フェライト微粒子/有機材料複合膜を用いた分布定数コモンモードフィルタに関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550322
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 山沢 清人 信州大学, 工学部, 教授 (50005477)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 敏郎 信州大学, 工学部, 助教授 (50283239)
• Keywords: USB / IEEE1394 / コモンモードフィルタ / 複合材料 / 分布定数回路

Research Abstract

平成14年度は、これまでに開発したMn-Znフェライト微粒子/ポリイミド複合厚膜を用いて分布定数コモンモードフィルタを試作するとともに、Ni-Znフェライト微粒子/ポリイミド複合厚膜をスクリーン印刷法で作製し、電磁気特性の評価を行った。
(1)コモンモードフィルタの第1次試作と特性評価、ならびに課題の抽出
Mn-Znフェライト微粒子/ポリイミド複合膜を用いた分布定数コモンモードフィルタ(サイズ;3.75×12.5×0.6mm)を試作した。試作フィルタは、GHz帯で最大20dBのコモンモード除去比を有し、平衡信号に対する減衰は3dB以内と小さく、GHz帯デバイスとしての有用性を実証できた。しかしながら、IEEE1394(400Mbps)やUSB ver.2(480Mbps)に適用するためには、動作周波数帯域をGHz帯から数百MHz帯にシフトする必要があり、複合材料におけるフェライト充填率を現状の50%からさらに向上させることが必要である。
(2)MZnフェライト微粒子/ポリイミド複合膜の作製
Mn-Znフェライトは電気抵抗率が低く、充填率の向上に伴う複合材料の抵抗率の低下により、リーク電流が増大し、デバイス性能に著しい悪影響を与える。Ni-Znフェライトは高い電気抵抗率を有するために、フェライト充填率の向上と高抵抗率を両立できる可能性があり、高電気抵抗率Ni-Znフェライト微粒子/ポリイミド複合膜の開発に着手した。Ni-Znフェライト微粒子とポリイミドワニスで調合されたペーストを用いて印刷・焼成された複合膜は約50%のフェライト充填率を有し、数百MHz帯で比誘電率10、誘電正接0.01以下、比透磁率6、磁気損失係数0.1〜1の電気的磁気的特性を示すことが明らかとなった。今後は、ペースト調合条件を変えて、Ni-Znフェライト充填率のさらなる向上を目指し、デバイスへの適合を図っていく。

Research Products

• [Publications] 小海尊宏, 佐藤敏郎, 山沢清人, 唐沢弘喜, 佐久間敏幸: "伝送線路デバイス用Mn-Znフェライト/ポリイミド複合材料厚膜の作製"日本応用磁気学会誌. 26巻・4号. 484-489 (2002)
• [Publications] T.Sato, T.Kokai, M.Moroishi, K.Yamasawa, H.Karasawa, T.Sakuma: "Mn-Zn ferrite particle/polyimide composite thick film and its application to a coupled transmission-line common mode filter"Digest of Intermag Europe 2002. Bu04 (2002)