(57)【要約】【課題】本発明は種々の誘電体１６および誘電体材料の組み合わせと一緒に用いられて、電磁放射の抑制とサージ保護のできる１つまたはそれ以上の差動コモンモードフィルター１２を提供する受動電子部品アーキテクチャー１０に関する。【解決手段】このアーキテクチャーによって、単一あるいは多数の部品２２を集積回路あるいはコネクターのような単一のパッケージ１０のなかに組み立てることができる。この部品アーキテクチャーは誘電的に独立していて、種々の電気特性を一つの部品のなかに組み込むことができて、それだけあるいは他との組み合わせで、フィルター、非結合、解消およびサージ抑制の機能を行うことができる。【選択図】図１
2008099326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する最上部面及び最下部面と、対向する左側面及び右側面と、対向する前側面及び後側面とを有するエネルギーコンディショナーであって：
Ａ導電性構造；
Ｂ導電性構造；及び
Ｇ導電性構造;
を有する、エネルギーコンディショナーであり、
前記エネルギーコンディショナーにおいて、前記Ａ導電性構造、前記Ｂ導電性構造及びＧ導電性構造は互いから導電分離され；
前記Ａ導電構造は少なくとも１つのＡ層及び少なくとも２つのＡ帯を有し；
前記Ｂ導電構造は少なくとも１つのＢ層及び少なくとも２つのＢ帯を有し；
前記Ｇ導電構造は少なくとも３つのＧ層及び少なくとも１つのＧ帯を有し；
全てのＡ層、Ｂ層及びＧ層は互いに積層され、左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて、それ故、全てのＡ層、Ｂ層及びＧ層は積層層を構成し；
各々のＡ層は、少なくとも１つのＧ層により何れのＢ層からも分離されていて；
前記少なくとも２つのＡ帯は前記前側面の一部を構成する少なくとも一部を有し；
前記少なくとも１つのＡ層は前記少なくとも２つのＡ帯と接するように広がっていて；
前記少なくとも１つのＡ層は、前記少なくとも２つのＡ帯の間の前記前側面の一部の方に広がっていず；
前記少なくとも２つのＢ帯は前記前側面の一部を構成する少なくとも一部を有し；
前記少なくとも１つのＢ層は前記少なくとも２つのＢ帯と接するように広がっていて；
前記少なくとも１つのＢ層は、前記少なくとも２つのＢ帯の間の前記後側面の一部の方に広がっていない；
エネルギーコンディショナー。
【請求項２】
請求項１に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記少なくとも１つのＧ帯は前記後側面の少なくとも一部を構成する、エネルギーコンディショナー。
【請求項３】
請求項１に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記少なくとも１つのＧ帯は前記後側面並びに前記左側面及び前記右側面の少なくとも一部を構成する、エネルギーコンディショナー。
【請求項４】
請求項１に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記少なくとも１つのＧ帯は前記後側面並びに前記左側面及び前記右側面の少なくとも一部を覆う、エネルギーコンディショナー。
【請求項５】
請求項１に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記少なくとも２つのＡ帯の１つはＢ帯の２つの間にあり、前記少なくとも２つのＢ帯の１つはＡ帯の２つの間にある、エネルギーコンディショナー。
【請求項６】
請求項１に記載のエネルギーコンディショナーであって、Ａ、Ｂ及びＧ層を有する積層層は順序Ｇ−Ａ−Ｇ−Ｂ−Ｇを有する、エネルギーコンディショナー。
【請求項７】
請求項１に記載のエネルギーコンディショナーであって：
各々のＧ層は、各々のＡ層がＡ帯に接するように広がっているところを除いて、各々のＡ層を超えて広がっていて；
各々のＧ層は、各々のＢ層がＢ帯に接するように広がっているところを除いて、各々のＢ層を超えて広がっている；
エネルギーコンディショナー。
【請求項８】
対向する最上部面及び最下部面と、対向する左側面及び右側面と、対向する前側面及び後側面とを有するエネルギーコンディショナーであって：
Ａ１導電性構造；
Ｂ１導電性構造；
Ａ２導電性構造；
Ｂ２導電性構造；及び
Ｇ導電性構造;
を有する、エネルギーコンディショナーであり、
前記エネルギーコンディショナーにおいて、前記Ａ１導電性構造、前記Ｂ１導電性構造、前記Ａ２導電性構造、前記Ｂ２導電性構造及びＧ導電性構造は互いから導電分離され；
前記Ａ１導電構造は少なくとも１つのＡ１層及びＡ１帯を有し；
前記Ｂ１導電構造は少なくとも１つのＢ１層及びＢ１帯を有し；
前記Ａ２導電構造は少なくとも１つのＡ２層及びＡ２帯を有し；
前記Ｂ２導電構造は少なくとも１つのＢ１層及びＢ１帯を有し；
前記Ｇ導電構造は少なくとも３つのＧ層及び少なくとも１つのＧ帯を有し；
全てのＡ１層、Ｂ１層及びＧ層は互いに積層され、左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて、それ故、全てのＡ１層、Ｂ１層及びＧ層は積層層を構成し；
全てのＡ２層、Ｂ２層及びＧ層は互いに積層され、左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて、それ故、全てのＡ２層、Ｂ２層及びＧ層は積層層を構成し；
各々のＡ１層は、前記Ａ１帯と接する前記前側面又は前記後側面の一部の方に広がり；
各々のＢ１層は、各々のＡ１層が広がる前記前側面又は前記後側面の一部の方への向きと逆である、前記前側面又は前記後側面の一部において前記Ｂ１帯と接するように広がり；
各々のＡ２層は、前記Ａ２帯と接する前側面又は後側面の一部の方に広がり；
各々のＢ２層は、各々のＡ２層が広がる前記前側面又は前記後側面の一部の方への向きと逆である、前記前側面又は前記後側面の一部において前記Ｂ２帯と接するように広がり；
各々のＡ１層は、少なくとも１つのＧ層により何れのＢ１層からも分離され；そして
各々のＡ２層は、少なくとも１つのＧ層により何れのＢ２層からも分離されている；
エネルギーコンディショナー。
【請求項９】
請求項８に記載のエネルギーコンディショナーであって：
各々のＧ層は、各々のＡ１層がＡ１帯と接するように広がっていることを除いて、各々のＡ１層を超えて広がり； 
各々のＧ層は、各々のＢ１層がＢ１帯と接するように広がっていることを除いて、各々のＢ１層を超えて広がり；
各々のＧ層は、各々のＡ２層がＡ２帯と接するように広がっていることを除いて、各々のＡ２層を超えて広がり；
そして
各々のＧ層は、各々のＢ２層がＢ２帯と接するように広がっていることを除いて、各々のＢ２層を超えて広がっている；
エネルギーコンディショナー。
【請求項１０】
請求項８に記載のエネルギーコンディショナーであって、各々のＡ１層はＡ２層と同じ平面内にある、エネルギーコンディショナー。
【請求項１１】
請求項８に記載のエネルギーコンディショナーであって、各々のＡ１又はＡ２層はＢ１層又はＢ２層の何れかと同じ平面内にある、エネルギーコンディショナー。
【請求項１２】
請求項８に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記Ｇ導電構造は、前記前側面及び前記後側面の一部を構成する複数の前側Ｇ帯及び後側Ｇ帯を更に有し、前記複数の前側Ｇ帯及び後側Ｇ帯の少なくとも一は、前記Ａ１、Ｂ１、Ａ２及びＢ２導電構造の何れか２つの帯の間に備えられている、エネルギーコンディショナー。
【請求項１３】
請求項８に記載のエネルギーコンディショナーであって：
Ａ１、Ｂ１及びＧ層を有する積層層は、Ｇ−Ａ１−Ｇ−Ｂ１−Ｇの順序を有し；そして
Ａ２、Ｂ２及びＧ層を有する積層層は、Ｇ−Ａ２−Ｇ−Ｂ２−Ｇの順序を有する；
エネルギーコンディショナー。
【請求項１４】
請求項８に記載のエネルギーコンディショナーであって：
各々のＧ層は、Ｇ帯と接するように前記左側面の一部の方に広がり；そして
各々のＧ層は、Ｇ帯と接するように前記右側面の一部の方に広がっている；
エネルギーコンディショナー。
【請求項１５】
対向する最上部面及び最下部面と、対向する左側面及び右側面と、対向する前側面及び後側面とを有するエネルギーコンディショナーであって：
Ａ導電性構造；
Ｂ導電性構造；及び
Ｇ導電性構造;
を有する、エネルギーコンディショナーであり、
前記エネルギーコンディショナーにおいて、前記Ａ導電性構造、前記Ｂ導電性構造及びＧ導電性構造は互いから導電分離され；
前記Ａ導電構造は少なくとも１つのＡ層及び少なくとも４つのＡ帯を有し；
前記Ｂ導電構造は少なくとも１つのＢ層及び少なくとも４つのＢ帯を有し；
前記Ｇ導電構造は少なくとも３つのＧ層及び少なくとも１つのＧ帯を有し；
全てのＡ層、Ｂ層及びＧ層は互いに積層され、左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて、それ故、全てのＡ層、Ｂ層及びＧ層は積層層を構成し；
各々のＡ層は、少なくとも１つのＧ層により何れのＢ層からも分離されていて；
前記少なくとも４つのＡ帯のうちの２つは前記前側面の一部を構成する少なくとも一部を有し、前記少なくとも４つのＡ帯のうちの２つは前記後側面の一部を構成する少なくとも一部を有し；
前記少なくとも４つのＢ帯のうちの２つは前記前側面の一部を構成する少なくとも一部を有し、前記少なくとも４つのＢ帯のうちの２つは前記後側面の一部を構成する少なくとも一部を有し；
前記少なくとも１つのＡ層は前記少なくとも４つのＡ帯と接するように広がり；
同じ面における何れかの２つのＡ帯の間に、該面の領域であって、該面の方向に前記少なくとも１つのＡ層が広がっていない、領域が存在し；
前記少なくとも１つのＢ層は前記少なくとも４つのＢ帯と接するように広がり；
同じ面における何れかの２つのＢ帯の間に、該面の領域であって、該面の方向に前記少なくとも１つのＡ層が広がっていない、領域が存在する；
エネルギーコンディショナー。
【請求項１６】
請求項１５に記載のエネルギーコンディショナーであって、前記少なくとも３つのＧ層の各々は前記左側面においてＧ帯と接し、前記少なくとも３つのＧ層の各々は前記右側面においてＧ帯と接している、エネルギーコンディショナー。
【請求項１７】
請求項１５に記載のエネルギーコンディショナーであって、前側の何れかの２つのＡ帯は、少なくとも１つのＢ帯により互いから分離されている、エネルギーコンディショナー。
【請求項１８】
請求項１５に記載のエネルギーコンディショナーであって、前側の何れかの２つのＢ帯は、少なくとも１つのＡ帯により互いから分離されている、エネルギーコンディショナー。
【請求項１９】
請求項１５に記載のエネルギーコンディショナーであって、Ａ、Ｂ及びＧ層を有する積層層は順序Ｇ−Ａ−Ｇ−Ｂ−Ｇを有する、エネルギーコンディショナー。
【請求項２０】
請求項１５に記載のエネルギーコンディショナーであって：
各々のＧ層は、各々のＡ層が前記少なくとも４つのＡ帯に接するように広がっているところを除いて、各々のＡ層を超えて広がっていて；
各々のＧ層は、各々のＢ層が前記少なくとも４つのＢ帯に接するように広がっているところを除いて、各々のＡ層を超えて広がっている；
エネルギーコンディショナー。
【請求項２１】
対向する最上部面及び最下部面と、対向する左側面及び右側面と、対向する前側面及び後側面とを有するエネルギーコンディショナーであって：
Ａ導電性構造；
Ｂ導電性構造；及び
Ｇ導電性構造;
を有する、エネルギーコンディショナーであり、
前記エネルギーコンディショナーにおいて、前記Ａ導電性構造、前記Ｂ導電性構造及びＧ導電性構造は互いから導電分離され；
前記Ａ導電構造は少なくとも１つのＡ層及び少なくとも２つのＡ帯を有し；
前記Ｂ導電構造は少なくとも１つのＢ層及び少なくとも２つのＢ帯を有し；
前記Ｇ導電構造は少なくとも３つのＧ層及び少なくとも１つのＧ帯を有し；
全てのＡ層、Ｂ層及びＧ層は互いに積層され、左側面、右側面、前側面及び後側面の方に広がっている面に対して平行に広がっていて、それ故、全てのＡ層、Ｂ層及びＧ層は積層層を構成し；
各々のＡ層は、少なくとも１つのＧ層により何れのＢ層からも分離されていて；
前記少なくとも２つのＡ帯は前記後側面の一部を構成する少なくとも一部を有し；
前記少なくとも１つのＡ層は前記少なくとも２つのＡ帯と接するように広がっていて；
前記少なくとも１つのＡ層は、前記少なくとも２つのＡ帯の間の前記後側面の一部の方に広がっていず；
前記少なくとも２つのＢ帯は前記前側面の一部を構成する少なくとも一部を有し；
前記少なくとも１つのＢ層は前記少なくとも２つのＢ帯と接するように広がっていて；
前記少なくとも１つのＢ層は、前記少なくとも２つのＢ帯の間の前記後側面の一部の方に広がっていない；
エネルギーコンディショナー。
【請求項２２】
請求項２１に記載のエネルギーコンディショナーであって、第３Ａ帯及び第４Ａ帯を更に有する、エネルギーコンディショナーであり：
前記第３Ａ帯及び前記第４Ａ帯は前記後側面の一部を構成する一部を有し；
前記少なくとも１つのＡ層は、前記第３Ａ帯及び前記第４Ａ帯に接するように広がっている；
エネルギーコンディショナー。
【請求項２３】
請求項２１に記載のエネルギーコンディショナーであって、各々のＧ層は前記左側面においてＧ帯と接するように広がり、各々のＧ層は前記右側面においてＧ帯と接するように広がっている、エネルギーコンディショナー。
【請求項２４】
請求項２１に記載のエネルギーコンディショナーであって、Ａ、Ｂ及びＧ層を有する積層層は順序Ｇ−Ａ−Ｇ−Ｂ−Ｇを有する、エネルギーコンディショナー。
【請求項２５】
請求項２１に記載のエネルギーコンディショナーであって：
各々のＧ層は、各々のＡ層がＡ帯に接するように広がっているところを除いて、各々のＡ層を超えて広がっていて；
各々のＧ層は、各々のＢ層がＢ帯に接するように広がっているところを除いて、各々のＡ層を超えて広がっている；
エネルギーコンディショナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、1997年4月8日出願の出願番号08/841,940号の部分継続出願である1998年1月19日出願の出願番号09/008,769号の部分継続出願である1998年4月7日出願の出願番号09/056,379号の部分継続出願である。本発明は電子回路を電磁干渉（ＥＭＩ）及び過電圧から保護し、電磁放射を防止するフィルターに関する。特に本発明は多機能電子部品に関し、その物理的アーキテクチャーが望ましくない電磁放射、他のソースから受けるもの及び差動コモンモード電流によって電子回路内部で生じるものの両方を抑制することができる。加えて、電子部品の物理的アーキテクチャーと材料組成によって、過電圧サージ保護と磁気特性を差動コモンモードフィルターに一体に組み合わせられている。
【背景技術】
【０００２】
今日生産されている電子機器の多く、特にコンピュータ、通信システム、車、軍事監視機器、ステレオや家庭用娯楽機器、テレビジョンその他の電子機器には新しい機能を高速で行うために小さな部品や電気的な内部接続を持っている。それらが作られている材料やその小さなサイズのためにそれらは電磁干渉によって生じる迷走電気エネルギーや電力ラインに過渡的に生じる電圧の影響を受けやすい。過渡電圧はマイクロ電子部品や接点に大きな被害を生じたり、破壊することがあって、そのために電子機器が働かなくなったり、大きな修理あるいは取り替えに非常に費用を要することがある。
【０００３】
ＥＭＩあるいはＲＦＩの形の電気的干渉はラジオ放送アンテナや他の電磁波発生器のようなソースから電気ラインに誘起される。ＥＭＩはまた、ＥＭＩをシールドしておくことの望ましい電気回路からも生じる。差動コモンモード電流は典型的にはケーブルや回路板のトラックの上に生じる。多くの場合、電磁界はアンテナとして働くこれらの導体から放出される。これらの伝導及び放出される放射を制御するには、不必要なノイズを発生したり、それに感受性のある他の回路や回路の他の部品との干渉をなくす必要がある。干渉を生じる他のソースは、コンピュータやスイッチング電源や種々の他のシステムのような電気ラインと組み合わせられている機器からのものであり、それらは国際的な放射及び/あるいは感受規格に合わせるにはなくすことが好ましいものである。
【０００４】
電気ラインに生じる過渡電圧は非常に短い時間に極めて大きな電位を生じるような発光によって引き起こされることがある。同様に核電磁パルス（ＥＭＰ）は広い周波数帯域においてより早い立ち上がり時間のパルスを持った更に大きな電圧スパイクを生じ、それはほとんどの電子機器にとって有害なものである。大きな過渡電圧の他のソースは、ある種の電子電源機器のスイッチを入れたり切ったりする際に生じるサージ電圧及び接地電位を変えることで生じる接地ループ干渉と関係していることがわかっている。現在ある機器では、まずそれらのアーキテクチャー及び基礎的材料のために一体になったパッケージの中では十分な保護のできないものとなっている。
【０００５】
電磁放射や過渡電圧サージについての知られている現象を基にして、従来技術から知られるように種々のフィルターやサージ抑制回路構成が作られてきた。従来技術の種々の発明についての詳しい記述は、米国特許第5,142,430号に開示されており、ここではそれを参考文献とする。
【０００６】
その430特許自体は電源ラインフィルター及びサージ保護部品に関係するもので、それは電気装置の保護機器を構成するのに用いられるものである。その回路部品はバリスターやキャパシター特性など望ましい電気特性を有するウェファーあるいは板状の材料をしたものである。その板はその表面上に電極パターン及び絶縁帯を持っていて、それらはそこに形成された孔とともに、システムの電気導体に部品を容易に効果的に電気的に接続できるようにしている。これらの電極パターンはお互いの間に入れられた材料とともに共通電極を形成している。430特許は基本的には対になったラインフィルターとして働くものであった。本発明はその対になったライン概念を改良して、その概念を低電圧低電流データ通信ライン及び３相電源ライン、電動モータノイズフィルター、ＬＡＮおよび他のコンピュータ及び電子機器のような高電圧工業及び家庭用電気器具に合うような構成とするものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それ故に、従来技術の欠点を考慮して、本出願人の発明をここに提案する。
【０００８】
上記のことから、電子回路、１つのライン、対になったライン及び沢山ねじられた対の中を流れる差動コモンモード電流によって生じる電磁放射を弱めるような多機能電子部品を提供する必要があることがわかった。電子技術は影響を受けやすいので、また外部ソースからの高電圧及び放射を感受しないようにサージ保護と電磁フィルターを組み合わせる必要がある。今日の電子産業には激しい競合があるので、その差動コモンモードフィルター及びサージ保護器は安価で小型化されたもので、原価が低く、複数の電子製品の中に一体に組み合わさったものである必要がある。
【０００９】
それ故に本発明の主な目的は、差動コモンモード電流によって発生する電磁放射をフィルターすることができて、製造が容易であって、融通のきく多機能電子部品を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、大量生産することが出来て、過渡的電圧、過電圧及び電磁干渉に対する保護を持っている１つの部品パッケージ中に１つ以上の保護回路を持つことが出来るようになった保護回路構成を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、そのハイブリッド電子部品を回路や接地と組み合わさなくてもＥＭＩや過電圧を小さくする通路を持っている固有の接地を有する保護回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これら及び他の目的や利点は、予め決められた電気特性のどれか１つあるいは多くの組み合わせを示す材料によって分けられた対応する電極板を囲んでいる複数の共通接地導体板を用いることで成し遂げられる。導体対を複数の共通接地導体板と接続し、導体を電極板と選択的に接続することによって、ライン間とラインと接地間で部品接続が出来て、差動コモンモード電磁干渉フィルター及び/あるいはサージ保護ができる。その回路構成は板状に作られた少なくとも１つのライン条件回路部品（line conditioning
circuit component）を有している。その板の１つの表面には電極パターンが形成されていて、その電極表面は回路の電気導体と電気的に接続されている。その電極パターンに使われている誘電材料及び共通接地導体板は電気導体の電極間に中点となって、それによって電気導体間でライン間及び個々の電気導体からラインと接地間に接続されている電気部品を持った平衡した（等しいが反対極性の）回路構成となっている。
【００１３】
その差動コモンモードフィルターの特定の電気的効果は、電極板間の材料及び１つ以上のファラデーケージ内で電極板を入れている接地シールドを用いることによって決まってくる。もしある特定の誘電体材料が選ばれると、そのフィルターは原理的に容量構成となる。その誘電体材料は電極板や共通接地導体板と組み合わさって、各々の電気導体からライン間キャパシターやラインと接地間キャパシターとなる。金属酸化物バリスター（ＭＯＶ）材料が使われていると、そのフィルターはそのＭＯＶタイプ材料によって過電流やサージ保護特性を持った容量フィルターとなる。その共通接地導体板や電極板はライン間及びラインと接地間容量板を形成し、高い過渡電圧条件の場合に差動コモンモードフィルターとなるようになる。これらの条件の間、ＭＯＶタイプのバリスター材料、それは基本的に高い過渡電圧を制御するのに用いられる非線形レジスターであるが、電気導体間に生じる電圧を制限する効果がある。
【００１４】
更なる実施例においては、フェライト材料が使われていて、更なる固有インダクタンスを差動コモンモードフィルター構成に加える。前に述べたように、共通接地導体と電極板はフェライト材料を持ったライン間とライン接地間容量板となって、その構成のインダクタンスを増す。フェライト材料を用いることはまた過渡電圧保護にもなる。それはある電圧しきい値において導体となって過剰な過渡電圧を共通接地導体板に逃がすので、電気導体上の電圧を効果的に制限する。
【００１５】
本発明の上記目的及び利点を実現する多くの他の構成及び形がまた開示されていて、本発明の範囲内で差動コモンモードフィルター（differential and common mode filter）の用途の広さと広い応用のあることを示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
日常生活においてエレクトロニクスが常に使用されていてその使用が増大し、電磁干渉（ＥＭＩ）と放射が増えているので、家庭、病院、車、航空機及び衛星産業のような広いデジタル及びアナログ応用において新しい世界的な電磁障害防止（ＥＭＣ）規則が日々細かく規定されている。本発明は、１つの組立品の中でのＥＭＩの抑制、高帯域入出力ラインフィルター、ＥＭＩ不整合ノイズ減少およびサージ保護をする電子部品に用いられる物理的アーキテキチャーに関する。
【００１７】
電磁エネルギーを伝播するには２つの場、電気と磁気が必要である。電界は２つ以上の点の電位差のある回路にあるエネルギーと関係している。磁界は誘導の関係でもって回路の中のエネルギーと関係している。磁界はワイヤのループからなる通路の中を流れる電流から生じる。そのようなループにある両方の場は印刷回路板の上にある回路トレースの中にもある。これらの場は１ＭＨｚ以上の周波数で分かれはじめる。
【００１８】
前に述べたように、伝播される電磁エネルギーは電界と磁界の交わったものである。特にＤＣから高周波ノイズまでを伝える回路導体からＥＭＩをフィルターすることが重要である。これは２つの理由から説明できる。その第一は、電界を自由空間の中で変化させることは磁界を生じ、第二には磁気フラックスを変化させるときには電界を生じる。結果として、単に電気や磁気だけの場を変えることは出来ない。場が単に電気や磁気のものであっても他のものを除くことは出来ない。
【００１９】
放射を生じる主な原因は２種類の流れる電流、差動とコモンモードによる。これらの電流によって生じる場はＥＭＩ放射を生じる。差動モード（ＤＭ）電流は、ワイヤ、回路板トレースおよび他の導体中の周回通路を流れて、これらの電流に関係する場が導体で作られたループから生じるような電流である。
【００２０】
コモンと差動モード電流はそれらが違った回路通路を流れることで違っている。コモンモードノイズ電流は接地に対して表面現象であり、例えば、シャーシーに接地が良くされているケーブルの表皮を流れる。ノイズを小さく、最小にあるいは抑制するには接地に低いインピーダンスパスを付けるとともに同時に全体のノイズ電流ループを短くする必要がある。
【００２１】
ここで図１には差動コモンモードフィルター１０の物理的アーキテクチャーの展開斜視図が示されている。フィルター１０は複数の共通接地導体板１４，少なくとも２つの電極板１６ａと１６ｂを持ち、そこで各電極板１６は２つの共通接地導体板１４の間に挟まれている。少なくとも１対の電気導体１２ａと１２ｂは複数の共通接地導体板１４および電極板１６ａと１６ｂに設けられた絶縁孔１８あるいは結合孔２０を通して設けられていて、電気導体１２ａと１２ｂはまた電極板１６ａと１６ｂの結合孔２０に選択的に接続されている。共通接地導体板１４は全体がこの実施例では金属のような導電材料から出来ている。少なくとも１対の絶縁孔１８が各共通接地導体板１４の中に作られていて、電気導体１２を通すことができるとともに、共通接地導体板１４と電気導体１２の間の電気的絶縁を維持している。その複数の共通接地導体板１４には必要により固定孔２２が設けられていて、複数の共通接地導体板１４を互いに標準の固定手段例えばねじやボルトなどで固定することができる。固定孔２２は、差動コモンモードフィルター１０を電子部品フィルター１０の箱やシャーシーのような他の面に固定するのにも使うことができる。
【００２２】
電極板１６ａと１６ｂは共通接地導体板１４と同様なもので、それらは導電材料で出来ており、孔に通して設けられている電気導体１２ａと１２ｂを持つ。共通接地導体板１４とは違って、電極板１６ａと１６ｂは２つの電気導体１２の１つと選択的に接続されている。図１では電極板１６は共通接地導体板１４よりも小さく描かれているがこれは必ずしも必要ではなく、この図では電極板１６と固定孔２２の物理的結合手段とが干渉しないように描いている。
【００２３】
電気導体１２は図１に示すように電気導体１２の一端に示す矢印で示す方向に流れる電流通路を形成している。電気導体１２ａは電気信号を運ぶ通路を示し、電気導体１２ｂは信号の戻る通路を示す。ただ１対の電気導体１２ａと１２ｂが示されているが差動コモンモードフィルター１０は、高密度多導体差動コモンモードフィルターとなるように複数対の電気導体のフィルターをすることを本出願人は想定している。
【００２４】
差動コモンモードフィルター１０を形成している最後のエレメントは材料２８であって、それは１つあるいは多くの電気特性を有し、それは中心にある共通接地導体板１４，両方の電極板１６ａと１６ｂおよび２つの外側にある共通接地導体板の間を通っている電気導体１２ａと１２ｂの部分を囲んでいて、すべての板と導体をお互いから、導体１２ａと１２ｂおよび結合孔２０によって作られた接続を除いて、完全に絶縁している。差動コモンモードフィルター１０の電気特性は材料２８の選択で決まる。誘電体を選んだ場合、フィルター１０は原理的に容量特性を持つ。材料２８はまた容量およびサージ保護特性を持つように金属酸化物バリスター材料とすることができる。フェライトや焼結多結晶体のような他の材料も使うことができ、フェライト材料は互いに結合した相殺効果のためにより優れたコモンモードノイズ消去に加えてサージ保護特性のある固有インダクタンスを持っている。焼結多結晶材料は導電性と誘電特性と磁気特性を示す。焼結多結晶体は米国特許第5，500，629号に詳しく述べられており、ここではそれを参考文献とする。
【００２５】
使うことのできる他の材料は米国特許第5，512，196号に開示されているような高誘電率の強誘電材料と高透磁率の強磁性材料の複合品であり、それをここでは参考文献とする。そのような強誘電強磁性複合材料は圧密した一体品に形成することができ、それはＬＣタイプの電気フィルターのように働く誘導と容量特性の両方を示す。その部品のコンパクトさ、作り易さ及びフィルター性能は電磁干渉を抑制するのに有用である。その強誘電強磁性複合体の容量及び誘電特性は１ＧＨｚという高い周波数でも低下しない減衰性能を示す。その強誘電強磁性複合体の寸法は、その複合体を用いている電気フィルターの大きな容量的及び誘導的性質に影響を与える。その複合体はその製造過程で、フィルターの特定の性質を特定の応用や環境に適した減衰を生じるように合わせることができる。
【００２６】
図１を更に参照して、共通接地導体板１４，電極板１６ａと１６ｂ、電気導体１２ａと１２ｂおよび材料２８の物理的な関係をもっと詳しく述べる。最初は中央の共通接地導体板１４である。中央の板１４はその各の絶縁孔１８を通して設けられている対になった電気導体１２を有し、その孔は共通接地導体板１４と電気導体１２ａと１２ｂ両方の間の電気的絶縁を保っている。中央接地導体板１４の上下の両側に、対になった電気導体１２ａと１２ｂを持っている電極板１６ａと１６ｂが設けられている。中央接地導体板１４とは違って、ただ１つの電気導体１２ａまたは１２ｂが絶縁孔１８で各電極板１６ａまたは１６ｂから絶縁されている。対になった電気導体の１つ、１２ａまたは１２ｂが結合孔２０を介して対応する電極板１６ａまたは１６ｂと接続している。結合孔２０は、堅くきっちりとした電気接触をするように、半田、きつく入れたりあるいは他の方法など標準の接続によって対になって電気導体１２の一方とのインターフェースとなっている。差動コモンモードフィルター１０が適切に働くために、上側の電極板１６ａは、下側の電極板１６ｂが電気的に接続しているものすなわち電気導体１２ｂに対するよりも、反対側の電気導体１２ａと電気的に接続していなければならない。差動コモンモードフィルター１０は必要により複数の外側の共通接地導体板１４を持つことができる。これらの外側共通接地導体板１４は非常に大きな接地面を持ち、電磁放射を出すのを減衰し、より大きな表面積を持つので、過電圧やサージを減少させる。共通接地導体板１４が回路や地面接地と電気的に結合されていないで、固有接地がされている場合には、これは特に本当である。前に述べたように、共通接地導体板１４と両方の電極板１６ａと１６ｂの間に挿入保持されている材料２８として、違った電気特性を持った１つまたはそれ以上の複数の材料とすることができる。
【００２７】
図１Ａはフィルター１０の他の実施例を示していて、そこでは電気導体あるいは回路板端子を別のやり方でフィルター１０に結合している。基本的に複数の共通接地導体板１４が外側端の導電帯あるいは表面１４ａに電気的に接続されている。また、各電極板１６ａと１６ｂはそれぞれそれ自体の外側端の導電帯すなわち表面４０ａと４０ｂを持つ。フィルター１０の他の部分では電気絶縁を保ちながら、電極板１６ａと１６ｂおよびそれらそれぞれの導電帯４０ａと４０ｂの間で電気的接続をするために、各電極板１６は長く延びていて、電極板１６ａのその長く延びた部分は電極板１６ｂが向いているのとは反対に向いて設けられている。複数の共通接地導体板１４が外側端の導電帯４０ａと４０ｂから別の材料２８によって離されている距離だけ更に伸びている距離よりも、電極板１６の長い部分は延びている。各バンドとその対応する板の間の電気的接続は、各バンドとその対応する共通接地導体板あるいは電極板の間での物理的な接触をすることでなされている。
【００２８】
図２は差動コモンモードフィルター１０の２つの回路を示す。図２Ａは、電気導体１２ａと１２ｂの間に接続されているライン間キャパシター３０と、対になった電気導体１２の１つと固有接地３４の間に接続されている２つのライン接地間キャパシター３２を持ったフィルター１０を示している図である。また破線で示しているのはインダクタンス３６で、後でもっと詳しく述べるように、材料２８がフェライト材料で出来ている場合に設けられている。
【００２９】
図２Ｂはフィルター１０の物理的実施例を示す似た図で、図２Ａに示す容量部品とそれがいかなる関係であるかを示している。ライン間キャパシター３０は電極板１６ａと１６ｂを有していて、そこで電極板１６ａは対になった電気導体１２ａの一方と結合されていて、他の電極板１６ｂは反対側の電気導体１２ｂと結合されていて、その２枚の平行板は必然的にキャパシターを形成している。中央共通接地導体板１４は固有接地３４として働くとともに、各ライン接地キャパシター３２の２枚の平行板の一方となっている。
【００３０】
各ライン接地キャパシター３２に必要となる第二の平行板は対応する電極板１６で与えられる。図１と図２Ｂを注意深く参照することで、その容量板の関係が明らかである。中央共通接地導体板１４を各電極板１６ａ又は１６ｂから電気特性を有する材料２８で隔離することで、電気導体１２ａと１２ｂの間に延びているコモンモードバイパスキャパシター３０と、各電気導体１２ａと１２ｂと固有接地３４とを結合しているライン接地間非結合キャパシター３２を持った容量ネットワークとなる。
【００３１】
固有接地３４は後で詳しく述べるが、ここでは地面あるいは回路接地と同様なものと直感的に仮定しておく。中央の別な共通接地導体板１４が形成されている固有接地３４に結合するのに、１枚以上の共通接地導体板１４は、電気機器の筐体又は接地されたシャーシーに接続されている固定孔を通してハンダあるいは組み立てねじなど普通のやり方で、回路あるいは地面接地と結合されている。差動コモンモードフィルター１０は地面又は回路接地と結合されている固有接地３４を持って同様によく作動するが、フィルター１０の物理的アーキテクチャーの一つの利点は物理的な接地接続の必要がないことである。
【００３２】
図１を再度参照して、差動コモンモードフィルター１０の他の特徴は時計回りと反時計回りのフラックス場であり、それぞれ２４と２６で示されている。個々のフラックス場の方向はアンペアの法則を適用し、右手の法則を用いて決まり、描くことができる。その時、導体端部にある矢印で示すように電気導体１２ａあるいは１２ｂの中の電流の方向に各人がその親指を平行に向ける。親指が電流と同じ方向を向いたときに、その人の手の残りの指が曲がっている方向がフラックス場の回転方向を指す。多くの入出力およびデータライン配置にあるように、電気導体１２ａと１２ｂはお互いに隣り合って配置されていて、ただ１つの電流ループを示しているために、差動コモンモードフィルター１０に入ったり出たりする電流は反対向きであり、そのために反対向きのフラックス場を生じ互いにうち消し合いインダクタンスも小さいものである。現代の装置にある早いスイッチングスピードや早いパルス立ち上がり時間はただ低いインダクタンスのサージ機器でのみ取り扱うことができるので、低いインダクタンスであるということは現代の入出力および高速データラインにおいて利益のあることである。
【００３３】
従来技術にあるバラバラの部分を組み合わせるのと比較して、差動コモンモードフィルター１０を用いることは労働集約の観点から、製造が容易で費用効率の良いものであるということも明らかである。差動モード結合キャパシターや２つのコモンモード非結合キャパシターを作るのに電気導体１２の端部にのみ接続をすればよいので、時間と場所の節約となる。
【００３４】
図３は、挿入損失の周波数変化を従来技術におけるいくつかのチップキャパシターと本発明の差動コモンフィルター１０を比較して示す。このグラフは、ライン間で８2pＦの値を持って測定したチップキャパシター５０と８2pＦの値であるがライン接地間で測定したチップキャパシター５６は両方とも非線形特性で変化していることを示している。他方、次のいずれかの方法で測定したフィルター１０は１００ＭＨｚの周波数において極めて低く線形挿入損失を示す。（１）ライン間キャパシター５４は８2pＦであるが、同じ値の従来のキャパシター５０と比較して低い。（２）ライン接地間キャパシター５８は８2pＦの値であるが、同じ値の従来のキャパシター５６と比較して低い。（３）ライン接地間キャパシター５２は４１ｐＦの値であるが、従来のキャパシター５０および５６よりも低い。
【００３５】
本発明の他の実施例は図４に示す差動コモンモード多導体フィルター１１０である。フィルター１１０は図１および１Ａのフィルター１０と同様なものであるが、それは複数の共通接地導体板１１２と複数の導体電極１１８ａから１１８ｈを持っていて、差動モード結合キャパシターとコモンモード非結合キャパシター構成を形作っており、図４には示されていない複数対の電気導体であって図１や１Ａに示している電気導体１２ａと１２ｂと同様なものの上でそれらは作動する。図１に示した単一対の導体フィルター１０について前に説明したように、共通接地導体板１１２と導体電極１１８と複数の電気導体はお互いから予め決められた電気的性質を持っている予め選択された材料１２２によって隔離されている。その材料は誘電体材料やフェライト材料やＭＯＶタイプ材料や焼結多結晶体材料などである。その複数の共通接地導体板１１２の各々は、電気導体をその中に通している複数の絶縁孔１１４を持っていて、それらは各共通接地導体板１１２から電気的絶縁をしている。複数の電気導体対を受け入れるために、その差動コモンモードフィルター１１０では、図１や１Ａで述べたものから修正した電極板を用いなければならない。
【００３６】
電気導体対毎に多数の独立した導体電極を設けるのに、支持材料１１６として好ましい電気特性をした材料１２２の１つが用いられる。支持板１１６ａは、板１１６ａの一面にプリントした複数の導体電極１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｅおよび１１８ｈを持ち、各電極毎に１つの結合孔１２０を持つ。支持板１１６ｂはまた板１１６ｂの一面にプリントした複数の導体電極１１８ａ、１１８ｄ、１１８ｆおよび１１８ｇを持つ。支持板１１６ａと１１６ｂとは離れていて、複数の共通接地導体板１１２で囲まれている。その入って来る電気導体の各対はフィルター１０内に対応する電極対を持つ。示していないが、その電気導体は共通接地導体板１１２とそれぞれの導体電極の中を通っている。結合孔１２０と絶縁孔１１４によって結合されたりされなかったりしている。共通接地導体板１１２は導体電極１１８ａから１１８ｈとともに働いて、図１と１Ａの電極板１６ａと１６ｂと基本的に同じ働きをする。
【００３７】
図５は、従来技術の多キャパシター部品と本発明の差動コモンモード多導体フィルター１１０の回路図を示す。図５Ａは従来技術のキャパシター列１３０の図である。基本的に多キャパシター１３２はお互いに結合されて形成されており、列１３０に共通接地１３６を設け、各キャパシター１３２に電気導体を接続できるように開端子１３４が設けられている。これらの従来技術のキャパシター列は各キャパシター１３２の開端子１３４が個々の電気導体と電気的に接続されているときにのみ、個々の電気導体とコモンモード非結合となる。
【００３８】
図５Ｂは、４つの差動コモンモードフィルターピン対のあるパック配置を持った差動コモンモード多導体フィルター１１０の回路図を示す。各対の電極を通って延びている水平線は、その対を囲んでいる線が隔離バー１１２ａと成っている共通接地導体板１１２を示す。その隔離バー１１２ａは共通接地導体板１１２と電気的に結合していて、各電極板１１８ａから１１８ｈをお互いから分けている固有接地グリッドとなっている。その対応する導体電極１１８ａから１１８ｈは中央共通接地導体板１１２の上と下両方にある支持材料板１１６ａと１１６ｂの上に位置していて、ライン接地間コモンモード非結合キャパシターを形成している。各板と共通接地板１１２と支持材料板１１６ａと１１６ｂはお互いから誘電体材料１２２によって分けられている。フィルター１１０が対になった電気導体に、電極板１１８ａと１１８ｃにあるような結合孔１２０を介して接続されているときには、フィルター１１０はライン間差動モードフィルターキャパシターを形成する。
【００３９】
図４を再度参照して、中央共通接地導体板１１２だけでなく外側共通接地導体板１１２も有している多導体フィルター１１０が示されている。図１と１Ａに関して説明したように、これらの外部共通接地導体板１１２はフィルター１１０に極めて大きな接地面を与えているので、出てくる電磁放射を減衰するのに役立ち、過電圧、サージおよびノイズを散らしあるいは／または吸収するより広い表面積を提供し、またファラデーシールドとして効果的に働く。複数の共通接地導体板１１２が回路あるいは地面接地に電気的に接続されていないでその代わりに固有接地に頼っているときには、これは特にその通りである。
【００４０】
本発明の他の変形例は図２１に示す差動コモンモード多導体フィルター６８０である。フィルター６８０はコンピュータや電話通信装置とともに用いられるのに適したものとなっていて、ＲＪ４５コネクターとともに用いることを考えている。フィルター効率を向上させるために、フィルター６８０は、複数の差動コモンモードフィルターの他に、作りつけのシャーシーおよび回路板低周波数ノイズ阻止キャパシターを持っている。図２１Ａに示すように、フィルター６８０の物理的構成は図４に示しているフィルター１１０と基本的に同じであり、それは複数の共通接地導体板１１２と、複数の導体電極を持った第一と第二の電極板６７６と６７８を持って、シャーシーとボード阻止キャパシターを持った多差動コモンモードフィルターとなっている。前にあった実施例で述べたように、共通接地導体板１１２と導体電極６８６，６８８，６９０および６９２と阻止電極６８２および６８４と、いろんな板の中を通っている電気導体（図示せず）すべては材料２２によって隔離されている。フィルター６８０に予め決めてある特定の電気特性を実現するために、本発明の他のすべての実施例にあるのと同じように、材料１２２は誘電体やフェライトやＭＯＶタイプ材料や焼結多結晶体とすることができる。各共通接地導体板１１２は複数の絶縁孔１１４を有し、その中に電気導体が通されていて、共通接地導体板１１２からは電気的に離されている。その更なるシャーシーとボードノイズ阻止キャパシターを得るために、フィルター６８０は図１のものから修正した電極板を用いている。
【００４１】
図４について述べたように、電気導体の多くの対に多くの独立部品を付けるために、材料１２２は、また第一と第二の電極板６７６と６７８を作るのに使われている支持材料１１６として機能する。第一の電極板６７６は第一と第二の導体電極６８２と６８６および阻止電極６８８を有していて、それらすべては支持材料１１６の一面にプリントされている。第二の電極板６７８は第一と第二の導体電極６８４と６９０および阻止電極６９２を有していて、それらすべてはまた支持電極１１６の一面にプリントされている。第一と第二の電極板６７６と６７８はそして共通接地導体板１１２で分離されているとともに囲まれている。差動コモンモードフィルターの組み合わせで作りつけられたシャーシーやボードノイズ阻止キャパシターを有するようにしているフィルター６８０が前に書いた実施例と違っているのは、第一と第二の電極板６７６と６７８の上に作られた第一と第二の導体電極と阻止電極の構成である。第一の電極板６７６の第一と第二の導体電極６８６と６８８の各々は電極に設けられた１つの結合孔１２０を持っている。阻止電極６８２は第一と第二の導体電極６８６と６８８を部分的に囲むように形成されていて、複数の絶縁孔１１４と結合孔１２０を持っている。第二の電極板６７８は第一の電極板６７６と同じで、第一と第二の導体電極６８６と６８８に対応して第一と第二の導体電極６９０と６９２を、阻止電極６８２に対応して阻止電極６８４を持っている。図２１Ａに明らかに示されているように、種々の共通接地導体板１１２の間で結合されたときに、第一と第二の電極板６７６と６７８とはお互いに反対方向に並んでいる。第一と第二の電極板６７６と６７８がこのような特定の配置をしているので、コネクターに用いられたときには、フィルター６８０は従来のＲＪ４５ピン出力配列を持つことができる。好ましいピン出力あるいは結線配列に応じて他の配置をした導体および阻止電極も出願人は予定していて、第一と第二の電極板６７６と６７８とを逆さまにした配置は必要なものではないことに注意すべきである。
【００４２】
他の実施例にあるように、多くの電気導体は共通接地導体板１１２および第一と第二の電極板６７６と６７８を通っている。電気導体を示していないが、図２１Ｂは、このフィルター６８０の実施例ではＲＪ４５標準コネクターの８本の導体を受け取ることが出来るようになっていることを示している。フィルター６８０の中の種々の導体電極の相互作用を図２１Ａから２１Ｄを参照しながら説明する。図２１Ｃはフィルター６８０の物理的な実施例として電気回路を示している。図２１Ｄはフィルター６８０の他の電気回路で必要により参照する。フィルター６８０の信号接地（ＳＧ）は固有接地として働く共通接地導体板の組み合わせによって得られる。第一と第二の電極板６７６と６７８の種々の導体電極が共通接地導体板１１２の導体面から分かれていることによってフィルター６８０に極めて大きな接地面を作ることになり、それは実質的に接地として働き放射された電磁波を受けて減衰する助けをするとともに、より大きな表面積を提供し過電圧、サージおよびノイズを消しおよび/あるいは吸収し、そしてファラデーシールドとして効果的に働いて、そのフィルターを外部電気ノイズから保護し、フィルター６８０から同じものを放射するのを防ぐ。
【００４３】
図２１Ｂ、２１Ｃおよび２１Ｄに示しているように、番号１から８で種々の電気導体（図示せず）を参照して、電気導体３と５は結合孔１２０を介して各々第一と第二の導体電極６８６と６８８に接続されている。電気導体４と６は結合孔１２０を介して各々導体電極６９０と６９２に接続されている。導体１と７は結合孔１２０を介して阻止電極６８４と接続されていて、電気導体２と８は同様に結合孔１２０を介して阻止電極６８２に接続されている。図２１Ｄを参照して、電気導体３と６は第一と第二の導体電極６８６と６９２の相互作用によって差動的にフィルターされて、それらの電極は対向する板となって電気導体３と６の間にライン間キャパシターを形成する。同じ電気導体それぞれは、第一と第二の導体電極６８６と６９２と共通接地導体板１１２との相互作用によって作られたライン接地間キャパシターを介してコモンモードフィルターとなることを受けて、それは各電気導体と複数の共通接地導体板１１２による固有接地の間にライン接地間キャパシターを形成している。
【００４４】
第一と第二の導体電極６９０と６８８に各々接続されている電気導体４と５についても同じ関係が存在する。第一と第二の導体電極６９０と６８８はライン間キャパシターとなり、各々は共通接地導体板１１２と相互作用をして、各電気導体に個々のコモンモードフィルターキャパシターを形成する。種々の導体電極と共通接地導体板の間での相互作用によって作られたその複数の差動コモンモードフィルター以外に、シャーシーとボードノイズ阻止キャパシターがまた共通接地導体板１１２と阻止電極６８２と６８４との相互作用で形成される。例えば、シャーシー接地は電気導体１と７に接続されて、それらの両方は結合孔１２０を介して阻止電極６８２に電気的に接続されている。その阻止電極６８２はノイズ阻止キャパシターの一方の板となっている。ノイズ阻止キャパシターの他の板は阻止電極６８２と相互作用をする共通接地導体板１１２で形成されている。互いに取り替えることが出来るけれども、電気導体２と８はまた共通接地導体板１１２と阻止電極６８２の相互作用によってボードノイズ阻止キャパシターを形成する。そのシャーシーとボードの阻止ノイズキャパシターの両方によって共通接地導体板１１２で形成された固有接地を容量的に非結合とすることが出来て、それによって信号を運ぶ導体からの低周波数電気ノイズを阻止することができる。このことで、共通接地導体板１１２で形成されている固有接地を基本的に電気的に奇麗なものとするので、差動コモンモードフィルターの働きを改善する。
【００４５】
図６は本発明の更なる実施例で、それは今日の高密度情報データバスの典型である非常に多くの電気導体対について、入出力データライン対でフィルターするものである。差動コモンモード高密度フィルター１５０は、複数の絶縁孔１１４を持った複数の共通接地導体板１１２と、電極パターン１１８と絶縁孔１１４と結合孔１２０を持った導体電極板１１６ａおよび１１６ｂとを有している。図６に反映している積層順序は、前の実施例で述べたように誘電体材料が各個々の板を囲んでいることを前提にしている。
【００４６】
図６Ａは他のアプローチを示し、ここでは差動コモンモード高密度フィルター１５０は三重結合している電極を用いており、接地とライン間により大きな容量となっている。ここでもフィルター１５０は複数の絶縁孔１１４を持った複数の共通接地電極板１１２と、それぞれの電極パターン１１７ａから１１７ｃを持った導体電極板１１９ａから１１９ｃを有している。各導体電極板１１９ａから１１９ｃは予め決まった場所に複数の絶縁孔１１４と結合孔１２０を持って、対になった電気導体をそこに通すことが出来、その電気導体と選択的に結合されて好ましいフィルターアーキテクチャーを形成している。図６Ａに示されている板の積層順序はここでも図１，１Ａ、４および６に示したものと同様であり、ここでも予め決めた誘電体材料１２２が厚さを変えて個々の板を囲んでいる。
【００４７】
図７，８および９は１つ孔の電極板７０と、本発明の差動コモンモードフィルターの他の実施例にその板を複数枚用いることを示している。図７は電極板７０の両面を示しており、図７Ａは正面で図７Ｂは背面である。電極板７０は、前に述べた誘電体や他の材料のような予め決められている電気特性を持った材料７２からできていて、材料７２は希望する形に成形されていて、ここではディスクである。孔７８は電極板７０を通って設けられていて、そこに電気導体を通している。電極板７０の正面は部分的に導体表面７４で被われていて、電極板７０の外周に沿って隔離帯８２が作られている。孔７８を囲んでハンダ帯８０があり、一度温められると孔７８を通って設けられている電気導体にくっついて、その導体を導体表面７４に電気的に接続する。図７Ｂにおいて、電極板７０の背面は正面と同じで導体表面７４が材質７２にくっついていて、その外周に隔離帯８２を作っている。正面と違っているのは、孔７８は隔離帯７６で囲まれていて、電気導体と、電極板７０の背面にある導体表面とが電気的に接続しないようになっている。
【００４８】
図２７と２８は多数の板７０がどのように用いられて差動コモンモードフィルター９０を作っているかを示している。フィルター９０の構成は前の実施例と同様で、共通接地導体板９８が少なくとも２枚の電極板７０の間に挟まれて、複数の容量エレメントを形成するのに必要な平行板配置となっている。図９に示すように、１枚の電極板７０は共通接地導体板９８の一方側に結合していて、第二の電極板７０は板９８の反対側に結合していて、それらは、共通接地導体板９８の反対側と結合している他の電極板７０と干渉しないで、電気導体９２ａと９２ｂが１つの電極板７０を通ることができるだけ十分な距離離れている。あまりはっきりとは示していないが、共通接地導体板９８には、図８に示しているように、電気導体９２ａと９２ｂが通るように電極板７０にある対応する孔に相当する予め決められた位置に孔が開いていることは明らかである。
【００４９】
共通接地導体板９８は固有接地９６となって、必要ならばそれを地面あるいは信号接地と接続することができる。固定孔２２によってフィルター９０を構造物に機械的に結合することができる。電極板７０を共通接地導体板９８に物理的に結合している１つの方法が図８に示されている。共通接地導体板９８と電極板７０の背面の間に挟まれてハンダ溶接８４があり、それは加熱されたときに電極板７０の背面にある導体表面７４と共通接地導体板９８の対応する面にくっつく。電極板７０を共通接地導体板９８に接続している時、電極板７０の背面はいつも共通接地導体板９８の対応する側に向いている。同じ機械的な接続のやり方が両方の電極板に使われている。ハンダ帯８０が各電極板７０のところに示されていて、それは２つの電気導体９２ａと９２ｂの一方だけをその対応する電極板に結合している。共通接地導体板９８と電極板７０を持った配置によって、電気導体間にライン間差動モードフィルターを形成し、またラインと接地間非結合を形成している。電気導体９２ａと９２ｂ間すなわちライン間で結合しているキャパシターの平行板として働く両電極板７０の表側にある導体表面７４によって差動モードフィルターが形成されている。一方の容量板として働く各電極板７０の導体表面７４と、他の容量板として働く共通接地導体板９８によって、ライン接地間非接合が形成されている。固有接地９６として働くものであるが、共通接地導体板９８による平行容量板によって、各電気導体９２ａと９２ｂに接地非接合接続が出来ている。
【００５０】
図８と９に示す差動コモンモードフィルター９０は、その構造が比較的単純なものであるとともに、その処理できる電圧と電流の容量がその物理的構造のみで決まってくるので、希望する特性に応じて容易に大きくしたり小さくしたりすることができるという利点がある。
【００５１】
図２５，２６および２７は２つ孔のある電極板６００であり、その板の複数枚を本発明の差動コモンモードフィルターの更に別の実施例に用いていることを示している。図２５Ａで、電極板６００は予め決まった電気特性をした材料６１６からできていて、材料６１６はここではディスクで示されているような希望する形に成形されている。２つ孔のある電極板６００の第一の側面が図２５Ａに示されていて、それは隔離帯６０６を持った第一と第二の孔６０２と６０４を持ち、その隔離帯でその孔を第一の導体表面６０８から離している。２つ孔のある電極板６００の第二の側面が図２５Cに示されていて、隔離帯６０６のある第一の孔６０２と第二の導体表面６１０に直接接続している第二の孔６０４を持つ。その第二の導体表面は、板６００の外周に沿って走っている隔離帯６１２を除いて、２つ孔のある電極板６００の第二の側面のほとんどを覆っている。図２５Ｂは、２つ孔のある電極板６００を丸く取り巻いている側面導体表面６１４に第一の導体表面６０８が電気的に接合していることを示している。２つ孔のある電極板６００の第二の側面の外周に沿って位置している隔離帯６１２は第一と第二の導体表面６０８と６１０を互いに物理的に分けて、電気的に隔離している。
【００５２】
２本の電気導体を第一と第二の孔６０２と６０４の中に通したときに、孔６０４を通っている電気導体だけが第二の導体表面６１０と電気的に接続することになる。２つ孔を持った電極板６００の機能は図７に示した１つ孔を持った電極板７０と同じである。その違いは、図９に示し述べたように反対の電気導体を通すことが出来るように、電極板６００を食い違わせておく必要がないことである。
【００５３】
図２６は、どのように２つ孔のある電極板６００を多く用いて、２つ孔を持った電極板６００を２枚電気的に接続して差動コモンモードフィルター６２６を作っているかを示している。図２５Ａに示すように各電極板６００の第一の側面が反対側の電極板６００の第一の側面と向かい合っていて、各電極板６００の第一の導体表面６０８が２枚の導体表面６０８の間で溶けたハンダ６２２のようなその技術で知られているやり方で電気的に接続されている。２本の電気導体６１８と６２０は各２つ孔のある電極板６００の並んだ孔を通っていて、電気導体６１８は電極板６００ｂの第二の導体表面６１０ｂと電気的に接続していて、電気導体６２０は電極板６００ａの第二の導体表面６１０ａと電気的に接続している。本発明の差動コモンモードアーキテクチャーについて述べた同じ原理に従って、第一の導体表面６０８ａと６０８ｂは差動コモンモードフィルター６２６の固有接地となる共通接地導体板を形成している。各電極板６００ａと６００ｂの第二の導体表面６１０ａと６１０ｂは、電気導体６１８と６２０間を結合している差動キャパシターを形成している２枚の板となっている個々の導体電極として働く。第二の導体表面６１０ａと６１０ｂはまた、固有接地として働く第一の導体表面６０８ａと６０８ｂとの関係で考えると、コモンモード非接合キャパシターを形成している。２つ孔のある電極板６００の一つの利点は、図７に示した１つ孔電極板と比較して、共通接地導体板が要らないことである。第一の導体表面６０８ａと６０８ｂが共通接地導体板として働く。必要により、絶縁孔を並べて作られている別の共通接地導体板６２４を図２７に示すように、２つ孔電極板６００ａと６００ｂの間に置いて、電気ノイズや熱を放散させるためにより大きな導体面積を持った優れた固有接地を設けることができる。
【００５４】
現在電子機器全般に見られる１つのトレンドは、機器と、機器を構成している電子部品の絶え間のない小型化である。キャパシター、それは差動コモンモードフィルター構造でのキー部品であるが、それも例外ではなく、絶え間なく小さくなってきて、それはシリコンのなかに形成されて、顕微鏡を使ってだけ見ることができるような集積回路のなかに組み込まれるようになってきた。よく普及している１つの小型化したキャパシターはチップキャパシターであって、それは標準のスルーホールあるいはリードの付いたキャパシターと比較してはるかに小さなものである。チップキャパシターは、回路板上の電気導体やトレースに物理的に電気的に接続するのに表面実装技術が使われている。本発明の差動コモンモードフィルターのアーキテクチャーを図１０に示すような表面実装技術に適用することができる。表面実装差動コモンモードフィルター４００は図１０Ａに示されていて、その内部構造は図１０Ｂにしめされている。図１０Ｂにおいて、共通接地導体板４１２は第一の差動板４１０と第二の差動板４１４の間に挟まれている。共通接地導体板４１２と第一と第二の差動板４１０と４１４の各々は、選んだ材料に応じて、好ましい電気特性を持った材料４３０でできている。本発明のすべての実施例と同じように、出願人は種々の材料、誘電体材料、ＭＯＶタイプ材料、フェライト材料、マイラーのようなフィルム、焼結多結晶体のようなエキゾチック材料など、これらに限定するものではないが、を使うことができる。
【００５５】
第一の差動板４１０は、第一の差動板４１０の外周を囲んでその４辺のうち３辺に沿っている隔離帯４１８を残して、材料４３０の上表面に結合した導体電極４１６を持っている。隔離帯４１８は導体電極４１６で覆われていない材料４３０の端の部分である。第二の差動板４１４は基本的には第一の差動板と同じであるが、第一の差動板４１０と向きが反対となっている。第二の差動板４１４は、第二の差動板４１４の外周を囲んでその４辺のうち３辺に沿っている隔離帯４２８を残して、材料４３０の上表面に結合した導体電極４２６を持った材料４３０から成っている。第一と第二の差動板４１０と４１４の物理的な互いの方向について注意しなければならない重要なことは、隔離板４１８と４２８が囲んでいない各板の一方側が互いに１８０°反対を向いていることである。このような向きのために、電気導体が各板４１０または４１４のどちらかと結合することができる、しかし両方ではない。
【００５６】
共通板４１２は第一と第二の差動板４１０と４１４と構造上は似ていて、それはその上表面に付けられた共通導体電極４２８のある材料４３０からできている。図１０Ｂからわかるように、共通板４１２は両端にある２つの隔離帯４２０および４２２を持つ。共通板４１２は第一と第二の差動板４１０と４１４の間に並べられていて、隔離帯４２０と４２２が第一と第二の差動板４１０と４１４の隔離帯を持たない側の端と並んでいる。３枚の板すべて、共通板４１２と第一と第二の差動板４１０および４１４は各板の下側にどのような導体表面をも持っていない、そのために、その板をお互いに重ねたときに、導体電極４２６は共通板４１２の背面によって共通導体電極４２４から隔離される。同様な形で、共通導体電極４２４は、材料４３０を持っている第一の差動板４１０の背面によって導体電極４１６から隔離されている。
【００５７】
ここで図１０Ａを参照して、表面実装差動コモンモードフィルター４００の構造を更に説明する。共通板４１２と第一および第二の差動板４１０および４１４が図１０Ｂに示した配置で互いに積層したときに、電気導体を別の電極に結合する手段を付ける必要がある。電気導体は、帯４０２，４０４および４０６の間に位置している隔離帯４０８によって共通導体帯４０４から隔離されている第一の差動導電帯４０４と第二の差動導電帯４０６によって、表面実装差動コモンモードフィルター４００に結合している。共通導電帯４０２と隔離帯４０８はフィルター４００全体の周り３６０°を取り巻いていて、その４側面すべてを隔離している。第一と第二の差動導電帯４０４と４０６はフィルター４００の周り３６０°に延びているだけでなく、それぞれ端４３２と４３４を覆って延びている。
【００５８】
図１０Ａと１０Ｂを互いに参照して、帯と板の間の結合がわかる。端４３４を持っている第一の差動導電帯４０４は、第一の差動板４１０の端まで延びている隔離帯４１８を持たない導体電極４１６と電気的接合をしている。第二の差動導電帯４０６は、隔離帯４２２および４２８それぞれによって、共通板４１２と第一の差動板４１０から電気的に隔離されている。ここで述べたのと同様に、端４３２を持っている第二の差動導電帯４０６は第二の差動板４１４の導体電極４２６と電気的に結合している。共通板４１２と第一の差動板４１０の隔離帯４２０および４１８のために、第二の差動導電体４０６は第一の差動板４１０と共通板４１２から電気的に隔離している。
【００５９】
共通導電帯４０２を共通板４１２に電気的に結合することは、共通板４１２の周りに沿った隔離帯を持っていない共通導体電極４２４に共通導電帯４０２の側面４３６を物理的に結合することでなされる。共通導体電極４２４を第一と第二の差動導電帯４０４および４０６から電気的に隔離しておくために、共通板４１２の隔離帯４２０および４２２は、第一と第二の差動導電帯４０４および４０６が共通導体電極４２４と物理的に結合するのを防いでいる。
【００６０】
本発明の差動モードフィルターの他の実施例におけるのと同様に、電気導体を第一と第二の差動導電帯４０４および４０６に結合したときに、第一と第二の差動板４１０および４１４の導体電極４１６および４２６はライン間差動モードキャパシターとして働く。ライン接地間非接合キャパシターは、各導体電極４１６，４２６それぞれと、固有接地となっている共通導体電極４２４の間で形成される。
【００６１】
図１１は、図１０に示したフィルターの他の実施例である表面実装差動コモンモードフィルター４３８を示している。カットして示す斜視図によって、第一と第二の差動導電帯４４６および４５０が電極板４４８および４５２にどのように電気的接続をしているかをもっとはっきりと示している。共通導電帯４４２と共通接地導体板４４０の間の電気的接続も示している。違いは、図１０に示したように、表面実装フィルター４３８の周り３６０°に、共通導電帯４４２が連続していないことである。
【００６２】
図１１のフィルター４３８と図１０のフィルター４００との間にある他の大きな違いは、フィルター４３８が複数の電極および共通接地導体板４４８，４５２および４４０を有していることである。複数の共通接地導体および電極板を用いていることの利点は、表面実装フィルター４３８の大きさを最小に保ちながら、より大きな容量値の得られることである。キャパシターは、レジスターと同様に、直列および並列に接続できる。直列になった複数のレジスター全体の抵抗はそれら個々の値の合計であるが、キャパシターでは反対の関係になっている。加算効果を得るのに、キャパシターは互いに並列に並べなければならないので、フィルター４３８は、第一と第二の差動導電帯４４６および４５０および共通導電帯４４２と結合した複数の板を持つことでそのようになっている。前の実施例におけるのと同じように、好ましい電気特性を有する材料４５４が複数の電極板４４８と４５２および共通接地導体板４４０を取り囲んで互いから隔離しながら、その差動コモンモードフィルター構成になるように適した電気特性を生じている。図１１Ｂは、表面実装差動コモンモードフィルター４３８の等価図であり、複数の共通接地導体板４４０と複数の電極板４４８および４５２の関係を示している。
【００６３】
電極板４４８と４５２それぞれはそれぞれの導電帯４５０と４４６に電気的結合されている。電気導体はそして第一と第二の差動導電帯４４６と４５０に結合されていて、複数の電極板４４８と４５２は平行になってライン間差動モード結合をしている電気導体の間に結合されていて、全体として１つの容量値を作るようになっている。その複数の共通接地導体板４４０は電極板４４８と４５２と一緒になって、各電気導体と共通導電帯４４２の間にラインと接地間非接合キャパシターとなる。その複数の共通接地導体板４４０は、共通導電帯を介して信号あるいは地面接地と接続することのできる固有接地として働く。また、本発明の物理的アーキテクチャーは多くの変形を取ることができ、板の数あるいは/またはその寸法を変えることで、広い範囲の容量値とフィルター特性を得ることができる。
【００６４】
図１２は、個々の２個のフィルターを１つの電子部品のなかに組み合わせている別の多部品表面実装差動コモンモードフィルターを示している。個々のフィルターをいくつでも単一の電子部品のなかに組み込むことができて、本発明は２つの個々のフィルターに限定されないことを理解すべきである。図１２Ａは、１つの相互接続配置であり、図１２Ｂから１２Ｅは内部電極と共通接地導体層を示している。第一と第二の差動導電帯１５４と１５６はそれぞれ電極板１５３と１５５に結合されていて、帯１５４′と１５６′は同様に電極板１５３′と１５５′に結合されている。多部品表面実装フィルター１６０はまた、前に述べたように、予め決められた電気特性を持った材料１６６を持ち、それはその複数の電極および共通接地導体層の間にある。共通接地導電帯１６４は共通接地導体板１６３と電気的に接続されている。注意すべきことは、出願人は単一の電子パッケージのなかに多部品を入れることを考えているだけでなく、第一と第二の差動導電帯１５４と１５６および共通導電帯１６４の形、配置および／または長さや幅も、必要とするいかなるタイプのプリント回路板の足の形をも持つことができるように変えることができることである。その導電および共通帯で必要なことは、互いの間の電気的隔離を維持しながら、対応する電極板と共通接地導体板１６３と電気的に接続されていることである。図１２に示す考え方を、必要により１０，２０あるいは１００個の差動コモンモードフィルターを組み合わせることに拡大するのは容易である。多部品表面実装差動コモンモードフィルター１６０は典型的な３２あるいは６４本のデータラインからなる大きなデータバスをフィルターするのに特に有用である。このデータバスは大量の電磁エネルギーを放出する特に高い周波数でデジタル情報を取り扱い、回路に損傷を与えたりデータを壊すような過電流や電圧サージの影響を特に受けやすいものである。
【００６５】
図２２と２３は、図１１に示した前に述べた表面実装フィルターの応用およびその応用したものの電気回路を示している。図２２は差動コモンモードＭＯＶフィルター４００ａを差動コモンモード容量フィルター４００ｂと並列に結合組み合わせたものであり、それはＭＯＶ機器だけでは通常得ることの出来ないような大容量を持って、差動コモンモードサージ保護をするものである。図２２Ｂはフィルター４００ａと４００ｂを物理的に重ね合わせたものを示しており、そこでは第一の差動導電帯４４６ａと４４６ｂは互いに電気的結合をしていて、第二の差動導電帯４５０ａと４５０ｂは互いに電気的結合をしていて、共通導体接地帯４４２ａと４４２ｂは互いに電気的結合をしており、それは４４３として示されている。フィルター４００ａと４００ｂの物理的構成は同じで、種々の導体電極を分けるのに用いられている各材料の電気特性が違うだけであり、両フィルターの隔離帯４４４ａと４４４ｂもまた並んでいる。示してはいないが、物理的に同じではない本発明による部品を、その部品が使われる特定の用途に合わせて、積層したりあるいは組み合わせることを出願人は考えている。本発明の表面実装フィルターや部品の物理的形状による利点は、現在の電子部品の小型化トレンドに合致して回路内で、それらを積層しているので場所の節約となる。
【００６６】
その結果を図２２Ａに示しており、そこでは電気導体（図示せず）は第一の差動導電帯４４６ａと４４６ｂおよび第二の差動導電帯４５０ａと４５０ｂの間に結合されていて、そのことで差動コモンモードフィルターとサージ抑制をするようになっている。この組み合わせによって、過電圧とサージ保護とともに容量が大きくなるので全体としてのフィルター応答が改善される。図２３は他の用途を示していて、そこでは表面実装キャパシター７２０が、差動コモンモードＭＯＶサージフィルター４００ａの第一と第二の差動導電帯４４６と４５０間に結合されていて、できあがった電気回路がキャパシター７２０で表示されているライン間容量を示している。この回路構成もまた差動コモンモードＭＯＶサージ／フィルター４００ａの実効容量を増やす。図２２におけるように、第一の差動導電帯４４６と第一の導電帯７２４の組み合わせと、第二の差動導電帯４５０と第二の導電帯７２２の組み合わせとの間に電気導体（図示せず）が結合されている。
【００６７】
図３７から３９は、図２２と２３に示した部品積層から１つの工程を取りだして、２つ以上の差動コモンモードフィルターを単一の部品パッケージのなかに積層することを示している。図３７に示す多部品フィルター８０６は本発明の多くの他の実施例と同様であり、違いは多くの板が２重、３重または多重にして積層して単一の部品パッケージにしていることである。図３７は、多部品フィルター８０６の第一と第二のフィルター８１４と８１６を構成している種々の板を示しており、その２つのフィルター間に破線８１８の分割点を示している。第一と第二のフィルター８１４と８１６は同様に構成されている。各フィルターは種々の共通接地導体板８０８の間に挟まれていて、フィルター８１４には違った第一と第二の電極板８１０と８１２，フィルター８１６には８１１と８１３とを有している複数の共通接地導体板を持っている。予め決められた電気特性を持っている支持材料上に、この技術で知られているいろんな技術を用いて、各共通接地導体板８０８および第一と第二の電極板８１０から８１３はプリントされあるいはエッチされて付けられている。その種々の層を積層したときに、予め決められた電気特性を持った他の材料（図示せず）がその接地および電極板の間に入れられて互いを電気的に隔離している。
【００６８】
図３８に示しているように、第一と第二のフィルター８１４と８１６を内部で積層することによって、２つ以上の差動コモンモードフィルターが並列に結合されている。図３８と３９に示している多部品フィルター８０６は第一と第二のフィルター８１４と８１６からできていて、各フィルターの第一の電極板８１０と８１１はともに第一の差動導電帯８２２に結合していて、各フィルターの第二の電極板８１２と８１３はともに第二の差動導電帯８２４に結合していて、またいろんな共通接地導体板はともに共通接地導電帯８２０に結合している。図３９は、多部品フィルター８０６をその中に有している標準表面実装部品パッケージの平面図である。そのパッケージは絶縁外ケース８２６で、フィルター８０６を外部回路と電気的に接合するのに用いられる種々の導電帯の部分を除いて覆われている。
【００６９】
単一の部品パッケージのなかに内部に積層した２つだけのフィルターが示されているが、出願人は他の部品も内部に積層することを考えており、図３７から３９に示す実施例に限定することを意図していない。内部積層技術の１つの特殊な用途は、大容量フィルターを低容量フィルターと組み合わせて、広い周波数範囲でフィルター性能を改善した広帯域フィルターとすることである。図３７において、第二のフィルター８１６の第一と第二の差動板８１１と８１３は、第一のフィルター８１４にある導体表面８２８よりも小さな導体表面８３０を持つ。第一と第二の差動板の導体表面の大きさを変えることで、フィルターの実効容量値を変えることができる。多部品フィルター８０６は大容量フィルター８１４と低容量フィルター８１６の組み合わせであり、その組み合わせによって単一の多部品フィルター８０６となって、高周波特性を改善した大容量フィルターとすることができる。
【００７０】
図４０Ａから４０Ｄは、図３７から３９に示した単一の部品パッケージのなかに入れた積層差動コモンモードフィルターの他の実施例である。図４０Ａに示した多部品フィルター９００は図３７の積層差動コモンモードフィルターと同じように構成されているが、別の共通接地導体板９１２を追加している。図４０Ａは種々の金属を付けた層あるいは板を示しており、それらは、多部品フィルター９００の第一と第二のフィルター９１４と９１６を形成している。その２個のフィルター間に破線の分割点を示している。第一と第二のフィルター９１４と９１６は同じように作られている。各フィルターは、種々の共通接地導体板９０２の間に挟まれていて、別の第一と第二の電極板、フィルター９１４には９０４と９０６で、フィルター９１６には９０５と９０７，とともに、複数の共通接地導体板９０２を持っている。予め決められている電気特性を持っている支持材料上に、この技術分野では知られている種々の技術を用いて、各共通接地導体板９０２と第一と第二の電極板９０４から９０７をプリントあるいはエッチして形成している。種々の層を積層したときに、予め決められている電気特性を持った他の材料（図示せず）を種々の接地と電極の間に入れて互いに電気的に隔離をする。
【００７１】
前の実施例および図４０Ｂに示すように、第一と第二のフィルター９１４と９１６を内部で積層することで、２つ以上の差動コモンモードフィルターを並列に結合できる。前の実施例の多部品フィルター９００として図３９に示したように、フィルター９００は第一と第二のフィルター９１４と９１６でできていて、各フィルターの第一の電極板９０４と９０５はともに第一の差動導電帯９１８に結合し、各フィルターの第二の電極板９０６と９０７はともに第二の差動導電帯９２０に結合し、すべての種々の共通接地導体板はともに共通接地導電帯９２４に結合されている。種々の導電帯は、図４０Ｂに示す回路図に示されているだけである。示されていないが、多部品フィルター９００の表面実装パッケージは、フィルター８０６で図３９に示したものと同じであり、そこで第一の差動導電帯８２２は帯９１８に相当し、第二の差動導電帯８２４は帯９２０に相当し、共通接地導電帯８２０は帯９２４に相当する。
【００７２】
図４０Ｃと４０Ｄは本発明による単一の差動コモンモードフィルターと、図４０Ａと４０Ｂに示している多部品フィルター９００の両方についての減衰特性のリストおよびグラフを示しているものである。図４０Ｃにあるチャートの第一欄は両フィルターの減衰特性を測定した試験周波数を１ＭＨｚから２０００ＭＨｚまでの範囲で示している。図４０Ｃの第二と第三欄は単一の差動コモンモードフィルターを０．１μＦで測定した減衰を示している。図４０Ａで単一の０．１μＦ差動コモンモードフィルターは９１６で示している。図４０Ｃの第四と第五欄は０．１μＦフィルター９１６と４．８ｎＦフィルター９１４を並列に積層結合してフィルター９００としたものからなる多部品フィルターの減衰特性を示す。図４０Ｃの第二から第五欄に示す数字はデシベルでの減衰値である。第二欄は、ライン接地間すなわち図４０Ｂに示しているＸと接地間で測定した減衰特性である。第三欄は図４０ＢのＸとＹの点を短絡したときのＸと接地間で測定した減衰特性である。第四欄と第五欄は、第四欄と同様にして測定したもので、第四欄はライン接地間であり、第五欄はＸとＹの点を短絡したときの、Ｘすなわちラインと接地間で測定した減衰である。
【００７３】
図４０Ｄは両フィルターの減衰曲線を示すグラフを示す。図４０Ｄからわかるように、第一と第二のフィルター９１４と９１６およびフィルター９００の上と底に別の共通接地導体板９１２を組み合わせることによって、フィルター９００の共鳴点をより高い周波数にする。その共通接地導体板９１２によって別の隔離をすることで、フィルター９００はクロストークおよび地面反射特性が良くなる。とともにフィルター９００の両側でその接地からフィルター９００が結合されているプリント回路板へ漏れる場をなくす。フィルター９００の底と上面層に設けた別の共通接地導体板９１２によって、ファラデーケージ効果を生じて、板９１２のなかに差動コモンモード場を閉じこめる。
【００７４】
図２４は、図１に示すような差動コモンモードフィルター１０を２枚のＭＯＶ電極板７００と結合した更に他の用途を示していて、そのＭＯＶ電極板の１枚はフィルター１０の上８２０に、１枚はフィルター１０の底８２２にあって、図２２を参照しながら示したような差動コモンモードサージ保護と容量フィルターを組み合わせているフィルターを形成している。図２４Ａに示す組み合わせによって、電気導体１２ａと１２ｂをスルーホール結合することができるとともに、フィルターとＭＯＶ部品の両方を組み合わせることができるという別の利点がある。図２２に示す実施例は、本発明では表面実装技術によることを予定しているので別のＭＯＶなどを必要としていなかった。ＭＯＶに設ける孔はその働き全般およびコスト特性面で有害なものなので、スルーホール結合孔を持ったＭＯＶ部品は一般にはないので、図２４Ａに示している実施例は必要とするものである。ＭＯＶ部品７００を図１に示すような差動コモンモードフィルター１０の内部にある電極板に電気的結合することができるために、フィルター１０の表面にいくつかの修正が必要となる。差動コモンモードフィルター１０の上面８２０と底面８２２に図２４Ｃに示すような修正を加えて、一方の絶縁孔１８をメッキの付いたスルーホール結合孔７１８とする。上面８２０と底面８２２のメッキの付いたスルーホール結合孔７１８それぞれは反対側の電気導体１２ａあるいは１２ｂに対応する位置にある。図示していないが、各メッキをしたスルーホール結合孔７１８は差動コモンモードフィルター１０に埋められている２枚の電極板の１枚と電気的接続をしているので、それによって導体１２ａと１２ｂ間にライン間差動キャパシターを形成している電極板それぞれに電気導体１２ａと１２ｂを電気的に接続できるようにしている。ＭＯＶ７００を差動コモンモードフィルター１０の上面と底面に結合できるように、メッキの付いたスルーホール結合孔７１８は導電材料からできた細片８２４を持っていて、その細片にＭＯＶ７００各々の２つの接点の１つが電気的接続されている。各ＭＯＶ７００は２つの端子８２８と８３０を有し、ＭＯＶ７００はそれを他の回路に電気的に結合している。図２４Ａに示すように、両方のＭＯＶ７００の端子８３０は、ハンダ７１０を付けるような標準のやり方で、差動コモンモードフィルター１０の導体表面８２６に物理的電気的結合している。差動コモンモードフィルター１０の導体表面８２６は図１に示すように共通接地導体板１４に電気結合している。ＭＯＶ７００それぞれの端子８２８は、その端子８２８を各電気導体１２ａと１２ｂに接続している導電細片８２４とハンダ７１０で物理的電気的に結合していて、その導体は次に差動コモンモードフィルター１０の内部電極板と接続している。できあがったものを図２４Ｂに示していて、電気導体１２ａと１２ｂを電気結合している端子７１６ａと７１６ｂ間にある差動コモンモード容量フィルターと並列に組み合わせられている差動コモンモードＭＯＶサージ保護を持つ。
【００７５】
図２８と２９は、いろんな用途のあるストリップ状のフィルターを持っている更に別の多部品表面実装差動コモンモードフィルターを示している。本発明の他の実施例におけるのと同様に、ストリップフィルター６４２は複数の共通接地導体板６５６と、いろんな共通接地導体板６５６の間に挟まれている第一と第二の電極板６６２と６６４を持っている。図２８に示すストリップフィルター６４２は４組の差動コモンモードフィルターを持っている。各共通接地導体板６５６は、この明細書全般にわたって書いているように、予め決められた電気特性を持った支持材料６１６の上にエッチして作られていて、各共通接地導体板６５６の側面上に現れている材料６１６の部分は絶縁の働きがあって、接地の延長６６０が支持材料６１６の端まで延びている。種々の第一と第二の電極板６６２と６６４もまたストリップ状の支持材料６１６の上に形成されていて、各電極板は、支持材料６１６の端まで延びている電極の延長６６６を除いて、材料６１６で囲まれている。図２８からわかるように、各第一の電極板６６２の電極の延長６６６は、対応する第二の電極板６６４の電極の延長６６６とは反対方向に延びている。接地の延長６６０と電極の延長６６６との構成は、電気導体が結合できるやり易いレイアウトとなる限り、いろんなパターンに作り変えることができる。本発明の他のいろんな実施例にあるように、ストリップフィルター６４２にある各差動コモンモードフィルターは、共通接地導体板６５６で挟まれた第一と第二の電極板６６２と６６４と、種々の接地と電極板の間に入れられ互いを電気的に隔離している予め決められた電気特性を持った別の材料（図示せず）とからなっている。図２９はストリップフィルター６４２の上面、底面および側面図を示していて、ストリップフィルターは支持材料６１６の長さに垂直になっているとともに、図２９Ａに示しているようにストリップフィルター６４２の上面に少し重なっている第一と第二の差動導電帯６５２と６５４を持っている。ストリップフィルター６４２の底面は図２９Ｄにあるように、上面と同じでストリップフィルター６４２を表面実装できるようにしている。共通接地導電帯６５０は端部で垂直に延びていて、図２９Ａと２９Ｄで６５０として示した部分で示しているように、ストリップフィルターの上面と底面に延びている。別の共通接地導電帯６５０もまたストリップフィルター６４２の上面と底面に見られるが、この構成ではそれらは側面では下に延びていない。第一と第二の差動導電帯６５２と６５４はストリップフィルター６４２の対応する側面を下に延びていて、各第一と第二の電極板６６２と６６４の電極の延長６６６をその対応している導電帯と電気結合していて、外部電気導体をストリップフィルター６４２の内部電極板と接続できるようになっている。明瞭にするために、対応する第一と第二の電極板６６２と６６４および第一と第二の差動導電帯６５２と６５４はａからｄまでの添え字を付けていて、それらはストリップフィルター６４２の中にある４つの差動コモンモードフィルターの各々を示している。図３０はストリップフィルター６４２の別の例であって、それは別の第一電極板６６２ｅを持っている。別の電極板を付け加えることによって、ストリップフィルター６４２は奇数の電気導体を受け入れることができるようになる。奇数個の電気導体を必要とする用途の例は、典型的に９または１５の導体を持っているＤサブコネクターのフィルターをすることである。図に示していないが、図３０にあるストリップフィルター６４２の上面、底面および側面図にある違いは、別の導電帯６５２と１つ以上の共通接地導電帯６５０を付け加えて、他の導体と結合できることである。対応する第二の電極板を付けないで第一の電極板６６２ｅを付け加えることで、電極板６６２ｅはそれ自体と複数の共通接地導体板６５６の間にライン接地間キャパシターを形成する。第一の電極板６６２ｅに対応する第二の電極板はないけれども、第一の電極板６６２ｅと接続している電気導体と、第二の電極板６６４ａ〜ｄと結合している電気導体のどれか１つとの間に差動コモンモードフィルターすることが生じる。
【００７６】
図３１から３６は、図２８から３０に示している多部品表面実装差動コモンモードストリップフィルターの多くの変形を示している。図３１と３２を参照して、ストリップフィルター８００は、複数の共通接地導体板６５６と、いろんな共通接地導体板６５６の間に挟まれている第一と第二の電極板６６２と６６４を持っている。前の実施例と同様に、ストリップフィルター８００は同じ差動コモンモードフィルターに４対の接点、すなわち電極６６２には１Ａ、４Ａ、５Ａおよび８Ａと、電極板６６４には２Ｂ、３Ｂ、６Ｂおよび７Ｂを持つ。各共通接地導体板６５６は、本明細書全体に亘って示しているように、予め決められた電気特性を持った支持材料６１６の上にエッチして設けられていて、各共通接地導体板６５６の側部にある部分の材料６１６は絶縁として働く。図２８から３０に示した実施例とは違って、各共通接地導体板６５６は、共通接地導体板６５６の側部に長く延びた部分の材料６１６を持っている。第一と第二の電極板６６２と６６４はストリップ状になった支持材料６１６の上に形成されていて、電極板は、支持材料６１６の端部に延びている電極の延長を除いて、材料６１６で囲まれている。予め決められた電気特性を持った別の材料（図示せず）がいろんな共通接地導体板６５６と電極板６６２と６６４の間に入れられていて、互いに電気的に隔離している。ストリップフィルター８００は低いインダクタンスでよりいろんな接続ができるという利点がある。
【００７７】
図３２は第一と第二の差動導電帯６５２と６５４を持ったストリップフィルター８００の上面、底面および側面図を示し、それらは支持材料６１６の長さ方向と垂直になっているとともに、図３２Ａに示すようにストリップフィルター８００の上面で少し重なっている。ストリップフィルター８００の底面は図３２Ｄに示すように上面と同じで、ストリップフィルター８００を表面実装できるようになっている。共通接地導電帯６５０は、図３２Ａ、３２Ｄおよび３２Ｅに示すように、ストリップフィルター８００の端で縦にそして上面と下面まで延びている。第一と第二の差動導電帯６５２と６５４はストリップフィルター８００の対応する側面で下に延びていて、第一と第二の電極板６６２と６６４の各電極の延長６６６をそれらの導電帯に電気結合していて、それによって外部電気導体を第一と第二の内部電極板と接続できるようになっている。
【００７８】
図３３と３４はストリップフィルター８０２における本発明の更なる実施例であり、違いは第一と第二の電極板６６２と６６４各々の電極の延長の実際の配置と向きだけである。図３１から３４に明確に示しているように、ストリップフィルターの接続すなわちピン取り出し配置はどのような用途にも適したようにすることができる。図３５と３６に示すようなストリップフィルター８０４は共通接地接続を強調している更なる実施例である。図３５を参照して、各共通接地導体板６５６はこの技術分野で知られている技術によって予め決められた電気特性を持っている支持材料６１６の上にプリントあるいはエッチして作ることができて、長く延びたストリップ状の材料６１６は共通接地導体板６５６の１つの側面に沿って絶縁を形成する。第一と第二の電極板６６２と６６４は前の実施例にあるものと基本的に同じであるが、第一と第二の電極板６６２と６６４両方にある電極延長６６６が電極板の同じ側から延びていることと、絶縁ストリップ６１６が各共通接地導体板６５６の上に延びていることが違っている。図３６は、第一と第二の差動導電帯６５２と６５４を持ったストリップフィルター８０４の上面、底面および側面図を示し、それらは支持材料６１６の長さ方向と垂直に延びているとともに、図３６Ａに示すように、ストリップフィルター８０４の上面で少し重なっている。図３６Ｄに示すように、ストリップフィルター８０４の底面は上面と同じで、ストリップフィルター８０４を表面実装できるようになっている。この実施例では、共通接地導電帯６５０は、ストリップフィルター８０４の端部で縦に延びていて、上面と底面の上に延びており、図３６Ｃに示すように、ストリップフィルター８０４の１つの側面全体を覆っている。第一と第二の差動導電帯６５２と６５４についてと同様に、共通接地導電帯６５０もまた、そのカバーしている全側面長さに沿って、ストリップフィルター８０４の上面と底面にまで延びている。この構成をしたストリップフィルター８０４は、シールドとして働いて、非常に多くの熱と電磁干渉を吸収しまた消してしまうことのできる大きな接地面を必要とするような用途に特に有用である。
【００７９】
図１３と１４は、フィルムすなわちマイラーのような媒体上に形成した差動コモンモードフィルターの更なる実施例を示す。この実施例はフィルム媒体を持ち、共通接地導体板４８０，第一の電極差動板４６０，他の共通接地導体板４８０，第二の電極差動板５００そして他の共通接地導体板４８０からできている。各板は基本的にフィルム４７２を持ち、それ自体はマイラーに限定されないが多くの材料から作ることができて、そのフィルム４７２はその一面に金属を付けて金属化した板とすることのできるものである。レーザを用いて、金属化した材料を部分的に予め決められたパターンに取り除き（非金属化して）隔離障壁を作る。第一の差動板４６０はレーザで付けられた隔離障壁４６２と４６６を２ヶ所持っていて、それによって、第一の差動板４６０を３つの導体領域に分けている。すなわち、電極４６４，隔離電極４６８および共通電極４７０である。第二の差動板５００は第一の差動板４６０と同様で、それは２つの隔離障壁５０６と５０４を有し、それで第二の差動板５００を３つの導体領域、電極５１０，隔離電極５０２および共通電極５０８に分けている。第一と第二の差動板４６０と５００の両方で、隔離障壁４６２と５０６は基本的にＵ形をしていて、第一と第二の板４６０と５００の大きな面積を占めている電極４６４と５１０を形成している。Ｕ形隔離障壁４６２と５０６によって、電極４６４と５１０はそれぞれ端部４７６と５１４まで完全に延びている。隔離障壁４６２と５０６から延びているのはメンバー４７４と５１２であり、隔離障壁４６６と５０４から延びているのはメンバー４７３と５１３である。メンバー４７４と５１２はＵ形隔離障壁４６２と５０６に垂直になっていて、端部４７６や５１４に最も近い点でその端部から外に延びている。また、共通電極４７０と５０８を端部５７６と５１４から完全に隔離するために、メンバー４７３と５１３は隔離障壁４６６と５０４それぞれに垂直となっているとともにそれから外に延びている。また、第一と第二の差動板４６０と４８０は、端部４７６と５１４の反対側に隔離障壁４６６と５０４で形成された隔離電極４６８と５０２を持っている。
【００８０】
共通接地導体板４８０は隔離障壁４８２と４９２を持ち、それは共通接地導体板４８０を３つの導体表面、共通電極４８８，隔離電極４８４および隔離電極４９４，に分ける。示すように、隔離障壁４８２と４９２は共通接地導体板４８０の右と左の端部の近くで縦で平行に通っている。隔離障壁４８２と４９２の両方はまたメンバー４９６を有し、それは隔離障壁４８２と４９２の縦の部分から外方へ直角に延びている。また、板４６０，４８０および５００を積層したときに、隔離障壁は第一と第二の差動板４６０と５００のＵ形をした隔離障壁４６２と５０６の水平部分と並ぶような位置にある。
【００８１】
他の特徴は、共通接地導体板４８０はＡＣやＤＣ信号をフィルターする用途に用いられるようにすることができることである。上に述べたような隔離障壁４９２と４８２はDC信号をフィルターする用途に適している。ＤＣでの働きでは、隔離電極４８４と４９４は共通接地導体板４８０の中では極めて小さな面積しか必要としない。フィルターがフィルム媒体を持って、ＡＣ信号をフィルターするのに用いられるときには、隔離電極４８４と４９４は隔離電極をエッチングで修正して作られたより大きな面積を必要とする。縦に通っている隔離障壁４８４と４９４は互いにより近く、また共通接地導体板４８０の近くにより近くエッチして作られる。この修正を加えることができるように、縦の部分から外に垂直に延びているメンバー４９６はＤＣ用のものよりも長くしている。どちらの形状でも両方のタイプの電流をフィルターするが、より大きな面積を持った隔離電極４８４と４９４はより良いＡＣフィルター特性を持つ。
【００８２】
図１４は、図１３に示したものに似た多くの板を持ったフィルム媒体差動コモンモードフィルター５４０の断面である。図１１に示した表面実装チップの実施例と同様に、フィルム差動コモンモードフィルター５４０は、全体の容量を増すのに、並列にキャパシターを結合している効果を持った５枚以上の板から成ることができる。
【００８３】
フィルター５４０の上面と底面は保護カバー層５５５からできている。上面保護カバー層５５５の下には共通接地導体板４８０があり、続いて電極板４６０，続いて他の共通接地導体板４８０，続いて次の電極板５００そして他の共通接地導体板４８０がある。交互に接地と電極板を並べている前に述べた順序を、別の容量を付けるのに繰り返すことができる。断面で示しているように各層すなわち板は導体金属を付けた上面５５６を持ったフィルムからできていて、それは金属面にレーザで形成した隔離パターン５５４を切り込んだ隔離パターンを持っている。端子導体ブロック５５０と５５２は純アルミニウムでできていて、それは端面に付けられていてフィルム延長まで侵入していて、金属状の良い導電性を持った端子となっている。述べている延長部は違った板を順に積層して作られており、その板は図１４に描いている共通接地導体板４８０で囲まれた電極板４６０あるいは５００を持っている。電極板４６０と５００は互いにまた共通接地導体板から食い違って設けられていて、端部端子を付けられるようになっている。
【００８４】
図１５から１８は電動モータに用いられることを考えていて、それに適した差動コモンモードフィルターの実施例に関する。電動モータは電磁放出の大きな源である。このことは、稼働しているテレビジョンの前で真空掃除機を働かせるとスクリーン上に「雪」が付いたようになることをほとんどの人が経験するように、素人にも明らかなことである。テレビジョンへのこの干渉はモータからの電磁放出によるものである。真空掃除機は電磁放出のまさに源であることは疑いのないことである。電動モータは洗濯機、乾燥機、皿洗い機、混合器、ヘアドライアのような多くの家庭用電気機器で広く用いられている。加えて、ほとんどの車は多くのモータを持っていて、窓ガラスワイパー、電動ウインドウ、電動ミラー、格納アンテナおよびその他の動きの中心となるものを制御している。電動モータが普及していることと、電磁放出基準の強化のために、差動コモンモードフィルターを付ける必要がある。
【００８５】
電動モータフィルター１８０はいろんな形に作ることができるが、図１５の好ましい実施例ではそれは、多くの予め決められた電気特性の１つを持った材料１８２からできた長方形ブロックと基本的にはなっている。図１５Ａは、フィルター１８０の外部構造を示し、それはフィルター１８０の中心を通って設けられた絶縁孔１８８を持った長方形ブロックの材料１８２と、導電帯１８４と１９４および共通導電帯１８６からなる。図１５Ｂはフィルター１８０の側面図で、導電帯１８４と１９４および共通導電帯１８６の配置は、各帯の間にある材料１８２の部分で互いに電気的物理的に隔離されたものである。図１５Ｃは図１５Ａの線Ａでの断面図を示す。前にあったすべての実施例と同じように、本発明の物理的アーキテクチャーは導体電極１８１と１８５およびそれらの間に挟まれている共通導体電極１８３から成っている。予め決められている電気特性を持っている材料１８２がすべての電極の間に挿入されていて、種々の導体電極１８１と１８５と共通導体電極１８３の間の電気接続を防いでいる。本発明の表面実装実施例のものと同様に、フィルター１８０は導電帯１８４と１９４を用いて、フィルター１８０の内部電極を電気導体に電気的接続をしている。導体電極１８１は導電帯１８４まで完全に延びていて接続をしていて、必要な電気的インターフェースとなっている。図１５Ｃに示すように、導体電極１８１は導体電極１８５と結合している導電帯１９４とは、接触するまで完全には延びていない。示していないが、導体電極１８３は共通導電帯１８６の間で、導電帯１８４と１９４と接触をしないで、完全に延びている。また、共通導電帯１８６は信号または地面接地に結合することで、共通導体電極１８３で与えられている固有接地よりもむしろ「本当の」接地を用いることができる。
【００８６】
図１５Ｄはライン間差動モード結合キャパシターとなる２枚の必要な平行板を持っている導体電極１８１と１８５を示している差動コモンモード電動モータフィルター１８０の回路図であり、それは同時に共通導体電極１８３とともに働いて、固有接地として働く共通導体電極１８３とともに、ライン接地間コモンモード非結合キャパシターとなるものである。とともに、電動モータフィルター１８０を外部電気導体に接続することができる導電帯１８４，１９４と共通導電帯１８６を示している。図１５の好ましい実施例ではただ１つの共通導体電極１８３と２つの導体電極１８１と１８５を示しているだけであるが、出願人は前の実施例に述べたものと同じように並列に容量を加えることで容量値を変えることができるように、複数の電極を用いることを考えている。
【００８７】
図１６は電動モータ２００に電気的物理的に結合した差動コモンモード電動モータフィルター１８０を示している。図１６Ａに示しているように、電動モータフィルター１８０は電動モータ２００の上に設けられて、そこから外部にモータ軸２０２が延びている。モータ軸２０２はフィルター１８０の軸孔１８８を通って設けられていて、そこで導電帯１８４と１９４は接続端子１９６と電気的に接続している。それらは互いからまた、電動モータ２００の回転子から隔離されている。その接続端子１９６は図示していないが、電動モータ２００に接続あるいは結合されると、モータ正面板２０８はモータ２００とフィルター１８０両方の上面に取り付けられて、モータ軸２０２はモータ正面板２０８の中央にある同じような孔を通される。正面板２０８はその上でクランプ２０６を用いてモータ２００本体に物理的に取り付けられる。図示していないが、フィルター１８０は共通導電帯１８６をモータ外筒に結合することでその固有接地と一緒に用いることができ、あるいは共通導電帯１８６を回路あるいは地面接地に直にワイヤで結びつけることができる。
【００８８】
図１７は電動モータ２００の電磁放出を周波数の関数とした比較を示す対数グラフで、標準フィルターを持った電動モータの場合を２２０で、差動コモンモード電動モータフィルター１８０の場合を２２２で示している。このグラフによると、０．０１ＭＨｚと約１０ＭＨｚの間全範囲で最低２０ｄＢ電磁放出の抑制があり、０．１から１ＭＨｚ範囲では更に大きな低下がある。１０〜２０ＭＨｚの高い周波数およびそれ以上では、電磁放出の減少は低周波ほど大きくないことがわかるが、これは特に問題とならない。というのは、ほとんどの電動モータはこの周波数範囲よりもずっと低いところで働くので、ほとんどの用途においては電磁放出を減少しているので電動モータフィルター１８０の働きが改善されたことになる。
【００８９】
図１８に示す差動コモンモード電動モータフィルター２３０は、図１５のフィルターの他の実施例である。図１８の多板実施例は図１に示し述べたフィルター実施例とほとんど同じであり、例外はその複数の板の形であり、各板はモータ軸孔２４２を持っていて、その複数の板とフィルター２３０自体を、モータ軸やその回転との干渉なしで、電動モータの上面と結合できるようになっている。図１８Ａはフィルター２３０の個々の板を示していて、それは共通接地導体板２３２と複数の導体板２４６であり、３枚の板すべてはモータ軸孔２４２を持っている。共通接地導体板２３２は導電材料からできており、好ましい実施例においてはそれは金属片から出来ている。３枚の板すべては図１８Ｂに示すように電気導体２４４を容れるための少なくとも２つの孔２５２を持つ。図１８Ａの２枚の導体板２４６は板２４６の反対側を示している。既に述べた他の実施例にあるように、導体板２４６は予め決められた電気特性を持った材料２５４で作られており、板２４６の一方側は導電表面２３６で覆われており、板２４６の他の側は非導電表面２３４を持っている。各電気導体２４４と各導体板２４６の適当な導電表面２３６との間に電気結合をするために、２つの孔２５２の一方は結合孔２４０であり、他の孔２５２は絶縁リングで囲まれている。共通接地導体板２３２にある２つの孔２５２は絶縁リング２３８で囲まれていて、共通接地導体板２３２と電気導体２４４との電気接続を防いでいる。
【００９０】
図１８Ｂは共通接地導体板２３２と導体板２４６の物理的結合の様子を示している。共通接地導体板２３２は導体板２４６の間に挟まれていて、各導体板２４６の非導電表面２３４が共通接地導体板２３２の２つの側面の一方に向いて接触している。２つの電気導体２４４のただ１つが導体板２４６の導電表面２３６と結合するように各板２４６の絶縁リング２３８が設けられているように、導体板２４６は構成されている。共通接地導体板２３２と複数の導体板２４６が物理的に結合されたときに、差動コモンモード電動モータフィルター２３０を作っている全体構成が電動モータの上に配置され、モータ軸は各板の軸孔２４２を通って延びているようになる。
【００９１】
図１８Ｃはフィルター部品の回路図で、複数の板の個々の導電表面がどのように相互作用をして、フィルター２３０を形成しているライン間およびライン接地間キャパシターを作っているかを示している。その複数の導体板２４６は基本的に同じで、共通接地導体板２３２に対して違ったように配置されているだけなので、図１８Ｃの回路図は個々の導体板２４６の導電表面２３６を示すのにプライムを付けた参照番号を用いている。
【００９２】
図１９と２０は本発明の差動コモンモードフィルターで大電力実施例を示している。図１９Ａは、図１９Ｂに示しているフィルターを構成している板の物理的配置を擬似的に示すものである。図１９Ａと２０Ｂを参照して、共通接地導体板２９２は２枚の導体電極板２７０と２７０′で挟まれていて、それらは個々に電気導体２７５ａおよび２７５ｂと接続/結合されている。各導体電極板２７０と２７０′は特定の予め決められている特性を持った材料２６４から成り、各板は電気接続がされている導体表面を持っている。電気導体２７５ａと２７５ｂが導体電極板２７０と２７０′に接続された後で、その導電表面は絶縁物で被覆される。導体電極板２７０と２７０′はこの技術で知られている典型的な接着剤を用いて、共通接地導体板２９２に物理的結合がなされている。大電力差動コモンモードフィルター２６０を図２０によって明瞭に示している。図２０Ａは物理的構成を示していて、図２０Ｂは回路図である。フィルター２６０は、図２０Ａに示すように、予め決められた電気特性を持っている材料２６４でできたホイールの間に挟まれている共通接地導体板２６２を持っている。材料のホイール２６４は導体電極２７０と２７０′によってその場所に保持されており、結合軸２７８は図示していない複数の孔２６６を通って設けられ、それはホイール２６４と共通接地導体板２６２を通っている。フィルター２６０は波より大きい電流と電圧条件を取り扱うように設計されているので、共通接地導体板２６２、.導体板２７０と２７０′および材料のホイール２６４は、本発明の今までの実施例よりもはるかに大きなサイズとなっている。フィルター２６０を外部電気導体に接続するために、導体電極２７０はそこから延びている接続メンバー２８４を有し、それは締め付けねじやワッシャーのような普通のやり方で接続端子２７５ａと２７５ｂに機械的に結合されている。接続端子２７５ａと２７５ｂは外筒の蓋２８２の上に載せられており、外筒の蓋２８２，共通接地導体板２６２，導体電極２７０と２７０′および材料のホイール２６４からなる一体の組立品となっている。この単一の部品はその上で部品外筒２７６のなかに収められて、それは外筒を取り付けている孔２８０に結合している共通接地導体板２６２が延びているフランジ２７２を持っている。この構成にすることによって、共通接地導体板２６２で作られた固有接地を必要により回路または地面接地に結合する手段ができる。図２０Ｂは、フィルター２６０を構成している図２０Ａと違った物理的部品の関係を図で示すものである。本発明のすべての他の実施例にあるように、別の表面を示すのにプライムを用いたり用いなかったりして示しているが、導体電極２７０は、接続端子２７４の間に結合されているライン間キャパシターに必要な２枚の平行板を形成している。導体電極２７０は別個にそして、共通導体電極２６２と結びついていて、固有接地として働いている共通導体電極２６２を持ったライン接地間コモンモード非結合キャパシターを形成する。
【００９３】
図４１Ａと４１ＢはＴ相ネットワークフィルター９４０を示していて、それは前に示した種々の表面実装差動コモンモードフィルターの別の応用である。Ｔ相ネットワークフィルター９４０は、共通接地導電帯９４４と、差動コモンモードフィルター９４２の一方端に位置している第一と第二の差動導電帯（図示せず）を持っている差動コモンモードフィルター９４２から成っている。共通接地導電帯９４４の各々に結合されているのは共通接地導電端子９５０であり、それは希望する外部回路にハンダ接続をすることができる。差動コモンモードフィルター９４２の各々には誘導フェライト外筒９５２と９５４それぞれが結合されている。各誘導フェライト外筒９５２と９５４はハンダ付けのできるフェライト材料からできていて、そこに差動コモンモードフィルター９４２の第一と第二の差動導電帯（図示せず）が内部でそれぞれの誘導フェライト外筒にハンダ付けで接続されている。外筒９５４（とともに９５２）は、孔９６０に通して容れられている部分を持っている電極板端子９４８（９４６）を各外筒の側面に物理的に結合して有していて、端子９４６と９４８はフィルター９４２の第一と第二の差動導電帯と電気接触をしている。この構成は、外筒９５４（９５２）を逆方向から見た図を破線９６６で示していることからより理解できるであろう。図４１ＢはＴ相ネットワークフィルター９４０の回路であり、差動コモンモードフィルター９４２の第一と第二の電極板端子９４６と９４８に結合している多くのインダクター９５８であって、図４１Ａに示しているＴ相ネットワークフィルター９４０を作っている。
【００９４】
Ｔ相ネットワークフィルター９４０は高信号電流で高周波ノイズの用途で利点がある。というのは、この実施例はノイズを接地に短絡することができ、高信号電流を機器の端末を通して流すことができて、よりノイズを減少させる。第一と第二の電極板端子９４６と９４８は、その用途に必要な大電流を運ぶ導体のあるフィルター９４０となって、誘導フェライト外筒９５２と９５４は磁界を出す。この組み合わせは高周波フィルター効率を改善して、フィルター９４０の減衰特性を１０当たり４０〜６０ｄＢの傾きに近づける。Ｔ相ネットワークフィルター９４０は特に低インピーダンス回路に用いるのに適している。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
明らかなように、差動コモンモードフィルターアーキテクチャーの多くの違った用途が可能であり、すべての実施例に共通しているいくつかの特徴をレビューすることが必要である。第一に、予め決められている電気特性を持った材料は、どの実施例においても、誘電体材料、金属酸化物バリスター材料、フェライト材料およびマイラーフィルムや焼結多結晶体のような他の多くのエキゾチック物質を含み、それらに限定するものではないが、多くのものの１つとすることができる。どの材料を用いるかに関係なく、共通接地導体板と電極導体板の組み合わせは、１対の電気導体間でライン間差動結合キャパシターを形成し、それらから２つのライン接地間非結合キャパシターを形成する、複数のキャパシターを形成している。電気特性を持っている材料は容量値および/または過電圧およびサージ保護、大きくなったインダクタンス、抵抗あるいはそれらのすべての組み合わせのような別の特性を変えることができる。
【００９６】
第二に、示しているかどうかに関係なくすべての実施例において、板の数、複数導体や電極板の数を多くすることができて、並列になった容量エレメントを多く作り出してそれによって容量値を増すことができる。
【００９７】
第三に、中央導体板と複数の導体電極の組み合わせたものを取り囲んでいる別の共通接地導体板を用いることで、すべての実施例で固有接地およびサージを解消する面積を増やして、本当のファラデーシールドを形成することができる。別の共通接地導体板を示したどの実施例にも用いることができて、このことは出願人がまさに考えていることである。
【００９８】
最後に、多くの実施例をレビューすることで、共通接地導体板および導体板の配置から出てくる物理的アーキテクチャーのために、好ましい電気特性に応じて、またフィルターが用いられるべき応用に応じて、形、厚さあるいは寸法を変えることができることも明らかであろう。
【００９９】
事実図示していないが、差動コモンモードフィルターはシリコンのなかに容易に作ることができて、通信チップのような用途に用いるのに、集積回路のなかに直接に組み付けることができる。差動コモンモードフィルターを埋め込むことが出来て、それらの回路板端子接続から直にフィルター通信またはデータラインを取っているので、回路板の場所を占める面積を小さくして、全体の回路寸法を小さくするので、必要とする生産が単純なものとなる。集積回路はシリコン基礎のなかにエッチして付く多キャパシターを持って予め作ることができるので、本発明のアーキテクチャーに今日利用できる技術を組み込むことができる。
【０１００】
本発明の原理、好ましい実施例および好ましい働きをここで詳細に説明したが、これは説明した特定の図示した形に限定して解釈すべきことではない。個々の好ましい実施例の種々の変形が添付した特許請求の範囲で定義している発明の精神や範囲から離れないで行うことができることは、当業者には明らかなことであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明による差動コモンモードフィルターの展開斜視図である。
【図１Ａ】図１に示すフィルターの他の実施例の展開斜視図である。
【図２】図１に示すフィルターの回路図で、図２Ａは単純な図で、図２Ｂは物理的アーキテクチャー図である。
【図３】図１のフィルターと従来技術のチップを持ったフィルターとを比較して示す対数グラフであって、挿入損失を信号周波数の関数として示す図である。
【図４】接続器に応用した多導体差動コモンモードフィルターの展開斜視図である。
【図５】本発明の差動コモンモードフィルターと従来技術のフィルターの回路図で、図５Ａは従来技術にある多キャパシター部品であり、図５Ｂは図４の差動コモンモードフィルターの物理的実施例の電気回路図である。
【図６】高密度多導体差動コモンモードフィルターの実施例を構成している複数の共通接地導体板と電極板の上平面図である。
【図６Ａ】図６に示すような、他の高密度多導体フィルターを構成している複数の共通接地導体板と電極板の上平面図である。
【図７】電極板の平面図で、図7Aと図7Bは各々電極板の平面と背面図である。
【図８】図７の電極板を用いている、図１の差動コモンモードフィルターの他の実施例の側面図である。
【図９】図８のフィルターの正面図である。
【図１０】差動コモンモードフィルターの表面実装チップの実施例で、図１０Ａは斜視図で、図１０Ｂは同じものの展開斜視図である。
【図１１】図１０に示すフィルターの更なる実施例で、図１１Ａはフィルターのカットした斜視図で、図１１Ｂは同じものの回路図である。
【図１２】多フィルター表面実装部品で、図１２Ａはフィルターの上平面図、図１２Ｂから１２Ｄは内部電極層の上平面図、図１２Ｅは図１２Ａに示すフィルターの断面を示す立面図である。
【図１３】差動コモンモードフィルターの更なる実施例における各々のフィルム板の展開斜視図である。
【図１４】共同で作動するようになっている図１３のフィルム板の断面を示す立面図である。
【図１５】基本的に電気モータに使われるように作られた差動コモンモードフィルターの更に他の実施例で、図１５Ａはモータフィルター実施例の上平面図、図１５Ｂは同じものの側面図、図１５Ｃは同じものの断面の側面図、図１５Ｄは図１５Ａに示すフィルターの物理的実施例の回路図である。
【図１６】電気モータと電気的に物理的に接続されているモータ差動コモンモードフィルターの実施例であり、図１６Aはモータに接続されているフィルターの上平面図で、図１６Bは同じものの側面図である。
【図１７】標準フィルターを持った電気モータと、図１６の電気モータ差動コモンモードフィルターを持った電気モータとの放射レベル（ｄＢμＶ／ｍ）を周波数の関数として比較して示す対数グラフである。
【図１８】モータ差動コモンモードフィルターの更に他の実施例で、図１８Ａは複数の電極板の上平面図、図１８Ｂは複数の電気導体と電気的に接続されている電極板の展開斜視図で、図１８Ｃはモータ差動コモンモードフィルターの物理的実施例の回路図である。
【図１９】差動コモンモードフィルターの大電力実施例で、図１９Ａはフィルターの回路図で、図１９Ｂは同じものの部分回路／ブロック図である。
【図２０】大電力差動コモンモードフィルターを示し、図２０Ａは一部組み立てた斜視図で、図２０Ｂは同じものの回路図である。
【図２１】本発明の更に他の実施例で、図２１Ａはコネクターに用いられる他の多導体差動コモンモードフィルターの展開斜視図で、図２１Ｂは図２１Ａに示したフィルターの正面図で、図２１Ｃは図２１Ａに示したフィルターの物理的実施例の電気回路図で、図２１Ｄは図２１Ａに示したフィルターの物理的実施例の他の電気回路図である。
【図２２】本発明のフィルターの一応用を示し、図２２Ａは図２２Ｂと組み合わせた独立したサージ電磁干渉（ＥＭＩ）機器の物理的実施例の電気回路である。
【図２３】本発明のフィルターの他の応用を示し、図２３Ａは図２３Ｂに示したキャパシターと組み合わせたサージ保護機器の物理的実施例の電気回路図である。
【図２４】本発明のフィルターの他の応用を示し、図２４Ａは複数のサージ保護機器と組み合わせた差動モードスルーホールフィルターの物理的実施例で、図２４Ｂは図２４Ａに示す組み合わせの電気回路である。
【図２５】電極板の他の実施例の平面図で、図２５Ａと２５Ｃは各々電極板の正面と背面図で、図２５Ｂは同じ電極板の断面の側面図である。
【図２６】図２５に示すような２つの電極板が電子回路に使われている応用の断面を側面から示す図である。
【図２７】図２５に示すような２つの電極板と接地板が電子回路に使われている他の応用の断面を側面から示す図である。
【図２８】多部品ストリップフィルターを形成している個々の内部層の展開図であり、そこで示されている各内部層は層の底面図で示されている。
【図２９】図２８に示した多部品ストリップフィルターを示し、図２９Ａは上面図、図２９Ｂは正面側面図、図２９Ｃは背面側面図、図２９Ｄは底面図である。
【図３０】他の多部品ストリップフィルターを形成している個々の内部層の展開図であり、ここで示されている各内部層は層の底面図で示されている。
【図３１】他の多部品ストリップフィルターを形成している個々の内部層の展開図であり、ここで示されている各内部層は層の底面図で示されている。
【図３２】図３１に示されている多部品ストリップフィルターを示し、図３２Ａは上面図、図３２Ｂは正面側面図、図３２Ｃは背面側面図、図３２Ｄは底面図、図３２Ｅは端面図である。
【図３３】他の多部品ストリップフィルターを形成している個々の内部層の展開図であり、ここで示されている各内部層は層の底面図で示されている。
【図３４】図３３に示した多部品ストリップフィルターを示し、図３４Ａは上面図、図３４Ｂは正面側面図、図３４Ｃは背面側面図、図３４Ｄは底面図、図３４Ｅは端面図である。
【図３５】他の多部品ストリップフィルターを形成している個々の内部層の展開図であり、ここで示されている各内部層は層の底面図で示されている。
【図３６】図３５に示した多部品ストリップフィルターを示し、図３６Ａは上面図、図３６Ｂは正面側面図、図３６Ｃは背面側面図、図３６Ｄは底面図、図３６Ｅは端面図である。
【図３７】多部品ストリップフィルターを形成している個々の内部層の展開図であり、ここで示されている各内部層は層の底面図で示されている。
【図３８】図３７に示した多部品フィルターの回路図である。
【図３９】図３７に示した多部品フィルターの同じ大きさの図で、図３９Ａはフィルターの上面図、図３９Ｂはフィルターの正面図、図３９Ｃはフィルターの側面図である。
【図４０Ａ】図３７に示す多部品フィルターで性能を改良するために接地板を付けてあるものの他の実施例で、多部品フィルターの個々の内部層の展開図である。
【図４０Ｂ】図３７に示す多部品フィルターで性能を改良するために接地板を付けてあるものの他の実施例で、その多部品フィルターの回路図である。
【図４０Ｃ】図３７に示す多部品フィルターで性能を改良するために接地板を付けてあるものの他の実施例で、種々の試験周波数におけるその多部品フィルターの減衰値の表である。
【図４０Ｄ】図３７に示す多部品フィルターで性能を改良するために接地板を付けてあるものの他の実施例で、図４０Ｃで表にした種々の試験周波数におけるその多部品フィルターの減衰値を示すグラフである。
【図４１】差動モードフィルターの表面実装チップ実施例の更なる実施例で、図４１ＡはＴ相ネットワークの一体化した受動フィルターを一部展開して示す更なる応用の斜視図で、図４１ＢはＴ相ネットワークの一体化した受動フィルターの回路図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  差動コモンモードフィルター
１２  電気導体
１４  共通接地導体板
１６  電極板
１８  絶縁孔
２０  結合孔
２２  固定孔
２４  フラックス場
２６  フラックス場
２８  材料
【図１】
2008099326.tif 000003
【図１Ａ】
2008099326.tif 000004
【図２】
2008099326.tif 000005
【図３】
2008099326.tif 000006
【図４】
2008099326.tif 000007
【図５】
2008099326.tif 000008
【図６】
2008099326.tif 000009
【図６Ａ】
2008099326.tif 000010
【図７】
2008099326.tif 000011
【図８】
2008099326.tif 000012
【図９】
2008099326.tif 000013
【図１０】
2008099326.tif 000014
【図１１】
2008099326.tif 000015
【図１２】
2008099326.tif 000016
【図１３】
2008099326.tif 000017
【図１４】
2008099326.tif 000018
【図１５】
2008099326.tif 000019
【図１６】
2008099326.tif 000020
【図１７】
2008099326.tif 000021
【図１８】
2008099326.tif 000022
【図１９】
2008099326.tif 000023
【図２０】
2008099326.tif 000024
【図２１】
2008099326.tif 000025
【図２２】
2008099326.tif 000026
【図２３】
2008099326.tif 000027
【図２４】
2008099326.tif 000028
【図２５】
2008099326.tif 000029
【図２６】
2008099326.tif 000030
【図２７】
2008099326.tif 000031
【図２８】
2008099326.tif 000032
【図２９】
2008099326.tif 000033
【図３０】
2008099326.tif 000034
【図３１】
2008099326.tif 000035
【図３２】
2008099326.tif 000036
【図３３】
2008099326.tif 000037
【図３４】
2008099326.tif 000038
【図３５】
2008099326.tif 000039
【図３６】
2008099326.tif 000040
【図３７】
2008099326.tif 000041
【図３８】
2008099326.tif 000042
【図３９】
2008099326.tif 000043
【図４０Ａ】
2008099326.tif 000044
【図４０Ｂ】
2008099326.tif 000045
【図４０Ｃ】
2008099326.tif 000046
【図４０Ｄ】
2008099326.tif 000047
【図４１】
2008099326.tif 000048