【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性体層と導体パターンを積層し、素体内にコイルパターンが形成されたノイズ除去素子及びその特性の調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のノイズ除去素子に、磁性体層と導体パターンを積層し、素体内の導体パターンによってコイルパターンが形成されたものがある。このノイズ除去素子の磁性体層は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが一般的に用いられている。
近年、コンピューター等の電子機器においては、年々、信号の処理速度が高速化され、これら高周波帯域の信号を扱う電子機器から発生するノイズが問題になってきている。しかしながら、従来のノイズ除去素子は、主にＮｉ−Ｚｎ系フェライトで形成されており、２００〜３００ＭＨｚ以上で損失が著しく増大するため、これ以上の高周波帯域では必要な伝送信号まで除去されてしまい、電子機器が誤動作を起こす原因となるという問題がある。
【０００３】
この様な状況の中、損失が増大する周波数がＮｉ−Ｚｎ系フェライトよりも高い材料として、マグネトプラムバイト構造を有する六方晶フェライトの一種であるフェロックスプレーナ系フェライトが注目されている（例えば、特許文献１を参照）。この材料は、プラナー型の異方性磁界を有していることから、チップビーズ等のノイズ素子に用いた場合、インピーダンス特性を急峻にできると共に、損失が増大する周波数をＮｉ−Ｚｎ系フェライトよりも高くすることができる（例えば、特許文献２を参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許２７９９１２８号
【特許文献２】
特開２００１−５２９２９号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フェロックスプレーナ系フェライトは組成によってその特性を調整することが困難であり、磁性体層にフェロックスプレーナ系フェライトを用いたノイズ除去素子では、インピーダンス特性、抵抗特性、リアクタンス特性等の特性の制御が難しかった。
本発明は、インピーダンス特性、抵抗特性、リアクタンス特性等の特性を劣化させることなく、損失が増大する周波数を調整できるノイズ除去素子及びそれらの特性の調整方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、素体を構成する磁性体よりも高い透磁率の磁性体セラミックスで素体を被覆することにより前述の課題を解決するものである。すなわち、磁性体層と導体パターンを積層した素体内に導体パターンによってコイルパターンが形成され、磁性体層がフェロックスプレーナ系フェライトで形成され、素体の端面を除く外表面が磁性体層よりも高い透磁率を有する磁性体セラミックスで被覆される。
また、本発明は、磁性体層と導体パターンを積層した素体内に導体パターンによってコイルパターンが形成され、磁性体層がフェロックスプレーナ系フェライトで形成され、素体の端面を除く外表面が磁性体層よりも高い透磁率を有する磁性体セラミックスで被覆されたノイズ除去素子の特性の調整方法において、素体を被覆する磁性体セラミックスの透磁率を調整することにより特性を調整する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のノイズ除去素子は、磁性体層と導体パターンを積層し、素体内にこの導体パターンによってコイルパターンが形成される。磁性体層は、フェロックスプレーナ系フェライトが用いられる。この素体は、端面を除く外表面がフェロックスプレーナ系フェライトよりも高い透磁率を有する磁性体セラミックスで被覆される。
従って、本発明のノイズ除去素子は、素体を被覆する磁性体セラミックスによって、フェロックスプレーナ系フェライトの特異な材料特性を生かしたまま、損失が増大する周波数を低周波側に移動させることができると共に、インピーダンス特性、抵抗特性、リアクタンス特性等の特性を微調整することができる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明のノイズ除去素子及びその特性の調整方法を図１乃至図５を参照して説明する。
図１は本発明のノイズ除去素子の第１の実施例を示す分解斜視図、図２は本発明のノイズ除去素子の斜視図である。
図１において、１１、１２、１３は磁性体層である。
磁性体層１１、１２、１３は、例えば、透磁率が５のＢａ３Ｃｏ２Ｆｅ２４Ｏ４１系フェライト等のフェロックスプレーナ系フェライトが用いられる。
磁性体層１１の表面には、複数の導体パターン１４と引出用導体パターン１５が形成される。各々の導体パターン１４は、その長さ方向が磁性体層１１の幅方向に延在するように形成される。この複数の導体パターン１４は、所定の間隔を空けて磁性体層１１の長さ方向に配列される。また、引出用導体パターン１５は、端部が磁性体層１１の端面に引出される。
磁性体層１２の表面には、複数の導体パターン１６と引出用導体パターン１７が形成される。この導体パターン１６は、その長さ方向が磁性体層１２の幅方向に延在し、一端が導体パターン１４の一端に接続し、他端が別の導体パターン１４の他端に接続できるように形成される。この複数の導体パターン１６は、所定の間隔を空けて磁性体層１２の長さ方向に配列される。また、引出用導体パターン１７は、端部が磁性体層１２の端面に引出される。
この導体パターン１４と導体パターン１６は、磁性体層１２に設けられたスルーホール内の導体で接続され、その巻軸が実装面に対して平行ならせん状のコイルパターンが形成される。このコイルパターンの両端は、引出用導体パターン１５、１７に接続される。磁性体層１２の表面に形成された複数の導体パターン１６と引出用導体パターン１７は、磁性体層１３によって覆われる。
そして、これらが積層された素体は、端面を除く外表面が素体よりも高い透磁率を有する磁性体セラミックスで被覆される。この磁性体セラミックスは、例えば、透磁率が２０のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト等のスピネル系フェライトが用いられる。
この様に磁性体セラミックスで被覆された素体１８は、図２に示すように端面に外部電極１９が形成される。
【０００９】
図３は、本発明のノイズ除去素子の第２の実施例を示す分解斜視図である。
磁性体層３１の表面には、１ターン未満の導体パターン３４が形成される。導体パターン３４は、一端が磁性体層３１の端面に引出される。
磁性体層３２の表面には、１ターン未満の導体パターン３６が形成される。この導体パターン３６は、他端が磁性体層３２の端面に引出される。
この導体パターン３４と導体パターン３６は、磁性体層３２に設けられたスルーホール内の導体で接続され、らせん状のコイルパターンが形成される。
また、磁性体層３２の表面に形成された導体パターン３６は、磁性体層３３によって覆われる。
これらが積層された素体は、端面を除く外表面が素体よりも高い透磁率を有する磁性体セラミックスで被覆される。この磁性体セラミックスで被覆された素体は、端面に外部電極が形成される。
【００１０】
これらのノイズ除去素子は、次の様にして製造される。まず、図４（Ａ）に示す様に、フェロックスプレーナ系フェライトによって形成された磁性体層と、導体パターンとが積層された未焼成の基板４１が形成される。
次に、この未焼成の基板４１を、図４（Ｂ）に示す様に、複数の素子が長手方向に連なる様に棒状に切断する。この様に切断された積層体４２は、磁性体セラミックスとアクリル系バインダを混錬して形成されたフェライトスラリーに浸漬して、積層体表面を磁性体セラッミクスで被覆した後、脱脂、焼成する。
続いて、この磁性体セラミックスで被覆された積層体を、図４（Ｃ）に示す様にそれぞれの素子に切断した後、素体の対向する端面に外部電極が形成される。
【００１１】
図５は、本発明のノイズ除去素子の磁性体層に透磁率が５のコバルト−バリウム−ストロンチウム系フェライトを用い、素体を被覆する磁性体セラミックスに透磁率が２０のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトを用い、素子の縦、横、高さを１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍにしたものの特性を測定し、従来のものと比較したものである。なお、５１、５２、５３は本発明のノイズ除去素子のインピーダンス特性、抵抗特性、リアクタンス特性をそれぞれ示し、５４、５５、５６は従来のもののインピーダンス特性、抵抗特性、リアクタンス特性をそれぞれ示している。本発明のノイズ除去素子は、インピーダンス特性５１、抵抗特性５２、リアクタンス特性５３のいずれの特性も、素体が磁性体セラミックスで被覆されていない従来のものの特性カーブと同じ状態で、従来のものに比較して全体的に低周波側に移動している。また、本発明のノイズ除去素子の損失が増大する周波数は、従来のものが１．４ＧＨｚであるのに対し、１．２ＧＨｚと従来のものよりも低くなっている。
【００１２】
図６は、本発明のノイズ除去素子の磁性体層に透磁率が５のコバルト−バリウム−ストロンチウム系フェライトを用い、素体を被覆する磁性体セラミックにＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトを用い、素子の縦、横、高さを１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍにした状態で、素体を被覆する磁性体セラミックの透磁率を変えたものの特性を測定し、従来のものと比較したものである。なお、６１、６２、６３は素体を被覆している磁性体セラミックの透磁率を２０にした時のインピーダンス特性、抵抗特性、リアクタンス特性をそれぞれ示し、６４、６５、６６は素体を被覆している磁性体セラミックの透磁率を２５０にした時のインピーダンス特性、抵抗特性、リアクタンス特性をそれぞれ示し、６７、６８、６９は従来のもののインピーダンス特性、抵抗特性、リアクタンス特性をそれぞれ示している。
本発明のノイズ素子は、いずれの特性も、従来のものの特性カーブと同じ状態で、透磁率が大きくなるほど従来のものよりも低周波側に移動している。
従って、本発明のノイズ除去素子は、素体を被覆する磁性体セラミックスの透磁率を調整することにより、損失が増大する周波数を調節できると共に、インピーダンス特性、抵抗特性、リアクタンス特性を調整できる。
【００１３】
以上、本発明のノイズ除去素子の実施例を述べたが、これら実施例に限られるものではない。例えば、磁性体層の材料と素体を被覆している磁性体セラミックスは、磁性体セラミックスの透磁率が磁性体層の材料の透磁率よりも高くなっていればよく、様々な材料を用いることができる。また、素体を被覆している磁性体セラミックス上にガラス膜がコーティングされてもよい。さらに、素体を被覆している磁性体セラミックスは、素体との密着性を良くするために、低融点ガラス等を含有していてもよい。
また、本発明のノイズ除去素子は、棒状に切断された積層体をそれぞれの素子に切断し、焼成した後、素体を磁性体セラミックスで被覆してもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べた様に本発明のノイズ除去素子は、磁性体層と導体パターンを積層した素体内に導体パターンによってコイルパターンが形成され、磁性体層がフェロックスプレーナ系フェライトで形成され、素体の端面を除く外表面が磁性体層よりも高い透磁率を有する磁性体セラミックスで被覆されるので、素体を被覆する磁性体セラミックスにより、インピーダンス特性、抵抗特性、リアクタンス特性等の特性を劣化させることなく、損失が増大する周波数を調整できる。
また、本発明のノイズ除去素子の特性の調整方法は、素体を被覆する磁性体セラミックスの透磁率を調整することにより特性を調整するので、磁性体層の材料の選択の自由度が広がると共に、設計しやすくなり、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のノイズ除去素子の第１の実施例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明のノイズ除去素子の斜視図である。
【図３】本発明のノイズ除去素子の第２の実施例を示す分解斜視図である。
【図４】本発明のノイズ除去素子の製造工程を説明する説明図である。
【図５】本発明のノイズ除去素子の特性と従来のノイズ除去素子の特性を比較した特性図である。
【図６】本発明のノイズ除去素子の素体を被覆する磁性体セラミックの透磁率を変えたもの特性と従来のノイズ除去素子の特性を比較した特性図である。
【符号の説明】
１１、１２、１３ 磁性体層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a noise removing element in which a magnetic layer and a conductor pattern are laminated and a coil pattern is formed in a body, and a method of adjusting characteristics of the noise removing element.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art There is a conventional noise removing element in which a magnetic layer and a conductor pattern are laminated, and a coil pattern is formed by the conductor pattern in the body. For the magnetic layer of this noise elimination element, Ni-Cu-Zn-based ferrite is generally used.
2. Description of the Related Art In recent years, in electronic devices such as computers, the processing speed of signals has been increasing year by year, and noise generated from electronic devices handling these high-frequency band signals has become a problem. However, the conventional noise elimination element is mainly formed of Ni-Zn ferrite, and the loss significantly increases at 200 to 300 MHz or more, so that a necessary transmission signal is eliminated in a high frequency band higher than this. There is a problem that an electronic device may cause a malfunction.
[0003]
Under such circumstances, as a material in which the frequency at which the loss increases is higher than that of the Ni-Zn-based ferrite, a ferromagnetic planar ferrite, which is a kind of hexagonal ferrite having a magnetoplumbite structure, has been attracting attention (for example, See Patent Document 1). Since this material has a planar-type anisotropic magnetic field, when it is used for a noise element such as a chip bead, the impedance characteristic can be made steep and the frequency at which the loss increases is higher than that of a Ni-Zn ferrite. (See, for example, Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
Patent No. 2799128 [Patent Document 2]
JP-A-2001-52929 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is difficult to adjust the characteristics of ferromagnetic planar ferrites depending on the composition.In a noise elimination device using ferromagnetic planar ferrite for the magnetic layer, characteristics such as impedance characteristics, resistance characteristics, and reactance characteristics are difficult. It was difficult to control.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a noise elimination element capable of adjusting a frequency at which a loss increases without deteriorating characteristics such as impedance characteristics, resistance characteristics, and reactance characteristics, and a method of adjusting those characteristics.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above-mentioned problems by coating the element body with a magnetic ceramic having a higher magnetic permeability than the magnetic substance constituting the element body. That is, a coil pattern is formed by a conductor pattern in a body in which a magnetic material layer and a conductor pattern are laminated, the magnetic material layer is formed of ferro-planar ferrite, and the outer surface excluding the end surface of the body is more than the magnetic material layer. It is covered with a magnetic ceramic having high magnetic permeability.
In addition, the present invention provides a magnetic device in which a coil pattern is formed by a conductor pattern in a body in which a magnetic layer and a conductor pattern are laminated, the magnetic layer is formed of a ferromagnetic planar ferrite, and the outer surface excluding the end surface of the body is magnetic. In the method of adjusting the characteristics of the noise removing element coated with a magnetic ceramic having a higher magnetic permeability than the body layer, the characteristics are adjusted by adjusting the magnetic permeability of the magnetic ceramic covering the element body.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the noise removing element of the present invention, a magnetic layer and a conductor pattern are laminated, and a coil pattern is formed in the element body by the conductor pattern. For the magnetic layer, a ferromagnetic spray ferrite is used. This element body is coated with a magnetic ceramic having an outer surface other than an end face having a higher magnetic permeability than ferromagnetic ferrite.
Therefore, the noise removing element of the present invention can move the frequency at which the loss increases to a lower frequency side while utilizing the unique material characteristics of the ferromagnetic planar ferrite by the magnetic ceramics covering the element body. At the same time, characteristics such as impedance characteristics, resistance characteristics, and reactance characteristics can be finely adjusted.
[0008]
【Example】
Hereinafter, a noise removing element and a method of adjusting the characteristics of the noise removing element according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of the noise elimination element of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the noise elimination element of the present invention.
In FIG. 1, reference numerals 11, 12, and 13 denote magnetic layers.
For the magnetic layers 11, 12, and 13, for example, a ferromagnetic planar ferrite such as a Ba 3 Co 2 Fe 24 O 41 ferrite having a magnetic permeability of 5 is used.
A plurality of conductor patterns 14 and a conductor pattern 15 for extraction are formed on the surface of the magnetic layer 11. Each conductor pattern 14 is formed such that its length direction extends in the width direction of the magnetic layer 11. The plurality of conductor patterns 14 are arranged in the longitudinal direction of the magnetic layer 11 at predetermined intervals. In addition, the end portion of the lead-out conductor pattern 15 is drawn out to the end face of the magnetic layer 11.
A plurality of conductor patterns 16 and a conductor pattern 17 for extraction are formed on the surface of the magnetic layer 12. The conductor pattern 16 has a length direction extending in the width direction of the magnetic layer 12, one end connected to one end of the conductor pattern 14, and the other end connected to the other end of another conductor pattern 14. It is formed. The plurality of conductor patterns 16 are arranged at predetermined intervals in the length direction of the magnetic layer 12. The leading conductor pattern 17 has an end drawn out to the end face of the magnetic layer 12.
The conductor pattern 14 and the conductor pattern 16 are connected by a conductor in a through hole provided in the magnetic layer 12, and a spiral coil pattern whose winding axis is parallel to the mounting surface is formed. Both ends of this coil pattern are connected to the lead conductor patterns 15 and 17. The plurality of conductor patterns 16 and the lead-out conductor patterns 17 formed on the surface of the magnetic layer 12 are covered with the magnetic layer 13.
Then, the element body on which these are laminated is coated with a magnetic ceramic having an outer surface other than an end face having a higher magnetic permeability than the element body. As this magnetic ceramic, for example, a spinel ferrite such as a Ni—Cu—Zn ferrite having a magnetic permeability of 20 is used.
An external electrode 19 is formed on the end face of the element body 18 coated with the magnetic ceramic as shown in FIG.
[0009]
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the noise elimination element of the present invention.
A conductor pattern 34 of less than one turn is formed on the surface of the magnetic layer 31. One end of the conductor pattern 34 is drawn out to the end face of the magnetic layer 31.
A conductor pattern 36 of less than one turn is formed on the surface of the magnetic layer 32. The other end of the conductor pattern 36 is drawn out to the end face of the magnetic layer 32.
The conductor pattern 34 and the conductor pattern 36 are connected by a conductor in a through hole provided in the magnetic layer 32 to form a helical coil pattern.
The conductor pattern 36 formed on the surface of the magnetic layer 32 is covered with the magnetic layer 33.
The element body on which these are laminated is coated with a magnetic ceramic having an outer surface other than the end face having a higher magnetic permeability than the element body. An external electrode is formed on an end face of the element body coated with the magnetic ceramic.
[0010]
These noise removing elements are manufactured as follows. First, as shown in FIG. 4A, an unsintered substrate 41 on which a magnetic layer formed of ferro-planar ferrite and a conductor pattern are laminated is formed.
Next, as shown in FIG. 4B, the unfired substrate 41 is cut into a rod shape so that a plurality of elements are connected in the longitudinal direction. The laminated body 42 cut in this manner is immersed in a ferrite slurry formed by kneading a magnetic ceramic and an acrylic binder to coat the surface of the laminated body with the magnetic ceramics, and then degreased and fired.
Subsequently, the laminated body coated with the magnetic ceramic is cut into individual elements as shown in FIG. 4C, and external electrodes are formed on opposing end surfaces of the element body.
[0011]
FIG. 5 shows that the magnetic layer of the noise elimination element of the present invention is made of a cobalt-barium-strontium-based ferrite having a magnetic permeability of 5, and the magnetic ceramic covering the element body is made of a Ni-Cu-Zn-based material having a magnetic permeability of 20. The characteristics of a device in which the length, width, and height of the element were set to 1.6 mm × 0.8 mm × 0.8 mm using ferrite were measured and compared with those of a conventional device. Reference numerals 51, 52, and 53 denote impedance characteristics, resistance characteristics, and reactance characteristics of the noise elimination device of the present invention, respectively, and reference numerals 54, 55, and 56 denote impedance characteristics, resistance characteristics, and reactance characteristics of a conventional device, respectively. The noise elimination element of the present invention has a characteristic curve of impedance characteristic 51, resistance characteristic 52, and reactance characteristic 53, which is the same as the characteristic curve of the conventional element in which the element body is not covered with the magnetic ceramics. In comparison, it has moved to the lower frequency side as a whole. Further, the frequency at which the loss of the noise removing element of the present invention increases is 1.2 GHz, which is lower than the conventional one, which is 1.4 GHz.
[0012]
FIG. 6 shows a device using a cobalt-barium-strontium-based ferrite having a magnetic permeability of 5 for the magnetic layer of the noise elimination element of the present invention, and a Ni-Cu-Zn-based ferrite for the magnetic ceramic covering the element body. With the vertical, horizontal, and height of 1.6 mm x 0.8 mm x 0.8 mm, the characteristics of the magnetic ceramic coating the element body with different magnetic permeability were measured and compared with those of the conventional one. Things. 61, 62, and 63 indicate the impedance characteristic, the resistance characteristic, and the reactance characteristic when the magnetic permeability of the magnetic ceramic covering the element body is set to 20, and 64, 65, and 66 indicate the element body. The impedance characteristic, the resistance characteristic, and the reactance characteristic when the magnetic ceramic has a magnetic permeability of 250 are shown, and 67, 68, and 69 show the impedance characteristic, the resistance characteristic, and the reactance characteristic of the conventional ceramic, respectively.
In the noise element of the present invention, all the characteristics are in the same state as the characteristic curve of the conventional one, and the higher the magnetic permeability, the lower the frequency is shifted from the conventional one.
Therefore, the noise elimination element of the present invention can adjust the frequency at which the loss increases by adjusting the magnetic permeability of the magnetic ceramic coating the element body, and can adjust the impedance characteristic, the resistance characteristic, and the reactance characteristic.
[0013]
The embodiments of the noise removing element of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments. For example, as for the magnetic ceramic material covering the material of the magnetic layer and the elementary body, various materials may be used as long as the magnetic ceramic has a higher magnetic permeability than the magnetic layer material. Can be. Further, a glass film may be coated on the magnetic ceramics covering the element body. Further, the magnetic ceramic covering the element body may contain a low-melting glass or the like in order to improve the adhesion to the element body.
Further, in the noise removing element of the present invention, the laminated body cut into a rod shape may be cut into individual elements, fired, and then the element body may be covered with a magnetic ceramic.
[0014]
【The invention's effect】
As described above, the noise elimination element of the present invention is such that a coil pattern is formed by a conductor pattern in a body in which a magnetic layer and a conductor pattern are laminated, and the magnetic layer is formed of a ferromagnetic planar ferrite. Since the outer surface excluding the end face is coated with magnetic ceramics having a higher magnetic permeability than the magnetic layer, the magnetic ceramics covering the element deteriorate the impedance characteristics, resistance characteristics, reactance characteristics, etc. And the frequency at which the loss increases can be adjusted.
In the method for adjusting the characteristics of the noise removing element of the present invention, the characteristics are adjusted by adjusting the magnetic permeability of the magnetic ceramic covering the element body, so that the degree of freedom in selecting the material of the magnetic layer is increased. This makes it easier to design and reduces manufacturing costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a noise elimination element of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the noise removing element of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the noise elimination element of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view illustrating a manufacturing process of the noise elimination element of the present invention.
FIG. 5 is a characteristic diagram comparing the characteristics of a noise elimination element of the present invention with those of a conventional noise elimination element.
FIG. 6 is a characteristic diagram comparing the characteristics of a magnetic ceramic covering the element body of the noise elimination element of the present invention with different magnetic permeability and the characteristics of a conventional noise elimination element.
[Explanation of symbols]
11, 12, 13 magnetic layer
