、層間絶縁シ一ト34−
3等に層間接続リード46,56等を設ける必要があっ
た。
しかし、これら層間接続リード46は、各絶縁板32上
に設けられたスパイラル導体44の磁路の一部を横切る
ため、その分、インダクタ導体29 40のインダクタンスが低下するおそれがある。
本実施例のLC素子は、層間接続リード46.56が、
各絶縁板32上に設けられたスパイラル導体44の磁路
を横切ることがないように構成したことを特徴とする。
このため、本実施例のLC素子は、各スパイラル導体4
4−1.44−2,・・・44−4のパタンを、第6図
に示すように形成することによって、層間接続リード4
6を用いることなく、これら各スパイラル導体44を、
1の層間36から他の層間36へ向け連続して周回する
よう直列に接続している。
また、実施例のキャパシタ導体50は、複数の分割接地
導体58−1.58−2,・・・58−6から形成され
ており、各分割接地導体58は、前記第3図(A)と同
様にアースされるよう、各絶縁板32の側面に設けられ
た補助端子部52′へ接続されている。
そして、このように形成された各絶縁板32および絶縁
シー1・34を、第7図に示すよう積層す30 ることにより積層体30を形成し、この積層体30の表
面に、前記第1実施例と同様に入出力端子4 2 a 
+ 4 2 b +接地端子52を被覆形成すればよい
第3実施例 第8A図,第8B図,第9図には、本発明の好適な第3
実施例が示されている。
前記各実施例では、各絶縁層の層間36にインダクタ導
体40およびキャパシタ導体50を1組形成する場合を
例にとり説明したが、本実施例はインダクタ導体40お
よびキャパシタ導体50を少なくとも2組用意したこと
を特徴とする。
そして、各組のインダクタ導体40は、信号を通電する
インダクタ導体として用いる。
具体的には、第8A図に示すよう各絶縁板32の表面に
40a,40bの2絹のインダクタ導体を設け、各絶縁
板32の裏面に、50a,50bの2組のキャパシタ導
体を設ける。なお、同図では各インダクタ導体40a,
40bを構成する2組のスパイラル導体44 a,44
bが相隣接して3] 被覆形成されている。同様に各キャパシタ導体50a,
50bを構成する2組の分割接地導体58a,58bが
相隣接して被覆形成されている。
これにおいて、絶縁板32上に被覆形成された各分割接
地導体58a−1.,58b−’lは、その外周側端部
が接地端子52aへ接続されている。
絶縁板32−2上に被覆形成された各分割接地導体58
a−2,58b−2は、その外周側端部が他方の接地端
子52bに接続されている。
そして、このように形成された各絶縁板32を、例えば
前記第1実施例と同様にして積層し第8B図に示す積層
体30を形成することにより、第9図に示す等価回路を
もったLC素子を得ることができる。
従って、第9図に示すように前記第1および第2のキャ
パシタ導体50a,50bを構成する各分割接地導体5
8a−1.58a−2,58b1,58b−2の一端側
を、接地端子52a,52bへ接続し、前記第1および
第2のインダクタ導体40a,40bの両端に入出力端
子42a,32 42b,43a,43bを設けることにより、これら各
インダクタ導体40a,40bは、それぞれ所定のイン
ダクタンスを有し、[7かも対応するキャパシタ導体5
0a,50bとの間にキャパシタンスを分布定数的に形
成することができる。
このようにして、本実施例によれば、分布定数型のコモ
ンモードLCノイスフィルタを得ることができ、各種の
ノイズを良好に除去することができる。
また、実施例によれば、第1および第2のインダクタ導
体40a,40bを直列に接続することにより、より大
きなインダクタンスをもった3端子ノーマルモード型L
Cノイズフィルタとしても用いることができる。
第4実施例 第10A図,第1 0 B図には、本発明の好適な第3
実施例が示されている。第1 0 A図はその分解斜視
図、第1. O B図はその完成図である。
前記各実施例では、インダクタとして機能するインダク
タ導体40に信号を通電し、この信号中33 に含まれるノイズを除去するものである。しかし、通電
する信号の周波数が高くなると、例えばうず巻き状に巻
かれたインダクタ導体40に線間短絡が生じ、インダク
タとして機能しなくなってしまうという問題が発生する
特に、このような線間短絡現象は、通電する信号の周波
数が高くなればなるほど頻繁発生ずると考えられ、この
ままでは、スパイラル間隔を狭く形成しかつ高周波用の
ノイズフィルタとして用いる場合に問題が発生すること
が考えられる。
本実施例の特徴は、インダクタ導体40の線間に、第1
. O A図に示すようシールド導体60を設けその線
間短絡を防止することにある。
このため、例えば第1図に示すタイプのノーマルモード
型LCノイズフィルタでは、第10図に示すよう、絶縁
板32の片面に設けられたスパイラル導体44の線間に
のみシールド導体60がうす巻き状に被覆形成される。
この場合に、絶縁板32の裏面側に設けられた分割接地
導体44の線間にはシールド導体60を設ける必要はな
い。
34 なお、前記シールド導体60はアースすることが好まし
い。このため、前記シールド導体60はアース用の補助
端子部528′に接続されている。
以」二の構成とすることにより、本実施例のノイズフィ
ルタは、低周波帯域から高周波帯域にわたり、線間短絡
現象の発生することなく優れた減衰特性を発揮すること
ができる。
さらに、本実施例のノイズフィルタは、シールド導体6
0を設けることにより、前記インダクタ導体40の線間
短絡を防止するばかりではなく、これらインダクタ導体
40のインダクタンスと、キャパシタ導体50間で形成
されるキャパシタンスを改善し、前記第1,第2実施例
に比べより優れた減衰特性を発揮することもてきる。
また、本実施例以外に、例えば前記第8図に示すタイプ
のLC素子について考えると、前記第1. I A図,
第11B図に示すよう、各インダクタ導体40a,40
bを構成するスパイラル導体44a,44bの線間に第
1および第2のシールド導体60a,60bを形成すれ
ばよい。
3 5 第5実施例 また、前記実施例のLC素子においては、絶縁層として
絶縁板を用いたが、本発明はこれに限らず、膜成形技術
を用いて絶縁層を形成することも可能であり、以下その
実施例を前記各実施例と対応して詳細に説明する。
第12図(a)〜(n)には、第1図〜第3図に示す3
端子ノーマルモード型LCノイズフィルタを、薄膜成形
技術を用いて形成する場合の製造工程の一例が示されて
いる。
本実施例の特徴は、絶縁層として絶縁板32の代りに絶
縁薄膜200を用い、絶縁薄膜2 0 0 ,インダク
タ導体40およびキャパシタ導体50を薄膜成形技術を
用いて形成したことにある。
すなわち、実施例のLC素子は、まず第12図(a)に
示すよう、絶縁性基板100の裏面側から側面にかけて
補助端子部42a′を被覆形成すると共に、基板100
の表面には、前記補助端子部42a′から連続するスパ
イラル導体44−1を被覆形成する。
36 次に、第12図(b)に示すよう、絶縁性基板1. 0
 0の表面に、スパイラル導体44の端部が露出するよ
う絶縁薄膜200−1を被覆形成する。
次に、第12図(C)に示すよう、絶縁性基板100の
裏面側から側面にかけて補助端子部52′を被覆形成す
ると共に、絶縁薄膜2001上に、絶縁薄膜200−1
を介し前記スパイラル導体44−1と相対向する2つの
分割接地導体58−1.58−2を被覆形成する。この
とき、外周側の分割接地導体58−1は、その外周端部
が前記補助端子部52a′と接続されるよう被覆形成さ
れる。
次に、第12図(d)に示すよう、スパイラル導体44
−1−および分割接地導体58−2の端部が露出するよ
う絶縁薄膜200−2を被覆形成する。
次に第1−2図(e)に示すよう、この絶縁薄膜200
−2上に、層間接続リード46.56を、各導体44−
1.58−2の露出端部から絶縁性基板]00の外周面
にかけて被覆形成する。この37 とき、層間接続リード56は、分割接地導体582の端
部と補助端子部52′とを接続するように形成される。
そして、第12図(f)に示すよう、前記層間接続リー
ド46の端部が露出するよう絶縁薄膜200−3が被覆
形成される。
次に、第12図(g)に示すよう、前記絶縁薄膜20C
]−3,200−2を介して前記各分割接地導体58−
1.58−2と相対向するよう、スパイラル導体44−
2が被覆形成される。このとき、このスパイラル導体4
4−2は、その外周端部が、層間接地リード46の露出
端部に接続される。
このような絶縁薄膜の形成王程と、スパイラル導体,分
割接地導体または層間接続リードの形成工程とを、以下
第12図(h)〜(1)に示すように繰返して行い積層
体30を形成する。このとき、第12図(k)の工程に
おいて、基板100の側面および裏面にかけて、層間接
続リード46と連続する補助端子部42b′を被覆形成
する。
38 そして、第12図(m)に示す工程において、この積層
体30の片側端部に、前記補助端子部42a’ ,42
b’ ,52’ と電気的に接続される導電キャップ4
5a,55,45bを嵌込み固定する。
これにより、本実施例によれば、第12図(n)に示す
よう、インダクタ導体40の両端に接続された入出力用
の端子42a,42bと、各分割接地導体58−1.5
8−2・・・58−4の片側端部が接続された接続端子
52とが形成されることになる。
このようにして、本実施例によれば、前記第1実施例と
同様に、第3図に示すようなしおよびCからなる分布定
数型の等価回路をもった3端子LC素子を得ることがで
き、本実施例のLC素子を、例えばノイズフィルタとし
て用いることにより、広帯域にわたり良好な減衰特性を
発揮するノーマルモード型LCノイズフィルタを得るこ
とができる。
なお、本実施例の積層型LC素子は、各種薄膜39 成形技術、例えば蒸着法,スバッタ法、 イオンブレー
ティング法,気相成長法等を用いて容易に形成すること
ができる。
例えば、本実施例の積層型LC素子をスバッタ法を用い
て形成する場合には、ゲーl・で仕切られた複数の真空
チャンバーを用意し、各真空チャンバー内にアルゴンガ
スを封入しておく。そして、各真空チャンバー内に絶縁
薄膜200や、各導体44,46,56.58の祠料に
対応した母祠を用いて形成されたターゲッ1・を設ける
。そして、前記各チャンバー内において各ターゲッ1・
は、基板1. 0 0と対向するように位置させる。タ
ーゲッ1・と基板100の間には、パターンを特定する
マスクが設けられている。
前記ターゲッ1・には、マイナス電極を介して負の直流
電圧が印加され、また基板1 0 0には、接地電極が
接続されている。そして、高周波電圧を、前記マイナス
電極と接地電極との間に印加することにより、ターゲッ
1・は正イオン化されたガスの衝撃を受けてその原子ま
たは分子を放出し、これ40 が基板1. 0 0へ向けてスパッタされ薄膜状に{=
J着する。このときのスパッタパターンは、マスクパタ
ーンにより定められる。
従って、基板]00上に絶縁薄膜200を被覆形成する
薄膜成形工程に対応した真空チャンバーと、各導体44
.58、層間接続リード46,56被覆形成工程用のチ
ャンバーとを設けておき、薄膜形成工程と、被覆形成工
程とを交互に繰返して行うことにより、実施例の積層型
LC素子を簡単に形成することかできる。
なお、このような薄膜成形技術により形成された本発明
の積層型LC素子は、前記第1実施例のものに比べて、
より小型でかつ軽量なものとなる。
第6実施例 第13図には、薄膜成形技術を用い前記第6図に示すタ
イプのLC素子を形成する場合の好適な一例が示されて
いる。なお前記各実施例と対応する部祠には同一符号を
付しその詳細な説明は省略する。
本実施例の特徴は、薄膜成形技術を用い基板41 1. 0 0上に第13図(a)〜(r)の各工程順に
、スパイラル導体44,絶縁薄膜200および分割接地
導体58を被覆形成していく。これにより、前記第6図
に示すLC素子と同様に、磁路を横切る層間接続リード
46.56のないLC素子を得ることができる。
なお、スパイラル導体44.分割接地導体58の形成工
程と、絶縁薄膜200の形成工程等は、第12図,に示
す実施例とほほ同様であるので、ここではその説明は省
略する。
また、このような薄膜成形技術を用いることにより、前
記各実施例のLC素子ばかりでなく、これ以外のLC素
子、例えば前記第8図〜第11図に示す積層型LC素子
も同様にして形成できることはいうまでもない。
その他の実施例 なお本発明は、前記各実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である
例えば、前記各実施例では、スパイラル導体4 2 44の形状にあわせて分割接地導体58をスパイラル状
に形成した場合を例にとり説明したが、本発明はこれに
限らず、必要に応して任意の形状とすることができる。
例えば、キャパシタ導体5oをより細かに分割すること
により、各分割接地導体58を例えば棒状のブロック形
状に形成することもできる。また、本実施例ではインダ
クタ導体の40の全面にわたってキャパシタ導体50を
対向配置した場合を例にとり説明したが、本発明はこれ
らに限らず、必要に応じてインダクタ導体40に対し部
分的に複数の分割接地導体58を対向配置してもよい。
また、前記各実施例では、前記インダクタ導体40およ
びキャパシタ導体50の対向幅(面積)が一定である場
合を例にとり説明したが、本発明はこれに限らず、必要
に応じ各導体4050の対向幅(面積)を変化させるこ
とによって、LC回路の共振点をずらし、この減衰パタ
ーンが若干異なるLC素子を得ることもできる。
また、前記各実施例、特に第1〜第3実施例で43 は、回路各部の接続にスルーホール33.35を用いた
が、本発明はこれに限らず、スルーホール33.35の
代りに、例えば第12図(m)で示す導電キャップ45
を用いてもよく、また導電性のメッキ等を用いてもよい
。またスルーポール3B,35、導電キャップ45,メ
ッキ等を任意に絹合せて用いてもよい。
なお、前記導電キャップ45を用いる場合には、絶縁板
32および層間絶縁シー1・34のこれら導電キャップ
45が嵌込まれる場所に、導電パターンを被覆形成して
おき、その接触抵抗を小さくすることが好ましい。
また、前記各実施例では、例えば第2図に示すよう積層
体30の外周而に端子42a,42b.52を被覆形成
した場合を例にとり説明【2たが、この補助端子部は必
要に応して1丁意に形成することができる。例えば、第
14図に示すように積層体30の片側端部に入出力用端
子42a,42bを被覆形成し、他端側にアース用の端
子52を形成してもよい。
4 4 また、前記各実施例では、本発明の積層型LC素子をS
MDタイプの素子として形成した場合を例にとり説明し
たが、本発明はこれに限らず、例えば第15図に示すよ
う、各端子42a,42b,52をピン構造としたディ
スクリードタイブの素子として形成することもできる。
なお、同図(a)〜(d)には、ピン構造をした端子4
2a,42b,52の取付け手順の一例が示されている
また、前記第1〜第3実施例では、絶縁板32の両面に
スパイラル導体44および分割接地導体58を被覆形成
した場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限らず
、各絶縁板32の片面にのみこれら各導体44.58を
設け、これら各絶縁板32を積層することにより積層体
30を形成することもできる。
また、前記各実施例ではインダクタ導体40のインダク
タンスを大きくする場合には、例えばスパイラル導体4
4のターン数を増やしたり、絶縁層(絶縁板30や絶縁
薄膜200)の積層数を大きくとりインダクタ導体40
のターン数を大きく45 設定した。しかし、本発明はこれに限らず、これ以外に
も、例えばスパイラル導体44を、例えばFe等の通電
磁性体を用いて形成したり、またこれら各スパイラル導
体44」一に磁性体を接着または粉体塗装してもよい。
また、絶縁板32,絶縁薄膜200内に磁性体を混合さ
せる等の手法を用いることにより、そのインタダンスL
を増加さぜることもできる。
また、これ以外にも、例えば第14図に点線で示すよう
、積層体30の中央に磁芯挿通孔70を設け、この積層
体30の表面を磁性材料で粉体塗装しあるいは磁性容器
内に収納することにより、挿通孔70を介し積層体30
の周囲を通る開磁路または閉磁路を形成してもよい。
また、前記各実施例において、インダクタ導体40およ
びキャパシタ導体50間に分布定数的に形成されるキャ
パシタンスの値を大きくとる場合には、各スパイラル導
体44,58.64の幅を大きく形成し、その対向面積
を拡げればよい。
また、これ以外にも、絶縁層として用いられる46 絶縁板32,絶縁薄膜200として、誘電率の高いもの
を用いることによっても、またこれら絶縁層の積層数を
多くずることによっても、キャバシタンスを増加させる
ことができる。
また、これ以外に、例えば前記各絶縁層の厚さを薄くす
ることによっても、また電解コンデンザ方式を採用し導
電体をポーラス構造にすることによっても、キャパシタ
ンスを増加させることができる。
また、本発明のLC素子では、各スパイラル導体44の
幅より各分割接地導体58の幅を大きく形成することに
より、この分割接地導体58が前記スパイラル導体44
のシールドとして機能し、各層間の磁束の洩れと、短絡
現象の発生を効果的に防止することができる。
また、前記各実施例においては、絶縁層として用いられ
る絶縁板32や絶縁薄膜200を、例えばセラミックス
やプラスチック等の絶縁祠料を用いて形成する場合を例
にとり説明したが、必要に応じて絶縁祠料として電磁波
吸収発熱体を用いる4 7 ことにより、ノイズフィルタとしての高周波帯域におけ
る性能を高めることかできる。
また、前記各実施例においては、本発明の積層型LC素
子をフィルタ、特にノイズフィルタとして用いた場合を
例にとり説明したが、本発明はこれに限らず、これ以外
の用途、例えば各種フィルタとしても、またバリスタ等
としても用いることができる。
また、前記各実施例においては、薄膜形成技術を用いた
場合を例にとり説明したが、必要に応じて厚膜形成技術
を用い、本発明のLC素子を形成してもよい。
[発明の効果] 以」二説明したように、本発明によれば、複数の絶縁層
を積層することにより積層体を形成すると共に、所定タ
ーン数のスパイラル導体を各絶縁層の層間に1つの層間
から他の層間にかけて同方向に周回させることにより、
所定ターン数のコイルとして機能するインダクタ導体を
形成し、さらに前記インダクタ導体と絶縁層を介して相
対向する48 分割接地導体を、絶縁層の層間に設けることによりキャ
パシタ導体を形成するという新規な構成を採用している
。これにより、積層体という限られた空間内でも、イン
ダクタ導体が十分大きなインダクタンスを有するよう形
成でき、しかも絶縁層を介して相対向するインダクタ導
体およびキャパシタ導体間には十分大きなキャパシタン
スを形成することができ、小型で良好な性能を有し、し
かも安価な積層型LC素了を得ることができる。
特に、本発明によれば、インダクタ導体およびキャパシ
タ導体間に、絶縁層を介しキャパシタンスが分布定数的
に形成されるものと推定され、しかもキャパシタ導体を
複数に分割接地することにより、分布定数的に形成され
たキャパシタンスはLC回路の実効的な容量成分として
有効に機能することとなる。これにより、従来の集中定
数型ノイズフィルタに比べ、侵入する各種ノイズを確実
に減衰除去できる優れた減衰特性をもったLCノイズフ
ィルタとして用いることができる。
さらに、請求項(In) ,  (+3)に記載の発明
に49 よれば、基板」一に絶縁層および導体を膜成形技術によ
り被覆形成することかできる。従って、本発明を半導体
製造技術と組合せることにより、ウエハ上にICを形成
する際、同時に積層型LC素子を形成することもでき、
これにより、本発明の積層型LC素子を各種IC内に、
例えばLCフィルタとして組込み、LCフィルタ内蔵型
のICを形成することもできるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の積層型LC素子の好適な第1実施例
の分解斜視図、 第2図は、第1図に示す積層型LC素子を組立てた状態
の斜視説明図、 第3図(a)〜(g)は、LC素子の等価回路図、 第4図は、スパイラル導体と分割接地導体の立体配置の
説明図、 第5図は、基板表面に凹凸を設けその」二に導体を被覆
形成することにより、その実効被覆面積を大きくとる場
合の説明図、 50 第6図,第7図は、本発明の積層型LC素子の好適な第
2実施例の説明図、 第8A図,第8B図は、本発明の積層型LC素子の好適
な第3実施例の説明図、 第9図は、前記第3実施例に示すLC素子の等価回路図
、 第.+− O A図,第10B図は、本発明の積層型L
C素子の好適な第4実施例の説明図、 第11A図,第1 1− B図は、前記第5実施例の変
形例の説明図、 第12図(a)〜(n)は、基板」一に薄膜成形技術を
用いてスパイラル導体および絶縁薄膜を被覆形成して3
端子型LC素子を製造する工程の説明図、 第13図(a)〜(r)は、薄膜成形技術を用いて前記
第6図と同じタイプの積層型LC素子を製造する工程の
説明図、 第14図は、SMDタイプの積層型LC素子に設けられ
た端子位置の変形例の説明図、第15図(a)〜(d)
は、ディスクリードタ51 イブに形成された積層型LC素子の一例を示す説明図、 第16図は、従来の一般的なLCノイズフィルタの一例
を示す説明図、 第17図(a) 〜(f.)は、従来の積層型LC素子
の製造工程の一例を示す説明図、 第18図は、第17図に示すLC素子の等価回路図であ
る。 30・・・積層体、32・・・絶縁板、34・・・層間
絶縁シー1・、36・・・層間、40・・・インダクタ
導体、42・・・入出力端丁一、44・・・スパイラル
導体、50・・・キャパシタ導体、52・・・アース端
子、58・・分割接地導体、60・・・シールド導体、
70・・・磁芯挿通孔、100・・・基板、200・・
・絶縁薄膜。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の絶縁層が積層された積層体と、前記絶縁層
    の層間にスパイラル導体を設け、各層間に設けられたス
    パイラル導体を、1の層間から他の層間にかけて同方向
    に周回するよう連続して接続し所定ターン数のコイルを
    形成するインダクタ導体と、 前記絶縁層の層間に前記スパイラル導体と絶縁層を介し
    て相対向するよう設けられ、前記インダクタ導体との間
    にキャパシタンスを形成するキャパシタ導体と、 を含み、 前記インダクタ導体は、その両端に入出力端子が設けら
    れ、 前記キャパシタ導体は、複数に分割され、各分割区間は
    、接地された分割接地導体として形成されたことを特徴
    とする積層型LC素子。
  2. (2)請求項(1)において、 前記キャパシタ導体の各分割区間は、その一端のみが接
    地されてなることを特徴とする積層型LC素子。
  3. (3)請求項(1),(2)のいずれかにおいて、前記
    キャパシタ導体は、インダクタ導体の両端側とそれぞれ
    相対向する分割区間を有し、これら各分割区間は、イン
    ダクタ導体の入出力端子と電気回路的に近接する位置に
    おいて接地されてなることを特徴とする積層型LC素子
  4. (4)請求項(1)〜(3)のいずれかにおいて、前記
    インダクタ導体は、互いに相隣接するよう少なくとも2
    組設けられ、 前記キャパシタ導体は、絶縁層を介し前記各インダクタ
    導体と相対向し、対応するインダクタ導体との間でキャ
    パシタを形成するよう少なくとも2組設けられ、 前記各インダクタ導体には、その両端にそれぞれ入出力
    端子が設けられてなることを特徴とする積層型LC素子
  5. (5)請求項(1)〜(4)のいずれかにおいて、前記
    絶縁層の層間に、前記インダクタ導体の線間に位置し、
    インダクタ導体の線間短絡を防止するシールド導体を設
    けたことを特徴とする積層型LC素子。
  6. (6)請求項(1)〜(5)のいずれかにおいて、前記
    積層体は、複数の絶縁板を絶縁層として積層したことを
    特徴とする積層型LC素子。
  7. (7)請求項(6)において、 前記絶縁板は、その両面にスパイラル導体および分割接
    地導体が相対向するよう設けられ、各絶縁板は、層間絶
    縁層を介して積層されることを特徴とする積層型LC素
    子。
  8. (8)請求項(1)〜(6)のいずれかにおいて、前記
    積層体は、 表面にスパイラル導体が設けらた第1の絶縁板と、 表面に分割接地導体が設けられた第2の絶縁板と、 を含み、前記スパイラル導体と分割接地導体とが相対向
    するよう前記第1および第2の絶縁体を交互に積層した
    ことを特徴とする積層型LC素子。
  9. (9)請求項(1)〜(8)のいずれかにおいて、前記
    絶縁層の層間に設けられたスパイラル導体は、他の層間
    に設けられたスパイラル導体と、導電性キャップ、導電
    性メッキ層、または絶縁層に形成されたスルーホールを
    介して電気的に接続されることを特徴とする積層型LC
    素子。
  10. (10)請求項(1)〜(5)のいずれかにおいて、前
    記積層体は、スパイラル導体の接続用の端部露出部が設
    けられた絶縁薄膜を絶縁層として積層することにより形
    成され、 前記スパイラル導体は、前記露出部を介して次の層間の
    スパイラル導体へ接続されることを特徴とする積層型L
    C素子。
  11. (11)請求項(1)〜(10)のいずれかにおいて、
    前記インダクタ導体は、絶縁層の各層間に設けられたス
    パイラル導体が、他の層間に設けられたスパイラル導体
    と、分割接地導体を挾んで相対向するよう形成されたこ
    とを特徴とする積層型LC素子。
  12. (12)請求項(1)〜(10)のいずれかにおいて、
    前記インダクタ導体は、1の層間のスパイラル導体と他
    の層間のスパイラル導体との層間接続リードが磁路を横
    切ることが無いよう形成されたことを特徴とする積層型
    LC素子。
  13. (13)基板上に複数の絶縁薄膜層を順次積層していく
    膜積層工程と、 前記各絶縁膜層が積層される毎に、層間接続されるスパ
    イラル導体,複数の分割接地導体、または前記スパイラ
    ル導体同士を層間接続する層間接続リードの少なくとも
    いずれかを被覆するスパイラル形成工程と、 を交互に繰返し、前記スパイラル形成工程では、絶縁膜
    層を介し、スパイラル導体と分割接地導体とが相対向す
    るよう被覆し、各層間に設けられたスパイラル導体を、
    1の層間から他の層間にかけて同方向に周回するよう連
    続して接続し所定ターン数のインダクタ導体を形成する
    と共に、前記分割接地導体を用いて、複数に分割され各
    分割区間が設置されたキャパシタ導体を形成することを
    特徴とする積層型LC素子の製造方法。
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