(57)【要約】【課題】減衰特性の調整が容易で、かつグランドからのノイズの戻りを防止できる積層型フィルタを提供する。【解決手段】積層型フィルタ１では、互いに磁気結合する一対のコイル部１１，１１間に、グランドには接続されないキャパシタ部１２，１２が接続されている。このような構成により、この積層型フィルタ１では、コイル部１１の巻数を変化させることに加え、キャパシタ部１２，１２の静電容量を変化させることによっても減衰特性を変化させることができる。また、キャパシタ部１２，１２がグランドに接続されないので、グランドからのノイズの戻りを防止できると共に、グランドを通って信号が漏れてしまうことを防止でき、特定の周波数における減衰特性のピークを急峻なものとすることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素体の積層方向に対向配置され、互いに磁気結合する一対のコイル部と、
前記コイル部間に接続される一方で、グランドには接続されないキャパシタ部と、を備えたことを特徴とする積層型フィルタ。
【請求項２】
前記コイル部及び前記キャパシタ部は、いずれも非磁性フェライト層内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の積層型フィルタ。
【請求項３】
前記コイル部及び前記キャパシタ部は、いずれも磁性フェライト層内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の積層型フィルタ。
【請求項４】
前記コイル部及び前記キャパシタ部は、いずれも誘電率が３０以下の層内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の積層型フィルタ。
【請求項５】
前記キャパシタ部は、前記素体の積層方向において前記コイル部を挟んで対称に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の積層型フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の積層型フィルタとして、例えば特許文献１に記載の積層型フィルタがある。この従来の積層型フィルタ（コモンモードフィルタ）は、低透磁率セラミックパターン層と高透磁率セラミックパターン層とで構成された素体内に、コイル部用の導体パターン及び引き出し導体パターンを備えている。また、積層型フィルタとしては、コイル部とキャパシタ部とを組み合わせた共振回路によってノイズを選択的に除去するＬＣフィルタも存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２９７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような積層型フィルタでは、特定の周波数における急峻な減衰特性が求められる場合がある。しかしながら、従来の積層型フィルタでは、減衰特性を調整するためにコイル部の巻数を変化させる必要があり、調整の困難さが問題となっていた。また、入力端子、出力端子、グランド端子を備える３端子型のＬＣフィルタでは、グランド端子からの戻りのノイズが生じる場合があり、このようなノイズの侵入を防止することが課題となっていた。
【０００５】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、減衰特性の調整が容易で、かつグランドからのノイズの戻りを防止できる積層型フィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決のため、本発明に係る積層型フィルタは、素体の積層方向に対向配置され、互いに磁気結合する一対のコイル部と、コイル部間に接続される一方で、グランドには接続されないキャパシタ部と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
この積層型フィルタでは、互いに磁気結合する一対のコイル部間に、グランドには接続されないキャパシタ部が接続されている。このような構成により、この積層型フィルタでは、コイル部の巻数を変化させることに加え、キャパシタ部の静電容量を変化させることによっても減衰特性を変化させることができる。また、キャパシタ部がグランドに接続されないので、グランドからのノイズの戻りを防止できると共に、グランドを通って信号が漏れてしまうことを防止でき、特定の周波数における減衰特性のピークを急峻なものとすることができる。
【０００８】
また、コイル部及びキャパシタ部は、いずれも非磁性フェライト層内に配置されていることが好ましい。この場合、キャパシタ部の静電容量を抑えることが可能となる。キャパシタ部の静電容量を抑えることで、キャパシタ部の電極パターンの面積の変化で調整できる減衰特性の範囲を広げることができ、減衰特性の調整が一層容易なものとなる。また、非磁性フェライト層を用いることにより、フェライト層による磁気結合をなくすことができる。
【０００９】
また、コイル部及びキャパシタ部は、いずれも磁性フェライト層内に配置されていることが好ましい。この場合、キャパシタ部の静電容量を抑えることが可能となる。キャパシタ部の静電容量を抑えることで、キャパシタ部の電極パターンの面積の変化で調整できる減衰特性の範囲を広げることができ、減衰特性の調整が一層容易なものとなる。
【００１０】
また、コイル部及びキャパシタ部は、いずれも誘電率が３０以下の層内に配置されていることが好ましい。この場合、キャパシタ部の静電容量を抑えることが可能となる。キャパシタ部の静電容量を抑えることで、キャパシタ部の電極パターンの面積の変化で調整できる減衰特性の範囲を広げることができ、減衰特性の調整が一層容易なものとなる。
【００１１】
キャパシタ部は、素体の積層方向においてコイル部を挟んで対称に配置されていることが好ましい。この場合、素体の積層方向について、積層型フィルタの実装の方向性を打ち消すことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、減衰特性の調整が容易で、かつグランドからのノイズの戻りを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る積層型フィルタの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示した積層型フィルタの模式断面図である。
【図３】図１に示した積層型フィルタの層構成を示す分解斜視図である。
【図４】図１に示した積層型フィルタの等価回路を示す図である。
【図５】図１に示した積層型フィルタの減衰特性を示す図である。
【図６】図１に示した積層型フィルタの別の減衰特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る積層型フィルタの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る積層型フィルタの一実施形態を示す斜視図である。また、図２は、図１に示した積層型フィルタの模式断面図であり、図３は、図１に示した積層型フィルタの層構成を示す分解斜視図である。
【００１６】
この積層型フィルタ１は、ノイズ除去機能を備えるアレイタイプの積層型複合電子部品である。図１に示すように、積層型フィルタ１は、略直方体形状の素体２と、素体２の表面に設けられた第１の端子電極３〜第４の端子電極６とを備えている。
【００１７】
第１の端子電極３と第３の端子電極５とは、素体２において長手方向に伸びる一方の側面に互いに離間した状態で配置されている。また、第２の端子電極４と第４の端子電極６とは、第１の端子電極３と第３の端子電極５とが配置された側面に対向する側面に互いに離間した状態で配置されている。これら第１の端子電極３〜第４の端子電極６は、積層型フィルタ１の入出力端子として機能する。
【００１８】
素体２は、例えばＣｕ−Ｚｎ系の非磁性フェライト材料によって形成された複数の非磁性層１３（１３ａ〜１３ｍ）の積層によって構成されている。この非磁性層１３のうち、非磁性層１３ａは、保護層として素体２の最表層に配置されている。各非磁性層１３は、焼結によって実際には互いの境界が視認できない程度に一体化されている。素体２の内部には、図２に示すように、中央部分に配置された一対のコイル部１１，１１と、複数の非磁性層１３の積層方向についてコイル部１１，１１を挟むように対称に配置された一対のキャパシタ部１２，１２とが形成されている。
【００１９】
コイル部１１，１１は、非磁性層１３を介して対向配置され、互いに磁気結合している。一方のコイル部１１は、図３に示すように、導体パターン１６ａ〜１６ｄからなる第１のコイル導体１４によって構成されている。また、他方のコイル部１１は、導体パターン１６ｅ〜１６ｈからなる第２のコイル導体１５によって構成されている。
【００２０】
導体パターン１６ａは、非磁性層１３ｄに１対に形成され、中心から縁に向かって互いに逆回りとなるように略１ターンの渦巻き状に形成されている。導体パターン１６ａの外側端部は、素体２の側面に引き出されて第１の端子電極３に接続され、導体パターン１６ａの内側端部は、非磁性層１３ｄの中央部分を貫通するビア導体１７ａによって導体パターン１６ｂに接続されている。
【００２１】
導体パターン１６ｂは、非磁性層１３ｅに１対に形成され、中心から縁に向かって互いに逆回りとなるように略２ターンの渦巻き状に形成されている。導体パターン１６ｂの外側端部は、非磁性層１３ｅの縁寄り部分を貫通するビア導体１７ｂによって導体パターン１６ｃに接続され、導体パターン１６ｂの内側端部は、前述のビア導体１７ａによって導体パターン１６ａに接続されている。
【００２２】
導体パターン１６ｃは、非磁性層１３ｆに一対に形成され、中心から縁に向かって互いに逆回りとなるように略２ターンの渦巻き状に形成されている。導体パターン１６ｃの外側端部は、前述のビア導体１７ｂによって導体パターン１６ｂに接続され、導体パターン１６ｃの内側端部は、非磁性層１３ｆの中央部分を貫通するビア導体１７ｃによって導体パターン１６ｄに接続されている。
【００２３】
導体パターン１６ｄは、非磁性層１３ｇに一対に形成され、中心から縁に向かって互いに逆回りとなるように略３ターンの渦巻き状に形成されている。導体パターン１６ｄの外側端部は、素体２の側面に引き出されて第２の端子電極４に接続され、導体パターン１６ｄの内側端部は、前述のビア導体１７ｃによって導体パターン１６ｃに接続されている。
【００２４】
導体パターン１６ｅは、非磁性層１３ｈに一対に形成され、中心から縁に向かって互いに逆回りとなるように導体パターン１６ｄと同様のパターンで渦巻き状に形成されている。導体パターン１６ｅの外側端部は、素体２の側面に引き出されて第４の端子電極６に接続され、導体パターン１６ｅの内側端部は、非磁性層１３ｈの中央部分を貫通するビア導体１７ｄによって導体パターン１６ｆに接続されている。
【００２５】
導体パターン１６ｆは、非磁性層１３ｉに一対に形成され、中心から縁に向かって互いに逆回りとなるように導体パターン１６ｃと同様のパターンで渦巻状に形成されている。導体パターン１６ｆの外側端部は、非磁性層１３ｉの縁寄り部分を貫通するビア導体１７ｅによって導体パターン１６ｇに接続され、導体パターン１６ｆの内側端部は、前述のビア導体１７ｄによって導体パターン１６ｅに接続されている。
【００２６】
導体パターン１６ｇは、非磁性層１３ｊに一対に形成され、中心から縁に向かって互いに逆回りとなるように導体パターン１６ｂと同様のパターンで渦巻状に形成されている。導体パターン１６ｇの外側端部は、前述のビア導体１７ｅによって導体パターン１６ｆに接続され、導体パターン１６ｇの内側端部は、非磁性層１３ｊの中央部分を貫通するビア導体１７ｆによって導体パターン１６ｈに接続されている。
【００２７】
導体パターン１６ｈは、非磁性層１３ｋに一対に形成され、中心から縁に向かって互いに逆回りとなるように導体パターン１６ａと同様のパターンで渦巻状に形成されている。導体パターン１６ｈの外側端部は、素体２の側面に引き出されて第３の端子電極５に接続され、前述のビア導体１７ｆによって導体パターン１６ｇに接続されている。
【００２８】
以上のような導体パターン１６ａ〜１６ｈで構成されるコイル部１１の結合係数は、最も近接して対向する導体パターン１６ｄと導体パターン１６ｅとの間で０．７〜１．０程度、最も離間して対向する導体パターン１６ａと導体パターン１６ｈとの間で０．０５〜０．５程度、コイル部１１，１１同士では、０．５〜０．８程度となっている。
【００２９】
一方のキャパシタ部１２は、電極パターン１８ａ，１８ｂによって構成されている。また、他方のキャパシタ部１２は、電極パターン１８ｃ，１８ｄによって構成されている。
【００３０】
電極パターン１８ａは、非磁性層１３ｂに一対に形成され、素体２の幅方向に伸びる略矩形の主電極部と、主電極部と一体的に形成された引出部とを有している。電極パターン１８ａの主電極部は、非磁性層１３ｂを挟んで電極パターン１８ｂの主電極部と対向し、電極パターン１８ａの引出部は、素体２の側面に引き出され、第２の端子電極４に接続されている。
【００３１】
電極パターン１８ｂは、非磁性層１３ｃに一対に形成され、素体２の幅方向に伸びる略矩形の主電極部と、主電極部と一体的に形成された引出部とを有している。電極パターン１８ｂの主電極部は、非磁性層１３ｂを挟んで前述の電極パターン１８ａの主電極部と対向し、電極パターン１８ｂの引出部は、素体２の側面に引き出され、第４の端子電極６に接続されている。
【００３２】
電極パターン１８ｃは、非磁性層１３ｌに一対に形成され、素体２の幅方向に伸びる略矩形の主電極部と、主電極部と一体的に形成された引出部とを有している。電極パターン１８ｃの主電極部は、非磁性層１３ｌを挟んで電極パターン１８ｄの主電極部と対向し、電極パターン１８ｃの引出部は、素体２の側面に引き出され、第１の端子電極３に接続されている。
【００３３】
電極パターン１８ｄは、非磁性層１３ｍに一対に形成され、素体２の幅方向に伸びる略矩形の主電極部と、主電極部と一体的に形成された引出部とを有している。電極パターン１８ｄの主電極部は、非磁性層１３ｌを挟んで前述の電極パターン１８ｃの主電極部と対向し、電極パターン１８ｄの引出部は、素体２の側面に引き出され、第３の端子電極５に接続されている。
【００３４】
図４は、上述した積層型フィルタ１の等価回路を示す図である。同図に示すように、積層型フィルタ１では、第１の端子電極３と第２の端子電極４との間に第１のコイル導体１４による信号ラインＬ１が形成され、第３の端子電極５と第４の端子電極６との間に第２のコイル導体１５による信号ラインＬ２が形成されている。そして、信号ラインＬ１，Ｌ２間において、第１の端子電極３及び第３の端子電極５側には、キャパシタ部１２がグランドに接続されない状態で接続され、第２の端子電極４及び第４の端子電極６側には、キャパシタ部１２がグランドに接続されない状態で接続されている。
【００３５】
以上説明したように、積層型フィルタ１では、互いに磁気結合する一対のコイル部１１，１１間に、グランドには接続されないキャパシタ部１２，１２が接続されている。このような構成により、この積層型フィルタ１では、コイル部１１の巻数を変化させることに加え、キャパシタ部１２，１２の静電容量を変化させることによっても減衰特性を変化させることができる。また、キャパシタ部１２，１２がグランドに接続されないので、グランドからのノイズの戻りを防止できると共に、グランドを通って信号が漏れてしまうことを防止でき、特定の周波数における減衰特性のピークを急峻なものとすることができる。
【００３６】
また、積層型フィルタ１では、コイル部１１，１１及びキャパシタ部１２，１２が、いずれも非磁性フェライト材料からなる非磁性層１３内に配置されており、キャパシタ部１２，１２の静電容量が抑えられている。このように、キャパシタ部１２，１２の静電容量を抑えることで、キャパシタ部１２，１２の電極パターン１８ａ〜１８ｄの面積の変化で調整できる減衰特性の範囲を広げることができ、減衰特性の調整が一層容易なものとなる。また、非磁性フェライト材料からなる非磁性層１３を用いることにより、フェライト層による磁気結合をなくすことができる。なお、キャパシタ部１２，１２の静電容量は、例えば０．５ｐＦ〜５ｐＦ、好ましくは０．５ｐＦ〜３ｐＦである。
【００３７】
さらに、積層型フィルタ１では、キャパシタ部１２，１２が、素体２の積層方向においてコイル部１１，１１を挟んで対称に配置されている。これにより、素体２の積層方向について、積層型フィルタ１の実装の方向性を打ち消すことができ、実装が容易となる。
【００３８】
図５及び図６は、積層型フィルタ１の減衰特性の一例を示す図である。図５においては、コモンモードノイズに対する減衰特性を示し、図６においては、ノーマルモードノイズに対する減衰特性を示している。同図に示すように、積層型フィルタ１では、コモンモードノイズに対する減衰特性Ｓｃｃ１及びノーマルモードノイズに対する減衰特性Ｓｄｄ１のいずれについても、例えばキャパシタ部が誘電体層内に配置され、かつグランドに接続されているような従来の積層型フィルタのコモンモードノイズに対する減衰特性Ｓｃｃ２及びノーマルモードノイズに対する減衰特性Ｓｄｄ２に比べて、特定の周波数において急峻なピークが得られる。
【００３９】
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上述した実施形態では、コイル部１１，１１及びキャパシタ部１２，１２が非磁性フェライト材料によって形成された複数の非磁性層１３内に配置されているが、非磁性フェライト材料に代えて、例えば比透磁率が３５〜１２０のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトなどの磁性フェライト材料によって形成された複数の非磁性層１３内に配置されていてもよい。また、コイル部１１，１１及びキャパシタ部１２，１２が配置されている層は、必ずしもフェライト層である必要はなく、誘電率が３０以下の層であればよい。このような層としては、例えばホウケイ酸ガラスやフォルステライトガラスなどのガラスセラミック材料等が挙げられる。
【符号の説明】
【００４０】
１…積層型フィルタ、２…素体、１１…コイル部、１２…キャパシタ部。
【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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