JPH0430615A - ノイズ・フイルタ - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、デンタル信号を扱うコンピュータのような
各種の電子機器における電源回路や信号通過回路などに
適用するノイズ・フィルタに関する。

（従来の技術） コンピュータなどのデジタル信号を扱う電子機器におい
は、電源回路や信号通過回路にノイズ・フィルタが使用
されている。

このような従来のノイズ・フィルタの一例として、第１
４図に示すように、セラミックのような板状誘電体１１
の両面に２つのスパイラル電極１．２を対向配置し、一
方のスパイラル電極１を通電導体として、端子５．７を
介して電源回路や信号通過回路に挿入し、他方のスパイ
ラル電極２を接地導体として、端子６を介して任意の片
側端を接地し、板状誘電体１１を挟む平行２線間に電位
差を発生させるように構成して分布容量を形成するとと
もに、通電導体となるスパイラル電極によりインダクタ
ンスを形成したものか知られている。

（発明か解決しようとする課頚） しかし、このような従来のノイズ・フィルタにおいては
、第１５図の断面図に示すように、板状誘電体１１の表
面に配置したスパイラル電極１は、裏面のスパイラル電
極２との間に分布容量Ｃ１を形成するが、隣接する導体
相互間１４も存在する静電容量Ｃ２のために、最外側の
導体より最内側の導仁まで交流成分、特に、高い周波数
成分が通過するので、高い周波数帯域にわたって良好な
減衰特性を得ることができなかった。

（課頴を解決するための手段） そこで、この発明のノイズ・フィルタは、このような問
題点を解決するために考えられたもので、板状誘電体の
両面に対向配置された第１のスパイラル電極および第２
のスパイラル電極を１ターンごとに切断し、その切断部
位において板状誘電体に設けたスルーホールのような貫
通する導体を介して反対側のスパイラル電極と接続して
、２つのスパイラル電極の表裏の配置を交互に入れ換え
て、第１のスパイラル電極のどの位置においても、隣接
および対向するスパイラル電極が、必ず第２の電極とな
るように構成したものであって、いずれか一方のスパイ
ラル電極を通電導体とし、他方のスパイラル電極を接地
導体として３端子のノーマル・モート・ノイズ・フィル
タとして使用するか、あるいは、両方のスパイラル電極
を通電導体として４１子のコモン・モード・ノイズ・フ
ィルタとして使用する。

そして、２つのスパイラル電極間に形成された分布容量
と各スパイラル電極が有するインダクタンスとにより広
帯域にわたって良好な減衰特性を有するローパス・フィ
ルタを得るものである。

（第１の実施例） 第１図の組立図および第２図の斜視図に示すように、セ
ラミック板のような板状誘電体１１の両面に配置された
第１のスパイラル電極１および第２のスパイラル電極２
を１ターンごと切断し、第３図の拡大図より明らかなよ
うに、その切断した位置に設けた２つのスルーホール３
．４を介して表裏の各電極１．２を交互に接続する。

このようなスパイラル電極１．２およびスルーホール３
．４の形成は、フォト・エツチングあるいはスクリーン
印刷のような公知の技術によって実施すればよいのであ
る。

このスルーホール３．４による接続状態を、対向するス
パイラル電極に沿って切断して示した第４図より明らか
なように、両スパイラル電極１および２は、１ターンご
とに交互に表裏の配置を入れ換えている。

さらに、スパイラル電極と直交する面において切断して
示した第５図の断面図より明らかなように、第１のスパ
イラル電極１のどの位置においても、隣接する電極およ
び対向する電極は、必ず第２のスパイラル電極２となる
ように構成されている。

そして、ノーマル・モート・ノイズ・フィルタとして使
用する場合には、板状誘電体１１の１つの端面には、外
部回路と接続するための３つの接続用端子５．６．７を
設け、端子５には、第１のスパイラル電極１の外側端部
が接続され、端子７には、第１のスパイラル電極１の内
側端部とボンディング・ワイヤまたは絶縁膜の上に形成
された接続用導体９を介して接続され、端子６は第２の
スパイラル電極２の外側端部と裏側で接続されている。

また、コモン・モード・ノイズ・フィルタとして使用す
る場合には、接続用端子５．６．７のほかに接続用端子
８が設けられており、端子５には、第１のスパイラル電
極１の外側端部が接続され、端子７には、第１のスパイ
ラル電極１の内側端部とボンディング・ワイヤ９を介し
て接続され、端子６には、裏側において第２のスパイラ
ル電極２の外側端部と接続され、端子８には、裏側にお
いて第２のスパイラル電極２の内側端部とボンディング
・ワイヤを介して接続されている。

このような２つのスパイラル電極１．２の形成する板状
誘電体１１として、セラミック基板を用いる場合には、
セラミック基板に、結晶化ガラスセラミック、アルミナ
・ガラス系セラミック、ＢＳＢ　（ＢａＳｎ（ＢＯ，）
ｌ）系セラミックなどの低温焼結セラミック基板を使用
すると好都合である。すなわち、このような低温焼結セ
ラミック基板は、焼結温度が、９００〜ｔ、　ｔｏｏ℃
と低く、低抵抗導電体となる金、銀などの金属を焼結中
に劣化させることがないので、焼結前に２つのスパイラ
ル電極を予め形成した状態で焼結できるから、製造工程
が簡単になり製造コストを低減することができる。

なお、２つのスパイラル電極１．２の形成する板状誘電
体１１として、高温焼結セラミック基板を用いてもよい
。その場合には、予め焼結処理を施したセラミック基板
に２つのスパイラル電極１．２を形成すればよいのであ
る。

（動作） コモン・モードのノイズを抑制すべき回路に、この発明
のノイズ・フィルタを適用する場合には、第６図ａの等
価回路図に示すように、電源回路や信号通過回路の途中
に端子５および７を接続して第１のスパイラルｉ！ｔ！
ｐｉを通電導体として挿入し、端子６を接地して第２の
スパイラル電極２を接地導体とする。

また、ノーマル・モードのノイズを抑制すべき回路に適
用する場合には、第６図すの等価回路図に示すように、
電源回路や信号通過回路の途中に端子５．７および６．
８を接続して２つのスパイラル電極１．２を通電導体と
して接続する。

そして、平行した２つのスパイラル電極１．２の間に有
効に電位差を発生させて分布容量を形成するとともに、
通電導体となるスパイラル電極が有するインダクタンス
により、ノイズを有効に抑制するローパス・フィルタと
して動作することができ、疑似分布定数型ノイズ・フィ
ルタを得ることができる。

（第２の実施例） 第１図ないし第４図に示した実施例においては、板状誘
電体１１の両面にスパイラル電極を形成した１枚のノイ
ズ・フィルタであるが、スパイラル電極に沿って切断し
て示した第７図に示すように、中間の板状誘電体（絶縁
体）１２を介して２枚以上重ね合わせた積層体とするこ
とができる。

第１層の両スパイラル電極１．２の各内側端部を中間の
板状誘電体１２に設けられたスルーホールを介して、そ
れぞれ第２層の両スパイラル電極１．２の内側端部と相
互に接続する。

この場合にも、中間の板状誘電体１２を介して対向する
第１のスパイラル電極１は、どの位置においても、必ず
第２のスパイラル電極２となるように配置されている。

（第３の実施例） この発明のノイズ・フィルタは、薄膜印刷の技術によっ
て作ることができる。

第８図に示すように、 （１）絶縁基板１３の側面に接続用端子５．６を形成し
、表面に１ターンごとに切断した状態の第１層目のスパ
イラル電極１ａ、　２ａを導電ペイントで印刷し、 （２）切断した部分を残して、スパイラル電極１ａ。

２ａの端部が露出するように第１層目の誘電体を１４を
印刷し、 （３）この第１層目の誘電体１４の上に、第１層目のス
パイラル電極１ａ、　２ａの各端部と連続するように第
２層目のスパイラル電極１ｂ、２ｂを導電ペイントで印
刷して、第１層目のスパイラル電極１ａ、　２ａと連続
せしめ、 （４）通電導体となる第２層目のスパイラル電極１ｂの
内側端部を残し、その端部が露出するように、第２層目
の誘電体１５を印刷し、 （５）この第２層目の誘電体１３の上に、露出したスパ
イラル電極１ｂの内側端部と端子７との間を接続するた
めの導体９を導電ペイントで印刷する。

このような（１）〜（５）の工程を経て、薄膜のノイズ
・フィルタ作ることかできる。

（第４の実施例） この発明のノイズ・フィルタは、Ｆｓ膜印刷の技術によ
って多層に作ることができる。

第９図に示すように、 （１）絶縁基板１３の側面に接続用端子５．６を形成し
、表面に１ターンごとに切断した状態の第１層目のスパ
イラル電極１ａ、２ａを導電ペイントで印刷し、 （２）切断した部分を残して、各スパイラル電極１ａ、
２ａの端部が露出するように第１層目の誘電体を１４を
印刷し、 （３）この第１層目の誘電体１４の上に、第１層目のス
パイラル電極１ａ、　２ａの各端部と連続するように第
２層目のスパイラル電極ｔｂ、２ｂを導電ペイントで印
刷して、第１層目のスパイラル電極１ａ、　２ａと連続
せしめ、外側より内側に向かうスパイラル電極１．２を
形成し、 （４）この第２層目の各スパイラル電極１．２の各内側
端部を残し、その内側端部がそれぞれ露出するように第
２層目の誘電体１５を印刷し、（５）この第２７！目の
誘電体１５の上に、第２層目のスパイラル電極１．２の
各内側端部より外側に向かう導体９を導電ペイントで印
刷し く６）この導体９の外側端部を残し、その端部が露出す
るように第３層目の誘電体１６を印刷し、（７）この第
３層目の誘電体１６の上に、第２層目のスパイラル電極
１．２の各外側端部と連続するように、１ターンごとに
切断した状態の第３層目のスパイラル電極１ｃ、　２ｃ
を導電ペイントで印刷し、（８）切断した部分を残して
、第３層目の各スパイラル電極１ｃ、　２ｃの端部が露
出するように第４層目の誘電体１７を印刷し、 （９）この第４層目の誘電体１７の上に、第３層目のス
パイラル電極１ｃ、　２ｃの各端部と連続するように第
４層目のスパイラル電極１ｄ、　２ｄを導電ペイントで
印刷して第３層目のスパイラル電極１ｃ、　２ｃと連続
せしめ、 （１０）通電導体となる第４層目のスパイラル電極１ｄ
の内側端部を残し、その端部が露出するように、第５層
目の誘電体１８を印刷し、 （１１）この第５層目の誘電体１８の上に、露出したス
パイラル電極１ｄの内側端部と端子７との間を接続する
ための導体９を導電ペイントで印刷する。

このような（１）〜（１１）の工程を経で、多層の薄膜
ノイズ・フィルタ作ることができる。

（第５の実施例） 以上で説明した第１ないし第４の実施例においては、こ
の発明のノイズ・フィルタを部品として構成しているが
、これをプリント配線基板、ＩＣカード基板などの基板
上にパターンとして形成してもよいのである。

すなわち、第１０図に示すように、電子部品２１を搭載
するプリント配線基板２０あるいは【Ｃカード基板など
の基板自体を板状誘電体として利用し、その表裏に第１
の実施例で説明Ｑたとおり、２つのスパイラル電極１．
２をＩＭＩまたは複数組形成するか、あるいは、プリン
ト配線基板２０あるいはＩＣカード基板の基板自体を絶
縁基板として利用し、第２ないし第４の実施例で説明し
たとおり、ｉ１ｍ！印刷の技術によって、２つのスパイ
ラル電極１．２を１組あるいは複数組形成してもよいの
である。

さらに、第１１図に示すように、１枚の誘電体基板に複
数のノイズ・フィルタが形成された集合体２２を、プリ
ント配線基板２０上に他の部品と同様に搭載することも
できる。

（その他の実施例） （Ａ）板状誘電体１１として、セラミックの他に、プラ
スチック、ガラス、チタン酸バリウム、フッ素樹脂、マ
イカなどを使用して、その表裏両面に配置された第１の
スパイラル電極１および第２のスパイラル電極２を１タ
ーンごとあるいは奇数分の１ターンごとに切断し、その
切断した位置に設けたスルーホール３．４を介して表裏
の電極を交互に接続する。

（Ｂ）２つのスパイラル電極間の静電容量を増加させる
手段として、板状誘電体１１に誘電率の高い材料を使用
して厚みを薄くシたり、各スパイラル電極の幅を広くし
たり、第１２図の断面図に示すように、板状誘電体１１
の表裏両面を粗くして実質的な表面積を増加させて静電
容量を増加させたり、あるいは、第１３図の断面図に示
すように、板状誘電体１１の両面に平行な２つの凸条１
５を設け、その凸条１５の間に形成されたスパイラル状
の溝１９内にスパイラル電極１．２を形成して静電容量
を増加させることができる。

（Ｃ）スパイラル電極のインダクタンスを増加させる手
段として、スパイラル電極に磁性体を併設したり、誘電
体に磁性材料を混入すればよいのである。

（Ｄ）スパイラル電極を形成する誘電体として平板状の
誘電体のほかに、円筒状、角筒状などの他の形状のもの
も使用することができる。

（Ｅ）ノイズ・フィルタのパッケージとしては、セラミ
ック・コンデンサなどにおいて従来より実施されている
リード付きパッケージ、あるいは、表面実装に適したリ
ードレス・チップ状のパッケージとすることができる。

（効果） 以上で説明したように、この発明のノイズ・フィルタは
、板状誘電体を介して対向された２つのスパイラル電極
の表裏の配置を１ターンごとに交互に入れ換えて、第１
のスパイラル電極のどの位置においても、隣接および対
向するスパイラル電極は、必ず第２の電極となるように
構成しているので、３端子のノーマル・モード・フィル
タとして、あるいは、４端子のコモン・モード・ノイズ
・フィルタとして使用することにより、薄型で小型であ
るのにもかかわらず、比較的低域通過性で広帯域の減衰
特性を有する疑似分布定数型ノイズ・フィルタを得るこ
とかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のノイズ・フィルタの一実施例を示
す組立図、第２図は、この発明のノイズ・フィルタの一
実施例の斜視図、第３図は、要部を拡大して示した平面
図、第４図は、スパイラル電極に沿って切断して示した
断面図、第５図は、スパイラル電極と垂直な面に沿って
切断して示した横断面図、第６図ａおよびｂは、この発
明のノイズ・フィルタの使い方を説明するために用いる
等価回路図、第７図は、第２の実施例をスパイラル電極
に沿って切断して示した断面図、第８図は、第３の実施
例を製造工程順に示した斜視図、第９図は、第４の実施
例を製造工程順に示した斜視図、第１０図および第１１
図は、第５の実施例の斜視図、第１２図および第１３図
は、他の実施例の断面図、第１４図は、従来のノイズ・
フィルタの構成図、第１５図は、その断面図であって、
各図を通じて同一部分は、同一符号で表されている。 １．２・・・スパイラル電極 ３．４・・・スルーホール ５．６．７．８・・・接続用端子 １１．１２．１４．１５．１６・・・板状誘電体１３・
・・絶縁基板 第１Ｎ 第２Ｎ 第３［覆 第８図 第７図 第１′２図 第［、（図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体の両面に対向配置された少なくとも２つの
   スパイラル電極を切断し、該切断部位において上記誘電
   体を貫通する導体を介して反対側のスパイラル電極と接
   続して、各スパイラル電極の表裏の配置を交互に入れ換
   えて、第１のスパイラル電極のどの位置においても、隣
   接および対向する電極が第２のスパイラル電極となるよ
   うに構成したことを特徴とするノイズ・フイルタ。