JPH10270255A - High-frequency chip bead element - Google Patents

High-frequency chip bead element

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Publication number
JPH10270255A
JPH10270255A JP7634197A JP7634197A JPH10270255A JP H10270255 A JPH10270255 A JP H10270255A JP 7634197 A JP7634197 A JP 7634197A JP 7634197 A JP7634197 A JP 7634197A JP H10270255 A JPH10270255 A JP H10270255A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
frequency chip
chip bead
bead element
signal conductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP7634197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Nakano
敦之 中野
Akinori Oi
明徳 大井
Takuya Aoki
卓也 青木
Minoru Takatani
稔 高谷
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
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Publication of JPH10270255A publication Critical patent/JPH10270255A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high-frequency chip bead element possessed of high-frequency cutoff and low-frequency transmission characteristics by a method, wherein the high-frequency chip bead element is composed of an insulating base and at least a signal conductor, the insulating base is a composite member which is a mixture of ferrite powder and insulating resin, and the signal conductor is embedded in the insulating base in a spiral form. SOLUTION: An insulating base 1 is formed of composite member of a mixture of ferrite powder and insulating resin. A signal conductor 2 is embedded in the insulating base 1 in a spiral form. The insulating base 1 is equipped with terminal electrodes 51 and 52, provided to both its opposed edge faces for external connection. The signal conductor 2 is wound providing a space between its winding conductors in a direction vertical to a straight line drain between the terminal electrodes 51 and 52. A space between the winding conductors is set larger than the diameter of the wire of the signal conductor 2. The ends of the signal conductor 2 are connected to the terminal electrodes 51 and 52 respectively. By this setup, an unwanted high-frequency component in a high-frequency region contained in frequency signals which pass through the signal conductor 2 can be surely absorbed by the absorbing action of the insulating base 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波チップビー
ズ素子に関し、更に詳しくは、GHz帯域でノイズ吸収特
性を有する高周波チップビーズ素子に係る。
The present invention relates to a high-frequency chip bead element, and more particularly to a high-frequency chip bead element having a noise absorption characteristic in a GHz band.

【0002】[0002]

【従来の技術】低域通過型(高域阻止型)の高周波チッ
プビーズ素子は、典型的には、低域通過型フィルタであ
る。従来の一般的な低域通過型フィルタは、インピーダ
ンスの整合と、不整合との間の周波数特性の差を利用
し、高周波側の周波数帯域に属する信号を反射させるこ
とにより、必要なフィルタ特性を得ている。しかし、反
射型の低域通過型フィルタでは、反射された不要な周波
数成分がフィルタの前段に戻され、例えば、回路中で予
期しない発振を引き起すことがある。吸収型の低域通過
型フィルタは不要周波数成分を吸収するタイプのフィル
タであり、反射型の低域通過型フィルタに見られる上記
欠点を改善する。
2. Description of the Related Art A high-frequency chip bead element of a low-pass type (high-band rejection type) is typically a low-pass filter. A conventional general low-pass filter uses a difference in frequency characteristics between impedance matching and mismatching, and reflects a signal belonging to a high-frequency side frequency band to obtain a necessary filter characteristic. It has gained. However, in a reflection-type low-pass filter, reflected unnecessary frequency components are returned to a stage preceding the filter, which may cause unexpected oscillation in a circuit, for example. The absorption-type low-pass filter is a type of filter that absorbs unnecessary frequency components, and improves the above-mentioned disadvantages found in the reflection-type low-pass filter.

【0003】吸収型の低域通過型フィルタは既に提案さ
れている。フェライトを用いたものがその一例であり、
積層型ノイズ対策部品として、広く用いられている。
[0003] Absorption-type low-pass filters have already been proposed. One example using ferrite is
It is widely used as a laminated noise suppression component.

【0004】積層型ノイズ対策部品は、フェライトでな
る磁性層の内部に導体を埋設した構造をもち、フェライ
トペーストと、導体ペーストまたは金属箔とを、印刷技
術または厚膜シート積層法等によって積層することによ
って得られる。
The laminated noise suppression component has a structure in which a conductor is embedded in a magnetic layer made of ferrite, and a ferrite paste and a conductor paste or metal foil are laminated by a printing technique or a thick film sheet laminating method. Obtained by:

【0005】従来の積層形ノイズ対策部品としては、低
直流抵抗であるAg及びAg合金と同時焼成する目的
で、磁性層を、低温焼結の可能なNiCuZnフェライトを用
いたものが知られている。しかし、NiCuZnフェライトは
誘電率が10〜15程度であり、導体パターン間に発生
する浮遊容量が大きくなる。このため、自己共振周波数
を高くすることができず、高周波での使用に制限を受け
る。
[0005] As a conventional laminated noise suppression component, there is known a component using NiCuZn ferrite which can be sintered at a low temperature for the purpose of co-firing with Ag and an Ag alloy having low DC resistance. . However, NiCuZn ferrite has a dielectric constant of about 10 to 15, and the stray capacitance generated between conductor patterns increases. Therefore, the self-resonant frequency cannot be increased, and the use at high frequencies is limited.

【0006】別の例として、高透磁率材料であるMn
系、高周波材料として適したプラナー系などがあるが、
焼成温度が高く、また、焼成雰囲気の制御などが必要な
ために、金属内部導体との同時焼成には適さない。
As another example, Mn which is a high magnetic permeability material is used.
System, planar system suitable for high-frequency materials, etc.
Since the firing temperature is high and the firing atmosphere needs to be controlled, it is not suitable for simultaneous firing with a metal internal conductor.

【0007】しかも、フェライトチップビーズの形態を
採る積層形ノイズ対策部品の場合、インピーダンスのピ
ークはμの低い材料を用いても700〜800MHz程度
であり、GHz帯域でのノイズ吸収はできない。また、イ
ンピーダンス値を増加するのに巻数を増加させたり、高
いμ材を使用すればよいが、そのピーク値が低周波側に
シフトする。
Furthermore, in the case of a laminated noise suppression component in the form of a ferrite chip bead, the peak of the impedance is about 700 to 800 MHz even if a material having a low μ is used, and noise absorption in the GHz band cannot be performed. In addition, it is sufficient to increase the number of turns or use a high μ material to increase the impedance value, but the peak value shifts to a lower frequency side.

【0008】別の先行技術として、U.S.P.4,297,661号
は、マイクロストリップをフェライトによって構成した
高域通過型フィルタを開示している。この高域通過型フ
ィルタは低域側で吸収作用が発生し、高域側では吸収作
用が発生しなくなる現象を利用したものであるが、GHz
以上の高周波領域にある不要信号成分を吸収によって抑
止することはできない。
As another prior art, US Pat. No. 4,297,661 discloses a high-pass filter in which a microstrip is made of ferrite. This high-pass filter utilizes the phenomenon that the absorption action occurs on the low frequency side and the absorption action does not occur on the high frequency side.
Unnecessary signal components in the high frequency region described above cannot be suppressed by absorption.

【0009】Schiffresは、IEEE Trans Electron Magn
Compt. EMC-6 55-61 1964において、フェライトを用い
た同軸伝送線路を提案しているいるが、この同軸伝送線
路は主にMHz帯域での特性取得を目的としたものであ
り、GHz以上の高周波領域での透過特性及び反射特性を
開示していない。GHz以上の高周波領域では、やはり透
過が起こるものと思われる。
[0009] Schiffres is an IEEE Trans Electron Magn.
Compt. EMC-6 55-61 1964 proposes a coaxial transmission line using ferrite. This coaxial transmission line is intended mainly for acquiring characteristics in the MHz band. It does not disclose transmission characteristics and reflection characteristics in a high frequency range. It is considered that transmission also occurs in a high frequency region of GHz or more.

【0010】高域側で吸収作用のある非磁性材料と、フ
ェライトとを組み合わせ、高周波側でも吸収による信号
除去を行なう試みも報告されている。SchlickeがIEEE S
pectrum 59-68 1967において提案したEMIフィルタや、B
ogarがProc.of IEEE 67 159-163 1979において提案した
低域通過型EMIフィルタがその例である。これらの先行
技術においては、同軸型フィルタの絶縁物の一部を、フ
ェライトと誘電体とを積層することによって構成してあ
る。また、Fialloは、ペンシルバニア州立大学博士論文
1993において、フェライトと誘電体を組み合わせたマイ
クロストリップ構造のフィルタを提案している。しか
し、これらの先行技術においては、多層構造をとらざる
を得ず、構造が複雑になる。
An attempt has been made to combine a non-magnetic material having an absorption function on the high frequency side with ferrite to remove a signal by absorption on the high frequency side. Schlicke is IEEE S
EMI filter proposed in pectrum 59-68 1967, B
An example is the low-pass EMI filter proposed by Ogar in Proc. of IEEE 67 159-163 1979. In these prior arts, a part of the insulator of the coaxial filter is formed by laminating a ferrite and a dielectric. Fiallo also has a doctoral dissertation from Pennsylvania State University.
In 1993, a filter with a microstrip structure combining a ferrite and a dielectric was proposed. However, in these prior arts, a multilayer structure has to be adopted and the structure becomes complicated.

【0011】次に、U.S.P.4,146,854号には、フェライ
トビーズと、金属や樹脂複合部材等でなる電波吸収体と
を用いた減衰素子が開示され、また、特開平4ー127701号
公報には、非磁性のマイクロストリップ線路の一部に電
波吸収物質を用いる技術が開示されている。しかし、い
ずれの場合にも、電波吸収体もしくは電波吸収物質は、
吸収しきれない高周波成分を抑える目的で補助的に使用
されているに過ぎない。
Next, US Pat. No. 4,146,854 discloses an attenuating element using a ferrite bead and a radio wave absorber made of a metal or resin composite member, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-127701 discloses a damping element. A technique using a radio wave absorbing material for a part of a non-magnetic microstrip line is disclosed. However, in any case, the radio wave absorber or radio wave absorber
It is merely used as a supplement to suppress high-frequency components that cannot be absorbed.

【0012】更に、U.S.P.4,301,428号には、適当な電
気抵抗をもつ導電性素子と、磁性吸収混合物とを含む電
線またはケーブル等が開示されている。導電性素子は、
繊維、樹脂、またはガラス等でなる非導電性コアを、薄
い導電金属層で被覆した複合構造を有している。磁性吸
収混合物は非導電性であり、導電性素子を被覆してい
る。しかし、信号線路に電気抵抗値を持たせることはノ
イズ成分の除去のみならず、信号成分の減衰も引き起こ
してしまうため、例えば微小信号を扱う用途では問題が
ある。また、この先行例は電線を開示するものであっ
て、回路素子としての事例は記載されていない。
Further, US Pat. No. 4,301,428 discloses an electric wire or cable containing a conductive element having an appropriate electric resistance and a magnetic absorbing mixture. The conductive element is
It has a composite structure in which a non-conductive core made of fiber, resin, glass, or the like is covered with a thin conductive metal layer. The magnetic absorbing mixture is non-conductive and coats the conductive element. However, providing a signal line with an electric resistance value not only removes noise components but also attenuates signal components. Therefore, there is a problem in applications handling small signals, for example. Further, this prior example discloses an electric wire, and does not describe an example as a circuit element.

【0013】特開平8ー78218号公報は、強磁性金属粉と
絶縁樹脂とを混合した複合部材でなる絶縁基体の内部に
信号線用電極を設け、絶縁基体の表面にアース用電極を
設けた高周波チップビーズ素子を開示している。この高
周波チップビーズ素子によれば、1GHz以上の高周波成
分を吸収できる高域阻止及び低域通過特性を有する高周
波チップビーズ素子が得られる。しかし、この高周波チ
ップビーズ素子は強磁性金属粉を用いるため、高域阻止
周波数特性がシャープであり、阻止周波数領域を拡大す
るのに向いていない。
JP-A-8-78218 discloses that an electrode for signal lines is provided inside an insulating base made of a composite member in which ferromagnetic metal powder and an insulating resin are mixed, and an electrode for grounding is provided on the surface of the insulating base. A high frequency chip bead element is disclosed. According to this high-frequency chip bead element, a high-frequency chip bead element having high-frequency blocking and low-pass characteristics capable of absorbing a high-frequency component of 1 GHz or more can be obtained. However, since the high-frequency chip bead element uses ferromagnetic metal powder, the high-frequency stop frequency characteristic is sharp, and is not suitable for expanding the stop frequency region.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、GHz
帯域の高周波成分を確実に吸収できる高域阻止及び低域
通過特性を有する高周波チップビーズ素子を提供するこ
とである。
The problem to be solved by the present invention is
An object of the present invention is to provide a high-frequency chip bead element having high-frequency blocking and low-pass characteristics capable of reliably absorbing high-frequency components in a band.

【0015】本発明のもう一つの課題は、阻止周波数領
域の拡大された高周波チップビーズ素子を提供すること
である。
Another object of the present invention is to provide a high-frequency chip bead element having an enlarged stop frequency region.

【0016】本発明の更にもう一つの課題は、簡素な構
造を有する高周波チップビーズ素子を提供することであ
る。
Still another object of the present invention is to provide a high-frequency chip bead element having a simple structure.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係る高周波チップビーズ素子は、絶縁基体
と、少なくとも一つの信号導体とを含む。前記絶縁基体
は、フェライト粉と絶縁樹脂とを混合した複合部材でな
る。前記信号導体は、前記絶縁基体の内部に螺旋状に埋
設されている。
In order to solve the above-mentioned problems, a high-frequency chip bead element according to the present invention includes an insulating base and at least one signal conductor. The insulating base is a composite member in which ferrite powder and an insulating resin are mixed. The signal conductor is spirally embedded inside the insulating base.

【0018】絶縁基体は、フェライト粉と絶縁樹脂とを
混合した複合部材でなるから、信号導体を通る周波数信
号に含まれる高周波領域の不要な高周波成分を、絶縁基
体の吸収作用によって確実に吸収できる。具体的には、
1GHz以上の高周波帯域において吸収作用(高域阻止)
を生じ、それよりも低い周波数帯域に属する信号は通過
させる(低域通過)高周波チップビーズ素子となる。従
って、本発明に係る高周波チップビーズ素子は、低域通
過型フィルタとして用いることができる。
Since the insulating base is a composite member in which ferrite powder and insulating resin are mixed, unnecessary high-frequency components in a high-frequency region included in the frequency signal passing through the signal conductor can be reliably absorbed by the absorbing action of the insulating base. . In particular,
Absorption function in high frequency band of 1GHz or more (high-frequency rejection)
And a signal belonging to a lower frequency band is passed (low-pass) to form a high-frequency chip bead element. Therefore, the high-frequency chip bead element according to the present invention can be used as a low-pass filter.

【0019】この高周波チップビーズ素子はフェライト
粉を用いるため、高域阻止周波数特性がブロードであ
る。このため、強磁性金属粉を用いた場合と比較して、
阻止周波数領域が広くなる。
Since this high-frequency chip bead element uses ferrite powder, the high-frequency cutoff frequency characteristic is broad. For this reason, compared with the case of using ferromagnetic metal powder,
The stop frequency range becomes wider.

【0020】しかも、高周波成分を吸収する絶縁基体が
フェライト粉と絶縁樹脂とを混合した複合部材でなり、
この絶縁基体の内部に、信号線用電極が螺旋状に埋設さ
れた構造であるから、構造がきわめて簡素化される。
In addition, the insulating base for absorbing high frequency components is a composite member in which ferrite powder and insulating resin are mixed,
Since the signal line electrode is helically embedded inside the insulating base, the structure is extremely simplified.

【0021】本発明において用いられる複合部材の場合
は、周波数の増加とともに透磁率の減少を伴うけれど
も、これと同時に誘電率も小さくなり、その分だけイン
ピーダンスの変化が少なくなるように寄与して、結果と
して反射が少なくなる。このため、高周波領域で吸収に
よる高域阻止作用を発揮する低域通過型フィルタが実現
でき、反射の少ない高周波チップビーズ素子を得ること
ができる。
In the case of the composite member used in the present invention, although the magnetic permeability decreases with an increase in the frequency, the dielectric constant also decreases at the same time, which contributes to a reduction in the impedance change. The result is less reflection. Therefore, a low-pass filter that exhibits a high-frequency blocking effect by absorption in a high-frequency region can be realized, and a high-frequency chip bead element with less reflection can be obtained.

【0022】しかも、強磁性金属粉を用いた特開平8ー78
218号公報に開示の技術と異なって、フェライト粉を用
いているので、フェライト粉の残留損失を積極的に利用
し、周波数阻止領域を拡大できる。フェライト粉は多結
晶体であり、強磁性金属粉と比較して、広い周波数領域
にわたって、残留損失を発生する。本発明は、このフェ
ライト粉の特性を有効に利用したものである。
Moreover, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-78 using ferromagnetic metal powders
Unlike the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 218, the use of ferrite powder makes it possible to actively utilize the residual loss of ferrite powder and expand the frequency rejection region. Ferrite powder is a polycrystal, and generates residual loss over a wide frequency range as compared with ferromagnetic metal powder. The present invention effectively utilizes the characteristics of the ferrite powder.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係る高周波チップ
ビーズ素子の断面図、図2は図1に示した高周波チップ
ビーズ素子に含まれる信号導体を強調した斜視図であ
る。図示された高周波チップビーズ素子は、絶縁基体1
と、少なくとも一つの信号導体2とを含んでいる。絶縁
基体1は、フェライト粉と絶縁樹脂とを混合した複合部
材でなる。信号導体2は、絶縁基体1の内部に螺旋状に
埋設されている。
FIG. 1 is a sectional view of a high-frequency chip bead element according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view emphasizing a signal conductor included in the high-frequency chip bead element shown in FIG. The illustrated high-frequency chip bead element is an insulating substrate 1
And at least one signal conductor 2. The insulating base 1 is a composite member in which ferrite powder and an insulating resin are mixed. The signal conductor 2 is helically embedded inside the insulating base 1.

【0024】絶縁基体1は、相反する両端部に、外部接
続用の一対の端子電極51、52を備える。従って、面
実装チップ部品として用いることができる。信号導体2
は、端子導体51、52のある方向とは直交する方向に
間隔を隔てて巻き進むように巻かれる。各ターンの間隔
は、信号導体2を構成する線材の線径以上であればよ
い。信号導体2は、両端が一対の端子電極51、52の
それぞれに接続されている。
The insulating substrate 1 has a pair of terminal electrodes 51 and 52 for external connection at opposite ends. Therefore, it can be used as a surface mount chip component. Signal conductor 2
Is wound so as to be wound with an interval in a direction orthogonal to the direction in which the terminal conductors 51 and 52 are located. The interval between the turns may be at least the wire diameter of the wire constituting the signal conductor 2. Both ends of the signal conductor 2 are connected to the pair of terminal electrodes 51 and 52, respectively.

【0025】絶縁基体1は、フェライト粉と絶縁樹脂と
を混合した複合部材でなるから、信号導体2を通る周波
数信号に含まれる高周波領域の不要な高周波成分を、絶
縁基体1の吸収作用によって確実に吸収できる。具体的
には、1GHz以上の高周波帯域において吸収作用(高域
阻止)を生じ、それよりも低い周波数帯域に属する信号
は通過させる(低域通過)高周波チップビーズ素子とな
る。従って、本発明に係る高周波チップビーズ素子は、
低域通過型フィルタとして用いるのに適している。
Since the insulating base 1 is a composite member in which ferrite powder and insulating resin are mixed, unnecessary high-frequency components in a high-frequency region included in a frequency signal passing through the signal conductor 2 are reliably absorbed by the insulating base 1. Can be absorbed. Specifically, an absorption effect (high-frequency rejection) is generated in a high-frequency band of 1 GHz or more, and a signal belonging to a lower frequency band is passed (low-pass). Therefore, the high-frequency chip bead element according to the present invention is:
Suitable for use as a low-pass filter.

【0026】この高周波チップビーズ素子は、フェライ
ト粉を用いるため、高域阻止周波数特性がブロードであ
る。このため、強磁性金属粉を用いた場合と比較して、
阻止周波数領域の広い高周波チップビーズ素子が得られ
る。
Since this high-frequency chip bead element uses ferrite powder, the high-frequency rejection characteristic is broad. For this reason, compared with the case of using ferromagnetic metal powder,
A high frequency chip bead element having a wide stop frequency region can be obtained.

【0027】しかも、高周波成分を吸収する絶縁基体1
がフェライト粉と絶縁樹脂とを混合した複合部材でな
り、この絶縁基体1の内部に、信号導体2が螺旋状に埋
設された構造であるから、構造がきわめて簡素化され
る。
Moreover, the insulating substrate 1 that absorbs high frequency components
Is a composite member in which ferrite powder and an insulating resin are mixed, and the signal conductor 2 is helically embedded inside the insulating base 1, so that the structure is extremely simplified.

【0028】本発明に係る高周波チップビーズ素子は、
フェライト材料の残留損失と、有機絶縁樹脂の低誘電率
とを利用している。本発明に係る高周波チップビーズ素
子の低域通過及び高域阻止の機構は次の通りである。
The high-frequency chip bead element according to the present invention comprises:
It utilizes the residual loss of the ferrite material and the low dielectric constant of the organic insulating resin. The low-pass and high-pass blocking mechanisms of the high-frequency chip bead element according to the present invention are as follows.

【0029】伝送路において、その反射利得S11(ω)
と透過利得S21(ω)は、素子の反射率をΓ、透過率を
Tとすると以下の式で表される。
In the transmission line, the reflection gain S11 (ω)
And the transmission gain S21 (ω) are expressed by the following equation, where 反射 is the reflectance of the element and T is the transmittance.

【0030】 S11(ω)=(1ーT2 )Γ/(1ーT2Γ2) S21(ω)=(1ーΓ2)T/(1ーT2Γ2) Γ={(μeffeff )1/2 ーZo }/{(μeffeff )1/2 +Zo } T=exp{-iω(εeffμeff)1/2x} と表される。ここで、εeffは材料の複素実効誘電率、
μeffは材料の複素実効透磁率である。複素実効誘電率
εeff及び複素実効透磁率μeffは、実際には材料の複素
誘電率と複素透磁率に形状の因子を加味したものであ
る。Zoは回路の特性インピーダンスである。
S11 (ω) = (1−TTwo ) Γ / (1-TTwoΓTwo) S21 (ω) = (1 ー ΓTwo) T / (1-TTwoΓTwo) Γ = {(μeff/ εeff  )1/2 ー Zo} / {(μeff/ εeff )1/2 + Zo} T = exp {-iω (εeffμeff)1/2x}. Where εeffIs the complex effective permittivity of the material,
μeffIs the complex effective magnetic permeability of the material. Complex effective permittivity
εeffAnd complex effective permeability μeffIs actually the complex of the material
It is the dielectric constant and complex permeability with the shape factor added.
You. Zo is the characteristic impedance of the circuit.

【0031】まず、高周波領域で吸収を起こすために
は、透過率Tがゼロに近くなければならない。その条件
は(εeffμeff)が虚数、または実数でマイナスになるこ
とである。つまり、εeff、μeffのどちらかまたは両方
の虚数成分が存在し、しかもその値が大きいほど伝送線
での吸収が大きいことになる。言い換えれば、材料の損
失角(tan δ)が高周波で大きくなることである。
First, in order to cause absorption in a high frequency region, the transmittance T must be close to zero. The condition is that (ε eff μ eff ) is imaginary or real and negative. That is, one or both of the imaginary components of ε eff and μ eff are present, and the larger the value, the greater the absorption in the transmission line. In other words, the loss angle (tan δ) of the material increases at high frequencies.

【0032】また、全周波数にわたって反射を小さくす
る(S11を小さくする)ためには反射率Γがゼロに近
くなければならない。従って、(μeffeff)1/2は全周
波数を通して特性インピーダンスZoに近くなる必要が
ある。
In order to reduce the reflection over all frequencies (reduce S11), the reflectance 反射 must be close to zero. Therefore, (μ eff / ε eff ) 1/2 needs to be close to the characteristic impedance Zo over all frequencies.

【0033】一方、本発明において用いられる複合部材
は1GHz程度から吸収が顕著となり、20GHz以上でも吸
収があり、また、誘電的吸収も伴なっている。
On the other hand, the composite member used in the present invention absorbs remarkably from about 1 GHz, absorbs even at 20 GHz or more, and is accompanied by dielectric absorption.

【0034】一般的に、誘電率ε、透磁率μの実数成分
は、吸収のある領域では周波数とともに減少する。この
ため、吸収がある場合、高周波チップビーズ素子の特性
インピーダンスZoは周波数とともに変化し、結果とし
て、反射率Γが増加し、反射が顕著になる。
In general, the real components of the dielectric constant ε and the magnetic permeability μ decrease with the frequency in a region where absorption occurs. Therefore, when there is absorption, the characteristic impedance Zo of the high-frequency chip bead element changes with the frequency, and as a result, the reflectance 反射 increases and the reflection becomes remarkable.

【0035】本発明において用いられる複合部材の場合
は、周波数の増加とともに透磁率の減少を伴うけれど
も、これと同時に誘電率も小さくなり、その分だけイン
ピーダンスの変化が少なくなるように寄与して、結果と
して反射が少なくなる。このため、高周波領域で吸収に
よる高域阻止作用を発揮する低域通過型フィルタが実現
でき、反射の少ない高周波チップビーズ素子を得ること
ができる。
In the case of the composite member used in the present invention, although the magnetic permeability decreases with an increase in the frequency, the dielectric constant also decreases at the same time, contributing to a decrease in the impedance change. The result is less reflection. Therefore, a low-pass filter that exhibits a high-frequency blocking effect by absorption in a high-frequency region can be realized, and a high-frequency chip bead element with less reflection can be obtained.

【0036】フェライト粉と混合する絶縁樹脂は、特に
種類は問わないが、エポキシ系、フェノール系、ゴム
系、アクリル系またはテフロン系で良好な特性が得られ
ることを確認している。これらの絶縁樹脂は、単独で用
いることもできるし、併用することもできる。これらの
樹脂を用いることによって、従来のような高温(約90
0℃)でなく、100℃〜200℃の低温で製品を得る
ことができるため、焼成温度や焼成雰囲気の制限にとら
われず、絶縁基体1を容易に製造できる。
The type of insulating resin mixed with ferrite powder is not particularly limited, but it has been confirmed that epoxy, phenol, rubber, acrylic or Teflon-based insulating resin can provide good properties. These insulating resins can be used alone or in combination. By using these resins, the conventional high temperature (about 90%) can be obtained.
Since the product can be obtained at a low temperature of 100 ° C. to 200 ° C. instead of 0 ° C.), the insulating substrate 1 can be easily manufactured irrespective of the limitation of the firing temperature and the firing atmosphere.

【0037】絶縁基体1に含まれるフェライト粉として
は、各種の材料を用いることができる。例として、NiーC
uーZn、MnーZn、MnーMgーZn、NiーZn等のフェライト材料を挙
げることができる。絶縁樹脂は、フェライト粉の重量に
対して5重量部乃至90重量部の範囲が好ましい。
Various materials can be used as the ferrite powder contained in the insulating base 1. For example, Ni-C
Ferrite materials such as u-Zn, Mn-Zn, Mn-Mg-Zn, and Ni-Zn can be exemplified. The amount of the insulating resin is preferably in the range of 5 to 90 parts by weight based on the weight of the ferrite powder.

【0038】この範囲内でフェライト粉の含有量を変化
させることによって、絶縁基体1のμ及びεを任意に変
化させることができ、高周波のノイズ吸収特性を容易に
設計できる。
By changing the content of the ferrite powder within this range, μ and ε of the insulating base 1 can be arbitrarily changed, and the high frequency noise absorption characteristics can be easily designed.

【0039】フェライト粉に対する絶縁樹脂の含有量が
90重量部よりも多くなると、充分な減衰が得られな
い。また、フェライト粉に対する絶縁樹脂の含有量が5
重量部よりも少なくなると、樹脂と均一に混合すること
が困難になり、部品の強度が低下すると共に、電極間の
絶縁抵抗の著しい劣化を招く。
If the content of the insulating resin with respect to the ferrite powder is more than 90 parts by weight, sufficient attenuation cannot be obtained. In addition, the content of the insulating resin with respect to the ferrite powder is 5%.
If the amount is less than the weight part, it becomes difficult to uniformly mix with the resin, and the strength of the component is reduced, and the insulation resistance between the electrodes is significantly deteriorated.

【0040】図1及び図2に示した高周波チップビーズ
素子は、フェライト粉及び絶縁樹脂を混合した塗料また
は厚膜シートと、導体ペーストまたは金属箔とを、印刷
技術または厚膜シート積層法等によって積層することに
よって得ることができる。このため、きわめて量産性に
優れたものとなる。
The high-frequency chip bead elements shown in FIGS. 1 and 2 are prepared by combining a paint or a thick film sheet obtained by mixing ferrite powder and an insulating resin with a conductive paste or a metal foil by a printing technique or a thick film sheet laminating method. It can be obtained by laminating. For this reason, it becomes extremely excellent in mass productivity.

【0041】図3は本発明に係る高周波チップビーズ素
子の電気的等価回路図である。図3に示すように、図1
及び図2に示した高周波チップビーズ素子は、端子間5
1−52に信号導体2によって発生する線路インダクタ
ンスLを挿入した等価回路となる。
FIG. 3 is an electrical equivalent circuit diagram of the high-frequency chip bead element according to the present invention. As shown in FIG.
The high-frequency chip bead element shown in FIG.
An equivalent circuit is obtained by inserting a line inductance L generated by the signal conductor 2 into 1-52.

【0042】図3の回路によって表現される高周波チッ
プビーズ素子の磁気損失は、線路インダクタンスLに比
例するので、線路インピーダンスLが駆動回路(図示し
ない)の出力インピーダンス以上となる周波数帯域で、
損失が大きくなり、低域通過フィルタと等価な特性を示
す。但し、通常の低損失回路素子で構成された低域通過
フィルタと異なって、減衰帯域においては、信号のエネ
ルギーを素子内で吸収し、反射させない。このように、
小さな粒子径を有するフェライト粉を含有する絶縁基体
1の内部に、信号導体2を埋設することにより、広い周
波数で大きな磁気損失を示し、しかも、不要な周波数成
分を吸収する高周波チップビーズ素子を実現できる。
Since the magnetic loss of the high-frequency chip bead element expressed by the circuit of FIG. 3 is proportional to the line inductance L, in a frequency band where the line impedance L is equal to or higher than the output impedance of the drive circuit (not shown)
The loss increases and the characteristics are equivalent to those of a low-pass filter. However, unlike a low-pass filter composed of ordinary low-loss circuit elements, in the attenuation band, signal energy is absorbed in the element and is not reflected. in this way,
By embedding the signal conductor 2 inside the insulating base 1 containing ferrite powder having a small particle diameter, a high-frequency chip bead element that exhibits a large magnetic loss at a wide frequency and absorbs unnecessary frequency components is realized. it can.

【0043】次に、絶縁基体1の組成を変えて得られた
比較例1及び2と、実施例1〜6について、インピーダ
ンスピーク値と、そのときの周波数とを表1に示す。比
較例1及び2はフェライト内部に信号導体を埋設したも
のである。
Next, Table 1 shows the impedance peak value and the frequency at that time for Comparative Examples 1 and 2 obtained by changing the composition of the insulating substrate 1 and Examples 1 to 6. In Comparative Examples 1 and 2, the signal conductor was embedded inside the ferrite.

【0044】表1の結果から、NiCuZnフェライトのみ
で、樹脂を含まない絶縁基体を用いた比較例1及び比較
例2では、700MHz程度でインピーダンス.ピークが
発生するのに対して、NiCuZnフェライト及び樹脂の複合
物でなる絶縁基体を用いた実施例1〜実施例6では、1
GHz以上の高周波帯域においてインピーダンスピークが
発生することがわかる。
From the results shown in Table 1, in Comparative Examples 1 and 2 using only an NiCuZn ferrite and no resin-containing insulating substrate, the impedance was about 700 MHz. In contrast to the occurrence of a peak, in Examples 1 to 6 using an insulating substrate made of a composite of NiCuZn ferrite and a resin, 1
It can be seen that an impedance peak occurs in a high frequency band of GHz or more.

【0045】図4は比較例1と実施例6の電磁気的特性
を比較して示す図である。図4に示すように、比較例1
は、700MHz程度の周波数においてインピーダンスピ
ークが発生する特性を示す。実施例6は、3GHz程度の
周波数においてインピーダンスピークが発生する特性を
示す。この結果から、樹脂−フェライト複合部材は、フ
ェライト焼結体よりも阻止周波数領域が高いことがわか
る。
FIG. 4 is a diagram showing the electromagnetic characteristics of Comparative Example 1 and Example 6 in comparison. As shown in FIG.
Indicates a characteristic in which an impedance peak occurs at a frequency of about 700 MHz. Example 6 shows a characteristic in which an impedance peak occurs at a frequency of about 3 GHz. From this result, it can be seen that the resin-ferrite composite member has a higher stop frequency range than the ferrite sintered body.

【0046】図5は磁性金属粉であるカーボニル鉄を用
いて作成されたチップビーズの電磁気的特性L2と、Ni
CuZn系フェライトを用いて作成されたチップビーズの電
磁気的特性を比較して示す図である。図5において、横
軸に周波数をとり、縦軸にインピーダンス値|Z|をと
ってある。図5に示すように、フェライト材料を用いる
ことにより、磁性金属粉を用いた場合よりも、広い周波
数帯域でノイズをカットすることができる。このこと
は、フェライト粉を用いた本発明に係るチップビーズ
は、強磁性金属粉を用いた特開平8ー78218号公報に開示
の技術と異なって、フェライト粉の残留損失を積極的に
利用し、周波数阻止領域を拡大できることを意味する。
フェライト粉は多結晶体であり、強磁性金属粉と比較し
て、広い周波数領域にわたって、残留損失を発生する。
本発明は、このフェライト粉の特性を有効に利用したも
のである。
FIG. 5 shows the electromagnetic characteristics L2 of chip beads prepared using carbonyl iron, which is a magnetic metal powder, and Ni and Ni.
FIG. 4 is a diagram showing a comparison of electromagnetic characteristics of chip beads made using CuZn-based ferrite. In FIG. 5, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents impedance value | Z |. As shown in FIG. 5, by using a ferrite material, noise can be cut in a wider frequency band than when magnetic metal powder is used. This means that the chip beads according to the present invention using ferrite powder, unlike the technique disclosed in JP-A-8-78218 using ferromagnetic metal powder, actively utilize the residual loss of ferrite powder. Means that the frequency rejection region can be expanded.
Ferrite powder is a polycrystal, and generates residual loss over a wide frequency range as compared with ferromagnetic metal powder.
The present invention effectively utilizes the characteristics of the ferrite powder.

【0047】しかも、カーボニル鉄等の磁性金属粉に比
べ、フェライト材料は、フェライト系及びフェライト組
成の選択幅が広く、磁気的特性を、必要に応じて、広い
範囲で設計できる利点が得られる。
Furthermore, compared to magnetic metal powders such as carbonyl iron, ferrite materials have the advantage that ferrites and ferrite compositions can be selected in a wider range, and magnetic characteristics can be designed in a wider range as required.

【0048】更に、磁性金属粉(カーボニル鉄)と樹脂
とを混合させた複合材料(特開平8ー78218号公報)の場
合、絶縁性を確保するために、カーボニル鉄の表面を酸
化処理し、高抵抗膜を形成しなければならない。これに
対して、フェライトを用いた本発明の場合は、そのよう
な前処理が不要であるから、製造工程を短縮することが
できる。
Further, in the case of a composite material in which a magnetic metal powder (carbonyl iron) and a resin are mixed (Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-78218), the surface of the carbonyl iron is oxidized in order to secure insulation. A high resistance film must be formed. On the other hand, in the case of the present invention using ferrite, such a pretreatment is not required, so that the manufacturing process can be shortened.

【0049】図6は本発明に係る高周波チップビーズ素
子の別の実施例を示す断面図である。図において、図1
〜図3と同一の構成部分には参照符号を付して、その詳
細な説明は省略する。図6に示した高周波チップビーズ
素子は、信号導体2が端子導体51、52のある方向に
旋回するように絶縁基体1の内部に埋設されている。絶
縁基体1がフェライト粉と絶縁樹脂とを混合した複合部
材でなることは既に述べた通りである。
FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the high-frequency chip bead element according to the present invention. In the figure, FIG.
3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The high-frequency chip bead element shown in FIG. 6 is embedded in the insulating base 1 so that the signal conductor 2 turns in the direction in which the terminal conductors 51 and 52 exist. As described above, the insulating base 1 is a composite member in which ferrite powder and an insulating resin are mixed.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 (a)高周波領域の高周波成分を確実に吸収できる高域
阻止及び低域通過特性を有する高周波チップビーズ素子
を提供できる。 (b)1GHz以上の高周波成分を確実に吸収できる高域
阻止及び低域通過特性を有する高周波チップビーズ素子
を提供できる。 (c)素子周波数領域の拡大された高周波チップビーズ
素子を提供できる。 (d)簡素な構造を有する高周波チップビーズ素子を提
供できる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (A) It is possible to provide a high-frequency chip bead element having high-frequency blocking and low-pass characteristics capable of reliably absorbing high-frequency components in a high-frequency region. (B) It is possible to provide a high-frequency chip bead element having high-frequency rejection and low-pass characteristics capable of reliably absorbing high-frequency components of 1 GHz or more. (C) It is possible to provide a high-frequency chip bead element having an expanded element frequency range. (D) A high-frequency chip bead element having a simple structure can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る高周波チップビーズ素子の断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view of a high-frequency chip bead element according to the present invention.

【図2】図1に示した高周波チップビーズ素子に含まれ
る信号導体を強調した斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view in which signal conductors included in the high-frequency chip bead element shown in FIG. 1 are emphasized.

【図3】図1及び図2に示した高周波チップビーズ素子
の電気的等価回路図である。
FIG. 3 is an electrical equivalent circuit diagram of the high-frequency chip bead element shown in FIGS. 1 and 2;

【図4】比較例1と、本発明の実施例6の電磁気的特性
を比較して示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a comparison between electromagnetic characteristics of Comparative Example 1 and Example 6 of the present invention.

【図5】磁性金属粉であるカーボニル鉄とフェライトと
の電磁気的特性を比較して示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a comparison between electromagnetic characteristics of carbonyl iron, which is a magnetic metal powder, and ferrite.

【図6】本発明に係る高周波チップビーズ素子の別の実
施例の断面図である。
FIG. 6 is a sectional view of another embodiment of the high-frequency chip bead element according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁基体 2 信号導体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating base 2 Signal conductor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高谷 稔 東京都中央区日本橋1丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Minoru Takaya 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inside TDK Corporation

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁基体と、少なくとも一つの信号導体
とを含む高周波チップビーズ素子であって、 前記絶縁基体は、フェライト粉と絶縁樹脂とを混合した
複合部材でなり、 前記信号導体は、前記絶縁基体の内部に螺旋状に埋設さ
れている高周波チップビーズ素子。
1. A high-frequency chip bead element including an insulating base and at least one signal conductor, wherein the insulating base is a composite member obtained by mixing ferrite powder and an insulating resin. A high-frequency chip bead element embedded spirally inside an insulating substrate.
【請求項2】 請求項1に記載の高周波チップビーズ素
子であって、 低域通過型のフィルタとして用いられる高周波チップビ
ーズ素子。
2. The high-frequency chip bead element according to claim 1, wherein the high-frequency chip bead element is used as a low-pass filter.
【請求項3】 請求項2に記載の高周波チップビーズ素
子であって、 GHz帯域でノイズ吸収特性を有する高周波チップビーズ
素子。
3. The high-frequency chip bead element according to claim 2, wherein the high-frequency chip bead element has a noise absorption characteristic in a GHz band.
【請求項4】 請求項1に記載の高周波チップビーズ素
子であって、 前記絶縁樹脂の含有量は、前記フェライト粉の重量に対
して5重量部乃至90重量部の範囲にある高周波チップ
ビーズ素子。
4. The high-frequency chip bead element according to claim 1, wherein the content of the insulating resin is in a range of 5 parts by weight to 90 parts by weight with respect to the weight of the ferrite powder. .
【請求項5】 請求項1に記載の高周波チップビーズ素
子であって、 前記絶縁樹脂は、エポキシ、フェノール、ゴム、アクリ
ルまたはテフロンの少なくとも一種である高周波チップ
ビーズ素子。
5. The high-frequency chip bead element according to claim 1, wherein the insulating resin is at least one of epoxy, phenol, rubber, acrylic, and Teflon.
【請求項6】 請求項1に記載の高周波チップビーズ素
子であって、 前記絶縁基体は、相対する両端に一対の外部接続用端子
導体を有しており、 前記信号導体は、両端が前記外部接続用端子導体にそれ
ぞれ接続されている高周波チップビーズ素子。
6. The high-frequency chip bead element according to claim 1, wherein the insulating base has a pair of external connection terminal conductors at opposite ends, and both ends of the signal conductor are external. High-frequency chip bead elements connected to the connection terminal conductors.
【請求項7】 請求項6に記載の高周波チップビーズ素
子であって、 前記信号導体は、前記端子導体のある方向とは直交する
方向に巻き進むように巻かれている高周波チップビーズ
素子。
7. The high-frequency chip bead element according to claim 6, wherein the signal conductor is wound so as to wind in a direction orthogonal to a direction in which the terminal conductor is present.
【請求項8】 請求項7に記載の高周波チップビーズ素
子であって、 フェライト粉及び絶縁樹脂を混合した塗料または厚膜シ
ートと、導体ペーストまたは金属箔とを、印刷技術また
は厚膜シート積層法等によって積層することによって得
られる高周波チップビーズ素子。
8. The high frequency chip bead element according to claim 7, wherein a paint or a thick film sheet in which ferrite powder and an insulating resin are mixed, and a conductive paste or a metal foil are printed by a printing technique or a thick film sheet laminating method. A high-frequency chip bead element obtained by laminating by means such as.
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US7060350B2 (en) 2000-04-27 2006-06-13 Tdk Corporation Composite magnetic material and magnetic molding material, magnetic powder compression molding material, and magnetic paint using the composite magnetic material, composite dielectric material and molding material, powder compression molding material, paint, prepreg, and substrate using the composite dielectric material, and electronic part
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WO2008049380A1 (en) * 2006-10-27 2008-05-02 Austin Detonator S.R.O. Insulation of conductors with improved separability from processed broken stone

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