JPH07192927A - ノイズフィルタ - Google Patents

ノイズフィルタ

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JPH07192927A
JPH07192927A JP33038493A JP33038493A JPH07192927A JP H07192927 A JPH07192927 A JP H07192927A JP 33038493 A JP33038493 A JP 33038493A JP 33038493 A JP33038493 A JP 33038493A JP H07192927 A JPH07192927 A JP H07192927A
Authority
JP
Japan
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noise filter
inductor
filter according
conductor pattern
magnetic material
Prior art date
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Application number
JP33038493A
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English (en)
Inventor
Kenichi Hoshi
健一 星
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Publication date
Application filed by Taiyo Yuden Co Ltd filed Critical Taiyo Yuden Co Ltd
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  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波帯域における誘導性リアクタンスを低
減した積層チップ型のノイズフィルタを提供すること。 【構成】 積層チップ型ノイズフィルタ1のインダクタ
部11Bを構成する第5層105 乃至第10層110 を構成
する磁性体材料として比透磁率が200以上のものを用
い、入出力端子間のインダクタンス値を3μH以下に設
定すると共に、コンデンサ部11Aの容量和を10〜1
00pF程度に設定する。さらに、インダクタンス部1
1Bのインピーダンス特性において、誘導性リアクタン
ス値と損失の交差する周波数が30MHz程度以下とな
るように設定し、高周波帯域での誘導性リアクタンスが
低くなると共に損失が大きくなるようにする。 【効果】 高速ディジタル信号ラインに用いた場合に、
ディジタル波形の歪を最小限にとどめてノイズ除去がで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル回路の信号
線から発生する高周波輻射ノイズを低減させる目的で使
用されるノイズフィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、インダクタとコンデンサとを積層
した電子部品として、特開昭56−33811号や実開
昭62−96827号が知られている。それらを用いて
ディジタル機器から発生するEMIを防止するために、
そのノイズの発生源であるディジタル信号線にEMIを
除去するノイズフィルタを入れることは良く知られてい
る。また、各種機器の小型化により、回路基板も小形化
し、実装する部品も表面実装化が進んだため、ノイズフ
ィルタも小形で表面実装対応のものが求められ、これに
答えて積層技術を用い、インダクタンス部とコンデンサ
部を一体化した積層チップ型のノイズフィルタが開発さ
れた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の積層チ
ップ型のノイズフィルタは、インダクタ部を低損失にし
た設計であったため、高周波帯域での誘導性のリアクタ
ンスが大きく、結果としてディジタル信号波形のオーバ
ーシュート及びアンダーシュート量が大きく、波形品位
が劣化してしまい、場合によっては回路が誤動作するな
どの問題点があった。
【0004】即ち、インダクタ部を低損失とした背景に
は、一般的なフィルタが低損失のインダクタとコンデン
サの組合せでできており、低損失ほどフィルタの特性が
良いとされていたためで、従来の積層チップ型のノイズ
フィルタもこの慣習に則って設計されたためである。イ
ンダクタ部を低損失化するために、従来の積層チップ型
ノイズフィルタでは、高周波帯域での損失の小さい磁性
体材料が用いられていた。
【0005】このように高周波帯域での損失の小さい磁
性体材料は透磁率が低いため、フィルタに必要なインダ
クタンス値を得るためにコイル導体のターン数を増やさ
なければならなかった。このため、従来の積層チップ型
ノイズフィルタのインダクタ部は複雑な構造となり、コ
スト高や、歩留まり低下の原因にもなっていた。
【0006】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、高周
波帯域における誘導性リアクタンスを低減した積層チッ
プ型のノイズフィルタを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために請求項1では、所定の導体パターンが形成
された少なくとも一の磁性体材料層からなるインダクタ
部と、所定の導体パターンが形成された複数の誘電体材
料層を積層してなるコンデンサ部とを一体形成した積層
チップ型のノイズフィルタにおいて、前記磁性体材料層
に、高透磁率で且つ高損失の磁性体材料を用いたノイズ
フィルタを提案する。
【0008】また、請求項2では、請求項1記載のノイ
ズフィルタにおいて、前記インダクタ部は、そのインピ
ーダンス特性において、誘導性リアクタンス値と損失の
交差する周波数が30MHz程度以下であるノイズフィ
ルタを提案する。
【0009】また、請求項3では、請求項1記載のノイ
ズフィルタにおいて、前記磁性体材料の比透磁率が約2
00以上であるノイズフィルタを提案する。
【0010】また、請求項4では請求項1記載のノイズ
フィルタにおいて、前記インダクタ部の導体パターンは
交差若しくは重畳しないノイズフィルタを提案する。
【0011】また、請求項5では、請求項1記載のノイ
ズフィルタにおいて、前記インダクタ部の導体パターン
はメアンダー型に形成されているノイズフィルタを提案
する。
【0012】また、請求項6では、請求項1記載のノイ
ズフィルタにおいて、前記インダクタ部の導体パターン
は円弧型に形成されているノイズフィルタを提案する。
【0013】また、請求項7では、請求項1記載のノイ
ズフィルタにおいて、前記インダクタ部の導体パターン
は直線型に形成されているノイズフィルタを提案する。
【0014】また、請求項8では、請求項1記載のノイ
ズフィルタにおいて、信号入出力端子間のインダクタン
ス値が3μH程度以下であるノイズフィルタを提案す
る。
【0015】また、請求項9では、前記コンデンサ部の
容量和が約10pF以上であり100pF程度以下であ
るノイズフィルタを提案する。
【0016】また、請求項10では、請求項1記載のノ
イズフィルタにおいて、前記インダクタ部及びコンデン
サ部はグリーンシート積層法によって形成されたノイズ
フィルタを提案する。
【0017】また、請求項11では、請求項1記載のノ
イズフィルタにおいて、前記インダクタ部及びコンデン
サ部は印刷積層法によって形成されたノイズフィルタを
提案する。
【0018】また、請求項12では、請求項1記載のノ
イズフィルタにおいて、前記ノイズフィルタはT型3次
低域通過型フィルタであるノイズフィルタを提案する。
【0019】また、請求項13では、請求項1記載のノ
イズフィルタにおいて、前記ノイズフィルタはπ型3次
低域通過型フィルタであるノイズフィルタを提案する。
【0020】また、請求項14では、請求項1記載のノ
イズフィルタにおいて、前記ノイズフィルタはT型5次
低域通過型フィルタであるノイズフィルタを提案する。
【0021】また、請求項15では、請求項1記載のノ
イズフィルタにおいて、前記ノイズフィルタはπ型5次
低域通過型フィルタであるノイズフィルタを提案する。
【0022】
【作用】本発明の請求項1によれば、高損失の磁性体材
料からなるインダクタンス部は高周波帯域での誘導性リ
アクタンスが低く、且つ損失が高い特性を持つ。このよ
うに誘導性リアクタンスが小さい場合、該ノイズフィル
タを通過して出力されるディジタル信号波形のオーバー
シュート、アンダーシュートが小さくなる。さらに、前
記磁性体材料の透磁率が高いので、所望のインダクタン
ス値を簡単な形状の導体パターンによって得ることがで
きる。
【0023】また、請求項2によれば、インダクタ部の
インピーダンス特性において、誘導性リアクタンス値と
損失の交差する周波数が30MHz程度以下であるの
で、該交差周波数以上の高周波帯域での誘導性リアクタ
ンスが低くなると共に損失が大きくなる。
【0024】また、請求項3によれば、インダクタ部を
構成する磁性体材料の比透磁率が約200以上であるの
で、前記交差周波数がほぼ30MH以下の低い値にな
り、該交差周波数以上の高周波帯域での誘導性リアクタ
ンスが低くなると共に損失が大きくなる。
【0025】また、請求項4によれば、前記インダクタ
部の導体パターンは交差若しくは重畳しないので、該導
体パターン間によって浮遊容量が発生することがない。
【0026】また、請求項5、6、7のそれぞれによれ
ば、交差若しくは重畳しないインダクタ部の導体パター
ンが形成される。
【0027】また、請求項8によれば、ノイズフィルタ
の信号入出力端子間のインダクタンス値を3μH程度以
下にすることにより、該ノイズフィルタを通過して出力
されるディジタル信号波形のオーバーシュート、アンダ
ーシュートが小さくなる。
【0028】また、請求項9によれば、コンデンサ部の
容量和を約10pF以上であり100pF程度以下とす
ることにより、該ノイズフィルタを通過して出力される
ディジタル信号波形のオーバーシュート、アンダーシュ
ートが小さくなる。
【0029】また、請求項10又は11によれば、イン
ダクタ部及びコンデンサ部を容易に積層形成することが
できる。
【0030】また、請求項12、13、14、15のそ
れぞれによれば、所定値以下の周波数の信号のみが通過
され、これ以外の周波数の信号が遮断される。
【0031】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図1は本発明の第1の実施例のノイズフィルタ
の概略分解斜視図、図2は外観斜視図、図3は内部構造
図である。図において、1はノイズフィルタで、コンデ
ンサ部11Aとインダクタ部11Bから構成されてい
る。
【0032】コンデンサ部11Aは誘電体からなる第1
層101乃至第4層104から構成され、その第2層102 乃至
第4層104 の上面には互いに対向する導体パターン102
a,103a,104aが形成され、これらの導体パターン102a,10
3a,104aがコンデンサ電極となっている。
【0033】また、インダクタ部11Bは磁性体からな
る第5層105 乃至第10層110 から構成され、その内の
第8層108 の上面には矩形波形状の導体パターン108aが
形成され、該導体パターン108aによってインダクタが形
成される。
【0034】さらに、ノイズフィルタ側面には、図2及
び図3に示すようにコンデンサ部11Aの導体パターン
103aとインダクタ部11Bの導体パターン108aの中点を
接続する外部電極端子12、導体パターン108aの両端の
それぞれに接続された入出力用の外部電極端子13,1
4、及びコンデンサ部11Aの導体パターン102a,104a
に接続された接地用の外部電極端子15が形成されてい
る。
【0035】次に、前述したノイズフィルタ1の作製方
法を説明する。まずNi−Zn−Cuフェライトからな
る磁性体材料と、TiO2 、ZrO2、NiO、Cu
O、MnO等からなる誘電体材料のそれぞれを、バイン
ダー(ポリビニルブチラール)、可塑剤(フタル酸ジオ
クチル)、溶剤(トルエン:イソプロピルアルコール=
1:1)と混合し、スラリー状とした後、ドクターブレ
ード法によって支持フィルム上に塗布乾燥し、厚さ10
0μmの長尺な誘電体グリーンシート並びに磁性体グリ
ーンシートを作製する。
【0036】次いで、図1に示したように、第2層102
乃至第4層104 の誘電体グリーンシート上にAgペース
トでコンデンサ電極となる導体パターン102a,103a,104a
を印刷し、第8層108 の磁性体グリーンシート上にイン
ダクタ部11Bの導体パターン108aを印刷する。ここで
磁性体グリーンシート108b上に印刷した導体パターン10
8aは図4に示す矩形波形状のメアンダー型である。
【0037】次に、印刷した誘電体グリーンシート及び
磁性体グリーンシートを図1に示す順序で積層圧着し、
積層体チップを形成する。実際には、1枚のグリーンシ
ートで複数のチップが得られるように集合型の印刷パタ
ーンを用い、積層、圧着した後にカットして積層体チッ
プを得るが、ここでは説明を簡単にするため、1個のチ
ップのみについて図示した。
【0038】図5にチップの仕上げ工程を示す。積層体
チップは大気中で900℃、1Hr焼成され、焼結体チ
ップとなる。これにAgとガラスフリットからなる外部
電極ペーストを塗布し、800℃で焼き付けて外部電極
端子12〜15を形成する。最後に外部電極端子12〜
15上に電気メッキでNiメッキ、ハンダメッキの順で
メッキ処理を行う。
【0039】前述の構成よりなる本実施例の積層チップ
型ノイズフィルタの回路図を図6に示す。図において、
1 は外部電極12と外部電極13との間のインダクタ
ンス、L2 は外部電極12と外部電極14との間のイン
ダクタンスをそれぞれ表し、Cは外部電極12と外部電
極15との間のキャパシタンスを表している。ここで、
本実施例におけるコンデンサ容量Cは40pF、IN−
OUT間(外部電極13と14との間)のインダクタン
スL(=L1 +L2 )は1.1μHであった。
【0040】図7にノイズフィルタ1の評価回路を示
す。図において、21はパルスジェネレータで25MH
zのパルス信号を発生する。22及び23は高速のC−
MOSロジックICである。
【0041】ノイズフィルタ1の評価は、2つのC−M
OSロジックIC22,23間に流れる25MHzの高
速クロック信号に試料のノイズフィルタ1を入れた場合
の波形の歪を、ノイズフィルタからの出力波形のオーバ
ーシュートとアンダーシュートの大きさを測定点24に
おいて測定することで行った。この際の測定はオシロス
コープの管面表示によって行った。
【0042】図8にオシロスコープによる信号波形の測
定データを示し、図9に同回路での信号レベルをスペク
トラムアナライザで測定した結果を示す。図8及び図9
において、(a) はノイズフィルタ1を通さない場合の信
号波形及びスペクトル波形を示し、(b) はノイズフィル
タ1を通した場合の信号波形及びスペクトル波形を示し
ている。ノイズフィルタ1を通した場合、信号波形に若
干のオーバーシュートVosとアンダーシュートVusが生
じるが、高調波等の高周波成分の信号レベルは減衰さ
れ、ノイズ除去の効果が現れている。
【0043】このときのオーバーシュートVos及びアン
ダーシュートVusはそれぞれ0.6V、0.5Vであ
り、この評価方法での目安である1Vを下回り良好であ
った(1Vを越えるとディジタル回路が誤動作する恐れ
が生じる)。
【0044】また、ノイズ除去の効果に関しては、25
MHzのクロックの場合、大体250MHz〜1000
MHz程度の帯域が問題となるが、図9に示すようにノ
イズフィルタ1を通した場合、200MHz〜1000
MHzの帯域で信号レベルが低下しており、ノイズ除去
の効果があることが分かる。ノイズ除去の効果を数値化
するため、275MHzの信号レベルの差を代表させ
る。ノイズ除去のためには10dB以上必要であるが、
第1の実施例の場合21dBであり、十分なノイズ除去
効果が得られている。
【0045】図10に本実施例のノイズフィルタ1のI
N−OUT間(入出力用の外部電極端子13,14間)
のインピーダンス特性を測定した結果を示す。図中、Z
はインピーダンス値、XL は誘導性リアクタンス値、R
は等価抵抗値(損失)を示す。Z=(XL 2+R21/2
であり、R>XL のときに損失が誘導性リアクタンスを
上回り、R<XL のときに誘導性リアクタンスが損失を
上回る。R=XL となる周波数fR=XLより高い周波数で
はR>XL となり、低い周波数ではR<XL となる。
【0046】このR=XL となる周波数は重要な意味を
持つ。この周波数fR=XLは磁性体材料の比透磁率が高い
ほど低くなる傾向がある。完成品となったノイズフィル
タ1の磁性体の比透磁率の測定は困難であるため、同一
の材料をトロイダル形状に成形し、ノイズフィルタ1を
作製したときと同一の炉で同条件で焼成した試料を測定
し算出した。このとき、材料にAg2O を0.1ωt%
添加すると、内層したAg電極の影響を受けるノイズフ
ィルタ1の磁性体とほぼ同一の焼結状態が再現できる。
これにより測定した磁性体の比透磁率は300であっ
た。
【0047】前述したように、高損失の磁性体材料から
なるインダクタンス部11Bは高周波帯域での誘導性リ
アクタンスが低く、且つ損失が高い特性を持つので、こ
のように誘導性リアクタンスが小さい場合、ノイズフィ
ルタ1を通過して出力されるディジタル信号波形のオー
バーシュート及びアンダーシュートが小さくなる。さら
に、インダクタ部を構成する磁性体材料の比透磁率が約
200以上と高い値を持っているので、所望のインダク
タンス値を簡単な形状の導体パターンによって得ること
ができる。
【0048】次に、第1の実施例を応用した第2乃至第
5の実施例、及びこれらに対する比較例A〜Dについて
の各測定結果を表1に基づいて説明する。
【0049】
【表1】 第2乃至第5の実施例では、R−XL 交差周波数、磁性
体の比透磁率、及びインダクタ部の導体パターン108aの
パターン形状を第1の実施例とは異なったものにした。
即ち、第2乃至第5の実施例では、インダクタ部11B
を構成する磁性体材料をそれぞれ変更し、これに応じて
インダクタの導体パターン108aを変え、IN−OUT間
のインダクタンス値Lが前述した第1の実施例と同一の
1.1μHになるようにしたノイズフィルタを作製し
た。
【0050】第2の実施例におけるインダクタの導体パ
ターン108cの形状は図11に示すように円弧状となし、
第3の実施例では図12に示すような直線状の導体パタ
ーン108dによりインダクタを形成した。また、第4及び
第5の実施例におけるインダクタ導体パターン108e,108
f の形状は、それぞれ図13、図14に示すようなメア
ンダー型とした。
【0051】また、第2乃至第5の実施例におけるR−
L 曲線の交差周波数fR=XLはそれぞれ15MHz、1
0MHz、25MHz、30MHzであり、磁性体の比
透磁率はそれぞれ380、530、240、200とし
た。
【0052】これにより、第2乃至第5の実施例におけ
るオーバーシュート電圧はそれぞれ0.5V、0.4
V、0.8V、1.0Vとなると共に、アンダーシュー
ト電圧はそれぞれ0.4V、0.4V,0.7V、0.
9Vとなり、それぞれ1.0V以下の良好な値となっ
た。また、275MHzにおける信号減衰量はそれぞれ
19dB、17dB、21dB、22dBとなり、ノイ
ズ除去に対して十分な10dB以上の減衰量を得ること
ができた。ここで、第2及び第3の実施例では、RとX
L が交差する周波数fR=XLが第1の実施例より低くな
り、これに伴い信号波形のオーバーシュートとアンダー
シュートは1V以下となった。
【0053】一方、比較例Aとしては、磁性体材料を比
透磁率が低いものに変更し、IN−OUT間におけるイ
ンダクタンス値を第1の実施例と同じ1.1μHとする
ために、図15に示すインダクタ用の導体パターン16
a〜16dを用い、周回路を5ターンとしたインダクタ
導体パターン16を形成した。さらに、5ターンの周回
を可能とするために、磁性体グリーンシートとして厚さ
30μmのものを用いた。比較例Aの完成品の構造図を
図16に示す。
【0054】ここで、比較例AのR−XL 曲線の交差周
波数fR=XLは80MHz、磁性体の比透磁率は70とし
た。これにより、比較例Aにおけるオーバーシュート電
圧及びアンダーシュート電圧は共に1.9Vとなり、ま
た275MHzにおける信号減衰量は24dBとなっ
た。このように、減衰量は十分なものが得られたが、オ
ーバーシュート電圧及びアンダーシュート電圧が1.0
V以上に大きくなり、信号波形の歪が大きく、実用上に
おいて問題が生じるものとなった。
【0055】比較例AのIN−OUT間のインピーダン
ス特性を図17に示す。図に示すように、インピーダン
スZ及び損失Rは約500MHz付近で極大値を示すの
で、275MHzにおける信号減衰量として十分なもの
が得られるが、誘導性リアクタンスXL が約90MHz
付近で極大値を示し、500MHz程度まで存在するた
め、信号波形のオーバーシュート及びアンダーシュート
が大きくなり、信号波形の歪が大きくなる。
【0056】次に、比較例B乃至Dについて説明する。
比較例B乃至Dでは、比較例Aにおける磁性体材料を変
更し、比較例Aより少ないターン数で第1の実施例と同
じIN−OUT間のインダクタンス値となるようなノイ
ズフィルタを作製した。このときの各特性データを表1
に示す。
【0057】ここで、比較例B,C,DのR−XL 曲線
の交差周波数fR=XLはそれぞれ60MHz、40MH
z、35MHz、磁性体の比透磁率をそれぞれ100、
130、170とした。これにより、比較例B,C,D
におけるオーバーシュート電圧はそれぞれ1.8V、
1.6V、1.3Vとなると共に、アンダーシュート電
圧はそれぞれ1.7V、1.6V、1.3Vとなり、ま
た275MHzにおける信号減衰量はそれぞれ23d
B、22dB、22dBとなった。このように、減衰量
は十分なものが得られたが、オーバーシュート電圧及び
アンダーシュート電圧が1.0V以上に大きくなり、信
号波形の歪が大きく、実用上において問題が生じるもの
となった。
【0058】即ち、損失Rと誘導性リアクタンスXL
交差周波数fR=XLが低くなり、且つ比透磁率が高いほ
ど、オーバーシュート電圧及びアンダーシュート電圧が
小さくなるが、これらの比較例は何れも損失Rと誘導性
リアクタンスXL の交差周波数fR=XLが30MHzを越
えた高い値となっており、比透磁率が200未満の低い
値であるため、オーバーシュート電圧及びアンダーシュ
ート電圧が1.0Vを越えてしまい、実用上問題がある
ものとなってしまっている。
【0059】次に、本発明の第6の実施例を説明する。
本第6の実施例におけるノイズフィルタは、第1乃至第
5の実施例に対して積層方法の範囲拡大を行ったもので
ある。
【0060】即ち、第1乃至第5の実施例はグリーンシ
ート積層法により作製したものであるが、第6の実施例
はこれに代えて印刷積層法を用いた。磁性体材料及び誘
電体材料は、バインダー(エチルセルロース)、溶剤
(α−タービネオール+ブチルカルビトールアセテー
ト)と少量の分散剤を加えてよく混練し、ペースト状に
した。
【0061】この後、これらの磁性体材料及び誘電体材
料を図18、図19に示すように、印刷積層した。この
とき導体ペースト並びに電極ペーストとしては、第1の
実施例と同様にAgペーストを用いた。
【0062】作製に当たっては、まず図18に示すよう
に磁性体材料を第10層110 から第5層105 まで順次印
刷積層し、この途中第8層目108 にインダクタ導体パタ
ーン108aを形成してインダクタ部11Bを形成する。次
いで、図19に示すように、誘電体材料を第4層104 か
ら第1層101 まで順次印刷積層し、この途中第4層104
、第3層103 、第2層102 上にそれぞれコンデンサ電
極用の導体パターン104a,103a,102aを印刷形成し、イン
ダクタ部11B上にコンデンサ部11Aを形成して積層
体チップが完成する。積層体チップ以後の工程は第1の
実施例と同様である。
【0063】これにより作製されたノイズフィルタの特
性は第1の実施例とほぼ等しく、印刷積層法を用いて
も、グリーンシート積層法を用いて作製したときと同様
の特性を有するノイズフィルタが得られることを確認で
き、本発明の技術は製造方法に依存すること無く有効で
あることが確認できた。
【0064】次に、本発明の第7乃至第10の実施例を
説明する。第7乃至第10の実施例では、第1の実施例
におけると同様のインダクタンス値となるように、イン
ダクタ導体パターンの形状を変えてノイズフィルタを作
製した。即ち、第7の実施例におけるインダクタ導体パ
ターン108gの形状は図20に示すような形状となし、第
8の実施例におけるインダクタ導体パターン108hの形状
は図21に示すように2層に亙って導体パターンを形成
してこれらをスルーホール接続した。また、第9の実施
例では図15に示す(a) と(d) のパータン16a,16
dを用いて周回1ターンのインダクタを形成し、第10
の実施例では図22に示すように3層に亙って導体パタ
ーン108iを形成し、これらをスルーホール接続してイン
ダクタを形成した。これらの特性結果を表2に示す。
【0065】
【表2】 ここで、第7乃至第10の実施例のR−XL 曲線の交差
周波数fR=XLは共に20MHz、磁性体の比透磁率は共
に300とした。これにより、第7乃至第10の実施例
におけるオーバーシュート電圧はそれぞれ0.6V、
0.7V、0.8V、0.6Vとなると共に、アンダー
シュート電圧はそれぞれ0.5V、0.6V、0.7
V、0.5Vとなり、それぞれ1.0V以下の良好な値
となった。また、275MHzにおける信号減衰量は共
に21dBとなり、ノイズ除去に対して十分な10dB
以上の減衰量を得ることができた。このように、減衰量
として十分なものが得られると共に、オーバーシュート
電圧及びアンダーシュート電圧が1.0V以下となり、
実用上問題無い信号波形を得ることができるノイズフィ
ルタが得られた。
【0066】また、この結果から同一の磁性体材料を用
いても効果に差があることが分かり、インダクタ導体パ
ターンの交差や、重なりが少ないほうが特性のよいこと
が分かる。
【0067】次に本発明の第11乃至第13の実施例を
説明する。第11の実施例では、第1の実施例のインダ
クタ導体パターン及びコンデンサ電極導体パターンのそ
れぞれを図23の(a)(b)に示すものに変更し、図24に
示すπ型3次LPF(ローパスフィルタ)とした。その
外観図を図25に示す。図24において、インダクタL
1 のインダクタンス値は1.1μH、コンデンサC1
2 のキャパシタンス値は共に20pFである。
【0068】また、第12の実施例では図26に示すよ
うな導体パターン形状に第1の実施例におけるコンデン
サ電極導体パターンを変更して図27に示すπ型5次L
PFとした。その外観図を図28に示す。図27におい
て、インダクタL1 ,L2 の値は共に0.55μH、コ
ンデンサC1 ,C2 ,C3 のキャパシタンスはそれぞれ
8pF、24pF、8pFである。
【0069】さらに、第13の実施例では第1の実施例
のインダクタ導体パターン及びコンデンサ電極導体パタ
ーンのそれぞれを図29の(a)(b)に示すものに変更し、
図30に示すT型5次LPFとした。その外観図を図3
1に示す。図30において、インダクタL1 ,L2 ,L
3 のインダクタンス値はそれぞれ0.21μH、0.6
8μH、0.21μH、コンデンサC1 ,C2 のキャパ
シタンス値は共に20pFである。
【0070】これら第11乃至第13の実施例の特性結
果を表3に示す。
【0071】
【表3】 ここで、各実施例のR−XL 曲線の交差周波数fR=XL
共に20MHz、磁性体の比透磁率は共に300とし
た。これにより、第11乃至第13の実施例におけるオ
ーバーシュート電圧はそれぞれ0.6V、0.7V、
0.7Vとなると共に、アンダーシュート電圧はそれぞ
れ0.5V、0.7V、0.7Vとなり、また275M
Hzにおける信号減衰量はそれぞれ21dB、28d
B、28dBとなった。このように、減衰量として十分
なものが得られると共に、オーバーシュート電圧及びア
ンダーシュート電圧が1.0V以下となり、実用上問題
の無い信号波形を得ることができるノイズフィルタが得
られた。また、この結果から回路が異なっても良好な特
性を得られることが分かる。
【0072】次に、本発明の第14乃至第25の実施
例、並びにこれらに対する比較例E〜Iを説明する。第
14乃至第25の実施例では、磁性体材料として第1、
第3、及び第5の実施例で使用したものを用いると共
に、インダクタ導体パターンとして図4、図11、図1
2、図13、図14に示すパターン形状を用いて、これ
らの組合せにより15種類のノイズフィルタを作製し
た。これらのノイズフィルタの特性結果を表4に示す。
表4においては275MHzにおける信号減衰量,IN
−OUT間のインダクタンス値、オーバーシュート電圧
及びアンダーシュート電圧を示している。これらの結果
から、インダクタンス値が前述した実施例の範囲で変化
しても同様の効果が得られることが分かる。
【0073】
【表4】 一方、第14乃至第25の実施例に対する比較例E〜I
のノイズフィルタは、第14乃至第25の実施例と同様
に、前述した比較例Aの材料を用いてノイズフィルタを
作製した。これらのノイズフィルタの特性結果を表4に
示す。これらの比較例では、何れも275MHzの信号
減衰量が10dB未満であり、十分なノイズ除去効果は
得られなかった。
【0074】次に、本発明の第26乃至第32の実施
例、並びにこれらに対する比較例J,Kを表5に基づい
て説明する。第26乃至第32の実施例では、第1の実
施例のコンデンサ容量を変化させた。即ち、第26乃至
第32の実施例におけるコンデンサ容量をそれぞれ10
pF、20pF、30pF、50pF、60pF、80
pF、100pFとした。コンデンサ容量以外は第1の
実施例と同じである。このときの各実施例における27
5MHzの信号減衰量は、表5に示すようにそれぞれ1
3dB、16dB、18dB、22dB、23dB、2
4dB、26dBであり、オーバーシュート電圧はそれ
ぞれ0.4V、0.4V、0.5V、0.6V、0.7
V、0.8V、0.9V、アンダーシュート電圧はそれ
ぞれ0.3V、0.4V、0.5V、0.6V、0.7
V、0.7V、0.8Vとなった。
【0075】
【表5】 前述したように第26乃至第32の実施例の範囲のコン
デンサ容量変化では、オーバーシュート電圧及びアンダ
ーシュート電圧は1.0V以下であると共に、275M
Hzの減衰量は10dB以上であり、良好な特性を得る
ことができた。
【0076】一方、比較例J,Kとして、それぞれ第1
の実施例のコンデンサ容量を5pF、120pFとした
ノイズフィルタを作製した。このときの各比較例J,K
における275MHzの信号減衰量は、表5に示すよう
にそれぞれ8dB、26dBとり、オーバーシュート電
圧はそれぞれ0.3V、1.2V、アンダーシュート電
圧はそれぞれ0.3V、1.1Vとなった。
【0077】従って、第1の実施例1のコンデンサ容量
を5pF及び120pFとした場合、信号減衰量が低下
したり、或いはオーバーシュート電圧及びアンダーシュ
ート電圧が1V以上となり、実用上問題があることが分
かる。
【0078】次に、本発明の実験例を説明する。まず、
第1の実験例では前述した第23の実施例のノイズフィ
ルタを用いて、図7に示す評価回路によって試験を行っ
た。このとき、パルスジェネレータ〜クロック信号周波
数を10MHzとした。この場合、問題となる信号帯域
は100〜400MHzであり、110MHzの信号レ
ベルの減衰量で評価した。
【0079】実験結果では、オーバーシュート電圧及び
アンダーシュート電圧は共に0.7Vであり、110M
Hzにおける信号減衰量は17dBとなり、良好な特性
を得ることができた。
【0080】第2の実験例では、前述のクロック周波数
を50MHzに変え、第16の実施例のノイズフィルタ
を用いて試験を行った。この場合、問題となる信号帯域
は500〜2000MHzであり、550MHzの信号
レベルの減衰量で評価した。実験結果では、オーバーシ
ュート電圧及びアンダーシュート電圧はそれぞれ0.5
V,0.4Vであり、550MHzにおける信号減衰量
は20dBとなり、良好な特性を得ることができた。
【0081】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1、
2又は3によれば、ノイズフィルタに用いる磁性体材料
として高損失で高透磁率の材料を用いたので、磁性体材
料の高透磁率化により、必要なインダクタンス値を得る
ためのインダクタ導体パターンは比較的単純な形状に形
成できるようになり、構造の簡単化を図ることができる
と共に、コスト高や、歩留まりの低下を回避することが
できる。さらに、磁性体材料の高損失化により、高周波
帯域での誘導性リアクタンスが低く、且つ損失が高い特
性を持つようになるので、該ノイズフィルタを通過して
出力されるディジタル信号波形のオーバーシュート、ア
ンダーシュートが小さくなり、リンギングの低減、波形
品位の向上、並びに回路誤動作の回避を図ることがで
き、高速ディジタル信号ラインに用いた場合に、ディジ
タル波形の歪を最小限にとどめてノイズ除去ができる。
【0082】また、請求項4によれば、上記の効果に加
えて、インダクタ部の導体パターンが交差若しくは重畳
しないので、該導体パターン間によって容量が発生する
ことがなくなり、製造誤差等の発生を低減できると共
に、前記導値パターンが従来に比べて作製し易くなる。
【0083】また、請求項5、6又は7によれば、上記
の効果に加えて、インダクタ部の導体パターンが交差若
しくは重畳しないので、該導体パターン間によって容量
が発生することがなくなり、製造誤差等の発生を低減で
きると共に、前記導値パターンが従来に比べて作製し易
くなる。
【0084】また、請求項8によれば、上記の効果に加
えて、ノイズフィルタの信号入出力端子間のインダクタ
ンス値を3μH程度以下にすることにより、該ノイズフ
ィルタを通過して出力されるディジタル信号波形のオー
バーシュート、アンダーシュートが小さくなり、リンギ
ングの低減、波形品位の向上、並びに回路誤動作の回避
を図ることができる。
【0085】また、請求項9によれば、上記の効果に加
えて、コンデンサ部の容量和を約10pF以上であり1
00pF程度以下とすることにより、該ノイズフィルタ
を通過して出力されるディジタル信号波形のオーバーシ
ュート、アンダーシュートが小さくなり、リンギングの
低減、波形品位の向上、並びに回路誤動作の回避を図る
ことができる。
【0086】また、請求項10、11によれば、上記の
効果に加えて、インダクタ部及びコンデンサ部を容易に
積層形成することができる。
【0087】また、請求項12、13、14又は15に
よれば、上記の効果に加えて、所定値以下の周波数の信
号のみが通過され、これ以外の周波数の信号は遮断され
るので、不必要な高調波成分が除去され、高速ディジタ
ル信号ラインに用いた場合に、ディジタル波形の歪を最
小限にとどめてノイズ除去ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のノイズフィルタの概略
分解斜視図
【図2】本発明の第1の実施例の外観斜視図
【図3】本発明の第1の実施例の内部構造図
【図4】本発明の第1の実施例におけるインダクタの導
体パターン形状を示す図
【図5】本発明の第1の実施例における積層チップの仕
上げ工程を説明する図
【図6】本発明の第1の実施例のノイズフィルタの回路
【図7】本発明の第1の実施例におけるノイズフィルタ
の評価回路図
【図8】本発明の第1の実施例における信号波形の測定
データを示す図
【図9】本発明の第1の実施例における信号レベルの測
定データを示す図
【図10】本発明の第1の実施例のIN−OUT間のイ
ンピーダンス特性図
【図11】本発明の第2の実施例におけるインダクタの
導体パターン形状を示す図
【図12】本発明の第3の実施例におけるインダクタの
導体パターン形状を示す図
【図13】本発明の第4の実施例におけるインダクタの
導体パターン形状を示す図
【図14】本発明の第5の実施例におけるインダクタの
導体パターン形状を示す図
【図15】比較例Aにおけるインダクタの導体パターン
形状を示す図
【図16】比較例Aの完成品の構造図
【図17】比較例AのIN−OUT間のインピーダンス
特性図
【図18】本発明の第6の実施例の製造工程を説明する
【図19】本発明の第6の実施例の製造工程を説明する
【図20】本発明の第7の実施例におけるインダクタの
導体パターン形状を示す図
【図21】本発明の第8の実施例におけるインダクタの
導体パターン形状を示す図
【図22】本発明の第10の実施例におけるインダクタ
の導体パターン形状を示す図
【図23】本発明の第11の実施例におけるインダクタ
及びコンデンサ電極の導体パターン形状を示す図
【図24】本発明の第11の実施例の回路図
【図25】本発明の第11の実施例の外観図
【図26】本発明の第12の実施例におけるコンデンサ
電極の導体パターン形状を示す図
【図27】本発明の第12の実施例の回路図
【図28】本発明の第12の実施例の外観図
【図29】本発明の第13の実施例におけるインダクタ
及びコンデンサ電極の導体パターン形状を示す図
【図30】本発明の第13の実施例の回路図
【図31】本発明の第13の実施例の外観図
【符号の説明】
1…ノイズフィルタ、11A…コンデンサ部、11B…
インダクタ部、101 …第1層、102 …第2層、103 …第
3層、104 …第4層、105 …第5層、106 …第6層、10
7 …第7層、108 …第8層、109 …第9層、110 …第1
0層、102a,103a,104a,108a …導体パターン、108b…磁
性体グリーンシート、12,13,14,15,17,
18…外部電極端子、16…インダクタ導体パターン、
21…パルスジェネレータ、22,23…C−MOSロ
ジックIC、24…測定点。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の導体パターンが形成された少なく
    とも一の磁性体材料層からなるインダクタ部と、所定の
    導体パターンが形成された複数の誘電体材料層を積層し
    てなるコンデンサ部とを一体形成した積層チップ型のノ
    イズフィルタにおいて、 前記磁性体材料層に、高透磁率で且つ高損失の磁性体材
    料を用いたことを特徴とするノイズフィルタ。
  2. 【請求項2】 前記インダクタ部は、そのインピーダン
    ス特性において、誘導性リアクタンス値と損失の交差す
    る周波数が30MHz程度以下であることを特徴とする
    請求項1記載のノイズフィルタ。
  3. 【請求項3】 前記磁性体材料の比透磁率が約200以
    上であることを特徴とする請求項1記載のノイズフィル
    タ。
  4. 【請求項4】 前記インダクタ部の導体パターンは交差
    若しくは重畳しないことを特徴とする請求項1記載のノ
    イズフィルタ。
  5. 【請求項5】 前記インダクタ部の導体パターンはメア
    ンダー型に形成されていることを特徴とする請求項1記
    載のノイズフィルタ。
  6. 【請求項6】 前記インダクタ部の導体パターンは円弧
    型に形成されていることを特徴とする請求項1記載のノ
    イズフィルタ。
  7. 【請求項7】 前記インダクタ部の導体パターンは直線
    型に形成されていることを特徴とする請求項1記載のノ
    イズフィルタ。
  8. 【請求項8】 信号入出力端子間のインダクタンス値が
    3μH程度以下であることを特徴とする請求項1記載の
    ノイズフィルタ。
  9. 【請求項9】 前記コンデンサ部の容量和が約10pF
    以上であり100pF程度以下であることを特徴とする
    請求項1記載のノイズフィルタ。
  10. 【請求項10】 前記インダクタ部及びコンデンサ部は
    グリーンシート積層法によって形成されたことを特徴と
    する請求項1記載のノイズフィルタ。
  11. 【請求項11】 前記インダクタ部及びコンデンサ部は
    印刷積層法によって形成されたことを特徴とする請求項
    1記載のノイズフィルタ。
  12. 【請求項12】 前記ノイズフィルタはT型3次低域通
    過型フィルタであることを特徴とする請求項1記載のノ
    イズフィルタ。
  13. 【請求項13】 前記ノイズフィルタはπ型3次低域通
    過型フィルタであることを特徴とする請求項1記載のノ
    イズフィルタ。
  14. 【請求項14】 前記ノイズフィルタはT型5次低域通
    過型フィルタであることを特徴とする請求項1記載のノ
    イズフィルタ。
  15. 【請求項15】 前記ノイズフィルタはπ型5次低域通
    過型フィルタであることを特徴とする請求項1記載のノ
    イズフィルタ。
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