(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が絶縁された箔板、薄膜の高透磁率材を多層化した高磁性体シート層に、平行パターン部とＴＰ（対撚り）パターン部からなる信号パターン部を有する二つのＦＰＣ層３で挟み込むと同時に前記ＦＰＣ層の信号パターン部に接続信号線で接続し、前記多層化した高磁性体シート層の周りに、ＦＰＣ信号パターン部と接続信号線で巻き付けたことを特徴とするＦＰＣ型コモンモードフィルタ１。
【請求項２】
請求項１の高磁性体シート層として、高透磁率線をラミネートし、多線条化したことを特徴とするＦＰＣ型コモンモードフィルタ１。
【請求項３】
請求項１の高磁性体シート層として、各種箔板、薄膜の高透磁率材を組み合わせたことを特徴とするＦＰＣ型コモンモードフィルタ１。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、通信機器やパソコン等のＯＡ機器、ゲーム機等において高周波ノイズを除去するのに適したＦＰＣ（フレキシブル  プリンテッド  サーキット）型コモンモードフィルタ１で、特にノイズ除去率大、信号減衰小、広帯域、小型、薄型化をはかったＦＰＣ型コモンモードフィルタ１に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
現在、放送出力の増加、不法無線機の横行、高周波機器の普及等に伴い、電磁波の環境は益々悪化の一途をたどっている。高周波ノイズに対する解決策としては、種々提案されているが、主としてコイルを利用したフィルタが一般的である。近年の電子機器は、小型化、低価格化が求められており、そのような背景からフィルタにおいても例外ではない。効果的なフィルタとしては、例えばコモンモードフィルタが挙げられ、図４において説明する。図４は、従来技術から本発明技術までの技術の流れについてまとめた概要説明図である。図から明らかなように、図４−（１）は、コモンモードフィルタの最も基本的な構造である。ノーマルモードでは、図４−（１）中の磁束が(１)方向に発生し、磁束が互いに打ち消され、全くインダクタンスとして作用せず信号減衰が無い状態となる。コモンモードでは、図４−（１）の磁束が(２)の方向に発生し、二つのインダクタンス作用により、インピーダンスが大きくなり、信号減衰（ノイズ減衰）が大きくなる。図４−（２）は、二つにわけられたコイルをバイファイラ（並列）巻きにすることで巻き数を増やし、インダクタンスを更に大きくすることができ且つ漏洩インダクタンスの低減を狙った構造である。図４−（３）は、一対のＴＰ（対撚り）線をバイファイラ巻きにすることで、クロストークの改善をはかった構造である。図４−（４）は、高域周波数帯では、巻線間容量の影響によるノイズ減衰量低下の改善を狙った扁平構造である。図４−（５）は、小型、薄型化を狙い、研究開発が著しい高磁性体シートにＴＰバイファイラをした構造である。
（１）しかしながら、従来からのコモンモードフィルタは、高透磁率材に線材を巻き付けるため、巻線の巻き付け位置のばらつきが、インダクタンスのばらつきとなり、ノーマルモードにおいて、完全に磁束が打ち消されるようにするには困難である。コモンモードにおいても減衰量のばらつきが大きく不安定なものとなる。
（２）磁性体については、最近高周波ノイズのフィルタが市場に提供されてきているが、高周波用の磁心となると、高周波磁化に伴う各種の損失が問題となる。
（３）高周波特性は、磁心の構造、巻き構造によっても支配される。
磁心構造は、閉磁路構造が漏洩インダクタンスがなく高周波対応とするために最も適しており、トロイダルコア（図４−（１）、（２）参照）、巻線間容量を考慮した扁平トロイダルコア（図４−（４）参照）等がある。巻き構造について、図４−（２）、（３）のようにバイファイラ巻き、対撚りのバイファイラ巻き等により、クロストークは改善される。いずれにしても、高周波領域に対するフィルタについては、以下の技術的課題が残されていた。
１．漏洩インダクタンスが無く、１対内インダクタンスのばらつきが小さい。
２．巻線間容量が小さい。
３．チャンネル間クロストークが小さい。
４．低損失。
５．高周波数で高透磁率、高抵抗。
【０００３】
【発明が解決するための手段及び作用】
本発明は、これらの欠点を解決する為に、鋭意検討した結果、通信機器やパソコン等のＯＡ機器、ゲーム機等のインタフェース用コネクタ等に使用されるＦＰＣ型コモンモードフィルタ１に関し、ノイズ除去率大、信号減衰小、広帯域、小型、薄型化をはかったＦＰＣ型コモンモードフィルタ１の提供を目的としてなされたもので、その要旨とするところは、第１番目としては、表面が絶縁された箔板、薄膜の高透磁率材を多層化した高磁性体シート層に、平行パターン部とＴＰ（対撚り）パターン部からなる信号パターン部を有する二つのＦＰＣ層３で挟み込むと同時に前記ＦＰＣ層の信号パターン部に接続信号線で接続し、前記多層化した高磁性体シート層の周りに、ＦＰＣ信号パターン部と接続信号線で巻き付けたＦＰＣ型コモンモードフィルタ１であり、第２番目としては、第１番目の高磁性体シート層として、高透磁率線をラミネートし、多線条化したＦＰＣ型コモンモードフィルタ１であり、第３番目としては、第１番目の高磁性体シート層として、各種箔板、薄膜の高透磁率材を組み合わせたＦＰＣ型コモンモードフィルタ１である。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。図１（イ）は、本発明の代表的な第一実施例で、本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１の部分斜視図である。図１（ロ）は、本発明の代表的な第二実施例で、本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１の平面図と断面図である。図から明らかなように、表面が絶縁された箔板、薄膜の高透磁率材を多層化した高磁性体シート層に、平行パターン部とＴＰ（対撚り）パターン部からなる信号パターン部を有する二つのＦＰＣ層３で挟み込むと同時に前記ＦＰＣ層の信号パターン部にスルホールやバンプやジャンパー線等の接続信号線で接続し、前記多層化した高磁性体シート層の周りに、ＦＰＣ信号パターン部と接続信号線で巻き付けたＦＰＣ型コモンモードフィルタ１である。ここで、本発明の接続手段としては、スルホールやバンプやジャンパー線等を設計に応じて、適宜使用すれば良い。ＦＰＣ層３は、通常の絶縁フィルム、接着剤、銅箔パターン部、接着剤、絶縁フィルムで順次重ね合わせたものからなる。更に、ＦＰＣ層３の（１）上のパターンとＦＰＣ層３の（２）上のパターンはスルホールで接続されているので、ツイストペアパターンが形成される。従って、図から明らかなように、ＦＰＣ層３の（１）と（２）を重ね合わせることにより平行パターン部も形成されることになる。微細パターン構造の場合、ＦＰＣ層３の（１）、（２）と（３）、（４）の接続にはバンプを使用すれば良い。次に、平行パターン部をＴＰ（対撚り）パターン部４に変えたものは、クロストークの点で好ましい結果を示した。図１（イ）において、縁側部と窓抜き部分は、ＦＰＣ層３（１）、（２）とＦＰＣ層３（３）、（４）をスルーホール構成とし、導通を図ることで見掛け高透磁率箔にＴＰ線を巻き付けるようにパターンを形成する。このように、本発明は、ＴＰパターンで構成されているので、クロストークの影響を抑えることができる。図２は、本発明の代表的な第一実施例で、モジュラジャック７に本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１を搭載する実装工程の説明図で、コモンモードチョークコイル（信号電流にはコイルとして働かず、ノイズについてはコイルとして働く）として利用した例である。始めに、本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１に出力コネクタ１０を半田付けする。次に、モジュラジャック７の半田付けと足をカットしてから、本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１を折り曲げる。その後、基板取り付け足９、ジャックの足、出力コネクタ１０の足をハード基板８に搭載する。その後、プラグが矢印方向から挿入して、嵌合する。以上のことから明らかなように、モジュラジャック７にＦＰＣ型コモンモードフィルタ１を折り曲げ、重ね合わせて実装したことを特徴とするＦＰＣ型コモンモードフィルタ１である。ここでは、代表的なモジュラジャック７を例にとり説明してきたが、各種コネクタに適用可能であることはいうまでもない。伝送媒体を流れる信号は、モジュラジャック７の出力ピンよりＦＰＣ型コモンモードチョークを介して出力されるが、図のようにＴＰパターンを構成しているため隣のチャンネル、曲げ重ね部におけるクロストークの影響は軽減されている。従って、図から明らかなように、本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１は、モジュラジャック７のハウジングに添わせているのでコンパクトに実装することが可能となる。また、ＦＰＣ化による小型、軽量化の実現により、コネクタ内埋め込みも可能である。図３（１）は、本発明の実施例で、異なる透磁率箔板を積層した場合の高磁性体シート２の実施例である。ｆ特の違う高透磁率材料を積み重ねることで、（イ）より周波数ｆ１までは（１）透磁率μ１箔板によるインダクタンス、周波数ｆ２までは（２）透磁率μ２箔板によるインダクタンス、周波数ｆ３までは（３）透磁率μ３箔板によるインダクタンス効果が得られる。このように、幾つかの透磁率箔板或いは、薄膜のシートを組み合わせることで、広帯域対応が可能となる。図３（２）は、本発明の実施例で、図３（１）と同様に異なる透磁率箔板或いは薄膜を直列接続し、低域でインダクタンスをより大きくするのに対応を可能にした。図３（３）は、本発明の実施例で、板厚ｔ１、透磁率μＬ１のものと板厚ｔ２、透磁率μＬ２のものを多層にした構造を示し、（ロ）にμＬ１、μＬ２のｆ特を示す。μＬ１のｆ特がのびない原因としては渦電流損が考えられ、渦電流損は板厚の二乗に比例することから、板厚を薄くしｆ特をのばす対策がうたれている。箔板を薄膜化したシートに換え、重ねることによって高域化することが可能となる。また、高透磁率材料を使用することで、（ハ）のようにインダクタンスとしてのｆ特をのばすことが実現される。図３（４）は、本発明の実施例で、更に渦電流損低減を考慮した構造で箔板、薄膜化したシートに代わって高透磁率線をラミネートし、多線条化した場合の高磁性体シート２の実施例である。一般的に、高磁性体材料は、周波数による劣化が大きく、それをフィルタ材として利用する場合、高域劣化は顕著である。高周波での劣化対策としては、渦電流損については箔板に構成するとか、または多線条シートをコア材として使用することにより、高域特性を改善することが可能となる。本発明の高磁性体シート２としては、代表的な例としてアモルファス系の高磁性体を使用した。以上のような構造であるので、本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１と従来の場合で比較した結果、従来のものに比べ量産性に富んでいるばかりでなく、安定した特性を有する。
【０００５】
本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１の使用実施例では、代表的なモジュラジャック７を代表例にとり説明してきたがこれに限るものではなく、インタフェースコネクタ等幅広い応用が可能である。このように絶縁フィルムや銅箔パターン部、ＴＰパターン部４等本発明の範囲内で各種の変形を含むものであることはいうまでもない。
【０００６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１は、
１．ノイズ除去率大。
２．信号減衰小。
３．広帯域。
４．小型、薄型。
５．安定した特性と量産性に富む。
という優れた効果があるので、その工業的価値は大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （イ）は、本発明の代表的な第一実施例で、本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１の部分斜視図。
（ロ）は、本発明の代表的な第二実施例で、本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１の平面図と断面図。
【図２】  本発明の代表的な第二実施例で、モジュラジャック７に本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ１を搭載する実装工程の説明図。
【図３】  （１）は、本発明の実施例で、異なる透磁率箔板を積層した場合の高磁性体シート２。（２）は、本発明の実施例で、異なる透磁率箔板を直列接続した場合の高磁性体シート２。（イ）は、（１）、（２）の磁性体のμ−ｆ特性図。（３）は、本発明の実施例で、板厚が同じで、積層した場合と積層しない場合の高磁性体シート２。（ロ）は、（３）構造におけるμ−ｆ特性図。（ハ）は、（３）構造におけるＬ−ｆ特性図。（４）は、本発明の実施例で、高透磁率線をラミネートし、多線条化した場合の高磁性体シート２。
【図４】  従来技術から本発明技術までの技術的流れをまとめた概要説明図。
【符号の説明】
１      本発明のＦＰＣ型コモンモードフィルタ
２      高磁性体シート
３      ＦＰＣ層
４      ＴＰ（ツイストペア）パターン部
５      モジュラジャックピン挿入孔
６      出力コネクタ挿入孔
７      モジュラジャック
８      ハード基板
９      基板取り付け足
10      出力コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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