JP4601145B2 - ノイズフィルタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノイズフィルタに関し、特に減衰極の制御が簡単な分布定数型のノイズフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ノイズフィルタは、複数の絶縁層から成る積層体内に、該絶縁層を介して互いに対向し合う信号側導体パターンとグランド側導体パターンを配置して構成されていた。すなわち、信号側導体パターンとグランド側導体パターンは、絶縁層の厚み方向に互いに接続し、夫々一連のコイルとなる。例えば、信号側導体パターンが互いに接続して信号側コイルになり、グランド側導体パターンが互いに接続してグランド側コイルとなる。そして、信号側導体パターンとグランド側導体パターンとの間で所定容量が得られる。
【０００３】
しかし、この分布定数型のノイズフィルタの一次減衰極周波数は、等価キャパシタンスを不変とした場合、主にグランド側導体パターン（グランドライン側コイル）の自己インダクタンス及び信号側導体パターン（信号ライン側コイル）との相互インダクタンスによって決定される。
【０００４】
また、二次減衰極周波数は、等価キャパシタンスを不変とした場合、主に信号ライン側コイルの自己インダクタンス及びグランドライン側コイルとの相互インダクタンスによって決定される。
【０００５】
従って、上記構造では、一次減衰極のみを制御するため、グランドライン側コイルのコイル長を所定インダクタンス値となるように設定すると、同時に相互インダクタンスも変動してしまい、結果として、二次減衰極も変動してしまう。また、二次減衰極のみを制御においても、結果として、一次減衰極も変動してしまう。
【０００６】
しかも、両コイルのインダクタンスを制御するために、信号側導体パターン又はグランド側導体パターンのパターン長を変化させると、信号側導体パターンとグランド側導体パターンとの対向状態も変化してしまい、等価キャパシタンスも変化してしまい、フィルタ特性の制御が困難となってしまう。
【０００７】
そこで、図６〜７に示すように、複数の絶縁層６１ａ〜６１ｇから成る積層体本体内に、絶縁層６１ａ〜６１ｅの例えば、６つの層間に、交互に３つの信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄと２つのグランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃを配置していた。尚、絶縁層６１ｆと６１ｇとの層間には、接続用パターン６２ｅが配置されており、絶縁層６１ａ上には、信号側引き回し導体パターン６２ａ，グランド側引き回し導体パターン６３ａが配置さている。
【０００８】
その信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄは、グランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃと互いに重なりあう概略四角形状対向部と、該概略四角形状対向部の一方側の端辺側から延びる２つのインダクタ導体部とを有している。また、グランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃは、信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄの対向部と互いに重なりあう概略四角形状対向部と、該概略四角形状対向部の他方側の端辺側から延びる２つのインダクタ導体部とを有していた。そして、信号側導体パターン同士が接続して信号側コイルＳＬを構成し、グランド側導体パターンどうしが接続してグランド側コイルＧＬを構成していた。しかも、信号側導体パターンとグランド側導体パターンとの対向部分で容量成分を形成し、分布定数型ノイズフィルタ６０を構成していた（特開平８−１８３７７号公報）。
【０００９】
このようなノイズフィルタによれば、信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄとグランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃとが絶縁層６１ａ〜６１ｅを挟んで対向する部分は、概略四角形状対向部で、等価キャパシタンスは一義的に決定される。
【００１０】
また、信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄとグランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃともに、概略四角形状対向部の端辺により、２つのインダクタ導体部が延びている。従って、夫々のコイルパターンにおける自己インダクタンス値は、その２つのインダクタ導体部の長さで決定される。
【００１１】
しかも、信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄとグランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃとで、２つのインダクタ導体部が延びている方向が異なるため、互いに相互インダクタンスが非常に小さい状態となる。
【００１２】
即ち、等価キャパンタンスは実質的な変動が少なく、また相互インダクタスも非常に小さいため、減衰極の制御にあたり、夫々の２つのインダクタ導体部の長さのみで決定される。
【００１３】
従って、一次減衰極の制御、二次減衰極の制御が、主に各コイルの自己インダクタンスの個別の制御のみによって簡単に行うことができる。
【００１４】
さらに、信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄ及びグランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃが実質的に概略四角形状対向部とその概略四角形状対向部の相対向する端辺側に延びるインダクタ部を有するため、夫々のコイルパターンを全体として、実質的に四角形状となることができるため、平面的に大きなデットスペースを発生させることがないため、小型なノイズフィルタが達成できる。
【００１５】
ここで、ノイズフィルタ６０は、周知の表面実装法により回路パターン（不図示、以下同じ）に半田付けされる。ノイズフィルタ６０の入出力端子は回路パターンの信号ライン又は伝送ラインに接続され、グランド端子は回路パターンのアースラインに接続される。このため、信号側導体パターンには、入力端子から出力端子に信号電流が流れる。一般的に回路パターンにおいて、通過するデジタル信号は、正弦波である高調波の組み合わせからなり、高次側の高調波が多いと、信号ライン（伝送ライン）パターン上で不要の輻射ノイズが発生するという問題点がある。そこで、このようなデジタル信号をノイズフィルタ６０に通すことにより、不必要な高次側の高調波をグランド側導体パターン６２ａ〜６２ｅを介してグランド端子に流してノイズを除去している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の高周波フィルタにおいては、信号側導体パターンによる分布定数（Ｌ成分）が大きいほど、共振周波数を低周波数側にシフトすることができ、低周波数領域におけるノイズ除去効果が良好になる。
【００１７】
しかし、図６、図７に示すノイズフィルタの構造によれば、絶縁層が誘電体材料をベースに用いているため、各コイル部のインダクタンス成分が小さく、急峻な減衰特性を得ることに限界があった。
【００１８】
本発明は、上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、素子の大きさを変えずに、小型であっても、急峻な減衰特性が達成できるノイズフィルタを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のノイズフィルタは、複数の絶縁層から成る積層体の各層間に、信号側導体パターン及びグランド側導体パターンを配置するとともに、前記信号側導体パターンどうしを前記絶縁層の厚み方向に接続して螺旋形の信号側コイルを形成し、前記グランド側導体パターンどうしを絶縁層の厚み方向に接続して螺旋形状のグランド側コイルを形成してなる分布定数型のノイズフィルタにおいて、前記信号側導体パターンは、前記各層間の全てにおいて、同一層間でグランド側導体パターンを挟んで、複数に分割、配置されており、１つの前記層間の前記グランド側導体パターンの直線部分が、上下に隣り合う前記層間のうちのいずれかに配置された、分割された信号側導体パターンのうちのいずれか一方の直線部分と前記絶縁層を介して対向していることを特徴とするノイズフィルタである。
【作用】
本発明によれば、各絶縁層において、グランド側導体パターンを挟んで信号側導体パターンが複数に分割されている。信号側導体パターンにより構成され、互いに接続された２つの信号側コイルが、グランド側導体パターンによって形成されるグランド側コイルを挟んで位置される。
【００２０】
即ち、信号側コイルにおいては、積層体の一方表面から信号が入力され、他方表面側で折り返され、さらに、一方表面側から信号が出力されることになる。
【００２１】
従来の構成に比べて、素子の大きさを変化させずに、互いに接続される信号側コイルのターン数を増大させることができ、分布定数のＬ成分を大きくすることができる。しかも、信号側コイルとグランド側コイルとの結合も大きくなるため、フィルタ全体のＬ成分が大きくなる。これらによって、低周波数領域におけるノイズ除去効果を良好にすることができる。
【００２２】
さらに、信号側導体パターンからなる信号側コイルは左右対称であり、グランド側導体パターンからなるグランド側コイルは、その信号側導体パターンに挟まれた状態になっているため、信号側コイルに接続する信号側入出力端子とグランド側コイルに接続するグランド端子ともに、左右対称となるため、入出力端子の方向性を持たない部品となり、実装時の方向合わせが不要になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のノイズフィルタを図面に基づいて詳説する。
【００２４】
図１は、本発明のノイズフィルタの外観斜視図であり、図２は、導体パターンが相違する各絶縁層の平面図であり、図３は各絶縁層の接続状態を示す積層体の分解斜視図であり、図４は等価回路図である。
【００２５】
図１において、本発明のノイズフィルタ１０は、積層体（以下、積層体本体という）１と、該積層体本体１の一対の両端面に形成された信号側端子電極６、７と、該積層体本体１の中央部に形成されたグランド側端子電極８とから構成されている。信号側端子電極６、７は、積層体本体１において、端面または及びその周囲の４つの面に形成されている。また、グランド側端子電極８は、積層体本体１の中央部付近の両側面及び少なくとも一方の主面に渡って周回するように形成されている。信号側端子電極６、７、グランド側端子電極８は導電性ペーストを焼き付けて形成された下地導体膜及び該下地導体膜の表面に被着した半田濡れ性の優れたメッキ層から構成されている。
【００２６】
また、積層体本体１は、例えば８層の絶縁層が積層されて構成されている。尚、図３では、最上層となる絶縁層を省略して、例えば７層のみを表示している。例えば、絶縁層１ａ上、即ち、最上層となる絶縁層と絶縁層１ａとの層間には、図２（ａ）に示すように、信号側引き回し導体パターン２ａ、２ｍが配置されている。例えば、信号側引き回し導体パターン２ａは、信号側コイルＳＣの一方端と信号側端子電極６とを接続するパターンである。また、信号側引き回し導体パターン２ｍは、信号側コイルＳＣの他方端と信号側端子電極７とを接続するものである。
【００２７】
積層体本体１は、例えば７層の絶縁層１ａ〜１ｇから構成され、絶縁層１ａ上には、図２（ａ）に示す信号側引き回し導体パターン２ａ、２ｍが配置されている。
【００２８】
また、絶縁層１ｂ上、例えば、絶縁層１ａと１ｂとの層間には、図２（ｂ）に示す導体パターンが配置されている。即ち、両端部側に信号側導体パターン２ｂ、２ｌが分割して配置されており、その中央部付近には、グランド側導体パターン３ａが配置されている。各導体パターン２ｂ、２ｌ、３ａは、概略半ターン分のパターン、例えば概略Ｃ字状を成し、その開口が紙面の上部側に開口している。この信号側導体パターン２ｂ、２ｌ、グランド側導体パターン３ａは、絶縁層１ａの厚みを貫くビアホール導体または絶縁層１ｂの厚み貫くビアホール導体に接続されている。
【００２９】
また、絶縁層１ｃ上、例えば、絶縁層１ｂと１ｃとの層間には、図２（ｃ）に示す導体パターンが配置されている。即ち、両端部側に信号側導体パターン２ｃ、２ｋが分割して配置されており、その中央部付近には、グランド側導体パターン３ｂが配置されている。信号側導体パターン２ｃ、２ｋ、グランド側導体パターン３ｂは、概略半ターン分のパターン、例えば概略Ｃ字状であり、その開口が紙面の下部側に開口している。この信号側導体パターン２ｃ、２ｋ、グランド側導体パターン３ｂは、絶縁層１ｃの厚みを貫くビアホール導体または絶縁層１ｂの厚みを貫くビアホール導体に接続されている。
【００３０】
ここで、図２（ｂ）で示した絶縁層１ｂと図２（ｃ）で示した絶縁層１ｃとを積層した場合、絶縁層１ｂ上のグランド側導体パターン３ａの直線部分３ｘは、絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｋの直線部分２ｘと絶縁層１ｂを介して対向し、また、絶縁層１ｃ上のグランド側導体パターン３ｂの直線部分３ｙは、絶縁層１ｂ上の信号側導体パターン２ｂの直線部分２ｙと絶縁層１ｂを介して対向することになる。これは、絶縁層１ｂと１ｃのみに着目して説明しているが、複数の絶縁層１ｂ〜１ｆにおいては、その上下関係がすべて同様の構造となっている。この直線部分２ｘ、３ｘ、２ｙ、３ｙの対向部分には、分布定数的な容量成分が発生する。
【００３１】
また、絶縁層１ｇ上、例えば絶縁層１ｆと１ｇとの間には、図２（ｄ）に示すように、折り返し導体パターン２ｇおよびグランド側引き回し導体パターン３ｆが配置されている。例えば、折り返し導体パターン２ｇは、信号側コイルＳＣ１と信号側コイルＳＣ２とを接続するものであり、グランド側引き回し導体パターン３ｆは、グランド側コイルＧＣの一端とグランド側端子電極８とを接続するものである。
【００３２】
さらに、図２（ｄ）で示す折り返し導体パターン２ｇとグランド側導体パターンの直線部分とを対向させて構わない。
【００３３】
また、実際には、積層体本体１は、図２（ａ）に示す絶縁層１ａと図２（ｄ）に示す絶縁層１ｇとの間に、図２（ｂ）に示す導体パターンが配置されている絶縁層がグランド側導体パターン３層と、図２（ｃ）に示す導体パターンが配置されている絶縁層が２層とが、交互に積層配置されている。
【００３４】
また、信号側コイルＳＣを構成する一方の信号側コイルＳＣ１において、絶縁層１ｂ上の信号側導体パターン２ｂの一端は、絶縁層１ａの厚みに形成されたビアホール導体４ａを介して絶縁層１ａ上の信号側引き回し導体パターン２ａの他端に接続されている。また、絶縁層１ｂ上の信号側導体パターン２ｂの他端は、絶縁層１ｂの厚みに形成されたビアホール導体４ｂを介して絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｃの一端に接続されている。
【００３５】
また、絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｃの一端は、絶縁層１ｂ上の信号側導体パターン２ｂの他端に接続し、信号側導体パターン２ｃの他端は、絶縁層１ｃの厚みに形成されたビアホール導体４ｃを介して絶縁層１ｄ上の信号側導体パターン２ｄの一端に接続されている。
【００３６】
また、絶縁層１ｄ上の信号側導体パターン２ｄの一端は、絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｃの他端に接続し、信号側導体パターン２ｄの他端は、絶縁層１ｄの厚みに形成されたビアホール導体４ｄを介して絶縁層１ｅ上の信号側導体パターン２ｅの一端に接続されている。
【００３７】
また、絶縁層１ｅ上の信号側導体パターン２ｅの一端は、絶縁層１ｄ上の信号側導体パターン２ｄの他端に接続し、信号側導体パターン２ｅの他端は、絶縁層１ｅの厚みに形成されたビアホール導体４ｅを介して絶縁層１ｆ上の信号側導体パターン２ｆの一端に接続されている。
【００３８】
また、絶縁層１ｆ上の信号側導体パターン２ｆの一端は、絶縁層１ｅ上の信号側導体パターン２ｅの他端に接続し、信号側導体パターン２ｆの他端は、絶縁層１ｆの厚みに形成されたビアホール導体４ｆを介して絶縁層１ｇ上の折り返し導体パターン２ｇの一端に接続されている。
【００３９】
さらに、信号側コイルＳＣを構成するコイルＳＣ２において、折り返し導体パターン２ｇの他端は、絶縁層１ｆに形成されたビアホール導体４ｇを介して絶縁層１ｆ上に配置された信号側導体パターン２ｈの一端に接続されている。
【００４０】
また、絶縁層１ｆ上の信号側導体パターン２ｈの一端は、絶縁層１ｇ上の折り返し導体パターン２ｇの他端部に接続され、信号側導体パターン２ｈの他端は、絶縁層１ｅの厚みに形成されたビアホール導体４ｈを介して絶縁層１ｅ上の信号側導体パターン２ｉの一端に接続されている。
【００４１】
また、絶縁層１ｅ上の信号側導体パターン２ｉの一端は、絶縁層１ｆ上の信号側導体パターン２ｈの他端に接続され、信号側導体パターン２ｉの他端は、絶縁層１ｄの厚みに形成されたビアホール導体４ｉを介して絶縁層１ｄ上の信号側導体パターン２ｊの一端に接続されている。
【００４２】
また、絶縁層１ｄ上の信号側導体パターン２ｊの一端は、絶縁層１ｅ上の信号側導体パターン２ｉの他端に接続され、信号側導体パターン２ｊの他端は、絶縁層１ｃの厚みに形成されたビアホール導体４ｊを介して絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｋの一端に接続されている。
【００４３】
また、絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｋの一端は、絶縁層１ｄ上の信号側導体パターン２ｊの他端に接続され、信号側導体パターン２ｋの他端は、絶縁層１ｂの厚みに形成されたビアホール導体４ｋを介して絶縁層１ｂ上の信号側導体パターン２ｌの一端に接続されている。
【００４４】
また、絶縁層１ｂ上の信号側導体パターン２ｌの一端は、絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｋの他端に接続され、信号側導体パターン２ｌの他端は、絶縁層１ａの厚みに形成されたビアホール導体４ｌを介して絶縁層１ａ上の信号側引き回し導体パターン２ｍの一端に接続されている。
【００４５】
さらに、絶縁層１ａの信号側引き回し導体パターン２ｍの一端は、絶縁層１ｂの信号側導体パターン２ｌの他端に接続され、信号側引き回し導体パターン２ｍの他端は、絶縁層１ａの端面にまで引き回され、信号側端子電極７に接続されている。
【００４６】
即ち、信号側コイルＳＣは、２つの信号側コイルＳＣ１と信号側コイルＳＣ２とが互いに接続されて構成されている。尚、１つの信号側コイルＳＣ１は、５層の半ターンのパターンを有する信号側導体パターン２ｂ〜２ｆからなり、約２．５ターンの信号側コイルとなり、また、１つの信号側コイルＳＣ２も同様に、５層の半ターンのパターンを有する信号側導体パターン２ｈ〜２ｌからなり、約２．５ターンの信号側コイルとなる。これにより、全体として概略５ターンの信号側コイルＳＣとなる。
【００４７】
次に、グランド側コイルＧＣにおいては、絶縁層１ｂ上のグランド側導体パターン３ａの他端は、絶縁層１ｂの厚みに形成されたビアホール導体５ａを介して絶縁層１ｃ上のグランド側導体パターン３ｂの他端に接続されている。
【００４８】
また、絶縁層１ｃ上のグランド側導体パターン３ｂの一端は、絶縁層１ｂ上のグランド側導体パターン３ａの他端に接続され、グランド側導体パターン３ｂの他端部は、絶縁層１ｃの厚みに形成されたビアホール導体５ｂを介して絶縁層１ｄ上のグランド側導体パターン３ｃの一端に接続されている。
【００４９】
また、絶縁層１ｄ上のグランド側導体パターン３ｃの一端は、絶縁層１ｃ上のグランド側導体パターン３ｂの他端に接続され、グランド側導体パターン３ｃの他端は、絶縁層１ｄの厚みに形成されたビアホール導体５ｃを介して絶縁層１ｅ上のグランド側導体パターン３ｄの一端に接続されている。
【００５０】
また、絶縁層１ｅ上のグランド側導体パターン３ｄの一端は、絶縁層１ｄ上のグランド側導体パターン３ｃの他端に接続され、グランド側導体パターン３ｄの一端は、絶縁層１ｅの厚みに形成されたビアホール導体５ｄを介して絶縁層１ｆ上のグランド側導体パターン３ｅの一端に接続されている。
【００５１】
また、絶縁層１ｆ上のグランド側導体パターン３ｅの一端は、絶縁層１ｅ上のグランド側導体パターン３ｄの他端に接続され、グランド側導体パターン３ｅの一端は、絶縁層１ｆの厚みに形成されたビアホール導体５ｅを介して絶縁層１ｇ上のグランド側引き回し導体パターン３ｆの一端に接続されている。
【００５２】
また、絶縁層１ｇ上のグランド側引き回し導体パターン３ｆの一端は、絶縁層１ｆ上のグランド側導体パターン３ｅの他端に接続され、他端は、グランド側端子電極８に接続されている。
【００５３】
即ち、グランド側コイルＧＣは、５層の半ターンのパターンを有するグランド側導体パターン３ａ〜３ｅからなり、約２．５ターンのグランド側コイルとなる。
【００５４】
このような信号側コイルＳＣは、それぞれ積層体本体１の外表面に形成した信号側端子電極６、７に接続されている。また、グランド側コイルＧＣは、グランド側端子電極８に接続されている。
【００５５】
このことにより、例えば、端子電極６から入った電流は、信号側引き回し導体パターン２ａ、ビアホール導体４ａ、信号側導体パターン２ｂ、ビアホール導体４ｂ、信号側導体パターン２ｃ、ビアホール導体４ｃ、信号側導体パターン２ｄ、ビアホール導体４ｄ、信号側導体パターン２ｅ、ビアホール導体４ｅ、信号側導体パターン２ｆ、ビアホール導体４ｆ、折り返し導体パターン２ｇ、ビアホール導体４ｇ、信号側導体パターン２ｈ、ビアホール導体４ｈ、信号側導体パターン２ｉ、ビアホール導体４ｉ、信号側導体パターン２ｊ、ビアホール導体４ｊ、信号側導体パターン２ｋ、ビアホール導体４ｋ、信号側導体パターン２ｌ、ビアホール導体４ｌ、信号側引き回し導体パターン２ｍの順に流れ、出力端子電極７から出ることになる。
【００５６】
また、不必要な高次側の高調波の信号成分は、グランド側導体パターン３ａ、ビアホール導体５ａ、グランド側導体パターン３ｂ、ビアホール導体５ｂ、グランド側導体パターン３ｃ、ビアホール導体５ｃ、グランド側導体パターン３ｄ、ビアホール導体５ｄ、グランド側導体パターン３ｅ、ビアホール導体５ｅ、グランド側引き回し導体パターン３ｆの順に流れ、グランド端子電極８に流れる。
【００５７】
次に、上述の構造の積層体本体１は、以下のような製造方法で作られる。
【００５８】
まず、積層体本体１の絶縁層１ａ〜１ｇとなる絶縁体シートは、誘電体材料であるＢａＴｉＯ ３ 、ＴｉＯ ３ を少なくとも含むセラミック粉末と有機ビヒクルとを均質混練して、所定厚み（２０μｍ〜１００μｍ）のテープを成型し、所定大きさに裁断して作製する。
【００５９】
次に、その絶縁体シートの所定位置に、ビアホール導体４ａ〜４ｌ、ビアホール導体５ａ〜５ｆとなる貫通孔（孔径５０μｍ〜２００μｍ）をパンチ加工などで形成する。
【００６０】
次に、上述の貫通孔内に、Ａｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−ＰｄのようなＡｇ合金）、Ｃｕ系材料の金属粉末と必要に応じて低融点ガラスフリットと有機ビヒクルとを均質混合して得られた導電性ペーストを充填して、ビアホール導体４ａ〜４ｌ、５ａ〜５ｆとなる導体を形成するとともに、そのシートの表面に信号側導体パターン２ｂ〜２ｆ，２ｈ〜２ｌとなる導体膜、グランド側導体パターン３ａ〜３ｅとなる導体膜を、上述の導電性ペーストのスクリーン印刷によって厚み１μｍ〜２０μｍで形成する。
【００６１】
これにより、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、絶縁体シート１ａ〜１ｇには、信号側導体パターン２ｂ〜２ｆ，２ｈ〜２ｌ及びグランド側導体パターン３ａ〜３ｅとなる導体膜が形成される。
【００６２】
次に、夫々のシートを積層順序を考慮して、選択的に積層し、熱圧着により一体化する。その後必要に応じて焼結収縮を考慮した最終寸法で裁断したり、また、最終工程で分割するための分割溝を形成したりする。
【００６３】
次に、絶縁体シートから成る積層体を、所定雰囲気・所定ピーク温度で焼成する。上述の導電性ペーストにＡｇ系ペーストを用いた場合には酸化性雰囲気、中性雰囲気で、Ｃｕ系ペーストを用いた場合には還元性囲気、中性雰囲気で処理する。また、ピーク温度は、絶縁体シートが焼結反応されるに必要な温度で処理するが、この温度に耐えるように導電性ペーストの金属成分を調整する。例えば、導電性ペーストにＡｇ単体、Ｃｕ単体を用いた場合には、ピーク温度は１０５０℃以下であり、これ以上の温度で焼成する場合には、Ｐｄなどの合金を用いる。尚、約１０００℃の焼成温度に昇温するまでの約５００℃前後で、絶縁体シート、導体膜、導体に含まれる有機ビヒクル成分を焼失させる。
【００６４】
このようにして焼成処理された積層体本体１の信号側引き回し導体パターン２ａ、２ｍの露出部分に信号側端子電極６、７を、グランド側引き回し導体パターン３ｆの露出部分にグランド側端子電極８を、夫々導電性ペーストの焼き付けにより形成する。なお、端子電極６、７、８となる導体膜を積層体本体１の焼成前に塗布・形成して、積層体本体１と同時に焼成処理しても構わない。
【００６５】
このようにして、図１のようなノイズフィルタ１０が得られる。
【００６６】
このようにして得られた本発明のノイズフィルタ１０によれば、信号側コイルＳＣは、信号側コイルＳＣ１となる信号側導体パターン２ｂ〜２ｆと信号側コイルＳＣ２となる信号側導体パターン２ｈ〜２ｌとが分割され、両コイルＳＣ１とＳＣ２とが接続されて構成されている。そして、グランド側コイルＧＣを構成するグランド側導体パターン３ａ〜３ｅが、信号側コイルＳＣ１とＳＣ２とに挟まれて配置されることになる。従って、例えば、端子電極６から入った電流は、実質的に螺旋状経路を通って流れることになり、従来の構成に比べて、素子の大きさを変化させずに、信号側導体パターン２ｂ〜２ｆ、２ｈ〜２ｌの長さを実質的に長くすることができる。また、グランド側コイルＧＣと信号側コイルＳＣとの結合が、グランド側コイルＧＣに対して２方向から結合するため、この結合度が増大する。
【００６７】
例えば、図６、７に示す従来のノイズフィルタでは、信号側コイルとグランド側コイルとの結合係数が０．５０〜０．６０であった。これに対して、本発明では、信号側コイルＳＣ１とグランド側コイルＧＣとの結合係数及び信号側コイルＳＣ２とグランド側コイルＧＣとの結合係数は各々０．５０〜０．６０となり、また、信号側コイルＳＣ１とＳＣ２との結合係数が０．１５〜０．２５とすることができるため、全体の結合係数を２倍以上にすることができる。
【００６８】
また、信号側コイルＳＣの全体のインダクタンス成分は、コイルの内面積と、コイル定数を考慮したターン数によって決定される。例えば、信号側コイルＳＣ１、ＳＣ２のコイルの内面積を０．５ｍｍ ２ 、ターン数を４．５ターン、コイル定数を１．７としたとき、一方の信号側コイルＳＣ１のインダクタンス値は、６．４５Ｈとなり、信号側コイルＳＣ全体では、両信号側コイルＳＣ１、ＳＣ２の結合係数を考慮すると１０．４７Ｈとなる。
【００６９】
その結果、従来のノイズフィルタに比較して、コイルの内面積が１／２となっても、ターン数が２倍とすることができ、両信号側コイルＳＣ１、ＳＣ２の間で生じる結合により、インダクタンス成分が大きくなる。
【００７０】
しかも、グランド側コイルＧＣと信号側コイルＳＣとの結合が大きくなるため、低周波数領域での減衰極を大きくすることができる。そして、ノイズ除去効果を良好にすることができる。
【００７１】
さらに、グランド側導体パターン３ａ〜３ｅが２つの信号側導体パターン２ｂ〜２ｆ、２ｈ〜２ｌに夫々挟まれ、偶数層のパターンと奇数層のパターンが左右対称となる概略コの字形状である。また、端子電極６、７と接続する信号コイルＳＣを左右対称となり、最終部品形状となったときに、端子電極６，７の方向性を持たない部品となり、実装時の方向合わせが不要になる。
【００７２】
図５に、本発明のノイズフィルタ１０と従来例のノイズフィルタ６０の周波数−インピーダンス（Ｚ）特性を示す。
【００７３】
その結果、本発明のノイズフィルタ１０においては、低周波数領域における減衰極を、従来例のノイズフィルタ６０の減衰極に比較して、約２００ＭＨｚ程度低域側にシフトすることができ、しかも、その減衰極のインピーダンスを小さくすることができる。従って、低周波数領域におけるノイズ除去効果が改善されることがわかる。
【００７４】
尚、上述の実施例では、平面視したとき、グランド側コイルＧＣを左右から挟持するように、２つの信号側コイルＳＣ１、ＳＣ２が位置されている。しかし、左右のみならず、上限方向にも、信号コイルＳＣを構成する４つの信号コイルを配置しても構わない。
【００７５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の構成によれば、信号側コイルとグランド側コイルとで発生する磁束が、その他の隣接するコイルへ結合する度合いが増大し、その結果、インダクタンス成分を大きくすることになる。また、信号側コイルのインダクタンス値を大きくすることができる。これにより、ノイズフィルタとして安定した特性が実現可能となる。
【００７６】
さらに、ノイズフィルタ全体から見ると、信号側コイル及びグランド側コイルが端子電極に対して対称となるため、特に、端子電極に対して方向性を持たない部品となり、実装時の方向合わせが不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のノイズフィルタの外観斜視図である。
【図２】 （a）〜(ｄ)は、本発明のノイズフィルタに用いる各絶縁層において、導体パターンを示す平面図である。
【図３】 本発明のノイズフィルタの積層体の分解斜視図である。
【図４】 本発明のノイズフィルタＬＣ回路Ｔ型分布定数の等価回路図である。
【図５】 本発明及び従来のノイズフィルタの特性図である。
【図６】 従来のノイズフィルタＬＣ分布定数型の等価回路図である。
【図７】 従来のノイズフィルタの積層体分解斜視図である。
【符号の説明】
１０ ノイズフィルタ
１ 積層体本体
１ａ〜１ｇ 絶縁層
２ａ、２ｍ 信号側引き回し導体パターン
２ｂ〜２ｆ、２ｌ〜２ｈ 信号側導体パターン
２ｇ 折り返し導体パターン
３ａ〜３ｅ グランド側導体パターン
３ｆ グランド側引き回し導体パターン
４ａ〜４ｌ、５ａ〜５ｆ ビアホール導体
６、７ 信号側端子電極
８ グランド側端子電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノイズフィルタに関し、特に減衰極の制御が簡単な分布定数型のノイズフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ノイズフィルタは、複数の絶縁層から成る積層体内に、該絶縁層を介して互いに対向し合う信号側導体パターンとグランド側導体パターンを配置して構成されていた。すなわち、信号側導体パターンとグランド側導体パターンは、絶縁層の厚み方向に互いに接続し、夫々一連のコイルとなる。例えば、信号側導体パターンが互いに接続して信号側コイルになり、グランド側導体パターンが互いに接続してグランド側コイルとなる。そして、信号側導体パターンとグランド側導体パターンとの間で所定容量が得られる。
【０００３】
しかし、この分布定数型のノイズフィルタの一次減衰極周波数は、等価キャパシタンスを不変とした場合、主にグランド側導体パターン（グランドライン側コイル）の自己インダクタンス及び信号側導体パターン（信号ライン側コイル）との相互インダクタンスによって決定される。
【０００４】
また、二次減衰極周波数は、等価キャパシタンスを不変とした場合、主に信号ライン側コイルの自己インダクタンス及びグランドライン側コイルとの相互インダクタンスによって決定される。
【０００５】
従って、上記構造では、一次減衰極のみを制御するため、グランドライン側コイルのコイル長を所定インダクタンス値となるように設定すると、同時に相互インダクタンスも変動してしまい、結果として、二次減衰極も変動してしまう。また、二次減衰極のみを制御においても、結果として、一次減衰極も変動してしまう。
【０００６】
しかも、両コイルのインダクタンスを制御するために、信号側導体パターン又はグランド側導体パターンのパターン長を変化させると、信号側導体パターンとグランド側導体パターンとの対向状態も変化してしまい、等価キャパシタンスも変化してしまい、フィルタ特性の制御が困難となってしまう。
【０００７】
そこで、図６〜７に示すように、複数の絶縁層６１ａ〜６１ｇから成る積層体本体内に、絶縁層６１ａ〜６１ｅの例えば、６つの層間に、交互に３つの信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄと２つのグランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃを配置していた。尚、絶縁層６１ｆと６１ｇとの層間には、接続用パターン６２ｅが配置されており、絶縁層６１ａ上には、信号側引き回し導体パターン６２ａ，グランド側引き回し導体パターン６３ａが配置さている。
【０００８】
その信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄは、グランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃと互いに重なりあう概略四角形状対向部と、該概略四角形状対向部の一方側の端辺側から延びる２つのインダクタ導体部とを有している。また、グランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃは、信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄの対向部と互いに重なりあう概略四角形状対向部と、該概略四角形状対向部の他方側の端辺側から延びる２つのインダクタ導体部とを有していた。そして、信号側導体パターン同士が接続して信号側コイルＳＬを構成し、グランド側導体パターンどうしが接続してグランド側コイルＧＬを構成していた。しかも、信号側導体パターンとグランド側導体パターンとの対向部分で容量成分を形成し、分布定数型ノイズフィルタ６０を構成していた（特開平８−１８３７７号公報）。
【０００９】
このようなノイズフィルタによれば、信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄとグランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃとが絶縁層６１ａ〜６１ｅを挟んで対向する部分は、概略四角形状対向部で、等価キャパシタンスは一義的に決定される。
【００１０】
また、信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄとグランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃともに、概略四角形状対向部の端辺により、２つのインダクタ導体部が延びている。従って、夫々のコイルパターンにおける自己インダクタンス値は、その２つのインダクタ導体部の長さで決定される。
【００１１】
しかも、信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄとグランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃとで、２つのインダクタ導体部が延びている方向が異なるため、互いに相互インダクタンスが非常に小さい状態となる。
【００１２】
即ち、等価キャパンタンスは実質的な変動が少なく、また相互インダクタスも非常に小さいため、減衰極の制御にあたり、夫々の２つのインダクタ導体部の長さのみで決定される。
【００１３】
従って、一次減衰極の制御、二次減衰極の制御が、主に各コイルの自己インダクタンスの個別の制御のみによって簡単に行うことができる。
【００１４】
さらに、信号側導体パターン６２ｂ〜６２ｄ及びグランド側導体パターン６３ｂ〜６３ｃが実質的に概略四角形状対向部とその概略四角形状対向部の相対向する端辺側に延びるインダクタ部を有するため、夫々のコイルパターンを全体として、実質的に四角形状となることができるため、平面的に大きなデットスペースを発生させることがないため、小型なノイズフィルタが達成できる。
【００１５】
ここで、ノイズフィルタ６０は、周知の表面実装法により回路パターン（不図示、以下同じ）に半田付けされる。ノイズフィルタ６０の入出力端子は回路パターンの信号ライン又は伝送ラインに接続され、グランド端子は回路パターンのアースラインに接続される。このため、信号側導体パターンには、入力端子から出力端子に信号電流が流れる。一般的に回路パターンにおいて、通過するデジタル信号は、正弦波である高調波の組み合わせからなり、高次側の高調波が多いと、信号ライン（伝送ライン）パターン上で不要の輻射ノイズが発生するという問題点がある。そこで、このようなデジタル信号をノイズフィルタ６０に通すことにより、不必要な高次側の高調波をグランド側導体パターン６２ａ〜６２ｅを介してグランド端子に流してノイズを除去している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の高周波フィルタにおいては、信号側導体パターンによる分布定数（Ｌ成分）が大きいほど、共振周波数を低周波数側にシフトすることができ、低周波数領域におけるノイズ除去効果が良好になる。
【００１７】
しかし、図６、図７に示すノイズフィルタの構造によれば、絶縁層が誘電体材料をベースに用いているため、各コイル部のインダクタンス成分が小さく、急峻な減衰特性を得ることに限界があった。
【００１８】
本発明は、上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、素子の大きさを変えずに、小型であっても、急峻な減衰特性が達成できるノイズフィルタを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のノイズフィルタは、複数の絶縁層から成る積層体の各層間に、信号側導体パターン及びグランド側導体パターンを配置するとともに、前記信号側導体パターンどうしを前記絶縁層の厚み方向に接続して螺旋形の信号側コイルを形成し、前記グランド側導体パターンどうしを絶縁層の厚み方向に接続して螺旋形状のグランド側コイルを形成してなる分布定数型のノイズフィルタにおいて、前記信号側導体パターンは、前記各層間の全てにおいて、同一層間でグランド側導体パターンを挟んで、複数に分割、配置されており、１つの前記層間の前記グランド側導体パターンの直線部分が、上下に隣り合う前記層間のうちのいずれかに配置された、分割された信号側導体パターンのうちのいずれか一方の直線部分と前記絶縁層を介して対向していることを特徴とするノイズフィルタである。
【作用】
本発明によれば、各絶縁層において、グランド側導体パターンを挟んで信号側導体パターンが複数に分割されている。信号側導体パターンにより構成され、互いに接続された２つの信号側コイルが、グランド側導体パターンによって形成されるグランド側コイルを挟んで位置される。
【００２０】
即ち、信号側コイルにおいては、積層体の一方表面から信号が入力され、他方表面側で折り返され、さらに、一方表面側から信号が出力されることになる。
【００２１】
従来の構成に比べて、素子の大きさを変化させずに、互いに接続される信号側コイルのターン数を増大させることができ、分布定数のＬ成分を大きくすることができる。しかも、信号側コイルとグランド側コイルとの結合も大きくなるため、フィルタ全体のＬ成分が大きくなる。これらによって、低周波数領域におけるノイズ除去効果を良好にすることができる。
【００２２】
さらに、信号側導体パターンからなる信号側コイルは左右対称であり、グランド側導体パターンからなるグランド側コイルは、その信号側導体パターンに挟まれた状態になっているため、信号側コイルに接続する信号側入出力端子とグランド側コイルに接続するグランド端子ともに、左右対称となるため、入出力端子の方向性を持たない部品となり、実装時の方向合わせが不要になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のノイズフィルタを図面に基づいて詳説する。
【００２４】
図１は、本発明のノイズフィルタの外観斜視図であり、図２は、導体パターンが相違する各絶縁層の平面図であり、図３は各絶縁層の接続状態を示す積層体の分解斜視図であり、図４は等価回路図である。
【００２５】
図１において、本発明のノイズフィルタ１０は、積層体（以下、積層体本体という）１と、該積層体本体１の一対の両端面に形成された信号側端子電極６、７と、該積層体本体１の中央部に形成されたグランド側端子電極８とから構成されている。信号側端子電極６、７は、積層体本体１において、端面または及びその周囲の４つの面に形成されている。また、グランド側端子電極８は、積層体本体１の中央部付近の両側面及び少なくとも一方の主面に渡って周回するように形成されている。信号側端子電極６、７、グランド側端子電極８は導電性ペーストを焼き付けて形成された下地導体膜及び該下地導体膜の表面に被着した半田濡れ性の優れたメッキ層から構成されている。
【００２６】
また、積層体本体１は、例えば８層の絶縁層が積層されて構成されている。尚、図３では、最上層となる絶縁層を省略して、例えば７層のみを表示している。例えば、絶縁層１ａ上、即ち、最上層となる絶縁層と絶縁層１ａとの層間には、図２（ａ）に示すように、信号側引き回し導体パターン２ａ、２ｍが配置されている。例えば、信号側引き回し導体パターン２ａは、信号側コイルＳＣの一方端と信号側端子電極６とを接続するパターンである。また、信号側引き回し導体パターン２ｍは、信号側コイルＳＣの他方端と信号側端子電極７とを接続するものである。
【００２７】
積層体本体１は、例えば７層の絶縁層１ａ〜１ｇから構成され、絶縁層１ａ上には、図２（ａ）に示す信号側引き回し導体パターン２ａ、２ｍが配置されている。
【００２８】
また、絶縁層１ｂ上、例えば、絶縁層１ａと１ｂとの層間には、図２（ｂ）に示す導体パターンが配置されている。即ち、両端部側に信号側導体パターン２ｂ、２ｌが分割して配置されており、その中央部付近には、グランド側導体パターン３ａが配置されている。各導体パターン２ｂ、２ｌ、３ａは、概略半ターン分のパターン、例えば概略Ｃ字状を成し、その開口が紙面の上部側に開口している。この信号側導体パターン２ｂ、２ｌ、グランド側導体パターン３ａは、絶縁層１ａの厚みを貫くビアホール導体または絶縁層１ｂの厚み貫くビアホール導体に接続されている。
【００２９】
また、絶縁層１ｃ上、例えば、絶縁層１ｂと１ｃとの層間には、図２（ｃ）に示す導体パターンが配置されている。即ち、両端部側に信号側導体パターン２ｃ、２ｋが分割して配置されており、その中央部付近には、グランド側導体パターン３ｂが配置されている。信号側導体パターン２ｃ、２ｋ、グランド側導体パターン３ｂは、概略半ターン分のパターン、例えば概略Ｃ字状であり、その開口が紙面の下部側に開口している。この信号側導体パターン２ｃ、２ｋ、グランド側導体パターン３ｂは、絶縁層１ｃの厚みを貫くビアホール導体または絶縁層１ｂの厚みを貫くビアホール導体に接続されている。
【００３０】
ここで、図２（ｂ）で示した絶縁層１ｂと図２（ｃ）で示した絶縁層１ｃとを積層した場合、絶縁層１ｂ上のグランド側導体パターン３ａの直線部分３ｘは、絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｋの直線部分２ｘと絶縁層１ｂを介して対向し、また、絶縁層１ｃ上のグランド側導体パターン３ｂの直線部分３ｙは、絶縁層１ｂ上の信号側導体パターン２ｂの直線部分２ｙと絶縁層１ｂを介して対向することになる。これは、絶縁層１ｂと１ｃのみに着目して説明しているが、複数の絶縁層１ｂ〜１ｆにおいては、その上下関係がすべて同様の構造となっている。この直線部分２ｘ、３ｘ、２ｙ、３ｙの対向部分には、分布定数的な容量成分が発生する。
【００３１】
また、絶縁層１ｇ上、例えば絶縁層１ｆと１ｇとの間には、図２（ｄ）に示すように、折り返し導体パターン２ｇおよびグランド側引き回し導体パターン３ｆが配置されている。例えば、折り返し導体パターン２ｇは、信号側コイルＳＣ１と信号側コイルＳＣ２とを接続するものであり、グランド側引き回し導体パターン３ｆは、グランド側コイルＧＣの一端とグランド側端子電極８とを接続するものである。
【００３２】
さらに、図２（ｄ）で示す折り返し導体パターン２ｇとグランド側導体パターンの直線部分とを対向させて構わない。
【００３３】
また、実際には、積層体本体１は、図２（ａ）に示す絶縁層１ａと図２（ｄ）に示す絶縁層１ｇとの間に、図２（ｂ）に示す導体パターンが配置されている絶縁層がグランド側導体パターン３層と、図２（ｃ）に示す導体パターンが配置されている絶縁層が２層とが、交互に積層配置されている。
【００３４】
また、信号側コイルＳＣを構成する一方の信号側コイルＳＣ１において、絶縁層１ｂ上の信号側導体パターン２ｂの一端は、絶縁層１ａの厚みに形成されたビアホール導体４ａを介して絶縁層１ａ上の信号側引き回し導体パターン２ａの他端に接続されている。また、絶縁層１ｂ上の信号側導体パターン２ｂの他端は、絶縁層１ｂの厚みに形成されたビアホール導体４ｂを介して絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｃの一端に接続されている。
【００３５】
また、絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｃの一端は、絶縁層１ｂ上の信号側導体パターン２ｂの他端に接続し、信号側導体パターン２ｃの他端は、絶縁層１ｃの厚みに形成されたビアホール導体４ｃを介して絶縁層１ｄ上の信号側導体パターン２ｄの一端に接続されている。
【００３６】
また、絶縁層１ｄ上の信号側導体パターン２ｄの一端は、絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｃの他端に接続し、信号側導体パターン２ｄの他端は、絶縁層１ｄの厚みに形成されたビアホール導体４ｄを介して絶縁層１ｅ上の信号側導体パターン２ｅの一端に接続されている。
【００３７】
また、絶縁層１ｅ上の信号側導体パターン２ｅの一端は、絶縁層１ｄ上の信号側導体パターン２ｄの他端に接続し、信号側導体パターン２ｅの他端は、絶縁層１ｅの厚みに形成されたビアホール導体４ｅを介して絶縁層１ｆ上の信号側導体パターン２ｆの一端に接続されている。
【００３８】
また、絶縁層１ｆ上の信号側導体パターン２ｆの一端は、絶縁層１ｅ上の信号側導体パターン２ｅの他端に接続し、信号側導体パターン２ｆの他端は、絶縁層１ｆの厚みに形成されたビアホール導体４ｆを介して絶縁層１ｇ上の折り返し導体パターン２ｇの一端に接続されている。
【００３９】
さらに、信号側コイルＳＣを構成するコイルＳＣ２において、折り返し導体パターン２ｇの他端は、絶縁層１ｆに形成されたビアホール導体４ｇを介して絶縁層１ｆ上に配置された信号側導体パターン２ｈの一端に接続されている。
【００４０】
また、絶縁層１ｆ上の信号側導体パターン２ｈの一端は、絶縁層１ｇ上の折り返し導体パターン２ｇの他端部に接続され、信号側導体パターン２ｈの他端は、絶縁層１ｅの厚みに形成されたビアホール導体４ｈを介して絶縁層１ｅ上の信号側導体パターン２ｉの一端に接続されている。
【００４１】
また、絶縁層１ｅ上の信号側導体パターン２ｉの一端は、絶縁層１ｆ上の信号側導体パターン２ｈの他端に接続され、信号側導体パターン２ｉの他端は、絶縁層１ｄの厚みに形成されたビアホール導体４ｉを介して絶縁層１ｄ上の信号側導体パターン２ｊの一端に接続されている。
【００４２】
また、絶縁層１ｄ上の信号側導体パターン２ｊの一端は、絶縁層１ｅ上の信号側導体パターン２ｉの他端に接続され、信号側導体パターン２ｊの他端は、絶縁層１ｃの厚みに形成されたビアホール導体４ｊを介して絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｋの一端に接続されている。
【００４３】
また、絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｋの一端は、絶縁層１ｄ上の信号側導体パターン２ｊの他端に接続され、信号側導体パターン２ｋの他端は、絶縁層１ｂの厚みに形成されたビアホール導体４ｋを介して絶縁層１ｂ上の信号側導体パターン２ｌの一端に接続されている。
【００４４】
また、絶縁層１ｂ上の信号側導体パターン２ｌの一端は、絶縁層１ｃ上の信号側導体パターン２ｋの他端に接続され、信号側導体パターン２ｌの他端は、絶縁層１ａの厚みに形成されたビアホール導体４ｌを介して絶縁層１ａ上の信号側引き回し導体パターン２ｍの一端に接続されている。
【００４５】
さらに、絶縁層１ａの信号側引き回し導体パターン２ｍの一端は、絶縁層１ｂの信号側導体パターン２ｌの他端に接続され、信号側引き回し導体パターン２ｍの他端は、絶縁層１ａの端面にまで引き回され、信号側端子電極７に接続されている。
【００４６】
即ち、信号側コイルＳＣは、２つの信号側コイルＳＣ１と信号側コイルＳＣ２とが互いに接続されて構成されている。尚、１つの信号側コイルＳＣ１は、５層の半ターンのパターンを有する信号側導体パターン２ｂ〜２ｆからなり、約２．５ターンの信号側コイルとなり、また、１つの信号側コイルＳＣ２も同様に、５層の半ターンのパターンを有する信号側導体パターン２ｈ〜２ｌからなり、約２．５ターンの信号側コイルとなる。これにより、全体として概略５ターンの信号側コイルＳＣとなる。
【００４７】
次に、グランド側コイルＧＣにおいては、絶縁層１ｂ上のグランド側導体パターン３ａの他端は、絶縁層１ｂの厚みに形成されたビアホール導体５ａを介して絶縁層１ｃ上のグランド側導体パターン３ｂの他端に接続されている。
【００４８】
また、絶縁層１ｃ上のグランド側導体パターン３ｂの一端は、絶縁層１ｂ上のグランド側導体パターン３ａの他端に接続され、グランド側導体パターン３ｂの他端部は、絶縁層１ｃの厚みに形成されたビアホール導体５ｂを介して絶縁層１ｄ上のグランド側導体パターン３ｃの一端に接続されている。
【００４９】
また、絶縁層１ｄ上のグランド側導体パターン３ｃの一端は、絶縁層１ｃ上のグランド側導体パターン３ｂの他端に接続され、グランド側導体パターン３ｃの他端は、絶縁層１ｄの厚みに形成されたビアホール導体５ｃを介して絶縁層１ｅ上のグランド側導体パターン３ｄの一端に接続されている。
【００５０】
また、絶縁層１ｅ上のグランド側導体パターン３ｄの一端は、絶縁層１ｄ上のグランド側導体パターン３ｃの他端に接続され、グランド側導体パターン３ｄの一端は、絶縁層１ｅの厚みに形成されたビアホール導体５ｄを介して絶縁層１ｆ上のグランド側導体パターン３ｅの一端に接続されている。
【００５１】
また、絶縁層１ｆ上のグランド側導体パターン３ｅの一端は、絶縁層１ｅ上のグランド側導体パターン３ｄの他端に接続され、グランド側導体パターン３ｅの一端は、絶縁層１ｆの厚みに形成されたビアホール導体５ｅを介して絶縁層１ｇ上のグランド側引き回し導体パターン３ｆの一端に接続されている。
【００５２】
また、絶縁層１ｇ上のグランド側引き回し導体パターン３ｆの一端は、絶縁層１ｆ上のグランド側導体パターン３ｅの他端に接続され、他端は、グランド側端子電極８に接続されている。
【００５３】
即ち、グランド側コイルＧＣは、５層の半ターンのパターンを有するグランド側導体パターン３ａ〜３ｅからなり、約２．５ターンのグランド側コイルとなる。
【００５４】
このような信号側コイルＳＣは、それぞれ積層体本体１の外表面に形成した信号側端子電極６、７に接続されている。また、グランド側コイルＧＣは、グランド側端子電極８に接続されている。
【００５５】
このことにより、例えば、端子電極６から入った電流は、信号側引き回し導体パターン２ａ、ビアホール導体４ａ、信号側導体パターン２ｂ、ビアホール導体４ｂ、信号側導体パターン２ｃ、ビアホール導体４ｃ、信号側導体パターン２ｄ、ビアホール導体４ｄ、信号側導体パターン２ｅ、ビアホール導体４ｅ、信号側導体パターン２ｆ、ビアホール導体４ｆ、折り返し導体パターン２ｇ、ビアホール導体４ｇ、信号側導体パターン２ｈ、ビアホール導体４ｈ、信号側導体パターン２ｉ、ビアホール導体４ｉ、信号側導体パターン２ｊ、ビアホール導体４ｊ、信号側導体パターン２ｋ、ビアホール導体４ｋ、信号側導体パターン２ｌ、ビアホール導体４ｌ、信号側引き回し導体パターン２ｍの順に流れ、出力端子電極７から出ることになる。
【００５６】
また、不必要な高次側の高調波の信号成分は、グランド側導体パターン３ａ、ビアホール導体５ａ、グランド側導体パターン３ｂ、ビアホール導体５ｂ、グランド側導体パターン３ｃ、ビアホール導体５ｃ、グランド側導体パターン３ｄ、ビアホール導体５ｄ、グランド側導体パターン３ｅ、ビアホール導体５ｅ、グランド側引き回し導体パターン３ｆの順に流れ、グランド端子電極８に流れる。
【００５７】
次に、上述の構造の積層体本体１は、以下のような製造方法で作られる。
【００５８】
まず、積層体本体１の絶縁層１ａ〜１ｇとなる絶縁体シートは、誘電体材料であるＢａＴｉＯ ３ 、ＴｉＯ ３ を少なくとも含むセラミック粉末と有機ビヒクルとを均質混練して、所定厚み（２０μｍ〜１００μｍ）のテープを成型し、所定大きさに裁断して作製する。
【００５９】
次に、その絶縁体シートの所定位置に、ビアホール導体４ａ〜４ｌ、ビアホール導体５ａ〜５ｆとなる貫通孔（孔径５０μｍ〜２００μｍ）をパンチ加工などで形成する。
【００６０】
次に、上述の貫通孔内に、Ａｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−ＰｄのようなＡｇ合金）、Ｃｕ系材料の金属粉末と必要に応じて低融点ガラスフリットと有機ビヒクルとを均質混合して得られた導電性ペーストを充填して、ビアホール導体４ａ〜４ｌ、５ａ〜５ｆとなる導体を形成するとともに、そのシートの表面に信号側導体パターン２ｂ〜２ｆ，２ｈ〜２ｌとなる導体膜、グランド側導体パターン３ａ〜３ｅとなる導体膜を、上述の導電性ペーストのスクリーン印刷によって厚み１μｍ〜２０μｍで形成する。
【００６１】
これにより、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、絶縁体シート１ａ〜１ｇには、信号側導体パターン２ｂ〜２ｆ，２ｈ〜２ｌ及びグランド側導体パターン３ａ〜３ｅとなる導体膜が形成される。
【００６２】
次に、夫々のシートを積層順序を考慮して、選択的に積層し、熱圧着により一体化する。その後必要に応じて焼結収縮を考慮した最終寸法で裁断したり、また、最終工程で分割するための分割溝を形成したりする。
【００６３】
次に、絶縁体シートから成る積層体を、所定雰囲気・所定ピーク温度で焼成する。上述の導電性ペーストにＡｇ系ペーストを用いた場合には酸化性雰囲気、中性雰囲気で、Ｃｕ系ペーストを用いた場合には還元性囲気、中性雰囲気で処理する。また、ピーク温度は、絶縁体シートが焼結反応されるに必要な温度で処理するが、この温度に耐えるように導電性ペーストの金属成分を調整する。例えば、導電性ペーストにＡｇ単体、Ｃｕ単体を用いた場合には、ピーク温度は１０５０℃以下であり、これ以上の温度で焼成する場合には、Ｐｄなどの合金を用いる。尚、約１０００℃の焼成温度に昇温するまでの約５００℃前後で、絶縁体シート、導体膜、導体に含まれる有機ビヒクル成分を焼失させる。
【００６４】
このようにして焼成処理された積層体本体１の信号側引き回し導体パターン２ａ、２ｍの露出部分に信号側端子電極６、７を、グランド側引き回し導体パターン３ｆの露出部分にグランド側端子電極８を、夫々導電性ペーストの焼き付けにより形成する。なお、端子電極６、７、８となる導体膜を積層体本体１の焼成前に塗布・形成して、積層体本体１と同時に焼成処理しても構わない。
【００６５】
このようにして、図１のようなノイズフィルタ１０が得られる。
【００６６】
このようにして得られた本発明のノイズフィルタ１０によれば、信号側コイルＳＣは、信号側コイルＳＣ１となる信号側導体パターン２ｂ〜２ｆと信号側コイルＳＣ２となる信号側導体パターン２ｈ〜２ｌとが分割され、両コイルＳＣ１とＳＣ２とが接続されて構成されている。そして、グランド側コイルＧＣを構成するグランド側導体パターン３ａ〜３ｅが、信号側コイルＳＣ１とＳＣ２とに挟まれて配置されることになる。従って、例えば、端子電極６から入った電流は、実質的に螺旋状経路を通って流れることになり、従来の構成に比べて、素子の大きさを変化させずに、信号側導体パターン２ｂ〜２ｆ、２ｈ〜２ｌの長さを実質的に長くすることができる。また、グランド側コイルＧＣと信号側コイルＳＣとの結合が、グランド側コイルＧＣに対して２方向から結合するため、この結合度が増大する。
【００６７】
例えば、図６、７に示す従来のノイズフィルタでは、信号側コイルとグランド側コイルとの結合係数が０．５０〜０．６０であった。これに対して、本発明では、信号側コイルＳＣ１とグランド側コイルＧＣとの結合係数及び信号側コイルＳＣ２とグランド側コイルＧＣとの結合係数は各々０．５０〜０．６０となり、また、信号側コイルＳＣ１とＳＣ２との結合係数が０．１５〜０．２５とすることができるため、全体の結合係数を２倍以上にすることができる。
【００６８】
また、信号側コイルＳＣの全体のインダクタンス成分は、コイルの内面積と、コイル定数を考慮したターン数によって決定される。例えば、信号側コイルＳＣ１、ＳＣ２のコイルの内面積を０．５ｍｍ ２ 、ターン数を４．５ターン、コイル定数を１．７としたとき、一方の信号側コイルＳＣ１のインダクタンス値は、６．４５Ｈとなり、信号側コイルＳＣ全体では、両信号側コイルＳＣ１、ＳＣ２の結合係数を考慮すると１０．４７Ｈとなる。
【００６９】
その結果、従来のノイズフィルタに比較して、コイルの内面積が１／２となっても、ターン数が２倍とすることができ、両信号側コイルＳＣ１、ＳＣ２の間で生じる結合により、インダクタンス成分が大きくなる。
【００７０】
しかも、グランド側コイルＧＣと信号側コイルＳＣとの結合が大きくなるため、低周波数領域での減衰極を大きくすることができる。そして、ノイズ除去効果を良好にすることができる。
【００７１】
さらに、グランド側導体パターン３ａ〜３ｅが２つの信号側導体パターン２ｂ〜２ｆ、２ｈ〜２ｌに夫々挟まれ、偶数層のパターンと奇数層のパターンが左右対称となる概略コの字形状である。また、端子電極６、７と接続する信号コイルＳＣを左右対称となり、最終部品形状となったときに、端子電極６，７の方向性を持たない部品となり、実装時の方向合わせが不要になる。
【００７２】
図５に、本発明のノイズフィルタ１０と従来例のノイズフィルタ６０の周波数−インピーダンス（Ｚ）特性を示す。
【００７３】
その結果、本発明のノイズフィルタ１０においては、低周波数領域における減衰極を、従来例のノイズフィルタ６０の減衰極に比較して、約２００ＭＨｚ程度低域側にシフトすることができ、しかも、その減衰極のインピーダンスを小さくすることができる。従って、低周波数領域におけるノイズ除去効果が改善されることがわかる。
【００７４】
尚、上述の実施例では、平面視したとき、グランド側コイルＧＣを左右から挟持するように、２つの信号側コイルＳＣ１、ＳＣ２が位置されている。しかし、左右のみならず、上限方向にも、信号コイルＳＣを構成する４つの信号コイルを配置しても構わない。
【００７５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の構成によれば、信号側コイルとグランド側コイルとで発生する磁束が、その他の隣接するコイルへ結合する度合いが増大し、その結果、インダクタンス成分を大きくすることになる。また、信号側コイルのインダクタンス値を大きくすることができる。これにより、ノイズフィルタとして安定した特性が実現可能となる。
【００７６】
さらに、ノイズフィルタ全体から見ると、信号側コイル及びグランド側コイルが端子電極に対して対称となるため、特に、端子電極に対して方向性を持たない部品となり、実装時の方向合わせが不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のノイズフィルタの外観斜視図である。
【図２】 （a）〜(ｄ)は、本発明のノイズフィルタに用いる各絶縁層において、導体パターンを示す平面図である。
【図３】 本発明のノイズフィルタの積層体の分解斜視図である。
【図４】 本発明のノイズフィルタＬＣ回路Ｔ型分布定数の等価回路図である。
【図５】 本発明及び従来のノイズフィルタの特性図である。
【図６】 従来のノイズフィルタＬＣ分布定数型の等価回路図である。
【図７】 従来のノイズフィルタの積層体分解斜視図である。
【符号の説明】
１０ ノイズフィルタ
１ 積層体本体
１ａ〜１ｇ 絶縁層
２ａ、２ｍ 信号側引き回し導体パターン
２ｂ〜２ｆ、２ｌ〜２ｈ 信号側導体パターン
２ｇ 折り返し導体パターン
３ａ〜３ｅ グランド側導体パターン
３ｆ グランド側引き回し導体パターン
４ａ〜４ｌ、５ａ〜５ｆ ビアホール導体
６、７ 信号側端子電極
８ グランド側端子電極
Claims (1)
- 複数の絶縁層から成る積層体の各層間に、信号側導体パターン及びグランド側導体パターンを配置するとともに、前記信号側導体パターンどうしを前記絶縁層の厚み方向に接続して螺旋形の信号側コイルを形成し、前記グランド側導体パターンどうしを絶縁層の厚み方向に接続して螺旋形状のグランド側コイルを形成してなる分布定数型のノイズフィルタにおいて、前記信号側導体パターンは、前記各層間の全てにおいて、同一層間でグランド側導体パターンを挟んで、複数に分割、配置されており、１つの前記層間の前記グランド側導体パターンの直線部分が、上下に隣り合う前記層間のうちのいずれかに配置された、分割された信号側導体パターンのうちのいずれか一方の直線部分と前記絶縁層を介して対向していることを特徴とするノイズフィルタ。
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