(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平板形状をなす陽極と、該陽極を取り囲むように形成された誘電体層と、該誘電体層を更に取り囲むように設けられた陰極とからなるフィルタ素子であって、該フィルタ素子の長尺方向の両端には前記誘電体層から突出した前記陽極からなる電極部を有するフィルタ素子を複数積層してなり、該複数のフィルタ素子は前記各陰極を接着性材料で接着して積層され、前記複数のフィルタ素子の両端にある各電極部を電気的に接続した陽極部分を両端にそれぞれ有してなるフィルタ素子部と、
前記各陰極に対向するように前記フィルタ素子部の少なくとも３面を囲う金属部材と、
前記各陰極及び前記金属部材の間に充填される接着性の導電性材料と、
前記両端の陽極部分にそれぞれ電気的に接続される第１陽極端子及び第２陽極端子と、を有し、
前記金属部材が高周波フィルタの陰極となり、前記各陽極端子が高周波フィルタの陽極となることを特徴とする高周波フィルタ。
【請求項２】
前記金属部材が略コの字形状をなし、その中に前記フィルタ素子部が収容されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波フィルタ。
【請求項３】
前記金属部材が筒形状をなし、その中に前記フィルタ素子部が収容されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波フィルタ。
【請求項４】
前記フィルタ素子部の両端にある前記陽極部分は、積層された各フィルタ素子の両端から突出した陽極からなる各電極部の間に接続素子を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高周波フィルタ。
【請求項５】
前記金属部材と前記フィルタ素子部と前記導電性材料が樹脂により封止された一体構造物であって、前記金属部材が露出する１つの露出部と、前記両端にある各陽極端子が露出する２つの露出部とを有する３端子構造の一体構造物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高周波フィルタ。
【請求項６】
前記金属部材と前記フィルタ素子部と前記導電性材料が樹脂により封止された一体構造物であって、前記金属部材が露出する２つの露出部と、前記両端にある各陽極端子が露出する２つの露出部とを有する４端子構造の一体構造物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高周波フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波フィルタに関し、さらに詳しくは、プリント基板上に実装され、広帯域にノイズを除去することができる高周波フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の技術の発展につれて、コンピュータに代表される電子機器は非常に高速で動作するようになってきており、それに伴い、低周波から高周波領域までの広帯域にわたるノイズが電子機器から放射されるようになってきている。そうしたノイズを除去するために、例えば特許文献１には分布定数型のノイズフィルタが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、例えば特許文献２には伝送線路型のノイズフィルタが提案されている。この構造のフィルタでは、除去したい周波数領域のうち一番低い周波数に依存してその長さを決定することが多く行われている。具体的には、同文献に記載されているように、周波数の１／４波長以上の長さが必要とされ、日本国内での情報処理装置等電波障害自主規格の家庭用規格（通称：ＶＣＣＩクラスＢ）の周波数範囲の最低周波数である３０ＭＨｚをフィルタリングするには、例えばアルミ電解コンデンサ構造を基本とした場合、約１ｍｍの長さが必要となり、さらに低周波に対応するには、数ｍｍから数ｃｍの長さが必要となってくる。
【０００４】
一方、大静電容量化の目的で積層型固体電解コンデンサ素子が提案されている（例えば、特許文献３を参照）。同文献に記載の積層型固体電解コンデンサは高周波フィルタとなりうるものであり、大容量化することで低い周波数にも対応する高周波フィルタとなる。
【特許文献１】特開２００２−１６４７６０号公報
【特許文献２】特開２００４−１５７０６号公報
【特許文献３】特開２００４−２８９１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の高周波フィルタには以下のような問題がある。例えば特許文献１で提案されたようなノイズフィルタは、耐環境性の向上のために樹脂封止等が施されている。こうしたノイズフィルタをプリント基板に自動搭載することを考慮した場合、トランスファモールドでの樹脂封止が一つの選択肢となる。しかしながら、トランスファモールドではプロセス時に１８０℃程度にまで温度上昇するため、ノイズフィルタを層状に重ね合わせて高周波フィルタを形成する場合、各ノイズフィルタを構成する金属それぞれの熱膨張係数の差により、被封止物である高周波フィルタがモールド樹脂内で反ってしまうという問題が生じる。同様のことは特許文献２で提案されたノイズフィルタにも該当し、ノイズフィルタの製作時における樹脂封止工程で加わる高温により金属板に反りが生じ、ノイズフィルタが反るという問題がある。
【０００６】
また、特許文献３で提案された積層型のコンデンサは、静電容量を大きくすることには有効であるが、一方で、電極端子から遠くに位置するフィルタ素子までの距離が大きくなってしまい、素子全体としての等価直列抵抗又は等価直列インダクタンスが大きくなるという問題がある。等価直列抵抗が大きくなると、高周波フィルタの能力を落とす方向に影響し、等価直列インダクタンスが大きくなると、高周波フィルタとしての上限周波数を下げる方向に影響する。等価直列抵抗や等価直列インダクタンスは、陰極に寄生する抵抗成分やインダクタンス成分が支配的であるので、高周波フィルタの特性を向上させるためには、陰極での抵抗成分とインダクタンス成分を小さくする必要がある。また、上記同様、特許文献３の積層型のコンデンサにおいても、製作時に樹脂封止する際の高温による金属板の反りの問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、製造プロセスでの温度変化による素子変形が小さい高周波フィルタを提供することにある。また、同時に、等価直列抵抗や等価直列インダクタンスが増加することのない高周波フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の高周波フィルタは、略板形状の陽極の周りに誘電体層を介して陰極が設けられた複数のフィルタ素子を積層してなるフィルタ素子部と、前記陰極に対向するように前記フィルタ素子部の少なくとも３面を囲う金属部材と、前記フィルタ素子部及び前記金属部材の間に充填される接着性の導電性材料と、を有することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、複数のフィルタ素子を積層してなるフィルタ素子部の少なくとも３面を囲うように金属部材が設けられ、さらにそのフィルタ素子部と金属部材との間には接着性の導電性材料が充填されているので、反りに対して剛性のある金属部材にフィルタ素子部が少なくとも３面で接着する。その結果、剛性のある金属部材により、フィルタ素子部の反りを防ぐことができる。さらに、この発明によれば、積層された全てのフィルタ素子の陰極が導電性材料を介して金属部材に直接導通するので、高周波フィルタがもつ等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスを小さくすることができ、高周波フィルタの能力向上や上限周波数拡大が可能となる。
【００１０】
本発明の高周波フィルタにおいて、（１）前記金属部材が略コの字形状をなし、その中に前記フィルタ素子部が収容されていること、又は、（２）前記金属部材が筒形状をなし、その中に前記フィルタ素子部が収容されていること、が好ましい。
【００１１】
これら（１）（２）の発明によれば、金属部材が単一平面からなる板でなく、フィルタ素子部の少なくとも３面を囲う立体的な構造であるので、フィルタ素子部の反りに対する強度を上げることができる。その結果、組立工程で樹脂封止等の熱履歴を経ることがあっても、フィルタ素子、フィルタ素子部の反りの可能性をより一層低減することができる。
【００１２】
本発明の高周波フィルタにおいて、３端子構造又は４端子構造であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の高周波フィルタにおいて、前記金属部材が、高周波フィルタの陰極に相当することを特徴とする。この発明によれば、金属部材がフィルタ素子の陰極に対向するようにフィルタ素子部の少なくとも３面を囲い、さらにフィルタ素子部と金属部材とが導電性材料を介して接着しているので、その金属部材はフィルタ素子の各陰極と導通し、実質的な陰極として作用する。
【００１４】
本発明の高周波フィルタにおいて、前記金属部材と前記フィルタ素子部が樹脂により封止されていることを特徴とする。この発明によれば、金属部材とフィルタ素子部からなる構造体が樹脂により封止されているので、全体として強度に優れた一体構造物となっている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の高周波フィルタによれば、反りに対して剛性のある金属部材にフィルタ素子部が少なくとも３面で接着するので、剛性のある金属部材により、フィルタ素子部の反りを防ぐことができる。さらに、その金属部材を、３面を囲う立体的な構造とすれば、フィルタ素子部の反りに対する強度を上げることができ、組立工程で樹脂封止等の熱履歴を経ることがあっても、フィルタ素子、フィルタ素子部又は金属部材等の反りの可能性をより一層低減することができる。
【００１６】
さらに、本発明の高周波フィルタによれば、積層された全てのフィルタ素子の陰極が導電性材料を介して金属部材に直接導通するので、より多くの面積でフィルタ素子の陰極と金属部材とが電気的に接続し、フィルタ素子から金属部材までの寄生抵抗及び寄生インダクタンスを小さくすることができ、ひいては等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスを小さくすることができる。その結果、優れた高周波特性を実現する高周波フィルタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の高周波フィルタについて図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（高周波フィルタ）
図１は、本発明の高周波フィルタの一例を示す模式的な透過斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図であり、図３は、フィルタ素子部を構成するフィルタ素子の斜視図である。本発明の高周波フィルタ１は、図１〜図３に示すように、略板形状の陽極２１２の周りに誘電体層２１３を介して陰極２１１が設けられた複数のフィルタ素子２１を積層してなるフィルタ素子部２０と、その陰極２１１に対向するようにフィルタ素子部２０の少なくとも３面を囲う金属部材１１と、フィルタ素子部２０及び金属部材１１の間に充填される接着性の導電性材料３１とを少なくとも有している。
【００１９】
さらに、図１及び図２に示すように、本発明の高周波フィルタ１は、フィルタ素子部２０と金属部材１１と導電性材料３１のすべてを樹脂４１で覆い、全体が封止されていることが好ましい。なお、図１に示す高周波フィルタも導電性材料３１を有するが、便宜的に導電性材料３１は省略している。
【００２０】
本発明に適用されるフィルタ素子２１は、図３に示すように、略板形状の陽極２１２の周りに誘電体層２１３を介して陰極２１１が設けられた構造からなるものであり、伝送線路構造を有する３端子コンデンサ形式の分布定数型ノイズフィルタである。こうした構成からなるフィルタ素子２１は、分布定数回路形成部の幅、長さ及び厚さを制御することにより、広範囲に連続する低インピーダンスを生成しうる分布定数型ノイズフィルタである。
【００２１】
ここで、分布定数型ノイズフィルタの基本構成について説明する。分布定数型ノイズフィルタの基本構成は、略平板形状をなす金属板（陽極２１２）を取り囲むように形成される誘電体（誘電体層２１３）と、この誘電体（誘電体層２１３）を更に取り囲むように導通する陰極端子（陰極２１１）とからなる分布定数回路形成部と、この分布定数回路形成部に導通する陰極端子（陰極２１１）と、金属板（陽極２１２）の一部が誘電体（誘電体層２１３）から突出してなる電極部（電極部２１４）と、この電極部（電極部２１４）に電気的に接続された陽極端子（陽極端子１２，１３）とを有している。そして、分布定数回路形成部の短辺方向の長さ及び分布定数回路形成部の長辺方向の長さ及び分布定数回路形成部の実効厚さが、分布定数回路形成部の誘電率に基づいて設定されている構成からなっている。こうした構成からなる分布定数型ノイズフィルタは、広周波数帯域にわたってインピーダンスを低くすることができ、さらに、高周波数側でインピーダンスを低くすることができるため、広帯域、特に高周波数での電気的ノイズの除去を行う分布定数型ノイズフィルタとなる。なお、括弧内は、分布定数型ノイズフィルタの基本構成に対応する本発明におけるフィルタ素子２１の構成であり、本発明を構成するフィルタ素子２１は、上記分布定数型ノイズフィルタの基本構成を備えている。
【００２２】
フィルタ素子２１として、例えばアルミ固体電解コンデンサを例にして説明する。フィルタ素子２１としてのアルミ固体電解コンデンサは、陽極２１２として箔状のアルミニウムを使用し、その表面にエッチング処理により凹凸をつけ、さらにその表面に誘電体層２１３としての酸化皮膜を形成する。さらにその酸化皮膜の表面に対向する形態で設ける陰極２１１としては、導電性高分子層等の固体電解質層、グラファイト、銀ペースト層をその順に形成したものが挙げられる。こうした構成は、ストリップ線路構造に類する構造である。すなわち、ストリップ線路構造を構成する線路導体が中心のアルミニウムであり、誘電体が酸化皮膜に相当し、接地導体が固体電解質層、グラファイト及び銀ペースト層に相当する。酸化皮膜は、表面積を大きくするエッチング処理で形成されるので、同形状では単一の材料を用いるセラミックコンデンサ等よりも大きな静電容量を得ることができ、分布定数型ノイズフィルタに適した構造となっている。酸化皮膜を誘電体層２１３とする他の例としては、例えばタンタルコンデンサ等を挙げることができる。
【００２３】
なお、フィルタ素子２１の例は、上記のアルミ固体電解コンデンサの例に限定されず、同様の構成を有し、同様のフィルタ機能を有するものであれば、他の材料で構成されたものも本発明に適用できるフィルタ素子２１として使用することができる。
【００２４】
フィルタ素子部２０は、上記のフィルタ素子２１を複数積層してなる略矩形状の構造体であり、図１及び図２においては、５つのフィルタ素子２１が積層されているが、別段５つである必要はなく、２つ〜４つであっても６つ以上であってもよいし、１つであってもよい。このフィルタ素子部２０は、各フィルタ素子２１の陰極部分を接着性の材料を介して重ね合わせて構成される。その接着性の材料としては、フィルタ素子部２０の陰極部分と金属部材１１との間を充填する導電性材料３１と同じ又は類似のものでもよいし、導電性を有さない他の接着性材料（例えば一般的な接着樹脂等）でもよい。なお、導電性を有さない他の接着性材料で各フィルタ素子２１の陰極部分を接着して重ね合わせる場合には、フィルタ素子部２０の陰極部分と金属部材１１との間を充填する導電性材料３１により、各フィルタ素子２１の陰極２１１と金属部材１１とを導通させる必要がある。
【００２５】
金属部材１１は、フィルタ素子２１の陰極２１１に対向するように、略矩形状のフィルタ素子部２０の少なくとも３面を囲っている。金属部材１１としては、通常、銅板を加工（成型又は溶接等）したものが好ましく用いられるが、アルミニウム板等の他の導電性金属部材を加工したものを用いてもよい。また、金属部材１１は略矩形状のフィルタ素子部２０の少なくとも３面を囲うような形状に加工してあるため、この結果、単一平面からなる板と比較して反りに対する大きな剛性を有することができる。
【００２６】
金属部材１１は、略矩形状のフィルタ素子部２０の少なくとも３面を連続的に囲うものであればよく、その位置は特に限定されないが、図２に示すコの字形状の金属部材１１は、平板状のフィルタ素子２１の積層方向に平行な左右両側の面と、積層方向の上下面（フィルタ素子積層面）の一方の面とを囲んでいる。この形態は、反りの防止効果とともに、フィルタ素子から金属部材までの寄生抵抗及び寄生インダクタンスをより小さくすることができ（等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスをより小さくすることができる）、電気的特性においても有利である。また、金属部材１１は他の３面を連続的に囲うものであってもよく、例えば積層方向の上下両面と、積層方向に平行な左右両面の一方の面であってもよい。この形態は、反り方向である上下両面に金属部材１１が配置されるので、反り防止効果に特に優れている。また、４面全てを連続的に囲む矩形又は円形の筒形状からなるもの（例えば図４（ｅ）参照）は、反りの防止効果に優れ、電気的特性においても有利である。また、３面を囲むものであっても、個々の面の全てを囲むものでなくてもよく少なくとも一部分を囲むもの（例えば図４（ｂ）参照）であってもよい。
【００２７】
また、金属部材１１の長手方向（図１の左右方向であり、フィルタ素子２１の長尺方向）の長さは、フィルタ素子２１の長さと略同じ程度であればよいが、金属部材１１とフィルタ素子部２０の陰極部分との間に充填する導電性材料３１が各フィルタ素子２１の陽極２１２に接触しないように、図１に示すように、やや短い長さであることが好ましい。
【００２８】
図４は、本発明に適用される金属部材の例を示す断面図である。本発明においては、各種の形態からなる金属部材１１を使用でき、銅板等の金属板を成形や溶接等して、結果的にフィルタ素子部２０の陰極部分の少なくとも３面を連続的に覆う形態に加工したものを用いることができる。例えば、図４（ａ）に示すように、平坦な底面と湾曲した両側面とからなる椀形状の金属部材であってもよいし、図４（ｂ）に示すように、一方の側面の長さが、その側面に対向するフィルタ素子部２０の面の全てを囲う程度の長さより短い金属部材であってもよいし、図４（ｃ）に示すように、上下面と一方の側面とを連続的に囲うコの字形状の金属部材であってもよいし、図４（ｄ）に示すように、底部よりも開口部が広くなる形状の金属部材であってもよいし、図４（ｅ）に示すように、筒形状の金属部材であってもよいし、これら以外の形態からなる金属部材であってもよい。
【００２９】
本発明を構成するフィルタ素子部２０の陰極部分は、接着性の導電性材料３１を介して、剛性を有した立体的構造からなる金属部材１１に収容されるので、フィルタ素子部２０の反りに対する強度を上げることができる。その結果、組立工程で樹脂封止等の熱履歴を経ることがあっても、フィルタ素子２１、フィルタ素子部２０又は金属部材１１等の反りの可能性をより一層低減することができる。
【００３０】
導電性材料３１は、接着性を有し、図２に示すように、フィルタ素子部２０と金属部材１１の間に充填される。導電性材料３１としては、銀ペースト等のような導電性粒子を含む接着性のペースト材料を好ましく挙げることができるが、接着性と導電性を有する他の材料であってもよい。
【００３１】
この導電性材料３１は、フィルタ素子部２０と金属部材１１とを大きな面積にわたって接着させるので、剛性を有する金属部材１１と協働して、フィルタ素子部２０が金属部材１１と接着性の導電性材料３１とにより補強された状態になる。その結果、高周波フィルタの製造工程中に熱等の負荷が加わった場合でも、フィルタ素子部２０に反り等の形状変化が生じるのを防ぐことができる。
【００３２】
また、導電性材料３１はフィルタ素子部２０と金属部材１１の間を充填するので、フィルタ素子部２０を構成する各フィルタ素子２１の陰極２１１と金属部材１１とが電気的に接続される。その結果、金属部材１１は、高周波フィルタ１の陰極に相当することになる。さらに、積層された全てのフィルタ素子２１の陰極２１１が導電性材料３１を介して金属部材１１に直接導通するので、高周波フィルタ１がもつ等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスを小さくすることができ、高周波フィルタ１の能力向上や上限周波数拡大が可能となる。
【００３３】
また、図１及び図２に示すように、金属部材１１とフィルタ素子部２０とを有する構造体は、樹脂４１により封止されている。本発明の高周波フィルタ１は、こうした樹脂４１により全体として強度に優れた一体構造物となっている。樹脂４１としては、一般的な電子部品の封止樹脂として用いられているものを用いることができ、例えばエポキシ樹脂等を例示できる。こうした樹脂で封止してなる一体構造物は、その後に電極部等を設ければ、ほぼ最終的な製品形態となる。本発明は、上記金属部材１１を有して反り防止効果があるので、例えば、樹脂４１で封止する際に熱が発生した場合であっても、従来のような反りが発生しない。そのため、封止樹脂の選択の自由度も増し、さらには工数削減のための封止条件の変更も可能になるという利点もある。
【００３４】
なお、フィルタ素子部２０をさらに具体的に説明すれば、フィルタ素子部２０を構成する各フィルタ素子２１の両端にある陽極２１２は、それぞれが接続素子５１（図１参照）によって電気的に接続されて陽極部分を構成し、さらにその陽極部分は、それぞれ陽極端子１２，１３に電気的に接続されている。接続端子５１としては、銅板等が好ましく用いられ、陽極端子１２，１３としては、例えば銅板等の導電性の金属板が好ましく用いられる。
【００３５】
以上のように、本発明の高周波フィルタ１は、複数のフィルタ素子２１が積層されたフィルタ素子部２０を有し、導電性材料３１を介して金属部材１１で囲まれた陰極部分と、その陰極部分の両端に設けられている陽極部分とを有している。
【００３６】
例えば、銅で形成された金属部材１１と、例えばアルミニウムを主材料としているフィルタ素子２１を積層したフィルタ素子部２０とを、例えばトランスファモールド工法にてエポキシ樹脂を保護樹脂４１として樹脂封止した場合、前述したように樹脂封止プロセスの熱履歴に伴って反り方向の応力が発生する。しかしながら、本発明において、金属部材１１はフィルタ素子部２０の少なくとも３面を囲うように設けられるので（図１においては、３面を囲むコの字形状の金属部材１１にフィルタ素子部２０が収容されている）、本発明の特徴を有しない場合比べて、金属部材１１の反りに対する強度が大きくなる。
【００３７】
（高周波フィルタのフィルタ特性）
図５は、等価直列抵抗が変化した場合の高周波フィルタのフィルタ特性（減衰特性：Ｓ２１）のグラフであり、図６は、等価直列インダクタンスが変化した場合の高周波フィルタのフィルタ特性（減衰特性：Ｓ２１）のグラフである。各図において、グラフの縦軸の下の方へ行けば行くほどフィルタ特性がよいことを示している。本発明の高周波フィルタ１の等価直列抵抗（ＥＳＲ）とフィルタ特性との関係は、図５に示すように、等価直列抵抗（ＥＳＲ）が大きくなるに従いフィルタ特性は悪くなる。また、本発明の周波フィルタ１の等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）とフィルタ特性との関係は、図６に示すように、等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）が大きくなるに従いフィルタ特性の上限周波数が低くなる。
【００３８】
本発明の高周波フィルタ１において、等価直列抵抗（ＥＳＲ）や等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）は、フィルタ素子２１の陰極２１１から導電性材料３１及び金属部材１１へとつながる部分の抵抗及びインダクタンスが一般に支配的である。よって、この部分の抵抗やインダクタンスを小さくすることが等価直列抵抗（ＥＳＲ）や等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）の低減につながり、ひいてはフィルタ特性の向上につながる。
【００３９】
図１及び図２に示す高周波フィルタ１は、金属部材１１がフィルタ素子部２０を「コ」の字形に取り囲み、フィルタ素子部２０を構成する各フィルタ素子２１の陰極２１１（陰極部分）と金属部材１１とが導電性材料３１にて接続されている。これにより、フィルタ素子部２０の陰極部分はその底面のみならず側面でも導電性材料３１を介して金属部材１１に電気的に接続される。電気抵抗及びインダクタンスはその断面積に反比例して小さくなるので、本発明の構造にすることにより、金属部材１１とフィルタ素子部２０との接触面積が大きくなり、接続抵抗が小さくなるとともにインダクタンスも小さくなる。その結果、フィルタ素子の等価直列抵抗（ＥＳＲ）及び等価直列インダクタンス（ＥＳＬ）は小さくなり、高周波フィルタ１の特性が向上するという効果を得ることができる。
【００４０】
次に、本発明の高周波フィルタのフィルタ特性の理解のために、従来の高周波フィルタと本発明に高周波フィルタについて具体的に説明する。
【００４１】
図７は、図２と同じ方向から見たときの従来の高周波フィルタ７０の断面図を示している。図６に示すように、複数のフィルタ素子７１が積層されたフィルタ素子部７２の３面以上を囲むように金属部材６１が設けられておらず、フィルタ素子部７２の底面にのみ対向するよう金属部材６１が設けられている場合は、金属部材６１に直接接続されるフィルタ素子７１は最下段の１個のみとなり、その上に積層してあるフィルタ素子７１は下段のフィルタ素子７１を介して間接的に接続されることになる。図８は、この場合の高周波フィルタ７０の等価回路を示している。図８は、図７に示す各フィルタ素子７１の断面寸法を、幅１．０ｍｍ、高さ０．４ｍｍ、各フィルタ素子７１間の導電性材料８１の厚さを０．２ｍｍ、最下段のフィルタ素子７１と金属部材６１との間の導電性材料８２の厚さを０．２ｍｍとしたものであり、図８中には、最下段のフィルタ素子７１と金属部材６１との間の導電性材料８２の抵抗とインダクタンスを、それぞれＲ、Ｌとした場合の各部位の導電性材料の抵抗値及びインダクタンス値が記載されている。
【００４２】
また、図９は、図２に示す形態からなる本発明の高周波フィルタ１の等価回路を示している。図９は、図２に示す各フィルタ素子２１の断面寸法を、幅１．０ｍｍ、高さ０．４ｍｍ、各フィルタ素子２１間の導電性材料３１の厚さを０．２ｍｍ、最下段のフィルタ素子２１と金属部材１１との間の導電性材料３１の厚さを０．２ｍｍ、フィルタ素子２１の側面にある陰極２１１とその側面に対向する金属部材１１との間の導電性材料３１の厚さを０．４ｍｍとし、さらに、最下段のフィルタ素子２１以外は金属部材１１に側面のみで電気的に接続されていると単純化した場合の等価回路が示してある。
【００４３】
複数のフィルタ素子を積層して一つの高周波フィルタとする場合は、それぞれのフィルタ素子が回路内に並列に挿入されていることに相当するので、図８においては、１つ目のフィルタ素子の等価直列抵抗と等価直列インダクタンスはＲ、Ｌとなり、そのＲ、Ｌを介して接地されている。
【００４４】
また、２つ目のフィルタ素子は、その直下のＲ、Ｌを介して１つ目のフィルタ素子に接続されているが、詳しくは、Ｌ、Ｒ、１つ目のフィルタ素子の表面、Ｌ、Ｒを介して接地されている。このとき、フィルタ素子に接している導電性材料の断面の幅×厚さは、それぞれ水平部で１．０ｍｍ×０．２ｍｍ、垂直部で０．４ｍｍ×０．４ｍｍであるので、１つ目のフィルタ素子の表面の抵抗及びインダクタンスは、それぞれ２．５Ｒ、２．５Ｌと計算することができる。この場合、全体としての等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスは、それぞれ、Ｒ＋２．５Ｒ＋Ｒ＝４．５Ｒ、Ｌ＋２．５Ｌ＋Ｌ＝４．５Ｌとなる。
【００４５】
同様に、３つ目のフィルタ素子から５つ目のフィルタ素子の等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスは、それぞれ８Ｒ、１１．５Ｒ、１５Ｒ、８Ｌ、１１．５Ｌ、１５Ｌとなる。よって、図７に示す従来の高周波フィルタ７０のように、フィルタ素子７１が積層されており、かつ最下面のみで陰極（金属部材６１）に接続されている場合、すべてのフィルタ素子７１の等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスの合成は、各フィルタ素子７１の抵抗成分及びインダクタンス成分の並列接続であるので、０．６７Ｒ、０．６７Ｌとなる。
【００４６】
一方、本発明の高周波フィルタ１においては、図９に示すように、１つ目のフィルタ素子の等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスは、０．７Ｒ、０．７Ｌ、２つ目のフィルタ素子から５つ目のフィルタ素子の等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスは、２．５Ｒ、２．５Ｌとなる。よって、図２に示す形態からなる本発明の高周波フィルタ１のように、フィルタ素子が積層されており、かつ３面で陰極（金属部材１１）に接続されている場合、すべてのフィルタ素子２１の等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスの合成は、０．０９Ｒ、０．０９Ｌとなる。
【００４７】
以上より、本発明の高周波フィルタ１によれば、高周波フィルタの等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスの低減することができ、その結果、フィルタ特性が向上するという効果を得ることができる。
【００４８】
（高周波フィルタの製造方法）
次に、図１０を参照して本発明の高周波フィルタの製造方法を説明する。
【００４９】
初めに、コの字形状に成形された金属部材１１と、平板状に切り出された陽極端子１２及び陽極端子１３とを準備し、図１０に示すように、２つの陽極端子１２，１３を金属部材１１の両端側に配置する。このときの金属部材１１は、例えば銅等の金属の一枚板をエッチングや金型等で所望の形に形成し、その後、断面形状が「コ」の字形になるように折り曲げて得ることができる。この金属部材１１の金属の種類は銅に限ることはなく、他の金属でも問題ない。その際、導電率が高い金属を使うことで、最終製品となる高周波フィルタの特性を向上させることも可能であるが、加工性やコスト等を考慮して材料を選定すればよく、選定する金属によって本発明の効果が損なわれるものではない。
【００５０】
次に、金属部材１１の上にフィルタ素子２１の陰極部が載り、陽極端子１２及び陽極端子１３の上にフィルタ素子２１の両端の陽極部が載るように位置合わせをし、金属部材１１、陽極端子１２及び陽極端子１３と、フィルタ素子２１とを導電性材料３１にて接着する。接着する際には、フィルタ素子２１と金属部材１１との間をむらなく導電性材料３１にて埋める。また、フィルタ素子２１は、陽極２１２を取り囲むように、誘電体層２１３を介して陰極２１１が形成されているため、陽極２１２と陰極２１１とが同一平面上にならない。そのため、フィルタ素子２１と金属部材１１とを接着すると、陽極端子１２及び陽極端子１３が陽極２１２に対して浮いてしまう。そこで、スペーサとしての接続素子５１をフィルタ素子２１の陽極２１２と陽極端子１２及び陽極端子１３との間に挿入し、その後接着をするとよい。接続素子５１は導電体であればよい。また、フィルタ素子２１の陽極２１２、接続素子５１、陽極端子１２及び陽極端子１３の接続には、導電性材料を使用してもよいし、溶接等の方法で接続してもよく、電気的に接続できれば特にその接続方法は問わない。同様の方法でフィルタ素子２１を複数個積み重ねていく。前述したとおり積み重ねる数は任意であり、１個だけでも構わない。フィルタ素子２１の数量は、高周波フィルタ１として必要な静電容量や陽極に流す直流電流値を考慮して決めればよい。図１０では、５つのフィルタ素子２１を積み重ねている。
【００５１】
フィルタ素子２１のすべてを積み重ねた後に、熱を加えて導電性材料３１を固化すると共に導電率を上げる。このときの加熱温度と時間は、用いた導電性材料により最適温度と最適時間が異なるが、例えば銀を主体とした加熱固化タイプの銀ペーストを一例に挙げれば、１５０℃で２０分加熱すればよい。導電性材料３１を固化した後に、全体を保護樹脂４１にて樹脂封止する。樹脂封止もトランスファモールド法、注型法、ポッティング等種々方法があるが、樹脂封止の方法の違いによって本発明の有効性が損なわれるものではない。また、樹脂封止法を選択する際には、部品としての耐環境性を確保することができ、また、プリント基板等に実装する際に自動実装が可能な封止法を選択することが望ましい。例えばトランスファモールド法にてエポキシ樹脂で樹脂封止する場合、封止後に樹脂４１の強度を向上させるために、１７０℃で２時間程度の熱処理を加えるとよい。また、封止の際には、樹脂４１の外側に陽極と陰極が露出する必要があるので、金属部材１１、陽極端子１２及び陽極端子１３の形状と、樹脂封止の形状とを考慮する必要がある。図１０においては、樹脂封止後の下面に金属部材１１、陽極端子１２及び陽極端子１３が露出するようにしており、その露出部を陽極と陰極としている。この際、下面に露出している金属部材１１の露出面を樹脂にて２分割するような形状で樹脂封止した場合、陽極と陰極とを各２つ具備する４端子構造の高周波フィルタ１となる。
【００５２】
なお、上記形態においては、コの字形状の金属部材１１を用いたが、前述の通り、反りに対する強度を持つため、かつ等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスを低減するためには、フィルタ素子部２０の３面以上が金属部材１１で連続的に囲われていればよい。このことから、金属部材１１の断面形状は、コの字形状である必要はなく、図４に示したような各種の形を取ることができる。図１１は、金属部材１１を矩形の筒形状とした場合の高周波フィルタの一例を示す断面図である。図１１に示す高周波フィルタ１１０は、複数（５つ）のフィルタ素子１２１を積層してなるフィルタ素子部１２０を４面で囲んでおり、より多くの面積でフィルタ素子１２１と金属部材１１とが接しており、図１及び図２に示す３面接触タイプの高周波フィルタ１よりも、反り防止効果に優れ、且つ低い等価直列抵抗及び等価直列インダクタンスを実現できるという優れた効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の活用例として、パソコンやワークステーション等のコンピュータや携帯電話等の電子機器のプリント基板上に実装して使用される電源フィルタやノイズフィルタ等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の高周波フィルタの一例を示す模式的な透過斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図３】フィルタ素子部を構成するフィルタ素子の斜視図である。
【図４】本発明に適用される金属部材の例を示す断面図である。
【図５】等価直列抵抗が変化した場合の高周波フィルタ特性のグラフである。
【図６】等価直列インダクタンスが変化した場合の高周波フィルタ特性のグラフである。
【図７】従来の高周波フィルタの断面図である。
【図８】ＥＳＲ及びＥＳＬに主眼をおいた従来の高周波フィルタの等価回路である。
【図９】ＥＳＲ及びＥＳＬに主眼をおいた本発明の高周波フィルタの等価回路である。
【図１０】本発明の高周波フィルタの製造方法である。
【図１１】本発明の高周波フィルタの他の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１，１１０  高周波フィルタ
１１，１１１  金属部材
１２，１３  陽極端子
２０、１２０  フィルタ素子部
２１，１２１  フィルタ素子
２１１  陰極
２１２  陽極
２１３  誘電体層
２１４  電極部
３１，１３１  導電性材料
４１，１４１  保護樹脂
５１  接続素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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